第四节
细胞呼吸为细胞生活提供能量
课时1
基础达标(限时15分钟)
1.
关于细胞呼吸,下列说法正确的是( )
A.
细胞呼吸是指发生在细胞中的气体交换
B.
细胞呼吸就是把有机物分解成无机物
C.
细胞呼吸的主要意义就是为各项生命活动提供能量
D.
不是所有的活细胞都能进行细胞呼吸
2.
如图是探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置,下列叙述错误的是( )
A.
①中加入NaOH溶液是为了清除空气中的CO2
B.
②中的葡萄糖是酵母菌细胞呼吸的底物
C.
②中酵母菌只能在有氧条件下生存
D.
③中加入澄清的石灰水用于检测②中是否有CO2产生
3.
某同学在试管中研究酵母菌的呼吸作用,实验装置如图所示,BTB为溴麝香草酚蓝水溶液。下列相关叙述错误的是( )
?
A.
气泡可能是酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸的产物
B.
实验过程中,BTB溶液的颜色由蓝变绿再变黄
C.
实验过程中,用温度计测量到溶液的温度升高
D.
为了酵母菌有充足的能源,葡萄糖溶液的浓度越高越好
4.
在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到一些特殊的颜色反应,下列描述不正确的是( )
A.
CO2可使澄清的石灰水变混浊
B.
CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.
乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
5.
下列关于人体需氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.
需氧呼吸第三阶段产生的ATP最多
B.
第二阶段中O2与[H]结合生成水
C.
与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上
D.
丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳
6.
用含18O的氧气作为原料对小鼠进行需氧呼吸的相关实验,可以在下列哪些物质中检测到放射性( )
①氧气;②水;③二氧化碳;④葡萄糖
A.
①
B.
①②
C.
①②③
D.
①②③④
7.
下列有关需氧呼吸的叙述,错误的是( )
A.
在线粒体中葡萄糖被分解为CO2和H2O
B.
在第二阶段中有少量ATP生成
C.
电子传递发生在线粒体内膜上
D.
与第二阶段有关的酶分布在线粒体基质中
8.
葡萄糖是细胞进行需氧呼吸最常用的物质。将一只实验小鼠放入含放射性18O气体的容器中,18O进入细胞后,最先出现的放射性化合物是( )
A.
丙酮酸
B.
乳酸
C.
二氧化碳
D.
水
9.
适当速度的健步走是一种有氧运动。在需氧呼吸过程中,消耗氧气的阶段是( )
A.
第一阶段
B.
第三阶段
C.
第二阶段
D.
所有阶段
素养提升(限时5分钟)
10.
下图是需氧呼吸过程图解,请依据图回答:
(1)依次写出长方框内①②③所代表的物质:____________________,________________,________________。
(2)需氧呼吸的主要场所是________________,在该场所产生的最终产物是____________________________________。需氧呼吸的反应式可以写成____________________________________________________。
(3)从图可知,需氧呼吸可分为三个阶段,其中产能最多的是____________________阶段,场所为________________________。
(4)图中④、⑤、⑥所代表的是_____________。
基础达标
1.
C
【解析】细胞呼吸是指在细胞内将糖类等有机物氧化分解成无机物或小分子有机物,并释放能量的过程,A错误;在不同条件下,细胞呼吸的产物不同,若反应彻底,产物才为无机物(CO2和H2O),B错误;细胞呼吸的主要意义是将有机物分解时释放的能量用于各项生命活动,C正确;所有的活细胞的生命活动都需要能量,因此,所有的活细胞都会进行细胞呼吸,D错误。
2.
C
【解析】题图①中加入NaOH溶液是为了清除空气中的CO2,以防止其干扰实验结果,A正确;②中的葡萄糖是酵母菌细胞呼吸的底物,B正确;②中酵母菌是兼性厌氧菌,其既能在有氧条件下生存,也能在无氧条件下生存,C错误;③中加入澄清的石灰水用于检测②中是否有CO2产生,D正确。
3.
D
【解析】酵母菌在有氧或者无氧的条件下都可以产生CO2,A正确;BTB溶液的颜色由蓝变绿再变黄,可以根据颜色变化的时间长短来判定CO2的产生速率,B正确;酵母菌进行呼吸作用的过程中,会释放能量,大部分的能量以热能的形式释放,所以装置的温度会升高,C正确;葡萄糖溶液的浓度过高,会导致酵母菌细胞失水过多而死亡,D错误。
4.
C
【解析】CO2能使澄清的石灰水变混浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,A、B正确。乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色,C错误,D正确。
5.
A
【解析】需氧呼吸第三阶段产生的ATP最多,A正确;第三阶段中O2与[H]结合生成水,B错误;与糖酵解有关的酶分布在细胞溶胶中,C错误;葡萄糖在细胞溶胶中分解为丙酮酸,D正确。
6.
C
【解析】用含18O的氧气作为原料对小鼠进行有氧呼吸的相关实验,含有放射性18O的氧气先与还原氢结合形成水,含有放射性18O的水,参与有氧呼吸第二阶段,形成含有放射性18O的二氧化碳,因此氧气、水、二氧化碳都含有放射性。
7.
A
【解析】在线粒体中丙酮酸被分解为CO2和H2O,A错误;需氧呼吸第二阶段有关的酶分布在线粒体的基质中,有少量ATP生成,电子传递发生在线粒体内膜上,B、C、D正确。
8.
D
【解析】在需氧呼吸过程中,氧气参与第三阶段,与前两个阶段产生的氢结合产生水。
9.
B
【解析】需氧呼吸过程中,氧气参与需氧呼吸第三阶段,与[H]结合形成水,并释放大量的能量。
素养提升
10.
(1)丙酮酸
H2O
CO2
(2)线粒体
CO2、H2O、ATP
(3)第三
线粒体内膜
(4)能量
【解析】据图解分析,①是第一阶段(糖酵解)的产物:丙酮酸,②是第三阶段的产物:H2O,③是第二阶段的产物:CO2。图中[H]代表的是NADH等。需氧呼吸的第二、第三阶段都在线粒体内完成,故线粒体是需氧呼吸的主要场所;需氧呼吸的最终产物有CO2、H2O、ATP。需氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,产能最多。图中④、⑤、⑥所代表的是能量。第四节
细胞呼吸为细胞生活提供能量
课时2
知识清单
一、呼吸速率
1.
呼吸速率是指单位数量的活体组织在________________内消耗的氧气量或释放的二氧化碳量。
2.
因为细胞呼吸是由一系列酶催化的化学反应,所以____________对细胞呼吸有很大影响。一般植物在________℃及以下时细胞呼吸很弱或停止,温度升高则细胞呼吸____________,温度太高则细胞呼吸________________________。
二、厌氧呼吸
1.
厌氧呼吸是在____________的条件下发生的。人、动物和植物在特殊情况下都可以进行厌氧呼吸。
2.
许多微生物能够依靠厌氧呼吸维持生命,氧气对它们来说甚至是有毒的,如________________。乳酸菌、酵母菌等微生物的厌氧呼吸也称发酵。最常见的发酵类型是____________发酵和____________发酵。
3.
厌氧呼吸在____________________中进行。厌氧呼吸的过程可以划分为两个阶段:第一阶段与____________________的第一阶段一样,进行糖酵解,1个葡萄糖分子被分解成2个丙酮酸分子和少量[H],分解过程中释放出少量能量,形成少量ATP(2个ATP分子)。第二阶段中,丙酮酸在不同酶的催化作用下,形成不同的产物,如乳酸或乙醇。
(1)乳酸发酵
葡萄糖在无氧条件下分解产生乳酸,总反应式为:
________________________________________________
在乳酸发酵反应的第二阶段,糖酵解过程的产物丙酮酸在________________________的催化下被[H]还原为乳酸。乳酸发酵所产生的ATP仅为需氧呼吸的____________左右。
(2)乙醇发酵
葡萄糖在无氧或缺氧条件下分解产生乙醇,并释放出二氧化碳,总反应式为:
________________________________________________
酵母菌在氧充足的环境中进行需氧呼吸,在氧缺少的状态下进行厌氧呼吸,即乙醇发酵。在乙醇发酵反应的第二阶段,丙酮酸在酶的作用下先脱去二氧化碳生成____________,乙醛再被[H]还原为乙醇,即酒精。
4.
厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸产生的ATP________________。但是,在无氧或缺氧条件下,细胞通过厌氧呼吸的方式可以快速地利用葡萄糖产生ATP,以维持生命。肌肉细胞进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的____________________。
三、细胞呼吸是细胞代谢的核心
1.
细胞代谢包括____________代谢和____________代谢。无论是分解代谢还是合成代谢,都与细胞呼吸有着密切的关系。
2.
细胞分解代谢主要利用糖类作为呼吸过程中能量的来源,人和动物的细胞也可利用脂肪和蛋白质作为能源。糖类中的多糖首先水解为____________,然后以单糖形式进行糖酵解,最后被完全氧化成二氧化碳和水。脂肪先分解成甘油和脂肪酸,____________形成一个三碳化合物后进入糖酵解,脂肪酸则进一步被分解。当蛋白质用于细胞呼吸时,首先被分解成氨基酸,氨基酸脱去____________后变成不同的有机酸,最终被完全氧化。
3.
细胞合成代谢是各种各样的生物合成反应。这些反应的产物是细胞生活、生长和修复损伤所需要的物质。细胞呼吸一方面为这些合成反应提供____________,另一方面为合成反应提供________________。细胞内有机物的____________________也以细胞呼吸为中心。
课时速练
1.
下列生物的呼吸作用只在细胞溶胶中进行的是( )
A.
蛇
B.
乳酸菌
C.
洋葱
D.
酵母菌
2.
若判定某人登山时肌肉细胞是否进行了厌氧呼吸,应监测体内积累的( )
A.
酒精
B.
ATP
C.
CO2
D.
乳酸
3.
在储存新鲜水果时,以下处理不合理的是( )
A.
高温储存
B.
零上低温储存
C.
低氧储存
D.
密闭储存时适当充入氮气
4.
下列细胞中,其厌氧呼吸过程会产生乳酸的是( )
A.
密闭塑料袋中苹果的细胞
B.
用于酿酒的酵母菌
C.
剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞
D.
浇水过多的玉米根部细胞
5.
某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图,请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是( )
A.
①②③④、人体内无③过程
B.
①②③④、人体内无②过程
C.
①④、人体内无③过程
D.
①④、人体内无②过程
第四节
细胞呼吸为细胞生活提供能量
课时2
知识清单
一、1.
单位时间
2.
温度
0
加快
减弱甚至停止
二、1.
无氧
2.
乳酸菌
乳酸
乙醇
3.
细胞溶胶
需氧呼吸
(1)
乳酸脱氢酶
1/15
(2)
乙醛
4.
少得多
应急措施
三、1.
分解
合成
2.
单糖
甘油
氨基
3.
能量(ATP)
碳骨架
生物合成
课时速练
1.
B
2.
D
3.
A
4.
C
5.
D第四节
细胞呼吸为细胞生活提供能量
课时1
知识清单
细胞呼吸是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放出____________的过程。细胞呼吸的本质是糖等有机物的____________________。
一、探究酵母菌的呼吸方式
1.
0.1%溴麝香草酚蓝溶液:一种酸碱指示剂,碱性溶液中呈__________色,酸性溶液中呈__________色,可用于检测____________。当溶液中溶有CO2时,其颜色由__________色变成__________色再变成__________色。
2.
澄清的石灰水:用于检测CO2的存在。当溶液中溶有CO2时,澄清的石灰水变____________。
3.
5%重铬酸钾溶液:重铬酸钾在酸性条件下为__________色,遇到酒精变成____________色,可用于检测溶液中的____________。
二、需氧呼吸
1.
需氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。需氧呼吸必须有__________参加,氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水。需氧呼吸是在常温下发生的,所产生的能量逐步释放,其中有一部分能量储存在____________中,其余的转化成____________。
2.
需氧呼吸主要在________________中进行。ATP绝大部分是在线粒体中产生的,线粒体被称为细胞的“____________________”。
3.
需氧呼吸是由一系列化学反应组成的一个连续完整的代谢过程,每一步化学反应都需要____________的酶参与才能完成。在这个过程中,某一步反应的产物将是下一步反应的____________。根据产物的性质和反应在细胞中发生的部位,将这个连续的过程划分为3个阶段。
(1)第一阶段:这个过程发生在____________________中,又称为____________。在糖酵解的过程中,1个葡萄糖分子被分解成2个三碳化合物——________________和少量的氢(用____________表示),分解过程中释放出少量能量,形成____________ATP。丙酮酸是糖酵解的产物,葡萄糖分子中的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中。
(2)第二阶段:这个过程发生在________________________中。丙酮酸进入线粒体后,在复杂酶系统的催化下,经过一系列的化学反应,被彻底氧化分解形成________________,并产生[H]和____________ATP,二氧化碳释放到细胞外。
(3)第三阶段:这个过程发生在________________________上。前两个阶段产生的[H]经过线粒体内膜上________________________的传递,与氧结合生成水,产生____________ATP。所以,需氧呼吸在最后一步才用到氧。
需氧呼吸的过程是一个氧化还原反应。在这个过程中,葡萄糖分子化学键所储存的能量(化学能)通过氧化还原作用释放出来。部分能量合成ATP,用于各种生命活动。葡萄糖分子与氧反应的总反应式为:
________________________________________________
4.
细胞中每氧化1个葡萄糖分子,从糖酵解开始,可以产生约__________个ATP分子,能量利用效率大约为__________%。其中__________个ATP分子是在电子传递链中产生的。
三、参与需氧呼吸的辅酶
1.
NAD+是一种辅酶,它的全称为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,又称________________。
2.
FAD全称为黄素腺嘌呤二核苷酸。
课时速练(限时8分钟)
1.
细胞呼吸的本质是( )
A.
分解有机物,贮藏能量
B.
合成有机物,贮藏能量
C.
糖等有机物的氧化分解
D.
合成有机物,释放能量
2.
如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图,据图分析不合理的是( )
A.
A瓶中加入NaOH是为了吸收空气中的CO2
B.
D瓶密封后,培养一段时间,再连通E瓶
C.
实验结束后,在E瓶中加入酸性重铬酸钾检验酒精
D.
该实验可以证明酵母菌是兼性厌氧菌
3.
与体外燃烧相比,细胞内有机物氧化分解的特点不包括( )
A.能量逐步释放
B.
需要多种酶的催化
C.
释放的能量不生成ATP
D.
在较温和的条件下进行
4.
下列关于真核细胞中需氧呼吸相关酶的叙述,正确的是( )
A.
与糖酵解有关的酶都分布在细胞溶胶中
B.
与合成ATP有关的酶都镶嵌在线粒体膜上
C.
与需氧呼吸第二阶段有关的酶都分布在线粒体内膜上
D.
与电子传递链有关的酶都分布在线粒体基质中
5.
需氧呼吸第二阶段的产物是( )
A.
H2O、CO2、ATP
B.
H2O、丙酮酸、[H]
C.
CO2、ATP、[H]
D.
CO2、O2、ATP
第四节
细胞呼吸为细胞生活提供能量
课时1
知识清单
能量
氧化分解
一、1.
蓝
黄
CO2
蓝
绿
黄
2.
浑浊
3.
橙
灰绿
酒精
二、1.
氧
ATP
热能
2.
线粒体
动力车间
3.
特定
底物
(1)细胞溶胶
糖酵解
丙酮酸
[H]
少量
(2)线粒体基质
二氧化碳
少量
(3)线粒体内膜
电子传递链
大量
4.
32
30
28
三、1.
辅酶I
课时速练
1.
C
2.
C
3.
C
4.
A
5.
C第四节
细胞呼吸为细胞生活提供能量
课时2
基础达标(限时10分钟)
1.
对酵母菌进行处理,获得细胞溶胶和线粒体。用超声波使线粒体破碎,线粒体内膜可自然反卷成小的膜泡,原来内膜的内侧面位于膜泡的外表面。下列四支试管在适宜温度下不会产生CO2的是( )
A.
葡萄糖+细胞溶胶
B.
丙酮酸+细胞溶胶
C.
葡萄糖+小膜泡
D.
丙酮酸+线粒体基质
2.
人体剧烈运动时,肌细胞进行细胞呼吸的产物是( )
A.
CO2、酒精、H2O、ATP
B.
CO2、乳酸、ATP
C.
CO2、H2O、乳酸
D.
H2O、CO2、乳酸、ATP
3.
如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程,可以在细胞溶胶中发生的是( )
A.
①②③
B.
②③④
C.
①③④
D.
①②④
4.
细胞呼吸原理在生产、生活中应用广泛,下列相关叙述正确的是( )
A.
选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以抑制厌氧菌的繁殖
B.
降低温度和氧浓度并保持干燥,有利于果蔬的储藏保鲜
C.
给含有酵母菌的发酵液连续通气,可以提高酒精的产量
D.
慢跑可以促进人体细胞的厌氧呼吸,使细胞获得更多能量
5.
比较植物需氧呼吸和厌氧呼吸,下列说法正确的是( )
A.
葡萄糖是需氧呼吸的主要底物,不是厌氧呼吸的主要底物
B.
CO2是需氧呼吸的产物,不是厌氧呼吸的产物
C.
需氧呼吸逐步释放能量,厌氧呼吸瞬间释放能量
D.
需氧呼吸能产生还原氢,厌氧呼吸过程中也能产生还原氢
6.
如图所示,市售的塑料杯装的酸奶,从外观上看,最可能变质的是( )
素养提升(限时10分钟)
7.
土豆在空气中贮藏1周,然后在纯N2中贮藏1周,最后又置于空气中贮藏,在实验中测定了释放的CO2,实验结果如图所示。在第三周中多产生和释放的CO2可能来源于( )
A.
乙醇
B.
丙酮酸
C.
乳酸
D.[H]
8.
如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系,下列叙述不正确的是( )
A.
氧浓度为a时,是植物种子储存的最佳氧气浓度
B.
氧浓度为b时,该器官只进行需氧呼吸
C.
如果是人体,则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在
D.
曲线Ⅲ细胞呼吸发生的场所是线粒体和细胞溶胶
9.
如图1表示人体细胞中的两种细胞呼吸,请回答下列问题。
(1)③过程在________________进行,②过程在________________________进行。
(2)①②③中,只有____________消耗氧气。
(3)运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象,主要原因是肌细胞中产生了乳酸,图2中代表乳酸浓度变化的曲线是____________。现代健身提倡进行有氧运动,请举出一个具体的例子并说明此运动类型的优点:________________________________________________________________________________________________________________________________________。
基础达标
1.
C
【解析】葡萄糖+细胞溶胶,酵母菌在细胞溶胶中通过厌氧呼吸产生CO2;丙酮酸+细胞溶胶,在厌氧呼吸的第二阶段产生CO2;葡萄糖+小膜泡,无法进行厌氧呼吸与需氧呼吸的第一阶段和第二阶段,因此不会产生CO2;丙酮酸+线粒体基质,在线粒体基质内进行需氧呼吸的第二阶段,将丙酮酸转化为CO2。故选C。
2.
D
【解析】人体剧烈活动时,肌细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,厌氧呼吸的产物是乳酸,而不是酒精和CO2。
3.
B
【解析】①是需氧呼吸,发生在细胞溶胶和线粒体中。②和③表示两种类型的厌氧呼吸,均发生在细胞溶胶中。④表示ATP的合成,可发生在细胞溶胶中。
4.
A
【解析】选用透气性好的消毒纱布包扎伤口,是为了防止伤口处厌氧菌生存和繁殖,A正确;降低温度和氧浓度有利于果蔬的储藏保鲜,但干燥不利于果蔬的保鲜,B错误;酵母菌厌氧呼吸产生酒精,给含有酵母菌的发酵液连续通气不利于酵母菌的无氧发酵,C错误;慢跑可以促进人体细胞的需氧呼吸,释放大量的能量,使细胞获得较多能量,D错误。
5.
D
【解析】无论需氧呼吸还是厌氧呼吸,其底物都主要是葡萄糖,A错误;CO2既是需氧呼吸的产物,也是部分细胞厌氧呼吸的产物,B错误;需氧呼吸和厌氧呼吸的能量都是逐步释放的,C错误;需氧呼吸和厌氧呼吸第一阶段完全相同,都能产生还原氢和丙酮酸,D正确。
6.
C
【解析】据图分析,C项塑料杯的盖子上鼓,说明里面的气体过多,最可能已变质,被杂菌污染,因为酸奶中的乳酸菌只能进行厌氧呼吸产生乳酸,没有气体生成,所以选C。
素养提升
7.
C
【解析】在第1周中贮存在空气中,土豆只进行需氧呼吸,因此产生的二氧化碳是需氧呼吸释放的;从第2周开始在纯N2中储存,土豆只能进行厌氧呼吸产生乳酸,CO2停止释放;由于乳酸分解不彻底,因此第3周又置于空气中,前一周积累的乳酸也被氧化,所以在第三周多产生和释放的CO2来自乳酸的分解。
8.
A
【解析】分析题图可知,Ⅰ是厌氧呼吸释放的二氧化碳量,Ⅱ表示细胞总呼吸量,Ⅲ表示需氧呼吸释放的二氧化碳量。二氧化碳释放量最低时,细胞呼吸最弱,消耗的有机物最少,最适于储藏植物种子,而氧气浓度为a时,二氧化碳释放量不是最低,A错误。当氧气浓度为b时,厌氧呼吸完全被抑制,该器官只进行需氧呼吸,B正确;如果是人体,则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在,C正确;曲线Ⅲ是需氧呼吸,发生的场所是线粒体和细胞溶胶,D正确。
9.
(1)线粒体
细胞溶胶
(2)③
(3)c
如慢跑、太极拳、有氧操等(任选其一),优点是不至于使细胞因厌氧呼吸产生大量乳酸,使肌肉酸痛乏力
【解析】(1)③表示需氧呼吸的第二、第三阶段,在线粒体进行,②表示细胞厌氧呼吸第二阶段,在细胞溶胶进行。
(2)①②③中,只有③消耗氧气。
(3)题图2表示剧烈运动过程中与运动结束后乳酸浓度的变化,乳酸是肌细胞厌氧呼吸的产物,在运动过程中乳酸浓度逐渐增大,运动结束后乳酸被逐渐利用或转化,所以浓度又降低,c曲线的变化符合乳酸浓度变化。