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專題五細胞呼吸 探究酵母菌細胞呼吸的方式 1 細胞呼吸的概念和類型 1 概念 有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解 生成 釋放能量并生成的過程 2 CO2 或其他物質(zhì) ATP 有氧呼吸 無氧呼吸 2 探究酵母菌細胞呼吸的類型 1 酵母菌細胞呼吸類型 有氧呼吸和無氧呼吸 2 產(chǎn)物的檢測 溴麝香草酚藍 由藍變綠再變黃 重鉻酸鉀 灰綠色 有氧呼吸和無氧呼吸的過程及應(yīng)用 1 有氧呼吸 1 過程 細胞質(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 無氧呼吸 1 過程 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 無氧呼吸利用糧食通過發(fā)酵進行釀酒 酵母菌 1 細胞呼吸過程模式圖 借助過程模式圖 比較有氧呼吸與無氧呼吸的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變 2 氧 H 和ATP的來源去向分析 1 有氧呼吸中氧的來源和去路 2 有氧呼吸和無氧呼吸中 H 和ATP的來源和去路 典例1 2015 山東濟南模擬 如圖為某同學構(gòu)建的植物葉肉細胞內(nèi)的有氧呼吸過程圖 4 7均為水 下列說法正確的是 A 催化2 3過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可來自葉綠體 解析本題綜合考查有氧呼吸的相關(guān)知識 意在考查考生的分析判斷能力和理解能力 2 3過程是有氧呼吸的第二階段 場所是線粒體基質(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 也可以進入葉綠體中用于光合作用 6是氧氣 可以來自葉綠體 也可來自大氣 答案D 易誤辨析 1 產(chǎn)物 并非所有植物無氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和CO2 如馬鈴薯塊莖和甜菜塊根無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸 2 場所 并非所有的有氧呼吸都在線粒體中進行 無線粒體的真核細胞 或生物 只能進行無氧呼吸 如哺乳動物成熟紅細胞 蛔蟲等 線粒體是進行有氧呼吸的主要場所 一些原核生物無線粒體 但進行有氧呼吸 3 反應(yīng)物與場所的對應(yīng)關(guān)系 葡萄糖的分解只能在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行 葡萄糖在線粒體中不會發(fā)生氧化分解 1 酵母菌細胞呼吸方式的實驗探究 細胞呼吸方式的判斷與相關(guān)計算 2 三看法 判斷細胞呼吸方式 3 產(chǎn)生酒精的無氧呼吸與有氧呼吸的相關(guān)計算 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) 測得CO2和O2體積變化的相對 值如圖 下列敘述正確的是 A 甲條件下 細胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外 還有乳酸B 乙條件下 有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多C 丙條件下 細胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少D 丁條件下 產(chǎn)物中的CO2全部來自線粒體 不消耗O2 只產(chǎn)生CO2 甲只進行無氧呼吸O2 CO2 2 8 乙有氧呼吸 1 3葡萄糖 無氧呼吸 3葡萄糖 O2 CO2 4 6 丙有氧呼吸 2 3葡萄糖 無氧呼吸 1葡萄糖 O2 CO2 1 1 丁只進行有氧呼吸 解析 據(jù)O2與CO2的比例 答案D 以題說法 解答此類問題的突破口是酒精生成量或O2消耗量 細胞呼吸產(chǎn)生CO2總量c a b 在a b c 三個量中 只要知道任意兩個量就可根據(jù)反應(yīng)式計算 1 典型曲線 影響細胞呼吸因素的曲線解讀 2 信息解讀 1 溫度對呼吸速率的影響是通過影響酶的活性實現(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 點的含義R點 只進行無氧呼吸 P點之前 有氧呼吸與無氧呼吸共存 CO2釋放總量 有氧呼吸釋放量 無氧呼吸釋放量 P點以后 只進行有氧呼吸 Q點 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 有氧呼吸吸收的O2量 或釋放的CO2量 等于無氧呼吸釋放的CO2量 線的含義兩種呼吸方式同時存在的區(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 無氧呼吸受到抑制 區(qū)域ORP的面積表示無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量 3 圖3表示在一定范圍內(nèi) 隨含水量增加 細胞呼吸增強 4 應(yīng)用 在保存蔬菜 水果時 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在一段時間內(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濃度達到b以后 果實基本上靠有氧呼吸提供能量B O2濃度為a時 果實的無氧呼吸水平最低C O2濃度為a時 若cd ca 則無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 無氧呼吸與有氧呼吸釋放的CO2量相等 解析蘋果果實無氧呼吸時產(chǎn)生酒精并放出CO2 根據(jù)題圖所示曲線 在O2濃度為a時 CO2的釋放量最少 說明呼吸作用水平最低 而不是無氧呼吸水平最低 O2濃度為b時 O2的吸收量與CO2釋放量相等 說明蘋果果實此時進行的是有氧呼吸 呼吸底物主要是葡萄糖 則以葡萄糖為呼吸底物時 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 若cd ca 說明氧氣的吸收量是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 探究細胞呼吸類型的實驗方法 技能歸納 探究細胞呼吸的實驗裝置模型 1 實驗裝置 2 實驗分析 典例剖析 不同種類的種子中儲存的營養(yǎng)物質(zhì)的種類不同 在科學研究中常用RQ RQ 釋放的二氧化碳體積 消耗的氧體積 來表示生物的有氧呼吸的能源物質(zhì)的不同 下面是測定發(fā)芽種子呼吸熵的兩個裝置圖 1 裝置一中的試管中加入NaOH溶液的目的是 2 若發(fā)芽的種子已長出幼苗 進行該實驗時 則應(yīng)將裝置放置在何種條件下進行 原因是 3 小琪同學來做這個實驗 她將同一種正在發(fā)芽的種子等量分裝入兩個裝置 假定其他操作步驟無誤 她發(fā)現(xiàn)裝置一中的著色液向左移動 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 則該種子發(fā)芽過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)進行有氧呼吸時 吸收的氧氣等于釋放出的二氧化碳脂肪 或脂質(zhì) 脂肪中碳氫百分比含量較高 吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳