2022-2023学年人教版（2019）必修一 第5章第3节　细胞呼吸的原理和应用第2课时　无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用 学案

1、第2课时无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用1.从物质与能量视角,阐明无氧呼吸的概念;说出无氧呼吸的发生条件和生成产物。2.通过讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同,提高自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的能力。3.通过分析细胞呼吸的原理在生产、生活中的应用,激发学习生物学的兴趣,培养关心科学技术发展、关心社会生活的意识。新知探究一无氧呼吸活动1:阅读教材P94内容,思考、讨论、回答下列问题。问题(1):无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全相同,也有H的产生,这部分H去了哪里?提示: 参与第二阶段乳酸或酒精的生成。问题(2):1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后,只释放出196.65 kJ的能量,其中有

2、61.08 kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失。那么,1 mol葡萄糖通过乳酸发酵可形成多少摩尔ATP?其能量转换效率是多少?提示:1 mol ATP水解释放的能量是30.54 kJ,故1 mol 葡萄糖通过乳酸发酵可形成2 mol的ATP。其能量转换效率是31.06%。问题(3):细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化?为什么无氧呼吸产生的能量是少量的?提示:细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能,转化成储存在ATP特殊化学键中的活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。问题(4):储藏在通风条件不好的环境中的梨会有酒味散发,而马

3、铃薯储藏久了却不会有酒味产生,请分析其中的原因。为什么会产生这种差异?提示:梨无氧呼吸的产物是酒精和CO2,马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同,导致反应途径不同,产物也不同。问题(5):剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的? 提示:剧烈运动时,氧气供应不足,肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸。活动2:据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程。问题(6):反应中,可在人体细胞中进行的有哪些?提示:。问题(7):粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是什么?提示:种子在有氧呼吸过程中产生了水。问题(8):根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的

4、指标?为什么?提示:不能。因为植物根细胞无氧呼吸可能会产生CO2。问题(9):如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O2的量与产生CO2的量相等吗?为什么?提示:不相等;消耗O2的量要大于产生CO2的量,其原因是与葡萄糖相比,脂肪含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。问题(10):列表法比较有氧呼吸与无氧呼吸过程中H和ATP的来源和去路。提示:项目来源去路H有氧呼吸:C6H12O6和H2O无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:与O2结合生成水无氧呼吸:还原丙酮酸ATP有氧呼吸:三个阶段都产生无氧呼吸:只在第一阶段产生用于各项生命活动(1)无氧呼吸的过程及反应式过程第一阶段:与有氧呼吸

5、第一阶段完全相同(填“完全相同”“完全不同”或“不完全相同”)。C6H12O62丙酮酸+4H+能量第二阶段:反应式C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量或C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量(2)比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同项目有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件需O2、需酶不需O2、需酶产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量大量少量特点有机物彻底氧化分解,能量完全释放有机物没有彻底氧化分解,能量没有完全释放联系葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同实质分解有机物,释放能量,合成ATP意义为生物体的各项生命活动提供能量有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计

6、算(以葡萄糖为呼吸底物)(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2物质的量:无氧呼吸有氧呼吸=13。(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2物质的量:有氧呼吸需要的氧气有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=34。(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖物质的量:无氧呼吸有氧呼吸=31。1.下列关于呼吸作用的叙述,正确的是(B)A.细胞供糖不足时,无氧呼吸可将脂肪氧化为乳酸或酒精B.有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧气结合生成水C.无氧呼吸不需要O2,导致该过程最终有H的积累D.质量相同时,糖原比脂肪有氧时氧化释放的能量多解析:细胞中供氧不足,才会进行无氧呼吸;有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的H在线

7、粒体内膜与氧气结合生成水;无氧呼吸第一阶段虽然产生H,但是H并没有积累,而是在细胞质基质中参与无氧呼吸的第二阶段,转化为酒精或乳酸;与糖原相比,相同质量的脂肪中H含量高,细胞呼吸时产生的H就多,有氧呼吸第三阶段H和氧气结合生成水就多,释放的能量也多。2.(不定项)如图表示的是细胞呼吸的相关过程,下列叙述正确的是(BCD)A.剧烈运动时人体细胞产生的CO2大于O2消耗量B.缺氧条件下马铃薯块茎发生过程C.乳酸菌无线粒体,不具有与有关的酶D.酒精和二氧化碳是由丙酮酸在细胞质基质中转化形成的解析:人体细胞无氧呼吸产生乳酸,无CO2产生,因此人体细胞产生的CO2仅来源于有氧呼吸,所以不管是否剧烈运动,

8、人体细胞产生的CO2量总是等于O2消耗量;马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,即过程;乳酸菌只能进行产生乳酸的无氧呼吸,细胞中只具有与过程有关的酶,没有与有关的酶;为酒精发酵的过程,丙酮酸在细胞质基质中被H还原为酒精和二氧化碳。新知探究二细胞呼吸原理的应用资料1:细胞呼吸的原理在生产和生活中有多种应用。作物栽培时人们需要适时中耕松土、适当灌溉;成熟的地瓜储藏在地下窖穴中;早春的蔬菜一般用地膜覆盖问题(1):细胞呼吸中酶的活性主要受哪些因素的影响?提示:温度和pH。问题(2):说明温度影响细胞呼吸作用的原理并画出曲线。提示:.原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。.曲

9、线模型问题(3):结合氧气浓度对细胞呼吸强度的影响曲线图,解释图中Q、P、R点及QP段表示的生物学意义。提示:Q点不耗O2,产生CO2只进行无氧呼吸;P点耗O2量=产生CO2量只进行有氧呼吸;QP段(不包含Q、P点)产生CO2量大于耗O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;R点产生CO2量最少组织细胞呼吸作用最弱。问题(4):在氧气浓度为0的条件下储藏水果、蔬菜是否更好?提示:氧气浓度为0时,细胞进行无氧呼吸,此时细胞呼吸总强度并不是最低,应在细胞呼吸总强度最低时对应的氧气浓度下进行储藏。影响细胞呼吸的因素并不是单一的若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度,可采取供水、升温、增氧等措施;若需降低细胞

10、呼吸强度,可以采取干燥、降低温度、降低氧气含量等措施。内部因素也会影响细胞呼吸的强度,如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等。资料2:利用液滴移动法判断呼吸类型及测定呼吸速率,装置如图,图中NaOH溶液的作用是吸收CO2。(以葡萄糖为底物,无氧呼吸产物只有酒精)问题(5):有氧呼吸过程中,O2的消耗量与CO2的产生量(指物质的量)有什么关系?提示:相等。问题(6):产酒精的无氧呼吸有O2消耗和CO2产生吗?提示:无O2消耗,但有CO2产生。问题(7):结合问题(5)、(6)思考如何根据液滴移动判断细胞呼吸的类型?分析并说明。提示:若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行有氧呼吸。若甲红墨水滴

11、不动,乙红墨水滴右移,则只进行无氧呼吸。若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。问题(8):如何进行物理误差的校正?提示:设置装置丙,除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外,其余均与装置乙相同。问题(9):说明利用装置甲进行呼吸速率的测定原理。提示:植物有氧呼吸吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的红墨水滴左移。可用单位时间内红墨水滴左移的距离表示呼吸速率。问题(10):利用装置甲测定植物组织呼吸速率时,需要注意哪些问题?提示:若所放生物材料为绿色组织,整个装置必须遮光处理,否则生物材料的光合作用会干扰呼吸速率的测定

12、。为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测材料进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素引起误差,应设置对照实验,除将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)外,其他条件均不变。细胞呼吸方式和类型的判断3.某生物兴趣小组用如图所示实验装置在一定条件下测定萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)。下列有关说法错误的是(B)A.若X为无菌水,向试管充入N2可测定小麦种子的无氧呼吸速率B.若X为NaOH溶液,且毛细管中的液滴向左移动,表明种子只进行有氧呼吸C.若X为无菌水,且毛细管中的液滴向右移动,表明种子进行了无氧呼吸D.为了减小误差,可增设放有等量同种死亡种子且其他条件不变的对照组解

13、析:试管充入N2可以测定小麦种子无氧呼吸速率,因为其进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,液滴可以移动,故能测定;NaOH溶液的作用是吸收萌发种子呼吸产生的二氧化碳,液滴向左移动,是因为广口瓶中氧气减少,说明一定存在有氧呼吸,但不能说明不存在无氧呼吸;若X为无菌水,该装置测定的是氧气的消耗量和二氧化碳产生量的差值,有氧呼吸中氧气的消耗量等于二氧化碳产生量,毛细管中的液滴向右移动,说明一定存在无氧呼吸,但不能说明不存在有氧呼吸;为了减小误差,增加实验说服力,可增加等量同种死亡种子且其他条件不变的对照组,可以排除温度、气压等物理因素的干扰。4.很多生活实例中都蕴含着生物学原理。下列实例和生物学原理对应错

14、误的是(C)A.醋浸泡制成的腊八蒜不易腐败pH过低抑制杂菌生长B.温室种植时,夜间适当降温减少有机物的消耗C.果酒制作后期密封发酵无氧呼吸促进酵母菌繁殖D.低温下冷藏蔬菜降低微生物的繁殖速率解析:醋浸泡制成的腊八蒜不易腐败,是由于pH过低抑制其他杂菌生长;温室种植时,夜间适当降温,使细胞呼吸作用下降,减少有机物的消耗;果酒制作后期密封发酵瓶,促进酵母菌进行无氧呼吸产生酒精;低温下冷藏蔬菜,以降低微生物的繁殖速率。科技情境 研究人员分离出一种新型酵母菌株,利用这种菌株发酵农作物秸秆等木质纤维素,可比传统菌株发酵多产生约15.5%的乙醇。与目前市场上的酵母菌株相比,最新分离出的这种菌株具有耐热性,

15、在40 的环境下也能继续发酵,发酵性能不受糠醛等抑制剂影响,并能发酵纤维素中几乎全部有效成分,从而提高产量、降低成本。探究:(1)酵母菌的新陈代谢类型是什么?提示:异养兼性厌氧型。(2)温度是如何影响该新型酵母菌发酵速率的?提示:温度通过影响酶活性进而影响发酵速率。课堂小结完善概念图关键语句1.产生CO2的不只是有氧呼吸,无氧呼吸产生酒精的过程中也有CO2的产生。2.不是所有植物的无氧呼吸产物都是酒精和二氧化碳,玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等植物组织的无氧呼吸产物为乳酸。3.无氧呼吸的两种反应类型(1)C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)+2

16、CO2+少量能量4.真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,而无氧呼吸的场所只有细胞质基质。随堂反馈1.下列关于肌肉细胞无氧呼吸的叙述,正确的是(A)A.在马拉松长跑时,人体骨骼肌细胞无氧呼吸可以产生乳酸B.肌肉无氧呼吸释放的能量大多数用于合成ATPC.在高强度运动下,人体肌肉细胞中二氧化碳的产生量大于氧气的消耗量D.人体肌肉细胞无氧呼吸产生的乳酸转变成葡萄糖不需要消耗能量解析:人体骨骼肌细胞无氧呼吸可以产生乳酸;肌肉无氧呼吸释放的能量大多数转变为热能,少数用于合成ATP,没有释放的能量储存在不彻底的氧化分解产物乳酸中;肌肉细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,而且人体细胞有氧呼吸消耗氧

17、气的量与产生二氧化碳的量相等,因此高强度运动下,人体肌肉细胞中二氧化碳的产生量等于氧气的消耗量;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,乳酸经过细胞代谢再合成葡萄糖的过程是耗能过程。2.下列关于植物呼吸作用的叙述,正确的是(D)A.高等植物只进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸B.是否产生CO2是两种细胞呼吸方式的主要区别C.与高等动物相比,植物细胞特有的细胞呼吸产物是乳酸D.细胞呼吸产生的ATP可以穿过线粒体双层膜解析:高等植物的根细胞在有氧条件下能进行有氧呼吸,在无氧条件下也能进行无氧呼吸生成酒精与二氧化碳;无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳,是否产生CO2不能作为两种细胞呼吸方式的主要区别;有些植物无氧呼吸也

18、会产生乳酸如马铃薯的块茎、玉米的胚等;有氧呼吸第二、第三阶段产生的ATP可以穿过线粒体的双层膜,进入细胞质基质,为各项生命活动提供能量。3.如图表示人体运动强度与血液中乳酸水平和氧气消耗速率的关系。下列说法正确的是(B)A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸B.无论图中何种运动强度下,肌肉细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量C.bd段无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能的形式散失D.c点之后,无氧呼吸急剧上升,且不再进行有氧呼吸解析:分析题图曲线可知,ab段氧气消耗速率逐渐增加,血液中乳酸水平低且保持相对稳定,说明以有氧呼吸为主,bc段乳酸水平逐渐增加,说明无氧呼

19、吸逐渐加强,cd段氧气消耗速率较高,血液中乳酸水平升高,说明该阶段在进行有氧呼吸的同时,无氧呼吸不断增强;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中O2的消耗量与CO2的产生量相等,因此无论题图中何种运动强度下,肌肉细胞CO2的产生量都等于O2的消耗量;无氧呼吸过程中有机物氧化分解不彻底,释放的能量少,大部分能量储存在不彻底的氧化产物乳酸中。4.(不定项)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图),下列分析正确的是(ABC)A.滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水,气泡产生速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转

20、移至ATP,其余的存留在酒精中解析:被分解的葡萄糖中的能量,一部分释放出来,另一部分存留在酒精中,释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分转移到ATP中。5.如图表示某种植物非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化,请据图回答下面的问题。(1)当外界氧浓度在10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是。实线和虚线相交于C点,C点的细胞呼吸方式是。(2)无氧呼吸强度与氧浓度之间的关系是在一定范围之内随着氧浓度增加,无氧呼吸强度 。(3)AB段表示CO2释放量减少,其原因是 。(4)从图中分析外界氧气浓度应保持在时,是贮存苹果较好条件。解析:(1)图中A点没有氧气,只进行无氧呼吸;C点及之后

21、氧气充足,只进行有氧呼吸;AC之间同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。所以当外界氧浓度在10%以下时,该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸,C点的细胞呼吸方式是有氧呼吸。(2)氧气抑制无氧呼吸,随着氧浓度增加无氧呼吸强度减弱。(3)AB段表示CO2释放量减少,其原因是氧气不足,有氧呼吸强度较弱,无氧呼吸被抑制。(4)B点对应的氧浓度在5%左右时,总呼吸作用最弱,消耗有机物最少,是贮存苹果的适宜条件。答案:(1)有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸(2)减弱(3)有氧呼吸弱,无氧呼吸被抑制(或细胞呼吸减弱)(4)5%左右1.要判定运动员在运动时肌肉细胞是否进行了无氧呼吸,应检测体内积累的(D)A.ADPB.O

22、2C.CO2D.乳酸解析:人体肌肉细胞有氧呼吸和无氧呼吸均会消耗ADP产生ATP;人体肌肉细胞无氧呼吸不消耗O2也不产生CO2;人体细胞无氧呼吸会产生乳酸。2.如图为酵母菌和人体细胞呼吸作用流程图,下列相关叙述正确的是(A)A.条件X下酵母菌细胞呼吸时,只有第一阶段释放少量的能量B.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解并产生CO2和水C.氧气不足时,人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量D.人体细胞和酵母菌细胞都能在X或Y条件下呼吸,皆属于兼性厌氧型生物解析:由题图分析可知,条件X为无氧条件,条件Y为有氧条件,条件X下酵母菌细胞进行无氧呼吸,只有第一阶段释放少量的能量;条件Y下,细胞进行有氧呼吸

23、,葡萄糖先在细胞质基质中被分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水;由于人体肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸,所以氧气不足时,人体肌细胞产生的CO2量仍等于O2的消耗量;人体细胞和酵母菌细胞都能在X或Y条件下呼吸,但人属于需氧型生物,酵母菌属于兼性厌氧型生物。3.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是(C)反应场所都有线粒体都需要酶的催化反应场所都有细胞质基质都能产生 ATP都经过生成丙酮酸的反应都能产生水都能把有机物彻底氧化反应过程中都能产生HA.B.C.D.解析:有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,而无氧呼吸的反应场所都在细胞质基质,错误;有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化,正确;有氧呼吸和

24、无氧呼吸的反应场所都有细胞质基质,正确;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP,其中有氧呼吸能产生大量ATP,无氧呼吸能产生少量ATP,正确;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都能生成丙酮酸,正确;有氧呼吸能产生水,而无氧呼吸不能产生水,错误;有氧呼吸能把有机物彻底氧化,但无氧呼吸不能将有机物彻底氧化分解,错误;有氧呼吸和无氧呼吸反应过程中都能产生H,正确。4.如图为植物细胞中的某种代谢过程示意图,下列有关该代谢过程的说法不准确的是(B)A.该代谢过程在细胞质基质中进行B.后面ATP的能量来自前面的ATPC.代谢产物可进入线粒体中D.该代谢过程也存在于乳酸菌中解析:由题图可知,该代谢过程为葡萄糖进入细胞后

25、进行有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的过程,发生在细胞质基质中;代谢过程中合成的ATP中的能量都来源于有机物的分解;产生的丙酮酸可进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二、第三阶段;乳酸菌的无氧呼吸也可进行此过程。5.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(D)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 mol0 molA.氧浓度为a时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B.氧浓度为b时酵母菌有氧呼吸耗糖速率大于无氧呼吸耗糖速率C

26、.氧浓度为c时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D.氧浓度为d时酵母菌只进行有氧呼吸解析:由题表可知,a浓度时,酒精的产生量等于二氧化碳的生成量,说明此时只进行无氧呼吸;b浓度时,无氧呼吸消耗的葡萄糖为6.52=3.25(mol),有氧呼吸消耗的葡萄糖为(12.5-6.5)6=1(mol),可见酵母菌有氧呼吸耗糖速率小于无氧呼吸耗糖速率;c浓度时,无氧呼吸消耗的葡萄糖为62=3(mol),有氧呼吸消耗的葡萄糖为(15-6)6=1.5(mol),故有2/3的葡萄糖用于酒精发酵;d浓度时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸。6.某兴趣小组探究了温度对小麦种子呼吸速率的影响,结果如图所示。下列

27、叙述正确的是(B)A.ab段,线粒体内葡萄糖分解速率随温度升高而加快B.bc段,反应速率下降的原因可能是酶的空间结构改变C.b点时,氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多D.ac段,细胞呼吸释放的能量暂时储存在ATP中解析:葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,不能发生在线粒体内;bc段,与细胞呼吸有关的酶可能因为温度升高而发生热变性,空间结构改变,酶活性降低,造成细胞呼吸的反应速率下降;b点时,氧与H结合生成水的速率最大;细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失。7.细胞呼吸的原理在生产和生活中有许多应用。下列对于各项应用的原理分析,正确的是(C)粮仓中安装通风系统收获后的粮食晒干后储存酿酒

28、时先通气伤口要用透气消毒纱布包扎利用地窖储存蔬菜利用冰箱保存水果中耕松土A.的目的都是促进细胞的有氧呼吸B.的目的是防止组织细胞因缺氧导致能量供应不足C.的目的都是降低细胞呼吸强度,但原理不相同D.都是通过控制细胞呼吸的底物来影响细胞呼吸强度解析:粮仓中安装通风系统是为了保持低氧、干燥的环境,降低细胞的有氧呼吸,酿酒时先通气和农田中耕松土都是为了促进有氧呼吸;伤口要用透气消毒纱布包扎,目的是抑制厌氧细菌的繁殖;收获后的粮食晒干后储存,目的是减少种子中自由水含量,使其呼吸强度降低;利用地窖储存蔬菜,是利用高浓度的CO2可抑制细胞呼吸,利用冰箱保存水果是利用低温抑制酶的活性,可降低呼吸速率,即的目

29、的都是降低细胞呼吸强度,但原理不相同;利用地窖储存蔬菜是利用细胞呼吸产生的CO2积累抑制有氧呼吸的速率。8.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织CO2释放的影响,下列相关叙述错误的是(C)A.从图甲可知,细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜解析:根据图甲可知,B点时细胞呼吸最旺盛,B点所对应的温度为最适温度;图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性,从而影响呼吸速率;图乙中由D到E,氧气增加,无氧呼吸

30、受到抑制,无氧呼吸逐渐减弱,细胞有氧呼吸逐渐增强;由E到F,随着氧气浓度的增加,植物的有氧呼吸仍在加强;储藏水果和蔬菜应该降低植物的呼吸作用,乙图E点时释放的二氧化碳最少,说明此时细胞呼吸最弱,因此图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜。9.如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放总量与O2浓度之间的关系。请据图回答下列问题。(1)Q点时CO2产生的场所是,O2浓度10%,CO2产生的场所是 。(2)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 。(3)若图中的AB段与BC段的距离等长,则有氧呼吸强度(填“大于”“等于”或 “小于”)无氧呼吸。(4)根据图中曲线,说明晒干的粮食

31、贮存在低氧条件下能延长贮存时间的原因 。(5)若将实验材料换为等量花生种子,在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将(填“增加”“不变”或“减少”)。解析:(1)由题图可知,图中Q点对应O2的吸收量为0,则说明此时只进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此此点ATP来自细胞内的细胞质基质中。O2浓度10%,进行有氧呼吸,CO2产生的场所是线粒体基质。(2)有氧呼吸过程中O2的消耗量等于CO2的释放量,而无氧呼吸也能够释放CO2。在O2浓度为10%以前,CO2的生成量大于O2的吸收量,表明既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸;QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是O2浓度逐渐增大,无氧呼吸受到抑制。(3

32、)有氧呼吸释放的CO2量大于无氧呼吸,故CO2释放量相等时,则有氧呼吸强度小于无氧呼吸。(4)图中R点时二氧化碳的释放量表现为最低,则有机物的分解量最少,即呼吸作用最弱,该点对应的浓度,更有利于蔬菜、水果储存。(5)花生的脂肪含量高,脂肪比糖类氢多氧少,在只进行有氧呼吸时,O2的吸收量将增加。答案:(1)细胞质基质线粒体(或线粒体基质) (2)O2浓度增加,无氧呼吸受到抑制(此时有氧呼吸程度较弱)(3)小于(4)细胞呼吸强度较低,有机物的消耗量少(5)增加10.在自然界中,洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。植物在低氧条件下通过增强无氧呼吸来提供所需的能量,因此可通过无

33、氧呼吸强弱来比较植物的耐低氧能力。不同植物品种对“低氧胁迫”的耐受能力不同。研究人员采用无土栽培的方法,研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇含量,结果如表所示。项目品种A正常通气品种B正常通气品种A低氧处理品种B低氧处理丙酮酸/(molg-1)0.180.190.210.34乙醇/(molg-1)2.452.496.004.00请回答下列问题。(1)黄瓜细胞产生丙酮酸的场所是,丙酮酸转化产生乙醇的过程(填“能”或“不能”)生成H。(2)由表中信息可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为;“低氧胁迫”下,黄瓜根系细胞(填呼吸方式)增强

34、。(3)实验结果表明,品种A耐低氧能力比品种B(填“强”或“弱”),其原因可基于下图(图为对表中实验数据的处理)做进一步解释。请在下图中相应位置绘出表示品种B的条形图并标注相应数据。解析:(1)黄瓜细胞产生丙酮酸的过程属于细胞呼吸的第一阶段,其场所是细胞质基质。在供氧不足时,细胞进行无氧呼吸,其中丙酮酸转化产生乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段,此阶段不能生成H。(2)根据题意和题表分析可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞也产生少量的乙醇,说明此时细胞呼吸的方式为有氧呼吸和无氧呼吸;在“低氧胁迫”下,黄瓜有氧呼吸受阻,无氧呼吸增强,产生的乙醇增多。(3)实验结果表明,品种A耐低氧能力比品种B强,在

35、低氧条件下,品种A“低氧胁迫”前后产生的丙酮酸比品种B“低氧胁迫”前后产生的丙酮酸差值小(品种A:0.21-0.18=0.03,品种B:0.34-0.19=0.15),而产生的乙醇比品种B产生的乙醇多(品种A:6.00-2.45=3.55;品种B:4.00-2.49=1.51),其条形图为答案:(1)细胞质基质不能(2)有氧呼吸和无氧呼吸无氧呼吸(3)强11.研究人员选取运动训练有素者与不常运动者(未训练者)分别进行相同相对强度的运动,运动后测量血液中乳酸浓度,结果如图。下列叙述正确的是(D)A.未训练者血液中积累乳酸的时间不早于训练有素者B.乳酸是丙酮酸在人体线粒体基质中转化而来的C.训练有

36、素者相对运动强度达75%时丙酮酸都不能彻底分解D.运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例解析:未训练者血液中积累乳酸的时间早于训练有素者;乳酸是无氧呼吸的产物,在细胞质基质中产生;训练有素者相对运动强度达到75%时产生乳酸,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,部分丙酮酸不能彻底分解;由题图曲线可知,在同等较大相对运动强度时,训练有素者血液中乳酸含量低于未训练者,说明运动训练可以降低无氧呼吸在运动中的供能比例。12.金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺氧状态下,细胞中部分代谢途径,下列相关叙述不正确的是(B)A.过程不需要O2的参与,产生的物质X

37、是丙酮酸,由3种元素组成B.过程均有能量释放,大部分用于合成ATPC.过程无氧呼吸产物不同,但在细胞内反应的场所相同D.若给肌细胞提供18O标记的O2,可能会在CO2中检测到18O解析:由题图分析可知,物质X是丙酮酸,由C、H、O 3种元素组成,为细胞呼吸第一阶段,不需要O2参与;过程为肌糖原在酶的作用下水解为葡萄糖,无能量释放,为细胞呼吸第一阶段,有能量释放,少部分用于合成ATP;过程是无氧呼吸的第二阶段,场所均是细胞质基质;有氧条件下,肌细胞也可以进行有氧呼吸,若给肌细胞提供18O 标记的O2,则产生的水中含有18O,含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段,产生的CO2中能检测到18O。13

38、.(不定项)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。下列相关叙述正确的是(CD)A.图甲中氧浓度为a时的情况对应的是图乙中的C点B.图甲中氧浓度为b时的情况对应的是图乙中的D点C.图甲的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的D.图甲中氧浓度为d时没有酒精产生解析:由题图可知,图甲中氧浓度为a时,细胞只释放CO2,不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应图乙中的A点;图甲中氧浓度为b时CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应图乙中AC段之间;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点)的氧

39、浓度;图甲中氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生。14.(不定项)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为瓦氏效应。下列说法正确的是(ABC)A.瓦氏效应导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖B.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的H比正常细胞少C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用D.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP解析:无氧呼吸只能产生少量的ATP,因此瓦氏效应导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖;癌细胞主要进行无氧呼吸,而无氧呼吸仅在第一阶段产生少量H,比有氧呼吸少得多,因此消耗等量的葡萄糖,

40、癌细胞呼吸作用产生的H比正常细胞少;癌细胞主要进行无氧呼吸,而无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用;癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程为无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP。15.生物呼吸作用的底物(有机物)种类及含量的差异会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比值发生差异,这可用呼吸熵表示,呼吸熵(RQ)=呼吸作用释放的CO2量/呼吸作用吸收的O2量。为了测定种子萌发时的呼吸熵,现准备了3个锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3溶液、清水等,组装成装置甲、乙、丙。其中实验装置甲设计如下:锥形瓶内放入一盛有10% NaOH溶液的小烧杯,杯中插入一张滤纸折叠条。瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片,再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上,加入适量蒸馏水。整个装置密封,并放置到20 恒温环境中培养。请分析回答下列问题。