高中生物必修一細(xì)胞呼吸的原理及應(yīng)用答案

高中生物必修一細(xì)胞呼吸的原理及

應(yīng)用答案

01

問題探討

酵母菌細(xì)胞富含蛋白質(zhì)，可以用作飼料添加劑。在培養(yǎng)酵母菌用作飼料

添加劑時(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在

利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時(shí),卻需要密封發(fā)酵?！居懻摗?.都是培養(yǎng)酵母

菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？【答案】通氣可以給酵母

菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進(jìn)行旺盛的細(xì)胞分裂；密封則是避

免空氣進(jìn)入，便于酵母菌在無氧條件下分解有機(jī)物產(chǎn)生酒精。2.為什么

通氣有利于酵母菌大量繁殖？【答案】在有氧條件下，酵母菌分解營養(yǎng)

物質(zhì)釋放的能量多，這些能量可以為酵母菌細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)代謝和細(xì)胞分

裂提供充足的動(dòng)力。3.在密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對(duì)它

自身有什么意義？【答案】密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精的

同時(shí)，能為自己的生命活動(dòng)提供少量能量。

02

探究與實(shí)踐

B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。想一想，

這是為什么？

【答案】B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。

這是因?yàn)锽瓶在封口后，培養(yǎng)液液面上方還存有一定量的氧氣,靜置一

段時(shí)間，讓酵母菌將這部分氧氣消耗盡，再連通盛有澄清石灰水的錐形

瓶可認(rèn)為檢驗(yàn)的是酵母菌的無氧呼吸釋放的氣體。

03

思考?討論

1.在細(xì)胞內(nèi)，Imol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，

可使977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式

散失掉了。請(qǐng)你計(jì)算一下，有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率大約是多少，這些

能量大約能使多少ADP轉(zhuǎn)化為ATP?【答案】有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率

大約為34%。結(jié)合上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容,ImolATP分子的高能鍵含有

30.54kJ的能量，因此，Imol葡萄糖能夠使32molADP分子轉(zhuǎn)化為

ATP分子。2,與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級(jí)釋放能量的,

這對(duì)于生物體來說具有什么意義？【提示】燃燒是一種迅速釋放能量的

過程，而有氧呼吸過程則是逐步緩慢釋放能量，這種方式保證有機(jī)物中

的能量得到最充分的利用，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：可以使有機(jī)物中的能

量逐步地轉(zhuǎn)移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細(xì)胞的相

對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

04

旁欄思考

有氧呼吸和無氧呼吸有哪些異同點(diǎn)？請(qǐng)嘗試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明的表格來比較。

可參考下表，并作出補(bǔ)充和完善.

呼吸方式無乎吸

場(chǎng)所主關(guān)在戰(zhàn)粒體內(nèi)在標(biāo)胞質(zhì)基質(zhì)中

條件禮氣、多種峰無禮氣參與，需關(guān)多種酹

不荀藥檢的分婚■不棧底，形成孔

同分M產(chǎn)物荀菊林松底分的為CO加llO

22瞰或湎*方而CO2

總

佯枇少，T優(yōu)貴，大部分能量?jī)?chǔ)

他量樣鉉大丑他dt

存在乳破戒酒*★中

他景釋為攵僅在第一階段（糙滸斛階，史）產(chǎn)

有禮呼■漢三個(gè)階?史均產(chǎn)生ATP

階?史生ATP

第一階段反應(yīng)充奔桐問.并且柳定在fw胞質(zhì)型質(zhì)內(nèi)進(jìn)行.

兩葉呼吸作用方式實(shí)質(zhì)相同.那他夠分解有力匕物，樣放他貴.

05

思考?討論

1.任選2-3個(gè)實(shí)例，分析人們?cè)谏a(chǎn)和生活中應(yīng)用了細(xì)胞呼吸原理的哪

些方面。

略。

2.生活和生產(chǎn)中還有哪些應(yīng)用細(xì)胞呼吸原理的事例？試再舉一兩例加

以說明。

【提示】在水稻生長期間，稻田要適時(shí)排水，以利于水稻根系的細(xì)胞呼

吸；酸奶制作是利用了乳酸菌無氧呼吸；收獲后的糧食要曬干再貯藏,

就是通過降低細(xì)胞呼吸速率來延長貯存時(shí)間。

06

思維訓(xùn)練

關(guān)于真核細(xì)胞線粒體的起源，科學(xué)家提出了一種解釋：約十幾億年前，

有一種真核細(xì)胞吞噬了原始的需氧細(xì)菌，被吞噬的細(xì)菌不僅沒有被消化

分解，反而在細(xì)胞中生存下來了。需氧細(xì)菌從宿主細(xì)胞那里獲取丙酮酸，

宿主細(xì)胞從需氧細(xì)菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。在共同生存

繁衍的過程中，需氧細(xì)菌進(jìn)化為宿主細(xì)胞內(nèi)專門進(jìn)行細(xì)胞呼吸的細(xì)胞器。

以下哪些證據(jù)支持這一論點(diǎn)，哪些不支持這一論點(diǎn)?1.線粒體內(nèi)存在與

細(xì)菌DNA相似的環(huán)狀DNA。2.線粒體內(nèi)的蛋白質(zhì),有少數(shù)幾種由線

粒體DNA指導(dǎo)合成，絕大多數(shù)由核DNA指導(dǎo)合成。3.真核細(xì)胞內(nèi)的

DNA有極高比例的核甘酸序列經(jīng)常不表現(xiàn)出遺傳效應(yīng)，線粒體DNA

和細(xì)菌的卻不是這樣。4.線粒體能像細(xì)菌一樣進(jìn)行分裂增殖?！咎崾尽?/p>

這一論點(diǎn)包含兩個(gè)要點(diǎn)：線粒體原本是一種獨(dú)立生存的細(xì)菌，后來與真

核細(xì)胞共生變成細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)。由此可見，證據(jù)1、證據(jù)3和證據(jù)4,能

夠支持這一論點(diǎn)，而論據(jù)2不支持。

07

問題探討

一、概念檢測(cè)

1.某超市有一批過保質(zhì)期的酸奶出現(xiàn)漲袋現(xiàn)象。酸奶中可能含有的微生

物有乳酸菌、酵母菌等。據(jù)此分析漲袋現(xiàn)象的原因，判斷以下解釋是否

合理。

(1)是乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生氣體造成的。(x)

（2）如果有酒味，可能是酵母菌無氧呼吸造成的。（V）

2.下圖表示某種植株的非綠色器官在不同氧氣濃度下,02的吸收量和

C02的釋放量的變化。下列敘述正確的是（C）

料

s玄

-a

想

投

/

A.氧氣濃度為0時(shí)，該器官不進(jìn)行呼吸作用

B.氧氣濃度在10%以下時(shí),該器官只進(jìn)行無氧呼吸

C.氧氣濃度在10%以上時(shí)，該器官只進(jìn)行有氧呼吸

D.保存該器官時(shí)，氧氣濃度越低越好

3.將酵母菌培養(yǎng)液進(jìn)行離心處理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次離心處

理為只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀

物兩部分，與未離心處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3支試

管中，并向這3支試管內(nèi)同時(shí)滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液。在有氧

條件下，最終能產(chǎn)生CO2和H2O的試管是（B）

A.甲B.丙C.甲和乙D.丙和乙

二、拓展應(yīng)用

1.松土是許多農(nóng)作物栽培中經(jīng)常采取的一項(xiàng)措施。試分析農(nóng)田松土給農(nóng)

作物的生長、當(dāng)?shù)氐乃帘３忠约叭驓夂蜃兣确矫婵赡軒淼挠绊?

并指出如何盡量減少不利影響。

【提示】松土透氣可以使根部細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根

系的生長和對(duì)無機(jī)鹽的吸收，促進(jìn)作物生長，吸收更多的C02,緩解

全球氣候變暖現(xiàn)象；增強(qiáng)根系的水土保持能力；避免根細(xì)胞由于無氧呼

吸產(chǎn)生酒精對(duì)根系造成的傷害。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微

生物的生長繁殖，促使這些微生物對(duì)土壤有機(jī)物的分解，為植物生長提

供更多的C02,也有可能導(dǎo)致局部大氣C02濃度上升。松土不當(dāng),可

能傷害植物根系；要根據(jù)不同植物、植物不同的生長階段等，采取不同

的松土方法。

2.有氧呼吸過程是否含有無氧呼吸的步驟？結(jié)合地球早期大氣中沒有

氧氣以及原核細(xì)胞中沒有線粒體等事實(shí)，想一想，地球早期的單細(xì)胞生

物是否只能進(jìn)行無氧呼吸？你體內(nèi)的骨骼肌細(xì)胞仍保留著進(jìn)行無氧呼

吸的能力，這是否可以理解為漫長的生物進(jìn)化史在你身上留下的印記