[思考感悟]正常植物的叶为什么呈绿色?秋冬季有些植物叶变黄的原因是什么?
叶绿体中叶绿素的含量多,对绿色吸收量最小,绿光被反射出来,所以呈绿色。秋冬季,植物叶中的叶绿素分子易被破坏,而类胡萝卜素较稳定,所以显示出类胡萝卜素的颜色。
[基础训练]1、下列有关叶绿体的说法正确的是( D )
A、叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B、叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上,酶都分布在基质中
C、叶绿体产生的O2除供自身利用外,还可被线粒体利用
D、线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
2、提取和分离绿叶中色素的实验中,正确的操作顺序应该是( D )
①进行纸层析;②制取滤液;③在滤纸条上画线;④将实验材料剪碎、研磨。
A、①②③④ B、②①③④ C、④③②① D、④②③①
5、(2006上海高考)如图中曲线a表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量的变化,曲线b表示有氧呼吸释放的CO2量的变化,则表示无氧呼吸的CO2量的变化是下列图中的( B )
3、1861年巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的时候,如果发酵容器中存在氧气,会导致酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是( C )
A、酒精+O2→丙酮酸,细胞质基质 B、丙酮酸+O2→CO2,线粒体基质
C、[H]+O2→H2O,线粒体内膜 D、H2O→O2+[H],类囊体薄膜
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 |
[高考模拟]4、(2007烟台模拟)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( D )
A、a时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸 B、b时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸
C、c时50%的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵 D、d时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
(一)酵母菌细胞呼吸类型的判断:1、若只产生CO2,不消耗O2,则只进行无氧呼吸(图中A点)。2、若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多,则两种呼吸同时存在(图中AC段)。3、若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等,则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。4、B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示),此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时,无氧呼吸消失,细胞只进行有氧呼吸。
(二)影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用:1、呼吸速率与温度的关系(如图):(1)最适温度时,细胞呼吸最强,超过最适温度呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制;低于最适温度时,酶活性下降,细胞呼吸受抑制。(2)生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果,在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高产量。2、呼吸速率与O2浓度的关系(如图):(1)O2浓度低时,无氧呼吸占优势,随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强;但当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。(2)生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间,中耕松土增加根的有氧呼吸;在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口,可抑制厌氧病原菌的繁殖。3、呼吸速率与含水量的关系(如图):(1)在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢。(2)在作物种子储藏时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。
[思考感悟]有氧呼吸第一、二阶段的相同点有哪些?
都产生[H]和释放少量能量,都不需要氧的参与。
[基础训练]1、如图A装置用以测定大麦种子(主要成分是淀粉)萌发时的呼吸速率,装置中的种子事先用水浸泡过,并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响种子的生命力)。每隔一段时间通过Y管上的刻度尺量出气体体积的变化。气体体积的变化与时间之间的关系如图B所示。请回答下列问题:
(1)实验开始前应对装置进行气密性检查,每次测量气体容积前要调整X、Y管的液面至同一水平,目的是确保测量数值的精确性。
(2)装置中KOH的作用是吸收大麦种子细胞呼吸产生的CO2。
(3)在6小时内气体容积变化的主要原因是种子萌发时进行有氧呼吸,消耗O2,产生的CO2被KOH吸收,故装置中的气体体积减少。
(4)在种子始终保持活力的情况下,曲线在10小时以后保持稳定,原因是此时种子进行无氧呼吸,产生的CO2被KOH吸收。
(5)用消毒剂对装置A中的大麦种子进行清洗的目的是灭菌,防止种子表面的微生物细胞呼吸产生或吸收气体影响实验结果。
(6)有人认为该实验不足以证明气体量的变化就是由萌发种子引起的,原因是该实验缺少对照实验,请你对该实验进行改进,改进的具体方法是增加对照,把装置中萌发的碱种子改为等量的已死亡的种子,其他处理方法不变,改进后的实验如果温度的上升引起气体膨胀,或者外界大气压降低,则可能造成Y管中的液面下降。
(7)如果用等量的蒸馏水替代KOH溶液,其他条件不变,重复装置A的实验,若发现Y管内液面高度没有变化,说明萌发的大麦种子以葡萄糖为原料进行有氧呼吸,吸收的O2和产生的CO2体积相等。
(8)如果将大麦种子换成等质量的油菜种子(主要成分是硬脂酸,C、H比例高于糖类),其他条件不变,重复图A实验,在图B中绘出其气体体积与时间之间关系的变化曲线。
(9)如果采用带叶的幼苗来代替萌发的种子做上述实验,要对试管进行的处理是遮光,其目的是使该幼苗只进行细胞呼吸,不进行光合作用。
2、比较植物的有氧呼吸与无氧呼吸,正确的是( D )
A、葡萄糖是有氧呼吸的主要原料,不是无氧呼吸的主要原料
B、CO2是有氧呼吸的产物,不是无氧呼吸的产物
C、有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量
D、有氧呼吸产生还原性氢,无氧呼吸也能产生还原性氢
(二)实验中的关键步骤
1、将装置(甲)连通橡皮球,让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶,既保证O2的充分供应,又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶,洗除空气中的CO2,保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
2、B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
[思考感悟]参与有氧呼吸的酶分布场所有哪些?
细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
[基础训练]
1、有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生酒精和CO2的量如图所示(两种细胞呼吸速率相等),在氧浓度为a时( B )
A、酵母菌只进行无氧呼吸
B、2/3的葡萄糖用于无氧呼吸
C、1/3的葡萄糖用于无氧呼吸
D、酵母菌停止发酵
2、让一只白鼠吸入含有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含18O的化合物是( B )
A、CO2 B、H2O
C、丙酮酸 D、乳酸
3、生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下:
据图回答下列问题:
(1)图中A是丙酮酸,其产生的部位是细胞质基质。
(2)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是②,可在人体细胞中进行的是①②④。
(3)苹果贮藏久了,会有酒味产生,其原因是发生了图中①③过程;而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生,其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中①④过程。
(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为种子在有氧呼吸过程中产生了水。
(5)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比为1∶3。
[高考模拟]
4、(2008广东理基40)下列过程存在无氧呼吸的是( D )
A、植物叶片在光下放出O2 B、动物细胞内的糖分解为H2O和CO2
C、酵母细胞不产酒精的呼吸过程 D、苹果贮藏期间果肉积累酒精
5、(2008上海生物12)1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m,其中40%用于ADP转化为ATP,若1个高能磷酸键所含能量为n,则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为( B )
A、2n/5m B、2m/5n C、n/5m D、m/5n
[作业]
(一)实验探究过程
1、提出问题:酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下;酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么。
2、作出假设:针对上述问题,根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设。
3、设计并进行实验
(1)配制酵母菌培养液。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示。
(3)检测酒精的产生:自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中的颜色变化。
4、实验现象
甲、乙两装置中石灰水都变浑浊,但甲中浑浊程度高且速度快。
2号试管中溶液由橙色变成灰绿色,1号试管不变色。
5、实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
(三)无氧呼吸
1、反应式:
(1)转化成乳酸的反应式:C6H12O6 2C3H6O3+能量。
(2)分解成酒精的反应式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量。
2、过程:第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。其全过程都在细胞质基质中进行。
(一)细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
(二)有氧呼吸
1、反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
2、过程
|
第一阶段 |
第二阶段 |
第三阶段 |
场所 |
细胞质基质 |
线粒体 |
线粒体 |
反应物 |
葡萄糖 |
丙酮酸和水 |
[H]和氧气 |
生成物 |
丙酮酸、[H]、ATP |
CO2、[H]、ATP |
H2O、ATP |
能量 |
少量 |
少量 |
大量 |
(三)BC段表示O2供应量超过一定范围后,ATP的产生速率不再加快,此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
[思考感悟]归纳一下与能量有关的知识。
(1)主要能源物质-糖类;(2)能源物质-糖类、脂肪、蛋白质;(3)主要储能物质-脂肪;(4)直接能源物质-ATP;(5)根本能源-光能。
[基础训练]
1、反应式“ADP+Pi+能量 ATP”是在所有生活细胞中发生的反应,下列与反应式中“能量”相关的叙述正确的是( B )
A、向右反应需要的能量可以来自细胞内蛋白质的合成过程所释放的能量
B、向右反应需要的能量可以来自糖类等有机物的氧化分解
C、向左反应释放的能量可以用于叶绿体中H2O的分解或CO2固定
D、向左反应释放的能量可以用于人体对所有营养万分的吸收
2、试分析一株生长旺盛的玉米幼苗与一只幼年的小花猫,它们同化作用消耗的ATP与细胞呼吸产生的ATP分别是( A )
A、前者同化作用消耗的ATP多,细胞呼吸产生的ATP少,后者相反
B、都是同化作用消耗的ATP多,细胞呼吸产生的ATP少
C、前者同化作用消耗的ATP少,细胞呼吸产生的ATP多,后者相反
D、都是同化作用消耗的ATP少,细胞呼吸产生的ATP多
3、在自然界中生物的发光现象普遍存在,生物通过生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料:萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
(1)实验步骤:
①配制不同浓度的ATP溶液置于小烧杯中,贴上标签;
②将荧光器粉末分成若干等份分别放于试管中,贴上标签;
③在每支试管中加入等量不同浓度的ATP溶液;
④观察发光现象并记录。
(2)实验预期结果与结论(实验预期结果多种多样,写出其中三种并得出相应结论):
实验现象预测:①发光现象随ATP溶液浓度升高而渐强;②发光现象随ATP溶液浓度升高而渐弱;③在不同ATP溶液浓度的条件下,发光现象没有变化。
实验结论:①荧光强度与ATP浓度成正比;②荧光强度与ATP浓度成反比;③荧光强度与ATP浓度无关。
[高考模拟]
4、(2008广东生物4)关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述,正确的是( B )
A、无氧条件下,光合作用是细胞ATP的唯一来源
B、有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
C、线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
D、细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
5、(2008天津理综6)下列有关ATP的叙述,正确的是( B )
①人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等;②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加;③人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加;④人的饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
[作业]
(二)AB段表示随O2供应量增多,有氧呼吸明显加强,通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多,ATP的产生速率随之增加。
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