内容正文:
1.2 细胞呼吸计算模型及秒杀
模型总结
1.细胞呼吸中各物质之间的比例关系
(1)有氧呼吸: C6H12O6 :O2 :CO2=1:6 :6。
若O2 / CO2= 1,只进行有氧呼吸。
(2)无氧呼吸: C6H12O6 :CO2 :酒精=1:2 :2。
若O2 / CO2= 0,只进行无氧呼吸。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸速率相等
消耗的O2 :产生的CO2 = 6 :8 = 3 :4 。
若CO2 / O2 = 4/3,有氧呼吸和无氧呼吸的速率相等。
若CO2 / O2 > 4/3,有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率。
若CO2 / O2 < 4/3,有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率。
(4)有氧呼吸和无氧呼吸速率相等:
产生的C2H5OH :产生的CO2 = 2 :8 = 1 :4 。
若C2H5OH / CO2 = 1/4,有氧呼吸和无氧呼吸的速率相等。
若C2H5OH / CO2 > 1/4,有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率。
若C2H5OH / CO2 < 1/4,有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率。
(5)产生等量的CO2时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量
有氧呼吸:无氧呼吸=1:3。
注意:若VCO2/VO2 <1,则存在有氧呼吸消耗脂肪(或蛋白质)的情况。
【例】把盛有酵母菌和葡萄糖混合液的装置(如图)置于适宜温度下,一段时间后,经检测,装置中葡萄糖减少了a mol,气体的体积总量增加了bmol。以下关于酵母菌细胞呼吸的分析不正确的是( )。
A. 无氧呼吸消耗的葡萄糖量为0.5b mol
B. 有氧呼吸产生的CO2量为6a-b mol
C. 细胞呼吸产生的CO2量为6a-2b mol
D. 细胞呼吸消耗的O2量为6a-3b mol
【例】等量的酵母菌培养在甲乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中,甲进行有氧呼吸,乙组进行发酵。若两组消耗了等量的葡萄糖,则( )。
A. 甲组释放的CO2与乙组释放的CO2的比例为4:1
B. 两组释放的能量相等
C. 若甲组消耗1mol葡萄糖可生成6mol H2O
D. 两者共释放的CO2与消耗的O2的物质的量之比为4:3
【例】图中甲、乙、丙、丁分别代表在不同的氧气浓度条件下,酵母菌细胞呼吸释放CO2与消耗O2的相对量。以下说法正确的是( )。
A. 甲组酵母菌释放的CO2主要来自线粒体
B. 甲乙两组释放CO2相等的情况下,乙组需要消耗更多葡萄糖
C. 丙组有氧呼吸与无氧呼吸两种方式葡萄糖消耗量的比值为1:1
D. 丁组条件下,有氧呼吸速率和无氧呼吸速率相等
【例】将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香,当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。则下列叙述不正确的是( )。
氧浓度(%)
a
b
c
d
e
CO2产生量(mol/min)
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2消耗量(mol/min)
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A. 氧浓度为a时,细胞呼吸产生的ATP在细胞质中形成
B. 氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3
C. 氧浓度为c时,细胞呼吸产生酒精的量为0.6mol/min
D. 氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
【例】向盛有5%葡萄糖溶液的锥形瓶中加入适量酵母菌,在不同氧气浓度条件下测得相同时间内酵母菌产生的酒精和CO2的量如图所示,据图分析合理的是( )。
A.氧浓度为a时,酵母菌细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质
B.氧浓度为b时,丙酮酸中的碳元素只在线粒体基质转移到CO2和酒精中
C.氧浓度为c时,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸消耗的1/3
D.氧浓度为d时,细胞呼吸产生的NADPH在线粒体内膜上与氧气结合生成水
【例】有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是( )。
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量
9mol
12.5mol
15mol
30mol
产生酒精的量
9mol
6.5mol
6mol
0mol
A. 氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为6mol
B. a浓度时不进行有氧呼吸
C. 氧浓度为c时,有50%的葡萄糖用于酒精发酵
D. d浓度时只进行有氧呼吸
【例】某研究小组使用小鼠跑步机实验法研究在不同运动强度下一定时间内小鼠体内的氧气消耗量和血液中乳酸积累量(均用物质的量表示),结果如图所示(假设呼吸底物均为葡萄糖)。下列相关叙述正确的是( )。
A.在运动状态下,小鼠肌肉细胞中CO2的产生部位是细胞质基质和线粒体
B.无氧呼吸只在第一阶段生成少量的ATP,其余能量以热能形式散失
C.运动强度为15m·min-1时,无氧呼吸消耗的葡萄糖大约是有氧呼吸的3倍
D.研究表明提倡慢跑可以避免肌肉组织乳酸大量积累引起下丘脑形成酸胀感
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