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微课1　细胞呼吸方式的判断及相关计算
1.细胞呼吸方式和类型的判断
「知识·方法」
2.有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2物质的量为无氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3。
(2)有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,消耗等量的葡萄糖时,消耗的O2的物质的量∶产生的CO2的物质的量=3∶4。
(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖物质的量为无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。
「突破·训练」
1.(2025·常州月考)若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(　　)
[A]若产生的CO2与消耗的O2的分子数之比大于1,则种子同时进行有氧呼吸与无氧呼吸
[B]若种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则释放CO2的分子数比吸收O2的分子数多
[C]若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
[D]若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗等量的葡萄糖
B
【解析】 呼吸底物是葡萄糖时,若只进行有氧呼吸,则消耗的O2量=生成的CO2量,故若产生的CO2与消耗的O2的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸与产生酒精和CO2的无氧呼吸;脂肪中H原子比例高,氧化分解时消耗氧气多,若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少;若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放;若只进行无氧呼吸,当呼吸产物是酒精时,生成的酒精量=生成的CO2量,若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸产生的CO2和无氧呼吸产生的CO2之比为3∶1,有氧呼吸消耗 1 mol葡萄糖产生6 mol CO2,无氧呼吸消耗 1 mol葡萄糖产生2 mol CO2,故有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶1。
2.(2024·淮安月考)下图为探究酵母菌细胞呼吸类型而设计的实验装置,酵母菌利用葡萄糖为能源物质(不考虑物理因素对实验的影响)。下列有关实验装置和结果的分析,叙述错误的是(　　)
[A]如果装置甲中液滴左移,装置乙中液滴右移,说明酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
[B]如果装置甲中液滴左移,装置乙中液滴不移动,说明酵母菌只进行了有氧呼吸
[C]如果装置甲中液滴不移动,装置乙中液滴右移,说明酵母菌只进行了无氧呼吸
[D]如果装置甲中液滴右移,装置乙中液滴左移,说明酵母菌只进行了有氧呼吸
D
【解析】 装置甲中的液滴左移,有氧气的消耗,说明酵母菌进行了有氧呼吸;装置乙中的液滴右移,说明呼吸作用释放的二氧化碳量多于消耗氧气量,可知酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。装置甲中的液滴左移,有氧气的消耗,说明酵母菌进行了有氧呼吸;装置乙液滴不移动,说明酵母菌不进行无氧呼吸,则酵母菌只进行有氧呼吸。如果装置甲中液滴不移动,没有氧气的消耗,说明酵母菌不进行有氧呼吸,装置乙中液滴右移,说明呼吸作用释放了二氧化碳,则酵母菌只进行无氧呼吸。装置甲液滴的表现应是左移或不移动,装置乙的液滴表现为右移或不移动。
3.在科学研究中,生物的呼吸方式和呼吸底物可通过呼吸熵(RQ)来推测。RQ是指单位时间内生物进行呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗的氧气量的比值。某种微生物以葡萄糖为呼吸底物,测定其RQ值,结果如下图所示。下列相关表述正确的是(　　)
[A]A点时,该微生物只进行无氧呼吸
[B]AB段,该微生物的有氧呼吸逐渐增强
[C]B点时,可能开始向培养液中通入氧气
[D]C点后,该微生物的无氧呼吸速率等于有氧呼吸速率
C
【解析】 A点时,RQ值大于1,说明该生物释放的CO2量大于消耗的O2量,该生物既进行有氧呼吸,又进行产酒精的无氧呼吸;AB段,RQ值大于1且逐渐增大,释放的二氧化碳增多,或消耗的氧气减少,该微生物的无氧呼吸逐渐增
强;BC段,RQ值大于1且逐渐减小,释放的二氧化碳减少,或消耗的氧气增多,该微生物的无氧呼吸逐渐减弱,推测可能是B点向培养液中通入氧气,所以无氧呼吸才逐渐减弱;C点后,RQ值等于1,释放的二氧化碳量与消耗的氧气量相等,该微生物只进行有氧呼吸。
4.某兴趣小组在酵母菌和葡萄糖的混合液中通入不同浓度的O2,产生的酒精和CO2的量如下图所示。请回答下列问题。
(1)O2浓度为a时,酵母菌进行　　 呼吸;O2浓度为b时,酵母菌产生CO2的场所有　　　　　 　　　　　　　　　　;O2浓度为c时,酵母菌细胞呼吸过程中消耗了　　mol的O2。
无氧
细胞质基质、线粒体(或线粒体基质)
9
【解析】 (1)O2浓度为a时,产生酒精的量=产生CO2的量,说明此时酵母菌只进行无氧呼吸;O2浓度为b时,酵母菌同时存在有氧呼吸和无氧呼吸,此时细胞质基质和线粒体基质均可产生CO2;O2浓度为c时,酵母菌无氧呼吸产生CO2的量为6 mol,有氧呼吸产生的CO2为 15-6=9(mol),故有氧呼吸消耗的O2为9 mol。
(2)O2浓度为d时,酵母菌有氧呼吸过程中产生的　　　 　经过一系列的化学反应,与O2结合形成　　　,同时释放大量的　　　。
[H](或NADH)
H2O
能量
【解析】 (2)O2浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸,前两个阶段产生的[H](NADH)在线粒体内膜相关酶的催化作用下与O2结合形成水,同时释放大量的能量。
(3)据图分析,酵母菌无氧呼吸强度与O2浓度的关系是
　 。
随着O2浓度的增大,
【解析】 (3)产生酒精的量随着O2浓度增长逐渐降低,故随着O2浓度的增大,酵母菌无氧呼吸强度逐渐减弱,直至停止。
酵母菌无氧呼吸强度逐渐减弱,直至停止微课1　细胞呼吸方式的判断及相关计算
知识·方法
1.细胞呼吸方式和类型的判断
2.有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2物质的量为无氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3。
(2)有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,消耗等量的葡萄糖时,消耗的O2的物质的量∶产生的CO2的物质的量=3∶4。
(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖物质的量为无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。
突破·训练
1.(2025·常州月考)若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(　　)
[A]若产生的CO2与消耗的O2的分子数之比大于1,则种子同时进行有氧呼吸与无氧呼吸
[B]若种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则释放CO2的分子数比吸收O2的分子数多
[C]若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
[D]若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗等量的葡萄糖
【答案】 B
【解析】 呼吸底物是葡萄糖时,若只进行有氧呼吸,则消耗的O2量=生成的CO2量,故若产生的CO2与消耗的O2的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸与产生酒精和CO2的无氧呼吸;脂肪中H原子比例高,氧化分解时消耗氧气多,若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少;若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放;若只进行无氧呼吸,当呼吸产物是酒精时,生成的酒精量=生成的CO2量,若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸产生的CO2和无氧呼吸产生的CO2之比为3∶1,有氧呼吸消耗 1 mol葡萄糖产生6 mol CO2,无氧呼吸消耗
1 mol葡萄糖产生2 mol CO2,故有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶1。
2.(2024·淮安月考)下图为探究酵母菌细胞呼吸类型而设计的实验装置,酵母菌利用葡萄糖为能源物质(不考虑物理因素对实验的影响)。下列有关实验装置和结果的分析,叙述错误的是(　　)
[A]如果装置甲中液滴左移,装置乙中液滴右移,说明酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
[B]如果装置甲中液滴左移,装置乙中液滴不移动,说明酵母菌只进行了有氧呼吸
[C]如果装置甲中液滴不移动,装置乙中液滴右移,说明酵母菌只进行了无氧呼吸
[D]如果装置甲中液滴右移,装置乙中液滴左移,说明酵母菌只进行了有氧呼吸
【答案】 D
【解析】 装置甲中的液滴左移,有氧气的消耗,说明酵母菌进行了有氧呼吸;装置乙中的液滴右移,说明呼吸作用释放的二氧化碳量多于消耗氧气量,可知酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。装置甲中的液滴左移,有氧气的消耗,说明酵母菌进行了有氧呼吸;装置乙液滴不移动,说明酵母菌不进行无氧呼吸,则酵母菌只进行有氧呼吸。如果装置甲中液滴不移动,没有氧气的消耗,说明酵母菌不进行有氧呼吸,装置乙中液滴右移,说明呼吸作用释放了二氧化碳,则酵母菌只进行无氧呼吸。装置甲液滴的表现应是左移或不移动,装置乙的液滴表现为右移或不移动。
3.在科学研究中,生物的呼吸方式和呼吸底物可通过呼吸熵(RQ)来推测。RQ是指单位时间内生物进行呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗的氧气量的比值。某种微生物以葡萄糖为呼吸底物,测定其RQ值,结果如下图所示。下列相关表述正确的是(　　)
[A]A点时,该微生物只进行无氧呼吸
[B]AB段,该微生物的有氧呼吸逐渐增强
[C]B点时,可能开始向培养液中通入氧气
[D]C点后,该微生物的无氧呼吸速率等于有氧呼吸速率
【答案】 C
【解析】 A点时,RQ值大于1,说明该生物释放的CO2量大于消耗的O2量,该生物既进行有氧呼吸,又进行产酒精的无氧呼吸;AB段,RQ值大于1且逐渐增大,释放的二氧化碳增多,或消耗的氧气减少,该微生物的无氧呼吸逐渐增强;BC段,RQ值大于1且逐渐减小,释放的二氧化碳减少,或消耗的氧气增多,该微生物的无氧呼吸逐渐减弱,推测可能是B点向培养液中通入氧气,所以无氧呼吸才逐渐减弱;C点后,RQ值等于1,释放的二氧化碳量与消耗的氧气量相等,该微生物只进行有氧呼吸。
4.某兴趣小组在酵母菌和葡萄糖的混合液中通入不同浓度的O2,产生的酒精和CO2的量如下图所示。请回答下列问题。
(1)O2浓度为a时,酵母菌进行　　　　呼吸;O2浓度为b时,酵母菌产生CO2的场所有　
　　　　　　　　　　　　;O2浓度为c时,酵母菌细胞呼吸过程中消耗了　　　 　mol的O2。
(2)O2浓度为d时,酵母菌有氧呼吸过程中产生的　　　　经过一系列的化学反应,与O2结合形成　　　　,同时释放大量的　　　　。
(3)据图分析,酵母菌无氧呼吸强度与O2浓度的关系是 　 。
【答案】 (1)无氧　细胞质基质、线粒体(或线粒体基质)　9
(2)[H](或NADH)　H2O　能量
(3)随着O2浓度的增大,酵母菌无氧呼吸强度逐渐减弱,直至停止
【解析】 (1)O2浓度为a时,产生酒精的量=产生CO2的量,说明此时酵母菌只进行无氧呼吸;O2浓度为b时,酵母菌同时存在有氧呼吸和无氧呼吸,此时细胞质基质和线粒体基质均可产生CO2;O2浓度为c时,酵母菌无氧呼吸产生CO2的量为6 mol,有氧呼吸产生的CO2为 15-6=9(mol),故有氧呼吸消耗的O2为9 mol。
(2)O2浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸,前两个阶段产生的[H](NADH)在线粒体内膜相关酶的催化作用下与O2结合形成水,同时释放大量的能量。
(3)产生酒精的量随着O2浓度增长逐渐降低,故随着O2浓度的增大,酵母菌无氧呼吸强度逐渐减弱,直至停止。
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