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三与呼吸作用有关的计算【知识回顾】呼吸作用的计算会涉及有氧呼吸与无氧呼吸之间葡萄糖的消耗量、氧气的消耗量、二氧化碳的生成量、能量、产生ATP的量等计算问题。1细胞呼吸的总反应式（1）有氧呼吸的总反应式：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量（2）无氧呼吸的总反应式：C6H12O62C2H5OH（酒精）2CO2少量能量 酵母菌、植物细胞在无氧条件下的呼吸C6H12O62C3H6O3（乳酸）少量能量 高等动物和人体的骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜的叶、玉米的胚等细胞在无氧条件下的呼吸，蛔虫和人体成熟的红细胞中（无细胞核）无线粒体，也只进行无氧呼吸。2细胞呼吸的能量关系（1）有氧呼吸1mol葡萄糖彻底分解释放2870kJ能量，1161kJ储存在ATP中，形成38ATP（第一阶段形成2ATP、第二阶段形成2ATP、第三阶段形成34ATP），其余以热能散失。（2）无氧呼吸乳酸发酵与酒精发酵在无氧呼吸的乳酸发酵与酒精发酵过程中，第一阶段产生2ATP；第二阶段释放的能量太少，不足于形成ATP，释放的能量全部以热能的形式散失了。如果消化了相同物质的量的葡萄糖，在产生酒精的无氧呼吸中，转移到ATP的能量与产生乳酸的无氧呼吸是相同的，都是61.08kJ /mol，形成2ATP，但释放的能量要多一些，1mol葡萄糖分解成酒精释放225.94kJ能量，1mol葡萄糖分解成乳酸释放196.65kJ能量，61.08kJ储存在ATP中，其余以热能散失。3呼吸类型（1）O2的浓度对细胞呼吸的影响O2浓度直接影响呼吸作用的性质。O2浓度为0时只进行无氧呼吸；浓度为10以下时，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。（2）细胞呼吸时气体的变化情况（以植物为例）如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。【例题讲解】例题1酵母菌发酵产生CO2的摩尔数为N，在安静情况下，人消耗同样数量的葡萄糖可以产生的CO2量是（B）A1/3Nmol B3NmolC6NmolD12Nmol命题意图本题考查的知识点是细胞呼吸的有关计算。解析酵母菌发酵产生CO2的摩尔数为N，由反应式“C6H12O62C2H5OH（酒精）2CO2少量能量”需消耗N/2的葡萄糖；由人通过有氧呼吸消耗葡萄糖的反应式“C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量”，人消耗N/2的葡萄糖，可产生3N的CO2。答案B例题2一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24mL，CO2增加48mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的A1/3倍B1/2倍C2倍D3倍命题意图考查酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的原理。解析有氧呼吸的总方程式：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量无氧呼吸的总方程式：C6H12O6 2CO2 2C2H5OH（酒精）能量由化学方程式可知，有氧呼吸过程中每消耗1摩尔O2同时生成1摩尔CO2，由于在相同状况下，气体的体积比等于摩尔比，则结合题意得出：1小时后测得该容器中O2减少24mL，有氧呼吸产生24mLCO2，无氧呼吸产生24mLCO2，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。答案D例题3下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，C02释放量和02吸收量的变化。下列相关叙述正确的是A氧浓度为c时，无氧呼吸最弱B氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等C氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官D氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍命题意图考查有关呼吸作用的知识（以呼吸作用的底物是为糖类为前提）。解析此题的关键是，正确理解题目中所给图形的含义，运用有氧呼吸和无氧呼吸的反应式以及有关知识分析问题。氧浓度为d时，O2的吸收量等于CO2的释放量只进行有氧呼吸，储藏该植物器官最适宜的氧浓度为c，CO2的释放量最少氧浓度为a时，只进行无氧呼吸，氧浓度为b时，通过化学反应式，可以计算出，1/2的葡萄糖进行有氧呼吸，5/2的葡萄糖进行无氧呼吸。答案D例题4下图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量之间的相互关系，其中线段XYYZ，则在氧浓度为a时（ ）A有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多B有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多C有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多D有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等解析图中分析：a点既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；XYYZ，说明有氧呼吸吸收的O2（也反映此时的有氧呼吸释放的CO2的量）等于无氧呼吸放出的CO2的量，据此不难得出A、C、D项是错误的。答案B【精选练习】1现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2如右图所示。问：在氧浓度为a时，（）A酵母菌停止发酵 B酵母菌只进行发酵 C1/3的葡萄糖用于发酵 D2/3的葡萄糖用于发酵2现有一瓶葡萄糖溶液，内置有适量的酵母菌。经测定，瓶中放出的CO2的体积与吸收O2的体积之比为53，这是因为（）A占2/3的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸 B占1/2的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸C占1/3的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸D占1/4的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸3下图表示某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时最适于储藏该植物器官B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍C氧浓度为c时，无氧呼吸强度最弱D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等4将等量的小麦种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，容器中O2和CO2的变化情况如下表：变化量O2浓度01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.70.7C02释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.70.7下列有关叙述中正确的是（）A在O2浓度为03%时只进行无氧呼吸 B贮藏时应选择O2浓度为5%的适宜条件C有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强 D无氧呼吸的产物是乳酸和二氧化碳5下列关于细胞呼吸的描述正确的是（）A有氧呼吸相比较于无氧呼吸，对营养物质的利用率低B无氧条件下不利于水果、蔬菜的贮藏和保鲜C相同量的葡萄糖经酒精途径和乳酸途径分解释放的能量相同D人体骨骼肌细胞能合成多糖，也能通过无氧呼吸产生CO26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的量如下表所示。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9mol12.5 mol15 mol30 mol产生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 molAa浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率Bb浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率Cc浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Dd浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸7将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：下列对该表数据分析正确的是（）A昼夜不停地光照，温度在35时该植物不能生长B昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30 C每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20的条件下，该植物积累的有机物最多D每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度在30时，该植物积累的有机物是温度在10时的2倍8不同的呼吸底物、呼吸方式具有不同的呼吸商（呼吸商呼吸放出的CO2量呼吸消耗的O2量）。现利用甲图所示装置，测定一定量的酵母菌在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。 （1）若要直接读取消耗氧和释放二氧化碳的体积之差，应选用下列乙、丙、丁装置中的 装置。为确保结果的准确，需设置对照校正，则对照实验中试剂X为 。 （2）如实验结果经校正后，记录数值如下表。请分析回答：O2浓度（）01235710152025释放C02（mL/h）1.000.800.600.500.480.60