（通用版）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第三單元 第二講 ATP與細(xì)胞呼吸學(xué)案（含解析）.doc

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ATP與細(xì)胞呼吸 知識體系——定內(nèi)容 核心素養(yǎng)——定能力 生命觀念 通過對ATP的結(jié)構(gòu)和功能，細(xì)胞呼吸類型和過程的學(xué)習(xí)，建立起生命的物質(zhì)與能量觀和普遍聯(lián)系的觀點(diǎn) 科學(xué)思維 通過分析ATP的合成、利用過程及對細(xì)胞呼吸方式的判斷，培養(yǎng)對問題進(jìn)行推理，并做出合理判斷的能力 科學(xué)探究 通過“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)，掌握對生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力 考點(diǎn)一　ATP的結(jié)構(gòu)、功能和利用[基礎(chǔ)識記類] 1．ATP的結(jié)構(gòu)概念圖 2．ATP的合成與利用 3．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(據(jù)圖填表) 項(xiàng)目 ATP的合成 ATP的水解 反應(yīng)式 ADP＋Pi＋能量 ATP＋H2O ATP＋H2O ADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量來源 光能(光合作用)、化學(xué)能(細(xì)胞呼吸) 儲存在高能磷酸鍵中的能量 能量去路 儲存于形成的高能磷酸鍵中 用于各項(xiàng)生命活動 反應(yīng)場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 生物體的需能部位 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)ATP能在神經(jīng)元線粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生，神經(jīng)細(xì)胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)消耗ATP(2016全國卷Ⅰ，T1AD)(√) (2)DNA與ATP中所含元素的種類相同(√) (2015全國卷Ⅰ，T1A) (3)1個(gè)ATP分子中只含有1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)() (4)活細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化只能單向進(jìn)行() (2014四川卷，T1D) (5)無氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源() (6)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡() (7)在蛋白質(zhì)合成過程中，ATP會轉(zhuǎn)化為ADP(√) (8)細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生(√) (2013海南卷，T4D) 2．請據(jù)ATP水解產(chǎn)生ADP的過程圖回答下列問題 (1)圖中A表示腺苷，P表示磷酸基團(tuán)。 (2)圖中①表示高能磷酸鍵，其中蘊(yùn)藏著大量化學(xué)能。 (3)圖中②為高能磷酸鍵水解釋放能量的過程，其作用是為生命活動提供能量。 (4)催化該過程的酶與催化ATP生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一種酶；高等植物細(xì)胞內(nèi)ATP在葉綠體類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體等部位生成。 (5)下列過程需要①過程提供能量的是①②③④⑤。 ①主動運(yùn)輸　②生物發(fā)光、發(fā)電?、奂∪馐湛s?、艿矸酆铣伞、荽竽X思考?、薷?xì)胞吸收水分 3．學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練 (1)人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運(yùn)動時(shí)，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP，以供運(yùn)動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：___________________ ________________________________________________________________________。 提示：ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動態(tài)平衡之中 (2)植物、動物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都以ATP作為能量“通貨”，由此說明了什么？______________________________________________。 提示：生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源 1．概括ATP與核苷酸的關(guān)系 2．理清ATP的合成、利用與細(xì)胞代謝的關(guān)系 3．明確ATP產(chǎn)生與O2間的關(guān)系 [對點(diǎn)落實(shí)] 1．(2018杭州一模)ATP的結(jié)構(gòu)示意圖如下，①③表示組成ATP的物質(zhì)或基團(tuán)，②④表示化學(xué)鍵。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．物質(zhì)①表示鳥嘌呤 B．化學(xué)鍵②斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于吸能反應(yīng) C．在ATPADP循環(huán)中③可重復(fù)利用 D．若化學(xué)鍵④斷裂，則左邊的化合物是ADP 解析：選C　圖中①表示腺嘌呤；②表示高能磷酸鍵，化學(xué)鍵②斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于放能反應(yīng)；③表示磷酸基團(tuán)，在ATPADP循環(huán)中③可重復(fù)利用；若化學(xué)鍵④斷裂，則左邊的化合物是AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一。 2．(2019攀枝花期末)用α、β、γ表示ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．ATP 的β、γ位磷酸基團(tuán)脫離，剩余部分可用于DNA的復(fù)制 B．ATP含有三個(gè)高能磷酸鍵，都能為生命活動提供能量 C．ATP 的β、γ位磷酸基團(tuán)脫離，剩余部分可用于基因的轉(zhuǎn)錄 D．ATP 的γ位磷酸基團(tuán)脫離，釋放的能量可用于葉綠體中水的分解 解析：選C　ATP 的β、γ位磷酸基團(tuán)脫離，剩余部分可用于RNA的復(fù)制；ATP含有兩個(gè)高能磷酸鍵，只有末端的高能磷酸鍵能為生命活動提供能量；ATP 的β、γ位磷酸基團(tuán)脫離，剩余部分可用于基因的轉(zhuǎn)錄；葉綠體中水的分解需要的是光能。 3．ATP是細(xì)胞代謝過程中的重要化合物，細(xì)胞內(nèi)還有與ATP結(jié)構(gòu)類似的GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．放能反應(yīng)常伴ATP等的合成，而吸能反應(yīng)不一定伴隨ATP等的水解 B．人體在劇烈運(yùn)動時(shí)伴隨著體內(nèi)貯存的ATP的水解 C．ATP和UTP等分子高能磷酸鍵全部斷裂后的產(chǎn)物是某些酶的基本組成單位 D．與ATP相同，GTP、CTP、UTP分子中均含有2個(gè)高能磷酸鍵 解析：選A　植物細(xì)胞進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP，其中并沒有伴隨放能反應(yīng)，而是光合色素吸收和轉(zhuǎn)化光能，用于合成ATP，而吸能反應(yīng)不一定伴隨ATP的水解，也可能是GTP、CTP等的水解；人體在劇烈運(yùn)動時(shí)需要消耗能量，伴隨著體內(nèi)貯存的ATP的水解；酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，ATP、UTP分子中高能磷酸鍵全部斷裂后的產(chǎn)物分別為腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸，它們是RNA酶的基本組成單位；根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)可知，GTP、CTP、UTP分子中均含有2個(gè)高能磷酸鍵。 [歸納拓展] 不同化合物中“A”的辨析 化合物 結(jié)構(gòu)簡式 “A”含義 共同點(diǎn) ATP 腺苷(由腺嘌呤和核糖組成) 所有“A”的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脫氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 考點(diǎn)二　細(xì)胞呼吸的過程及影響因素[重難深化類] 1．探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式(實(shí)驗(yàn)) (1)實(shí)驗(yàn)原理 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 ①配制酵母菌培養(yǎng)液。 ②安裝實(shí)驗(yàn)裝置。 ③檢測：把排氣管通入澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液，澄清石灰水變混濁，溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，將密閉裝置中的酵母菌培養(yǎng)液加入酸性重鉻酸鉀后，溶液變成灰綠色。 (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 條件 澄清石灰水的變化 重鉻酸鉀—濃硫酸溶液 甲組(有氧) 變混濁快 無變化 乙組(無氧) 變混濁慢 出現(xiàn)灰綠色 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。 ②在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。 2．圖解有氧呼吸過程 總反應(yīng)式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 3．比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同 項(xiàng)目 有氧呼吸 無氧呼吸 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 條件 需O2、酶 不需O2、需酶 產(chǎn)物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量 少量 特點(diǎn) 有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放 有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放 聯(lián)系 葡萄糖分解為丙酮酸階段完全相同 實(shí)質(zhì) 分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP 意義 為生物體的各項(xiàng)生命活動提供能量 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸(√) (2018全國卷Ⅲ，T5A) (2)有氧和無氧時(shí)，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同(√) (2013全國卷Ⅱ，T3D) (3)肺炎雙球菌無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸(√) (2013全國卷Ⅱ，T3A) (4)葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細(xì)胞的有氧呼吸過程中() (5)種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)() (6)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸() (7)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水() (8)無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累() 2．據(jù)生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解回答問題 (1)圖中A是丙酮酸，其產(chǎn)生的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。 (2)反應(yīng)①②③④中，必須在有氧條件下進(jìn)行的是，可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是①②④。(均填圖中序號) (3)蘋果貯藏久了，會有酒味產(chǎn)生，其原因是發(fā)生了圖中①③過程；而馬鈴薯塊莖貯藏久了卻沒有酒味產(chǎn)生，其原因是馬鈴薯塊莖在無氧條件下進(jìn)行了圖中①④過程。(均填圖中序號) (4)糧食貯藏過程中有時(shí)會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因?yàn)榉N子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。 3．據(jù)探究酵母菌細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)完成下列問題 某興趣小組想探究酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(chǎn)生CO2?，F(xiàn)提供若干套(每套均有數(shù)個(gè))實(shí)驗(yàn)裝置，如下圖A～D所示。 (1)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)，有氧條件下的裝置序號：C→A→B(或C→B→A→B)；無氧條件下的裝置序號：D→B。 (2)裝置中C瓶的作用是吸收空氣中的CO2，排除其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；B瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替。 (3)若要檢測無氧呼吸時(shí)是否有酒精生成，應(yīng)用酸性重鉻酸鉀溶液，現(xiàn)象是溶液顏色變?yōu)榛揖G色。 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 (1)通入甲裝置A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁的CO2是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。 (2)乙裝置B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。 [對點(diǎn)落實(shí)] 1．下列關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．通過設(shè)置有氧和無氧兩組實(shí)驗(yàn)互為對比，易于判斷酵母菌的呼吸方式 B．實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等 C．實(shí)驗(yàn)的因變量是澄清石灰水是否變渾濁和加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化 D．實(shí)驗(yàn)中將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查，確保不漏氣 解析：選C　生物實(shí)驗(yàn)的原則之一是對照原則，所以通過設(shè)置有氧和無氧兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行互相對照，易于判斷酵母菌的呼吸方式；生物實(shí)驗(yàn)的原則之一是控制單一變量原則，該實(shí)驗(yàn)的自變量是有無氧氣，溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等屬于無關(guān)變量，實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜；有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，所以實(shí)驗(yàn)的因變量是加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化；實(shí)驗(yàn)中需要將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后進(jìn)行氣密性檢查，確保不漏氣。 2．甲、乙兩個(gè)生物興趣小組分別利用圖1、圖2裝置對酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖1所示的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證酵母菌通過無氧呼吸釋放的能量大部分變成了熱能 B．圖2所示的實(shí)驗(yàn)可以探究酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸 C．應(yīng)設(shè)置一組對照實(shí)驗(yàn)與圖2形成對照，以排除外界環(huán)境因素的干擾 D．如果將圖2中的NaOH溶液換成清水，則可探究酵母菌吸收O2和釋放CO2的體積差 解析：選A　圖1所示的實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證酵母菌通過無氧呼吸釋放的能量有部分轉(zhuǎn)化為熱能；圖2所示的實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)著色液是否左移探究酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸；應(yīng)設(shè)置一組加等量死亡酵母菌，其他條件與圖2相同的對照實(shí)驗(yàn)，以排除外界環(huán)境因素的干擾；如果將圖2中的NaOH溶液換成清水，酵母菌吸收O2和釋放CO2的體積差可以導(dǎo)致著色液移動。 1．據(jù)原子守恒判斷有氧呼吸中各元素的去向 反應(yīng)物中的葡萄糖、水、氧氣分別在第一、二、三階段被利用。產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在第二、三階段形成。 2．細(xì)胞呼吸中[H](NADH)和ATP的來源和去路 來源 去路 [H] 有氧呼吸：C6H12O6和H2O；無氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：與O2結(jié)合生成水；無氧呼吸：還原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三個(gè)階段都產(chǎn)生 無氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生 用于各項(xiàng)生命活動 3．細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)間量的比例關(guān)系 (1)反應(yīng)式 ①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 ②無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量； C6H12O62C3H6O3＋能量。 (2)相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 ②無氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或C6H12O6∶乳酸＝1∶2。 ③消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量： 有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和＝3∶4。 ④產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量： 無氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。 4．掌握判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù) [對點(diǎn)落實(shí)] 題點(diǎn)(一)　細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化 3．(2018長春模擬)如圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程，a～e表示物質(zhì)，①～④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B．圖中物質(zhì)c為[H]，它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生 C．圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATP D．①④③過程為有氧呼吸的三個(gè)階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2 解析：選D　題圖為細(xì)胞呼吸的全過程，①②過程為無氧呼吸，①④③過程為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H](NADH)、O2、酒精；催化反應(yīng)②和④的酶分別存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中；無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生[H](NADH)；小麥種子萌發(fā)的早期主要進(jìn)行無氧呼吸(即①②過程)。 4．(2019臨沂模擬)如圖表示生物體內(nèi)進(jìn)行的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)過程的完成一定伴隨H2O和CO2的生成 B．在人體劇烈運(yùn)動過程中，肌肉細(xì)胞產(chǎn)生的甲中不含有乳酸 C．人體細(xì)胞中完成c過程的場所主要是線粒體 D．在寒冷時(shí)，人體內(nèi)過程a會加快 解析：選D　a過程可表示有氧呼吸和無氧呼吸過程，無氧呼吸過程不產(chǎn)生H2O，無氧呼吸中的乳酸途徑也不產(chǎn)生CO2；在人體劇烈運(yùn)動過程中，肌肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；c過程表示ATP水解釋放能量，用于各項(xiàng)生命活動，而線粒體是細(xì)胞的“動力車間”，是主要的產(chǎn)能場所，不是主要的耗能場所；寒冷時(shí)，人體會加快新陳代謝，增加產(chǎn)熱，因此過程a會加快。 題點(diǎn)(二)　細(xì)胞呼吸類型的判斷 5．下列有關(guān)動物細(xì)胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　) A．干細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小 B．若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細(xì)胞已死亡 C．若吸收O2與釋放CO2的量不同，可能是呼吸底物中含有非糖物質(zhì) D．若吸收O2與釋放CO2的量不同，說明細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行了有氧呼吸和無氧呼吸 解析：選C　干細(xì)胞代謝旺盛，其呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的大；若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2，細(xì)胞可能進(jìn)行產(chǎn)物是乳酸的無氧呼吸；雖然動物細(xì)胞無氧呼吸不產(chǎn)生CO2，CO2只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生，但若吸收O2與釋放CO2的量不同，可能是呼吸底物中含有非糖物質(zhì)，也可能是細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行了有氧呼吸和無氧呼吸。 6．(2019濰坊模擬)有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的O2時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量如圖所示。據(jù)圖中信息推斷，錯(cuò)誤的是(　　) A．當(dāng)O2濃度為a時(shí)，酵母菌沒有有氧呼吸，只有無氧呼吸 B．當(dāng)O2濃度為b和d時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸的過程有所不同 C．當(dāng)O2濃度為c時(shí)，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵 D．a(chǎn)、b、c、d不同氧濃度下，細(xì)胞都能產(chǎn)生[H]和ATP 解析：選C　當(dāng)O2濃度為a時(shí)，酒精產(chǎn)生量與CO2產(chǎn)生量相等，說明此時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸；當(dāng)O2濃度為b時(shí)，產(chǎn)生CO2的量多于酒精的量，說明酵母菌還進(jìn)行了有氧呼吸，當(dāng)O2濃度為d時(shí)，沒有酒精產(chǎn)生，說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，因此O2濃度為b、d時(shí)細(xì)胞呼吸過程有所不同；當(dāng)O2濃度為c時(shí)，產(chǎn)生6 mol酒精的同時(shí)會產(chǎn)生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2來自有氧呼吸，需消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵；無論是無氧呼吸還是有氧呼吸都會產(chǎn)生[H]和ATP。 [類題通法] 有氧呼吸和無氧呼吸相對強(qiáng)度的判斷方法 根據(jù)有氧呼吸消耗O2和酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2的多少，可判斷有氧呼吸和無氧呼吸的相對強(qiáng)度： VCO2/VO2＝4/3 有氧呼吸＝無氧呼吸 VCO2/VO2>4/3 有氧呼吸<無氧呼吸 VCO2/VO2<4/3 有氧呼吸>無氧呼吸 用曲線模型分析影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素 [典型圖示] [問題設(shè)計(jì)] 1．據(jù)圖1回答下列問題 (1)圖中各點(diǎn)表示的生物學(xué)意義 Q點(diǎn)：不耗O2，產(chǎn)生CO2?只進(jìn)行無氧呼吸； P點(diǎn)：耗O2量＝產(chǎn)生CO2量?只進(jìn)行有氧呼吸； QP段(不包含Q、P點(diǎn))：產(chǎn)生CO2量大于(填“大于”“小于”或“等于”)耗O2量?同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸； R點(diǎn)：產(chǎn)生CO2量最少?組織細(xì)胞呼吸作用最弱。 (2)在保存蔬菜、水果時(shí)，應(yīng)選擇點(diǎn)對應(yīng)的O2濃度。 (3)AB段長度＝BC段長度，說明此時(shí)有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等，則此時(shí)有氧呼吸消耗的葡萄糖量為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。 2．圖2中，溫度對細(xì)胞呼吸的影響是通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性實(shí)現(xiàn)的，因此在貯藏種子、水果、蔬菜時(shí)應(yīng)選取零上低溫(填“高溫”“零上低溫”或“低溫”)。 3．從圖3可看出，細(xì)胞呼吸速率與自由水含量有關(guān)，在儲存作物種子時(shí)應(yīng)將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。 [對點(diǎn)落實(shí)] 7．如圖是外界條件對植物呼吸速率的影響曲線圖，以下分析錯(cuò)誤的是(　　) A．從甲圖可知細(xì)胞呼吸最旺盛時(shí)的溫度是b點(diǎn)對應(yīng)的溫度 B．乙圖中曲線Ⅰ表示有氧呼吸，曲線Ⅱ表示無氧呼吸 C．乙圖中曲線Ⅰ表示的生理過程所利用的有機(jī)物主要是葡萄糖 D．乙圖中曲線Ⅱ最終趨于平衡，可能是受到溫度或呼吸酶數(shù)量的限制 解析：選B　甲圖中b點(diǎn)溫度下植物呼吸作用的相對速率最大，說明該溫度下細(xì)胞呼吸最旺盛；隨O2濃度增大有氧呼吸增強(qiáng)，無氧呼吸減弱，故乙圖中曲線Ⅰ表示無氧呼吸，曲線Ⅱ表示有氧呼吸；細(xì)胞呼吸利用的有機(jī)物主要是葡萄糖；有氧呼吸過程需要酶的參與，溫度會影響酶的活性，故有氧呼吸還受溫度或呼吸酶數(shù)量限制，使曲線Ⅱ最終趨于平衡。 8．如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B．光照對番茄果實(shí)呼吸的抑制作用2 ℃時(shí)比15 ℃時(shí)更強(qiáng) C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實(shí) D．貯藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞有關(guān) 解析：選B　番茄果實(shí)細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，故產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；由題圖可看出，2 ℃時(shí)，黑暗條件下與光照條件下呼吸強(qiáng)度差值比15 ℃時(shí)大，即2 ℃時(shí)光照對番茄果實(shí)呼吸的抑制作用更強(qiáng)；低溫條件下呼吸強(qiáng)度較低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強(qiáng)度高，所以低溫、光照條件下更有利于番茄果實(shí)的儲存；低溫僅抑制酶的活性，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。 考點(diǎn)三　種子萌發(fā)時(shí)呼吸速率的測定及呼吸變化曲線分析[題點(diǎn)精析類] 1．種子萌發(fā)時(shí)呼吸速率的測定 (1)實(shí)驗(yàn)裝置 (2)指標(biāo)及原理 ①指標(biāo)：細(xì)胞呼吸速率常用單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量或O2吸收量來表示。 ②原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的著色液左移。單位時(shí)間內(nèi)著色液左移的體積即表示呼吸速率。 (3)物理誤差的校正 ①如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。 ②如果實(shí)驗(yàn)材料是種子，為防止微生物的細(xì)胞呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行消毒處理。 ③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。 (4)實(shí)驗(yàn)拓展：呼吸底物與著色液移動的關(guān)系 脂肪含氫量高，含氧量低，等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，氧化分解時(shí)耗氧量高，而產(chǎn)生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸時(shí)，產(chǎn)生CO2量小于消耗O2量，著色液移動更明顯。 2．種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞呼吸類型的實(shí)驗(yàn)探究 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 裝置一液滴 裝置二液滴 不動 不動 只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡 不動 右移 只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 右移 進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 不動 只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸 3．種子萌發(fā)時(shí)吸水和呼吸方式變化曲線 (1)在種子吸水的第Ⅰ階段，由于(吸脹)吸水，呼吸速率上升。 (2)在種子吸水的第Ⅱ階段，呼吸作用CO2的產(chǎn)生量要比O2的消耗量大得多，說明此期間主要進(jìn)行無氧呼吸。 (3)在胚根長出后，由于胚根突破種皮，增加了O2的吸收量，種子以有氧呼吸為主，同時(shí)胚根大量吸水(滲透吸水)。 (4)種子萌發(fā)后期，O2吸收量大于CO2釋放量，說明除了糖類參與氧化分解外，還有其他物質(zhì)參與氧化分解，如脂肪。 [題點(diǎn)全練] 題點(diǎn)(一)　細(xì)胞呼吸速率的測定和呼吸類型的判斷 1．(2019江淮十校聯(lián)考)如圖是探究小鼠在不同溫度下呼吸速率(用單位時(shí)間的耗氧量表示)的實(shí)驗(yàn)裝置。打開夾子A，使水檢壓計(jì)左右平齊，關(guān)閉夾子A，用注射器向廣口瓶中注入5 mL O2，水檢壓計(jì)左側(cè)液面升高，記錄左右液面重新平齊時(shí)所用的時(shí)間。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．用注射器向廣口瓶中注入5 mL O2后要立刻關(guān)閉夾子B B．測定小鼠的呼吸速率需要多次重復(fù)進(jìn)行，最后取平均值 C．小鼠在25 ℃時(shí)的呼吸速率高于10 ℃時(shí)的呼吸速率 D．NaOH溶液的作用是排除呼吸產(chǎn)生的CO2對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 解析：選C　用注射器向廣口瓶中注入5 mL O2后要立刻關(guān)閉夾子B，以確保廣口瓶中O2的量；測定小鼠的呼吸速率需要多次重復(fù)進(jìn)行，最后取平均值，以減小誤差；小鼠是恒溫動物，25 ℃時(shí)的呼吸速率低于10 ℃時(shí)的呼吸速率；NaOH溶液可吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2，排除對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。 2．如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì))，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置和結(jié)果的分析，錯(cuò)誤的是(　　) A．通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸 B．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，通過裝置2液滴的移動情況可以探究出酵母菌是否進(jìn)行無氧呼吸 C．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，如果裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移，說明酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸 D．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，裝置2中液滴可能向左移 解析：選D　燒杯中的NaOH溶液能吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以液滴移動的距離代表細(xì)胞呼吸消耗O2的量，因此通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，由于水不吸收氣體也不釋放氣體，所以液滴移動的距離代表細(xì)胞呼吸釋放的CO2量與消耗O2量的差值，如果液滴移動說明酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸，如果液滴不移動，說明酵母菌不進(jìn)行無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，如果裝置1中液滴左移，說明有O2的消耗，可以推斷出酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸，裝置2中液滴右移，說明細(xì)胞呼吸釋放的CO2量多于O2的消耗量，推斷出酵母菌還進(jìn)行了無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，由于葡萄糖作底物不可能出現(xiàn)O2的消耗量大于CO2的釋放量的情況，所以裝置2中液滴不可能向左移。 題點(diǎn)(二)　種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞呼吸方式的變化 3．(2014海南高考)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如下圖所示。請據(jù)圖回答問題： (1)在12～24 h期間，呼吸速率逐漸增強(qiáng)，在此期間呼吸作用的主要方式是________呼吸，該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位是______________，其產(chǎn)物是___________________。 (2)從第12 h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會________，主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)胚根長出后，萌發(fā)種子的________呼吸速率明顯升高。 解析：(1)據(jù)圖可知，在12～24 h期間，氧氣吸收量很少，而二氧化碳釋放量很多，表明此時(shí)的呼吸作用主要是無氧呼吸；無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根長出期間，種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，使有機(jī)物的總量下降。(3)胚根長出后，氧氣的吸收量明顯增多，說明有氧呼吸速率明顯提高。 答案：(1)無氧　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　酒精和二氧化碳　 (2)減少　種子不進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，使有機(jī)物的總量下降　(3)有氧 　 　　　課堂一刻鐘 1．(2018全國卷Ⅲ)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．植物在黑暗中可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸 B．食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細(xì)胞呼吸散失 C．有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP 解題關(guān)鍵——遷移綜合 此選項(xiàng)將生態(tài)系統(tǒng)能量流動和細(xì)胞呼吸兩部分知識綜合考查，解題的關(guān)鍵是將細(xì)胞呼吸的有關(guān)知識遷移整合到生態(tài)系統(tǒng)能量流動的知識中?！　　　　　　　　?　　　　　　　　　　 　　 解析：選C　植物體的細(xì)胞呼吸在有光或無光條件下都可以進(jìn)行，氧氣充足時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，氧氣缺少時(shí)進(jìn)行無氧呼吸；在食物鏈中，某一營養(yǎng)級同化的能量，一部分用于此營養(yǎng)級生物自身的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，一部分則通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失；有氧呼吸的產(chǎn)物是水和CO2，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2或者是乳酸；有氧呼吸的三個(gè)階段都有ATP產(chǎn)生，光合作用的光反應(yīng)階段有ATP產(chǎn)生。 2．(2018全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．風(fēng)干種子中有機(jī)物的消耗減慢 B．風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖 C．風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)度高 D．風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大 破題障礙——不明原理 造成解答本題出現(xiàn)錯(cuò)誤的最大障礙就是弄不清自由水和結(jié)合水與細(xì)胞代謝的關(guān)系。風(fēng)干種子自由水減少，結(jié)合水比例增加，代謝減弱，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度低?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 解析：選C　風(fēng)干種子細(xì)胞中含水量少，細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度低，有機(jī)物的消耗慢；風(fēng)干種子細(xì)胞中含水量少，微生物不易在其上生長繁殖；風(fēng)干種子細(xì)胞中自由水的含量相對少，結(jié)合水與自由水的比值大。 3．(2018天津高考)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和CO2相對含量變化見下圖。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降 B．t3時(shí)，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時(shí)快 C．若降低10 ℃培養(yǎng)，O2相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會縮短 D．實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色 破題障礙——圖文轉(zhuǎn)換 解答本題的最大障礙一是不能對圖示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，二是對有氧呼吸和無氧過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程、能量轉(zhuǎn)換過程理解不透徹?！　　　　　　　　　　　　　　　　?　　 解析：選C　t1→t2，培養(yǎng)液中O2相對含量下降，但與O→t1段相比，下降幅度變小，故酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降；t3時(shí)，培養(yǎng)液中O2相對含量比較低，酵母菌主要進(jìn)行無氧呼吸，t1時(shí)，培養(yǎng)液中O2相對含量較高，酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸，t3時(shí)無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率與t1時(shí)產(chǎn)生CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量比有氧呼吸少，可見t3時(shí)培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時(shí)快；由題意可知，曲線是在最適溫度下獲得的，若降低10 ℃培養(yǎng)，則呼吸速率下降，O2相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會延長；因酵母菌在后期進(jìn)行了長時(shí)間的無氧呼吸，產(chǎn)生了酒精，故實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量橙色的酸性重鉻酸鉀溶液后，會變成灰綠色。 4．(2017海南高考)某染料(氧化型為無色，還原型為紅色)可用于種子生活力的鑒定。某同學(xué)將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)來了解種子的生活力，結(jié)果如表所示： 分組 甲組 乙組 處理 種子與染料混合保溫 種子煮沸后與染料混合保溫 結(jié)果 種子中的胚呈紅色 種子中的胚未呈紅色 下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應(yīng) B．呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色 C．乙組胚細(xì)胞膜上的載體蛋白能將染料運(yùn)出細(xì)胞 D．種子中胚細(xì)胞代謝活動的強(qiáng)弱會影響染色效果 解題關(guān)鍵——獲取信息，弄明原理 種子萌發(fā)過程中要進(jìn)行旺盛的細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生具有還原性的NADH，將染料還原為紅色。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 解析：選C　由題目表格給予信息“甲組種子中的胚呈紅色”可推出甲組種子中的染料被還原(發(fā)生了氧化還原反應(yīng))，還原劑為NADH；乙組細(xì)胞已被殺死，細(xì)胞膜失去了選擇透過性；胚細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)弱會影響NADH的產(chǎn)生，進(jìn)而影響染色效果。 5．(2013全國卷Ⅱ)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．肺炎雙球菌無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸 B．與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼 C．破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D．有氧和無氧時(shí)，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同 命題探源——以“本”為本 此題是對人教版必修①教材P96教材插圖的直接考查。這也啟示我們，生物學(xué)與我們的日常生活息息相關(guān)，在平時(shí)的學(xué)習(xí)生活中，遇到生活常識問題，要多問幾個(gè)為什么。　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 解析：選C　肺炎雙球菌為原核生物，只有核糖體一種細(xì)胞器，沒有線粒體，但可進(jìn)行有氧呼吸；細(xì)菌擬核上含有控制細(xì)菌代謝、遺傳、繁殖等基本生命活動的基因，細(xì)菌的呼吸是其基本代謝形式，有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼控制；破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧型生物，適宜生活在缺氧的環(huán)境中；酵母菌為兼性厭氧型生物，在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)物是CO2和H2O，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2。 6．(2015海南高考)ATP是直接為細(xì)胞生命活動提供能量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B．ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量 C．ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量 D．ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成 易錯(cuò)探因——張冠李戴 ATP中的五碳糖為核糖，而不是脫氧核糖。 解析：選D　酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵過程中有ATP生成；ATP可為主動運(yùn)輸提供能量；ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵水解可釋放能量，為生命活動供能；ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成。 [學(xué)情考情了然于胸] 一、明考情知能力——找準(zhǔn)努力方向 考查知識 1.ATP的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生和功能，其中ATP與核酸的關(guān)系是高頻點(diǎn)，也是易錯(cuò)點(diǎn)。 2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的類型。 3.細(xì)胞呼吸的過程、原理、影響因素及其應(yīng)用，其中細(xì)胞呼吸的原理和過程是高考命題的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。 考查能力 1.識記能力：主要考查對ATP結(jié)構(gòu)和細(xì)胞呼吸過程的識記能力。 2.推理能力：通過判斷有氧呼吸和無氧呼吸的類型，考查科學(xué)思維能力。 3.實(shí)驗(yàn)探究能力：通過探究酵母菌細(xì)胞呼吸類型實(shí)驗(yàn)，考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力。 二、記要點(diǎn)背術(shù)語——匯總本節(jié)重點(diǎn) 1．ATP (1)ATP是為細(xì)胞生命活動提供能量的直接能源物質(zhì)。 (2)細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性。 2．細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的檢測 (1)CO2可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。 (2)在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。 3．細(xì)胞呼吸過程及影響因素 (1)有氧呼吸三個(gè)階段均能產(chǎn)生ATP，第三階段產(chǎn)生ATP最多。 (2)有水產(chǎn)生的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸。 (3)有氧呼吸和無氧呼吸的實(shí)質(zhì)都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量，形成ATP。O2抑制細(xì)胞無氧呼吸，促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸。 (4)不同生物細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是所含酶的種類不同。 [課下達(dá)標(biāo)檢測]　 一、選擇題 1．在人體細(xì)胞呼吸過程中，下列變化一定不發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的是(　　) A．丙酮酸的生成　　 　 B．丙酮酸的轉(zhuǎn)化 C．乳酸的生成 D．CO2的生成 解析：選D　丙酮酸為有氧呼吸和無氧呼吸第一階段的產(chǎn)物，產(chǎn)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；無氧呼吸第二階段丙酮酸的轉(zhuǎn)化發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；乳酸為無氧呼吸第二階段的產(chǎn)物，產(chǎn)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；在人體內(nèi)CO2只能由有氧呼吸產(chǎn)生，此過程發(fā)生在線粒體中。 2．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．缺氧時(shí)，人體肌細(xì)胞產(chǎn)生的CO2量大于O2的消耗量 B．細(xì)胞中有機(jī)物的氧化放能是人體熱量的主要來源 C．在炎熱環(huán)境中，細(xì)胞呼吸將顯著減弱以減少產(chǎn)熱 D．透氣的創(chuàng)可貼可防止傷口細(xì)胞因長時(shí)間缺氧而壞死 解析：選B　缺氧時(shí)，人體肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，進(jìn)行有氧呼吸消耗O2量等于呼出CO2量，因此人體肌細(xì)胞產(chǎn)生的CO2量等于O2的消耗量；人體熱量的來源主要是細(xì)胞中有機(jī)物的氧化放能；在炎熱環(huán)境中，主要通過散熱來調(diào)節(jié)體溫平衡，細(xì)胞呼吸不會顯著減弱；由于氧氣能抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸，所以在包扎傷口時(shí)，可選用透氣的紗布進(jìn)行包扎，以達(dá)到抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸，避免厭氧病菌繁殖的目的。 3．(2019鎮(zhèn)江模擬)如圖為ATP的分子結(jié)構(gòu)圖，a、b、c表示相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，①、②表示化學(xué)鍵。下列敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)表示腺嘌呤，b表示腺苷 B．化學(xué)鍵①與化學(xué)鍵②斷開時(shí)所釋放的能量不同 C．化學(xué)鍵②的形成所需的能量都來自化學(xué)能 D．化學(xué)鍵②中能量的釋放往往與吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián) 解析：選D　a表示腺苷(腺嘌呤核苷)，b表示腺嘌呤核糖核苷酸；化學(xué)鍵①和化學(xué)鍵②都為高能磷酸鍵，斷開時(shí)所釋放的能量相同；化學(xué)鍵②的形成是ATP的合成過程，所需的能量來自光合作用中的光能或者呼吸作用中的化學(xué)能；化學(xué)鍵②中能量的釋放過程是ATP水解的過程，往往與吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。 4．(2019烏魯木齊一模)在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著一類標(biāo)志酶——腺苷酸激酶，它能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有關(guān)推測不合理的是(　　) A．腺苷酸激酶極有可能是一種ATP水解酶 B．腺苷酸激酶的數(shù)量多少影響葡萄糖分子進(jìn)入線粒體 C．腺苷酸激酶與細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān) D．腺苷酸激酶發(fā)揮作用時(shí)伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成 解析：選B　據(jù)題干信息可知，腺苷酸激酶能促進(jìn)ATP的水解，極有可能是一種ATP水解酶；葡萄糖分子不能進(jìn)入線粒體，因?yàn)橛醒鹾粑谝浑A段的場所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，葡萄糖分解成丙酮酸后才能進(jìn)入線粒體；腺苷酸激酶能促進(jìn)ATP的水解與ADP形成，故腺苷酸激酶與細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān)；腺苷酸激酶能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP，故腺苷酸激酶發(fā)揮作用時(shí)伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成。 5.ATP是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì)，如圖是ATP和ADP、AMP之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．ATP、ADP、AMP和核糖體中都含有核糖 B．甲過程中釋放的能量可用于C3還原或細(xì)胞分裂 C．催化乙和丙過程的酶應(yīng)該是同一種酶 D．部分酶的組成元素與ATP的組成元素相同 解析：選C　ATP、ADP、AMP中的A代表腺苷，腺苷包括腺嘌呤、核糖，核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，RNA中也含有核糖；甲過程代表ATP的水解，釋放的能量可用于C3的還原或細(xì)胞分裂；酶具有專一性，催化乙和丙過程的酶不是同種酶；ATP的組成元素為C、H、O、N、P，部分酶的成分是RNA，RNA的組成元素也是C、H、O、N、P。 6．(2019如東校級一模)如圖為乙醇在人體內(nèi)主要的代謝過程，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．乙醇氧化生成乙酸的過程中，氧化反應(yīng)所需的酶為同一種氧化酶 B．飲酒后人體內(nèi)乙醇濃度會升高，此時(shí)分解乙醇的酶的活性會增強(qiáng) C．環(huán)境溫度在一定范圍內(nèi)改變，對人體分解乙醇的速率沒有明顯影響 D．乙醇分解成CO2、H2O的過程中，雖然有[H]產(chǎn)生但不會釋放能量 解析：選C　酶具有專一性，在乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的代謝過程中至少經(jīng)歷兩個(gè)步驟，需要不同的酶催化；當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時(shí)，在一定范圍內(nèi)，酶促反應(yīng)速率會隨著底物濃度增加而加快，但與乙醇分解相關(guān)的酶活性不會增強(qiáng)；人是恒溫動物，環(huán)境溫度在一定范圍內(nèi)改變，不會影響體內(nèi)溫度，因而不影響分解乙醇的速率；乙醇經(jīng)代謝后可參與有氧呼吸，在有氧呼吸第三階段，產(chǎn)生的[H]與氧氣結(jié)合后生成水釋放大量能量。 7.植物組織在一定時(shí)間內(nèi)，釋放二氧化碳與吸收氧氣的物質(zhì)的量(或體積)之比叫作呼吸熵，如圖表示玉米種子萌發(fā)時(shí)呼吸熵的變化，以下說法錯(cuò)誤的是(　　) A．第10～20 d中呼吸熵逐漸降低，呼吸底物可能還有脂肪 B．在氧氣充足的情況下，根據(jù)呼吸熵的大小可推斷出呼吸底物 C．同等質(zhì)量的花生種子比玉米種子的呼吸熵高 D．環(huán)境中的氧氣濃度也會影響呼吸熵的變化 解析：選C　本題需要注意理解“呼吸熵”這一名詞的含義，當(dāng)細(xì)胞通過有氧呼吸分解有機(jī)物時(shí)，若呼吸底物為葡萄糖，則呼吸熵為1.0，若呼吸底物為脂肪，則呼吸熵小于1.0，由此可知，在第10～20 d中呼吸熵逐漸降低，當(dāng)?shù)陀?.0時(shí)，呼吸底物可能還包括脂肪，A、B正確；由于花生種子中脂肪含量比玉米種子中的多，故同等質(zhì)量的花生種子比玉米種子的呼吸熵低，C錯(cuò)誤；環(huán)境中的氧氣濃度會影響有氧呼吸和無氧呼吸的強(qiáng)度，因而也會影響呼吸熵的變化，D正確。 8．(2019珠海一模)如圖是酵母菌呼吸作用示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．條件甲下葡萄糖釋放的能量大部分轉(zhuǎn)移到ATP B．條件乙下葡萄糖內(nèi)的能量只流向酒精和ATP C．甲、乙條件下產(chǎn)生物質(zhì)a的部位是不同的 D．試劑X是重鉻酸鉀 解析：選C　條件甲下葡萄糖釋放的能量，少部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失；條件乙下葡萄糖內(nèi)的能量大部分未釋放出來仍儲存在酒精中，釋放出的能量中少部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失；無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為線粒體基質(zhì)；酸性重鉻酸鉀溶液用來檢測酒精，試劑X是溴麝香草酚藍(lán)水溶液或澄清的石灰水，用來檢測CO2。 9．如圖是探究氧氣濃度對酵母菌細(xì)胞呼吸方式影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)自變量是氧氣濃度，因變量是CO2和酒精生成量 B．在氧氣濃度為a或d時(shí)，酵母菌的呼吸方式都只有一種 C．在氧氣濃度為c時(shí)，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是無氧呼吸消耗葡萄糖的3倍 D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有氧時(shí)酵母菌的無氧呼吸會受到抑制 解析：選C　分析圖解可知，實(shí)驗(yàn)自變量是氧氣濃度，因變量是CO2和酒精生成量；由分析可知，氧氣濃度為a時(shí)，酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，氧氣濃度為d時(shí)，酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸；在氧氣濃度為c時(shí)，CO2的釋放量為20 mol，根據(jù)酒精量可知，10 mol CO2是有氧呼吸釋放的，10 mol CO2是無氧呼吸釋放的，因此根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的總反應(yīng)式可知，酵母菌無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有氧時(shí)酵母菌的無氧呼吸會受到抑制。 10．(2019福州模擬)在錐形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌，密閉瓶口，置于適宜條件下培養(yǎng)，用傳感器分別測定溶解氧和CO2的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖，下列分析正確的是(　　) A．酵母菌屬于自養(yǎng)兼性厭氧生物 B．100 s時(shí)，O2的吸收量等于CO2的釋放量 C．200 s后，丙酮酸分解主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 D．300 s后，抽取培養(yǎng)液與重鉻酸鉀反應(yīng)呈橙色 解析：選C　酵母菌屬于異養(yǎng)兼性厭氧生物；圖中曲線交點(diǎn)處，O2下降的數(shù)值和CO2上升的數(shù)值明顯不同；200 s后，O2的吸收量不變，CO2釋放量上升，說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，丙酮酸分解主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；300 s后，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)會出現(xiàn)灰綠色。 11．細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生的NADH，與氧結(jié)合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對該代謝過程沒有影響，但能抑制ATP合成。DNP作用于不同類型細(xì)胞的結(jié)果如下表，從結(jié)果得出的推論錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) DNP作用于細(xì)胞的結(jié)果 推論 A 肝細(xì)胞呼吸釋放的能量主要去向是熱能 DNP可使哺乳動物體溫上升 B 抑制洋蔥根尖對K＋的吸收 根尖對K＋吸收是主動運(yùn)輸過程 C 神經(jīng)細(xì)胞Na＋通道活性升高 該神經(jīng)細(xì)胞的靜息電位會變大 D 采摘后果實(shí)的呼吸強(qiáng)度下降 DNP對果實(shí)有一定的保鮮效果 解析：選C　肝細(xì)胞呼吸釋放的能量少部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失，以維持體溫，DNP能抑制ATP合成，從而使產(chǎn)生的熱能增加，所以DNP可使哺乳動物體溫上升；DNP能抑制ATP合成，從而抑制洋蔥根尖對K＋的吸收，說明K＋的吸收需要消耗能量，所以判斷根尖對K＋吸收是主動運(yùn)輸過程；DNP使神經(jīng)細(xì)胞Na＋通道活性升高，Na＋進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量增多，導(dǎo)致該神經(jīng)細(xì)胞的靜息電位變??；DNP使采摘后果實(shí)的呼吸強(qiáng)度下降，減少了有機(jī)物的消耗，說明DNP對果實(shí)有一定的保鮮效果。 12．(2019皖北聯(lián)盟聯(lián)考)下面三個(gè)裝置可用于研究萌發(fā)種子的呼吸作用方式及其產(chǎn)物，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．甲裝置可用于探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量 B．乙裝置有色液滴向左移動，說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸 C．丙裝置可用于探究萌發(fā)種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2 D．三個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，都需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn) 解析：選B　甲裝置中含有溫度計(jì)，可用于探究萌發(fā)種子的呼吸作用是否產(chǎn)生熱量；乙裝置中NaOH溶液可吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2，則有色液滴向左移動可說明呼吸作用消耗了氧氣，因此該裝置可用于探究萌發(fā)的種子是否進(jìn)行有氧呼吸，但不能說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸；丙裝置中澄清石灰水可檢測CO2，因此該裝置可用于探究萌發(fā)種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2；微生物也會進(jìn)行呼吸作用，所以三個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，都需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。 二、非選擇題 13．圖1表示人體細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸的過程，其中a～c表示相關(guān)反應(yīng)階段，甲、乙表示相應(yīng)物質(zhì)。圖2表示某裝置中氧濃度對小麥種子CO2釋放量的影響。請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖1中物質(zhì)甲表示________，物質(zhì)乙表示________。圖1中a、b、c所代表的反應(yīng)階段中，產(chǎn)生能量最多的是________(填圖中字母)，該反應(yīng)進(jìn)行的場所是__________。 (2)圖2中A點(diǎn)時(shí)，小麥種子細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場所是____________。影響A點(diǎn)位置高低的主要環(huán)境因素是________。為了有利于貯存小麥種子，貯藏室內(nèi)的氧氣量應(yīng)該調(diào)節(jié)到圖2中的________點(diǎn)所對應(yīng)的濃度。圖2中B點(diǎn)以后，CO2釋放量增加，主要原因是____________________________________。 解析：(1)有氧呼吸的最終產(chǎn)物是H2O和CO2，所以圖1中物質(zhì)甲表示H2O，物質(zhì)乙表示CO2。圖1中a、b、c所代表的反應(yīng)階段中，產(chǎn)生能量最多的是c，即有氧呼吸第三階段，該反應(yīng)進(jìn)行的場所是線粒體內(nèi)膜。(2)圖2中A點(diǎn)時(shí)，氧氣濃度為0，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，所以小麥種子細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。由于A點(diǎn)時(shí)細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，所以影響A點(diǎn)位置高低的主要環(huán)境因素是溫度。由于在B點(diǎn)時(shí)消耗的有機(jī)物最少，所以為了貯存小麥種子，貯藏室內(nèi)的氧氣量應(yīng)該調(diào)節(jié)到圖2中的B點(diǎn)所對應(yīng)的濃度。圖2中B點(diǎn)以后，隨著氧濃度增加，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致CO2釋放量增加。 答案：(1)H2O　CO2　c　線粒體內(nèi)膜　(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　溫度　B　隨著氧濃度增加，有氧呼吸逐漸增強(qiáng) 14．玉米根部細(xì)胞中既含有乳酸脫氫酶又含有乙醇脫氫酶，能催化不同類型的無氧呼吸。如圖是玉米根部細(xì)胞在無氧氣和氧氣充足時(shí)細(xì)胞呼吸生成二氧化碳的相對速率隨時(shí)間的變化曲線圖。 請據(jù)圖分析并回答下列問題： (1)a～b段玉米根部細(xì)胞無二氧化碳的生成，原因可能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， c～d段玉米根部細(xì)胞生成二氧化碳的相對速率下降的原因可能是________________等有害代謝產(chǎn)物的積累使細(xì)胞呼吸速率減慢。 (2)d～e段玉米根部細(xì)胞生成二氧化碳的相對速率較高的原因是細(xì)胞進(jìn)行________呼吸，產(chǎn)生更多的二氧化碳。該過程發(fā)生的主要場所是________(填細(xì)胞器名稱)，觀察此細(xì)胞器在細(xì)胞中的形態(tài)和分布時(shí)可使用________染液。 解析：(1)由“玉米根部細(xì)胞中既含有乳酸脫氫酶又含有乙醇脫氫酶”可知，玉米根部細(xì)胞既可進(jìn)行乳酸發(fā)酵，也可進(jìn)行酒精發(fā)酵，再分析坐標(biāo)圖可知，a～b段為無氧氣環(huán)境，玉米根部細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，該時(shí)間段沒有產(chǎn)生二氧化碳的原因最可能是其無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸，即玉米根部細(xì)胞在該時(shí)間段只進(jìn)行乳酸發(fā)酵；b時(shí)開始產(chǎn)生二氧化碳，說明此時(shí)玉米根部細(xì)胞開始進(jìn)行酒精發(fā)酵，而c～d段的二氧化碳產(chǎn)生速率下降，可能是酒精、乳酸等有害代謝產(chǎn)物積累，從而導(dǎo)致細(xì)胞呼吸速率減慢。(2)d～e段氧氣充足，此時(shí)玉米根部細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸生成二氧化碳的相對速率較高；有氧呼吸的主要場所是線粒體，健那綠染液是將活細(xì)胞中線粒體染色的專一性染料，可用于觀察線粒體的形態(tài)和分布實(shí)驗(yàn)中。 答案：(1)在該時(shí)間段的無氧氣條件下，玉米根部細(xì)胞只進(jìn)行乳酸發(fā)酵，不產(chǎn)生二氧化碳　酒精、乳酸　(2)有氧　線粒體　健那綠 15．在自然界中，洪水、灌溉不均勻等因素易使植株根系供氧不足，造成“低氧脅迫”。不同植物品種對“低氧脅迫”的耐受能力不同。研究人員采用無土栽培的方法，研究了“低氧脅迫”對兩個(gè)黃瓜品種(A、B)根系細(xì)胞呼吸的影響，測得第6天時(shí)根系細(xì)胞中丙酮酸和乙醇含量，結(jié)果如表所示。請回答： 實(shí)驗(yàn)處理 結(jié)果 項(xiàng)目　　　　　　 正常通氣品種A 正常通氣品種B 低氧品種A 低氧品種B 丙酮酸(μmolg－1) 0.18 0.19 0.21 0.34 乙醇(μmolg－1) 2.45 2.49 6.00 4.00 (1)黃瓜根系細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的場所是_