内容正文:
假期作业九 细胞呼吸的原理和应用
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式,理解细胞呼吸的概念。
2.阐明有氧呼吸的三个阶段,概括有氧呼吸的概念。
3.概述无氧呼吸的过程,比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
4.感悟细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。
1.酒精检测的方法:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性(浓硫酸)条件下与乙醇发生反应,变成灰绿色。二氧化碳的检验:CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
2.1 mol葡萄糖彻底氧化分解可产生2870 KJ能量,有977.28 KJ储存在ATP中,其余则以热能形式散失。
3.有氧呼吸三个阶段的场所及总反应式
阶段
场所
物质变化
放能多少
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖2丙酮酸
+4[H]
少量
第二阶段
线粒体基质
2丙酮酸+6H2O
6CO2+20[H]
少量
第三阶段
线粒体内膜
24[H]+
6O212H2O
大量
总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
4.无氧呼吸产生乳酸的生物:人和动物、乳酸菌、玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎,人体产生CO2的场所只能是线粒体内膜。
5.无氧呼吸的场所、过程
第一阶段:细胞质基质
C6H12O62C3H4O3 (丙酮酸)+4[H]+能量
第二阶段:细胞质基质
2C3H4O3+4[H]2C2H5OH+2CO2
2C3H4O3+4[H] 2C3H6O3(乳酸)
6.水稻等植物长期水淹后烂根的原因是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是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。
7.影响呼吸作用的因素:温度、氧气浓度、CO2浓度、水分。
8.粮食种子和水果蔬菜的保存方法:粮食种子:低温、低氧、干燥、高CO2,水果蔬菜:零上低温、低氧、低湿、高CO2。
9.有氧呼吸与无氧呼吸的根本不同是丙酮酸继续反应所需的酶不同。
10.对有氧呼吸原理的应用:包扎伤口应选用透气的敷料;提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量的乳酸;及时松土有利于根系生长;稻田定期排水有利于根系有氧呼吸防止幼根变黑、腐烂。
11.无氧呼吸原理的应用:利用粮食等通过酵母菌发酵产生各种酒;破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖,较深的伤口需清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清等。
[例1] (2020·福建厦门双十中学期中)如图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是( )
A.实验自变量为温度
B.实验因变量为CO2的多少
C.空气泵通入的气体应先除去O2
D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2
【解析】 该实验的自变量是氧气的有无,温度属于无关变量;该实验通过澄清的石灰水检测CO2的产生量;空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2,但应先除去泵入气体中的CO2;乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母,避免高温杀死酵母菌。
【答案】 B
[例2] 将甲、乙所示的装置放在适温条件下培养,在一段较长的时间内,带有刻度的玻璃管中的有色液滴的移动情况与时间的关系对应的曲线依次是(不考虑气体在溶液中的溶解度)( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
【解析】 甲装置中进行的是无氧呼吸,不断产生二氧化碳,导致装置中气压增大,有色液滴右移,最后由于装置中葡萄糖的消耗以及有害代谢产物的积累,酵母菌细胞呼吸停止,装置中气压不变,有色液滴也停止右移;乙装置在最开始的一段时间内,装置中酵母菌进行有氧呼吸,吸收氧气量与产生CO2量相等,装置中气压不变,有色液滴不移动,当氧气减少酵母菌出现无氧呼吸时,由于无氧呼吸不需要消耗装置中气体,但会不断产生二氧化碳释放到装置中,导致装置中气压增大,有色液滴左移;最后由于装置中葡萄糖的消耗以及有害代谢产物的积累,酵母菌细胞呼吸停止时,装置中气压不变,有色液滴也停止左移。
【答案】 B
【规律方法】 有氧呼吸场所的易错点
(1)线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,而非唯一场所,因为有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中完成的。(2)线粒体内不能直接将葡萄糖分解。葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后,丙酮酸才能在线粒体中被进一步分解。(3)线粒体是细胞进行有氧呼吸的充分但非必要条件,如大肠杆菌(原核生物)无线粒体,但能进行有氧呼吸。
1.超级杂交水稻具有耐淹、耐旱等优良品质,赢得广大农民的喜爱,种植面积越来越大。 下列叙述错误的是( )
A.水稻细胞既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸
B.稻田需要定期排水,以避免水稻幼根因无氧呼吸而腐烂
C.干旱时土壤容易板结,根部对矿质元素的吸收减弱
D.有氧呼吸的三个阶段都需要氧气参与
2.下列有关“探究酵母菌的呼吸方式实验”的叙述,错误的是( )
A.实验中需控制的无关变量有温度、pH等
B.