同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
O2浓度≥10%
只进行有氧呼吸
(3)O2浓度由0增加到5%的过程中,CO2释放总量不断降低的原因是什么?
提示 O2浓度由0增加到5%的过程中,无氧呼吸强度随O2浓度的降低而受到抑制,使无氧呼吸释放的CO2量减少,而此时有氧呼吸的强度较低,故CO2释放总量不断降低。
(4)图中有氧呼吸和无氧呼吸曲线的交点代表的含义为两者释放的CO2的量相等,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为:
有氧呼吸∶无氧呼吸=1∶3。
2.温度、水分、CO2浓度对细胞呼吸的影响
下面甲、乙、丙三图分别表示温度、水分、CO2浓度对细胞呼吸的影响。
(1)分析甲图,思考温度影响细胞呼吸的原理是什么?
提示 温度是通过影响有关酶的活性来影响细胞呼吸的。
(2)结合甲图思考,在温室大棚中我们应如何来控制温度来提高产量?
提示 温室栽培夜晚要通风降温,以减少呼吸消耗有机物。
(3)结合乙图,分析含水量与呼吸速率之间的关系。
提示 在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,当含水量过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。
(4)根据乙图分析种子在储藏前为什么要晾干?
干种子萌发时为什么要浸泡处理?
提示 储存粮食之前要进行晾干处理,以降低含水量,从而降低呼吸速率。
干种子萌发前要浸泡处理,以增加含水量提高呼吸速率。
(5)结合丙图所示的原理思考在蔬菜、水果保鲜时我们可采取什么措施?
提示 在蔬菜、水果保鲜中,增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
3.细胞呼吸原理的实践应用
(1)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:
增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
(2)利用酵母菌酿酒时:
早期通气——促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖;后期密封发酵罐——促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精。
(3)食醋、味精制作:
向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
(4)土壤松土促进根细胞有氧呼吸,有利于主动运输,为矿质元素的吸收供应能量;无土栽培时要及时通入空气,避免因无氧呼吸产生酒精而烂根。
(5)提倡慢跑:
促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
水果与粮食的保存
(1)相同点:
储藏水果、蔬菜与储藏粮食、种子的相同点为“低温、低氧”。
(2)不同点:
水果、蔬菜储藏需“一定湿度”,而粮食、种子储藏需“干燥”环境。
【探究应用】
如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2释放量的变化,下列说法正确的是( )
A.A点无氧呼吸最强,C点无氧呼吸最弱
B.B点有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C.D点氧气充足,应该将该器官储存于此条件下
D.图中阴影面积为该器官释放的二氧化碳总量
解析 A点只进行无氧呼吸,C点只进行有氧呼吸,A正确;B点为总的细胞呼吸最弱的点,无法判断有氧呼吸与无氧呼吸速率,B错误;D点氧气充足,植物只进行有氧呼吸,消耗的有机物较多,不适宜该器官的储存,C错误;图中阴影面积为该器官无氧呼吸释放的二氧化碳总量,D错误。
答案 A
【一题多变】
(1)无氧呼吸消失点为哪一点?
提示 C点
(2)保存蔬果的最佳氧气浓度是哪一点?
提示:
B点
科学探究3 对细胞呼吸方式的判断及相关计算
1.请根据酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸反应式写出以下比例:
有氧呼吸:
C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6,据此可知,有氧呼吸中消耗的O2量等于(填“大于”、“小于”或“等于”)CO2的产生量;
无氧呼吸:
C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2。
2.人体细胞(或动物细胞)的细胞呼吸中O2的消耗与CO2的产生:
有氧呼吸时,O2∶CO2=1∶1,无氧呼吸时既没有O2的消耗也没有CO2的产生。
3.以酵母菌为例,假如以葡萄糖为细胞呼吸的底物,则:
(1)不消耗O2而产生CO2,则只进行无氧呼吸;
(2)消耗的O2量等于产生的CO2的量,则只进行有氧呼吸;
(3)消耗O2且产生的CO2的量大于O2的消耗量,则既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸;
(4)酒精的产生量等于CO2的释放量,则只进行无氧呼吸。
4.如果一瓶酵母菌有的进行有氧呼吸有的进行无氧呼吸,已知O2的消耗量等于amol,CO2的产生量是bmol,则呼吸消耗的葡萄糖中有a/6mol用于有氧呼吸,有(b-a)/2mol用于无氧呼吸。
【探究应用】
有一瓶含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的物质的量如下图所示。
据图中信息推断错误的是( )
A.当氧浓度为a时,酵母菌细胞呼吸各阶段均产生ATP
B.当氧浓度为b时,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
C.当氧浓度为c时,酵母菌消耗的葡萄糖中仍有2/3用于无氧呼吸
D.当氧气浓度为d时,酵母菌的能量供应全部来源于有氧呼吸
解析 氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸,而在无氧呼吸的第二阶段不产生[H]和ATP,A错误;氧气浓度为b时,产生二氧化碳的量多于产生的酒精量,此时酵母菌既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,B正确;设氧气浓度为c时有氧呼吸消耗的葡萄糖是x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,由曲线得出关系式:
2y=6和6x+2y=15,解得x=1.5,y=3,所以酒精发酵的葡萄糖占3/(1.5+3)=2/3,C正确;氧气浓度为d时,不产生酒精,说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸,所以酵母菌的能量供应全部来源于有氧呼吸,D正确。
答案 A
1.下列细胞中,其呼吸过程会产生酒精的是( )
A.缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
B.剧烈运动时人的骨骼肌细胞
C.酸奶生产中的乳酸菌
D.受涝的植物根细胞
解析 植物根细胞的无氧呼吸产生酒精。
答案 D
2.马铃薯块茎进行无氧呼吸时,只能释放少量能量,其他能量( )
A.储藏在葡萄糖中B.存留于酒精中
C.存留于乳酸中D.以热能形式散失
解析 马铃薯块茎的无氧呼吸产生乳酸而不是酒精,所以没有释放出来的能量储藏在乳酸中。
答案 C
3.植物种子萌发时,如果长时间缺氧,就会引起烂芽,主要是由于( )
A.能量不足B.酒精中毒C.乳酸中毒D.CO2中毒
解析 种子萌发时,如果长时间缺氧,进行无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳,不产生乳酸,乙醇含量过多对细胞有毒害作用,引起烂芽。
答案 B
4.下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述,错误的是( )
A.适当降低温度和氧浓度,有利于果蔬储藏
B.给含有酵母菌的发酵液连续通气,可以提高产酒量
C.用透气的纱布包扎伤口,可抑制厌氧菌的大量繁殖
D.施肥的同时结合松土,有利于根吸收矿质元素离子
解析 酵母菌在有氧的条件下大量繁殖,无氧的条件下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酿酒是利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的作用,所以不能向发酵罐内连续通气,B错误。
答案 B