高中生物2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 第8講　ATP和細(xì)胞呼吸

第8講ATP和細(xì)胞呼吸[目標(biāo)要求]1.ATP在能量代謝中的作用。2.細(xì)胞呼吸。3.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌的呼吸方式。考點(diǎn)一ATP的結(jié)構(gòu)與功能1．ATP的結(jié)構(gòu)(1)圖中各部分名稱：A代表腺嘌呤，P代表磷酸基團(tuán)，①代表腺苷，②代表AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，③代表ADP，④代表ATP，⑤代表高能磷酸鍵。(2)特點(diǎn)①1分子ATP中含有3個(gè)磷酸基團(tuán)，2個(gè)高能磷酸鍵，高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)30.54kJ/mol，所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。②ATP分子中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵容易斷裂和重新形成。2．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化項(xiàng)目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))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(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)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教材中的隱性知識(shí)(1)源于必修1P88“相關(guān)信息”寫出圖中標(biāo)出的“A”的含義：①________；②________；③________________；④__________________。提示腺苷腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸(2)源于必修1P89圖5－5：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不是一個(gè)可逆反應(yīng)？為什么？提示不是可逆反應(yīng)。因?yàn)閺奈镔|(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的。3．ATP的功能與動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞的代謝(1)植物細(xì)胞可以通過光合作用和細(xì)胞呼吸形成ATP，而動(dòng)物細(xì)胞只能通過細(xì)胞呼吸形成ATP。(2)ATP水解釋放的能量可用于主動(dòng)運(yùn)輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質(zhì)合成、大腦思考等。(1)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP(×)(2)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)(√)(3)無氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來源(×)(4)ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，但它在細(xì)胞中的含量很少(√)(5)“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”(×)(1)催化ATP水解的酶與催化ATP生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一種酶；高等植物葉肉細(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。(2)人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP，以供運(yùn)動(dòng)之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請(qǐng)分析原因：ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。(3)植物、動(dòng)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：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?？枷蛞籄TP的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)分析1．ATP是細(xì)胞內(nèi)流通著的能量“通貨”。下列關(guān)于ATP的說法，正確的是()①參與ATP形成的元素包括C、H、O、N、P②線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所③ATP分子由1個(gè)腺苷和2個(gè)磷酸基團(tuán)組成④洋蔥根尖細(xì)胞產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是葉綠體和線粒體⑤任何活細(xì)胞都能合成ATP⑥所有活細(xì)胞都會(huì)消耗ATPA．①③⑤⑥ B．①②④C．①⑤⑥ D．①④⑤⑥答案C解析ATP的組成元素有C、H、O、N、P，因此參與ATP形成的元素包括C、H、O、N、P，①正確；細(xì)胞質(zhì)是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所，藍(lán)藻無線粒體，②錯(cuò)誤；ATP分子是由1個(gè)腺嘌呤、1個(gè)核糖和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成的，③錯(cuò)誤；洋蔥根尖細(xì)胞無葉綠體，產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，④錯(cuò)誤；ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，所有活細(xì)胞都要進(jìn)行生命活動(dòng)，均需要能量，都會(huì)消耗和合成ATP，⑤⑥正確。故選C。2．下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述中，正確的是()A．在寒冷的環(huán)境中，人體細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率會(huì)下降B．ATP中的“A”在DNA分子中通過氫鍵與“T”相連C．細(xì)胞中ATP中的能量可來自光能和化學(xué)能，也可轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能D．每個(gè)ATP分子中只含有一個(gè)高能磷酸鍵答案C解析在寒冷環(huán)境中，由于激素的調(diào)節(jié)作用，人體有機(jī)物氧化分解速率加快，以維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定，細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率不會(huì)下降，A錯(cuò)誤；ATP中的“A”是指腺嘌呤與核糖結(jié)合而成的腺苷，DNA分子中通過氫鍵與“T”相連的是腺嘌呤，二者不同，B錯(cuò)誤；每個(gè)ATP分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，D錯(cuò)誤?？枷蚨嗀TP與ADP的相互轉(zhuǎn)化和ATP的利用3．ATP合酶是合成ATP所需的催化劑，分子結(jié)構(gòu)由凸出于膜外的親水性頭部和嵌入膜內(nèi)的疏水性尾部組成。當(dāng)H＋順濃度梯度穿過ATP合酶，使ADP與Pi形成ATP。下列關(guān)于ATP合酶的分析，錯(cuò)誤的是()A．可推測原核生物的細(xì)胞內(nèi)沒有ATP合酶B．線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜上有ATP合酶C．ATP合酶既具有催化作用，也具有運(yùn)輸作用D．ATP合酶催化ADP和Pi形成ATP需要溫和的條件答案A解析原核生物的細(xì)胞需要ATP，含有ATP合酶，A錯(cuò)誤；線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行有氧呼吸的第三階段合成ATP、葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行光合作用的光反應(yīng)階段合成ATP，都有ATP合酶，B正確；根據(jù)題干“當(dāng)H＋順濃度梯度穿過ATP合酶，使ADP與Pi形成ATP”分析，ATP合酶既具有催化作用，也具有運(yùn)輸作用，C正確；酶的催化需要溫和的條件，D正確。4．(2020·河南天一大聯(lián)考高三一模)如圖是ATP的結(jié)構(gòu)及合成與水解反應(yīng)，下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖2反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中b、c化學(xué)鍵連續(xù)斷裂釋放出能量和磷酸基團(tuán)B．人體細(xì)胞中圖2反應(yīng)向左進(jìn)行時(shí)，所需的能量來源于細(xì)胞呼吸C．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化迅速，細(xì)胞中儲(chǔ)存大量ATP以滿足對(duì)能量的需求D．ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的腺嘌呤脫氧核苷酸可參與DNA的合成答案B解析圖2反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中c化學(xué)鍵斷裂釋放出能量和磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化迅速，細(xì)胞中ATP含量很少，C錯(cuò)誤；ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的腺嘌呤核糖核苷酸可參與RNA的合成，D錯(cuò)誤。題后反思細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的常見生理過程轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細(xì)胞膜消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸的方式和過程1．有氧呼吸(1)概念：指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。(2)過程(3)有氧呼吸總反應(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源與去向)。(4)能量轉(zhuǎn)換：葡萄糖中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。教材中的隱性知識(shí)源于必修1P91“問題探討”：有氧呼吸和有機(jī)物的燃燒都是分解有機(jī)物釋放能量的過程，二者有何不同？提示有機(jī)物的燃燒是有機(jī)物劇烈的氧化分解釋放熱能的過程；有氧呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的，有機(jī)物中的能量是逐步釋放的，有一部分能量儲(chǔ)存在ATP中。2．無氧呼吸(1)場所：全過程都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。(2)過程第一階段葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酶))丙酮酸＋[H]＋少量能量第二階段酒精發(fā)酵[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))酒精＋CO2乳酸發(fā)酵[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))乳酸教材中的隱性知識(shí)(1)源于必修1P93“小字部分”：活細(xì)胞中的線粒體都是均勻分布在細(xì)胞質(zhì)中的嗎？提示不一定?；罴?xì)胞中的線粒體往往可以定向地運(yùn)動(dòng)到代謝比較旺盛的部位。(2)源于必修1P94“相關(guān)信息”：細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)的簡化表示方法。(3)源于必修1P94“相關(guān)信息”：1mol葡萄糖有氧呼吸能釋放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖分解生成乳酸，只釋放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲(chǔ)存在ATP中。據(jù)此分析在進(jìn)行無氧呼吸的過程中，葡萄糖中的能量的主要去向和葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量的主要去向是什么？提示無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要儲(chǔ)存在乳酸或酒精中；而徹底氧化分解釋放的能量主要以熱能的形式散失了。(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(zhì)(×)(2)真核細(xì)胞都進(jìn)行有氧呼吸(×)(3)沒有線粒體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行有氧呼吸(×)(4)有氧呼吸的實(shí)質(zhì)是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過程(×)(5)無氧呼吸過程中沒有氧氣參與，所以有[H]的積累(×)(6)水稻根、蘋果果實(shí)、馬鈴薯塊莖等植物器官的細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳(×)(7)人體產(chǎn)生二氧化碳的細(xì)胞呼吸方式一定是有氧呼吸(√)(8)和有氧呼吸相比，無氧呼吸的兩個(gè)階段釋放的能量較少(×)(9)人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖(√)(10)過保質(zhì)期的酸奶常出現(xiàn)漲袋現(xiàn)象是由于乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生的氣體造成的(×)(1)糧食儲(chǔ)藏過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，其原因是種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。(2)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因是催化反應(yīng)的酶不同，根本原因是遺傳信息不同。1．有氧呼吸和無氧呼吸的比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)條件需氧無氧場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)、線粒體(第二、三階段)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量釋放大量少量相同點(diǎn)反應(yīng)條件需酶和適宜溫度本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)所需過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量2.細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)量的比例關(guān)系(1)反應(yīng)式①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。②無氧呼吸：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量；C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。(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∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。③有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為有氧呼吸需要的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)的量之比為無氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1?？枷蛞患?xì)胞呼吸過程的綜合分析5．(2020·山東模擬考)線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過程需要細(xì)胞色素c的參與。細(xì)胞接受凋亡信號(hào)后，線粒體中的細(xì)胞色素c可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，并與Apaf-1蛋白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡。下列說法錯(cuò)誤的是()A．有氧呼吸過程產(chǎn)生[H]的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)B．細(xì)胞色素c參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng)C．細(xì)胞色素c功能喪失的細(xì)胞將無法合成ATPD．若細(xì)胞中Apaf-1蛋白功能喪失，細(xì)胞色素c將不會(huì)引起該細(xì)胞凋亡答案C解析有氧呼吸第一、二階段都可產(chǎn)生[H]，其場所分別為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，A正確；細(xì)胞色素c在線粒體內(nèi)膜上參與有氧呼吸第三階段，B正確；細(xì)胞色素c功能喪失只影響有氧呼吸第三階段，有氧呼吸前兩個(gè)階段也可產(chǎn)生ATP，C錯(cuò)誤；細(xì)胞色素c可以與Apaf-1蛋白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡，Apaf-1蛋白功能喪失不能與細(xì)胞色素c結(jié)合，無法引起細(xì)胞凋亡，D正確。6．如圖是某動(dòng)物體的細(xì)胞呼吸過程。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．4、6分別是水和氧氣B．3產(chǎn)生于線粒體基質(zhì)C．產(chǎn)生的8主要用于合成ATPD．植物細(xì)胞也能進(jìn)行該過程答案C解析4為水、6為氧氣，A正確；3(二氧化碳)在有氧呼吸第二階段產(chǎn)生，場所是線粒體基質(zhì)，B正確；8(能量)大部分以熱能形式散失，少部分用于合成ATP，C錯(cuò)誤；該圖表示有氧呼吸過程，在植物細(xì)胞內(nèi)也可以進(jìn)行，D正確。7．細(xì)胞呼吸過程中，線粒體內(nèi)膜上的質(zhì)子泵能將NADH(即[H])分解產(chǎn)生的H＋轉(zhuǎn)運(yùn)到膜間隙，使膜間隙中H＋濃度增大，大部分H＋通過結(jié)構(gòu)①回流至線粒體基質(zhì)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)ATP的合成，主要過程如下圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．乳酸菌不可能發(fā)生上述過程B．該過程發(fā)生于有氧呼吸第二階段C．圖中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白D．H＋由膜間隙向線粒體基質(zhì)的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散答案B解析乳酸菌為原核生物，沒有線粒體，A項(xiàng)正確；有氧呼吸第二階段發(fā)生于線粒體基質(zhì)，該過程發(fā)生于線粒體內(nèi)膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中①是具有ATP合成酶活性的H＋通道蛋白，C項(xiàng)正確；H＋由膜間隙向線粒體基質(zhì)順濃度梯度運(yùn)輸，且需要通道蛋白協(xié)助，屬于協(xié)助擴(kuò)散，D項(xiàng)正確?？枷蚨?xì)胞呼吸類型的判斷8．下表是某種植物種子在甲、乙、丙三種不同的條件下萌發(fā)，測得的氣體量(相對(duì)值)的變化結(jié)果(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列說法正確的是()項(xiàng)目CO2釋放量O2吸收量甲120乙86丙1010A.在甲條件下進(jìn)行的是產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸B．在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多C．在丙條件下有氧呼吸強(qiáng)度達(dá)到了最大值D．在乙條件下釋放的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體答案D解析甲條件下只釋放CO2，不吸收氧氣，進(jìn)行的是產(chǎn)生CO2和酒精的無氧呼吸，不產(chǎn)生乳酸，A錯(cuò)誤；乙條件下消耗氧氣的量為6，則有氧呼吸消耗葡萄糖的量為1，無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量為8－6＝2，無氧呼吸消耗葡萄糖的量為1，有氧呼吸消耗的葡萄糖和無氧呼吸相等，B錯(cuò)誤；丙條件下只進(jìn)行有氧呼吸，但不能判斷有氧呼吸強(qiáng)度是否達(dá)到了最大值，C錯(cuò)誤；乙條件下釋放的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，D正確。9．“有氧運(yùn)動(dòng)”是指人體吸入的氧氣與需求的相等，達(dá)到生理上的平衡狀態(tài)。如圖所示為人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關(guān)系。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析下列說法正確的是()A．a(chǎn)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下只有有氧呼吸，b運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下有氧呼吸和無氧呼吸同時(shí)存在，c運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下只有無氧呼吸B．運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于或等于b后，肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量將大于O2的消耗量C．無氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能形式散失，其余儲(chǔ)存在ATP中D．若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長時(shí)間超過c，會(huì)因?yàn)槿樗岱e累而使肌肉酸脹乏力答案D解析a運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下乳酸含量低，無氧呼吸較弱，b運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下有氧呼吸和無氧呼吸都有所增強(qiáng)，c運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下氧氣消耗速率較高，有氧呼吸、無氧呼吸速率都在較高水平，A錯(cuò)誤；肌肉細(xì)胞無氧呼吸不產(chǎn)生CO2，有氧呼吸CO2的產(chǎn)生量等于O2的消耗量，B錯(cuò)誤；無氧呼吸中葡萄糖的能量中大部分儲(chǔ)存在乳酸中，釋放的能量中大部分以熱能形式散失，其余儲(chǔ)存在ATP中，C錯(cuò)誤。方法歸納判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)考點(diǎn)三影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用1．內(nèi)部因素(1)遺傳特性：不同種類的植物呼吸速率不同。實(shí)例：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。(2)生長發(fā)育時(shí)期：同一植物在不同的生長發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同。實(shí)例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。(3)器官類型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。實(shí)例：生殖器官大于營養(yǎng)器官。2．外界因素(1)溫度①解讀：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響酶的活性進(jìn)而影響細(xì)胞呼吸速率。②應(yīng)用：儲(chǔ)存水果、蔬菜時(shí)應(yīng)選取零上低溫(填“高溫”“零上低溫”或“零下低溫”)。(2)O2濃度①解讀：a．O2是有氧呼吸所必需的，且O2對(duì)無氧呼吸過程有抑制作用。b．O2濃度低時(shí)，無氧呼吸占優(yōu)勢。c．隨著O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強(qiáng)。d．當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，隨著O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。②應(yīng)用a．選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧細(xì)菌的無氧呼吸。b．作物栽培中及時(shí)松土，保證根的正常細(xì)胞呼吸。c．提倡慢跑，防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。d．稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。(3)CO2濃度①解讀：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)抑制(填“促進(jìn)”或“抑制”)細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。②應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。(4)含水量①解讀：一定范圍內(nèi)，細(xì)胞中自由水含量越多，代謝越旺盛，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。②應(yīng)用：糧食儲(chǔ)存前要進(jìn)行曬干處理，目的是降低糧食中的自由水含量，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少儲(chǔ)存時(shí)有機(jī)物的消耗。(1)同一葉片在不同生長發(fā)育時(shí)期，其細(xì)胞呼吸速率有差異(√)(2)嚴(yán)格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因?yàn)榇藯l件下細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物最少(×)(3)糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲(chǔ)藏(×)(4)破傷風(fēng)桿菌是一種厭氧菌，皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時(shí)清洗傷口并到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清(√)(5)劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，氧氣供應(yīng)不足，肌細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸(×)(6)內(nèi)部因素也會(huì)影響細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度，如生物的遺傳特性、器官種類、生長時(shí)期等(√)結(jié)合O2濃度影響細(xì)胞呼吸的曲線分析：(1)O2濃度在2.5%～10%之間時(shí)，進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸；O2濃度在10%以上時(shí)，進(jìn)行有氧呼吸。(2)O2濃度為C時(shí)，AB＝BC，此時(shí)有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖不是(填“是”或“不是”)一樣多，理由是根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出：當(dāng)有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時(shí)，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。(3)在保存蔬菜、水果時(shí)，應(yīng)選擇R點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度，理由是此時(shí)總CO2釋放量最少，有機(jī)物的損耗最少。(4)低氧環(huán)境下，有機(jī)物消耗少的原因在低氧條件下，無氧呼吸受到抑制強(qiáng)度較弱，有氧呼吸因氧氣不足強(qiáng)度也比較小，故總的CO2釋放量少，呼吸強(qiáng)度弱?？枷蛞患?xì)胞呼吸的影響因素分析10．如圖是外界條件對(duì)植物細(xì)胞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(duì)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)量的限制答案B解析甲圖中B點(diǎn)溫度下植物細(xì)胞呼吸相對(duì)速率最大，說明該溫度下細(xì)胞呼吸最旺盛；隨著氧氣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；有氧呼吸需要酶的參與，溫度會(huì)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。11．為了探究植物呼吸強(qiáng)度的變化規(guī)律，研究者在遮光狀態(tài)下，測得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對(duì)值)。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()O2含量CO2釋放量溫度℃0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%36.23.61.24.45.45.31031.253.75.921.533.332.92046.435.26.438.965.556.23059.841.48.856.6100.0101.6A.根據(jù)變化規(guī)律，表中10℃、O2含量為1.0%條件下的數(shù)據(jù)很可能是錯(cuò)誤的B．溫度為3℃、O2含量為3.0%是儲(chǔ)藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合C．O2含量從20.0%上升至40.0%時(shí)，O2含量限制了呼吸強(qiáng)度的繼續(xù)升高D．在20℃條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，細(xì)胞無氧呼吸逐漸減弱答案C解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可知，在10℃、O2含量為1.0%條件下的數(shù)據(jù)應(yīng)大于3.6小于35.2，所以53.7這個(gè)數(shù)據(jù)很可能是錯(cuò)誤的，A項(xiàng)正確；溫度為3℃、O2含量為3.0%時(shí)，CO2的釋放量最少，是儲(chǔ)藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合，B項(xiàng)正確；O2含量從20.0%升至40.0%時(shí)，在3℃、10℃和20℃條件下，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度逐漸減弱，但在30℃條件下，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在20℃條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，隨著O2含量的增加，CO2釋放量逐漸減少，細(xì)胞無氧呼吸逐漸減弱，D項(xiàng)正確。考向二細(xì)胞呼吸原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用12．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用的敘述，正確的是()A．降低溫度和氧濃度并保持干燥，有利于果蔬的儲(chǔ)藏保鮮B．給含有酵母菌的發(fā)酵液連續(xù)通氣，可提高產(chǎn)酒量C．大棚栽培蔬菜，遇到陰雨天氣時(shí)，可適當(dāng)降低溫度D．給稻田定期排水、曬田的主要目的是抑制水稻的生長答案C解析果蔬的儲(chǔ)藏保鮮要求零上低溫、低氧和較低濕度，干燥環(huán)境會(huì)使植物細(xì)胞缺水死亡，A錯(cuò)誤；酵母菌在無氧條件下才進(jìn)行酒精發(fā)酵，B錯(cuò)誤；陰雨天氣時(shí)，由于大棚蔬菜光合作用強(qiáng)度較弱，可以適當(dāng)降低溫度減弱細(xì)胞呼吸對(duì)有機(jī)物的消耗，從而增加有機(jī)物的積累，C正確；給稻田定期排水、曬田的主要目的是防止無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)根的毒害作用，D錯(cuò)誤。13．中耕松土是農(nóng)作物栽培的傳統(tǒng)耕作措施，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．松土可以促進(jìn)根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，促進(jìn)光合作用B．松土可以促進(jìn)硝化細(xì)菌的代謝活動(dòng)，合成更多的有機(jī)物C．松土使土壤中無機(jī)物含量減少，有機(jī)物含量增加D．松土能加速土壤中殘枝敗葉、動(dòng)植物遺體的分解，生成更多的二氧化碳答案C解析松土增加土壤中的空氣，促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，釋放更多能量，有利于礦質(zhì)元素的吸收，促進(jìn)光合作用，A正確；松土能增加土壤中的空氣，從而促進(jìn)硝化細(xì)菌將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，有利于硝化細(xì)菌的化能合成作用，增加土壤的肥力，B正確；松土促進(jìn)微生物的分解作用，使土壤中有機(jī)物含量減少，無機(jī)物含量增加，C錯(cuò)誤；松土能加速微生物對(duì)土壤中殘枝敗葉、動(dòng)植物遺體的分解，生成更多的二氧化碳，有利于光合作用的進(jìn)行，D正確。考向三種子萌發(fā)過程中細(xì)胞呼吸的變化分析14．(2021·山西臨汾模擬)將黃豆干種子浸水30小時(shí)，期間黃豆胚細(xì)胞發(fā)生了一系列生理變化，下列對(duì)此描述正確的是()A．自由水與結(jié)合水的含量均大量增加，代謝加快B．CO2釋放量與O2的吸收量之比顯著增大，說明此階段無氧呼吸較強(qiáng)C．酶的種類沒有變化，但酶的活性均顯著增高D．若在顯微鏡下觀察胚細(xì)胞，會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分細(xì)胞中存在染色體答案B解析黃豆干種子浸水萌發(fā)的過程中，自由水的含量大量增加，結(jié)合水的含量增加的幅度較小，代謝加快，A錯(cuò)誤；黃豆種子在有氧呼吸過程中消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量相等，在無氧呼吸過程中不消耗O2、有CO2產(chǎn)生，據(jù)此可推知：若CO2釋放量與O2的吸收量之比顯著增大，說明此階段無氧呼吸較強(qiáng)，B正確；黃豆干種子浸水萌發(fā)的過程中，細(xì)胞中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型增多，酶的種類會(huì)有所變化，但并非是酶的活性均顯著增高，C錯(cuò)誤；在一個(gè)細(xì)胞周期中，因分裂間期持續(xù)的時(shí)間明顯大于分裂期，而染色體出現(xiàn)在細(xì)胞分裂期，所以若在顯微鏡下觀察胚細(xì)胞，會(huì)發(fā)現(xiàn)少部分細(xì)胞中存在染色體，D錯(cuò)誤。15．干種子萌發(fā)過程中，CO2釋放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的變化趨勢如圖所示(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)?；卮鹣铝袉栴}：(1)干種子吸水后，自由水比例大幅增加，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答出兩點(diǎn))。(2)在種子萌發(fā)過程中的12～30h之間，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是________和CO2。若種子萌發(fā)過程中缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是___________________________________________________________________________________________________________。(3)與種子萌發(fā)時(shí)相比，胚芽出土后幼苗的正常生長還需要的環(huán)境條件包括____________。答案(1)自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與；水參與物質(zhì)運(yùn)輸(2)酒精、水缺氧時(shí)，種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動(dòng)所需，且種子無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用(3)適宜的光照、CO2和無機(jī)鹽等歸納總結(jié)種子萌發(fā)時(shí)吸水和呼吸方式的變化曲線(1)在種子萌發(fā)的第Ⅰ階段，由于(吸脹)吸水，呼吸速率上升。(2)在種子萌發(fā)的第Ⅱ階段，細(xì)胞產(chǎn)生CO2的量要比消耗O2的量大得多，說明在此期間主要進(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的進(jìn)入量，種子以有氧呼吸為主，同時(shí)胚根大量吸水(滲透吸水)?？键c(diǎn)四探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。(2)檢測CO2產(chǎn)生的多少，裝置如圖所示。(3)檢測酒精的產(chǎn)生：從A、B中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號(hào)為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的快慢重鉻酸鉀—濃硫酸溶液甲組(有氧)變混濁程度高/快無變化乙組(無氧)變混濁程度低/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。教材中的隱性知識(shí)源于必修1P93“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”：對(duì)比實(shí)驗(yàn)中兩組都是實(shí)驗(yàn)組，兩組之間相互對(duì)照。教材中對(duì)比實(shí)驗(yàn)的實(shí)例有：①②③(填序號(hào))。①探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)；③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)；④比較過氧化氫在不同條件下的分解。1．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)裝置：甲組探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無氧呼吸。甲、乙兩組為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，設(shè)置的是有氧、無氧條件。(2)變量控制①通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證第三個(gè)錐形瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。②B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，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的。2．液滴移動(dòng)法探究細(xì)胞呼吸的方式(1)探究裝置：欲確認(rèn)某生物的細(xì)胞呼吸方式，應(yīng)設(shè)置兩套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：(2)結(jié)果結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已經(jīng)死亡不動(dòng)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(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸左移左移種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，底物中除糖類外還含有脂質(zhì)(3)誤差校正：為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對(duì)照裝置三。裝置三與裝置二相比，不同點(diǎn)是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同?？枷蛞唤滩膶?shí)驗(yàn)的綜合考查16．(2020·山西臨汾模擬)甲、乙兩組同學(xué)擬用下面裝置探究細(xì)胞在有氧和無氧條件下CO2的產(chǎn)生量，為此展開了如下討論。你認(rèn)為其中最不合理的觀點(diǎn)是()A．圖中A用以除去充入的CO2，以所充氣體中是否含氧作為自變量而不是是否充氣B．若圖中B是酵母菌培養(yǎng)液，因其在不同條件下繁殖速度不同影響實(shí)驗(yàn)，可換成蘋果小塊C．圖中C若是溴麝香草酚藍(lán)水溶液，可用變色所用的時(shí)間比較CO2的產(chǎn)生量D．若在有氧、無氧條件下產(chǎn)生等量的CO2，說明在兩種條件下底物的消耗量相等答案D解析依題意可知：該實(shí)驗(yàn)的自變量是O2的有無，因變量是CO2的產(chǎn)生量，故應(yīng)排除所充氣體中含有的CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，A正確；酵母菌是單細(xì)胞真核生物，其繁殖速度受環(huán)境條件的影響，若圖中B是酵母菌培養(yǎng)液，因其在不同條件下繁殖速度不同影響實(shí)驗(yàn)，可換成蘋果小塊，B正確；CO2可以使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，圖中C若是溴麝香草酚藍(lán)水溶液，可用變色所用的時(shí)間比較CO2的產(chǎn)生量，C正確；在有氧呼吸的過程中，每消耗1mol的葡萄糖就會(huì)消耗6molO2，同時(shí)產(chǎn)生6molCO2，在無氧呼吸過程中，每消耗1mol的葡萄糖，會(huì)產(chǎn)生2molCO2，若在有氧、無氧條件下產(chǎn)生等量的CO2，說明無氧條件下底物的消耗量多于有氧條件下底物的消耗量，D錯(cuò)誤。17．(2020·云南省曲靖市高三二模)某同學(xué)為了探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，將少量的酵母菌混入適量的面粉揉成光滑面粉團(tuán)后均等分裝在2個(gè)潔凈的塑料袋中，一組充滿空氣(甲組)，一組則排凈空氣(乙組)，扎緊袋口后放在相同且適宜的環(huán)境中觀察20～30min。下列敘述不正確的是()A．一段時(shí)間后甲組的塑料袋內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)，面團(tuán)變濕潤B．該實(shí)驗(yàn)中甲組為實(shí)驗(yàn)組，乙組為對(duì)照組C．若放置的時(shí)間足夠長，甲組也會(huì)產(chǎn)生酒精D．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇大小合適，氣密性良好的塑料袋答案B解析該實(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，甲組和乙組相互對(duì)照，無單獨(dú)的對(duì)照組，B錯(cuò)誤?？枷蚨锛?xì)胞呼吸方式的探究實(shí)驗(yàn)分析18．如圖為某生物小組探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)的自變量是有無氧氣，因變量是甲、丁兩試管中產(chǎn)生CO2的多少B．乙、丙兩試管中的液體應(yīng)先煮沸，冷卻后再加入酵母菌，以消除其他微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響C．該實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，通入乙試管中的空氣必須除去CO2D．甲、丁兩試管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重鉻酸鉀溶液替代答案D解析乙試管通入空氣，丙試管未通入空氣，分別提供了有氧和無氧的環(huán)境條件，可根據(jù)Ca(OH)2溶液的混濁程度來大概判斷甲、丁試管中產(chǎn)生CO2的多少，A正確；對(duì)試管中的液體進(jìn)行滅菌，能消除其他微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，B正確；空氣中含有CO2，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾，C正確；Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液替代，酸性重鉻酸鉀溶液用來檢測有無酒精生成，D錯(cuò)誤。19．如圖裝置可用于研究萌發(fā)的小麥種子的細(xì)胞呼吸方式及其產(chǎn)物(呼吸底物都為糖類)，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A．裝置甲可用于探究細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生熱量B．裝置乙有色液滴不移動(dòng)，說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸C．裝置丙可根據(jù)澄清石灰水是否變混濁探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式D．3個(gè)裝置中的種子都必須進(jìn)行消毒處理，并設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)答案C解析裝置甲中含有溫度計(jì)，可用于探究細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生熱量，A項(xiàng)正確；裝置乙中，若有色液滴不移動(dòng)，說明氣體的量沒有變化，說明種子萌發(fā)只進(jìn)行有氧呼吸，B項(xiàng)正確；裝置丙中澄清石灰水可檢測CO2，因此該裝置可用于探究萌發(fā)種子的細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生CO2，因酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均產(chǎn)生CO2，因此不能根據(jù)澄清石灰水是否變混濁探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，C項(xiàng)錯(cuò)誤；微生物也會(huì)進(jìn)行細(xì)胞呼吸，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(duì)照實(shí)驗(yàn)，D項(xiàng)正確。1．核心概念(1)(必修1P88)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。(2)(必修1P91)細(xì)胞呼吸：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。(3)(必修1P94)有氧呼吸：指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。2．教材結(jié)論性語句(1)(必修1P89)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生并且處在動(dòng)態(tài)平衡之中的。(2)(必修1P89)吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系。(3)(必修1P93)有氧呼吸的主要場所是線粒體。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。(4)(必修1P95)酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵。產(chǎn)生酒精的叫做酒精發(fā)酵；產(chǎn)生乳酸的叫做乳酸發(fā)酵。1．(2020·全國Ⅰ，2)種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機(jī)物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關(guān)于種子呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是()A．若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸B．若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等C．若細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放D．若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧和無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的多答案D解析有氧呼吸的反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量，無氧呼吸的反應(yīng)式為C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量或C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。據(jù)此推理，若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乙醇和CO2的無氧呼吸，A項(xiàng)正確；若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的分子數(shù)相等，B項(xiàng)正確；若細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸且產(chǎn)物為乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放，C項(xiàng)正確；若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)物為乙醇、CO2的無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的少；若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)物為乳酸的無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)等于釋放CO2的分子數(shù)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2019·全國Ⅱ，2)馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是()A．馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B．馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C．馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPD．馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏庫中氧氣濃度的升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生答案B解析馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無葡萄糖，A錯(cuò)誤；馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的第一階段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二階段轉(zhuǎn)化成乳酸，B正確；馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸屬于無氧呼吸的第一階段，會(huì)生成少量ATP，C錯(cuò)誤；馬鈴薯塊莖儲(chǔ)存時(shí)，氧氣濃度增加會(huì)抑制其無氧呼吸，酸味會(huì)減少，D錯(cuò)誤。3．(2018·全國Ⅲ，5)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答案C解析植物體的細(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，A項(xiàng)正確；在食物鏈中，輸入某一營養(yǎng)級(jí)的能量，一部分用于此營養(yǎng)級(jí)生物自身的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，另一部分則通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失，B項(xiàng)正確；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，C項(xiàng)錯(cuò)誤；無氧呼吸的第一階段、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，D項(xiàng)正確。4．(2020·山東，2)癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP，這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯(cuò)誤的是()A．“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞需要大量吸收葡萄糖B．癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量ATPC．癌細(xì)胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D．消耗等量的葡萄糖，癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少答案B解析與有氧呼吸相比，產(chǎn)生相同ATP的情況下，無氧呼吸消耗的葡萄糖的量遠(yuǎn)大于有氧呼吸，癌細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸，需要吸收大量葡萄糖，A項(xiàng)正確；癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸為無氧呼吸的第二階段，無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，B項(xiàng)錯(cuò)誤；癌細(xì)胞主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP，進(jìn)行無氧呼吸第一階段和第二階段的場所均為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，C項(xiàng)正確；無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量NADH，癌細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少，D項(xiàng)正確。5．(2020·全國Ⅲ，29)參照表中內(nèi)容，圍繞真核細(xì)胞中ATP的合成來完成下表。反應(yīng)部位(1)______葉綠體的類囊體薄膜線粒體反應(yīng)物葡萄糖/丙酮酸等反應(yīng)名稱(2)______光合作用的光反應(yīng)有氧呼吸的部分過程合成ATP的能量來源化學(xué)能(3)________化學(xué)能終產(chǎn)物(除ATP外)乙醇、CO2(4)________(5)________答案(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)無氧呼吸(3)光能(4)O2、NADPH(5)H2O、CO2解析(1)(2)由反應(yīng)物是葡萄糖，終產(chǎn)物除ATP外，還有乙醇和CO2，可知該過程是無氧呼吸，發(fā)生的場所(反應(yīng)部位)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)(4)由場所是葉綠體的類囊體薄膜和反應(yīng)名稱為光合作用的光反應(yīng)，可知該過程合成ATP的能量來源是光能，終產(chǎn)物除ATP外，還有O2和NADPH。(5)由反應(yīng)部位是線粒體，反應(yīng)物是丙酮酸等，反應(yīng)名稱為有氧呼吸的部分過程，可知該過程是有氧呼吸的第二和第三階段，終產(chǎn)物除ATP外，還有CO2、H2O。課時(shí)精練一、選擇題1．下列有關(guān)ATP的敘述中正確的是()A．人從平原進(jìn)入高原初期，細(xì)胞中ATP/ADP的值普遍升高B．ATP是由腺嘌呤、脫氧核糖、磷酸等單體組成的高分子化合物C．ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)D．人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP和ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡答案C解析人從平原進(jìn)入高原初期，由于氧含量降低，部分細(xì)胞中合成ATP的數(shù)量減少，ATP/ADP的值降低，A錯(cuò)誤；ATP是由磷酸、核糖和腺嘌呤組成的小分子化合物，含有能量多，為高能磷酸化合物，B錯(cuò)誤；ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的，D錯(cuò)誤。2．ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)四種高能磷酸化合物，它們的結(jié)構(gòu)只是堿基的不同，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．ATP的合成常伴隨著細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)B．1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì)C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構(gòu)成的D．UTP斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵后可作為基因轉(zhuǎn)錄的原料答案C解析細(xì)胞的吸能反應(yīng)常伴隨著ATP的水解，放能反應(yīng)總是與ATP的合成相關(guān)聯(lián)，A正確；1分子GTP徹底水解可得到磷酸、核糖和堿基3種小分子物質(zhì)，B正確；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構(gòu)成的，C錯(cuò)誤；UTP斷裂兩個(gè)高能磷酸鍵后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位之一，可作為基因轉(zhuǎn)錄的原料，D正確。3．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)分析中錯(cuò)誤的是()A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著2分子ADP的生成B．腺苷酸激酶催化該反應(yīng)一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系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答案B解析腺苷酸激酶催化該反應(yīng)會(huì)釋放能量，一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，B錯(cuò)誤。4．下圖是真核細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞呼吸的過程圖解，下列說法正確的是()A．圖中X表示O2，它可以通過植物的光合作用產(chǎn)生B．物質(zhì)Y可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液發(fā)生的顏色變化為由藍(lán)色變成綠色C．人體內(nèi)不能完成④⑤過程D．圖中催化②、③過程的酶存在于線粒體內(nèi)膜上答案A解析圖示中X表示O2，可以通過植物的光合作用產(chǎn)生，A正確；物質(zhì)Y表示CO2，可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，B錯(cuò)誤；人體內(nèi)由于不含有酒精發(fā)酵所需的酶，故不能進(jìn)行⑤過程，但能完成④過程，C錯(cuò)誤；②過程為有氧呼吸第二階段，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，D錯(cuò)誤。5．(2021·湖南省湘潭市高三模擬)某同學(xué)將活酵母菌和淀粉溶液裝進(jìn)飲料瓶，預(yù)留1/3的空間后密封，觀察酵母菌發(fā)酵的變化并用表格進(jìn)行記錄。下列分析正確的是()條件原料變化產(chǎn)物細(xì)胞呼吸場所酵母菌10g(25℃)淀粉溶液瓶子膨脹，溶液出現(xiàn)氣泡，溶液變暖甲乙A.酵母菌一般不直接以淀粉作為細(xì)胞呼吸的底物B．大量的O2使溶液出現(xiàn)氣泡和瓶子膨脹C．有機(jī)物經(jīng)酵母菌發(fā)酵后只轉(zhuǎn)化為ATP和熱能D．甲為酒精，乙為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體答案A解析細(xì)胞呼吸的底物是葡萄糖，酵母菌不能直接以淀粉作為細(xì)胞呼吸的底物，A正確；溶液出現(xiàn)氣泡和瓶子膨脹的原因是酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了大量的CO2，B錯(cuò)誤；有機(jī)物經(jīng)酵母菌發(fā)酵后，其釋放的能量一部分用于合成ATP，一部分轉(zhuǎn)化為熱能，其物質(zhì)變化是轉(zhuǎn)化成了酒精和CO2，C錯(cuò)誤；由于瓶子已密封，酵母菌可同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，產(chǎn)物(甲)有水、酒精和CO2，細(xì)胞呼吸場所(乙)為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，D錯(cuò)誤。6．(2021·四川成都高三模擬)有關(guān)高等動(dòng)物細(xì)胞利用葡萄糖進(jìn)行細(xì)胞呼吸的過程，下列說法正確的是()A．生成的產(chǎn)物CO2中的氧全部來源于葡萄糖B．若消耗的O2等于生成的CO2，只進(jìn)行有氧呼吸C．有氧呼吸和無氧呼吸過程中都產(chǎn)生NADPHD．用18O標(biāo)記(CH2O)，在水中無法檢測到18O答案D解析有氧呼吸過程中，產(chǎn)物CO2中的氧來源于葡萄糖和水，A錯(cuò)誤；高等動(dòng)物無氧呼吸時(shí)既不吸收O2也不放出CO2，若細(xì)胞呼吸過程中消耗的O2等于生成的CO2，不能確定只進(jìn)行有氧呼吸，B錯(cuò)誤；有氧呼吸和無氧呼吸過程都產(chǎn)生NADH，C錯(cuò)誤；有氧呼吸第三階段是[H]和O2結(jié)合生成水，所以用18O標(biāo)記(CH2O)，在水中不能檢測到18O，D正確。7．對(duì)酵母菌進(jìn)行處理，獲得細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。用超聲波使線粒體破碎，線粒體內(nèi)膜可自然反卷成小的膜泡，原來內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)面位于膜泡的外表面。下列四支試管在適宜溫度下不會(huì)產(chǎn)生CO2的是()A．葡萄糖＋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．丙酮酸＋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．葡萄糖＋小膜泡D．丙酮酸＋線粒體基質(zhì)答案C解析葡萄糖＋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生CO2，A不符合題意；丙酮酸＋細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無氧呼吸的第二階段產(chǎn)生CO2，B不符合題意；葡萄糖＋小膜泡，無法進(jìn)行無氧呼吸與有氧呼吸的第一階段和第二階段，因此不會(huì)產(chǎn)生CO2，C符合題意；丙酮酸＋線粒體基質(zhì)，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行有氧呼吸的第二階段，將丙酮酸轉(zhuǎn)化為CO2，D不符合題意。8．某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究溫度對(duì)酵母菌代謝活動(dòng)的影響，測定BTB(溴麝香草酚藍(lán))水溶液的變色情況，實(shí)驗(yàn)記錄見表。下列相關(guān)敘述正確的是()水浴溫度BTB水溶液變色情況2℃始終沒有變色25℃44min后變色37℃22min后變色A．實(shí)驗(yàn)中的酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸B．25℃時(shí)，酵母菌細(xì)胞內(nèi)的酶活性最高C．酵母菌在37℃時(shí)，新陳代謝較活躍D．BTB水溶液由黃色逐漸變?yōu)樗{(lán)色答案C解析由圖可知：放有酵母菌的培養(yǎng)液是密封的，可見實(shí)驗(yàn)中的酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸，一段時(shí)間后，培養(yǎng)液中的含氧量下降，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，A錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳能夠使BTB水溶液變色，變色時(shí)間越短，說明酵母菌呼吸酶的活性越高，分析題表可知，37℃時(shí)，酵母菌細(xì)胞內(nèi)的酶活性較高，新陳代謝較活躍，B錯(cuò)誤、C正確；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳能夠使BTB水溶液由藍(lán)變綠再變黃，D錯(cuò)誤。9．(2020·廣東省化州市高三二模)人的肌肉組織分為快縮纖維和慢縮纖維兩種：快縮纖維負(fù)責(zé)劇烈運(yùn)動(dòng)如舉重、短跑，易產(chǎn)生酸痛感覺；慢縮纖維負(fù)責(zé)慢跑、游泳等有氧運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是()A．快縮纖維含有的線粒體多，有氧呼吸能產(chǎn)生大量乳酸和ATP供能B．快縮纖維含有的線粒體少，主要依靠無氧呼吸產(chǎn)生ATP供能，產(chǎn)生大量乳酸C．慢縮纖維含有的線粒體多，有氧呼吸不產(chǎn)生乳酸，產(chǎn)生的ATP也少D．慢縮纖維含有的線粒體少，主要依靠無氧呼吸產(chǎn)生ATP供能答案B解析快縮纖維含有的線粒體少，與短跑等劇烈運(yùn)動(dòng)有關(guān)，主要依靠無氧呼吸產(chǎn)生ATP供能，產(chǎn)生乳酸，A錯(cuò)誤、B正確；慢縮纖維含有的線粒體多，主要依靠有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP供能，有氧呼吸不產(chǎn)生乳酸，C、D錯(cuò)誤。10．細(xì)胞呼吸原理廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。下表中有關(guān)措施與對(duì)應(yīng)的目的不恰當(dāng)?shù)氖?)選項(xiàng)應(yīng)用措施目的A種子儲(chǔ)存曬干降低自由水含量，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B乳酸菌制作酸奶先通氣，后密封加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸發(fā)酵C水果保鮮低溫降低酶的活性，降低細(xì)胞呼吸D栽種農(nóng)作物疏松土壤促進(jìn)根有氧呼吸，利于吸收無機(jī)鹽答案B解析乳酸菌為異養(yǎng)厭氧型生物，在有氧條件下其代謝會(huì)受到抑制，故利用乳酸菌制作酸奶的過程中應(yīng)一直處于密封狀態(tài)。二、非選擇題11．研究證實(shí)ATP既是能量“通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式是______________，神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自________(細(xì)胞結(jié)構(gòu))。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24h有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是____________________________________________________________________________________________________。(2)由圖可知，ATP在傳遞信號(hào)過程中，在細(xì)胞間隙中的有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來，最后剩下的是____________。(3)一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，二者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，如果要研究ATP是否能在神經(jīng)元之間起傳遞信號(hào)的作用，則圖中的________________屬于無關(guān)變量，應(yīng)予以排除。答案(1)A—P～P～P線粒體ATP與ADP迅速相互轉(zhuǎn)化(2)腺苷(3)典型神經(jīng)遞質(zhì)解析(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A—P～P～P。動(dòng)物細(xì)胞中，線粒體是有氧呼吸的主要場所，所以神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自線粒體。ATP是直接能源物質(zhì)，在體內(nèi)含量很少，可通過ATP與ADP迅速相互轉(zhuǎn)化而形成。(2)ATP脫去1個(gè)磷酸基團(tuán)為ADP，脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)為AMP，如果磷酸基團(tuán)完全脫落，剩下的則是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成。(3)若要研究ATP是否能在神經(jīng)元之間起傳遞信號(hào)的作用，可以設(shè)法把ATP與典型神經(jīng)遞質(zhì)分開，單獨(dú)去研究其作用，即用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)，所以典型神經(jīng)遞質(zhì)是實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量。12．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(duì)“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(duì)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(qǐng)回答下列問題：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(μmol·g－1)0.180.190.210.34乙醇(μmol·g－1)2.452.496.004.00(1)黃瓜根系細(xì)胞產(chǎn)生丙酮酸的場所是______________，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉倪^程________(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)由表中信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是