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第八講 ATP的主要來(lái)源—— 細(xì)胞呼吸,,第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,1. CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。 2．在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。 3．有水產(chǎn)生的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸。 4．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的實(shí)質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量。兩者的不同是丙酮酸繼續(xù)氧化所需的酶不同。 5．糧食種子保存的條件是零上低溫、低氧、干燥；果蔬貯藏的條件是零上低溫、低氧、中等濕度。,6．提倡慢跑，防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。 7．進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的有人和動(dòng)物、乳酸菌、玉米胚、馬鈴薯塊莖和甜菜塊根。,[基礎(chǔ)回扣] 一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式 1．酵母菌的代謝類型和呼吸方式 (1)代謝類型：在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存， 屬 型。 (2)呼吸方式：在有氧條件下進(jìn)行 呼吸； 在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸。,兼性厭氧,有氧,2．產(chǎn)物檢驗(yàn) (1)CO2：①澄清 變渾濁；② 水溶液，由藍(lán)變____再變黃。 (2)酒精：在 條件下，可以使 的重鉻酸鉀變?yōu)榛揖G色。 3．對(duì)比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的 ，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。 [解惑] 檢驗(yàn)汽車司機(jī)是否喝了酒就是利用酸性條件下的重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在。,石灰水,溴麝香草酚藍(lán),酸性,橙色,比較分析,綠,二、細(xì)胞呼吸方式及應(yīng)用 1．有氧呼吸 (1)過(guò)程,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),3．細(xì)胞呼吸的應(yīng)用 (1)作物栽培時(shí)要及時(shí)松土透氣，防止土壤板結(jié)，有利于根系的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進(jìn)根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。 (2)稻田需定期排水，否則會(huì)因根進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量的酒精，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根腐爛。 (3) “創(chuàng)可貼”包扎傷口。使用“創(chuàng)可貼”或透氣的紗布是為了抑制細(xì)菌無(wú)氧呼吸，抑制厭氧型細(xì)菌生長(zhǎng)。 (4)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)酒的過(guò)程中可以通過(guò)控制通氣來(lái)提高酒精產(chǎn)量。,[解惑] 慢跑過(guò)程中所需能量主要由有氧呼吸提供，劇烈運(yùn)動(dòng)(如5000米跑、馬拉松等)也主要由有氧呼吸提供能量。下圖表示人體在不同距離的跑步過(guò)程中，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸供能的百分比(假設(shè)能量全部來(lái)自糖類的分解),從圖中可以看出，跑步距離越短，無(wú)氧呼吸供能所占比例越大；跑步距離越長(zhǎng)，有氧呼吸供能所占比例越大。,三、細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)、意義和影響因素 1．實(shí)質(zhì)： 有機(jī)物、釋放 、合成 。 2．意義 (1)為生物體的生命活動(dòng) 。 (2)是體內(nèi)各物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的樞紐(丙酮酸)，為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。,氧化分解,能量,ATP,提供能量,3．影響因素 (1)內(nèi)因：不同生物之間、同種生物的不同器官、不同發(fā)育期呼吸速率存在差異。 (2)外因： 、 、CO2濃度、水等。,溫度,O2濃度,[優(yōu)化落實(shí)] 考查一 探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式 1．[判一判] (1)酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸( ) (2)根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短，可檢測(cè)酵母菌產(chǎn)生CO2的多少 ( ) (3)酒精與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)，變成橙色( ),√,√,×,考查二 細(xì)胞呼吸方式 2．[判一判] (1)無(wú)氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應(yīng)( ) 提示 無(wú)氧呼吸也是呼吸作用，其本質(zhì)也是氧化分解釋放能量。 (2)肺炎雙球菌無(wú)線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸( ) (3)無(wú)氧呼吸不需要O2的參與，該過(guò)程最終有[H]的積累 ( ),×,√,×,(4)細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行( ) (5)有氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中( ) 提示 有氧呼吸包括三個(gè)階段，分別在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體兩個(gè)場(chǎng)所中進(jìn)行。 (6)有水產(chǎn)生的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸( ),√,√,√,(7)人體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，CO2/O21，即CO2既可在線粒體又可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 ( ) 提示 人體無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸，無(wú)CO2產(chǎn)生，即CO2只能通過(guò)有氧呼吸在線粒體中產(chǎn)生，故CO2/O2＝1。 (8)無(wú)氧呼吸對(duì)生物體都有害( ) (9)破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖( ) (10)人體硬骨組織細(xì)胞也進(jìn)行呼吸( ),×,×,×,√,考查三 細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)、意義和影響因素 3．[判一判] (1)種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成( ) (2)呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能散失( ) (3)小麥種子萌發(fā)過(guò)程中有氧呼吸逐漸減弱( ) (4)水果貯藏在完全無(wú)氧的環(huán)境中，可將損失減小到最低程度( ) 提示 低氧環(huán)境中消耗有機(jī)物最少，并不是完全無(wú)氧環(huán)境下。,×,×,×,×,考點(diǎn)一 細(xì)胞呼吸過(guò)程 [關(guān)鍵點(diǎn)擊] 1．有氧呼吸與無(wú)氧呼吸過(guò)程,,2．有氧呼吸過(guò)程中各元素的來(lái)源和去路,3．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸比較,,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 真核生物細(xì)胞呼吸場(chǎng)所并非只是線粒體：①有氧呼吸的第一階段，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；第二、三階段在線粒體中進(jìn)行。②無(wú)氧呼吸始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。③無(wú)線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，如成熟紅細(xì)胞，蛔蟲(chóng)等。④原核細(xì)胞生物無(wú)線粒體，也可能進(jìn)行有氧呼吸，如好氧性細(xì)菌等。 易錯(cuò)點(diǎn)2 不產(chǎn)生CO2的呼吸一定是無(wú)氧呼吸，如乳酸發(fā)酵；產(chǎn)生CO2的細(xì)胞呼吸不一定就是有氧呼吸，如無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2；人體產(chǎn)生CO2的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸。,易錯(cuò)點(diǎn)3 有氧呼吸的第一、二階段不需要O2，只有第三階段需要O2。 易錯(cuò)點(diǎn)4 有O2參與的有氧呼吸過(guò)程是氧化分解過(guò)程；沒(méi)有O2參與的無(wú)氧呼吸過(guò)程也是物質(zhì)氧化分解過(guò)程。 易錯(cuò)點(diǎn)5 脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于產(chǎn)生CO2量。,[演練提升] 1．(2015·濰坊聯(lián)考)測(cè)定下列哪一項(xiàng)，可簡(jiǎn)便而且準(zhǔn)確判斷貯存的小麥種子的細(xì)胞呼吸方式( ) A．有無(wú)酒精生成 B．有無(wú)水生成 C．有無(wú)有機(jī)物消耗 D．O2消耗量與CO2生成量的比值,解析 O2消耗量與CO2生成量可以簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地測(cè)定，若二者比值等于1，則小麥種子進(jìn)行的是有氧呼吸，若比值為0進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸，若比值在0～1之間，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)存在。 答案 D,2．下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是( ) A．細(xì)胞供糖不足時(shí)，無(wú)氧呼吸可將脂肪氧化為乳酸或酒精 B．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水 C．無(wú)氧呼吸不需要O2，導(dǎo)致該過(guò)程最終有[H]的積累 D．質(zhì)量相同時(shí)，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多,解析 細(xì)胞供糖不足時(shí)，脂肪需要先轉(zhuǎn)化為糖類才可經(jīng)有氧呼吸或無(wú)氧呼吸供能；有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水；無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的[H]用于生成乳酸或酒精。 答案 D,【解題技巧】 細(xì)胞呼吸類型的判斷 1．無(wú)CO2釋放時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸。 2．不消耗O2，但產(chǎn)生CO2，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸。 3．當(dāng)CO2釋放量等于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。 4．當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時(shí)，細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸，此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢(shì)，如下：,3．外界因素 (1)溫度 ①曲線：,(2)O2濃度 ①曲線： ②解讀：O2濃度低時(shí)，無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。隨O2濃度增大，無(wú)氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)。當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，隨O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。,,(3)含水量 ①曲線： ②解讀：在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。當(dāng)含水量過(guò)多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至死亡。 ③應(yīng)用：作物栽培中，合理灌溉；糧食在收倉(cāng)前要進(jìn)行晾曬處理；干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理。,,(4) CO2濃度 ①曲線： ②解讀：CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸具有抑制作用。 ③應(yīng)用：增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，有利于水果和蔬菜的保鮮。,,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 易錯(cuò)點(diǎn)2 儲(chǔ)存蔬菜和水果的條件并不是無(wú)氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲(chǔ)藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫；種子儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)保持一定的濕度。 易錯(cuò)點(diǎn)3 O2濃度為零時(shí)，有氧呼吸強(qiáng)度為0，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為0，此時(shí)細(xì)胞還進(jìn)行無(wú)氧呼吸。,[演練提升] 3．下列敘述符合生物學(xué)原理的是( ) A．水稻根部主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸，所以能長(zhǎng)期適應(yīng)缺氧環(huán)境 B．快速登山時(shí)，人體的能量主要來(lái)自有機(jī)物分解產(chǎn)生二氧化碳的過(guò)程 C．蔬菜在低氧、干燥、低溫的環(huán)境中，可延長(zhǎng)保鮮時(shí)間 D．淀粉經(jīng)發(fā)酵可產(chǎn)生酒精，是通過(guò)乳酸菌的無(wú)氧呼吸實(shí)現(xiàn)的,解析 氧氣從水稻中空的莖可到達(dá)根部細(xì)胞，水稻根部主要進(jìn)行的是有氧呼吸，故A錯(cuò)；蔬菜儲(chǔ)藏環(huán)境應(yīng)該是低氧、零上低溫和具有一定濕度，故C錯(cuò)；淀粉先水解成葡萄糖，再由酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，才能產(chǎn)生酒精，故D錯(cuò)；劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體的能量供應(yīng)主要是來(lái)自有氧呼吸將有機(jī)物分解成二氧化碳和水的過(guò)程，故B正確。 答案 B,4．(2015·武漢調(diào)研)如圖表示光照、貯藏溫度對(duì)番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是( ),A．番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B．光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸的抑制作用8 ℃時(shí)比15 ℃時(shí)更強(qiáng) C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實(shí) D．貯藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān),解析 番茄果實(shí)細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸均可產(chǎn)生CO2，場(chǎng)所分別是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A項(xiàng)說(shuō)法正確。由題圖可以看出B項(xiàng)說(shuō)法正確。低溫、光照條件下更有利于番茄果實(shí)的貯存，C項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。溫度降低，呼吸酶的活性降低，細(xì)胞呼吸減弱，D項(xiàng)說(shuō)法正確。 答案 C,【解題技巧】 (1)夜間，植物只進(jìn)行呼吸作用，消耗有機(jī)物，因此要適當(dāng)降低溫度，抑制植物的呼吸作用，減少植物有機(jī)物的消耗，從而提高植物產(chǎn)量。 (2)人和動(dòng)物、乳酸菌等生物在進(jìn)行無(wú)氧呼吸是產(chǎn)生的為乳酸，而不是酒精和CO2。 (3)糧食種子保存的條件是零上低溫、低氧、干燥；果蔬貯藏的條件是零上低溫、低氧、具有一定濕度。 (4)溫度是通過(guò)影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來(lái)影響呼吸速率。,2．實(shí)驗(yàn)流程 提出問(wèn)題：酵母菌使葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精是在有氧還是無(wú)氧條件下進(jìn)行的？酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物分別是什么？ 作出假設(shè)：針對(duì)上述問(wèn)題，根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)(如酵母菌可用于釀酒、發(fā)面等)作出合理的假設(shè) 設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)：(1)配制酵母菌培養(yǎng)液； (2)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生，裝置如圖所示：,(3)檢測(cè)酒精的產(chǎn)生：自A、B中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中 →分別滴加 0.5 mL 溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：CO2檢測(cè)：甲、乙兩裝置中澄清的石灰水都變混濁，且甲中混濁程度高、變化快 酒精檢測(cè)：2號(hào)試管中溶液由橙色變成灰綠色，1號(hào)試管中溶液不變色,,,二、探究細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置 欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：,2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論,,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式實(shí)驗(yàn)中通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。 易錯(cuò)點(diǎn)2 探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式實(shí)驗(yàn)中B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清石灰水中的CO2是由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。 易錯(cuò)點(diǎn)3 測(cè)定組織細(xì)胞呼吸速率的裝置中用脂肪(或脂質(zhì))含量高的種子，如油料種子做測(cè)定實(shí)驗(yàn)，則液滴移動(dòng)更明顯(因其消耗O2量更大)。,[演練提升] 5．某同學(xué)在研究馬鈴薯塊莖無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物時(shí)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取新鮮馬鈴薯塊莖，洗凈，切成碎屑。向錐形瓶中放入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，并向瓶中充入N2，裝置如圖。下列說(shuō)法不正確的是( ),A．向錐形瓶中充入N2的目的是制造無(wú)氧環(huán)境 B．若溴麝香草酚藍(lán)水溶液不變色，則說(shuō)明馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行的是酒精發(fā)酵 C．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)馬鈴薯塊莖碎屑消毒 D．溴麝香草酚藍(lán)水溶液也可以換成澄清的石灰水,解析 該實(shí)驗(yàn)的目的是研究馬鈴薯塊莖無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物，故充入N2的目的是制造無(wú)氧環(huán)境；若溴麝香草酚藍(lán)水溶液不變色，則說(shuō)明馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行的是乳酸發(fā)酵；為防止馬鈴薯塊莖上雜菌呼吸作用干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)前需對(duì)馬鈴薯塊莖碎屑消毒；檢驗(yàn)CO2也可用澄清石灰水。 答案 B,6. 不同種類的種子中儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類不同。在科學(xué)研究中常用RQ(RQ＝釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積)來(lái)表示生物的有氧呼吸的能源物質(zhì)的不同。下面是測(cè)定發(fā)芽種子呼吸商的兩個(gè)裝置圖：,(1)裝置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是_______。 (2)若發(fā)芽的種子已長(zhǎng)出幼苗，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，則應(yīng)將裝置放置在何種條件下進(jìn)行？________；原因是__________。 (3)小琪同學(xué)來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，她將同一種正在發(fā)芽的種子等量分裝入兩個(gè)裝置。假定其他操作步驟無(wú)誤，她發(fā)現(xiàn)裝置一中的著色液向左移動(dòng)，而裝置二中的著色液位置卻不發(fā)生改變，則可推定該種子發(fā)芽過(guò)程所消耗的能源物質(zhì)主要是________，理由是____________________________________；,若發(fā)現(xiàn)裝置一與裝置二中的著色液均向左移動(dòng)，則該種子發(fā)芽過(guò)程中所消耗的能源物質(zhì)主要是________，理由是________________________________________________________________________。 (4)裝置二的作用是_______________________________。,解析 (1)據(jù)題干所給信息，本實(shí)驗(yàn)要通過(guò)測(cè)定發(fā)芽種子的呼吸商，來(lái)證明生物的有氧呼吸的能源物質(zhì)的不同。據(jù)呼吸商的計(jì)算公式，要求呼吸商必須先求出種子發(fā)芽時(shí)，進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗的O2體積和釋放CO2的體積。裝置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的CO2，根據(jù)著色液滴移動(dòng)的刻度測(cè)出細(xì)胞呼吸消耗的O2體積。裝置二的作用是比較種子發(fā)芽時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗的O2體積與釋放CO2的體積的變化大小，作為對(duì)照。(2)若發(fā)芽的種子已長(zhǎng)出幼苗，幼苗可進(jìn)行光合作用，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了避免光合作用干擾，應(yīng)將裝置放置于黑暗條件下。,(3)據(jù)裝置二中著色液位置不改變說(shuō)明種子發(fā)芽時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗的O2體積與釋放CO2的體積相等，呼吸商為1。只有當(dāng)以葡萄糖(或糖類)為能源物質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，消耗的O2體積與釋放CO2的體積才相等。脂肪的元素組成中，碳、 氫百分比含量較高，氧占的比例小，氧化分解時(shí)耗氧多，呼吸商小于1。因此若發(fā)現(xiàn)裝置一與裝置二中的著色液均向左移動(dòng)，說(shuō)明種子進(jìn)行有氧呼吸，且細(xì)胞呼吸消耗的O2體積大于釋放CO2的體積，呼吸商小于1，消耗的能源物質(zhì)主要是脂肪(或脂質(zhì))。,答案 (1)吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的二氧化碳 (2)黑暗條件 避免幼苗進(jìn)行光合作用，干擾細(xì)胞呼吸的氣體量變化 (3)葡萄糖(或糖類) 以葡萄糖為能源物質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收的氧氣等于釋放出的二氧化碳 脂肪(或脂質(zhì)) 脂肪中碳?xì)浒俜直群枯^高，吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳 (4)對(duì)照實(shí)驗(yàn),【解題技巧】 (1)呼吸產(chǎn)物的檢測(cè)方法：酒精用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液，二氧化碳用澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液。 (2)不同條件下實(shí)驗(yàn)變量的確定：探究溫度對(duì)酵母菌的影響時(shí)，氧氣濃度是無(wú)關(guān)變量，應(yīng)保持一致。 (3)幼苗可進(jìn)行光合作用，測(cè)定呼吸速率時(shí)，為了避免光合作用干擾，應(yīng)將裝置放置于黑暗條件下。,考向一 細(xì)胞呼吸過(guò)程(5年15考) 典例1 (2014·天津卷， 2)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是 (CH2O)＋O2①②CO2＋H2O＋能量 A．過(guò)程①只在線粒體中進(jìn)行，過(guò)程②只在葉綠體中進(jìn)行 B．過(guò)程①產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在ATP中 C．過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來(lái)自H2O D．過(guò)程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同,思路點(diǎn)撥 部分原核生物也能進(jìn)行光合作用和呼吸作用，呼吸作用釋放的能量大部分以熱能的形式釋放，少部分儲(chǔ)存在ATP中，光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的[H]為NADPH，呼吸作用過(guò)程中產(chǎn)生的[H]為NADH。,解析 過(guò)程①為有氧呼吸過(guò)程，反應(yīng)場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過(guò)程②為光合作用，真核生物在葉綠體中進(jìn)行，原核生物在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲(chǔ)存在ATP中，B錯(cuò)誤；光合作用所產(chǎn)生的糖類中的氧來(lái)自CO2，C錯(cuò)誤；過(guò)程①和②都能產(chǎn)生[H]，前者主要與氧結(jié)合產(chǎn)生水并釋放大量能量，后者主要用于C3還原， D正確。 答案 D,易錯(cuò)辨析 [H]的作用：光合作用的暗反應(yīng)階段用于三碳化合物的還原；有氧呼吸的第三階段跟氧氣合成水；無(wú)氧呼吸的第二階段與丙酮酸反應(yīng)生成乳酸和酒精。,考向二 影響呼吸作用的因素(5年12考) 典例2 (2015·杭州聯(lián)考)下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是( ),A．氧濃度為a時(shí)細(xì)胞呼吸最弱 B．氧濃度為b時(shí)，無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍 C．氧濃度為c時(shí)，有氧呼吸強(qiáng)度與無(wú)氧呼吸相等 D．氧濃度為d時(shí)，該器官只進(jìn)行有氧呼吸,思路點(diǎn)撥 細(xì)胞呼吸強(qiáng)弱應(yīng)以消耗有機(jī)物的多少或生成二氧化碳的多少來(lái)判斷；柱狀圖表示吸收氧氣量與二氧化碳釋放量之間的關(guān)系，主要根據(jù)進(jìn)行有氧呼吸是吸收氧氣量等于二氧化碳的釋放量。,解析 據(jù)圖可知，CO2的釋放量在氧氣濃度為c點(diǎn)時(shí)最少，因此c點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸最弱。氧氣濃度為b時(shí)，氧氣的吸收量為3，CO2的釋放量為8，計(jì)算可知無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。氧濃度為c時(shí)，有氧呼吸強(qiáng)度與無(wú)氧呼吸不相等，此時(shí)O2的吸收量為4，CO2的釋放量為6，計(jì)算可知無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5倍。氧氣濃度為d點(diǎn)，氧氣的吸收量與二氧化碳的釋放量相等，說(shuō)明只進(jìn)行有氧呼吸，無(wú)氧呼吸被完全抑制。 答案 D,易錯(cuò)辨析 細(xì)胞呼吸最弱時(shí)是氧氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，呼吸作用消耗有機(jī)物最少或產(chǎn)生二氧化碳最少；當(dāng)氧氣吸收量等于二氧化碳的釋放量時(shí)，該器官只進(jìn)行有氧呼吸。,考向三 探究細(xì)胞呼吸方式和呼吸速率的測(cè)定 (5年8考) 典例3 (2013·廣東卷)某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖所示。,(1)向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開(kāi)始試驗(yàn)，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開(kāi)，并在A通氣口處打氣，以利于________；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開(kāi)，目的是________。 (2)第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有________的濃硫酸溶液來(lái)檢測(cè)酒精。 (3)我們展開(kāi)了討論，認(rèn)為還有其它影響因素，如___，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(用表格形式呈現(xiàn)；用“＋”表示酒精量，最高含量為“＋＋＋＋＋”)。 (4)請(qǐng)對(duì)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。,思路點(diǎn)撥 本題綜合考查了實(shí)驗(yàn)探究以及綜合應(yīng)用。題目綜合屬于中等偏上難度。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生大量的能量能用于自身的生長(zhǎng)發(fā)育，產(chǎn)生的二氧化碳需及時(shí)排除以維持溶液pH。,解析 (1)圖中的發(fā)酵裝置是選修一果酒制作裝置的一個(gè)改變，通氣閥1是進(jìn)氣口，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶 爾短時(shí)間打開(kāi)，并在A通氣口處打氣，以利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，代謝快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期發(fā)酵；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵產(chǎn)生 ，裝置內(nèi)氣壓升高，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開(kāi)，排出部分CO2保持裝置內(nèi)氣壓平衡。(2)重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精發(fā)生顏色反應(yīng)，用來(lái)鑒定有酒精生產(chǎn)。,(3)影響酵母菌發(fā)酵的因素除了菌種、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH值外，還有酵母菌數(shù)量等因素，可以通過(guò)以加入的酵母菌種數(shù)量為自變量，以生產(chǎn)的酒精含量為因變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，在表格設(shè)計(jì)中要注意對(duì)照原則，等量原則和單一變量原則。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，其結(jié)果應(yīng)該有兩種情況，即如果隨著酵母菌種群數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素。 如果隨著酵母菌種群數(shù)量增加，酒精含量沒(méi)有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素。,答案 (1)提供氧氣使酵母菌大量繁殖 排出產(chǎn)生的二氧化碳以維持溶液pH穩(wěn)定 (2)重鉻酸鉀 (3)隨著酒精濃度增大，酵母菌無(wú)氧呼吸受阻產(chǎn)生酒精量減少,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 1．取五只錐形瓶，標(biāo)號(hào)為1、2、3、4、5，分別加入等量的酵母粉、葡萄糖培養(yǎng)液和緩沖液。 2．向錐形瓶中分別加入蒸餾水進(jìn)行稀釋各加入0ml、20ml、40ml、60ml、80ml的水，密封在相同的條件下培養(yǎng)相同的時(shí)間。 3．一段時(shí)間后測(cè)定溶液中的酒精的量。,(4)溶液稀釋倍數(shù)越高，產(chǎn)生的酒精的量越大，說(shuō)明了酒精濃度越小，越有利于酵母菌的無(wú)氧呼吸的進(jìn)行。 易錯(cuò)辨析 對(duì)照試驗(yàn)的設(shè)計(jì)一定要遵循等量原則和單一變量原則；酵母菌為兼性厭氧菌，在有氧時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，沒(méi)有氧氣時(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸。隨實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，溶液中酒精濃度增加，由于環(huán)境不適宜，酵母菌的數(shù)量會(huì)逐漸減少。,考情一 細(xì)胞呼吸過(guò)程 1．(2015·福州一模)如圖是[H]隨化合物在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過(guò)程，下列分析中正確的是( ) A．①產(chǎn)生的[H]可在②過(guò)程中將五碳化合物還原 B．[H]經(jīng)⑤轉(zhuǎn)移到水中，其過(guò)程需CO2參與 C．能形成ATP的過(guò)程有①②④⑤⑥⑦ D．晴天時(shí)小麥①過(guò)程比在陰雨天時(shí)旺盛,,,解析 ①是光合作用的光反應(yīng)階段，②是光合作用的暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)還原三碳化合物，A錯(cuò)誤；⑤是有氧呼吸第三階段，合成水時(shí)需要的是O2，而不是CO2，B錯(cuò)誤；形成ATP的過(guò)程有光合作用的光反應(yīng)階段，有氧呼吸三個(gè)階段和無(wú)氧呼吸第一階段，圖中②③④⑦過(guò)程不能合成ATP，C錯(cuò)誤；晴天比陰雨天光照強(qiáng)度強(qiáng)，因此小麥的光反應(yīng)強(qiáng)些，D正確。 答案 D,2. 下圖表示某綠色植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，有關(guān)下列敘述不正確的有幾項(xiàng)( ),(1)圖中①②兩物質(zhì)依次是H2O和O2 (2)圖中(二)、(三)兩階段產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所都是線粒體 (3)圖中(三)階段產(chǎn)生的水中的氫最終都來(lái)自葡萄糖 (4)該過(guò)程只能在有光的條件下進(jìn)行，無(wú)光時(shí)不能進(jìn)行 A．一項(xiàng) B．二項(xiàng) C．三項(xiàng) D．四項(xiàng),解析 圖中(一)、(二)、(三)分別表示有氧呼吸的第一、二、三階段，前兩個(gè)階段產(chǎn)生[H]，第三個(gè)階段消耗[H]；丙酮酸在水的參與下徹底分解成CO2和[H]，所以有氧呼吸第三階段消耗的[H]最終來(lái)源于葡萄糖和水；有無(wú)光照，不影響呼吸作用。 答案 C,考情二 影響呼吸作用的因素 3. (2013·安徽卷，3)下圖為每10粒水稻種子在成熟過(guò)程中于物質(zhì)和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是( ),A．種子干物質(zhì)快速積累時(shí)期，呼吸作用旺盛 B．種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降 C．種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降 D．種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成,解析 從圖中可以看出，在種子干物質(zhì)快速增加的時(shí)期是曲線的斜率最大的時(shí)候，呼吸速率正是高峰期。A正確。圖中顯示在種子成熟后期呼吸速率下降較快，并到達(dá)很低的水平，應(yīng)與種子中自由水減少相關(guān)。呼吸速率與自由水含量有關(guān)，種子成熟后期自由水含量低，呼吸速率下降。B正確；脫落酸抑制生長(zhǎng)，呼吸速率下降。種子成熟后一般很容易脫落，而且在植物體內(nèi)脫落酸增加是一般趨勢(shì)。C正確。干物質(zhì)的合成過(guò)程需要的能量和中間代謝產(chǎn)物來(lái)源于呼吸作用，所以呼吸速率下降不利于干物質(zhì)的合成。 答案 D,4. (2013·江蘇卷，24)將江蘇某地當(dāng)年收獲的小麥秸稈剪成小段，于7月20日開(kāi)始分別進(jìn)行露天堆放、水泡和土埋3種方式的處理，3次重復(fù)，每隔15天檢測(cè)一次秸稈腐解殘留量，結(jié)果見(jiàn)下圖。下列分析合理的是(多選)( ),,A．秸稈還田后翻耕土埋應(yīng)是利用秸稈的合理方法 B．土壤中的空氣和水分條件有利于多種微生物對(duì)秸稈的分解 C．如果將處理開(kāi)始時(shí)間提早30天，則3條曲線的位置將呈現(xiàn)上移趨勢(shì) D．從堆放、水泡2條曲線可以推測(cè)好氧性微生物分解能力高于厭氧性微生物,解析 由圖可知土埋方式下殘留物下降最快，即分解最快，因此是還田后合理的處理方式，A正確；微生物分解作用包括體外有機(jī)物分解和體內(nèi)細(xì)胞呼吸作用，土壤中一定的空氣和水分條件有利于細(xì)胞呼吸，B正確；如果處理時(shí)間提前，則處理期間的平均溫度比原處理的平均溫度要高，微生物分解作用強(qiáng)，故秸稈的殘留量會(huì)呈現(xiàn)下移趨勢(shì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；堆放時(shí)氧氣較為充足，而殘留物的減少速率最慢，可推測(cè)好氧型微生物的分解能力弱于厭氧性微生物，D錯(cuò)誤。 答案 AB,考情三 探究細(xì)胞呼吸方式和呼吸速率的測(cè)定 5. 如圖所示，將等質(zhì)量的正在萌發(fā)的小麥種子，分別放在內(nèi)有一杯等體積的NaOH溶液或蒸餾水并用塞子塞緊的兩個(gè)瓶中，各瓶分別與一個(gè)水銀流體壓力計(jì)相連接，由壓力計(jì)水銀柱升高的高度可以測(cè)量出某種氣體的變化量。開(kāi)始時(shí)兩個(gè)水銀流體壓力計(jì)的水銀柱a、b高度一致。將裝置放在適宜的條件下使種子萌發(fā)，過(guò)一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)現(xiàn)a、b高度是( ),A．a(chǎn)b B．a(chǎn)＝b C．a(chǎn)≥b D．a(chǎn)b,,解析 小麥種子萌發(fā)過(guò)程中進(jìn)行有氧呼吸，消耗O2并產(chǎn)生等體積的CO2，加蒸餾水的瓶中氣體體積無(wú)變化，加NaOH溶液的瓶中產(chǎn)生的CO2被小杯中的NaOH溶液吸收，使該瓶中氣體體積減小，水銀柱升高。 答案 D,6．兩個(gè)生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)據(jù)題分析作答： (1)甲興趣小組想探究的具體問(wèn)題是：酵母菌是否在有氧、無(wú)氧條件下均能產(chǎn)生CO2?，F(xiàn)提供若干套(每套均有數(shù)個(gè))實(shí)驗(yàn)裝置，如圖Ⅰ(A～D)所示：,,①請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)：有氧條件下的裝置序號(hào)________；無(wú)氧條件下的裝置序號(hào)________。 ②裝置中C瓶的作用是________，B瓶中澄清的石灰水還可用________代替。,(2)乙興趣小組利用圖Ⅱ所示裝置(橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型。 ①如果想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還必須同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問(wèn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置(假設(shè)該裝置編號(hào)為Ⅲ)如何設(shè)計(jì)？ ________________________________________________________________________。,②請(qǐng)預(yù)測(cè)與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：,③若酵母菌消耗的O2為3 mol，而釋放的CO2為9 mol，則酵母菌無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的________倍。 解析 (1)在探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2時(shí)，檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2可以用澄清的石灰水；在向裝置中通入空氣時(shí)，為排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要先通過(guò)10%的NaOH溶液除去CO2，所以實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)镃→A→B(或C→B→A→B)。在無(wú)氧條件下，不需要通入,不含O2的空氣，所以裝置只需要D→B即可。(2)①在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型時(shí)，可以根據(jù)液滴是否移動(dòng)及移動(dòng)方向來(lái)進(jìn)行判斷。在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將10%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計(jì)同裝置Ⅱ。②若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置Ⅱ內(nèi)氣壓下降，液滴左移；若酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液吸收，不會(huì)引起裝置Ⅱ內(nèi)氣壓的改變，液滴不動(dòng)。③根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知，每消耗1 mol氧氣，產(chǎn)生1 mol CO2、消耗1/6 mol葡萄糖；根據(jù)無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式可知，每產(chǎn)生1 mol CO2，需消耗1/2 mol葡萄糖。,根據(jù)題目信息，消耗3 mol O2、釋放CO2 9 mol可知，有氧呼吸產(chǎn)生CO2為3 mol，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2為6 mol，則酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量為1/2 mol，無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量為3 mol，故無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。 答案 (1)①C→A→B(或C→B→A→B) D→B ②吸收空氣中的CO2，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 溴麝香草酚藍(lán)水溶液 (2)①裝置Ⅲ除用等量蒸餾水代替10%NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同 ②a向左移 d向右移 e向左移 f向右移 ③6,