高考生物一轮复习 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 ATP的主要来源细胞呼吸课件 新人教版必修1.ppt

第3节atp的主要来源 细胞呼吸 考点一探究酵母菌的细胞呼吸方式 核心知识通关 1 实验原理 1 酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式 兼性厌氧型 有氧呼吸 无氧呼吸 2 细胞呼吸产物的检测 重铬酸钾 变混浊 蓝色 绿色 黄色 橙色 灰绿色 2 实验步骤 1 配制酵母菌培养液 酵母菌 质量分数为 溶液 分别装入a b两锥形瓶中 2 如图连接好实验装置 5 的葡萄 糖 3 放置一段时间后观察实验现象 观察两组装置中 的变化 检测是否有酒精产生 取a b瓶中滤液各2ml分别注入a b两支干净的试管中 向两试管中分别滴加 溶液0 5ml 并振荡 观察试管中溶液的颜色变化 澄清石灰水 酸性重铬酸钾 3 实验现象 变混浊 橙色 变混浊 灰绿色 4 实验结论 co2 少量 酒精 特别提醒 1 实验中的变量 自变量 是否有氧气 因变量 澄清的石灰水变混浊的程度 滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等 无关变量 酵母菌以及培养液的用量 培养时间 温度等 2 此实验为对比实验 两组实验均为实验组 3 进行实验前必须检验装置的气密性 否则会因细胞呼吸产生的co2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败 4 乙组b瓶应封口放置一段时间 待瓶内的o2消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 创新探究 1 若实验材料改用马铃薯块茎 则应该检测a b瓶是否有 产生 2 借助 检测酵母菌在细胞呼吸中释放热量的多少 判断酵母菌的细胞呼吸方式 3 改变实验装置 通过检测培养液中气体的变化量 判断酵母菌的细胞呼吸方式 乳酸 温度计 理论依据 若酵母菌进行有氧呼吸 若酵母菌进行无氧呼吸 消耗o2产生等量的 co2 不消耗o2只产生co2 左移 不移动 不移动 右移 左移 右移 高考模拟精练 1 2015 四川高考改编 下列是以酵母菌为材料进行的实验 有关叙述错误的是 a 探究酵母菌的呼吸方式 可用溴麝香草酚蓝检测产生的co2b 用酵母菌发酵酿制果酒 选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精 c 探究酵母菌种群数量变化 应设空白对照排除无关变量干扰d 酵母菌是兼性厌氧菌 是探究细胞呼吸方式的良好材料 解析 选c 本题考查 酵母菌细胞呼吸方式探究 及 种群数量变化研究 实验 a项 酵母菌呼吸作用产生的co2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 故正确 b项 橙色的酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应 变成灰绿色 故正确 c项 探究酵母菌种群数量变化 不同时间的取样即为对照 不必设空白对照 故错误 d项 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸 在 有氧条件下进行有氧呼吸 它是探究细胞呼吸方式的良好材料 故d正确 2 2016 安庆模拟 下图是 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验装置 下列叙述正确的是 a 该实验为有氧和无氧条件下的实验 其中乙组为对照组b 培养液中的溶氧量 温度和ph是无关变量c 可根据澄清的石灰水变混浊的时间长短来检测co2的产生速率d 若向a b瓶中加入酸性重铬酸钾溶液 则b瓶内的溶液会变为橙色 解析 选c 该实验为对比实验 甲 乙两组均为实验组 a项错误 培养液中的溶氧量为自变量 b项错误 澄清的石灰水变混浊的时间长短与co2的产生速率有关 c项正确 实验中b瓶产生酒精 橙色的酸性重铬酸钾溶液遇酒精变为灰绿色 d项错误 加固训练 1 2015 沈阳模拟 某研究小组探究酸雨对大豆种子萌发时能量代谢的影响 在其他条件适宜的黑暗环境中进行实验 种子中atp含量和细胞呼吸速率的变化如下图所示 下列相关叙述错误的是 a 种子中atp含量属于该实验研究的因变量b 由图乙可知 酸雨可能通过降低细胞呼吸速率阻碍大豆种子萌发c 5 7天atp含量下降 原因可能是atp的消耗量增加d 为探究种子萌发过程中是否进行了无氧呼吸 可用溴麝香草酚蓝水溶液进行检测 解析 选d ph为实验的自变量 种子中atp的含量和细胞呼吸速率的变化为实验的因变量 a项正确 由图乙可知 与ph为7 0相比 酸雨使细胞呼吸速率下降 b项正确 由题图可知 5 7天 atp含量下降 而细胞呼吸速率上升 可能的原因是atp消耗量增加 c项正确 无氧呼吸的产物 酒精 可用酸性的重铬酸钾溶液检测 d项错误 2 下图表示测定保温桶 500ml 内温度变化的实验装置 保温桶内加入240ml质量浓度0 1g ml的煮沸后冷却的葡萄糖溶液和10g活性干酵母 下列说法错误的是 a 若液面铺满石蜡油 温度计的变化量即为酵母菌无氧呼吸释放的热量b 该实验装置可比较酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸放出热量的多少c 葡萄糖溶液煮沸的主要目的是控制实验的无关变量d 实验应增加一个不含干酵母的相同装置作对照 解析 选c 若液面铺满石蜡油 则保温桶内的酵母菌只能进行无氧呼吸 温度计的变化量是无氧呼吸释放的热量 a项正确 若不铺石蜡油温度计的变化量是有氧呼吸释放的热量 可根据温度计的变化量比较有氧呼吸和无氧呼吸放出热量的多少 b项正确 葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和减少溶液中的氧含量 控制实验的无关变量和自变量 c项错误 为排除无关变量 对实验的影响 实验应增加一个不含干酵母的相同装置作对照 d项正确 3 2015 茂名模拟 某小组同学利用下图所示的实验装置 进行相关问题的研究 注 本实验所用的酵母液是由质量分数为5 的葡萄糖溶液 10克酵母干粉搅拌而成 1 利用该实验装置研究的问题是 酵母菌是本实验恰当的实验材料 因为 2 观察1 2试管的颜色变化 一段时间后两个试管的实验现象是 本实验中选用btb试剂检测的代谢产物是 此外甲 乙试管中还分别有 物质 生成 解析 1 甲乙装置的区别在于氧气的有无 该实验装置研究的问题是 探究酵母菌的呼吸方式 因为酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存 是本实验恰当的实验材料 2 甲装置酵母菌进行无氧呼吸 1号试管中产生的co2少 乙装置酵母菌进行有氧呼吸 2号试管中产生的co2多 选用btb试剂检测的代谢产物为co2 一段时间后 两试管均变黄 2号试管较1号试管黄色更深 此外 甲试管中有酒精 c2h5oh 乙试管中有水 h2o 生成 答案 1 探究酵母菌的呼吸方式酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存 是兼性厌氧菌 2 均变黄 2号试管较1号试管黄色更深co2酒精 c2h5oh 水 h2o 考点二细胞呼吸的过程 核心知识通关 1 有氧呼吸 1 有氧呼吸过程与场所 细胞质基质 c6h12o6 丙酮酸 h 线粒体基质 丙酮酸 h2o co2 h 线粒体内膜 h o2 h2o 大量 2 有氧呼吸三个阶段中发生的物质变化 连线 3 总反应式 c6h12o6 6h2o 6o26co2 12h2o 能量 2 无氧呼吸 1 场所 2 过程 第一阶段 与有氧呼吸 完全相同 第二阶段 丙酮酸在不同酶的催化作用下 分解成 或转化成 细胞质基质 第一阶段 酒精和co2 乳酸 3 反应式 产物为酒精 c6h12o6 产物为乳酸 c6h12o6 4 能量 只在 释放少量能量 生成少量atp 葡萄糖分子的大部分能量存留在 中 2c2h5oh 2co2 少量能量 2c3h6o3 少量能量 第一阶段 酒精或乳酸 3 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 消耗 细胞质基质 线粒体基质 和线粒体内膜 酒精和co2或乳酸 大量 特别提醒 关于细胞呼吸过程中能量 场所和产物的提醒 1 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 但部分原核生物无线粒体 仍能进行有氧呼吸 2 无线粒体的真核生物 或细胞 只能进行无氧呼吸 如蛔虫 哺乳动物成熟的红细胞等 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 是由于催化反应的酶的种类不同 4 细胞呼吸释放的能量 大部分以热能的形式散失 小部分以化学能的形式储存在atp中 深化探究 1 细胞呼吸中 h 和atp的来源和去路分析 葡萄糖 与o2结合 生成h2o 三个阶段都 产生 各项生命活动 2 细胞呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路分析 氢元素 葡萄糖 h2o 反应物 h h2o 丙酮酸 co2 h2o 典题技法归纳 2012 安徽高考 为探究酵母菌的细胞呼吸 将酵母菌破碎并进行差速离心处理 得到细胞质基质和线粒体 与酵母菌分别装入a f试管中 加入不同的物质 进行了如下实验 见下表 注 表示加入了适量的相关物质 表示未加入相关物质 1 会产生co2和h2o的试管有 会产生酒精的试管有 根据试管 的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所 均填试管编号 2 有氧呼吸产生的 h 经过一系列的化学反应 与氧结合形成水 2 4 二硝基苯酚 dnp 对该氧化过程没有影响 但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散 表明dnp使分布在 的酶无法合成atp 若将dnp加入试管e中 葡萄糖的氧化分解 填 能 或 不能 继续进行 解题指南 解答本题的关键 1 明确酵母菌不同条件下的呼吸类型 2 理清呼吸的不同阶段反应物 场所及所需的条件 解析 酵母菌是兼性厌氧型生物 有氧条件下进行有氧呼吸 无氧条件下进行无氧呼吸 1 a试管中有氧气但无线粒体 不能进行有氧呼吸 氧气的存在也抑制了细胞质基质中无氧呼吸酶发挥作用 导致无氧呼吸也不能进行 b试管中无氧气 可进行无氧呼吸 能够产生酒精和co2 c试管中丙酮酸进入线粒体被分解生成co2 同时产生的 h 在线粒体内 膜上与氧气结合生成水 d试管中加入葡萄糖 而葡萄糖不能进入线粒体 呼吸作用不进行 e试管中加入葡萄糖和氧气 能进行完整的有氧呼吸过程 f试管中只加葡萄糖 能进行无氧呼吸过程 2 有氧呼吸产生的 h 在线粒体内膜上经过一系列的化学反应 与氧结合形成水 同时形成大量的atp 2 4 二硝基苯酚 dnp 对该氧化过程没有影响 但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散 表明dnp使分布在线粒体内膜的酶无法合成atp 若将dnp加入试管e中 葡萄糖的氧化分解能继续进行 不能生成atp 答案 1 c eb fb d f 2 线粒体内膜能 母题变式 1 酵母菌细胞呼吸消耗o2的部位是 产生co2的部位是 和 2 酵母菌细胞呼吸产生 h 最多的是有氧呼吸的 阶段 发生部位是 线粒体内膜 细胞质基质 线粒体基质 第二 线粒体基质 方法规律 细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律 1 从物质变化方面分析 有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同 有相同的中间产物丙酮酸和 h 有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解成co2和水 无氧呼吸中丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸或酒精和co2 有氧呼吸过程中的 h 来自葡萄糖和水 无氧呼吸过程中的 h 只来自葡萄糖 2 从能量变化方面分析 有氧呼吸的三个阶段均能释放能量 产生atp 其中第三阶段释放的能量最多 无氧呼吸仅在第一阶段产生少量能量 产生少量的atp 高考模拟精练 1 2014 安徽高考 下列关于线粒体的叙述 正确的是 a 线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高b 葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中c 成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多d 哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部 解题指南 1 隐含信息 线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶 2 关键知识 心肌细胞消耗的能量比腹肌细胞多 精子的运动主要靠尾部的摆动 解析 选c 本题考查线粒体的分布 结构与功能及细胞呼吸的相关知识 线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶 大多数酶的化学本质是蛋白质 因此线粒体内膜蛋白质的含量较高 a项错误 葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中 b项错误 人体心肌细胞需要的能量多于腹肌细胞 因此线粒体含量也较多 c项正确 精子变形过程中线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘 d项错误 知识总结 利用结构与功能相适应的观点分析细胞呼吸 1 蛋白质是生命活动的主要承担者 因此生命活动越复杂 膜蛋白含量越高 线粒体内膜 外膜都能控制物质进出 线粒体内膜还是有氧呼吸第三阶段的场所 推测线粒体内膜上的蛋白质含量高 2 线粒体是有氧呼吸的主要场所 细胞能量的主要来源 推测需能多的细胞线粒体多 心肌细胞不断收缩 舒张 需要的能量多 因此线粒体数量多 2 2016 保定模拟 关于真核生物细胞呼吸的说法正确的是 a 无氧呼吸是不需氧的呼吸 因而其底物分解不属于氧化反应b 水果储藏在完全无氧的环境中 可将损失减小到最低程度c 无线粒体可在细胞质基质中进行有氧呼吸d 不同生物的无氧呼吸酶不同 解析 选d 无氧呼吸虽不需氧气参与 但仍属于葡萄糖的氧化反应 a项错误 在完全无氧的环境中储藏水果 由于无氧呼吸消耗葡萄糖 会产生酒精 引起水果腐烂 b项错误 真核细胞无线粒体不能进行有氧呼吸 如哺乳动物成熟的红细胞 c项错误 不同生物无氧呼吸产物不同 推知体内的无氧呼吸酶不同 d项正确 3 2016 哈尔滨模拟 如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程 a e表示物质 表示过程 下列说法错误的是 a 物质a产生的场所是细胞质基质或线粒体b 物质b产生的过程中 和 的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质c 物质c是 h 物质e是酒精d 释放能量最多的是 过程 解析 选a 图中 表示细胞呼吸的第一阶段 分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段 表示无氧呼吸第二阶段 因此物质a 丙酮酸 产生的场所是细胞质基质 a项错误 表示无氧呼吸的第二阶段 发生在细胞质基质中 催化该过程的酶也存在于细胞质基质中 表示有氧呼吸的第二阶段 发生在线粒体基质中 催化该过程的酶也存在于线粒体基质中 b项正 确 图中物质c是 h 物质e是酒精 c项正确 释放能量最多的是有氧呼吸的第三阶段即 过程 d项正确 加固训练 1 2013 全国卷 下列与微生物呼吸有关的叙述 错误的是 a 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸b 与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码c 破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中d 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 解析 选c 本题考查微生物的呼吸作用相关知识 肺炎双球菌是好氧细菌 为原核生物 无线粒体 但细胞中有与有氧呼吸有关的酶 所以可以进行有氧呼吸 a正确 细菌拟核的基因控制生物的主要性状 控制细菌主要的生命活动 质粒的基因控制生物的特殊性状 如抗药性 固氮 抗生素生成等 b正确 破伤风芽孢杆菌为厌氧细菌 适宜生活在无氧环境中 c错 误 酵母菌既能进行有氧呼吸产生co2和h2o 又能进行无氧呼吸产生酒精和co2 d正确 2 2014 天津高考 下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图 下列叙述正确的是 a 过程 只在线粒体中进行 过程 只在叶绿体中进行b 过程 产生的能量全部储存在atp中c 过程 产生的 ch2o 中的氧全部来自h2od 过程 和 中均能产生 h 二者还原的物质不同 解析 选d 本题考查呼吸作用和光合作用的过程 过程 为有氧呼吸过程 真核细胞的反应场所是细胞质基质和线粒体 过程 为光合作用 绿色植物在叶绿体中进行 蓝藻无叶绿体也能进行光合作用 故a项错误 有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失 少部分储存在atp中 故b项错误 光合作用所产生的糖类中的氧来自co2 故c项错误 过程 和 都 能产生 h 前者产生的 h 与氧结合产生水并释放大量能量 后者产生的 h 用于c3的还原 故d项正确 3 将酵母菌研磨成匀浆 离心后得上清液 细胞质基质 和沉淀物 含线粒体 把等量的上清液 沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲 乙 丙三个试管中 各加入等量葡萄糖溶液 然后隔绝空气 下列叙述正确的是 a 甲试管中最终产物为co2和h2ob 乙试管中不发生反应c 丙试管内有大量的atp产生d 丙试管中无co2产生 解析 选b 甲试管内为细胞质基质 进行无氧呼吸 其代谢产物是酒精和co2 乙试管内为线粒体 葡萄糖不能进入线粒体 所以不发生反应 丙试管中进行无氧呼吸 有co2产生 但不能产生大量的atp 4 2015 常州模拟 下图表示细胞呼吸的过程 其中 代表有关生理过程发生的场所 甲 乙代表有关物质 下列相关叙述正确的是 a 和 都具有双层生物膜b 和 所含酶的种类相同c 和 都能产生大量atpd 甲 乙分别代表丙酮酸 h 解析 选d 是细胞质基质 是线粒体基质 和 所进行的反应不同 催化的酶的种类不同 线粒体基质进行有氧呼吸的第二阶段 产生的能量较少 是线粒体内膜 进行有氧呼吸的第三阶段 产生的能量多 甲是丙酮酸 乙是 h 5 2012 全国卷 将玉米种子置于25 黑暗 水分适宜的条件下萌发 每天定时取相同数量的萌发种子 一半直接烘干称重 另一半切取胚乳烘干称重 计算每粒的平均干重 结果如图所示 若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳 据图回答下列问题 1 萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 再通过 作用为种子萌发提供能量 2 萌发过程中在 h种子的呼吸速率最大 在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 mg 3 萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质 其最大转化速率为 mg 粒 1 d 1 4 若保持实验条件不变 120h后萌发种子的干重变化趋势是 原因是 解题指南 解答本题关键需明确以下三点 1 种子萌发过程中有机物被呼吸作用消耗 干重减少 2 营养物质分解后一部分被呼吸作用消耗 一部分用于幼苗新物质合成 3 种子萌发后期幼苗形成后可以进行光合作用 合成有机物增加干重 解析 本题考查种子萌发过程中营养物质的变化规律 1 种子萌发时 种子中的大分子有机物分解成小分子物质 一方面参与呼吸作用供能 另一方面用于合成幼苗的新物质 淀粉被水解成葡萄糖 参与呼吸作用 为种子萌发提供能量 2 观察萌发种子干重变化曲线 可见在72 96h种子干重减少最多 此时呼吸作用速率最大 该段时间种子呼吸消耗的平均干重为204 2 177 7 26 5 mg 3 种子萌发过程中 减少的胚乳一方面用于呼吸作用 另一方面用于合成幼苗的新物质 所以 胚乳中营养物质转化成幼苗的组成物的量 胚乳干重的减少量 幼苗干重的减少量 其最大转化速率应在96 120h 即 118 1 91 1 177 7 172 7 22 mg 粒 1 d 1 4 120h后幼苗形成 但仍处于黑暗中 幼苗不能进行光合作用 呼吸作用消耗有机物 导致幼苗干重下降 答案 1 葡萄糖呼吸 2 72 9626 5 3 22 4 下降幼苗呼吸作用消耗有机物 且不能进行光合作用 考点三影响细胞呼吸的外界因素 核心知识通关 1 温度 1 影响原理 温度通过影响 影响细胞呼吸速率 酶的活性 2 曲线分析 a点为该酶的 细胞呼吸速率最快 温度低于a时 随温度降低 酶活性 细胞呼吸受 温度高于a时 随温度升高 酶活性 甚至变性失活 细胞呼吸受抑制 最适温度 下降 抑制 下降 3 实际应用 保鲜 水果 蔬菜等放入冰箱的冷藏室中 可延长保鲜时间 促进生长 温室中栽培蔬菜时 夜间适当降低温度 可降低细胞呼吸 减少有机物的消耗 提高蔬菜的产量 2 氧气 1 影响原理 氧气促进 抑制无氧呼吸 2 曲线分析 有氧呼吸 a点时 氧浓度为零 细胞只进行 氧浓度为0 10 时 随氧浓度的升高 无氧呼吸速率 b点时 有氧呼吸释放的co2量等于无氧呼吸释放的co2量 c d点 横坐标相同 无氧呼吸停止 氧浓度在0 20 时 随氧浓度升高 有氧呼吸速率逐渐 无氧呼吸 减慢 加快 随氧浓度的升高 细胞呼吸速率 最后趋于稳定 氧浓度为 左右时 细胞呼吸强度最弱 先减慢后加快 5 3 实际应用 保鲜 低氧 氧含量5 左右 有利于蔬菜保鲜 促进生长 农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量 促进根部有氧呼吸促进生长 防止无氧呼吸 陆生植物长时间水淹 土壤中氧含量降低 植物因无氧呼吸产生的酒精积累而烂根 控制呼吸方式 制葡萄酒时 初期进行有氧呼吸 使酵母菌大量繁殖 发酵时严格控制无氧环境 促进酵母菌的无氧呼吸 3 二氧化碳 1 影响原理 co2是细胞呼吸的终产物 积累过多会 细胞呼吸 2 曲线分析 抑制 3 实际应用 保鲜 地窖中co2浓度高 有利于蔬菜水果的储存 抑菌 薯片等食品充气保存 可抑制微生物的繁殖 4 水含量 1 影响原理 各种生化反应需溶解在水中才能进行 自由水含量升高 新陈代谢 水是有氧呼吸的 之一 含水量会影响细胞呼吸的进行 加快 反应物 2 实际应用 抑制细胞呼吸 晒干的种子自由水含量降低 细胞呼吸减慢 更有利于储存 促进细胞呼吸 浸泡的种子有利于种子的萌发 特别提醒 影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点 1 影响细胞呼吸的因素并不是单一的 若需要增强细胞呼吸强度 可采取供水 升温 高氧等措施 若需降低细胞呼吸强度 可以采取干燥 低温 低氧等措施 2 储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同 蔬菜和水果应储存在 零上低温 湿度适中 低氧 的条件下保鲜 种子应储存在 零上低温 干燥 低氧 条件下 深化探究 冰箱冷藏室内可以使蔬菜水果储藏较长时间 原因是 1 抑制蔬菜水果的 2 抑制 的细胞呼吸 防止腐烂 细胞呼吸 减少有机物的消耗 微生物 典题技法归纳 2015 安徽高考节选 科研人员探究了不同温度 25 和0 5 条件下密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率的变化 结果见图1和图2 1 由图可知 与25 相比 0 5 条件下果实的co2生成速率较低 主要原因是 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的 浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测 浓度变化来计算呼吸速率 2 某同学拟验证上述实验结果 设计如下方案 称取两等份同一品种的蓝莓果实 分别装入甲 乙两个容积相同的瓶内 然后密封 将甲 乙瓶分别置于25 和0 5 条件下储存 每隔一段时间测定各瓶中的co2浓度 记录实验数据并计算co2生成速率 为使实验结果更可靠 请给出两条建议 以完善上述实验方案 不考虑温度因素 a b 解析 本题主要考查细胞呼吸影响因素与表示方法及生物实验设计知识 1 由图中数据分析可知 0 5 条件下果实的有关酶的活性较低 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的果实细胞呼吸产生的co2量因积累而越来越多 反过来会抑制果实的细胞呼吸 使co2生成速率变慢 因为果实细胞呼吸消耗o2 所以该实验还可以通过检测密闭容器内的o2浓度变化来计算呼吸速率 2 该实验的目的是验证温度影响密闭容器内蓝莓果实的co2生成速率 自变量为温度 其他对实验结果有影响的因素为无关变量 生物实验设计除了要遵循单一变量原则 还要遵循等量性原则 即实验组和对照组除一个实验变量不同外 其他无关变量要全部相同 以消除无关变量对实验结果的影响 本实验除了提到的蓝莓果实品种要统一 数量要相等 瓶的容积要相 同且都密封外 其他无关变量 如果实的重量以及成熟度也要一致 生物实验设计还要遵循重复性原则 是保证实验结果可靠性的重要措施 也就是要增加实验的次数 才能保证实验结果的可靠性 本实验每个温度条件下要有多个平行重复实验装置 才能保证实验结果更可靠 答案 1 低温降低了细胞呼吸相关酶活性co2o2 2 选取的果实成熟度还应一致每个温度条件下至少有3个平行重复实验 母题变式 1 密封容器内的蓝莓果实细胞呼吸的方式是 其产物除co2外 还有 2 25 时 与24h相比 36h时蓝莓果实细胞内co2浓度较 填 高 或 低 原因是细胞呼吸产生的co2积累较多 有氧呼吸 和无氧呼吸 水和酒精 高 方法技巧 三步法 判断验证性实验设计的合理性第一步 看实验原则是否合理 验证性实验的主要原则有对照原则 平行重复原则 本题中设置了对照实验 但是未设置平行重复实验 第二步 看自变量和无关变量的控制是否合理 验证性实验由一个自变量和多个无关变量组成 本实验设置了温度为单一的自变量 但是无关变量控制不全面 应补充无关变量的控制 第三步 看因变量的检测是否合理 验证性实验的因变量应具有明显的可观测性 且科学合理 本实验通过每隔一段时间测定各瓶中的co2浓度来反映细胞呼吸的速率是合理的 高考模拟精练 1 2016 太原模拟 为研究淹水时kno3对甜樱桃根呼吸的影响 将四组盆栽甜樱桃中的一组淹入清水 其余三组分别淹入不同浓度的kno3溶液 保持液面高出盆土表面 每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率 结果如下图 以下叙述正确的是 a 细胞有氧呼吸生成co2的场所是细胞质基质和线粒体b 图中a在单位时间内与氧结合的 h 最多c 淹水时30mmol l 1的kno3溶液缓解水淹作用效果最好d 实验过程中可改用co2作为检测有氧呼吸速率的指标 解析 选b 细胞有氧呼吸生成co2的场所是线粒体基质 a项错误 图中a有氧呼吸速率最快 所以a在单位时间内与氧结合的 h 最多 b项正确 图示30mmol l 1的kno3溶液处理 有氧呼吸速率最快 但不能说明缓解水淹作用效果最好的kno3溶液浓度为30mmol l 1 c项错误 植物有氧呼吸和无氧呼吸均能产生co2 所以不能用co2作为检测有氧呼吸速率的指标 d项错误 2 2016 郑州模拟 将刚采摘的新鲜蓝莓分成两等份 一份用高浓度的co2处理48h后 储藏在温度为1 的冷库内 另一份则始终在1 的冷库内储藏 从冷藏后算起每10天取样一次 测定其单位时间内co2释放量和o2吸收量 计算二者的比值得到下图所示曲线 下列有关分析错误的是 a 比值大于1 表明蓝莓同时进行有氧呼吸和无氧呼吸b 第20天co2处理组蓝莓产生的酒精量低于对照组c 第40天对照组有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多d 为抑制蓝莓储藏时的无氧呼吸 储藏前可用高浓度的co2处理一段时间 解析 选c 若只进行有氧呼吸则co2 o2 1 若同时进行无氧呼吸则co2 o2 1 a正确 第20天 实验组与对照组的比值都大于1 对照组的比值更大 无氧呼吸作用更强 产生的酒精量更多 b正确 设第40天对照组蓝莓有氧呼吸消耗的葡萄糖为x 无氧呼吸消耗的葡萄糖为y 由有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可得 有氧呼吸消耗的o2为6x 释放的co2为6x 无氧呼吸产生的 co2为2y 无氧呼吸不消耗o2 由题图可看出 第40天单位时间内co2 o2 2 则 6x 2y 6x 2 解得x y 1 3 即有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少 c错误 由题图曲线可以看出 用高浓度的co2处理48h后 单位时间内co2释放量和o2吸收量的比值低 即无氧呼吸较弱 d正确 方法技巧 判断真核细胞呼吸方式的三大依据 加固训练 1 2015 武汉模拟 将200ml含酵母菌的培养液加入500ml的密闭容器内 该容器内酵母菌进行不同的呼吸方式 co2释放的速率随时间变化情况如下图所示 下列叙述错误的是 a 图中a曲线表示有氧呼吸释放的co2速率b 8h时合成atp所需能量来自丙酮酸的分解c 在a b两曲线相交时 b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量为a曲线的3倍d 密闭容器内co2的总释放速率在6h时大于8h时 解析 选b 分析题图可知 a曲线在4小时后 co2释放速率逐渐减小 直至为0 因此a为有氧呼吸过程co2的释放速率 b曲线表示无氧呼吸过程co2的释放速率 a项正确 8h时 酵母菌只进行无氧呼吸合成atp 无氧呼吸第二阶段不能合成atp 此时合成atp的能量不能来自丙酮酸的分解 b项错误 a b曲线相交的点 表示有氧呼吸产生的co2与无氧呼吸产生的co2 相等 由酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的反应式可知 此时酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍 c项正确 co2的总释放速率是有氧呼吸与无氧呼吸释放的co2之和 由题图可知 密闭容器内co2的总释放速率在6h时大于8h时 d项正确 2 在a b c d条件下 测得某植物种子萌发时co2和o2体积变化的相对值如下表 若底物是葡萄糖 则下列叙述正确的是 a a条件下 呼吸产物除co2外还有酒精或乳酸b b条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少c c条件下 种子消耗的葡萄糖最少d d条件下 产生的co2来自细胞质基质和线粒体 解析 选b 无氧条件下产生了co2 这说明该植物的无氧呼吸产物是酒精 不会是乳酸 b条件下 氧气消耗的相对值为3 可计算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为0 5 无氧呼吸产生co2的相对值为5 可计算出无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为2 5 c条件下 虽然co2的释放量最小 但因为这6份的释放量中有2份来自无氧呼吸 可计算得出 种子萌发时有氧呼吸消耗的 葡萄糖的相对值为2 3 无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值为1 d条件下只进行有氧呼吸 消耗葡萄糖的相对值为7 6 因此 d条件下种子消耗的葡萄糖最少 d条件下 种子只进行有氧呼吸 co2全部来自线粒体 3 2016 湖北百校联考 细胞呼吸是细胞能量的根本来源 细胞呼吸容易受外界环境的影响 下图是温度与o2浓度对植物叶片细胞呼吸速率的影响 以下分析不正确的是 a 图中细胞呼吸速率可用二氧化碳的释放量表示b 从图甲可知细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度c 温度对曲线 代表的呼吸类型影响较大 对曲线 影响较小d 分析图甲 乙可知 水果储存需要低温和低氧的条件 解析 选c 由于二氧化碳是细胞呼吸的产物 所以图中细胞呼吸速率可用二氧化碳的释放量表示 a项正确 分析图甲可知 b点细胞呼吸相对速率最高 该点对应的温度是细胞呼吸的最适温度 b项正确 主要通过影响细胞呼吸有关酶的活性来影响细胞呼吸 曲线 代表的呼吸类型均需要酶 因此温度对两种呼吸类型的影响相同 c项错误 分析图甲 乙可知 在 低温和低氧的条件下 细胞呼吸的相对速率都较低 所以水果储存需要低温和低氧的条件 d项正确 4 2016 太原模拟 如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下 o2吸收量和co2生成量的变化 请据下图回答 1 图中曲线qr区段co2生成量急剧减少的主要原因是 2 点的生物学含义是无氧呼吸消失点 由纵轴 co2生成量和o2吸