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第第2讲讲细胞呼吸细胞呼吸一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1酵母菌细胞呼吸方式酵母菌细胞呼吸方式酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和_。2产物的检测产物的检测产物产物试剂试剂现象现象(颜色变化颜色变化)CO2澄清的石灰水澄清的石灰水变混浊变混浊_水溶液水溶液_酒精酒精在酸性条件下，使用橙在酸性条件下，使用橙色的色的_灰绿色灰绿色重铬酸钾溶液重铬酸钾溶液无氧呼吸无氧呼吸溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝蓝色蓝色绿色绿色黄色黄色二、有氧呼吸二、有氧呼吸1过程过程线粒体基质线粒体基质细胞质基质细胞质基质大量大量线粒体内膜线粒体内膜解惑解惑有氧呼吸消耗水是在第二阶段，产生水是在第三阶段。有氧呼吸消耗水是在第二阶段，产生水是在第三阶段。2场所及过程场所及过程(1)场所：场所：_。(2)过程：过程：第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成_或者转化为或者转化为_。(3)产生能量：无论哪种无氧呼吸都只在产生能量：无论哪种无氧呼吸都只在_阶段释放少阶段释放少量能量，生成少量量能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中大部分能量则存留在，葡萄糖分子中大部分能量则存留在分解不彻底的氧化产物中。分解不彻底的氧化产物中。第一第一细胞质基质细胞质基质酒精和酒精和CO2乳酸乳酸巧记巧记细胞呼吸三过程，有氧无氧一段同，细胞呼吸三过程，有氧无氧一段同，葡葡(萄萄)糖分解丙酮氢，还要释放少量能；糖分解丙酮氢，还要释放少量能；有氧呼吸二阶段，丙酮和水来反应，有氧呼吸二阶段，丙酮和水来反应，能量能量CO2还原氢，线还原氢，线(粒粒)体基质内完成；体基质内完成；有氧呼吸三阶段，有氧呼吸三阶段，O2氧化还原氢。氧化还原氢。大量能量水生成，线大量能量水生成，线(粒粒)体内膜上完成。体内膜上完成。无氧呼吸二阶段，还原物质不放能。无氧呼吸二阶段，还原物质不放能。解惑解惑 作物栽培时要及时松土透气作物栽培时要及时松土透气,有利于根系的有氧呼吸，有利于根系的有氧呼吸，促进根对无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行促进根对无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量的酒精无氧呼吸产生大量的酒精,对细胞产生毒害作用对细胞产生毒害作用,使根腐烂。使根腐烂。细胞呼吸的类型和过程细胞呼吸的类型和过程1有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸三个阶段的比较比较项目比较项目第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段反应场所反应场所细胞质基质细胞质基质线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜需要条件需要条件酶酶酶酶酶和氧气酶和氧气反应底物反应底物葡萄糖葡萄糖丙酮酸和丙酮酸和H2OH和和O2生成物质生成物质丙酮酸丙酮酸HCO2HH2O与氧的关系与氧的关系无关无关无关无关必需氧必需氧产生的能量产生的能量少量少量少量少量大量大量2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较项目项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸区别区别反应条件反应条件需要需要O2、酶和适宜、酶和适宜的温度的温度不需要不需要O2，需要酶和，需要酶和适宜的温度适宜的温度反应场所反应场所第一阶段在细胞质第一阶段在细胞质基质中，第二、三基质中，第二、三阶段在线粒体内阶段在线粒体内全过程都在细胞质基全过程都在细胞质基质中质中分解产物分解产物CO2和和H2OCO2、酒精或乳酸、酒精或乳酸释放能量释放能量 释放大量能量释放大量能量释放少量能量释放少量能量特点特点有机物彻底分解，有机物彻底分解，能量完全释放能量完全释放有机物没有彻底分解有机物没有彻底分解,能量没有完全释放能量没有完全释放联系联系其实质都是分解有机物，释放能量，生成其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命供生命活动需要；第一阶段活动需要；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸从葡萄糖到丙酮酸)完全相同完全相同提醒提醒(1)有有H2O生成一定是有氧呼吸，有生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不生成一定不是乳酸发酵。是乳酸发酵。(2)无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物的氧化产物酒精或乳酸中。酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。生的乳酸对细胞有毒害作用。(4)有些原核生物无线粒体，仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝有些原核生物无线粒体，仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。化细菌等。3有氧呼吸和无氧呼吸的过程有氧呼吸和无氧呼吸的过程根据有氧呼吸和无氧呼吸发生的各阶段的场所、反应物、生根据有氧呼吸和无氧呼吸发生的各阶段的场所、反应物、生成物及条件，归纳如下图：成物及条件，归纳如下图：提醒提醒(1)有氧呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、有氧呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、O2分分别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的CO2和和H2O分分别在第二、第三阶段形成。有氧呼吸第一、二阶段产生的别在第二、第三阶段形成。有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和和CO2或乳酸。或乳酸。(2)有氧呼吸中有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自中的氧全部来自O2。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于参与催化反应的酶不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于参与催化反应的酶不同。不同。(4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路有氧呼吸中氧元素的来源和去路(5)注意有氧呼吸和无氧呼吸的几种变式图像的解析：注意有氧呼吸和无氧呼吸的几种变式图像的解析： (2014浙江省宁波高三调研浙江省宁波高三调研)如图为某同学构建的植如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图，物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图，4、7均为水，下列说法正均为水，下列说法正确的是确的是(双选双选)()A催化催化23过程的酶存在于线粒体基质中过程的酶存在于线粒体基质中B产生的产生的8主要用于合成主要用于合成ATPC3必定全部释放到大气中必定全部释放到大气中D6可来自叶绿体可来自叶绿体AD解析解析本题综合考查有氧呼吸的相关知识，意在考查考生的分本题综合考查有氧呼吸的相关知识，意在考查考生的分析判断能力和理解能力。析判断能力和理解能力。23过程是有氧呼吸的第二阶段，场过程是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，需要的酶在线粒体基质中；产生的所是线粒体基质，需要的酶在线粒体基质中；产生的8是能量是能量,其主要以热能形式散失，少量用于合成其主要以热能形式散失，少量用于合成ATP；3是二氧化碳，二是二氧化碳，二氧化碳可以释放到大气中，也可以进入叶绿体中用于光合作用氧化碳可以释放到大气中，也可以进入叶绿体中用于光合作用；6是氧气，可以来自叶绿体，也可来自大气。是氧气，可以来自叶绿体，也可来自大气。1如图表示真核生物有氧呼吸过程，下列有关说法正确的如图表示真核生物有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是是(双选双选)()A中数值最大的是中数值最大的是B代表的物质名称是氧气代表的物质名称是氧气C产生产生的场所是线粒体的场所是线粒体D原核生物不能完成图示全过程原核生物不能完成图示全过程AB解析：由有氧呼吸的过程可知，解析：由有氧呼吸的过程可知，表示三个阶段产生的表示三个阶段产生的能量，其中第三阶段产生的能量最多能量，其中第三阶段产生的能量最多(即图中即图中的数值最大的数值最大)；图中图中代表水、代表水、表示氧气，表示氧气，表示水，产生表示水，产生的场所分的场所分别是细胞质基质和线粒体；有些原核生物虽然没有线粒体，别是细胞质基质和线粒体；有些原核生物虽然没有线粒体，但是含有与有氧呼吸相关的酶，能完成图示全过程。但是含有与有氧呼吸相关的酶，能完成图示全过程。影响细胞呼吸的因素及其在农业生产上的应用影响细胞呼吸的因素及其在农业生产上的应用1遗传因素遗传因素(决定酶的种类和数量决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。营养器官。2环境因素环境因素因因素素影响机理影响机理曲线模曲线模型型农业生产农业生产中的应用中的应用温度温度影响呼吸酶的活性：影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞最适温度时，细胞呼吸最强；超过最呼吸最强；超过最适温度时，呼吸酶适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑性失活，呼吸受抑制；低于最适温度制；低于最适温度时，酶活性下降，时，酶活性下降，呼吸受抑制呼吸受抑制低温下贮存低温下贮存蔬菜、水果；蔬菜、水果；在大棚蔬菜在大棚蔬菜的栽培过程中的栽培过程中夜间适当降温，夜间适当降温，以降低细胞呼以降低细胞呼吸，减少有机吸，减少有机物的消耗，提物的消耗，提高产量高产量因因素素影响机理影响机理曲线模曲线模型型农业生产农业生产中的应用中的应用氧气氧气氧气作为有氧呼吸氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞的原料而影响细胞呼吸的速率和性质呼吸的速率和性质(在在O2浓度为零时浓度为零时只进行无氧呼吸；只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于浓度为大于零小于10%时，既进行有时，既进行有氧呼吸又进行无氧氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为呼吸；浓度为10%以上时，只进行有以上时，只进行有氧呼吸。氧呼吸。)适当降低氧气适当降低氧气浓度能够抑制浓度能够抑制细胞呼吸，减细胞呼吸，减少有机物消耗，少有机物消耗，以延长蔬菜、以延长蔬菜、水果的保鲜时水果的保鲜时间间因因素素影响机理影响机理曲线模曲线模型型农业生产农业生产中的应用中的应用CO2浓浓度度增加增加CO2的浓度对的浓度对细胞呼吸有明显的细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以抑制效应。这可以从化学平衡的角度从化学平衡的角度得到解释得到解释在蔬菜和水果在蔬菜和水果的保鲜中，增的保鲜中，增加加CO2的浓度，的浓度，可提高保鲜效可提高保鲜效果果H2O在一定范围内，细在一定范围内，细胞呼吸强度随含水胞呼吸强度随含水量的增加而加强，量的增加而加强，随含水量的减少而随含水量的减少而减弱减弱将种子风干，将种子风干，以减弱细胞呼以减弱细胞呼吸，从而减少吸，从而减少有机物的消耗，有机物的消耗，延长作物种子延长作物种子储藏时间储藏时间提醒提醒(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。胞可进行无氧呼吸。(2)随着随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放释放量和量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是()A甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的时的情况对应的是乙图中的A点点B甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的时的情况对应的是乙图中的D点点C甲图的甲图的a、b、c、d四种浓度中四种浓度中c是最适合贮藏的是最适合贮藏的D甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为d时没有酒精产生时没有酒精产生B解析解析甲图中氧浓度为甲图中氧浓度为a时，细胞只释放时，细胞只释放CO2不吸收不吸收O2，说明，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，点，A正确；甲图中氧正确；甲图中氧浓度为浓度为b时，时，CO2的释放量远远大于的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的乙图中的AC段之间，段之间，B错误；贮藏植物器官应选择错误；贮藏植物器官应选择CO2产生产生量最少即细胞呼吸最弱时量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的甲图中的c)，C正确；氧浓度为正确；氧浓度为d时，时，CO2释放量与释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，因此没有酒精产生，D正确。正确。2请回答下列与生物呼吸作用相关的问题：请回答下列与生物呼吸作用相关的问题：(1)将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中，分别测得将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中，分别测得其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量，获其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量，获得如图所示结果。得如图所示结果。请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线。请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线。如图所示如图所示(注：注：CO2释放总量与氧气消耗量两条曲线相交点应垂直于横释放总量与氧气消耗量两条曲线相交点应垂直于横坐标坐标18%的位置，即的位置，即P点；曲线的起点应为纵坐标点；曲线的起点应为纵坐标“1”的高度的高度;不能画直线或上拱线。不能画直线或上拱线。)水稻秧苗期的管理非常重要。有句农谚为：水稻秧苗期的管理非常重要。有句农谚为：“灌水宜用长流灌水宜用长流水水”，若不适时灌水，常用静水灌溉，则水稻容易发生烂秧现，若不适时灌水，常用静水灌溉，则水稻容易发生烂秧现象。请简要说明其中的科学道理。象。请简要说明其中的科学道理。_。请写出水稻在氧气浓度为请写出水稻在氧气浓度为12%时呼吸作用的反应式：时呼吸作用的反应式：_。(2)高等动物和人在某些情况下，由于组织缺氧，它们所需要高等动物和人在某些情况下，由于组织缺氧，它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来提供的能量可以通过无氧呼吸来提供,其无氧呼吸的产物是其无氧呼吸的产物是_。由于长期淹水，导致秧苗缺氧，进行无氧呼吸，长时间无氧由于长期淹水，导致秧苗缺氧，进行无氧呼吸，长时间无氧呼吸积累的酒精，使组织细胞酒精中毒，导致烂秧呼吸积累的酒精，使组织细胞酒精中毒，导致烂秧乳酸乳酸解析：解析：(1)有氧呼吸产生的二氧化碳与消耗的氧气量相等；有氧呼吸产生的二氧化碳与消耗的氧气量相等；图示氧气吸收量曲线可代表有氧呼吸产生二氧化碳量；在特图示氧气吸收量曲线可代表有氧呼吸产生二氧化碳量；在特定氧浓度下，两曲线纵坐标之和代表水稻释放的二氧化碳总定氧浓度下，两曲线纵坐标之和代表水稻释放的二氧化碳总量。量。根细胞无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，导致根细胞无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，导致烂秧。烂秧。如图在氧浓度为如图在氧浓度为12%时，有氧气吸收，证明进行有时，有氧气吸收，证明进行有氧呼吸；释放的二氧化碳有一部分是无氧呼吸产生的，说明氧呼吸；释放的二氧化碳有一部分是无氧呼吸产生的，说明进行了无氧呼吸。进行了无氧呼吸。(2)高等动物无氧呼吸的产物是乳酸。高等动物无氧呼吸的产物是乳酸。1思维误区思维误区误区误区1误认为有氧呼吸的全过程都需要误认为有氧呼吸的全过程都需要O2辨析辨析有氧呼吸的第一、二阶段不需要有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需，只有第三阶段需要要O2。误区误区2认为有氧呼吸是真核生物特有的呼吸方式或者认为有认为有氧呼吸是真核生物特有的呼吸方式或者认为有氧呼吸只发生在线粒体中氧呼吸只发生在线粒体中辨析辨析原核生物无线粒体，但需氧型微生物能进行有氧呼吸原核生物无线粒体，但需氧型微生物能进行有氧呼吸,如硝化细菌等好氧细菌。真核生物的有氧呼吸第一阶段发生如硝化细菌等好氧细菌。真核生物的有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中。在细胞质基质中。误区误区3认为生物的有氧呼吸和无氧呼吸不能同时进行认为生物的有氧呼吸和无氧呼吸不能同时进行辨析辨析对于需氧型生物来说，氧气浓度是生物进行细胞呼吸对于需氧型生物来说，氧气浓度是生物进行细胞呼吸的关键决定因素。绝对无氧时只进行无氧呼吸，氧气充足时的关键决定因素。绝对无氧时只进行无氧呼吸，氧气充足时只进行有氧呼吸。但是在低氧浓度下，生物可以同时进行两只进行有氧呼吸。但是在低氧浓度下，生物可以同时进行两种类型的呼吸。如人的不同类型跑步发生的细胞呼吸就有所种类型的呼吸。如人的不同类型跑步发生的细胞呼吸就有所不同。不同。悠闲的慢跑运动能提高心肺活动量，吸入充足悠闲的慢跑运动能提高心肺活动量，吸入充足O2进行有氧呼进行有氧呼吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体O2不充足条件下，主要不充足条件下，主要依靠无氧呼吸产生依靠无氧呼吸产生ATP而支持快速运动。而支持快速运动。2易错点易错点易错点易错点1据据CO2释放量和释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况消耗量判断细胞呼吸状况O2吸收量、吸收量、CO2释放量释放量细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式不消耗不消耗O2，释放，释放CO2只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸O2吸收量吸收量CO2释放量释放量只进行有氧呼吸或同时进行乳酸发酵只进行有氧呼吸或同时进行乳酸发酵和有氧呼吸和有氧呼吸O2吸收量吸收量CO2释放量释放量两种呼吸方式同时进行，多余两种呼吸方式同时进行，多余CO2来来自无氧呼吸自无氧呼吸酒精量酒精量CO2量量只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸酒精量酒精量43无氧呼吸占优势无氧呼吸占优势CO2释放量释放量O2吸收量吸收量43有氧呼吸占优势有氧呼吸占优势提醒提醒(1)乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等，无氧呼吸产物为乳酸，均不产生块根等，无氧呼吸产物为乳酸，均不产生CO2。(2)所有生物细胞，呼吸过程中若有所有生物细胞，呼吸过程中若有H2O生成，一定来自有氧生成，一定来自有氧呼吸过程。因为无氧呼吸两种方式均不产生呼吸过程。因为无氧呼吸两种方式均不产生H2O。易错点易错点2有氧呼吸与无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸(产酒精产酒精)的计算的计算辨析辨析(1)消耗等量的葡萄糖时产生的消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数：无氧呼吸摩尔数：无氧呼吸: :有氧呼吸有氧呼吸13。(2)消耗等量的葡萄糖时消耗的消耗等量的葡萄糖时消耗的O2和产生和产生CO2摩尔数：有氧呼摩尔数：有氧呼吸消耗的吸消耗的O2有氧和无氧呼吸产生的有氧和无氧呼吸产生的CO2之和之和34。(3)产生等量产生等量CO2时消耗葡萄糖摩尔数：无氧呼吸时消耗葡萄糖摩尔数：无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸31。易错点易错点3探究细胞呼吸方式装置的原理不清楚探究细胞呼吸方式装置的原理不清楚辨析辨析常见装置常见装置当装置内部小烧杯中装足量当装置内部小烧杯中装足量NaOH溶液时，可充分吸收二氧溶液时，可充分吸收二氧化碳，二氧化碳不影响装置中气体的总体积，总体积的变化化碳，二氧化碳不影响装置中气体的总体积，总体积的变化取决于氧气的吸收。若进行无氧呼吸，装置内部气体体积不取决于氧气的吸收。若进行无氧呼吸，装置内部气体体积不变，液滴不动；若进行有氧呼吸，消耗氧气，装置内气压变变，液滴不动；若进行有氧呼吸，消耗氧气，装置内气压变低，液滴左移。低，液滴左移。当装置内部小烧杯中装清水时，装置中的气体体积同时受二当装置内部小烧杯中装清水时，装置中的气体体积同时受二氧化碳和氧气变化量的影响，有氧呼吸吸收的氧气量等于产氧化碳和氧气变化量的影响，有氧呼吸吸收的氧气量等于产生的二氧化碳量，不影响气体总量，气压不变，液滴不动；生的二氧化碳量，不影响气体总量，气压不变，液滴不动；若进行无氧呼吸，产生二氧化碳，则装置内气体增多，液滴若进行无氧呼吸，产生二氧化碳，则装置内气体增多，液滴右移。右移。因此，装置因此，装置1中液滴左移，装置中液滴左移，装置2中液滴右移，则表示既进行中液滴右移，则表示既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。有氧呼吸，又进行无氧呼吸。装置装置1装置装置2结果结果红色液滴不动红色液滴不动只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸红色液滴不动红色液滴不动红色液滴右移红色液滴右移只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴左移红色液滴右移红色液滴右移既进行有氧呼吸又既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸进行无氧呼吸红色液滴左移红色液滴左移酵母菌细胞呼吸方式的实验探究酵母菌细胞呼吸方式的实验探究一、实验原理一、实验原理1酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼，在进行无氧呼吸时能产生酒精和吸时能产生酒精和CO2。2CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的的产生情况。产生情况。3橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。反应，变成灰绿色。二、实验流程二、实验流程三、注意事项三、注意事项1通入通入A瓶的空气中不能含有瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。所致。2B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。是由无氧呼吸产生的。1某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下实验：实验：实验一：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶实验一：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶A、B中分别放入适量的马铃薯块茎碎屑，如图甲所示。每隔一中分别放入适量的马铃薯块茎碎屑，如图甲所示。每隔一段时间，从分液漏斗向锥形瓶段时间，从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量的过氧化氢溶液，中注入适量的过氧化氢溶液，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化(溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液用于二氧化碳的检测，二氧化碳能使该溶液由蓝变绿水溶液用于二氧化碳的检测，二氧化碳能使该溶液由蓝变绿再变黄再变黄)。实验二：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶实验二：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中加入适量的马铃薯块茎碎屑，并向中加入适量的马铃薯块茎碎屑，并向C瓶中充入瓶中充入N2替代锥形替代锥形瓶中的空气，如图乙所示，一段时间后，观察装置中溴麝香瓶中的空气，如图乙所示，一段时间后，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。草酚蓝水溶液的颜色变化。请回答下列问题。请回答下列问题。(1)实验一的原理是实验一的原理是_；当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时，是否可以当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时，是否可以说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强？说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强？_，为什么？为什么？_。溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长，马铃薯产生的溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长，马铃薯产生的CO2总量较多引起的总量较多引起的(或其他合理答案也可或其他合理答案也可)马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶，可马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解产生氧气；在有氧条件下，马铃薯块茎细催化过氧化氢分解产生氧气；在有氧条件下，马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸，产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水胞可以进行有氧呼吸，产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄溶液由蓝变绿再变黄不能不能(2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型，一种是能够产生酒精已知植物细胞无氧呼吸有两种类型，一种是能够产生酒精的无氧呼吸，另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸。并且马铃的无氧呼吸，另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸。并且马铃薯块茎在只有薯块茎在只有N2的条件下可以进行无氧呼吸。则实验二的目的条件下可以进行无氧呼吸。则实验二的目的是的是_；若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液_，则说明马铃薯块，则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸，其反应式为茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸，其反应式为_。不变色不变色探究马铃薯无氧呼吸的类型探究马铃薯无氧呼吸的类型(3)实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处，可能会干扰实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处，可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断，请给予修正。对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断，请给予修正。_。修正的理由是修正的理由是_。不同的微生物具有不同的呼吸类型，它们的存在会干扰实不同的微生物具有不同的呼吸类型，它们的存在会干扰实验结果验结果实验前应对马铃薯块茎进行消毒；实验前应对马铃薯块茎进行消毒；B瓶和瓶和C瓶组装之前均应瓶组装之前均应做灭菌处理做灭菌处理(合理即可合理即可)解析：解析：(1)马铃薯块茎中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分马铃薯块茎中含有过氧化氢酶，能催化过氧化氢分解产生解产生O2，以此促进马铃薯块茎进行有氧呼吸。，以此促进马铃薯块茎进行有氧呼吸。CO2可使溴可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化。麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化。(2)马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，不产生马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，故不能，故不能使溴麝香草酚蓝水溶液变色。使溴麝香草酚蓝水溶液变色。(3)微生物的呼吸作用会干扰实验结果。微生物的呼吸作用会干扰实验结果。2某生物兴趣小组对酵母菌的细胞呼吸方式进行了如下的探某生物兴趣小组对酵母菌的细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。请据题分析作答：究实验。请据题分析作答：(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序序(装置可重复使用装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号：有氧条件下的装置序号：_;无氧条件无氧条件下的装置序号：下的装置序号：_。(2)装置中装置中c瓶的作用是：瓶的作用是：_。(3)d应封口放置一段时间后，再连通应封口放置一段时间后，再连通b，其原因是，其原因是_。d封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再连通连通b，就可以确保通入澄清石灰水的，就可以确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧是酵母菌的无氧呼吸所产生的呼吸所产生的(其他合理答案也可其他合理答案也可)cab(或或cbab)db吸收空气中的吸收空气中的CO2，排除其对实验，排除其对实验结果的干扰结果的干扰(其他合理答案也可其他合理答案也可)解析：解答本题的关键：一是弄清各装置的作用。解析：解答本题的关键：一是弄清各装置的作用。a用于通用于通气条件下的酵母菌培养、气条件下的酵母菌培养、b可检验是否有可检验是否有CO2产生、产生、c去除空去除空气中的气中的CO2、d用于不通气条件下的酵母菌培养。二是掌握用于不通气条件下的酵母菌培养。二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同。有氧呼吸在有氧条件下进行酵母菌细胞呼吸的类型及异同。有氧呼吸在有氧条件下进行，产生，产生CO2；无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和；无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，连接的顺序为。若探究有氧呼吸，连接的顺序为cab或或cbab；若探究无氧呼吸若探究无氧呼吸,连接的顺序为连接的顺序为db。d应封口一段时间后应封口一段时间后,再再连通连通b,主要目的是使装置内本身存在的主要目的是使装置内本身存在的O2被彻底消耗，以确保通往被彻底消耗，以确保通往澄清石灰水中的澄清石灰水中的CO2是由酵母菌的无氧呼吸所产生。是由酵母菌的无氧呼吸所产生。1.(2013高考新课标全国卷高考新课标全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是错误的是()A肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同解析：肺炎双球菌是原核生物，没有线粒体但含有与有氧呼解析：肺炎双球菌是原核生物，没有线粒体但含有与有氧呼吸相关的酶，能进行有氧呼吸。呼吸作用是细菌生活的必须吸相关的酶，能进行有氧呼吸。呼吸作用是细菌生活的必须的生理过程，相关的酶是由拟核中基因编码。破伤风芽孢杆的生理过程，相关的酶是由拟核中基因编码。破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸，在有氧条件下被抑制。酵母菌有氧呼吸产菌进行无氧呼吸，在有氧条件下被抑制。酵母菌有氧呼吸产生生CO2和和H2O，无氧呼吸产生酒精和，无氧呼吸产生酒精和CO2。C2(2013高考海南卷高考海南卷)关于细胞代谢的叙述，错误的是关于细胞代谢的叙述，错误的是()A无氧呼吸能产生无氧呼吸能产生ATP，但没有，但没有H的生成过程的生成过程B有氧呼吸过程中产生的有氧呼吸过程中产生的H可在线粒体内氧化生成水可在线粒体内氧化生成水C某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物D光合作用光反应阶段产生的光合作用光反应阶段产生的H可在叶绿体基质中作为还可在叶绿体基质中作为还原剂原剂A解析：无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同，解析：无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同，1分子葡萄糖在细分子葡萄糖在细胞质基质中分解产生胞质基质中分解产生2分子丙酮酸，分子丙酮酸，4个个H和和 2个个ATP，A项项错误；有氧呼吸过程第三阶段发生在线粒体内膜上，前两阶错误；有氧呼吸过程第三阶段发生在线粒体内膜上，前两阶段生成的段生成的H与氧气反应生成水，释放大量能量，与氧气反应生成水，释放大量能量，B项正确；项正确；硝化细菌等可进行化能合成作用的微生物，利用无机物氧化硝化细菌等可进行化能合成作用的微生物，利用无机物氧化释放的能量，将二氧化碳和水转化为有机物，用于自身生命释放的能量，将二氧化碳和水转化为有机物，用于自身生命活动，活动，C项正确；光反应阶段生成的项正确；光反应阶段生成的H在叶绿体基质中用于在叶绿体基质中用于暗反应阶段的暗反应阶段的C3的还原，的还原，D项正确。项正确。3(2012高考江苏卷高考江苏卷)下图表示细胞呼吸作用的过程，其中下图表示细胞呼吸作用的过程，其中13代表有关生理过程发生的场所代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是相关叙述正确的是 (多选多选)()A1和和3都具有双层生物膜都具有双层生物膜B1和和2所含酶的种类不同所含酶的种类不同C2和和3都能产生大量都能产生大量ATPD甲、乙分别代表丙酮酸、甲、乙分别代表丙酮酸、HBD解析：本题考查细胞呼吸的相关知识。分析题图可推测解析：本题考查细胞呼吸的相关知识。分析题图可推测为为细胞质基质，细胞质基质，为线粒体基质，为线粒体基质，为线粒体内膜；甲为丙酮为线粒体内膜；甲为丙酮酸，乙为酸，乙为H。由上述分析可知。由上述分析可知A错；错；与与中的反应类型不中的反应类型不同，故所含酶也不同，同，故所含酶也不同，B、D正确；正确；中进行有氧呼吸第三阶中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量段能产生大量ATP，中进行有氧呼吸第二阶段，产生少量中进行有氧呼吸第二阶段，产生少量ATP，故，故C错。错。4(2011高考海南卷高考海南卷)细胞内糖分解代谢过程如图所示，下细胞内糖分解代谢过程如图所示，下列叙述错误的是列叙述错误的是()A植物细胞能进行过程植物细胞能进行过程和和或过程或过程和和B真核细胞的细胞质基质中能进行过程真核细胞的细胞质基质中能进行过程和和C动物细胞内，过程动物细胞内，过程比过程比过程释放的能量多释放的能量多D乳酸菌细胞内，过程乳酸菌细胞内，过程产生产生H，过程，过程消耗消耗HB解析：植物细胞能进行过程解析：植物细胞能进行过程和和、和和、和和；真核；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即和和或或和和；动物细胞中过程；动物细胞中过程(有氧呼吸第二、三阶段有氧呼吸第二、三阶段)比过程比过程(有氧呼吸的第一阶段有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段细胞无氧呼吸过程中，第一阶段()产生的产生的H，在第二阶段，在第二阶段(或或)消耗。消耗。5(2011高考海南卷高考海南卷)关于细胞呼吸的叙述，正确的是关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A种子风干脱水后呼吸强度增强种子风干脱水后呼吸强度增强B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。B6.(2011高考山东卷高考山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验呼吸的探究实验(如图如图)。下列分析错误的是。下列分析错误的是()A滴管中冒出气泡是反应产滴管中冒出气泡是反应产生生CO2的结果的结果B试管中加水的主要目的是制造试管中加水的主要目的是制造无氧环境无氧环境C若试管中的水换成冷水，气泡若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至分转移至ATP，其余的存留在酒精中，其余的存留在酒精中D解析：酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，此过程受温度解析：酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，此过程受温度影响，试管中加水是为了创造无氧环境，影响，试管中加水是为了创造无氧环境，A、B、C正确。被正确。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到分解的葡萄糖中的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能中，一部分以热能的形式散失，还有一些存留在酒精中，的形式散失，还有一些存留在酒精中，D错。错。7(2013高考广东卷高考广东卷)某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图。(1)向发酵瓶中加入向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀需要偶尔短时间打开，并在需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于通气口处打气，以利于_；实验过程中，通气阀；实验过程中，通气阀需要偶需要偶尔短时间打开，目的是尔短时间打开，目的是_。(2)第第3天，取出少量发酵液，滴加含有天，取出少量发酵液，滴加含有_的浓硫的浓硫酸溶液来检测酒精。酸溶液来检测酒精。重铬酸钾重铬酸钾提供氧气使酵母菌大量繁殖提供氧气使酵母菌大量繁殖排出产生的二氧化碳排出产生的二氧化碳(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量适宜，但酒精含量()比预期低。他比预期低。他们展开了讨论们展开了讨论,认为还有其他影响因素认为还有其他影响因素,如如_，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈用表格形式呈现；用现；用“”表示酒精量，最高含量为表示酒精量，最高含量为“”)。淀粉酶解物浓度淀粉酶解物浓度锥形瓶编号锥形瓶编号12345淀粉酶解淀粉酶解物浓度物浓度8%9%10%11%12%酒精含量酒精含量(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。请对预测的结果进行分析，并得出结论。一定范围内，随着淀粉酶解物浓度的增大，产生的酒精含量一定范围内，随着淀粉酶解物浓度的增大，产生的酒精含量增多。但超过一定范围后，由于外界溶液浓度过高，酵母菌增多。但超过一定范围后，由于外界溶液浓度过高，酵母菌会因失水过多而死亡，产生的酒精含量反而减少。会因失水过多而死亡，产生的酒精含量反而减少。解析：解析：(1)结合酵母菌的呼吸方式和果酒的制作，对该装置分结合酵母菌的呼吸方式和果酒的制作，对该装置分析如下：通气阀析如下：通气阀为进气口，通入氧气有利于酵母菌大量繁为进气口，通入氧气有利于酵母菌大量繁殖；通入阀殖；通入阀为出气口，偶尔短时间打开的目的是排出酵母为出气口，偶尔短时间打开的目的是排出酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳。菌细胞呼吸产生的二氧化碳。(2)检测酒精依据的原理是酒精检测酒精依据的原理是酒精能使酸化的重铬酸钾溶液变成灰绿色。能使酸化的重铬酸钾溶液变成灰绿色。(3)依题意，排除了氧依题意，排除了氧气、温度、气、温度、pH、营养物质含量等因素的影响，故可能是培养、营养物质含量等因素的影响，故可能是培养液的浓度影响酒精的产生量。可以设计一系列不同浓度梯度液的浓度影响酒精的产生量。可以设计一系列不同浓度梯度的淀粉酶解物培养液进行实验，其他操作、条件等都相同且的淀粉酶解物培养液进行实验，其他操作、条件等都相同且适宜，最后检测酒精的含量。适宜，最后检测酒精的含量。(4)若培养液的浓度过高，则酵若培养液的浓度过高，则酵母菌会因失水过多而死亡，影响酒精的产生量。母菌会因失水过多而死亡，影响酒精的产生量。
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