内容正文:
第8讲 细胞呼吸
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
考点一 探究酵母菌细胞呼吸方式
1.实验原理
2.实验步骤
3.实验现象
条件
澄清石灰水的变化/出现时间
溴麝香草酚蓝溶液变化/变化时间
重铬酸钾—浓硫酸溶液
有氧
变浑浊/快
变黄/时间短
取自B瓶的溶液不变色
无氧
变浑浊/慢
变黄/时间长
取自D瓶的溶液由橙色变成灰绿色
4.实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。有氧条件下产生较多的二氧化碳;无氧条件下产生酒精和少量的二氧化碳。
1.(2023·湖南永州模拟)某生物研究小组为验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精,他们依据酒精具有还原性,可使酸性重铬酸钾变为灰绿色的原理进行实验,装置如图。下列相关叙述错误的是( )
A.锥形瓶A中无氧或缺氧,锥形瓶D中有充足的氧气
B.实验一段时间后,从试管B中取出一部分液体可使酸性重铬酸钾变为灰绿色
C.锥形瓶A和D中的葡萄糖溶液的量属于无关变量
D.如果将试管B和E中的清水换成澄清的石灰水,则一段时间后均会变浑浊
答案 B
解析 锥形瓶A中葡萄糖溶液表面覆盖一层石蜡油的目的是隔绝空气,营造无氧或缺氧环境,酵母菌可进行无氧呼吸,C装置中过氧化氢可在二氧化锰的催化下产生氧气,所以锥形瓶D中有充足的氧气,A正确;酵母菌无氧呼吸产生的酒精在锥形瓶A中,应该用锥形瓶A中的注射器取出部分液体用酸性重铬酸钾溶液检测,B错误;有无氧气酵母菌都可以产生CO2
若将试管B和E中的清水换成澄清的石灰水,则一段时间后均会变浑浊,D正确。
2.某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型,制作了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液,并加等量的酵母菌,乙内用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析,错误的是( )
A.该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型
B.将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染,以免影响实验结果
C.乙和甲比较,说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型
D.乙为甲的空白对照实验,以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响
答案 D
解析 由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型,A正确;由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌,所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染,B正确;由于乙装置中用石蜡进行密封,形成无氧环境,所以乙和甲比较,说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型,C正确;乙和甲都是实验组,相互形成对照,自变量是有无氧气,D错误。
考点二 细胞呼吸方式及过程
1.细胞呼吸
(1)概念:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
(2)类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
2.有氧呼吸
3.无氧呼吸
4.无氧呼吸和有氧呼吸对比分析
5.细胞呼吸的意义
为生物体生命活动提供能量;生物体代谢的枢纽;维持恒温动物的体温。
1.对于真核细胞来说,有氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体中,其中主要场所是线粒体;对于能进行有氧呼吸的原核细胞,有氧呼吸发生在细胞质基质和细胞膜上。
2.有线粒体的真核细胞一定能进行有氧呼吸,无氧条件下也可进行无氧呼吸。
3.无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸,如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫等。
1.(必修1 P93“思考·讨论”)1 mol葡萄糖能够使32 mol ADP分子转化为ATP分子。
2.(必修1 P96“思维训练”)科学家就线粒体的起源,提出了一种解释:有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,二者在共同繁衍的过程中,需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
3.(必修1 P96“概念检测”)将等量的葡萄糖分别放入细胞质基质、线粒体和酵母菌培养液中,在有氧条件下能产生二氧化碳和水的是酵母菌培养液,原因是葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H],葡萄糖不进入线粒体氧化分解。
1.(必修1 P94“相关信息”)无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中,而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
2.(必修1 P94“小字部分”)蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
题型一 细胞呼吸中物质和能量分析
1.水生植物浮萍生长速度快、富含淀粉,在工业上可作为微生物发酵生产乙醇的原料。下列相关分析合理的是( )
A.发酵过程中淀粉水解为葡萄糖再被有氧分解
B.发酵的产物有二氧化碳、乙醇和乳酸
C.发酵产生的乙醇是由丙酮酸转化而来
D.发酵产生丙酮酸的过程不生成ATP
答案 C
解析 酒精发酵是指酵母菌的无氧呼吸,A错误;酒精发酵的产物有二氧化碳、乙醇,没有乳酸,B错误;