高考生物一輪復(fù)習(xí)——細(xì)胞呼吸專題.doc

高考生物專題訓(xùn)練三： 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第三講 細(xì) 胞 呼 吸 專 題一、有氧呼吸1、概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，釋放能量，并生成ATP的過程。2、過程： 第一階段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的H，并釋放少量的能量的過程，這一階段不需要氧的參與，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。酶反應(yīng)式：C6H12O6 2 丙酮酸 + 4 H + 少量能量第二階段：丙酮酸和水徹底氧化分解成CO2和H，并釋放少量的能量的過程，這一階酶段不需要氧的參與，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。反應(yīng)式：2 丙酮酸 + 6 H2O 6 CO2 + 20 H + 少量能量酶第三階段：上述兩階段的H與氧結(jié)合形成水，同時(shí)并釋放大量的能量的過程，這一階段在線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行。反應(yīng)式：24 H + 6 O2 12 H2O + 大量能量 酶總反應(yīng)式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 12H2O + 6CO2 + 大量能量1 mol 葡萄糖徹底分解后，放出總能量是2870千焦，其中有1161 千焦的能量貯存于 ATP中(約40.5%，可以合成38 mol ATP)，其他的能量以熱的形式散失，用以維持恒定體溫。二、無氧呼吸1、概念： 細(xì)胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量的能量的過程。2、過程：第一階段：與有氧呼吸的第一階段完全相同第二階段：丙酮酸和H不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或轉(zhuǎn)化成乳酸。 酶反應(yīng)式： C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 少量能量 (植物細(xì)胞、酵母菌等) 酶C6H12O6 2 C3H6O3 + 能量 (動(dòng)物細(xì)胞、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等)由于無氧呼吸是分解有機(jī)物不徹底，還有許多能量未釋放出來，所以無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少得多。1 mol 葡萄糖分解成乳酸，只產(chǎn)生196.65千焦的能量，其中60.08千焦的能量貯于ATP中（可以合成2 mol ATP)。三、有氧呼吸與無氧呼吸的比較有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)條件需要O2、酶和適宜的溫度不需要O2，需要酶和適宜的溫度呼吸場所第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解產(chǎn)物CO2和H2OCO2和酒精 乳酸釋放能量較多，1 mol葡萄釋放能量2870 kJ，其中1161 kJ轉(zhuǎn)移至ATP中較少，只有6108 kJ轉(zhuǎn)移至ATP中相同點(diǎn)第一階段相同：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸其實(shí)質(zhì)都是：分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)需要相互聯(lián)系例1、酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液：（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器），把等量的上清液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙3個(gè)試管中，如圖所示，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)一：向三支試管中分別滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲_，乙_，丙_。（2）實(shí)驗(yàn)二：向三支試管中分別滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲_，乙_，丙_。（3）實(shí)驗(yàn)三：在隔絕空氣的條件下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)一，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲_，乙_，丙_。（4） 實(shí)驗(yàn)四：向三支試管中分別滴加等量的螢光素（螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)）。重復(fù)實(shí)驗(yàn)一，從理論上講，發(fā)光最強(qiáng)的是_試管。答案：（1）丙酮酸和H 不反應(yīng) CO2和水 （2）不反應(yīng) CO2和水 CO2和水（3）酒精和CO2 不反應(yīng) 酒精和CO2 （4）丙例2、 一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長跑鍛煉，從他的大腿肌細(xì)胞中檢測到3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表（ ）A. O2、CO2、乳酸 B. 乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D. CO2、乳酸、O2 基 礎(chǔ) 訓(xùn) 練 題 1 、人體進(jìn)行有氧呼吸的場所是（ ）。 A. 肺泡 B. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C. 線粒體 D. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 2 、下列有關(guān)線粒體的描述中，不正確的是（ ）。 A. 線粒體具有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜折疊成嵴，使內(nèi)膜的表面積大大增加 B. 線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶 C. 細(xì)胞產(chǎn)生 CO2的部位一定是線粒體 D. 線粒體進(jìn)行呼吸作用時(shí)必須有氧的參與3 、生物體吸收的 O2用于（ ）。 A. 在線粒體內(nèi)含成 CO2 B. 在線粒體內(nèi)與 H 結(jié)合生成水C.在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中與 H 結(jié)合生成水 D.部分形成 CO2，部分與 H 結(jié)合生成水4 、用含18O 的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O 轉(zhuǎn)移的途徑是（ ）。 A. 葡萄糖 丙酮酸 氧 B. 葡萄糖 丙酮酸 氧 C. 葡萄糖 氧 水 D. 葡萄糖 丙酮酸 二氧化碳5 、將鼠的肝細(xì)胞磨碎，離心后試管中有一層成分含許多呼吸酶。這些呼吸酶可能來自（ ）。A. 細(xì)胞膜 B. 細(xì)胞質(zhì) C. 核仁 D. 核膜 6 、馬鈴薯塊莖進(jìn)行無氧呼吸只能釋放少量能量，其他能量（ ）。 A. 貯藏在葡萄糖中 B. 存留于酒精中 C. 存留于乳酸中 D. 以熱能形式散失7 、在四支試管中分雖含有下列不同的化學(xué)物質(zhì)和活性酵母細(xì)胞制備物，經(jīng)一定時(shí)間的保溫后，能產(chǎn)生的 CO2的是（ ）。 A. 葡萄糖細(xì)胞膜已經(jīng)破裂的細(xì)胞B. 葡萄糖線粒體 C. 丙酮酸核糖體 D. 丙酮酸內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 8 、在馬拉松長跑中，運(yùn)動(dòng)員骨骼肌肌纖維所消耗的能量主要來自（ ）A. 葡萄糖的有氧分解 B. 丙酮酸的水解 C. 葡萄糖的酵解 D. 脂肪酸的氧化9完成有氧呼吸全過程的結(jié)構(gòu)是（ ）A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B線粒體 C細(xì)胞 D肺泡10植物種子萌發(fā)時(shí)，如果長時(shí)間缺氧，就會(huì)引起爛芽，其主要原因是 （ ）ACO2中毒 B酒精中毒 C乳酸中毒 D供能不足11在呼吸過程有二氧化碳放出，則可判斷此過程（ ）A一定是無氧呼吸 B一定是有氧呼吸 C一定不是酒精發(fā)酵 D一定不是乳酸發(fā)酵12有氧呼吸過程中釋放的CO2中的氧 （ ）A全部來自氧氣 B全部來自水 C全部來自葡萄糖 D來自葡萄糖和水13在有氧呼吸過程中，水分子參與反應(yīng)的過程和生成水分子的過程分別在 （ ）A第一和第二階段 B第二和第三階段 C第一和第三階段 D第三和第二階段14用酵母菌釀酒時(shí)，如果向釀酒的原料中注入足量的氧氣，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （ ）A酵母菌死亡，不產(chǎn)生酒精 B酵母菌增多，不產(chǎn)生酒精C酵母菌增多，產(chǎn)生酒精增多 D酵母菌減少，產(chǎn)生酒精增多15下列反應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)均能完成的是 （ ）A葡萄糖丙酮酸 B丙酮酸酒精+CO2 CADP+Pi+能量ATP D2H+O2H2O16、取適量干重相等的4份種子進(jìn)行不同處理：（甲）風(fēng)干，（乙）消毒后浸水萌發(fā)，（丙）浸水后萌發(fā)，（?。┙劝l(fā)后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個(gè)保溫瓶中。一段時(shí)間后，種子堆內(nèi)溫度最高的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁17、在適宜的溫度條件下，在下列裝置中都放入干酵母（內(nèi)有酵母菌），其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（ ）18 、如圖表示氧氣濃度對培養(yǎng)液中草履蟲、乳酸菌、酵母菌呼吸作用的影響，則呼吸曲線a、b、c分別代表了()A酵母菌、乳酸菌、草履蟲B草履蟲、乳酸菌、酵母菌C乳酸菌、酵母菌、草履蟲D酵母菌、草履蟲、乳酸菌19如圖是有氧呼吸過程圖解，請依圖回答問題。(1) 在長方框內(nèi)依次寫出1、2、3所代表的物質(zhì)名稱。(2) 有氧呼吸的主要場所是_，進(jìn)入該場所的呼吸底物是_。(3) 水的分解和合成分別發(fā)生在_和_階段。(4) 產(chǎn)生二氧化碳的階段是_，場所為_。(5) )吸進(jìn)的氧氣在_被消耗，參加_階段的反應(yīng)，其作用是_。四、影響植物呼吸速率的外界因素及應(yīng)用 溫度：細(xì)胞呼吸在最適溫度(2535)最強(qiáng)，超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制，生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下貯存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量。 O2的濃度在O2濃度為零時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸，濃度為10以下，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，濃度為10以上，只進(jìn)行有氧呼吸。生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度能夠抑制細(xì)胞呼吸減少有機(jī)物消耗這一原理來延長蔬菜、水果的保鮮時(shí)間。從水果、蔬菜保鮮角度分析氧氣的濃度應(yīng)控制在5左右，在5左右時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較低，有機(jī)物消耗較少。 CO2的濃度：CO2濃度增加，呼吸速率會(huì)下降。 水分：水既是細(xì)胞呼吸的環(huán)境，也是細(xì)胞呼吸的原料。細(xì)胞含水量越低，細(xì)胞呼吸越弱，糧食在收倉儲(chǔ)存之前進(jìn)行晾曬的目的就是減少水分，降低呼吸消耗。20把小白鼠和青蛙從25的室溫中移至5的環(huán)境中，這兩種動(dòng)物的需氧量會(huì)發(fā)生什么變化？（ ）A、兩種動(dòng)物的耗氧量都減少 B、兩種動(dòng)物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量減少，小白鼠耗氧量增 D、青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量減少21下列各項(xiàng)應(yīng)用中，主要利用細(xì)胞呼吸原理的是（ ）貯存種子 果蔬保鮮 中耕松土 水稻的翻曬田 合理密植糖漬、鹽漬食品 用透氣的消毒紗布包扎傷口 間作、套種A B C D22如右圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下C02的釋放量和O2吸收量的變化，請據(jù)圖回答：(1) 在外界氧濃度為10以下時(shí)，該器官的呼吸作用方式是 。(2) 說明無氧呼吸強(qiáng)度與O2濃度之間的關(guān)系 。(3) 實(shí)線和虛線相交于C點(diǎn)，對于B、C點(diǎn)，以下敘述正確的有 ( )AC點(diǎn)時(shí)，植物既進(jìn)行無氧呼吸，又進(jìn)行有氧呼吸BC點(diǎn)時(shí)，植物只進(jìn)行有氧呼吸，此時(shí)無氧呼吸被完全抑制CB點(diǎn)時(shí)，無氧呼吸強(qiáng)度最弱 DB點(diǎn)時(shí)，植物細(xì)胞呼吸最弱(4) AB段表示C02釋放量減少，其原因是 。(5) 圖中陰影部分的面積代表 。(6) 當(dāng)外界氧濃度為4-5時(shí)，該器官C02的釋放量相對值為06，而O2的吸收量相對值為04。此時(shí)，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的 倍。(7) 由此可見，保存水果、蔬菜，應(yīng)控制空氣流通，使氧濃度保持在 五、細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算題（一）反應(yīng)方程式： 酶有氧呼吸：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 12H2O + 6CO2 + 大量能量（合成38 mol ATP）無氧呼吸： 酶C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 少量能量（合成2 mol ATP） 酶C6H12O6 2 C3H6O3 + 少量能量（合成2 mol ATP）（二）相關(guān)規(guī)律1、由釋放CO2與吸收O2的比值確定細(xì)胞呼吸的方式（1）如果既沒有釋放CO2，也沒有吸收O2，則細(xì)胞進(jìn)行乳酸發(fā)酵；（2）如果只釋放CO2，不吸收O2，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸；（3）如果釋放CO2的體積與吸收O2的體積相等，則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸；（4）如果釋放CO2的體積大于吸收O2的體積，則細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸： a ：如果釋放CO2的體積與吸收O2的體積的比值等于4：3，則細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸消耗葡萄糖的量與有氧呼吸消耗葡萄糖的量相等； b ：如果釋放CO2的體積與吸收O2的體積的比值大于4：3，則細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸消耗葡萄糖的量大于有氧呼吸消耗葡萄糖的量；c ：如果釋放CO2的體積與吸收O2的體積的比值小于4：3，則細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸消耗葡萄糖的量小于有氧呼吸消耗葡萄糖的量；2、由產(chǎn)生酒精和釋放CO2的關(guān)系確定細(xì)胞呼吸的方式（1）如果不產(chǎn)生酒精，也沒有吸收O2，則細(xì)胞進(jìn)行乳酸發(fā)酵；（2）如果不產(chǎn)生酒精，但吸收O2，則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸（3）如果產(chǎn)生酒精的量等于釋放CO2的量，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸；（4）如果產(chǎn)生酒精的量小于釋放CO2的量，則細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸；（三）例題解析例1、甲酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，乙酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，兩者消耗了等量的葡萄糖，則它們放出的CO2和吸收的O2之比是（ ）A12B23C34D43變式訓(xùn)練1、如果酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵時(shí)，分解葡萄糖產(chǎn)生等量的CO2 那么這兩種呼吸作用所消耗葡萄糖的摩爾數(shù)之比是（ ）A、1：2 B、1：3 C、1：4 D、1：6變式訓(xùn)練2、假設(shè)宇宙空間站內(nèi)的綠色植物積累了240mol氧氣，這些氧氣可供宇航員分解多少葡萄糖？又大約有多少能量儲(chǔ)藏到ATP中去（ ） A40mol和46440kJ B40mol和28675kJ C240mol和50160kJ D240mol和28675kJ例2、右圖表示某綠色植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是( )A氧濃度為a時(shí)，最適于貯藏該植物器官B氧濃度為b時(shí)，無氧呼吸消耗的葡萄糖大于有氧呼吸消耗的葡萄糖C氧濃度為c時(shí)，無氧呼吸消耗的葡萄糖小于有氧呼吸消耗的葡萄糖D氧濃度為d時(shí)，無氧呼吸的強(qiáng)度與有氧呼吸相等變式訓(xùn)練：現(xiàn)有一瓶摻有酵母菌的葡萄糖溶液，吸進(jìn)氧氣與放出C02的體積之比為3:5，這是因?yàn)? )A有14的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸 B有12的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸C有13的酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸 D有13的酵母菌在進(jìn)行無氧呼吸例3、現(xiàn)有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同濃度的氧氣，產(chǎn)生的酒精和二氧化碳如圖所示。則在氧氣濃度為a時(shí)()A.酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸不進(jìn)行有氧呼吸B.用于無氧呼吸的葡萄糖的比例是2/5C.酵母菌有氧呼吸消耗9 mol氧氣D.有氧呼吸與無氧呼吸釋放能量的比例是12變式訓(xùn)練：有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是()氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol產(chǎn)生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol