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2019-2020年高中生物 課時19 無氧呼吸和細胞呼吸原理的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1 【學(xué)習(xí)目標】 1．說出無氧呼吸的過程。 2．說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。 3．說明細胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。 【自主梳理】 1．無氧呼吸的場所_________。 2．無氧呼吸的過程 3．無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式 (1)C6H12O6 ___________________+少量能量 (2)C6H12O6 _____________+_______________+少量能量 4．(1)無氧呼吸過程中能量轉(zhuǎn)化的特點 ①釋放能量的階段：只在________階段釋放少量能量，生成少量的________。 ②大部分能量去向：存留在________或________中。 5．無氧呼吸過程中能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)數(shù)值 1 mol葡萄糖經(jīng)過不徹底氧化分解產(chǎn)生乳酸時，只釋放出________的能量，其中有________的能量儲存在ATP中，其余以________的形式散失掉。 6．(1)發(fā)酵的概念：酵母菌、乳酸菌等微生物的________。 7．將下列對應(yīng)的內(nèi)容連線。 原理 實例 I.有氧呼吸 II.無氧呼吸 ①利用糧食生產(chǎn)各種酒 ②及時松土 ③利用淀粉生產(chǎn)食醋或味精 ④鍛煉時提倡慢跑等有氧運動 ⑤較深的傷口需清理、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清 1．判斷正誤：無氧呼吸的全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。 2．判斷正誤：有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。 3．判斷正誤：無氧呼吸的兩個階段都能產(chǎn)生ATP。 4．判斷正誤：蘋果儲存久了會有酒味產(chǎn)生。 5．判斷正誤：稻田定期排水有利于根系進行有氧呼吸，防止幼根變黑、腐爛。 知識拓展 探究案 【探究一無氧呼吸】 1．根據(jù)無氧呼吸的反應(yīng)過程，書寫無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式。 ①產(chǎn)生酒精和二氧化碳 第一階段：______________________________。 第二階段：______________________________。 ②產(chǎn)生乳酸 第一階段：______________________________。 第二階段：______________________________。 2．從無氧呼吸的反應(yīng)過程分析無氧呼吸與有氧呼吸的異同點。 3．若某生物細胞呼吸產(chǎn)物中有CO2放出，能判斷該生物是進行有氧呼吸還是進行無氧呼吸嗎？ 4．不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物 閱讀材料，分析產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因。 材料一：經(jīng)發(fā)酵蒸熟的饅頭上有很多的小孔。 材料二：長期放置的水果吃起來有酒味。 材料三：灌溉的水分過多會導(dǎo)致西瓜苗爛根。 材料四：運動員長跑的過程中會出現(xiàn)腿發(fā)酸的現(xiàn)象。 分析 材料一：經(jīng)發(fā)酵蒸熟的饅頭上的小孔是酵母菌進行細胞呼吸產(chǎn)生的__________導(dǎo)致的。 材料二：長期放置的水果會進行無氧呼吸產(chǎn)生__________。 材料三：灌溉的水分過多會導(dǎo)致西瓜苗的根進行無氧呼吸產(chǎn)生_________而導(dǎo)致爛根。 材料四：運動員長跑中會進行無氧呼吸產(chǎn)生_________而使腿發(fā)酸。 5．(1)無氧呼吸是一種不徹底的氧化分解，此過程中葡萄糖中的能量大部分去向如何？ (2)1 mol葡萄糖經(jīng)過無氧呼吸釋放出的能量，大部分以熱能形式散失，只有61.08 kJ的能量儲存在ATP 中，結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)簡式，計算能夠生成的ATP的物質(zhì)的量。 【典例精析】 生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如圖所示，請據(jù)圖回答問題。 (1)圖中A是_____________，其產(chǎn)生的部位是_____________。 (2)反應(yīng)①②③④中，必須在有氧條件下進行的是__________，可在人體細胞中進行的是__________。 (3)葡萄儲藏久了，會有酒味產(chǎn)生，其原因是發(fā)生了圖中__________過程。 (4)如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比為__________________。 【變式訓(xùn)練】 現(xiàn)有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同濃度的O2，產(chǎn)生的酒精和二氧化碳如圖所示。則在O2濃度為M時 A.酵母菌只進行無氧呼吸不進行有氧呼吸 B.用于無氧呼吸的葡萄糖的比例是2/5 C.酵母菌有氧呼吸消耗9 mol O2 D.O2濃度對酵母菌的細胞呼吸方式無影響 【探究二影響細胞呼吸的因素】 6．結(jié)合細胞呼吸的過程探討影響細胞呼吸的外界因素有哪些。 7．下圖為氧氣濃度對細胞呼吸強度的影響曲線圖， 結(jié)合曲線探討下列問題。 (1)描述細胞呼吸總強度曲線中某些點及線段的含義。 A點：氧氣濃度是0 ，只進行____________。 AB段：隨著氧氣濃度的增加，____________受到抑制，____________逐漸增強，細胞呼吸總強度逐漸____________。 B點：____________最低。 BC段：隨著氧氣濃度的進一步增加，____________逐漸增強，_________繼續(xù)減弱，細胞呼吸總強度__________。 C點：____________強度為0。 CD段：只進行____________。 (2)結(jié)合上面分析，在氧氣濃度為0時儲藏水果、蔬菜是否更好？ 【典例精析】 2．下圖是外界條件對植物細胞呼吸速率的影響曲線圖。請據(jù)圖分析并回答問題。 (1)從圖甲可知細胞呼吸最旺盛時在__________點，AB段說明隨溫度的升高，細胞呼吸強度__________；溫度主要通過影響__________來影響細胞呼吸強度。 (2)圖乙中曲線I是__________呼吸類型，若曲線I描述的是水稻根細胞的細胞呼吸，那么在DE段根細胞內(nèi)積累的物質(zhì)是__________。曲線II在F點以后影響細胞呼吸速率的外界因素主要是__________，F(xiàn)點以前影響細胞呼吸速率的外界因素主要是__________。 3．如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的O2濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答問題。 (1)圖中曲線段CO2生成量急劇減少的主要原因是_____________________。 (2)___________點的生物學(xué)含義是無氧呼吸消失點，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學(xué)含義是_____________________。 (3)在長途運輸新鮮蔬菜時，常常向塑料袋中充入氮氣，目的是_________________________。你認為O2濃度應(yīng)調(diào)節(jié)到___________點對應(yīng)的濃度，更有利于蔬菜的運輸，試說明理由：___________。 【變式訓(xùn)練】 2．溴麝香草酚藍水溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍變綠，較高濃度的CO2使其由藍變綠再變黃。某實驗小組用如圖的實驗裝置，在25℃條件下，多次進行如下操作： ①打開閥門A和B；推注射器1的活塞，然后關(guān)閉A和B； ②一段時間后，拉注射器2的活塞，促進兩個瓶中的氣體流動。觀察溴麝香草酚藍水溶液的變色情況。(閥門A和B關(guān)閉時，整個裝置是密封的。) 請完成下列問題。 (1)此實驗的目的是探究25 C條件下_______________________________。 (2)如果向有蘋果的瓶中注入一定量的N2，一段時間后溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠，這種情況下蘋果的代謝特點是____________________________。 (3)當(dāng)向有蘋果的瓶內(nèi)注入的氮氣很少或很多時，溴麝香草酚藍水溶液都將會變黃，其原因是： ①向有蘋果的瓶內(nèi)注入的氮氣很少時，______________________________； ②向有蘋果的瓶內(nèi)注入的氮氣很多時，______________________________。 (4)此實驗結(jié)果可在實際生活中用于________________________________________________。 3．下圖表示測定消過毒的萌發(fā)的小麥種子呼吸熵(呼吸熵指單位時間內(nèi)進行細胞呼吸的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值)的實驗裝置。請分析回答問題。 (1)實驗裝置乙中，KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是________________。 (2)假設(shè)小麥種子只以糖類為呼吸底物，在25 C溫度下經(jīng)10 min觀察墨滴的移動情況，如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴不動，乙裝置中墨滴左移，則10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生_________過程；如發(fā)現(xiàn)甲裝置中墨滴右移，乙裝置中墨滴不動，則10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生_________過程。 (3)在25 C溫度下10 min內(nèi)，如果甲裝置中墨滴左移30 mm(以糖類、脂肪為呼吸底物)，乙裝置中墨滴左移200 mm，則萌發(fā)小麥種子的呼吸熵是_________。 (4)為校正還應(yīng)設(shè)置一個對照裝置，對照裝置的大試管和小燒杯中應(yīng)分別放入____________。 【隨堂自測】 1．在細胞呼吸過程中，下列細胞的結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生CO2的是 A.水稻根細胞的線粒體內(nèi)膜 B.乳酸菌的細胞質(zhì)基質(zhì) C.人體肝細胞的細胞質(zhì)基質(zhì) D.酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì) 2．馬鈴薯塊莖進行無氧呼吸時，只能釋放少量能量，其他能量 A.儲藏在葡萄糖中 B.存留于酒精中 C.存留于乳酸中 D.以熱能形式散失 3．有氧呼吸與無氧呼吸的相同點有 ①都在線粒體中進行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都產(chǎn)生ATP ⑤都經(jīng)過生成丙酮酸的反應(yīng) A.①②⑤ B.②③④ C.②③⑤ D.②④⑤ 4．儲存的水果，通過測定下列哪項可準確判斷其細胞呼吸的方式？ A.水的生成量 B.CO2的生成量 C.有機物的消耗量 D.O2消耗量與CO2生成量的比值 5．"一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來。"古人為了吃到鮮荔枝，需要動用大量人力、物力。而現(xiàn)在通過控制下列哪組條件就可以輕松獲得新鮮的荔枝？ A.低O2，高CO2，零上低溫 B.低O2，高CO2，零下低溫 C.高O2，高CO2 ，零上低溫 D.低O2 ，低CO2 ，零下低溫 6．在細胞呼吸過程中，若有CO2放出，則可以判斷此過程 A.一定是有氧呼吸 B.一定不是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 C.一定不是產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 D.一定是無氧呼吸 7．如圖所示為真核生物細胞呼吸的部分過程，可在細胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的是 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 8．將水果放在密封的地窖里，可以保存較長時間。地窖影響水果代謝的原因是 A.溫度恒定，水果抵抗病蟲害的能力強 B.溫度適宜，水分容易保持 C.黑暗無光，不易引起早熟 D.二氧化碳濃度較大，抑制細胞呼吸 9．某興趣小組在室溫下進行了酵母菌無氧呼吸的探究實驗(如圖所示)。下列分析錯誤的是 A.滴管中冒出氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO2的結(jié)果 B.試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境 C.若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降 D.酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中 10．下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程，a?e表示物質(zhì)，①?④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是 A.催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中 B.圖中物質(zhì)c為[H]，它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生 C.圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATP D.①④③過程為有氧呼吸的三個階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2 11．在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2 體積變化的相對值如下表。若底物是葡萄糖，則下列敘述正確的是 a b c d CO2釋放量 10 8 6 7 O2吸收量 0 3 4 7 A.a條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有乙醇或乳酸 B.b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸少 C.c條件下，種子只進行有氧呼吸 D.d條件下，產(chǎn)生的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 12．下圖是酵母菌細胞呼吸類型的探究裝置圖，下列現(xiàn)象中能說明酵母菌既進行有氧呼吸，同時又進行無氧呼吸的是 A.裝置1中液滴左移，裝置2中液滴不移 B.裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移 C.裝置1中液滴不動，裝置2中液滴右移 D.裝置1中液滴右移，裝置2中液滴左移 13．下圖為不完整的細胞呼吸示意圖，請據(jù)圖回答問題。 (1)圖中X代表的物質(zhì)是___________，E代表的物質(zhì)可能是______________________。 (2)從圖中選擇適當(dāng)?shù)淖帜?，填入下面的空格? 有氧呼吸的途徑是___________，其中產(chǎn)生能量最多的是___________階段。 (3)馬鈴薯塊莖在無氧環(huán)境中發(fā)生的呼吸過程有________________，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式：_________________________________。 (4)A與E階段的反應(yīng)表示__________________________________，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式：_________________________________。 14．將某種植物種子在水中浸透，然后按下圖裝置進行實驗，實驗開始時X液面位置與Y液面位置調(diào)至同一水平。下表記錄了實驗過程中每小時的液面變化情況。請回答下列問題。 時間/H X液面位置/cm 時間/H X液面位置/cm 0 5.0 5 14.5 1 7.0 6 15.5 2 9.0 7 15.8 3 11.0 8 15.8 4 13.0 9 15.8 (1)實驗前浸泡種子的目的是讓種子細胞增加___________水，使代謝增強。 (2)裝置中使用NaOH溶液的目的是______________________，X液面變化值表示______________________。 (3)影響結(jié)果準確性的環(huán)境因素有_______________________________(至少寫兩個)。為確保實驗結(jié)果只是由實驗裝置中種子的生理活動引起的，需設(shè)置另一個相同裝置，該裝置除試管內(nèi)余屬網(wǎng)上需要放___________、___________的同種種子外，其他條件與上圖裝置相同。 (4)實驗4 H后液面變化減緩乃至不變，原因是______________________________________________________。 【探究歸納】 1．教材提煉： 2．有氧呼吸和無氧呼吸的基本過程：如圖所示。 3．有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系： 呼吸方式 有氧呼吸 無氧呼吸 不同點 場所 第一階段：細胞質(zhì)基質(zhì)第二、三階段：線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 條件 O2、酶、適宜溫度 酶、適宜溫度 產(chǎn)物 CO2和H2O CO2、酒精或乳酸 放能多少 大量 少量 分解程度 徹底 不徹底 相同點 聯(lián)系 第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同 實質(zhì) 分解有機物，釋放能量 4．【提醒】常見生物的無氧呼吸產(chǎn)物 (1)產(chǎn)物為酒精和二氧化碳的生物：大多數(shù)的植物、酵母菌。 (2)產(chǎn)物為乳酸的生物：動物、馬鈴薯的塊莖、甜菜的塊根。 5．【方法規(guī)律】(1)細胞呼吸方式的判斷據(jù)CO2釋放量和O2吸收量判斷細胞呼吸方式 ①無CO2釋放和O2吸收時，細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。 ②不消耗02，但產(chǎn)生CO2，細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。 ③當(dāng)CO2釋放量等于O2吸收量時，細胞只進行有氧呼吸。 ④當(dāng)CO2釋放量大于O2吸收量時，細胞同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。 (2)有氧呼吸和無氧呼吸強度大小判斷 ①若，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖速率相等。 ②若，則無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。 ③若，則有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。 必修1課時19 無氧呼吸和細胞呼吸原理的應(yīng)用 詳細答案 課前預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)案 【自主梳理】 1．細胞質(zhì)基質(zhì) 2．(1)[H]+丙酮酸+少量能量 (2)酒精+CO2 3．(1)2C3H6O3 (乳酸) (2)2C2H5OH (酒精) 2CO2 4．①第一 ATP ②酒精 乳酸 5．196.65 KJ 61.08KJ 熱能 6．(1)無氧呼吸 (2)酒精和CO2 乳酸 7．Ⅰ—② Ⅰ—③ Ⅰ—④ Ⅱ—① Ⅱ—⑤ 【預(yù)習(xí)小測】 1．√ 提示：無氧呼吸的全過程都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。 2．√ 提示：有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均將葡萄糖分解成丙酮酸，同時產(chǎn)生[H]，釋放能量，生成ATP。 3． 提示：無氧呼吸只有第一階段會產(chǎn)生ATP。 4．√ 提示：蘋果儲存久了會進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。 5．√ 提示：稻田積水時間過長，幼根進行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用，會使幼根變黑、腐爛。 知識拓展 探究案 【探究一無氧呼吸】 1．(1)①C6H12O62C3 H4O3 +4[H]+少量能量 2C3H4O3+4[H]2C2H5OH+2CO2 ②C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量 2C3H4O3 +4[H]2C3H6O3 2．提示：無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段完全相同，第二階段則不同，無氧呼吸的第二階段不釋放能量。 3．提示：不能。因為有氧呼吸的產(chǎn)物中有CO2放出，無氧呼吸產(chǎn)生酒精的類型中也有CO2放出，所以無法根據(jù)有無CO2釋放來判斷細胞進行有氧呼吸還是進行無氧呼吸。 4．CO2 酒精 酒精 乳酸 5．(1)提示：大部分儲存在酒精或乳酸中。 (2)提示：ATP中高能磷酸鍵水解釋放的能量為30.54KJ/mol，所以61.08KJ能量用于生成2 mol ATP。 【典例精析】 (1)丙酮酸 細胞質(zhì)基質(zhì) (2)② ①②④ (3)①③ (4) 1∶3 【解析】(1)根據(jù)細胞呼吸過程中的物質(zhì)變化可判斷，A是丙酮酸，其產(chǎn)生的部位是細胞質(zhì)基質(zhì)。 (2) 圖中①是細胞呼吸第一階段，不需要氧氣參與，②是有氧呼吸第二、三階段，其中第三階段需要在有氧條件下完成，③ 和④分別表示無氧呼吸兩種途徑的第二階段，其中能夠在人體細胞中進行的是①②④。 (3) 葡萄儲藏久了，果肉細胞會進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2，即圖中①③過程。 (4)有氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O + 6O26CO2 + 12H2O+大量能量。無氧呼吸產(chǎn)生酒精的化學(xué)反應(yīng)式：C6H12O62C2H5OH+2CO2 +少量能量，如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比為1∶3。 【備注】無氧呼吸有兩種途徑，兩種途徑的第一階段相同，都將葡萄糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸；第二階段不同生物的產(chǎn)物可能不同，有的產(chǎn)生酒精和二氧化碳，有的產(chǎn)生乳酸；無氧呼吸中只有第一階段釋放能量生成少量ATP。 【變式訓(xùn)練】 C 【解析】圖中虛線表示產(chǎn)生CO2的曲線，實線表示產(chǎn)生酒精的曲線。假設(shè)有氧呼吸消耗的葡萄糖為x，消耗的氧氣為y，則由圖中數(shù)據(jù)和細胞呼吸的反應(yīng)式可計算出： C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O 1 6 6 X y 15–6 得：x = 3/2，y = 9 C6H12O62CO2 +2C2H5OH 1 2 2 3 6 6 因此，酵母菌既進行無氧呼吸也進行有氧呼吸；用于無氧呼吸的葡萄糖比例為2/3；有氧呼吸消耗的氧氣為9mol；從圖中看出，隨著O2濃度的增加，產(chǎn)生的CO2量逐漸增加，產(chǎn)生的酒精量逐漸減少直至不產(chǎn)生酒精，可見O2可促進有氧呼吸，同時抑制無氧呼吸。 【備注】無 【探究二影響細胞呼吸的因素】 6．提示：溫度(主要影響酶活性)、氧氣濃度、水分含量等。 7．(1)無氧呼吸 無氧呼吸 有氧呼吸 減小 細胞呼吸的總強度 有氧呼吸 無氧呼吸 增大 無氧呼吸 有氧呼吸 (2)氧氣濃度為0時，細胞可進行無氧呼吸，細胞呼吸總強度并不是最低，應(yīng)在細胞呼吸總強度最低時對應(yīng)的氧氣濃度下進行儲藏。 【典例精析】 2．(1)B 增加 酶活性 (2) 無氧 酒精 溫度 氧氣濃度 【解析】(1)從圖甲可知，曲線最高點即B點是細胞呼吸最旺盛的點，在AB段，隨溫度的上升細胞呼吸的速率逐漸增大， 溫度主要通過影響酶的活性來影響細胞呼吸速率。 (2)圖乙中，曲線I隨著氧氣濃度的上升，細胞呼吸的速率下降，說明曲線I是無氧呼吸。水稻根細胞在段氧氣濃度相對較低的情況下主要進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精。曲線Ⅱ是有氧呼吸曲線，F(xiàn)點以后細胞只進行有氧呼吸，此時氧氣濃度不再是影響細胞呼吸速率的主要因素，影響細胞呼吸速率的最主要外界因素是溫度，而F點以前影響細胞呼吸速率的主要外界因素是氧氣濃度。 【備注】無 3．(1)O2濃度增加，無氧呼吸受抑制 (2) P O2濃度逐漸增大的過程中，無氧呼吸生成的CO2總量 (3)降低O2濃度，減少有機物的消耗 R 此時細胞呼吸總強度最低，蔬菜中的有機物消耗最少 【解析】(1)QR段隨著O2濃度的增加，雖然有氧呼吸開始緩慢地增加，但是無氧呼吸明顯受到抑制，所以CO2生成量急劇減少。 (2)QR段細胞呼吸總強度降低，至點細胞呼吸總強度最低，段無氧呼吸強度繼續(xù)降低，至P點無氧呼吸強度降為0；縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積等于CO2生成量曲線與橫、縱軸圍成的面積減去O2吸收量曲線與橫軸圍成的面積，即為細胞呼吸產(chǎn)生的總CO2量減去有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量，所以該面積代表無氧呼吸產(chǎn)生的總CO2量。 (3)充入氮氣可以抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗，利于長途運輸中保持蔬菜的新鮮；O2濃度應(yīng)該調(diào)節(jié)至R點，因為此時的細胞呼吸總強度最低，消耗的有機物最少。 【備注】無 【變式訓(xùn)練】 2．(1)氧氣濃度對蘋果細胞呼吸的影響 (2)細胞呼吸較弱 (3)①有蘋果的瓶內(nèi)氧氣濃度很高，蘋果有氧呼吸強度大，放出的CO2多 ②有蘋果的瓶內(nèi)氧氣濃度很低，蘋果無氧呼吸強度大，放出的CO2也較多 (4)蘋果(或其他水果、糧食等)儲藏時，適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度 【解析】打開閥門A和B，推注射器1的活塞，然后關(guān)閉A和B，可以更新裝置中的空氣，由此可知此實驗的目的是探究25℃條件下氧氣濃度對蘋果細胞呼吸的影響。溴麝香草酚藍水溶液是一種指示劑，較低濃度的CO2使其由藍變綠，如果向有蘋果的瓶中注入一定量的N2，一段時間后溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠，則說明細胞呼吸較弱。當(dāng)向瓶內(nèi)注入的氮氣很少時，氧氣濃度較高，蘋果有氧呼吸強度大，放出的CO2多；當(dāng)向瓶內(nèi)注入的氮氣很多時，氧氣濃度低，蘋果無氧呼吸強度大，放出的CO2也較多，所以溴麝香草酚藍水溶液也將會變黃。以上實驗說明蘋果(或其他水果、糧食等)儲藏時，應(yīng)適當(dāng)控制環(huán)境中氧氣的濃度，并不是氧氣濃度越低越好。 【備注】無 3．(1)增大吸收二氧化碳的面積 (2)有氧呼吸 無氧呼吸 (3)0.85 (4)等量煮熟的無生命力的小麥種子、清水 【解析】(1)KOH溶液擴散到筒狀濾紙上，可增加吸收CO2的面積。 (2)糖類作細胞呼吸底物時，有氧呼吸產(chǎn)生的CO2體積與消耗的O2體積相等。甲裝置中CO2不能被吸收，墨滴不移動，說明產(chǎn)生的CO2體積與消耗的O2體積相等，只進行有氧呼吸。乙裝置墨滴左移是因為產(chǎn)生的CO2被KOH溶液吸收，有氧呼吸消耗氧氣使裝置內(nèi)壓強減小。甲裝置墨滴右移，說明可能既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，也可能只進行無氧呼吸；乙裝置墨滴不動，說明只進行無氧呼吸。 (3)乙裝置墨滴左移200mm可用于代表消耗的氧氣的體積，與甲裝置對照分析可知釋放的二氧化碳體積可表示為200-30 = 170 (mm)，所以呼吸熵為170/200 = 0.85。 (4)溫度等物理因素也會引起氣體體積的變化，校正時設(shè)置的對照裝置中要排除生物細胞呼吸的影響。因是與甲裝置作對照，故對照裝置中大試管應(yīng)放等量的煮熟的無生命力的小麥種子，小燒杯中的液體則和原裝置中相同，為清水。 【備注】(1)對題干中的信息分析不準確，特別是對"呼吸熵"這一信息理解有偏差，誤認為有氧呼吸消耗O2的量一定等于產(chǎn)生的CO2量，從而造成錯誤。小麥種子在萌發(fā)時，細胞呼吸旺盛，葡萄糖、脂肪、蛋白質(zhì)等都可能參與化學(xué)反應(yīng)，此時，不能只用葡萄糖分解的反應(yīng)式來表示種子的細胞呼吸。 (2)對單一變量的分析不全面，導(dǎo)致對照實驗設(shè)計不準確。下圖的乙裝置中KOH溶液的作用是吸收CO2，清水和KOH溶液會使兩裝置中CO2氣體成為單一變量，即甲裝置中會有CO2和O2等氣體，乙裝置中只含O2等氣體。 【隨堂自測】 1．D 【解析】在有氧呼吸中產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)。乳酸菌不能進行有氧呼吸，只能進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。人體細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中可進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。酵母菌的無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，能產(chǎn)生CO2。 【備注】無 2．C 【解析】與有氧呼吸相比，無氧呼吸過程釋放的能量少，因為無氧呼吸過程中，有機物分解不徹底，大部分能量還存留在不徹底的分解產(chǎn)物中；馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。 【備注】無 3．D 【解析】生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)一般都需要酶的催化；有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行且都產(chǎn)生丙酮酸；有氧呼吸、無氧呼吸的實質(zhì)相同，都是分解有機物， 釋放能量，形成ATP的過程。 【備注】無 4．D 【解析】通過O2消耗量與CO2生成量的比值可準確判斷細胞呼吸的方式。若O2消耗量為零，有CO2生成，則只進行無氧呼吸，若CO2的生成量等于O2消耗量，則只進行有氧呼吸；若CO2的生成量大于O2的消耗量，則同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。雖然有氧呼吸有水生成，無氧呼吸無水生成，但不能通過測定水的生成量來判斷，因為細胞內(nèi)還有其他產(chǎn)生水的反應(yīng)及需要水的反應(yīng)，有氧呼吸及產(chǎn)生酒精的無氧呼吸均會有CO2生成和有機物消耗，不能通過CO2生成和有機物消耗準確判斷細胞呼吸的方式。 【備注】無 5．A 【解析】保持荔枝處于低O2，高CO2，零上低溫的環(huán)境中以抑制細胞呼吸來降低有機物的消耗而儲存水果。 【備注】無 6．B 【解析】無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2或乳酸，有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O。 【備注】無 7．B 【解析】①表示有氧呼吸全過程，其中第二、三階段發(fā)生在線粒體中。②和③表示兩種類型的無氧呼吸，均發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中。④表示ATP的合成，可發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中。 【備注】無 8．D 【解析】地窖中通風(fēng)差，二氧化碳濃度高，能夠抑制水果的細胞呼吸(主要是抑制有氧呼吸)，減少有機物的消耗。 【備注】無 9．D 【解析】酵母菌無氧呼吸可產(chǎn)生酒精和CO2。試管中加水能減少氧氣進入葡萄糖溶液，使酵母菌處于無氧狀態(tài)。若換成冷水，酶活性下降，CO2產(chǎn)生速率下降。酵母菌無氧呼吸生成的能量一部分生成ATP，一部分以熱能的形式散失了， 但葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精中。 【備注】無 10．D 【解析】圖為細胞呼吸的全過程，①②為無氧呼吸，①④③ 為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精，故C項錯誤，D項正確；催化反應(yīng)②和④的酶分別存在于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，故A項錯誤；無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生[H]，故B項錯誤。 【備注】無 11．B 【解析】a條件下產(chǎn)生了CO2但不吸收O2，這說明該植物種子的無氧呼吸產(chǎn)物是酒精，不會是乳酸；b條件下，氧氣消耗的相對值為3，可計算出有氧呼吸消耗葡萄糖的相對值為0.5，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的相對值為5，可計算出無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值為2.5；c條件下，CO2釋放量大于O2吸收量，種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；d條件下，種子只進行有氧呼吸，CO2全部來自線粒體。 【備注】無 12．B 【解析】當(dāng)內(nèi)部小燒杯中盛裝NaOH溶液時，可除去CO2，若酵母菌進行有氧呼吸，消耗O2，產(chǎn)生的CO2被吸收，氣壓變化，液滴左移；若酵母菌進行無氧呼吸，內(nèi)部氣體體積不變，液滴不移動。當(dāng)內(nèi)部小燒杯中盛裝清水時，若酵母菌進行有氧呼吸，氣壓不變，液滴不移動；若酵母菌進行無氧呼吸，則氣體增多，液滴右移。因此，若酵母菌既進行有氧呼吸、又進行無氧呼吸時，裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移。 【備注】無 13．(1)丙酮酸 酒精和CO2 (2)ACD D (3)AB C6H12O62C3H6O3+少量能量 (4)產(chǎn)生酒精(酒精和CO2)的無氧呼吸 C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量 【解析】圖中ACD過程表示有氧呼吸的過程，AB或AE表示無氧呼吸的過程。無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精和CO2或乳酸，一般植物細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2 ，動物細胞和某些植物的塊莖或塊根細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。 【備注】無 14．(1)自由 (2)吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的CO2 種子有氧呼吸消耗的O2體積 (3)氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個，其他答案合理也可) 等量 煮熟(或死亡) (4)氧氣逐漸被消耗完，有氧呼吸減弱，而種子進行無氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒有明顯變化 【解析】(1)實驗前浸泡種子的目的是讓種子細胞增加自由水， 使代謝增強。 (2)裝置中使用NaOH溶液的目的是吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，由于有氧呼吸吸收的O2體積與放出的CO2體積相等，CO2被NaOH溶液吸收，故裝置內(nèi)氣體減少，壓強降低，X液面升高，且升高值表示種子有氧呼吸消耗的O2體積。 (3)影響結(jié)果準確性的環(huán)境因素實際上是影響實驗的無關(guān)變量，除去自變量和因變量之外的就是無關(guān)變量，主要有氣溫(溫度)、氣壓、裝置氣密性等因素。為確保實驗結(jié)果只是由實驗裝置中種子的生理活動引起的，需設(shè)置另一個相同裝置，也就是設(shè)置對照組，與實驗組不同的應(yīng)是金屬網(wǎng)上需要放等量、煮熟(或死亡)的同種植物種子。 (4)由于有氧呼吸持續(xù)進行，O2減少，4H后有氧呼吸減弱直至停止，無氧呼吸加強，進行無氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒有明顯變化。 【備注】無