与呼吸作用有关的计算

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2020年08月04日 06:11
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踌躇满志-二十四孝图读后感


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三.与呼吸作用有关的计算
【知识回顾】
呼吸作用的计 算会涉及有氧呼吸与无氧呼吸之间葡萄糖的消耗量、氧气的消耗量、
二氧化碳的生成量、能量、产生AT P的量等计算问题。
1.细胞呼吸的总反应式
(1)有氧呼吸的总反应式:
C< br>6
H
12
O
6
+6O
2
+6H
2< br>O——→6CO
2
+12H
2
O+能量
(2)无氧呼吸的总反应式:
C
6
H
12
O
6< br>——→2C
2
H
5
OH(酒精)+2CO
2
+少量能 量 [酵母菌、植物细胞在无氧条
件下的呼吸]
C
6
H
12O
6
——→2C
3
H
6
O
3
(乳酸) +少量能量 [高等动物和人体的骨骼肌细胞、马铃
薯块茎、甜菜块根、胡萝卜的叶、玉米的胚等细胞 在无氧条件下的呼吸,蛔虫和人体成
熟的红细胞中(无细胞核)无线粒体,也只进行无氧呼吸。]
2.细胞呼吸的能量关系
(1)有氧呼吸1mol葡萄糖彻底分解释放2870kJ能量,1 161kJ储存在ATP中,形成38ATP
(第一阶段形成2ATP、第二阶段形成2ATP、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 吸的乳酸发酵与酒精发酵过程中,第一阶段产生2ATP;第二阶段释放的能
量太少,不足于形成ATP ,释放的能量全部以热能的形式散失了。如果消化了相同物质
的量的葡萄糖,在产生酒精的无氧呼吸中, 转移到ATP的能量与产生乳酸的无氧呼吸是
相同的,都是61.08kJ mol,形成2ATP,但 释放的能量要多一些,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)O
2
的浓度对细胞呼吸的影响
O
2
浓度直接影响呼吸作用的性质。O
2
浓度为0时只进行无氧呼吸;浓度为10%以下< br>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)细胞呼吸时气体的变化情况(以植物为例)
①如果只进行有氧呼吸,则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等;
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,则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
【例题讲解】
〖例题1〗酵母菌发酵产生CO
2
的摩尔数为N,在安静情况下,人消耗同样数量的葡
萄糖可以产生的CO
2
量是(B)
A.13Nmol B.3Nmol C.6Nmol D.12Nmol
〖命题意图〗本题考查的知识点是细胞呼吸的有关计算。
〖解析〗酵母菌发酵产生CO
2
的摩尔数为N,由反应式“C
6
H
12
O
6
——→2C
2
H
5
OH(酒
精) +2CO
2
+少量能量”需消耗N2的葡萄糖;由人通过有氧呼吸消耗葡萄糖的反应式
“C
6
H
12
O
6
+6O
2
+6H
2
O——→6CO
2
+12H
2
O+能量”,人消耗N2的葡萄糖 ,可产生3N的
.


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CO
2
。〖答案〗B
〖例题2〗一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1小时后测得该容器中O
2
减少< br>24mL,CO
2
增加48mL,则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的
A.13倍 B.12倍 C.2倍 D.3倍
〖命题意图〗考查酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的原理。
〖解析〗有氧呼吸的总方程式:C6
H
12
O
6
+6O
2
+6H
2O——→6CO
2
+12H
2
O+能量
无氧呼吸的总方程式:C
6
H
12
O
6
——→2CO
2
+ 2C
2
H
5
OH(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O
2
同时生成1摩尔CO
2,由于在
相同状况下,气体的体积比等于摩尔比,则结合题意得出:1小时后测得该容器中O
2

少24mL,有氧呼吸产生24mLCO
2
,无氧呼吸产生24mLC O
2
,则在1小时内酒精发酵所
消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。
〖答案〗D
〖例题3〗下图表示某植物的非绿
色器官在氧浓度为a、b、c、d时, C0
2
释放量和0
2
吸收量的变化。下列相关叙
述正确的是
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的量是有氧呼吸的5倍
〖命题意图〗考查有关呼吸作用的知识(以呼吸作用的底物是为糖类为前提)。
〖解析〗此题 的关键是,正确理解题目中所给图形的含义,运用有氧呼吸和无氧呼
吸的反应式以及有关知识分析问题。 氧浓度为d时,O
2
的吸收量等于CO
2
的释放量→只
进行有氧呼吸 ,储藏该植物器官最适宜的氧浓度为c,CO
2
的释放量最少
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,12
的葡萄糖进行有氧呼吸,52的葡萄糖进 行无氧呼吸。
〖答案〗D
〖例题4〗下图表示的是某植物的非绿色器官
呼吸时O< br>2
的吸收量和CO
2
的释放量之间的相互关
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的有机物多
B.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
D.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
〖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
吸吸收的O
2
(也反映此时的有氧呼吸释放的CO< br>2
的量)等于无氧呼吸放出的CO
2
的量,
据此不难得出A、C、D项 是错误的。
〖答案〗B
【精选练习】
1.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液 ,通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO
2
.


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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.13的葡萄糖用于发酵
D.23的葡萄糖用于发酵
2.现有一瓶葡萄糖溶液,内置有适量的酵母菌。经
测定 ,瓶中放出的CO
2
的体积与吸收O
2
的体积之比
为5∶3,这是因 为 ( )
A.占23的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸
B.占12的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸
C.占13的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸
D.占14的葡萄糖用作酵母菌的有氧呼吸
3.下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、 b、
c、d时,CO
2
释放量和O
2
吸收量的变化。下列相关
叙述正确的是 ( )
A.氧浓度为a时最适于储藏该植物器官
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是
有氧呼吸的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.将等量的小麦种子分别放在O
2
浓度不同的密闭容器中,1小时后,容器中O2
和CO
2
的变化情况如下表:
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 0.7 0.7
C0
2
释放量mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
下列有关叙述中正确的是 ( )
A.在O
2
浓度为0~3%时只进行无氧呼吸 B.贮藏时应选择O
2
浓度为5%的适
宜条件
C.有氧呼吸的强度随O
2
浓度升高而增强 D.无氧呼吸的产物是乳酸和二氧化碳
5.下列关于细胞呼吸的描述正确的是 ( )
A.有氧呼吸相比较于无氧呼吸,对营养物质的利用率低
B.无氧条件下不利于水果、蔬菜的贮藏和保鲜
C.相同量的葡萄糖经酒精途径和乳酸途径分解释放的能量相同
D.人体骨骼肌细胞能合成多糖,也能通过无氧呼吸产生CO
2
6.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C
2
H
5
OH和CO
2
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CO
2
的量


9mol 12.5 mol 15 mol
6 mol
30 mol
0 mol 产生酒精的量 9 mol 6.5 mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
.


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C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
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的实验装置中,研究温 度对光合作用与呼吸作用的影响(其余
的实验条件都是理想的),实验以CO
2
的吸收 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的是 ( )
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,该植物生长的最适宜温度是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℃的条件下,该植物
积累的有机物最多
D.每天交替进行 12小时光照、12小时黑暗,温度在30℃时,该植物积累的有机物
是温度在10℃时的2倍
8.不同的呼吸底物、呼吸方式具有不同的呼吸商(呼吸商=呼吸放出的CO
2
量/呼吸消< br>耗的O
2
量)。现利用甲图所示装置,测定一定量的酵母菌在不同O
2
浓度下的O
2
吸收量和
CO
2
释放量。
(1)若要直接读取消耗氧和释放二氧化碳的体积之差,应选用下列乙、丙、丁装置
中的 装置。为确保结果的准确,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:
O
2
浓度(%)
释放C0
2
(mLh)
吸收O
2
(mLh)
0
1.0
0
0.0
0
1

0.8
0
0.1
0
2% 3

5

0.4
8
0.3
6
7

0.6
0
0.5
0
10

0.7
2
0.6
0
15

0.8
4
0.7
0
20

0.9
6
0.8
0
25

1.2
0
1.0
0
0.60 0.5
0
O.2
0
0.3
0
当O
2
浓度为3%时,酵母菌的呼吸商为 ,其数值不 同于O
2

度为25%时的原因是:氧气浓度为3%时,酵母菌的呼吸方式
为 ,表中显示,从O
2
浓度
为 %起,酵母菌只进行有氧呼吸。
.


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(3)酿制啤酒过程中,对通气量控制的总体要求
是 。
.

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