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專題五細(xì)胞呼吸 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 1 細(xì)胞呼吸的概念和類型 1 概念 有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解 生成 釋放能量并生成的過(guò)程 2 CO2 或其他物質(zhì) ATP 有氧呼吸 無(wú)氧呼吸 2 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的類型 1 酵母菌細(xì)胞呼吸類型 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸 2 產(chǎn)物的檢測(cè) 溴麝香草酚藍(lán) 由藍(lán)變綠再變黃 重鉻酸鉀 灰綠色 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程及應(yīng)用 1 有氧呼吸 1 過(guò)程 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6 2C3H4O3 4 H 酶 線粒體基質(zhì) 2C3H4O3 6H2O 6CO2 20 H 酶 線粒體內(nèi)膜 24 H 6O2 12H2O 酶 2 總反應(yīng)式 C6H12O6 6O2 6H2O6CO2 12H2O 能量 酶 2 無(wú)氧呼吸 1 過(guò)程 酒精 CO2 乳酸 2 反應(yīng)式 酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵 C6H12O62C2H5OH 2CO2 少量能量 C6H12O62C3H6O3 少量能量 3 在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用 1 透氣 有氧呼吸 有氧呼吸 2 無(wú)氧呼吸利用糧食通過(guò)發(fā)酵進(jìn)行釀酒 酵母菌 1 細(xì)胞呼吸過(guò)程模式圖 借助過(guò)程模式圖 比較有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變 2 氧 H 和ATP的來(lái)源去向分析 1 有氧呼吸中氧的來(lái)源和去路 2 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸中 H 和ATP的來(lái)源和去路 典例1 2015 山東濟(jì)南模擬 如圖為某同學(xué)構(gòu)建的植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的有氧呼吸過(guò)程圖 4 7均為水 下列說(shuō)法正確的是 A 催化2 3過(guò)程的酶存在于線粒體內(nèi)膜上B 產(chǎn)生的8主要用于合成ATPC 3必定全部釋放到大氣中D 6可來(lái)自葉綠體 解析本題綜合考查有氧呼吸的相關(guān)知識(shí) 意在考查考生的分析判斷能力和理解能力 2 3過(guò)程是有氧呼吸的第二階段 場(chǎng)所是線粒體基質(zhì) 需要的酶在線粒體基質(zhì)中 產(chǎn)生的8是能量 其主要以熱能形式散失 少量用于合成ATP 3是二氧化碳 二氧化碳可以釋放到大氣中 也可以進(jìn)入葉綠體中用于光合作用 6是氧氣 可以來(lái)自葉綠體 也可來(lái)自大氣 答案D 易誤辨析 1 產(chǎn)物 并非所有植物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和CO2 如馬鈴薯塊莖和甜菜塊根無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸 2 場(chǎng)所 并非所有的有氧呼吸都在線粒體中進(jìn)行 無(wú)線粒體的真核細(xì)胞 或生物 只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸 如哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞 蛔蟲等 線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所 一些原核生物無(wú)線粒體 但進(jìn)行有氧呼吸 3 反應(yīng)物與場(chǎng)所的對(duì)應(yīng)關(guān)系 葡萄糖的分解只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 葡萄糖在線粒體中不會(huì)發(fā)生氧化分解 1 酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)探究 細(xì)胞呼吸方式的判斷與相關(guān)計(jì)算 2 三看法 判斷細(xì)胞呼吸方式 3 產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的相關(guān)計(jì)算 以葡萄糖為底物 典例2 將含酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份 分別置于甲 乙 丙 丁四種條件下培養(yǎng) 測(cè)得CO2和O2體積變化的相對(duì) 值如圖 下列敘述正確的是 A 甲條件下 細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外 還有乳酸B 乙條件下 有氧呼吸比無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖多C 丙條件下 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少D 丁條件下 產(chǎn)物中的CO2全部來(lái)自線粒體 不消耗O2 只產(chǎn)生CO2 甲只進(jìn)行無(wú)氧呼吸O2 CO2 2 8 乙有氧呼吸 1 3葡萄糖 無(wú)氧呼吸 3葡萄糖 O2 CO2 4 6 丙有氧呼吸 2 3葡萄糖 無(wú)氧呼吸 1葡萄糖 O2 CO2 1 1 丁只進(jìn)行有氧呼吸 解析 據(jù)O2與CO2的比例 答案D 以題說(shuō)法 解答此類問(wèn)題的突破口是酒精生成量或O2消耗量 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2總量c a b 在a b c 三個(gè)量中 只要知道任意兩個(gè)量就可根據(jù)反應(yīng)式計(jì)算 1 典型曲線 影響細(xì)胞呼吸因素的曲線解讀 2 信息解讀 1 溫度對(duì)呼吸速率的影響是通過(guò)影響酶的活性實(shí)現(xiàn)的 因此溫度與呼吸速率的關(guān)系與溫度影響酶促反應(yīng)速率的曲線是一致的 2 模型解讀 點(diǎn)的含義R點(diǎn) 只進(jìn)行無(wú)氧呼吸 P點(diǎn)之前 有氧呼吸與無(wú)氧呼吸共存 CO2釋放總量 有氧呼吸釋放量 無(wú)氧呼吸釋放量 P點(diǎn)以后 只進(jìn)行有氧呼吸 Q點(diǎn) 釋放的CO2量最少 此條件最有利于蔬菜水果或種子的保存 B點(diǎn) 有氧呼吸吸收的O2量 或釋放的CO2量 等于無(wú)氧呼吸釋放的CO2量 線的含義兩種呼吸方式同時(shí)存在的區(qū)段是RQP RQ區(qū)段CO2生成量急劇減少的原因是隨著O2濃度增加 無(wú)氧呼吸受到抑制 區(qū)域ORP的面積表示無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2量 3 圖3表示在一定范圍內(nèi) 隨含水量增加 細(xì)胞呼吸增強(qiáng) 4 應(yīng)用 在保存蔬菜 水果時(shí) 應(yīng)保持低溫 低氧條件 典例3 2015 四川廣元質(zhì)檢 下圖所示為蘋果果實(shí)在一段時(shí)間內(nèi) 隨著環(huán)境中O2濃度的提高 其吸收O2量和釋放CO2量的曲線 結(jié)合此圖 正確的表述是 A O2濃度達(dá)到b以后 果實(shí)基本上靠有氧呼吸提供能量B O2濃度為a時(shí) 果實(shí)的無(wú)氧呼吸水平最低C O2濃度為a時(shí) 若cd ca 則無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量與有氧呼吸消耗的葡萄糖量相等D O2濃度為b時(shí) 無(wú)氧呼吸與有氧呼吸釋放的CO2量相等 解析蘋果果實(shí)無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生酒精并放出CO2 根據(jù)題圖所示曲線 在O2濃度為a時(shí) CO2的釋放量最少 說(shuō)明呼吸作用水平最低 而不是無(wú)氧呼吸水平最低 O2濃度為b時(shí) O2的吸收量與CO2釋放量相等 說(shuō)明蘋果果實(shí)此時(shí)進(jìn)行的是有氧呼吸 呼吸底物主要是葡萄糖 則以葡萄糖為呼吸底物時(shí) 根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)方程式 呼吸的氧氣量和釋放的二氧化碳量是相等的 在O2濃度為a時(shí) 若cd ca 說(shuō)明氧氣的吸收量是CO2的釋放量的1 2 根據(jù)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的反應(yīng)方程式可知 兩種呼吸方式消耗的葡萄糖量是不相等的 答案A 以題說(shuō)法 典型模型歸納 1 鐘 型曲線 典型的酶促反應(yīng)曲線 影響該曲線變化的因素是溫度 pH 2 下降型曲線 呼吸反應(yīng)速率逐漸減緩 一般受生成物含量的影響 隨生成物的增多而減緩 如CO2濃度 3 上升型曲線 呼吸反應(yīng)速率逐漸加快 一般受反應(yīng)物含量的影響 隨反應(yīng)物的增多而增加 如含水量 探究細(xì)胞呼吸類型的實(shí)驗(yàn)方法 技能歸納 探究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置模型 1 實(shí)驗(yàn)裝置 2 實(shí)驗(yàn)分析 典例剖析 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)芽種子呼吸熵的兩個(gè)裝置圖 1 裝置一中的試管中加入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 解題流程 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 干擾呼吸作用的氣體量變化 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