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第四节　细胞呼吸为细胞生活提供能量
　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。
　1.明确细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解,形成物质与能量观。
2.运用总结、归纳、比较等科学思维方法,说出细胞需氧呼吸的过程和特点,并对需氧呼吸和厌氧呼吸进行比较。
3.通过探究酵母菌的呼吸方式,提升科学探究能力。
4.通过分析细胞呼吸的条件,归纳概括影响细胞呼吸的因素,并对生产生活中的一些现象做出合理的解释与判断,培养科学思维能力和社会责任意识。
课时1　需氧呼吸与厌氧呼吸的过程
一、细胞呼吸的概念及本质
1.细胞呼吸的本质
糖等有机物的氧化分解。
2.场所
细胞内。
3.原料
糖类等有机物。
4.产物
无机物或小分子有机物,并且释放能量。
5.分类
根据细胞呼吸过程中是否有氧参与,可分为需氧呼吸和厌氧呼吸。
6.实质
分解有机物,释放能量。
细胞呼吸能够像燃料在体外燃烧那样剧烈吗 为什么
提示:不能。若细胞呼吸像燃料在体外燃烧一样剧烈,能量会迅速地全部释放出来,细胞的基本结构就会遭到彻底的破坏。
二、需氧呼吸与厌氧呼吸过程分析
1.需氧呼吸
(1)特点:必须有氧参加,氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水。
(2)具体过程。
　阶段 项目　 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 细胞溶胶 线粒体基质 线粒体内膜
物质变化 1个葡萄糖分子→2个丙酮酸和少量[H] 丙酮酸被彻底氧化分解形成二氧化碳,产生[H] 前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水
能量变化 释放少量能量,形成少量ATP 产生少量ATP 产生大量ATP
需氧呼吸 总反应式 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
2.厌氧呼吸的类型及过程
(1)乳酸发酵。
①总反应式:C6H12O62C3H6O3+能量。
②具体过程。
(2)乙醇发酵。
①总反应式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。
②具体过程。
1.需氧呼吸主要发生在线粒体中,线粒体有哪些结构特点与其功能相适应
提示:①内膜向内折叠形成嵴,使内膜表面积大大增加;②内膜和基质中含有与需氧呼吸有关的酶。
2.请比较需氧呼吸、厌氧呼吸时葡萄糖中能量的去向分别有哪些 主要去向分别是什么
提示:
—
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1.细胞呼吸的底物只有葡萄糖,通过呼吸将葡萄糖分解为无机物或小分子有机物。(　×　)
提示:细胞呼吸的底物主要是葡萄糖,也可以是油脂等其他有机物。
2.酵母菌厌氧呼吸时,1分子葡萄糖中的能量与2分子丙酮酸中的能量相等。(　×　)
提示:厌氧呼吸时,由于释放了少量的能量,故1分子葡萄糖中的能量与2分子丙酮酸中的能量不等。
3.从需氧呼吸三阶段的反应过程可以看出,真正需氧是在第三阶段。(　√　)
4.绿色植物吸入的O2用于在细胞呼吸中形成CO2。(　×　)
提示:O2不参与CO2的形成,而是参与H2O的生成。
5.在线粒体中,能将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。(　×　)
提示:葡萄糖在细胞溶胶中分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中氧化分解成CO2和H2O。
6.厌氧呼吸发生时,有机物中的能量大部分未被释放。(　√　)
7.人体剧烈运动时呼出的CO2来自需氧呼吸和厌氧呼吸。(　×　)
提示:人体细胞厌氧呼吸产生乳酸,不产生CO2。
8.需氧呼吸与厌氧呼吸最大的区别是需氧呼吸产生大量的能量,而厌氧呼吸产生的能量较少。(　×　)
提示:需氧呼吸与厌氧呼吸最大的区别是需氧呼吸有氧气参与,而厌氧呼吸无氧气参与。
任务一　需氧呼吸与厌氧呼吸的过程
[任务突破1]
归纳总结需氧呼吸过程中的误区
(1)能量的产生:需氧呼吸三个阶段都能产生能量(大量的能量在第三阶段产生),但大部分以热能的形式散失掉,仅有一部分能量转移到ATP中。
(2)ATP生成量:1分子C6H12O6参与需氧呼吸,第一、第二阶段分别产生2个ATP分子,第三阶段产生28个ATP分子。
(3)需氧呼吸场所:真核生物需氧呼吸的场所为细胞溶胶与线粒体,原核生物如蓝细菌需氧呼吸场所为细胞溶胶和呼吸膜(细胞膜)。
(4)C6H12O6的消耗场所:C6H12O6只能在细胞溶胶中被分解,线粒体不消耗C6H12O6,由此可推测线粒体膜上无运输C6H12O6的载体或线粒体内无分解C6H12O6的相关酶。
(5)氧气的消耗与利用:需氧呼吸第三阶段需要O2的直接参与,但是另外两个阶段需要有O2环境;O2不参与CO2的生成,只参与H2O的生成。
(6)需氧呼吸中,反应物葡萄糖中的C全部进入生成物CO2中,反应物葡萄糖和水中的O全部进入CO2,反应物氧气中的O全部进入生成物H2O中。
[迁移应用]
[典例1-1] (2022·名校协作体高一月考)如图为人体需氧呼吸的过程图,下列说法正确的是(　D　)
A.①阶段葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失
B.②阶段丙酮酸被彻底分解为CO2,产生大量ATP
C.③阶段发生在线粒体基质中,产生H2O
D.③阶段所需要的[H]来自细胞溶胶和线粒体基质
解析:①是糖酵解,葡萄糖中的能量大部分转化成丙酮酸中的化学能;②是需氧呼吸第二阶段,产生少量ATP;③阶段发生在线粒体内膜上,产生H2O;③阶段所需要的[H]来自第一阶段和第二阶段,第一阶段场所为细胞溶胶,第二阶段场所为线粒体基质。
[任务突破2]
归纳总结厌氧呼吸过程中的误区
(1)能量产生。
厌氧呼吸只有第一阶段产生ATP,后续阶段不产生ATP,且厌氧呼吸的大部分能量并未释放仍然储存在酒精或乳酸中。
(2)[H]在厌氧呼吸中的应用。
乳酸发酵中,[H]用于丙酮酸还原生成乳酸;乙醇发酵中,[H]用于乙醛还原生成乙醇。
(3)生物类型与厌氧呼吸类型。
①乳酸发酵的典型生物(或细胞):人或动物骨骼肌细胞、玉米的胚、马铃薯块茎、甜菜块根细胞等。
②乙醇发酵的典型生物(或细胞):酵母菌、植物叶肉细胞、大部分果实细胞等。
[迁移应用]
[典例1-2] (2022·宁波慈溪高一下学期期末)下列关于乳酸发酵的说法错误的是(　B　)
A.乳酸发酵的两个阶段均在细胞溶胶中进行
B.乳酸发酵的第二阶段,丙酮酸转变成乳酸的过程可产生少量ATP
C.乳酸发酵中,葡萄糖的能量大部分存留在乳酸中
D.酸奶制作过程中需保持严格的密封条件
解析:乳酸发酵的两个阶段均在细胞溶胶中进行;乳酸发酵的第二阶段不释放能量,因此不能产生ATP;厌氧呼吸时葡萄糖分解不彻底,乳酸发酵中,能量大部分留在乳酸中;制作酸奶时需要乳酸菌,乳酸菌为厌氧菌,只进行厌氧呼吸,因此酸奶制作过程中需保持严格的密封条件。
任务二　比较需氧呼吸与厌氧呼吸
[任务突破1]
模型建构:整合需氧呼吸与厌氧呼吸的过程
基于模型,分析相关物质的量的比例关系。
(1)需氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。
(2)厌氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量:需氧呼吸需要的O2∶需氧呼吸和厌氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。
(4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:厌氧呼吸∶需氧呼吸=3∶1。
[迁移应用]
[典例2-1] (2022·绍兴高一期末)细胞内葡萄糖分解代谢过程如图所示,下列叙述正确的是(　C　)
A.酵母菌细胞溶胶中可进行①和②过程
B.乳酸菌细胞进行①和③过程均产生ATP
C.缺氧时人骨骼肌细胞可进行①和③过程
D.②过程中CO2和H2O同时产生
解析:分析图可知,①是细胞呼吸的第一阶段,发生的场所是细胞溶胶,②是需氧呼吸的第二、第三阶段,发生的场所是线粒体;乳酸菌细胞进行①过程产生ATP,③过程不产生ATP;人的细胞进行厌氧呼吸时产乳酸,所以缺氧时人骨骼肌细胞可进行①和③过程;②是需氧呼吸的第二、第三阶段,第二阶段产CO2,第三阶段产H2O,所以②过程中CO2和H2O不是同时产生的。
[任务突破2]
细胞需氧呼吸与厌氧呼吸方式的判断技巧
[迁移应用]
[典例2-2] (2022·杭州二中仿真考)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是(　D　)
A.氧浓度为a时酵母菌细胞溶胶中有ATP的生成
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同
C.当氧浓度为c时,2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,线粒体都产生[H]
解析:氧浓度为a时,产生酒精的量与CO2相等,表明此时仅进行酒精发酵,细胞溶胶中进行的糖酵解过程中有ATP的生成;氧浓度为b时,酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸,氧浓度为d时仅进行需氧呼吸;氧浓度为c时,厌氧呼吸产生CO2的量为6,需氧呼吸产生CO2的量为9,前者消耗葡萄糖的量为3,后者为1.5,即2/3的葡萄糖用于酒精发酵;氧浓度为a时,仅进行酒精发酵,线粒体不产生[H]。
基础达标练
1.(2022·浙南名校联盟高二期末)细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。下列有关该过程的叙述正确的是(　B　)
A.在线粒体内膜上进行
B.不产生CO2
C.必须在有O2条件下进行
D.形成大量ATP
解析:细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸属于需氧呼吸或厌氧呼吸的第一阶段,需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都发生在细胞溶胶;需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],不产生CO2,有无O2都能进行,释放少量能量。
2.水涝灾害使玉米根细胞因厌氧呼吸产生某毒害物质而烂根死亡。该毒害物质是(　B　)
A.丙酮酸 B.酒精
C.CO2 D.[H]
解析:雨水过多时,土壤中的氧不足,农作物的根细胞进行厌氧呼吸,产生的酒精对根细胞有毒害作用,造成烂根现象。
3.(2022·七彩阳光新高考联盟联考)下图表示酵母菌细胞内部分物质的转变过程,①②③表示过程。下列叙述正确的是(　A　)
A.过程①的产物是丙酮酸、[H]和ATP
B.过程②、③参与反应的物质分别是氧气和水
C.过程②产生CO2只能发生在线粒体中
D.过程③产物中的氢都来自葡萄糖
解析:酵母菌是兼性厌氧型微生物,进行需氧呼吸时,①②③分别代表需氧呼吸的第一阶段、第二阶段和第三阶段;进行厌氧呼吸时,①②还可代表厌氧呼吸的第一阶段和第二阶段。需氧呼吸和厌氧呼吸第一阶段相同,都产生丙酮酸、[H]和ATP;进行需氧呼吸时,过程②、③参与反应的物质分别是水和氧气;过程②可代表需氧呼吸的第二阶段,也可代表厌氧呼吸的第二阶段,故该过程可能发生在线粒体中,也可能发生在细胞溶胶中;由需氧呼吸的过程可知,过程③产物中的氢来自葡萄糖和水。
4.(2022·湖州高二期末)在供氧不足的条件下,人体肌细胞仍能在短时间内维持生命活动。下列关于肌细胞呼吸的叙述,正确的是(　B　)
A.产生CO2的场所是细胞溶胶
B.厌氧呼吸可以快速地消耗葡萄糖产生ATP
C.肌细胞厌氧呼吸的第二阶段仅产生少量的ATP
D.需氧呼吸的第二阶段需要氧的直接参与
解析:在供氧不足的条件下,人体肌细胞仍能在短时间内维持生命活动,此时细胞存在厌氧呼吸和需氧呼吸,人体厌氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2产生,需氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质;厌氧呼吸可以快速地消耗葡萄糖产生ATP,但由于产生的ATP少,因而需要消耗较多的葡萄糖才能满足身体对能量的需求;肌细胞厌氧呼吸的第二阶段不产生ATP,厌氧呼吸过程中只有第一阶段有少量的ATP产生;需氧呼吸的第二阶段是丙酮酸与水结合在相关酶的催化下生成二氧化碳和氢的过程,而需氧呼吸过程中氧气参与的是需氧呼吸的第三阶段。
5.(2022·北斗联盟高一期中)下列关于需氧呼吸和厌氧呼吸的说法错误的是(　D　)
A.需氧呼吸和厌氧呼吸的本质相同,都是分解有机物释放能量
B.需氧呼吸和厌氧呼吸都有[H]的产生和消耗,最终都没有[H]的积累
C.人体厌氧呼吸产生乳酸时会释放能量,而乳酸在肝脏中合成葡萄糖时又会吸收能量
D.动物厌氧呼吸产生乳酸,植物厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳
解析:一般动物厌氧呼吸产生乳酸,植物厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳,但有些植物厌氧呼吸产生乳酸,比如甜菜块根、马铃薯块茎等。
6.(2022·衢州高二下学期期末)酵母菌与我们的生活有着密切联系,可用作饲料添加剂,也可用于酿酒、馒头的制作。如图所示为酵母菌的细胞呼吸过程,下列叙述正确的是(　B　)
A.过程①为糖酵解,该阶段的产物只有丙酮酸
B.酵母菌细胞内可以发生①②或①③
C.电子传递链消耗的氢全来自葡萄糖
D.厌氧呼吸有机物中的能量大部分以热能形式散失
解析:过程①为糖酵解,该阶段的产物有丙酮酸和[H];酵母菌是兼性厌氧型微生物,细胞内可以发生①②(需氧呼吸)或①③(厌氧呼吸);电子传递链消耗的氢来自葡萄糖和水;厌氧呼吸有机物中的能量大部分留在有机物(如酒精)中,少部分释放。
7.(2022·嘉兴高一期末)人体在剧烈运动时肌细胞需要消耗大量的能量,耗氧量约为安静时的10～20倍,同时肌细胞会进行短暂的厌氧呼吸,可能引起肌肉酸痛。下列叙述错误的是(　B　)
A.剧烈运动时,肌细胞可释放储存在有机分子中的能量
B.剧烈运动时,肌细胞消耗的能量主要由厌氧呼吸提供
C.剧烈运动时,肌细胞进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施
D.慢跑等有氧运动可减少肌细胞厌氧呼吸产生乳酸引起的危害
解析:当剧烈运动时,肌细胞可通过需氧呼吸和厌氧呼吸分解葡萄糖释放能量;需氧呼吸释放大量能量,厌氧呼吸释放少量能量。剧烈运动时,能量主要由需氧呼吸提供;剧烈运动时,肌细胞进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施,同时也能弥补剧烈运动对能量的需求;慢跑过程中氧气供应充足,因此慢跑过程中能量是需氧呼吸提供的,厌氧呼吸的产物是乳酸,乳酸过多会对肌细胞造成伤害,因此慢跑等有氧运动可减少肌细胞厌氧呼吸产生乳酸引起的危害。
8.关于生物的需氧呼吸,下列叙述正确的是(　B　)
A.人体成熟的红细胞中,O2能与[H]结合生成水
B.用18O标记O2,有可能在产物CO2中检测到18O
C.葡萄糖通过主动转运的方式进入线粒体
D.糖酵解释放的能量大多储存在有机物中
解析:人体成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸,而O2与[H]结合生成水发生在需氧呼吸第三阶段;用18O标记O2,则产生的水含有18O,含有18O的水参与需氧呼吸的第二阶段,产生的CO2中能检测到18O;葡萄糖在细胞溶胶中被分解,不能进入线粒体;糖酵解(需氧呼吸第一阶段)释放出的少量能量,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中。
9.下列有关细胞呼吸的两种方式叙述正确的是(　D　)
A.需氧呼吸逐步释放能量,厌氧呼吸瞬间释放能量
B.厌氧呼吸产生少量ATP,是因为厌氧呼吸有机物中大部分能量以热能形式散失了
C.需氧呼吸产生大量ATP,是因为需氧呼吸有机物中的能量全部转移给ATP
D.需氧呼吸产生的ATP主要来自第三阶段
解析:需氧呼吸和厌氧呼吸均逐步释放能量,只是厌氧呼吸第二阶段不释放能量;厌氧呼吸产生少量ATP,是因为大部分能量储存在乙醇或乳酸中;糖类等有机物中的能量通过需氧呼吸将其中的能量一部分转移给ATP,大多数以热能的形式散失;需氧呼吸的三个阶段都能产生ATP,其中第三阶段,[H]与氧气结合释放的能量最多,生成的ATP最多。
10.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是(　C　)
A.人体细胞内O2/CO2的值,线粒体内比细胞溶胶高
B.厌氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成
C.需氧呼吸第二、第三阶段受阻,第一阶段仍能进行
D.需氧呼吸第三阶段能产生大量ATP,厌氧呼吸第二阶段能产生少量ATP
解析:人体细胞的细胞溶胶内不消耗O2也不产生CO2,线粒体消耗O2产生CO2,O2由细胞溶胶向线粒体内扩散,CO2正好相反,所以线粒体内 O2/CO2 的值比细胞溶胶低;厌氧呼吸能产生ATP,第一阶段也产生[H];需氧呼吸第二、第三阶段受阻,丙酮酸可以在细胞溶胶中分解为二氧化碳和乙醇或转化为乳酸,第一阶段仍能进行;厌氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP。
11.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如图。据图回答下列问题。
(1)图中A是　　　　,其产生的部位是　　　　　。
(2)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是　　　　,可在人体细胞中进行的是　　　　。写出需氧呼吸过程反应式:　
　。
(3)苹果储存久了,会有酒味产生,其原因是发生了图中　　　　 过程。
(4)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为
　 。
解析:(1)在细胞呼吸的第一阶段中,葡萄糖分解产生丙酮酸(A)和[H],其发生的场所为细胞溶胶。(2)反应①②③④中,需氧呼吸的第二、第三两个阶段(②)必须在有氧条件下进行;而人体细胞既可以进行需氧呼吸,也可以进行厌氧呼吸产生乳酸,因此可在人体细胞中进行的是①②④。需氧呼吸过程反应式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。(3)苹果储存久了,会闻到酒味,是因为苹果细胞进行了乙醇发酵,包括①厌氧呼吸的第一阶段,③乙醇发酵的第二阶段。(4)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为种子在需氧呼吸过程中产生了水。
答案:(1)丙酮酸　细胞溶胶　(2)②　①②④　C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 (3)①③　(4)种子在需氧呼吸过程中产生了水
12.如图甲表示酵母菌细胞呼吸的过程,图中a～d表示某种物质,①～④表示相关生理过程。图乙为一定量的植物组织在不同的O2浓度下,CO2的产生量及O2的消耗量曲线图。据图回答下列问题。
(1)图甲中,过程①是　　　　 　　。过程③释放能量中主要去向是　 。
(2)图甲①～④过程中,在线粒体基质中进行的是　　　　;无ATP生成的过程是　　　　;乙醇发酵的过程是　　　　。
(3)根据图甲,请用文字、字母及箭头标出需氧呼吸过程中葡萄糖中氧原子去向: 　　　　 　　。
(4)图乙中C点时,细胞内CO2的产生场所是　　　　　　　　　。
解析:(1)图甲中,①为细胞呼吸的第一阶段(糖酵解),③为需氧呼吸的第三阶段,释放能量中主要去向是以热能的形式散失,少部分转移到ATP中。(2)线粒体是需氧呼吸的主要场所,在线粒体基质中进行的是②需氧呼吸第二阶段;厌氧呼吸只有第一阶段生成ATP,④厌氧呼吸第二阶段无ATP生成;①④是乙醇发酵进行的过程。(3)需氧呼吸分为三个阶段:第一阶段在细胞溶胶中进行,葡萄糖分解形成丙酮酸,产生少量[H]和能量;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水分解产生二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段在线粒体内膜上进行,[H]与氧气结合,产生水,释放大量能量。根据需氧呼吸的过程可知,需氧呼吸过程中葡萄糖中氧原子去向是葡萄糖→a(丙酮酸)→d(二氧化碳)。(4)图乙中C点所对应氧浓度下,CO2产生量大于O2消耗量,细胞同时进行厌氧呼吸和需氧呼吸,细胞内CO2的产生场所是细胞溶胶和线粒体。
答案:(1)糖酵解　以热能的形式散失　(2)②　④　①④　(3)葡萄糖→a→d　(4)细胞溶胶和线粒体
综合提升练
13.(2022·杭州高二期末)将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞溶胶和线粒体,与酵母菌一起分别装入a～f号试管中,并加入不同的物质,进行了如下实验(注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质)。下列分析正确的是(　D　)
　　　试管编号 加入的物质　　　 细胞溶胶 线粒体 酵母菌
a b c d e f
10 mmol葡萄糖 - + - + + +
20 mmol丙酮酸 + - + - - -
适量氧气 + - + - + -
A.试管a中有CO2和H2O产生
B.试管c中不能发生糖酵解,ATP只在电子传递链中产生
C.试管b中没有线粒体,充分反应后的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中
D.试管a、c、e中氧气均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2
解析:试管a中为细胞溶胶和丙酮酸、氧气,不会产生H2O,H2O在线粒体内膜上产生,试管a中也不会产生CO2;糖酵解在细胞溶胶中进行,c中为线粒体,不能发生糖酵解,线粒体中可以进行需氧呼吸第二、第三阶段,都可以产生ATP;试管b中没有线粒体,没有氧气,细胞溶胶中可以进行厌氧呼吸,充分反应后的绝大部分化学能存在于酒精中;呼吸产生的CO2的来源有细胞溶胶中的厌氧呼吸产生的CO2和线粒体中需氧呼吸第二阶段产生的CO2,试管a、c、e中氧气均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2,氧气只与[H]结合产生H2O。
14.(2022·温州高一学考模拟)某科学小组用紫外线对野生型酵母菌进行诱变,获得线粒体不能合成和吸收[H]的缺陷型酵母菌。利用野生型与缺陷型酵母菌进行如下两组实验:(已知呈白色的TTC显色剂能与O2竞争结合[H]从而形成红色物质)
甲组:野生型酵母菌+葡萄糖溶液+TTC显色剂→显微镜下观察线粒体的显色情况
乙组:缺陷型酵母菌+葡萄糖溶液+TTC显色剂→显微镜下观察线粒体的显色情况
下列叙述错误的是(　B　)
A.野生型酵母菌的细胞溶胶和线粒体基质都能合成[H]
B.葡萄糖进入野生型酵母菌的线粒体后可产生大量能量
C.缺陷型酵母菌比野生型酵母菌更适用于酒精发酵
D.观察两组酵母菌的线粒体,甲组、乙组分别呈红色、白色
解析:野生型酵母菌能进行正常的需氧呼吸,其第一阶段和第二阶段分别在细胞溶胶和线粒体基质合成[H];葡萄糖不能直接进入线粒体,需要在细胞溶胶中分解成丙酮酸后才能进入野生型酵母菌的线粒体;题中显示缺陷型酵母菌线粒体中不能合成和吸收[H],说明该缺陷型酵母菌需氧呼吸的第二阶段和第三阶段均无法正常进行,其呼吸过程只能发生在细胞溶胶中,因而比野生型酵母菌更适用于酒精发酵;野生型酵母菌的线粒体中能合成[H],TTC显色剂能与[H]结合而呈红色,缺陷型酵母菌的线粒体中不能合成[H],TTC显色剂不能与[H]结合而呈白色,所以观察两组酵母菌的线粒体,甲组、乙组分别呈红色、白色。
15.如图中甲表示几种类型的细胞呼吸的部分物质变化示意图,乙和丙分别是温度和O2浓度对细胞呼吸速率的影响曲线。请根据图回答下列问题。
(1)甲图中酵母菌中可进行的过程是　　　　(填序号),能在人体骨骼肌细胞中进行的过程是　　　　(填序号)。甲图中过程④产生的ATP的去向是　 。
(2)从乙图中可以看出,细胞呼吸的最适温度是　　　　点对应的温度,AB段说明　 　 。
温度能否影响甲图中的①～④四个过程 　　　　(填“能”或“不能”)。原因是　
　　 　　　　　　。
(3)若丙图表示酵母菌的呼吸情况,则曲线Ⅱ表示　　　 　呼吸类型。
解析:(1)酵母菌是兼性厌氧型微生物,可以进行需氧呼吸,也可以进行产生乙醇的厌氧呼吸,且呼吸过程中可以产生ATP,因此酵母菌可以进行甲图中的①③④过程;人体骨骼肌细胞可以进行需氧呼吸,也可以进行厌氧呼吸产生乳酸,并产生ATP,因此甲图中能在人体骨骼肌细胞中进行的过程是①②④;甲图中过程④产生的ATP是细胞生命活动的直接能源物质,为各项生命活动供能。(2)据题图分析,乙图中B点细胞呼吸速率最大,对应的温度为最适温度;AB段表示在一定的温度范围内,随温度升高,细胞呼吸的速率升高;甲图中①～④四个过程都是酶促反应,而酶的活性受温度的影响,因此温度可以通过影响酶的活性而影响酶促反应速率。(3)由丙图可知,曲线Ⅱ代表需氧呼吸。
答案:(1)①③④　①②④　用于生物体的各项生命活动
(2)B　在一定温度范围内,细胞呼吸速率随温度升高而升高　能　这四个过程均需在酶的催化作用下进行,而酶的活性受到温度的影响
(3)需氧

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