细胞呼吸习题讲课讲稿Word文档格式.docx
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4.下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。
打开夹子A,使水检压计左右水平;
关闭夹子A,用注射器向广口瓶中注入5mLO2,水检压计左侧液面升高,记录左右液面重新平齐时所用的时间。
下列叙述错误的是( )
A.用注射器向广口瓶中注入5mLO2后要立刻关闭夹子B
B.测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行,最后取平均值
C.小鼠在25℃时的呼吸速率高于10℃时的呼吸速率
D.NaOH溶液的作用是排除小鼠呼吸作用产生的CO2对实验结果的干扰
5.如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置,下列说法正确的是( )
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸
6.下图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。
下列叙述正确的是( )
A.实验自变量为温度
B.实验因变量为CO2的多少
C.空气泵泵入的气体应先除去O2
D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2
分卷II
三、非选择题(共9小题,每小题5.0分,共45分)
7.将适量的小麦种子置于密封的、有适量水的广口瓶内,在25℃条件下,瓶内CO2和O2含量变化如图所示。
请回答:
(1)在O~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是________________。
在此期间,广口瓶内还生成________,可通过向培养液中滴加溶有______________的浓硫酸溶液加以鉴定。
(2)在t1~t2期间,瓶内O2含量降低主要是由种子细胞进行______________引起的,该过程进行的场所是__________________,此过程中小麦种子吸收的O2转移到生成物________中。
(3)若测得t1~t2期间,广口瓶内O2和CO2含量变化比例为2∶3,则此时种子细胞内无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为________(假设呼吸底物为葡萄糖)。
(4)t2时,小麦种子细胞中水的存在形式主要是______,若t3后,广口瓶内O2含量开始增加,推测其原因可能是
________________________________________________________________________。
8.“玫瑰香”草莓享誉全国,为提高产量和质量,科研人员进行如下实验:
实验一:
选取生长良好的草莓幼苗进行光照和遮阴处理,并对两种环境下幼苗的光合色素含量进行测定。
实验二:
将消毒后生理状态良好且相同的草莓幼苗分别置于pH为a、b、c、d和e的培养液中培养,其他条件适宜。
培养一段时间后,测定草莓幼苗叶片光合速率、呼吸速率,结果如图:
(1)实验一中所测定的吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外,还包括______________,这些物质分布在________(填具体结构),测定色素含量前,需要提取色素,提取的方法是:
在剪碎的绿叶中加入SiO2、________、无水乙醇后快速研磨,经过滤获得色素滤液。
(2)草莓光反应产生的[H]等与叶绿体基质中的________反应生成(CH2O),本实验除了通过测定氧气释放量,还可以通过测定CO2________来计算净光合速率。
(3)培养草莓幼苗的过程中,隔天更换培养液,除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外,还能防止培养液的________改变,影响实验结果,在替换下来的培养液中加入__________________,溶液颜色将由蓝变绿再变黄。
(4)若pH为a时,草莓幼苗要正常生长,每天适宜的光照时间不少于________h(保留整数)。
9.图1表示玉米光合作用利用CO2合成(CH2O)的过程,玉米叶肉细胞通过“CO2泵”内的一些化学反应,将空气中的CO2泵入维管束鞘细胞,使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2,保证(CH2O)的合成顺利进行;
图2表示光照强度对玉米光合速率的影响。
回答下列问题:
(1)图1中过程①是________,物质A是________,过程②的进行还需要________等物质参与。
(2)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“CO2泵”的活性降低,则在短时间内,维管束鞘细胞中C5的含量将________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图2中当光照强度从20klx增加到25klx,玉米CO2吸收速率没有发生变化,这主要受到图1中过程______(填序号)的限制;
当光照强度为15klx时,玉米每小时能固定________mL的CO2。
(4)研究发现晴朗的夏季中午光照增强,温度过高,叶片气孔开度下降,作为光合作用原料之一的________减少,而此时玉米光合作用速率基本不受影响,其原因是玉米
10.研究人员以某种绿色植物为材料,利用多套图甲装置进行光合作用和呼吸作用的相关实验研究。
请据图回答下列问题:
(1)若用图甲装置来测定绿色植物的有氧呼吸速率,则图甲装置内烧杯中的液体是__________________,装置应处的环境是__________________________。
(2)为了探究温度对光合作用的影响,首先应在图甲装置的烧杯内加入CO2缓冲液,然后再打开该装置的活塞开关,使U形管两侧液面如图所示,然后关闭活塞开关。
实验的观察指标是U形管A侧水柱高度的变化值。
在每一给定温度及其他条件均相同、适宜的情况下光照1小时,实验数据如下表所示。
分析表中数据可知,温度与光合作用强度的关系是__________________________________
(3)图乙是研究该植物光合作用的影响因素的实验结果。
①如果图中a、b、c代表温度,且只有a超过了光合作用的最适温度,则a、b、c三者之间的大小关系是________。
②如果图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO2浓度且均未达到最适浓度,则三者中最接近最适CO2浓度的是________。
11.如图表示在不同温度下,测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果,据图分析回答问题:
(1)由图分析可知,该植物的呼吸速率可表示为______,总光合速率可表示为________。
在13~16℃之间,随着温度的升高,呼吸作用强度将________(填“增强”“减弱”或“不变”),实际光合作用的强度将________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)恒定在上述________℃温度下,维持10小时光照,10小时黑暗,该植物叶片增重最多,增重了________mg。
12.高等植物生命过程中影响呼吸作用的因素有多种,据图回答下列相关问题:
(1)在测定呼吸作用相对速率时,通常需要避光条件,其原因是__________________,温度主要影响________,进而影响呼吸作用的速率。
(2)能够在较长时间维持较快呼吸速率的温度称为适宜温度,如图是豌豆幼苗的呼吸速率随时间变化的曲线图,由图可知,豌豆幼苗呼吸作用的适宜温度是___________________;
温度为40℃时,豌豆幼苗呼吸速率随时间变化的特点是__________________________。
(3)呼吸作用反应物也会影响呼吸作用,其影响大小通常用单位时间内释放CO2与吸收O2的比率来表示。
若反应物为丙酮酸时释放CO2与吸收O2的比值为X,反应物为葡萄糖时的比值为Y,根据有氧呼吸有关过程,比较X与Y的大小关系是:
X________(填“大于”、“等于”或“小于”)Y。
13.将200mL含酵母菌的培养液加入500mL的密闭容器内,该容器内酵母菌细胞呼吸CO2的释放速率随时间变化情况如图所示,请回答下列问题:
(1)图中a曲线表示的呼吸方式为________________。
(2)密闭容器内开始产生酒精的时间是________(填“6h前”“6h时”或“6h”后)。
(3)8h时细胞内ATP的合成场所是________,此时合成ATP所需能量________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。
(4)在a、b两曲线相交时,b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量为a曲线的________倍。
(5)密闭容器内,酵母菌的CO2的释放速率在6h时________(填“小于”“等于”或“大于”)8h时。
14.不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。
在科学研究中常通过呼吸熵(RQ=释放的CO2体积/消耗的O2体积)推测生物用于有氧呼吸的能源物质。
下图是测定发芽种子呼吸熵的两个装置。
关闭活塞,在25℃下经过20分钟读出刻度管中着色液滴移动的距离。
设装置1和装置2中有色液
滴分别向左移动x和y(mm),x和y值反映了容器内气体体积的减少量,请回答下列问题:
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是____________。
(2)x代表____________,y代表____________________。
(3)若测得x=200mm,y=30mm,则该发芽种子的呼吸熵是____________。
(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ,则应将该装置放于何种条件下进行?
________,原因是__________________________________________________________。
(5)为使测得的x和y值更精确,还应再设置一对照装置。
对照装置的容器和试管中应分别放入_______________________。
设置对照的目的是______________________________。
(6)小琪同学在做这个实验时,将生理状态相同的发芽种子等量分装到两个装置中。
假定其他操作步骤无误,她发现开始的一段时间内装置1中的着色液滴向左移动,而装置2中的着色液滴位置却不发生改变,则可推测该发芽种子进行呼吸作用所消耗的能源物质主要是______________,理由是________________________________________;
若发现装置1和装置2中的着色液滴均向左移动,则该发芽种子进行呼吸作用所消耗的能源物质主要是____________________,理由是______________________________________________。
15.图甲表示光照强度对光合作用强度的影响,图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。
(1)图甲中B点的生理状况与图乙中______________时相同,此时细胞中产生ATP的部位是________________________________________。
(2)图乙中,植物开始进行光合作用的时间为________,植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为______________。
(3)如图为探究光合作用速率的装置,实验开始时,针筒的读数是0.2mL,水滴位置在X处,恒温30min后,将针筒容量调到0.6mL处,水滴的位置恢复到X处。
若以氧气释放量表示光合作用速率,则植物光合作用的速率是________mL/h,该数值比实际光合作用速率低,原因是________________________________________________________________________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】小麦种子进行有氧呼吸吸收了O2产生了CO2,CO2被NaOH溶液吸收,着色液滴的移动代表了O2的消耗速率,A项正确;
NaOH溶液换为清水后,小麦种子无氧呼吸产生的CO2使着色液滴右移,着色液滴的移动代表了无氧呼吸速率,B项正确;
把活的小麦种子换为死种子,可作为对照装置,C项正确;
实验过程中细胞呼吸释放的能量,使温度计的示数增大。
2.【答案】C
【解析】图中d点和h点时,玻璃罩内的CO2浓度达到平衡,此时光合速率等于呼吸速率;
在夜间只进行呼吸作用,但是ab段上升速率快,而bc段变缓,这是由于凌晨温度较低,呼吸作用减弱;
h点时光合作用积累的有机物最多,但光合速率不是最大;
b点之前,CO2增加的速率快,b点之后,CO2增加的速率慢,因此呼吸速率最小值可能出现在b点。
3.【答案】B
【解析】甲图中氧浓度为a时只释放CO2而不吸收O2,说明此时只进行无氧呼吸,产物是酒精和CO2,A错误;
当氧浓度为d时,CO2释放量等于O2吸收量,说明此时只进行有氧呼吸,B正确;
乙图中C点时有机物消耗量最少,C点对应的条件最适于储存种子或水果,C错误;
氧气没有抑制有氧呼吸的作用,D错误。
4.【答案】C
【解析】用注射器向广口瓶中注入5mLO2后要立刻关闭夹子B,以确保广口瓶中O2的准确数量;
测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行,最后取平均值,以减小误差;
小鼠是恒温动物,25℃时的呼吸速率低于10℃时的呼吸速率;
NaOH溶液可吸收呼吸作用产生的CO2,以排除对实验结果的干扰。
5.【答案】D
【解析】装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误、D正确;
装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸,B错误;
装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌只进行有氧呼吸,C错误。
6.【答案】B
【解析】该实验的自变量是氧气的有无,温度属于无关变量,A错误;
该实验通过Ca(OH)2溶液检测CO2的产生量,B正确;
空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2,但应先除去泵入气体中的CO2,C错误;
乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母,避免高温杀死酵母菌,D错误。
7.【答案】
(1)种子的无氧呼吸产生了二氧化碳 酒精 重铬酸钾
(2)有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 水
(3)3∶2 (4)自由水 种子萌发为幼苗,进行光合作用产生氧气
【解析】
(1)由图可知在O~t1期间,氧气含量没有减少,而广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是种子的无氧呼吸产生了二氧化碳。
植物无氧呼吸产生二氧化碳同时还会产生酒精,酒精可以在酸性条件下用重铬酸钾鉴定,会出现灰绿色。
(2)由图可知,在t1~t2期间,瓶内O2含量降低应是细胞进行有氧呼吸导致的,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
氧气与[H]生成水,故氧气到了水中。
(3)测得t1~t2期间,广口瓶内O2和CO2含量变化比例为2∶3,有氧呼吸利用的氧气和产生的二氧化碳摩尔数比是相同的,根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式可知有氧呼吸消耗的葡萄糖占
,无氧呼吸消耗的葡萄糖为
,故无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为3∶2。
(4)t2时,水在细胞内主要以自由水的形式存在,如果t3后,广口瓶内O2含量开始增加,最可能的原因是种子萌发为幼苗,进行光合作用产生了氧气。
8.【答案】
(1)类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素) (叶绿体)类囊体的薄膜(或基粒、类囊体) 碳酸钙(CaCO3)
(2)三碳化合物(C3) 吸收量 (3)pH 溴麝香草酚蓝水溶液 (4)14
(1)吸收光能的色素除了叶绿素a、叶绿素b之外,还包括类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素),这些物质分布在(叶绿体)类囊体的薄膜上,提取色素的方法是:
在剪碎的绿叶中加入SiO2、碳酸钙、无水乙醇后快速研磨,经过滤获得色素滤液。
(2)光反应产生的NADPH等与叶绿体基质中的三碳化合物(C3)反应生成(CH2O),该过程称为三碳化合物的还原,本实验除了通过测定氧气释放量,还可以通过测定CO2的吸收量来计算净光合速率。
(3)培养草莓幼苗的过程中,隔天更换培养液,除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外,还能防止培养液的pH值改变,影响实验结果。
在替换下来的培养液中含有根部呼吸作用产生的二氧化碳,故加入溴麝香草酚蓝水溶液,溶液颜色将由蓝变绿再变黄。
(4)若pH为a时,净光合速率为150,呼吸速率为200,草莓幼苗要正常生长,则白天积累的有机物的量要大于夜间消耗的有机物的量,假设每天适宜的光照时间为X小时,则150X>
200(24-X),X>
13.7小时,则每天适宜的光照时间不少于14小时。
9.【答案】
(1)CO2的固定 C3 [H]和ATP
(2)增加 (3)① 200 (4)CO2 有“CO2泵”(维持维管束鞘细胞内有较高CO2浓度)
(1)根据光合作用暗反应中的物质变化可以判断,图1维管束鞘细胞中①过程表示CO2的固定,A为三碳化合物(C3),②过程(三碳化合物的还原)需要光反应提供[H]和ATP。
(2)在光合作用过程中,某种抑制剂使“CO2泵”的活性降低,CO2浓度下降,短时间内C3含量减少,C5的含量增加。
(3)光照强度达到饱和后,CO2浓度是限制光合作用速率的主要外界因素;
植物呼吸速率=50mL·
h-1,光照强度为15klx时,净光合作用吸收CO2的速率=150mL·
h-1,玉米光合作用固定CO2速率=150+50=200mL·
h-1。
(4)由于玉米叶肉细胞存在通过“CO2泵”入维管束鞘细胞的机制,使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2,所以叶片气孔开度下降时,玉米光合作用速率基本不受影响。
10.【答案】
(1)NaOH溶液 黑暗环境
(2)在一定的温度范围内,光合作用强度随着温度的升高而增强,超过一定温度后,光合作用强度随着温度的升高而减弱 (3)①a>b>c ②Ⅰ
(1)要测定植物的有氧呼吸速率,首先应将图甲装置置于黑暗条件下以确保该植物不能进行光合作用,另外图甲装置只能通过测定氧气的消耗量来测定有氧呼吸速率,有氧呼吸不仅消耗氧气,还能释放CO2,故装置内烧杯中的液体应能吸收植物呼吸作用所释放的CO2。
(2)水柱高度的变化值可反映光合作用强度的大小,其他条件相同且适宜的情况下,在一定的温度范围内,光合作用强度随着温度的升高而增强,超过一定温度后,光合作用强度随着温度的升高而减弱。
(3)温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度,在达到最适温度前,光合作用强度随着温度的升高而升高,因此b>c,又因为只有a超过了光合作用的最适温度,因此三个温度的大小关系为a>b>c。
在达到最适CO2浓度前,光合作用强度随着CO2浓度的增大而增大,再根据图中信息可知,三者中最接近最适CO2浓度的是Ⅰ。
11.【答案】
(1)X Y+2X 增强 增强
(2)14 30
(1)呼吸速率可用单位时间内有机物的减少量来表示,所以是X。
净光合速率可用单位时间内有机物的积累量来表示,而总光合速率还要加上呼吸消耗有机物的量,所以是Y+2X。
在13~16℃之间,随着温度的升高,呼吸作用强度很明显在逐渐增强,光合作用强度也在逐渐增强。
(2)单位时间的净光合作用的积累量是Y+X,10小时的积累量是10(Y+X),再黑暗10小时,只有细胞呼吸,消耗的有机物的量是10X,经过10小时光照,10小时黑暗,剩余的有机物的量是10Y,据题图可知,在14℃时增重最多,增加的量是30mg。
12.【答案】
(1)避免光合作用的影响 (呼吸作用相关的)酶的活性
(2)30℃ 短时间增大,较长时间减小 (3)大于
(1)在光下,植物会进行光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,影响呼吸速率的测定。
(2)题干中“较长时间维持较快呼吸速率”,结合曲线不难看出30℃符合要求,40℃仅在短时间内呼吸速率较快,不符合要求。
(3)葡萄糖经过有氧呼吸第一阶段,1mol葡萄糖产生了2mol丙酮酸和4mol[H],如果丙酮酸氧化分解,2mol丙酮酸和1mol葡萄糖相比,产生的二氧化碳是相同的,但是由于2mol丙酮酸比1mol葡萄糖少了4mol[H],需要的氧气就少2mol;
用方程式可以表示如下:
呼吸底物为葡萄糖时,有氧呼吸方程式为C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量,推算出Y=1;
呼吸底物为丙酮酸时,有氧呼吸方程式为2C3H4O3+6H2O+5O2
6CO2+10H2O+能量,推算出X=1.2,所以X大于Y。
13.【答案】
(1)有氧呼吸
(2)6h前 (3)细胞质基质 不能
(4)3 (5)大于
(1)刚开始时容器内有氧气,酵母菌进行有氧呼吸,随着氧气的逐渐消耗,有氧呼吸逐渐减弱,开始出现无氧呼吸,因此曲线a表示有氧呼吸,曲线b表示无氧呼吸。
(2)从图形分析,密闭容器内酵母菌在6h前开始进行无氧呼吸,即6h前酒精就开始产生。
(3)8h时,有氧呼吸CO2的释放速率为0,此时酵母菌只进行无氧呼吸,细胞内合成ATP的场所是细胞质基质,此时产生的ATP来自无氧呼吸第一阶段,即葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的过程。
(4)a、b两曲线相交时,有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的速率相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式计算,此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍。
(5)根据图形分析,6h时酵母菌有氧呼吸较强,而8h时酵母菌只进行无氧呼吸,且强度较弱,故6h时CO2释放速率大于8h时。
14.【答案】
(1)吸收CO2
(2)消耗O2的体积 消耗O2和释放CO2的体积之差 (3)0.85 (4)黑暗条件下 避免幼苗进行光合作用干扰呼吸作用产生的气体量的变化 (5)死的发芽种子和蒸馏水 用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的气体体积变化
(6)葡萄糖(糖类) 以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时,吸收的O2量等于释放的CO2量 富含氢的物质(如脂肪) 富含氢的物质在被氧化分解时消耗的O2量大于释放的CO2量
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是吸收CO2。
(2)x表示呼吸作用消耗的O2的体积,y表示呼吸作用消耗的O2和释放的CO2的体积之差。
(3)若x=200mm,y=30mm,则释放的CO2体积相对值为200-30,所以该发芽种子的呼吸熵RQ=(200-30)/200=0.85。
(4)若测定已长出真叶幼苗的RQ,则应将该装置放在黑暗条件下进行实验,以避免幼苗光合作用干扰呼吸作用产生的气体量的变化。
(5)为使测得的x和y值更准确,