3与呼吸作用有关的计算

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: