细胞呼吸专题复习

河北郑口中学 高中生物专题复习 1 细胞呼吸 1 有氧呼吸的总反应式 C6H12O6 6O2 6H2O 6CO2 12H2O 能量 2 有氧呼吸过程图解 3 无氧呼吸的总反应式 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 少量能量 或 C6H12O6 2C3H6O3 乳酸 少量能量 4 有氧呼吸与无氧呼吸的区别 呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸 场所细胞质基质 线粒体细胞质基质 条件氧气 多种酶无氧气参与 多种酶 产物葡萄糖彻底分解 产生 CO2和 H2O葡萄糖分解不彻底 生成乳酸或 酒精和 CO2 能量 变化 释放大量能量 形成大量 ATP 1mol 葡萄糖放 出 2870KJ 能量 其中 1161kJ 被利用合成 ATP 其余以热能散失 释放少量能量 形成少量 ATP 总反 应式C6H12O6 6O26CO2 6H2O 能量 酶C6H12O62C3H6O3 能量 酶 C6H12O62C2H5OH 2CO2 能 酶 量 不 同 点 过 程 第 1 阶段 1 分子葡萄糖分解为 2 分子丙酮酸和 少量 H 释放少量能量 细胞质基 质 第 2 阶段 丙酮酸和水彻底分解成 CO2和 H 第 1 阶段 同有氧呼吸 第 2 阶段 丙酮酸在不同酶催化 作用下 分解成酒精 和 CO2或转化成乳酸 酶 酶 酶 河北郑口中学 高中生物专题复习 2 释放少量能量 线粒体基质 第 3 阶段 H 和 O2结合生成水 大量能量 线 粒体内膜 相同 点 两者的第一阶段完全相同 细胞呼吸是 ATP 分子高能磷酸键中能量的主要来源 5 呼吸作用产生的能量的利用情况 呼吸类型被分解的有机物储存的能量释放的能量可利用的能量能量利用率 有氧呼吸 2870kJ2870kJ1165 kJ40 59 无氧呼吸 1mol 葡萄糖 2870 kJ196 65 kJ61 08 kJ2 13 6 影响呼吸速率的外界因素 因 素 影响机理曲线模型实践应用 温 度 影响呼吸酶的活性 最适温度时 细 胞呼吸最强 超过最适温度呼吸酶活 性降低 甚至变性失活 呼吸受抑制 低于最适温度酶活性下降 呼吸受抑 制 低温下贮存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培过程中 夜间适当降温 以降低细胞 呼吸 减少有机物的消耗 提高产量 氧 气 氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞 呼吸的速率和性质 在 O2浓度为零时 只进行无氧呼吸 浓度为大于零小于 10 时 既进行有氧呼吸又进行无氧呼 吸 浓度为 10 以上时 只进行有氧 呼吸 适当降低氧气浓度能够抑制 细胞呼吸 减少有机物消耗 以延长蔬菜 水果的保鲜时 间 CO2 浓 度 增加 CO2的浓度对细胞呼吸有明显的 抑制效应 这可以从化学平衡的角度 得到解释 在蔬菜和水果的保鲜中 增 加 CO2的浓度 可提高保鲜 效果 H2O 在一定范围内 细胞呼吸强度随含水 量的增加而加强 随含水量的减少而 减弱 将种子风干 以减弱细胞呼 吸 从而减少有机物的消耗 延长作物种子储藏时间 7 相关曲线 疑难点 分析 1 点的含义 R 点 只进行无氧呼吸 河北郑口中学 高中生物专题复习 3 P 点之前 有氧呼吸与无氧呼吸共存 CO2释放总量 有氧呼吸释放量 无氧呼吸释放量 P 点 及其以后 只进行有氧呼吸 Q 点 释放的 CO2量最少 细胞总体呼吸最弱 为种子 蔬菜 水果贮存的最佳点 B 点 有氧呼吸吸收的 O2量 或释放的 CO2量 等于无氧呼吸释放的 CO2量 2 线的含义 两种呼吸方式同时存在的区段是 RQP RQ 区段 CO2生成量急剧减少的原因是随着 O2浓度增加 无氧呼吸受到抑制 区域 ORP 的面积表示无氧呼吸产生的 CO2量 8 呼吸方式的实验测定 欲测定与确认某生物的呼吸类型 应设置两套呼吸装置 即用等量的蒸馏水取代实验组的 NaOH 溶液 其他所有条件均应一致 加蒸馏水的装置内气压变化应由 CO2与 O2共同决定 两 套装置如图所示 结果与结论 装置一液滴左移 装置二液滴不动 只进行有氧呼吸 装置一液滴不动 装置二液滴右移 只进行无氧呼吸 装置一液滴左移 装置二液滴右移 既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 装置一与装置二液滴 均左移 呼吸过程中 O2吸收量 CO2释放量 呼吸底物为脂肪 当 CO2释放量大于 O2消耗量时 细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸 如酵母菌在 不同 O2浓度下的细胞呼吸 此种情况下 判断哪种呼吸方式占优势 可分析如下 若 有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 VCO2 VO2 4 3 若 无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 VCO2 VO2 4 3 若 有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸 VCO2 VO2 4 3 名师点睛 为使实验结果精确 排除实验误差还应设置如图装置三 以便校正 进行结果与结论的描述时应 先结果后结论 而不是 先结论后结 果 如上述 不可写成 只进行有氧呼吸 则装置一液滴左移 装置二液滴不动 物理误差的校正 如果实验材料是绿色植物 整个装置应遮光处理 否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定 如果实验材料是种子 为防止微生物呼吸对实验结果的干扰 应对装置及所测种子进行消毒处 理 为防止气压 温度等物理因素所引起的误差 应设置对照实验 将所测的生物材料灭活 如将 河北郑口中学 高中生物专题复习 4 种子煮熟 其他条件均不变 9 细胞呼吸方式的判断 1 依据反应物 产物来判断 若需消耗氧气 则一定存在有氧呼吸 若产物有水 则一定存在有氧呼吸 若产物中有酒精或乳酸 则一定有无氧呼吸 若产物中有二氧化碳 则要依据物质的量的关系来讨论 2 依据物质的量的关系来判断 不消耗 O2 释放 CO2 只进行无氧呼吸 无 CO2释放 只进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡 酒精产生量等于 CO2量 只进行产生酒精的无氧呼吸 CO2释放量等于 O2的吸收量 只进行有氧呼吸 CO2释放量大于 O2的吸收量 既进行有氧呼吸 又进行酒精发酵 多余的 CO2来自酒精发 酵 酒精产生量小于 CO2量 既进行有氧呼吸 又进行酒精发酵 多余的 CO2来自有氧呼吸 10 有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 1 如图表示糖类代谢的示意图 相关叙述正确的是 A 过程需要水的参与 发生在线粒体的内膜上 B 过程产生少量的 ATP 产生大量的 ATP C 过程可以发生在人体的肝脏或肌肉细胞中 D 过程不发生在人体细胞中 是因为缺乏相关的酶 河北郑口中学 高中生物专题复习 5 解析 过程为有氧呼吸第二阶段 发生在线粒体基质中 该过程需要水参加反应 过程是有氧呼吸第一阶段 该过程可产生少量 ATP 过程分别是有氧呼吸第二 三阶段 只有有氧呼吸第三阶段才能产生大量 ATP 是糖 类物质的水解 糖原分解成葡萄糖可发生在肝脏细胞中 不能发生在肌肉细胞中 过程为产生酒精的无氧呼吸 不 能发生在人体细胞中 人体细胞中缺乏催化产生酒精的酶 答案 D 2 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液 当通入不同浓度的 O2时 其产生的酒精和 CO2的量如图所示 据图中信息推 断错误的是 A 氧浓度为 a 时酵母菌没有有氧呼吸 只进行无氧呼吸 B 当氧浓度为 b 和 d 时 酵母菌细胞呼吸的过程会不同 C 当氧浓度为 c 时 2 5 的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵 D a b c d 不同氧浓度下 细胞都产生 H 和 ATP 解析 氧浓度为 a 时 酒精和 CO2的量相等 即比值为 1 1 酵母菌只进行无氧呼吸 A 正确 氧浓度为 b 时 CO2 的量大于酒精的量 说明酵母菌有两种呼吸方式 氧浓度为 d 时酒精的量为 0 酵母菌只进行有氧呼吸 B 正确 当氧 浓度为 c 时 酒精的量为 6 无氧呼吸消耗的葡萄糖为 3 由 CO2的量 15 可知有氧呼吸产生的 CO2为 15 6 9 可得出 有氧呼吸消耗的葡萄糖为 1 5 则有 2 3 的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵 C 错 有氧呼吸和无氧呼吸都产生 H 和 ATP D 正确 答案 C 3 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表 若底物是葡萄糖 则下列叙述 中正确的是 条件 abcd CO2释放 量 10867 O2吸收量 0347 A a 条件下 呼 吸产物除 CO2外还有乙醇或乳酸 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 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 可计算出葡萄糖消耗的相对值为 0 5 无氧呼吸产生 CO2的相对值为 5 可计算出消耗葡萄糖的相对值为 2 5 有氧呼吸时 消耗葡萄糖最少 d 条件下 种子只进行有氧呼吸 CO2全部来自线粒体 答案 B 4 有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液 当通入不同浓度的氧气时 其产生的酒精和 CO2的量如下表所示 氧浓度 abcd 产生 CO2的 量 30 mol 9 mol 12 5 mol 15 mol 产生酒精 的量 0 mol 9 mol 6 5 mol 6 mol 下列叙述错误的是 A 氧浓度为 a 时 只进行有氧呼吸 B b 值对应的氧浓度为零 河北郑口中学 高中生物专题复习 6 C 氧浓度为 c 时 经有氧呼吸产生的 CO2为 9 mol D 氧浓度为 d 时 有 2 3 的葡萄糖用于酒精发酵 解析 根据表格信息 结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断 在氧浓度为 a 时酵母菌只进行有氧呼吸 b 时只进行无氧呼吸 c d 时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 氧浓度为 d 时有氧呼吸产生 CO2的量为 15 6 9 mol 消耗葡萄糖 1 5 mol 无氧呼吸产生 CO2的量为 6 mol 消耗葡萄糖 3 mol 故有 2 3 的葡萄糖 用于酒精发酵 答案 C 5 以下甲 乙两图都表示某植物的非绿色器官 CO2释放量和 O2吸收量的变化 下列相关叙述 不正确的是 A 甲图中氧含量为 a 时的情况对应的是乙图中的 A 点 B 甲图中氧含量为 b 时的情况对应的是乙图中的 CD 段 C 甲图中 a b c d 四个浓度中 c 是最适合贮藏的 D 甲图中氧含量为 d 时没有酒精产生 解析 甲图中氧含量为 a 时 细胞只释放 CO2不吸收氧气 说明细胞只进行无氧呼吸 对应乙图中的 A 点 甲图中氧含量为 b 时 CO2的释放量远远大于氧气的吸收量 说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 且无氧 呼吸强度大 应对应乙图中的 AC 段 贮藏植物器官应选择 CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时 即甲图中的 c 点 氧含量为 d 时 CO2释放量与氧气的吸收量相等 细胞只进行有氧呼吸 因此没有酒精产生 综上所述 B 项错误 答案 B 6 在下图 3 个密闭装置中 分别放入质量相等的三份种子 消毒且刚萌发的小麦种子 未消毒刚萌发的小麦种 子及未消毒刚萌发的花生种子 把三套装置放在隔热且适宜条件下培养 下列有关叙述中错误的是 A 当 a 和 b 玻璃管中的水珠开始移动时 分别记录其移动速率va和vb 则va vb B 如果 b 和 c 中都消耗了等质量的有机物 记录温度计读数为Tb和Tc 则Tc Tb C 如果 b 和 c 中都消耗了等质量的有机物 记录水珠移动距离Lb和Lc 则Lb Lc D 如果 a 和 c 中都消耗了等质量的有机物 记录温度计读数为Ta和Tc 则Ta Tc 河北郑口中学 高中生物专题复习 7 解析 装置 a 和 b 形成对照 变量为是否消毒 即是否有微生物 b 和 c 形成对照 变量为种子种类的不同 b 种子未消毒 在单位时间内 呼吸作用强度大于 a 消耗的氧气多 同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢 氧化钠吸收 所以 b 中消耗的氧气多 内外的压强差大 玻璃管中的水珠开始移动时的速率 vb 大于 va 小麦种 子中主要是淀粉 花生种子中含脂肪较多 脂质分子中含氧元素比糖类 淀粉 少 脂肪氧化分解时 需要的氧气 比同等质量的糖类 淀粉 氧化分解时多 产生的热量多 如果 b 和 c 中都消耗了等质量的有机物 则 c 中消耗的 氧气多 内外的压强差大 产生的热量多 a 与 c 比较 即使不考虑是否消毒的问题 也应该是 Ta Tc 答案 D 7 呼吸熵 RQ 放出的 CO2量 吸收的 O2量 可作为描述细胞呼吸过程中 O2供应状态的一种指标 如图所示的是 酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系 以下叙述正确的是 A 呼吸熵越大 细胞有氧呼吸越强 无氧呼吸越弱 B b 点有氧呼吸强度大于 a 点 C 为延长水果的保存时间 最好将氧分压调至 c 点 D c 点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化 解析 酵母菌氧化分解葡萄糖的过程中 如果只进行有氧呼吸 则放出的 CO2量与吸收的 O2量相等 即 RQ 1 当放出的 CO2量大于吸收的 O2量时 表明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 且差值越大 无氧呼吸所占 的比例越大 即呼吸熵越大 细胞有氧呼吸越弱 无氧呼吸越强 因为 b 点的 RQ 小于 a 点的 RQ 所以 b 点有氧 呼吸强度大于 a 点的有氧呼吸强度 呼吸熵 RQ 表示放出的 CO2量 吸收的 O2量 并不代表细胞呼吸强度 故 D 错误 答案 B 8 下列各曲线所代表的生物学含义及描述 正确的是 A 甲图表示人的成熟红细胞中 ATP 的生成速率与氧气浓度的关系 B 乙图所示物质运输速率不受呼吸酶抑制剂的影响 C 丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与 CO2生成速率的关系 a 点时产生的 CO2全都来自有氧呼吸 D 丁图表示小鼠体内酶活性与环境温度的关系 解析 人的成熟红细胞进行无氧呼吸 因此 ATP 的生成速率与氧气的浓度无关 A 正确 由物质运输速率受 氧气浓度影响可知 该物质的运输方式是主动运输 呼吸酶抑制剂可使物质运输速率减慢 B 错误 a 点时酵母 菌进行有氧呼吸和无氧呼吸 CO2由两种呼吸方式共同产生 C 错误 小鼠是恒温动物 体内酶的活性不受环境温 度的影响 D 错误 答案 A 9 如图表示某植物非绿色器官在不同 O2浓度下 O2的吸收量和 CO2的释放量的变化情况 根据所提供的信息 以下判断正确的是 河北郑口中学 高中生物专题复习 8 A N 点时 该器官 O2的吸收量和 CO2的释放量相等 说明其只进行有氧呼吸 B M 点是贮藏该器官的最适 O2浓度 此时无氧呼吸的强度最低 C 该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解 D L 点时 该器官产生 CO2的场所是细胞中的线粒体基质 解析 N 点之后 O2的吸收量与 CO2的释放量不等 说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的 氧化分解 C 正确 由于有非糖物质参与氧化分解 故 O2的吸收量与 CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有 氧呼吸 A 错误 M 点细胞的总呼吸强度最低 但无氧呼吸强度并不是最低的 B 错误 L 点时 细胞只进行无氧 呼吸 产生 CO2的场所是细胞质基质 D 错误 答案 C 10 如图表示光合作用和有氧呼吸过程中 C H O 三种元素的转移途径以及能量转换过程 图中序号表示相关的 生理过程 下列叙述错误的是 A 与 与 表示的生理过程相同 B 能在小麦根尖成熟区细胞中发生的元素的转移途径有 C 在有氧呼吸过程中 产生能量最多的过程是 和 D 光能可以转变为 ATP 中的化学能 ATP 中的化学能不能转变为光能 解析 通过光合作用 光能可以转化成 ATP 中的化学能 在萤火虫等发光生物的体内 ATP 中的能量也可以 转化成光能 答案 D 11 向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入 a b c d 四种抑制剂 下列说法正确的是 A 若 a