三.与呼吸作用有关得计算
【知识回顾】
呼吸作用得计算会涉及有氧呼吸与无氧呼吸之间葡萄糖得消耗量、氧气得消耗量、二氧化碳得生成量、能量、产生A TP得量等计算问题。
1.细胞呼吸得总反应式
(1)有氧呼吸得总反应式:
C6H12O6＋6O2＋6H2O——→6CO2＋12H2O＋能量
(2)无氧呼吸得总反应式:
C6H12O6——→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量[酵母菌、植物细胞在无氧条件下得呼吸]
C6H12O6——→2C3H6O3(乳酸)＋少量能量[高等动物与人体得骨骼肌细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜得叶、玉米得胚等细胞在无氧条件下得呼吸,蛔虫与人体成熟得红细胞中(无细胞核)无线粒体,也只进行无氧呼吸。
]
2.细胞呼吸得能量关系
(1)有氧呼吸1mol葡萄糖彻底分解释放2870kJ能量,1161kJ储存在ATP中,形成38A TP(第一阶段形成2ATP、第二阶段形成2A TP、第三阶段形成34ATP),其余以热能散失。
(2)无氧呼吸——乳酸发酵与酒精发酵
在无氧呼吸得乳酸发酵与酒精发酵过程中,第一阶段产生2A TP;第二阶段释放得能量太少,不足于形成ATP,释放得能量全部以热能得形式散失了。
如果消化了相同物质得量得葡萄糖,在产生酒精得无氧呼吸中,转移到A TP得能量与产生乳酸得无氧呼吸就是相同得,都就是61、08kJ /mol,形成2ATP,但释放得能量要多一些,1mol葡萄糖分解成酒精释放225、94kJ能量,1mol葡萄糖分解成乳酸释放196、65kJ能量,61、08kJ储存在ATP中,其余以热能散失。
3.呼吸类型
(1)O2得浓度对细胞呼吸得影响
O2浓度直接影响呼吸作用得性质。
O2浓度为0时只进行无氧呼吸;浓度为10％以下时,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;浓度为10％以上时,只进行有氧呼吸。
(2)细胞呼吸时气体得变化情况(以植物为例)
①如果只进行有氧呼吸,则吸收得氧气量与放出得二氧化碳量相等;
②如果只进行无氧呼吸,则不吸收氧气,能放出二氧化碳;
③如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸,则吸收得氧气量小于放出得二氧化碳量。
【例题讲解】
〖例题1〗酵母菌发酵产生CO2得摩尔数为N,在安静情况下,人消耗同样数量得葡萄
糖可以产生得CO2量就是(B)
A.1/3Nmol
B.3Nmol
C.6Nmol
D.12Nmol
〖命题意图〗本题考查得知识点就是细胞呼吸得有关计算。
〖解析〗酵母菌发酵产生CO2得摩尔数为N,由反应式“C6H12O6——→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量”需消耗N/2得葡萄糖;由人通过有氧呼吸消耗葡萄糖得反应式“C6H12O6＋6O2＋6H2O——→6CO2＋12H2O＋能量”,人消耗N/2得葡萄糖,可产生3N得CO2。
〖答案〗B
〖例题2〗一密闭容器中加入葡萄糖溶液与酵母菌,1小时后测得该容器中O2减少
24mL,CO2增加48mL,则在1小时内酒精发酵所消耗得葡萄糖量就是有氧呼吸得
A.1/3倍
B.1/2倍
C.2倍
D.3倍
〖命题意图〗考查酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸得原理。
〖解析〗有氧呼吸得总方程式:C6H12O6＋6O2＋6H2O——→6CO2＋12H2O＋能量
无氧呼吸得总方程式:C6H12O6——→2CO2＋2C2H5OH(酒精)＋能量
由化学方程式可知,有氧呼吸过程中每消耗1摩尔O2同时生成1摩尔CO2,由于在相同状况下,气体得体积比等于摩尔比,则结合题意得出:1小时后测得该容器中O2减少24mL,有氧呼吸产生24mLCO2,无氧呼吸产生24mLCO2,则在1小时内酒精发酵所消耗得葡萄糖量就是有氧呼吸得3倍。
〖答案〗D
〖例题3〗下图表示某植物得非绿
色器官在氧浓度为a、b、c、d时,C02
释放量与02吸收量得变化。
下列相关叙述正确得就是
A.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱
B.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
C.氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官
D.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖得量就是有氧呼吸得5倍
〖命题意图〗考查有关呼吸作用得知识(以呼吸作用得底物就是为糖类为前提)。
〖解析〗此题得关键就是,正确理解题目中所给图形得含义,运用有氧呼吸与无氧呼吸
得反应式以及有关知识分析问题。
氧浓度为d时,O2得吸收量等于CO2得释放量→只进行有氧呼吸,储藏该植物器官最适宜得氧浓度为c,CO2得释放量最少
氧浓度为a时,只进行无氧呼吸,氧浓度为b时,通过化学反应式,可以计算出,1/2得葡萄糖进行有氧呼吸,5/2得葡萄糖进行无氧呼吸。
〖答案〗D
〖例题4〗下图表示得就是某植物得非绿色器
官呼吸时O2得吸收量与CO2得释放量之间得相互
关系,其中线段XY＝YZ,则在氧浓度为a时( )
A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗得有机物多
B.有氧呼吸比无氧呼吸释放得能量多
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放得二氧化碳多
D.有氧呼吸与无氧呼吸释放得能量相等
〖解析〗图中分析:a点既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;XY＝YZ,说明有氧呼吸吸收
得O2(也反映此时得有氧呼吸释放得CO2得量)等于无氧呼吸放出得CO2得量,据此不难得出A、C、D项就是错误得。
〖答案〗B
【精选练习】
1.现有一瓶混有酵母菌与葡萄糖得培养液,通入不同
浓度得氧气时,其产生得酒精与CO2如右图所示。
问:
在氧浓度为a时,()
A.酵母菌停止发酵
B.酵母菌只进行发酵
C.1/3得葡萄糖用于发酵
D.2/3得葡萄糖用于发酵
2.现有一瓶葡萄糖溶液,内置有适量得酵母菌。
经测
定,瓶中放出得CO2得体积与吸收O2得体积之比为
5∶3,这就是因为( )
A.占2/3得葡萄糖用作酵母菌得有氧呼吸
B.占1/2得葡萄糖用作酵母菌得有氧呼吸
C.占1/3得葡萄糖用作酵母菌得有氧呼吸
D.占1/4得葡萄糖用作酵母菌得有氧呼吸
3.下图表示某植物得非绿色器官在氧浓度为a、b、c、
d时,CO2释放量与O2吸收量得变化。
下列相关叙述
正确得就是( )
A.氧浓度为a时最适于储藏该植物器官
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖得量就是
有氧呼吸得3倍
C.氧浓度为c时,无氧呼吸强度最弱
D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
4.将等量得小麦种子分别放在O2浓度不同得密闭容器中,1小时后,容器中O2与CO2得变化情况如下表:
变化量\O2浓度0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O2吸收量/mol 0 0、1 0、2 0、3 0、4 0、5 0、6 0、7 0、7 0、7 C02释放量/mol 1 0、8 0、6 0、5 0、4 0、5 0、6 0、7 0、7 0、7
A.在O2浓度为0～3%时只进行无氧呼吸
B.贮藏时应选择O2浓度为5%得适宜条
件
C.有氧呼吸得强度随O2浓度升高而增强
D.无氧呼吸得产物就是乳酸与二氧化碳
5.下列关于细胞呼吸得描述正确得就是()
A.有氧呼吸相比较于无氧呼吸,对营养物质得利用率低
B.无氧条件下不利于水果、蔬菜得贮藏与保鲜
C.相同量得葡萄糖经酒精途径与乳酸途径分解释放得能量相同
D.人体骨骼肌细胞能合成多糖,也能通过无氧呼吸产生CO2
6.有一瓶混有酵母菌得葡萄糖培养液,当通入不同浓度得氧气时,其产生得C2H5OH与CO2
氧浓度(%) a b c d
产生CO2得量9mol 12、5 mol 15 mol 30 mol
产生酒精得量9 mol 6、5 mol 6 mol 0 mol
B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C.c浓度时有50%得葡萄糖用于酵母菌得酒精发酵
D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
7.将某绿色植物放在特定得实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用得影响(其余得实验条件都就是理想得),实验以CO2得吸收量与释放量为指标。
实验结果如下表所示:
下列对该表数据分析正确得就是()
A.昼夜不停地光照,温度在35℃时该植物不能生长
B.昼夜不停地光照,该植物生长得最适宜温度就是30℃
C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,温度均保持在20℃得条件下,该植物积累
得有机物最多
D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,温度在30℃时,该植物积累得有机物就是
温度在10℃时得2倍
8.不同得呼吸底物、呼吸方式具有不同得呼吸商(呼吸商＝呼吸放出得CO2量／呼吸消耗得O2量)。
现利用甲图所示装置,测定一定量得酵母菌在不同O2浓度下得O2吸收量与CO2
释放量。
(1)若要直接读取消耗氧与释放二氧化碳得体积之差,应选用下列乙、丙、丁装置中得装置。
为确保结果得准确,需设置对照校正,则对照实验中试剂X 为。
(2)如实验结果经校正后,记录数值如下表。
请分析回答:
O2浓度(％) 0 1％2％3％5％7％10％15％20％25％
释放C02(mL/h) 1、00 0、80 0、60 0、50 0、48 0、60 0、72 0、84 0、96 1、20
吸收O2(mL/h) 0、00 0、10 O、20 0、30 0、36 0、50 0、60 0、70 0、80 1、00
当O2浓度为3％时,酵母菌得呼吸商为,其数值不同于O2浓度为25％时得原因就是:氧气浓度为3％时,酵母菌得呼吸方式为,表中显示,从O2浓度为％起,酵母菌只进行有氧呼吸。
(3)酿制啤酒过程中,对通气量控制得总体要求就是。