高考生物一轮复习——细胞呼吸专题.doc

高考生物专题训练三： 细胞的能量供应和利用第三讲 细 胞 呼 吸 专 题一、有氧呼吸1、概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，释放能量，并生成ATP的过程。2、过程： 第一阶段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的H，并释放少量的能量的过程，这一阶段不需要氧的参与，在细胞质基质中进行。酶反应式：C6H12O6 2 丙酮酸 + 4 H + 少量能量第二阶段：丙酮酸和水彻底氧化分解成CO2和H，并释放少量的能量的过程，这一阶酶段不需要氧的参与，在线粒体基质中进行。反应式：2 丙酮酸 + 6 H2O 6 CO2 + 20 H + 少量能量酶第三阶段：上述两阶段的H与氧结合形成水，同时并释放大量的能量的过程，这一阶段在线粒体内膜中进行。反应式：24 H + 6 O2 12 H2O + 大量能量 酶总反应式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 12H2O + 6CO2 + 大量能量1 mol 葡萄糖彻底分解后，放出总能量是2870千焦，其中有1161 千焦的能量贮存于 ATP中(约40.5%，可以合成38 mol ATP)，其他的能量以热的形式散失，用以维持恒定体温。二、无氧呼吸1、概念： 细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量的能量的过程。2、过程：第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同第二阶段：丙酮酸和H不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或转化成乳酸。 酶反应式： C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 少量能量 (植物细胞、酵母菌等) 酶C6H12O6 2 C3H6O3 + 能量 (动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等)由于无氧呼吸是分解有机物不彻底，还有许多能量未释放出来，所以无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少得多。1 mol 葡萄糖分解成乳酸，只产生196.65千焦的能量，其中60.08千焦的能量贮于ATP中（可以合成2 mol ATP)。三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2OCO2和酒精 乳酸释放能量较多，1 mol葡萄释放能量2870 kJ，其中1161 kJ转移至ATP中较少，只有6108 kJ转移至ATP中相同点第一阶段相同：葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要相互联系例1、酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液：（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器），把等量的上清液、沉淀物和未离心处理的匀浆分别放入甲、乙、丙3个试管中，如图所示，分别进行以下实验：（1）实验一：向三支试管中分别滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲_，乙_，丙_。（2）实验二：向三支试管中分别滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲_，乙_，丙_。（3）实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲_，乙_，丙_。（4） 实验四：向三支试管中分别滴加等量的萤光素（萤火虫尾部提取的可以发光的物质）。重复实验一，从理论上讲，发光最强的是_试管。答案：（1）丙酮酸和H 不反应 CO2和水 （2）不反应 CO2和水 CO2和水（3）酒精和CO2 不反应 酒精和CO2 （4）丙例2、 一运动员正在进行长跑锻炼，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如图。图中P、Q、R三曲线依次代表（ ）A. O2、CO2、乳酸 B. 乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D. CO2、乳酸、O2 基 础 训 练 题 1 、人体进行有氧呼吸的场所是（ ）。 A. 肺泡 B. 细胞质基质 C. 线粒体 D. 细胞质基质和线粒体 2 、下列有关线粒体的描述中，不正确的是（ ）。 A. 线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加 B. 线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 C. 细胞产生 CO2的部位一定是线粒体 D. 线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与3 、生物体吸收的 O2用于（ ）。 A. 在线粒体内含成 CO2 B. 在线粒体内与 H 结合生成水C.在细胞质基质中与 H 结合生成水 D.部分形成 CO2，部分与 H 结合生成水4 、用含18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O 转移的途径是（ ）。 A. 葡萄糖 丙酮酸 氧 B. 葡萄糖 丙酮酸 氧 C. 葡萄糖 氧 水 D. 葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳5 、将鼠的肝细胞磨碎，离心后试管中有一层成分含许多呼吸酶。这些呼吸酶可能来自（ ）。A. 细胞膜 B. 细胞质 C. 核仁 D. 核膜 6 、马铃薯块茎进行无氧呼吸只能释放少量能量，其他能量（ ）。 A. 贮藏在葡萄糖中 B. 存留于酒精中 C. 存留于乳酸中 D. 以热能形式散失7 、在四支试管中分虽含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能产生的 CO2的是（ ）。 A. 葡萄糖细胞膜已经破裂的细胞B. 葡萄糖线粒体 C. 丙酮酸核糖体 D. 丙酮酸内质网 8 、在马拉松长跑中，运动员骨骼肌肌纤维所消耗的能量主要来自（ ）A. 葡萄糖的有氧分解 B. 丙酮酸的水解 C. 葡萄糖的酵解 D. 脂肪酸的氧化9完成有氧呼吸全过程的结构是（ ）A细胞质基质 B线粒体 C细胞 D肺泡10植物种子萌发时，如果长时间缺氧，就会引起烂芽，其主要原因是 （ ）ACO2中毒 B酒精中毒 C乳酸中毒 D供能不足11在呼吸过程有二氧化碳放出，则可判断此过程（ ）A一定是无氧呼吸 B一定是有氧呼吸 C一定不是酒精发酵 D一定不是乳酸发酵12有氧呼吸过程中释放的CO2中的氧 （ ）A全部来自氧气 B全部来自水 C全部来自葡萄糖 D来自葡萄糖和水13在有氧呼吸过程中，水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别在 （ ）A第一和第二阶段 B第二和第三阶段 C第一和第三阶段 D第三和第二阶段14用酵母菌酿酒时，如果向酿酒的原料中注入足量的氧气，会出现的现象是 （ ）A酵母菌死亡，不产生酒精 B酵母菌增多，不产生酒精C酵母菌增多，产生酒精增多 D酵母菌减少，产生酒精增多15下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是 （ ）A葡萄糖丙酮酸 B丙酮酸酒精+CO2 CADP+Pi+能量ATP D2H+O2H2O16、取适量干重相等的4份种子进行不同处理：（甲）风干，（乙）消毒后浸水萌发，（丙）浸水后萌发，（丁）浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度最高的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁17、在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母（内有酵母菌），其中适于产生酒精的装置是（ ）18 、如图表示氧气浓度对培养液中草履虫、乳酸菌、酵母菌呼吸作用的影响，则呼吸曲线a、b、c分别代表了()A酵母菌、乳酸菌、草履虫B草履虫、乳酸菌、酵母菌C乳酸菌、酵母菌、草履虫D酵母菌、草履虫、乳酸菌19如图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题。(1) 在长方框内依次写出1、2、3所代表的物质名称。(2) 有氧呼吸的主要场所是_，进入该场所的呼吸底物是_。(3) 水的分解和合成分别发生在_和_阶段。(4) 产生二氧化碳的阶段是_，场所为_。(5) )吸进的氧气在_被消耗，参加_阶段的反应，其作用是_。四、影响植物呼吸速率的外界因素及应用 温度：细胞呼吸在最适温度(2535)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，生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。 O2的浓度在O2浓度为零时只进行无氧呼吸，浓度为10以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，浓度为10以上，只进行有氧呼吸。生产中常利用降低氧的浓度能够抑制细胞呼吸减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。从水果、蔬菜保鲜角度分析氧气的浓度应控制在5左右，在5左右时细胞呼吸强度较低，有机物消耗较少。 CO2的浓度：CO2浓度增加，呼吸速率会下降。 水分：水既是细胞呼吸的环境，也是细胞呼吸的原料。细胞含水量越低，细胞呼吸越弱，粮食在收仓储存之前进行晾晒的目的就是减少水分，降低呼吸消耗。20把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？（ ）A、两种动物的耗氧量都减少 B、两种动物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增 D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少21下列各项应用中，主要利用细胞呼吸原理的是（ ）贮存种子 果蔬保鲜 中耕松土 水稻的翻晒田 合理密植糖渍、盐渍食品 用透气的消毒纱布包扎伤口 间作、套种A B C D22如右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下C02的释放量和O2吸收量的变化，请据图回答：(1) 在外界氧浓度为10以下时，该器官的呼吸作用方式是 。(2) 说明无氧呼吸强度与O2浓度之间的关系 。(3) 实线和虚线相交于C点，对于B、C点，以下叙述正确的有 ( )AC点时，植物既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸BC点时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸被完全抑制CB点时，无氧呼吸强度最弱 DB点时，植物细胞呼吸最弱(4) AB段表示C02释放量减少，其原因是 。(5) 图中阴影部分的面积代表 。(6) 当外界氧浓度为4-5时，该器官C02的释放量相对值为06，而O2的吸收量相对值为04。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍。(7) 由此可见，保存水果、蔬菜，应控制空气流通，使氧浓度保持在 五、细胞呼吸的相关计算题（一）反应方程式： 酶有氧呼吸：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 12H2O + 6CO2 + 大量能量（合成38 mol ATP）无氧呼吸： 酶C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 少量能量（合成2 mol ATP） 酶C6H12O6 2 C3H6O3 + 少量能量（合成2 mol ATP）（二）相关规律1、由释放CO2与吸收O2的比值确定细胞呼吸的方式（1）如果既没有释放CO2，也没有吸收O2，则细胞进行乳酸发酵；（2）如果只释放CO2，不吸收O2，则细胞只进行无氧呼吸；（3）如果释放CO2的体积与吸收O2的体积相等，则细胞只进行有氧呼吸；（4）如果释放CO2的体积大于吸收O2的体积，则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸： a ：如果释放CO2的体积与吸收O2的体积的比值等于4：3，则细胞进行无氧呼吸消耗葡萄糖的量与有氧呼吸消耗葡萄糖的量相等； b ：如果释放CO2的体积与吸收O2的体积的比值大于4：3，则细胞进行无氧呼吸消耗葡萄糖的量大于有氧呼吸消耗葡萄糖的量；c ：如果释放CO2的体积与吸收O2的体积的比值小于4：3，则细胞进行无氧呼吸消耗葡萄糖的量小于有氧呼吸消耗葡萄糖的量；2、由产生酒精和释放CO2的关系确定细胞呼吸的方式（1）如果不产生酒精，也没有吸收O2，则细胞进行乳酸发酵；（2）如果不产生酒精，但吸收O2，则细胞只进行有氧呼吸（3）如果产生酒精的量等于释放CO2的量，则细胞只进行无氧呼吸；（4）如果产生酒精的量小于释放CO2的量，则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；（三）例题解析例1、甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼吸，两者消耗了等量的葡萄糖，则它们放出的CO2和吸收的O2之比是（ ）A12B23C34D43变式训练1、如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（ ）A、1：2 B、1：3 C、1：4 D、1：6变式训练2、假设宇宙空间站内的绿色植物积累了240mol氧气，这些氧气可供宇航员分解多少葡萄糖？又大约有多少能量储藏到ATP中去（ ） A40mol和46440kJ B40mol和28675kJ C240mol和50160kJ D240mol和28675kJ例2、右图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是( )A氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖大于有氧呼吸消耗的葡萄糖C氧浓度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖小于有氧呼吸消耗的葡萄糖D氧浓度为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等变式训练：现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液，吸进氧气与放出C02的体积之比为3:5，这是因为( )A有14的酵母菌在进行有氧呼吸 B有12的酵母菌在进行有氧呼吸C有13的酵母菌在进行有氧呼吸 D有13的酵母菌在进行无氧呼吸例3、现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和二氧化碳如图所示。则在氧气浓度为a时()A.酵母菌只进行无氧呼吸不进行有氧呼吸B.用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是2/5C.酵母菌有氧呼吸消耗9 mol氧气D.有氧呼吸与无氧呼吸释放能量的比例是12变式训练：有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()氧浓度(%)abcd产生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol产生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol