Question

4．如图是高等生物细胞有氧呼吸过程的图解，据图回答：
（1）图中①、③所代表的物质分别是丙酮酸、CO₂．
（2）④、⑤、⑥代表能量，其中最多的代号是⑥．
（3）[H]与O₂结合生成②的过程，发生的场所是线粒体内膜．
（4）有氧呼吸的反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（5）人体肌细胞内如果缺氧，C₆H₁₂O₆氧化的最终产物是乳酸．
（6）若图示过程产生了6mol CO₂，则酵母菌在无氧条件下要产生相同的CO₂，需3mol葡萄糖．现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进O₂的体积与放出CO₂的体积比是2：3，这是因为有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是2：3
（7）空气中氧气要想进行有氧呼吸要经过22层磷脂分子层，9层细胞膜．

Answer 1

分析 1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，发生在线粒体基质中；第三阶段是还原氢与氧气结合形成水，发生在线粒体内膜上；有氧呼吸的三个阶段都释放能量、合成ATP，其中有氧呼吸第三阶段释放的能量最多、合成的ATP数量最多．
2、细胞有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸；酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，反应式是：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量，无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，反应式是：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．
3、外界氧气进入人体内参与有氧呼吸过程的途径是：氧气→肺泡→血浆→红细胞→血浆→组织液→组织细胞→线粒体．

解答 解：（1）由题图可知，①是葡萄糖酵解产生的、并参与有氧呼吸第二阶段的物质，为丙酮酸；
③是有氧呼吸第二阶段的产物二氧化碳．
（2）有氧呼吸的三个阶段都释放能量，释放能量最多的阶段是有氧呼吸的第三阶段，即图中的⑥．
（3）[H]与O₂结合生成②的过程是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上．
（4）有氧呼吸的反应式为：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（5）人体细胞在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸．
（6）酵母菌呼吸时，1mol葡萄糖进行有氧呼吸产生6mol二氧化碳，1mol葡萄糖进行无氧呼吸产生2mol二氧化碳，若图示过程产生了6mol CO₂，则酵母菌在无氧条件下要产生相同的CO₂，需要3mol葡萄糖；由题意知，有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进O₂的体积与放出CO₂的体积比是2：3，则有氧呼吸产生的二氧化碳与无氧呼吸产生的二氧化碳之比是2：1，因此有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是（2÷6）：（1÷2）=2：3．
（7）空气中氧气要进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段的反应需要经过肺泡壁（2层细胞膜）、
毛细血管壁（2层细胞膜），进入血浆，然后进入红细胞内（1层红细胞膜），由红细胞中的血红蛋白运输到组织处毛细血管，氧气再穿过红细胞膜（1层细胞膜）、毛细血管壁（2层细胞膜）进入组织液，并穿过组织细胞膜、线粒体外膜、线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段的反应，共穿过了11层膜、22层磷脂分子；该过程中穿过的细胞膜是9层．
故答案为：
（1）丙酮酸      CO₂
（2）⑥
（3）线粒体内膜
（4）C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂→6CO₂+12H₂O+能量
（5）乳酸
（6）3mol   有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是2：3
（7）22   9

点评 本题涉及的知识点是有氧呼吸的过程和图解，无氧呼吸的方式和产物，内环境在细胞与外界环境之间进行物质交换过程中的作用，要求学生熟练识记有氧呼吸的过程、场所、物质和能量变化，有氧呼吸与无氧呼吸的反应式，人体与外界环境进行气体交换的过程等知识点，并应用相关知识通过分析、比较等方法综合解答问题的能力．