1、1培优点五 细胞呼吸的相关计算应用 1:CO 2释放总量=有氧呼吸释放的 CO2量+无氧呼吸释放的 CO2量典例 1. 在 a、b、c、d 条件下,测得某植物种子萌发时 CO2和 O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖,下列叙述中正确的是( )Aa 条件下,呼吸产物 CO2来自线粒体Bb 条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的 1/5Cc 条件下,无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸作用消耗葡萄糖总量的 2/5Dd 条件下,产生的 ATP 全部来自线粒体【解析】表中 CO2释放量为有氧呼吸和无氧呼吸的 CO2释放量之和,O 2吸收量与有氧呼吸的CO2释放量相等,故无氧呼吸的 CO2释放量
2、=CO 2释放量-O 2吸收量。a 条件下,O 2吸收量为0,说明此时仅进行无氧呼吸,A 错误;b 条件下,无氧呼吸释放的 CO2量为 8-3=5,结合反应式中物质间的关系进行计算:计算得:有氧呼吸消耗的葡萄糖 m=0.5,无氧呼吸消耗的葡萄糖 n=2. 5,B 正确;同理 c条件下,有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2量分别为 4 和 2,两者消耗的葡萄糖量分别为 2/3和 1,故无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸作用消耗葡萄糖总量的 3/5,C 错误;d 条件下,仅进行有氧呼吸,此时产生 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体,D 错误。【答案】B应用 2:O 2吸收量=有氧呼吸释放的 CO2量典例 2.
3、 机体在一定时间内,呼吸作用产生的 CO2 mol 数与消耗的 O2 mol 数比值,常被用来判断呼吸分解有机物的种类。根据葡萄糖彻底氧化分解反应式计算,此比值应是( )A0.5 B1.0 C1.5 D2.0【解析】葡萄糖彻底氧化分解为有氧呼吸,其化学反应方程式为:一、结合反应式进行细胞呼吸的相关计算2据反应式可知,产生的 CO2 mol 数与消耗的 O2 mol 数比值 1.0,B 正确。【答案】B应用 3:酒精产生量=无氧呼吸释放的 CO2量典例 3.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。下列据图中信息推断正确的是( )A氧浓度为 a
4、 时酵母菌只进行有氧呼吸B当氧浓度为 b 和 d 时,酵母菌细胞呼吸的场所不完全相同C当氧浓度为 c 时,只有 1/3 葡萄糖的用于酒精发酵D当氧浓度为 d 时,产生的 CO2最多,使溴麝香草酚蓝水溶液变成蓝色的时间最短【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,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;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,因此,氧浓度为 b 和 d 时酵母菌细胞呼吸的场所不完全相同,B 正确;设氧气浓度为 c 时有氧呼
5、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=6,6x+2y=15,解得 y=3,x=15,所以酒精发酵的葡萄糖占2/3,C 错误;当氧浓度为 d 时,产生的 CO2最多,使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间最短,D 错误。【答案】B二、对点增分集训1下列可准确判断储存的小麦种子细胞呼吸方式的方法是( )A检测有无 CO2生成 B检测是否有H产生C测定 O2消耗量与 CO2生成量的比值 D测定有机物的消耗量【解析】小麦的有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳,不能从有无二氧化碳的生成判断呼吸方式,A 错误;小麦的有氧呼吸和无氧呼吸都产生H,不能从有无H的生成判断呼吸方
6、式,B 错误;氧气消耗量与二氧化碳释放量比值等于 1,细胞进行只有氧呼吸,比值小于1,即进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,不消耗氧气,只释放二氧化碳,细胞只进行无氧呼3吸,C 正确;有机物的消耗量与温度、氧气浓度等有关,不能根据有机物的消耗量判断细胞呼吸方式,D 错误。【答案】C2酵母菌在有氧条件下和在无氧条件下进行呼吸产生的 CO2比为 2:1,那么它在这两种过程中所消耗的葡萄糖之比为( )A1:2 B2:1 C3:2 D2:3【解析】酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的公式:有氧呼吸:C 6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量;无氧呼吸:C 6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能
7、量。如果它在这两种呼吸过程中,有氧呼吸与无氧呼吸产生 CO2的比为 2:1,假设有氧呼吸产生 6molCO2,则有氧呼吸需要消耗 1mol 葡萄糖;而无氧呼吸产生 3molCO2,需要消耗 1.5mol 葡萄糖,因此它分别在有氧和无氧情况下所消耗的葡萄糖之比为 1:1.5=2:3【答案】D3参加运动会的运动员处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞,分解葡萄糖过程中产生的 CO2摩尔数与消耗的 O2摩尔数的比值分别( )。A相等、小于 1 B相等、大于 1 C相等、相等 D小于 1 、小于 1 【解析】静状态时肌肉进行有氧呼吸;剧烈运动时,部分细胞进行无氧呼吸,但人的无氧呼吸没有 CO2的产生
8、,C 正确。【答案】C4现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液,吸进氧气与放出 CO2的体积之比为 3:5,这是因为( )A有 1/4 的酵母菌在进行有氧呼吸B有 1/2 的酵母菌在进行有氧呼吸C有 1/3 的酵母菌在进行有氧呼吸D有 1/3 的酵母菌在进行无氧呼吸【解析】由葡萄糖有氧分解反应式可知,消耗的氧气量与释放的二氧化碳量相等,现吸进的氧气体积与放出的二氧化碳体积之比为 3:5,由此分析得出,还有一部分葡萄糖被酵母菌无氧分解。假设消耗的氧气量为 3 mol,则有氧分解的葡萄糖为 0.5 mol,释放出 3 mol 的二氧化碳。则另 2 mol 的二氧化碳由葡萄糖通过无氧分解产生。由酒精发酵的反
9、应式可知,需要分解 1 mol 葡萄糖。所以有氧分解的葡萄糖量与无氧分解的葡萄糖量之比为1:2,即有 1/3 的酵母菌参与有氧呼吸。【答案】C5下列有关叙述中正确的是( )4变化量O 2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%O 2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8CO 2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8A苹果果肉细胞在 O 2浓度为 03%和 5%25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸BO 2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生 ATP 越多C贮
10、藏苹果时,应选择 O 2浓度为 5%的适宜环境条件D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳【解析】苹果果肉细胞在 O 2浓度为 03%时既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,在 5%25%时只进行有氧呼吸,A 错误;当氧气浓度大于 20%以后,O 2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸不再增强,产生的 ATP 数量不在增多,B 错误;分析表格中的几个氧气浓度可知,O 2浓度为 5%时二氧化碳释放量最少,此时只进行有氧呼吸,消耗的有机物最少,是贮藏苹果时的最佳氧气浓度,C 正确;苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和二氧化碳,不产生乳酸,D 错误。【答案】C6如图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为
11、a、b、c、d 时,CO 2的释放量和 O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是( )A氧浓度为 a 时,最适于贮藏该植物器官B氧浓度为 b 时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 5 倍C氧浓度为 c 时,无氧呼吸最弱D氧浓度为 d 时,无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等【解析】最适于贮藏器官的氧浓度应该是释放二氧化碳最少时的氧浓度 c,因为此时呼吸作用最弱,消耗的有机物最少,A 错误;据图可看出,氧浓度为 b 时,释放的二氧化碳为8,吸收的氧气为 3,说明植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式,可以求出无氧呼吸消耗 2.5 的葡萄糖,而有氧呼吸只消耗 0.5 的葡萄糖,B 正确
12、;无氧呼吸最弱时应为 0,即只有有氧呼吸,应为氧浓度 d,C、D 错误。【答案】B57一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当向其中通入不同浓度的氧气时,其产生的 C2H5OH和 CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )氧浓度(%) a b c d产生 CO2的量(mol) 9 125 15 30产生酒精的量(mol) 9 65 6 0Aa 浓度时,酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 Bb 浓度时,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖大于无氧呼吸消耗的葡萄糖 Cc 浓度时,有 2/3 的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸Dd 浓度时,酵母菌只进行有氧呼吸,消耗 15 mol 葡萄糖【解析】a 浓度时
13、,产生的 CO2的量等于产生酒精的量,则说明此时酵母菌只进行无氧呼吸;A 错误。当 CO2量大于酒精的量时,则说明此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。b浓度有氧呼吸消耗 1mol 葡糖,无氧呼吸消耗葡萄糖 3.25mol;B 错误。c 浓度时,产生酒精的量 9mol,产生 CO2的量 15mol。有 2/3 的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸;C 正确。d 浓度时,酵母菌只进行有氧呼吸,消耗 5 mol 葡萄糖;D 错误。【答案】C8图 1 表示细胞呼吸的过程,图 2 表示细胞呼吸时气体交换的相对值的情况,图 3 表是氧气浓度对呼吸速率的影响,下列相关叙述中,正确的是( )A某些植物细胞中可以同
14、时发生图 1 所示的所有过程B图 2 中氧气浓度为 d 时,细胞中能通过图 1 所示过程产生 CO2和 H2OC图 3 中 C 点时细胞的呼吸方式与图 2 中氧浓度为 d 时一致D图 3 中能表示氧气浓度对人体呼吸速率的影响6【解析】图 1 中的表示有氧呼吸过程,或均表示无氧呼吸过程,某些植物细胞中可以同时发生图 1 所示的过程或过程,A 错误;图 2 中氧气浓度为 d 时,CO2释放量与 O2吸收量相等,说明细胞只进行有氧呼吸,因此能通过图 1 所示过程产生 CO2和 H2O ,B 正确;图 3 中 C 点时细胞的有氧呼吸与无氧呼吸都最低,图 2 中氧浓度为 a 时只进行无氧呼吸、氧浓度为 b 和 c 时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行、氧浓度为 d 时只进行有氧呼吸,其中 c 点时有氧呼吸与无氧呼吸的 CO2释放量最低,所以图 3 中 C 点时细胞的呼吸方式与图 2 中氧浓度为 c 时一致,C 错误;图 3 曲线表示的生物,在进行有氧呼吸与无氧呼吸时都有 CO2释放,而人体细胞进行无氧呼吸时没有 CO2释放,D 错误。【答案】B