第4节 能量的获得
知识点 1 氧化供能
1.人体内组织细胞在氧的参与下,可将有机物分解,从中获得了生理活动所需要的( )
A.能量 B.有机物 C.无机物 D.二氧化碳
2.为引导学生积极参加体育活动,提高身体素质,义乌市每年都对学生进行体育水平测试。当学生进行测试时,所需的能量主要来自体内哪种物质的氧化分解( )
A.葡萄糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.维生素
知识点 2 有氧呼吸和无氧呼吸
3.下列关于有氧呼吸和无氧呼吸共同点的叙述不正确的是( )
A.都是有机物的氧化分解 B.都释放能量
C.都产生水和二氧化碳 D.都有酶在其中起催化作用
4.苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸时的产物分别是( )
A.乳酸 酒精 B.酒精 乳酸、二氧化碳
C.酒精、二氧化碳 乳酸 D.都是酒精
5.2018·武汉 贮存水果时,往往向仓库内通入适量的二氧化碳,其目的是( )
A.降低仓库内温度 B.促进仓库内气体流动
C.抑制水果的呼吸作用 D.有利于水果中有机物的分解
6.2018·武汉 将糖和酵母菌放入装有温水的玻璃瓶中搅拌,并把挤瘪的小气球套在瓶口,一段时间后,小气球会胀大起来(如图B4-4-1)。对此现象的解释正确的是( )
图B4-4-1
A.酵母菌分解糖产生氧气
B.酵母菌分解糖产生二氧化碳
C.酵母菌分解糖产生乳酸
D.酵母菌利用糖合成淀粉
7.用葡萄糖培养液培养某种单细胞真菌(M)时,测得不同氧含量下CO2的释放量与酒精的生成量如图B4-4-2所示,请回答下列问题。
图B4-4-2
(1)本实验说明M菌在氧含量低时,主要进行__________;随着氧浓度的升高,________增强,__________受到抑制。
(2)当M菌密度较小时,怎样才能获得较多的酒精?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
知识点 3 多样的呼吸器官
8.图B4-4-3是几种常见的动物,据图回答下列问题。
图B4-4-3
(1)A动物的呼吸结构是________,B动物的呼吸器官是________。
(2)有辅助呼吸器官的生物是________(填图中字母代号)。
9.下列有关“用鲜奶制作酸奶”和“用葡萄酿制葡萄酒”的说法正确的是( )
A.制作酸奶和葡萄酒都需要先通气
B.制作酸奶和酿制葡萄酒的菌种都属于真菌
C.制作酸奶需要密封,而制作葡萄酒不需要密封
D.制作酸奶和酿制葡萄酒的菌种分别是乳酸菌、酵母菌
10.2018·萧山模拟 图B4-4-4是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是( )
图B4-4-4
A.改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响
B.果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关
D.气体入口与气体出口可以交换使用
11.科研人员在研究某种植物时,从收获的种子开始做鲜重测量,得到了如图B4-4-5所示的曲线。下列对曲线变化原因的分析中,不正确的是( )
图B4-4-5
A.OA段鲜重减少的原因主要是种子中水分的减少
B.AB段种子中的细胞基本处于休眠状态,物质变化量少
C.BC段鲜重增加的原因是有机物增多,种子开始萌发
D.C点以后增幅较大,既有水的增加,又有有机物的增加
12.如图B4-4-6所示是水螅和乳酸菌的呼吸情况与氧浓度的关系,其中表示水螅的曲线是________,它所进行的呼吸方式为__________________________________;
表示乳酸菌的曲线为________________________________________________,
它所进行的呼吸方式为____________,判定依据是________________________。
图B4-4-6
13.图B4-4-7中表示大气中氧的浓度对植物组织内二氧化碳产生的影响,据图回答:
图B4-4-7
(1)A点表示植物细胞释放的二氧化碳较多,这些二氧化碳是____________的产物。
(2)由A点到B点,二氧化碳的释放急剧减少,其原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)由B点到C点,二氧化碳的释放又不断增加,其原因是____________________________。
(4)为了贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节到图中的__________________点所对应的浓度。采取这
一措施的理由是____________________________________________
________________________________________________________________________。
14.2018·衢州 杨梅酸甜爽口,是人们喜爱的水果之一,但它的保鲜期很短,通常只有1~2天。为延长其保鲜期,人们常常将杨梅放在保鲜袋中,扎口后再置于冰箱里冷藏。请结合所学知识,解释杨梅这样保存能延长保鲜期的原因。
图B4-4-8
拓| 展| 培| 优
15.酵母菌的呼吸作用方式可以用以下两个反应式来表示:
有氧呼吸:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
图B4-4-9
某兴趣小组成员为了探究酵母菌在呼吸作用过程中气体体积的变化(已知相同条件下,分子数相同的任何气体,体积相同),进行了实验。在装有酵母菌和足量葡萄糖溶液的气球中通入O2和CO2直到饱和,再向气球中注入一定量的氧气,扎紧后放入装有温水的量筒中(如图B4-4-9所示),记下液面的读数,以后每隔一段时间进行观察并记录量筒中液面的读数。请回答下列问题。
(1)酵母菌的细胞结构与下列哪种生物有明显的区别( )
A.水稻 B.蘑菇
C.西瓜 D.大肠杆菌
(2)若不考虑温度变化对气体体积的影响,则实验过程中量筒内的液面如何变化?________________________________________________________________________。
(3)若将装置中的温水换成冷水,重复以上实验,则量筒内液面变化的速率将________(填“加快”“不变”或“减慢”)。
图B4-4-10
16.某同学在体育课上参加1000 m长跑,在长跑过程中对他腿部肌肉组织内的化学物质进行检测,其含量如图B4-4-10所示。
(1)请写出A、B、C三条曲线分别代表的物质:A.________;B.________;C.________。
(2)在长跑过程中所需要的能量都来源于__________。
(3)产生C代表的物质的过程叫________呼吸。
教师详解详析
1.A
2.A [解析] 维生素不能为细胞生命活动提供能量;人体所需的能量来源于食物中的糖类、脂肪和蛋白质,糖类是人体主要的供能物质;脂肪常作为人体储备能源的物质;蛋白质是构成人体细胞的基本物质,也能提供能量。
3.C 4.C
5.C [解析] 植物进行呼吸作用时吸收氧气,释放二氧化碳。增加二氧化碳的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应,据此原理,在蔬菜和水果的保鲜中,增加二氧化碳的浓度,从而抑制水果蔬菜的呼吸作用,减少有机物的呼吸消耗以延长保鲜时间。
6.B [解析] 在实验中,加入的酵母菌会分解水中的葡萄糖,产生二氧化碳和酒精,其中二氧化碳是气体,因此会出现气泡,气球会胀大起来。
7.(1)无氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸
(2)先通入空气,使其大量繁殖,再密封起来进行无氧呼吸,即发酵
[解析] (1)从图中可知,M菌在氧含量低的时候,主要进行无氧呼吸,产生的二氧化碳含量较少,酒精含量较高。随着氧浓度的升高,产生的二氧化碳增多,酒精减少,说明有氧呼吸增强,无氧呼吸受到抑制。(2)当M菌密度较小时,要想获得较多的酒精,应先通入空气,使该菌大量繁殖,再密封使其进行无氧呼吸,即发酵。
8.(1)体壁 鳃 (2)C、D
[解析] (1)A为蚯蚓,属于环节动物,靠湿润的体壁进行呼吸,B为鱼类,呼吸器官是鳃。(2)C为青蛙,属于两栖动物,幼体生活在水中,用鳃呼吸,经变态发育,成体既可以在水中生活,也可以在陆地上生活,用肺呼吸,兼用皮肤辅助呼吸;D为家鸽,属于鸟类,有发达的胸肌,利于牵动两翼完成飞行动作,其体内有气囊,与肺相通,能辅助肺完成双重呼吸,提高气体交换的效率。
9.D [解析] 制作酸奶用到的乳酸菌和酿制葡萄酒用到的酵母菌都是厌氧菌,都需要密封,不需要通气;制作酸奶的乳酸菌属于细菌,酿制葡萄酒的酵母菌属于真菌。
10.D [解析] 制作果酒时,酵母菌是兼性厌氧菌,当通入氧气时,酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,当通入其他气体时,酵母菌可以进行无氧呼吸,产生酒精,因此可以通过改变通入气体种类,研究呼吸作用类型对发酵的影响;果酒发酵中,酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖,当通入氮气后,酵母菌从有氧呼吸转变为无氧呼吸,开始产生酒精;果醋的发酵要利用醋酸菌,醋酸菌的最适温度在30~35 ℃之间,所以果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关;从图示中可以看到,气体的入口深入溶液中,所以若将气体入口与气体出口交换使用,气压会将瓶中的液体挤出瓶内。
11.C [解析] OA段鲜重减少包括种子呼吸作用造成有机物的减少和水分的减少,主要原因是种子中水分的减少;AB段种子中的细胞基本处于休眠状态,物质变化量少;BC段种子开始萌发,此时种子还没有长出芽和叶,不能进行光合作用,鲜重增加的主要原因是水的增加;C点以后鲜重增幅较大,证明开始进行光合作用,既有水的增加,又有有机物的增加。
12.乙 有氧呼吸 甲 无氧呼吸 氧浓度越高,呼吸效率反而越低
13.(1)无氧呼吸
(2)氧气增加,无氧呼吸受到抑制
(3)氧气充足时,有氧呼吸加强,二氧化碳释放量增加
(4)B 这时有氧呼吸已明显降低,同时又抑制了无氧呼吸,水果和蔬菜组织内糖类等有机物分解得很慢
14.①冷藏的低温环境抑制了杨梅的呼吸作用,减少了杨梅的有机物损耗;②冷藏的低温环境抑制了杨梅中细菌的呼吸作用,减少细菌的滋生;③冷藏的低温环境减慢了杨梅中水分的蒸发速度,减少了杨梅中水分的散失;④扎口的保鲜袋制造缺氧环境,抑制了杨梅的呼吸作用,减少了杨梅的有机物损耗;⑤扎口的保鲜袋减慢了杨梅表面气体的流动速度,减慢了杨梅中水分的蒸发速度,减少了杨梅中水分的散失。
15.(1)D (2)先不变后升高 (3)减慢
[解析] (1)酵母菌、蘑菇属于真菌,水稻、西瓜属于植物;真菌细胞、植物细胞都有细胞核;大肠杆菌属于细菌,细菌没有成形的细胞核,只有DNA集中的区域,因此酵母菌的细胞结构与大肠杆菌有明显区别。(2)在装有酵母菌和足量葡萄糖溶液的气球中通入O2和CO2直到饱和,再注入一定量的氧气。酵母菌在有氧的条件下,进行有氧呼吸,产物二氧化碳跟反应物氧气体积保持一致因而液面不变;后来酵母菌进行无氧呼吸,分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳,因此气球膨胀,体积变大,导致量筒内的液面升高。(3)若将装置中的温水换成冷水,重复以上实验,由于温度较低,酵母菌的有氧呼吸速率变慢,产生二氧化碳的速率变慢,致使气球膨胀速率变慢,则量筒内液面变化的速率将减慢。
16.(1)CO2 O2 乳酸
(2)呼吸作用 (3)无氧
[解析] (1)当人剧烈运动时,体内的某些成分就会发生较大的变化,这是由于剧烈运动需要消耗大量的能量,而能量主要来自葡萄糖的氧化分解(有氧呼吸、无氧呼吸同时进行)。肌细胞进行有氧呼吸时消耗O2,产生CO2,使肌细胞中的O2浓度下降,CO2的浓度升高。肌细胞进行无氧呼吸时,除产生少量的能量供给肌肉收缩外,还产生乳酸,故肌细胞中乳酸的含量升高。故A是CO2、B是O2、C是乳酸。(2)在长跑过程中所需要的能量都来源于有机物的氧化分解,即呼吸作用。(3)无氧呼吸产生乳酸。