内容正文:
细胞呼吸类型的判断及相关计算
易错归因
对有氧呼吸和无氧呼吸的场所、过程、产物识记不清;对利用呼吸反应式进行相关计算掌握不熟练。
典型易错题
例1(2022·福建省福州华侨中学模拟预测)甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是______________,如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示,原因是_____________________________________________________________。
(2)图乙中B点释放的CO2来自________________,当氧气浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因_______________________________________________________。
(3)图丙中YZ∶ZX=4∶1,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的________,图中无氧呼吸强度降为0时,其对应的氧气浓度为________(填图中字母)。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是________。
【答案】(1)无氧呼吸 该生物无氧呼吸不产生CO2
(2)无氧呼吸 呼吸酶的数量有限
(3)1/13 I
(4)0
【解析】据图分析:甲图中,呼吸强度不受氧气浓度影响,只能是无氧呼吸;乙图呼吸强度受氧气浓度影响,只能是有氧呼吸;丙图开始随着氧气浓度增加,二氧化碳浓度下降,是氧气抑制了无氧呼吸,后随着氧气浓度增加,二氧化碳释放增加,有氧呼吸增强,既有有氧呼吸又有无氧呼吸。
(1)甲图中,呼吸强度不受氧气浓度影响,只可能是无氧呼吸。若呼吸强度不能以CO2的释放量表示,只可能是该生物的无氧呼吸不产生二氧化碳,分解葡萄糖产生的是乳酸。
(2)图乙中B点氧气浓度为零,其二氧化碳来源只有无氧呼吸,而无氧呼吸场所是细胞质基质,当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是受呼吸酶的数量限制。
(3)图丙中YZ∶ ZX=4∶ 1,由图可知,YZ为无氧呼吸释放的二氧化碳的量,设为4a,ZX为有氧呼吸释放的二氧化碳的量,设为a,则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6 a,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2a,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的1/6 a÷(2a+1/6 a)=1/13 。由图可知,无氧呼吸强度降为0时,其氧气浓度是I点。
(4)因为无氧呼吸分解有机物不彻底,细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低时应该是完全无氧呼吸时,即氧浓度为0时。
解题技巧
一、细胞呼吸方式的判断
根据反应物和产物
消耗O2
一定存在有氧呼吸
产生H2O
一定存在有氧呼吸
有酒精或乳酸
一定存在无氧呼吸
无CO2释放
一定为产乳酸的无氧呼吸
根据物质量的关系
CO2= O2
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
CO2 > O2
两类呼吸方式并存,差值为无氧呼吸产生的CO2量
根据场所
只在细胞质基质中
无氧呼吸(主要指真核生物)
有线粒体参与
有氧呼吸(或两类呼吸并存)
注:以上数量关系是以葡萄糖为底物的细胞呼吸,若CO2 < O2 ,则可存在脂质的氧化分解。
二、利用“数量关系”进行细胞呼吸的相关计算(以葡萄糖为呼吸底物)
1. 明确以下几个等量关系
(1)CO2释放总量=有氧呼吸释放的CO2量+无氧呼吸释放的CO2量。
(2)O2吸收量=有氧呼吸释放的CO2量。
(3)酒精产生量=无氧呼吸释放的CO2量。
2. 有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比
(1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
(4)消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。
同类题练习
1.(2022·江苏·二模)下图表示葡萄糖在细胞内氧化分解过程的示意图,①②③表示过程,X、Y表示物质。下列叙述错误的是( )
A.①过程发生在细胞质基质,X可为丙酮酸
B.②过程可能没有ATP产生
C.③过程不一定发生在线粒体内膜
D.Y可能是H2O或酒精或乳酸
2.(2022·全国·模拟预测)2022年北京冬奥会项目众多,其中越野滑雪是一种长距离雪上项目,运动员在比赛过程中,会经历有氧阶段、混氧阶段和无氧阶段。如图为体内血液中乳酸含量与氧气消耗速率的变化,下列叙述正确的是( )
A.a强度下运动员进行的是混氧阶段
B.b强度下供能方式仍以有氧呼吸为主
C.仅c运动强度时O2消耗量与CO2产生量