5-3-細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(原卷版)

5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用核心知識(shí)梳理核心知識(shí)梳理1．細(xì)胞呼吸(1)概念①物質(zhì)變化：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成或其他產(chǎn)物。②能量變化：中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為中活躍的化學(xué)能。(2)兩種類型①分類依據(jù)：有無(wú)eq\a\vs4\al(O2)的參與，有機(jī)物是否。②類型：。2．探究過(guò)程3．有氧呼吸(1)主要場(chǎng)所——線粒體①寫出圖中字母代表的結(jié)構(gòu)名稱：A；B；C。②與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在BC。(填圖中字母)③線粒體的分布：集中在的部位。(2)化學(xué)反應(yīng)式。(3)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程(4)能量轉(zhuǎn)化4．無(wú)氧呼吸(1)類型及反應(yīng)式(2)場(chǎng)所：。(3)過(guò)程①第一階段：與的第一階段完全相同。②第二階段：在不同酶的催化作用下，分解成，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。5.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)條件需氧不需氧場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)線粒體(第二、三階段)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量釋放大量能量少量能量相同點(diǎn)反應(yīng)條件需酶和適宜溫度本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)所需過(guò)程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量6.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用（1）．溫度(1)影響：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過(guò)影響而影響細(xì)胞呼吸速率。如下圖所示，細(xì)胞呼吸的最適宜溫度一般在25～35℃之間。(2)應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①低溫儲(chǔ)藏食品,②大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫,③溫水和面發(fā)酵快))（2）．氧氣(1)分析：如下圖，O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無(wú)氧呼吸過(guò)程有抑制作用。①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。②0＜O2濃度＜10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。③O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。④O2濃度＝5%時(shí)，有機(jī)物消耗最少。(2)應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸,②無(wú)氧發(fā)酵過(guò)程需要嚴(yán)格控制無(wú)氧環(huán)境,③低氧倉(cāng)儲(chǔ)糧食、水果和蔬菜))（3）．水分eq\a\vs4\al(1影響)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①水作為有氧呼吸的反應(yīng)物可直接參與反應(yīng),②水作為生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)影響反應(yīng)的進(jìn)行,③在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的,增加而加快，隨含水量的減少而減慢))(2)應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①糧食在收倉(cāng)前要進(jìn)行晾曬處理,②干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理))（4）．二氧化碳(1)影響：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過(guò)多會(huì)細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。(2)應(yīng)用：適當(dāng)增加濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練級(jí)練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．下列有關(guān)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．CO2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃B．實(shí)驗(yàn)中需控制的無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等C．可通過(guò)觀察澄清石灰水是否變混濁來(lái)判斷酵母菌的呼吸方式D．實(shí)驗(yàn)中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O22．以酵母菌和葡萄糖為材料進(jìn)行“乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)”，裝置圖如下。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果的敘述，錯(cuò)誤的是()A．將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖溶液的甲試管后需振蕩混勻B．在甲試管內(nèi)的混合液表面需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境C．乙試管中澄清的石灰水變混濁可推知酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2D．拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到酒精的氣味3．下列關(guān)于人體肌肉細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較，正確的是()A．CO2只是有氧呼吸的產(chǎn)物B．無(wú)氧呼吸過(guò)程中不會(huì)生成ATPC．還原氫只在有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生D．葡萄糖只能作為有氧呼吸的底物4．下圖是細(xì)胞呼吸過(guò)程簡(jiǎn)圖，其中字母表示物質(zhì)，數(shù)字表示過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．過(guò)程①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，并有少量ATP生成B．過(guò)程②在線粒體中進(jìn)行，并有較多ATP生成C．酵母菌細(xì)胞可以進(jìn)行過(guò)程①②③④D．物質(zhì)b是CO25．細(xì)胞呼吸是細(xì)胞重要的生命活動(dòng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增強(qiáng)光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作物產(chǎn)量B．中耕松土、稻田定期排水有利于細(xì)胞呼吸C．細(xì)胞呼吸的每個(gè)階段都會(huì)合成ATP，生物體內(nèi)合成ATP的能量都來(lái)自細(xì)胞呼吸D．低氧、零上低溫有利于貯存水果、蔬菜，其原理都是降低了細(xì)胞呼吸6．在適宜溫度下測(cè)得的小麥種子氣體交換相對(duì)值與O2濃度之間的關(guān)系如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)O2濃度≥10%時(shí)，產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)B．當(dāng)O2濃度增加時(shí)，無(wú)氧呼吸受抑制，導(dǎo)致QR段曲線下降C．若圖中AB與BC等長(zhǎng)，則C點(diǎn)時(shí)有氧呼吸消耗的有機(jī)物量多于無(wú)氧呼吸D．若將實(shí)驗(yàn)材料換為等量的花生種子，在只進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，O2的吸收量將增加培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練1．為研究酵母菌的呼吸方式，某生物小組制作了下圖中c～f所示裝置，判斷下列各項(xiàng)不合理的是()A．連接e→d→c→d，從e側(cè)通氣，第二個(gè)d中石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸B．將f放置一段時(shí)間后，連接f→d，d中石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸C．連接e→d→c→d，從e側(cè)通氣，第一個(gè)d的作用是吸收空氣中的CO2，d中石灰水變混濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸D．結(jié)果表明，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都生成了CO22．下圖甲是綠色植物在晴朗的白天有氧呼吸各階段反應(yīng)示意圖，其中1～7表示能量或物質(zhì)，圖乙是線粒體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖甲中2→3過(guò)程，所有活細(xì)胞內(nèi)都能進(jìn)行B．圖甲中3→6過(guò)程，發(fā)生在圖乙的②處C．圖乙的③處能發(fā)生圖甲中生成4的反應(yīng)D．葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的6將全部釋放到大氣中3．將酵母菌破碎后得到酵母菌勻漿，取一部分離心，得到上清液(含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，不含線粒體)和沉淀物(含有線粒體)；取甲、乙、丙三支試管，在甲試管中加入酵母菌勻漿，乙試管中加入等量上清液，丙試管中加入沉淀物，三支試管中都加入等量等濃度的葡萄糖溶液，并提供充足的氧氣。甲試管中得到二氧化碳和水，乙試管中得到丙酮酸，丙試管中沒(méi)有任何產(chǎn)物。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)不能得到的推論是()A．有氧呼吸開始階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的B．有氧呼吸開始階段產(chǎn)生了丙酮酸C．細(xì)胞呼吸包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸D．有氧呼吸過(guò)程中，線粒體不能利用葡萄糖，可以利用丙酮酸4．為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100mL錐形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和CO2相對(duì)含量變化見下圖。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B．t3時(shí)，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時(shí)快C．若降低10℃培養(yǎng)，O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)縮短D．實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色5．某實(shí)驗(yàn)小組為研究酵母菌的細(xì)胞呼吸，按下表設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)8～10小時(shí)，請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，回答有關(guān)問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)材料取樣處理分組含葡萄糖的培養(yǎng)液供氧情況適宜濃度酵母菌液50mL破碎細(xì)胞(細(xì)胞不完整)甲25mL75mL無(wú)氧乙25mL75mL通氧50mL未處理丙25mL75mL無(wú)氧丁25mL75mL通氧(1)丙、丁組中酵母菌細(xì)胞呼吸第一階段反應(yīng)完全相同，該反應(yīng)變化是_______________。(2)甲、乙、丙、丁四組中能產(chǎn)生CO2的有________；可以用____________________作為檢測(cè)CO2多少的指標(biāo)。(3)丁組的氧氣消耗量________(填“大于”“小于”或“等于”)乙組。丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組________(填“相同”或“不同”)。(4)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過(guò)程沒(méi)有影響，但使該過(guò)程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在__________的酶無(wú)法催化ATP的合成。若將DNP加入丁組中，葡萄糖的氧化分解__________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。培優(yōu)第三階——高考沙場(chǎng)點(diǎn)兵1.（2022山東卷）植物細(xì)胞內(nèi)10%~25%的葡萄糖經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)，產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物，該過(guò)程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進(jìn)一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同B.與有氧呼吸相比，葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少C.正常生理?xiàng)l件下，利用14C標(biāo)記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成D.受傷組織修復(fù)過(guò)程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生