第三單元第2講

固基礎(chǔ)·自我診斷破疑難·深化探究沖關(guān)練·兩級集訓(xùn)第2講ATP與細(xì)胞呼吸[考綱定位]

1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)

2.細(xì)胞呼吸(Ⅱ)

3.探究酵母菌的呼吸方式(實(shí)驗(yàn))課后限時(shí)自測提能力·專項(xiàng)培優(yōu)一、細(xì)胞的能量“通貨”——ATP(1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。①結(jié)構(gòu)簡式：____________。②A：______；P：__________。(2)圖中①是____________，其中____________高能磷酸鍵易形成和斷裂。(3)圖中②為高能磷酸鍵_________________的過程，其作用是為_________________提供能量。A—P～P～P腺苷磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵遠(yuǎn)離腺苷的水解釋放能量各項(xiàng)生命活動(dòng)(4)寫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式：(5)ATP的來源：①動(dòng)物和人：___________。②綠色植物：____________________。呼吸作用呼吸作用和光合作用二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．酵母菌細(xì)胞呼吸方式酵母菌為兼性厭氧型微生物，其細(xì)胞呼吸方式為有氧呼吸和__________。2．產(chǎn)物的檢測無氧呼吸試劑現(xiàn)象(顏色變化)CO2澄清的石灰水變混濁______________水溶液__________________酒精在酸性條件下，使用橙色的______________橙色______溴麝香草酚藍(lán)藍(lán)色→綠色→黃色重鉻酸鉀溶液灰綠色三、細(xì)胞呼吸1．細(xì)胞呼吸(1)概念：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的____________，生成___________________，釋放出能量并生成_______的過程。(2)類型：____________________氧化分解二氧化碳或其他產(chǎn)物ATP有氧呼吸和無氧呼吸2．有氧呼吸(2)過程：[填圖]3．無氧呼吸一、思考判斷1．(2014·大綱全國卷)在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP。()2．(2014·江蘇高考)淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP供能。()3．(2013·海南高考)細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。()4．(2012·北京高考)細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不能合成ATP。()√√√√5．(2010·天津高考)主動(dòng)運(yùn)輸過程中需要載體蛋白協(xié)助，和ATP提供能量。()6．(2013·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)肺炎雙球菌無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸。()7．(2013·海南高考)呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能釋放。()【提示】

呼吸作用產(chǎn)生的能量一部分轉(zhuǎn)移到ATP中，另一部分以熱能散失。√√×8．(2012·上海高考)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng)，只發(fā)生在細(xì)胞有氧呼吸時(shí)。()【提示】

有氧呼吸和無氧呼吸都發(fā)生該過程。9．(2012·江蘇高考)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。()【提示】

有氧呼吸第二階段產(chǎn)生少量的ATP。10．(2011·海南高考)乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，第二階段消耗[H]。()××√11．(2010·新課標(biāo)全國卷T2B)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。()【提示】

[H]與氧結(jié)合生成水在線粒體內(nèi)膜。12．(2013·海南高考)消毒后有生活力的小麥種子一直浸沒在無菌水中，會(huì)使種子死亡的原因是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物對其產(chǎn)生毒害作用。()13．(2013·新課標(biāo)全國卷ⅡT3C)破傷風(fēng)桿菌適合生活在有氧環(huán)境中。()【提示】

破傷風(fēng)桿菌是厭氧菌，只能生活在無氧環(huán)境中?！痢獭?4．(2012·福建高考)及時(shí)排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害。()15．(2011·海南高考)種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)。()【提示】

種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度減弱。16．(2009·浙江高考)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮。()【提示】

水果貯存的環(huán)境應(yīng)為低氧和零上低溫?！獭痢炼?、圖示識讀下圖為有氧呼吸過程圖解，據(jù)圖回答：(1)葡萄糖中碳原子和氧原子的轉(zhuǎn)移途徑如何？【提示】

碳原子：葡萄糖→丙酮酸→CO2；氧原子→丙酮酸→CO2。(2)產(chǎn)物H2O中的氫原子和氧原子來源如何？【提示】

H2O中的氫原子來自葡萄糖和H2O；H2O的氧原子來自O(shè)2。考點(diǎn)1

ATP的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)化1．ATP的結(jié)構(gòu)及組成部分的含義2．ATP的再生和利用3．細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細(xì)胞膜消耗ATP：_____________________細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸__________葉綠體產(chǎn)生ATP：______消耗ATP：______和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸_______________消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP：_______________

等主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐第一階段光反應(yīng)暗反應(yīng)第二、三階段DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄4.ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系(1)A點(diǎn)表示在無氧條件下，細(xì)胞可進(jìn)行__________分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。(2)AB段表示隨O2供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過有氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量______，ATP的產(chǎn)生速率隨之______。無氧呼吸增多增加(3)BC段表示O2供應(yīng)量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時(shí)的限制因素可能是________________等。酶、ADP、磷酸1．誤認(rèn)為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式所需酶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)存于形成的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由表可以看出，ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能量去路和反應(yīng)場所方面都不盡相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng)，但物質(zhì)可重復(fù)利用。2．誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP生命活動(dòng)需要消耗大量能量，但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用，只要提供能量(光能或化學(xué)能)，生物體就可不斷合成ATP，滿足生命活動(dòng)的需要。3．ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。4．ATP≠能量ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不能將兩者等同起來。角度1從ATP的結(jié)構(gòu)及與ADP相互轉(zhuǎn)化的角度考查1．圖1為ADP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法錯(cuò)誤的是(

)A．圖1的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵B．圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C．ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性D．酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能【思路分析】[解析]

圖1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸鍵。ATP水解時(shí)遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂。酶催化作用具有高效性，酶催化作用的機(jī)理是降低反應(yīng)的活化能。[答案]

A

角度2從ATP與代謝關(guān)系的角度考查2．(2014·大綱全國卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B．機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATPC．在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD．植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用[解析]

細(xì)胞核無法進(jìn)行細(xì)胞呼吸，細(xì)胞核需要的ATP主要由線粒體提供，A項(xiàng)正確；ATP是生命活動(dòng)直接的能源物質(zhì)，機(jī)體無時(shí)無刻不在消耗ATP，睡眠時(shí)生命活動(dòng)并沒停止，也需要消耗能量，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成，C項(xiàng)正確；根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)男问?，其消耗的能量主要是由?xì)胞呼吸所提供的ATP，故D項(xiàng)正確。[答案]

B考點(diǎn)2有氧呼吸和無氧呼吸1．有氧呼吸過程中各元素來源和去路(1)CO2是在______階段產(chǎn)生的，是由丙酮酸和水反應(yīng)生成的，場所是____________。(2)O2參與了______階段，[H]和O2結(jié)合生成水，所以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自于O2，場所是____________。第二線粒體基質(zhì)第三線粒體內(nèi)膜(3)有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水在______階段參與反應(yīng)，生成物中的水是有氧呼吸______階段由[H]和O2結(jié)合生成的。第二第三2．不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同生物無氧呼吸產(chǎn)物植物大多數(shù)植物細(xì)胞，如根細(xì)胞_____和_____馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等乳酸動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等_____微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2酒精

CO2乳酸3.有氧呼吸和無氧呼吸過程分析與比較項(xiàng)目比較有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)反應(yīng)條件需O2、酶和適宜的溫度不需O2，需要酶和適宜的溫度場所第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段：____________第三階段：線粒體內(nèi)膜第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)第二階段：___________物質(zhì)變化第一階段：C6H12O6―→_________＋[H]第二階段：丙酮酸＋_______―→CO2＋[H]第三階段：[H]＋O2―→H2O第一階段：C6H12O6―→丙酮酸＋[H]第二階段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成_____________或轉(zhuǎn)化成____線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸H2O酒精和CO2乳酸不同點(diǎn)能量變化釋放能量較多，1摩爾葡萄糖釋放的能量可生成38摩爾ATP，其余的能量則以熱能的形式散失掉了較少，1摩爾葡萄糖釋放的能量可生成2摩爾ATP，其余的能量則以熱能的形式散失掉了相同點(diǎn)過程第一階段都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，都是________________________________實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量意義為生命活動(dòng)提供能量，為物質(zhì)轉(zhuǎn)化提供原料聯(lián)系一分子葡萄糖分解產(chǎn)生兩分子丙酮酸1．有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的不一定是有氧呼吸，也可能是無氧呼吸，但一定不是乳酸發(fā)酵。2．有氧呼吸的場所并非只是線粒體(1)真核細(xì)胞有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(2)原核細(xì)胞無線粒體，在細(xì)胞質(zhì)中和細(xì)胞膜上進(jìn)行有氧呼吸。3．脂肪進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗O2的量≠產(chǎn)生CO2的量脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于產(chǎn)生CO2量。4．水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。5．無氧呼吸產(chǎn)物不同是由于催化反應(yīng)的酶的種類不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。角度1考查有氧呼吸和無氧呼吸的場所和過程3．為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(見下表)。試管編號加入的物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧氣＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“－”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________，會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有________，根據(jù)試管________的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2，4－二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在________上的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行?！舅悸伏c(diǎn)撥】

解答本題注意以下兩點(diǎn)：[解析]

(1)在有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的試管中，可將葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧氣時(shí)可在有線粒體的試管中將丙酮酸和[H]徹底氧化分解產(chǎn)生CO2和H2O，無氧氣時(shí)可在有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的試管中將葡萄糖不徹底地氧化分解產(chǎn)生酒精和CO2，故C、E試管中均可產(chǎn)生CO2和H2O，B、F試管中均可產(chǎn)生酒精。F試管中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體未分開，無法確定無氧呼吸的場所，而與B、D試管的結(jié)果進(jìn)行對比，能確定酵母茵進(jìn)行無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)[H]在線粒體內(nèi)膜上有關(guān)酶的作用下，與氧氣發(fā)生一系列反應(yīng)形成水，DNP對該過程沒有影響，但能影響線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶的活性，從而使能量未用于合成ATP，都以熱能的形式散失；試管E中可發(fā)生有氧呼吸全過程，加入DNP后，該過程不受影響，但影響ATP的合成。[答案]

(1)C、E

B、F

B、D、F

(2)線粒體內(nèi)膜能角度2考查有氧呼吸和無氧呼吸的綜合分析4．如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時(shí)，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．氧濃度為a時(shí)，有氧呼吸最弱B．氧濃度為b時(shí)，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是無氧呼吸的1/5C．氧濃度為c時(shí)，適于貯藏該植物器官D．氧濃度為d時(shí)，有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等[解析]

由題圖可以看出，當(dāng)氧濃度為a時(shí)，只有CO2釋放量，說明此時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸，A正確；氧濃度為b時(shí)，CO2釋放量＝8，O2吸收量＝3，所以無氧呼吸釋放CO2＝8－3＝5，消耗葡萄糖＝2.5，有氧呼吸釋放的CO2＝3，消耗葡萄糖＝0.5，B正確；氧濃度為c時(shí)，呼吸作用最弱，適于貯藏該植物器官，C正確；當(dāng)氧濃度為d時(shí)，CO2釋放量＝O2吸收量，說明只進(jìn)行有氧呼吸，D錯(cuò)誤。[答案]

D5．(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圖所示。請據(jù)圖回答問題：(1)在12～24h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_____________。(2)從第12h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會(huì)________，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12～24h期間，氧氣吸收量很少，而二氧化碳釋放量很多，表明此時(shí)的呼吸方式主要是無氧呼吸；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12h到胚根長出期間不進(jìn)行光合作用，不能制造有機(jī)物，同時(shí)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，使有機(jī)物總量下降。(3)胚根長出后，氧氣的吸收明顯增多，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，不能制造有機(jī)物，同時(shí)細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，使有機(jī)物總量下降(3)有氧考點(diǎn)3影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用1．溫度(1)影響(如圖)：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響__________而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25～35℃之間。酶的活性2．氧氣(1)影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。①O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行_________。②0<O2濃度<10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行_________和___________。③O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行_________。④O2濃度＝____時(shí)，有機(jī)物消耗最少。無氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸有氧呼吸5%3．水分4．CO2(1)影響：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)_____細(xì)胞呼吸的進(jìn)行，如圖。(2)應(yīng)用：適當(dāng)增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。抑制1．影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。2．儲(chǔ)存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲(chǔ)藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫；種子儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)保持一定的濕度。角度1考查細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用6．(2014·北京東城區(qū)聯(lián)考)細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，以下分析錯(cuò)誤的是(

)A．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體細(xì)胞的有氧呼吸B．要及時(shí)為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細(xì)胞的正常呼吸C．皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清D．慢跑可以促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸，使細(xì)胞獲得較多能量[解析]

選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為了抑制厭氧菌的生存和繁殖，人體細(xì)胞有氧呼吸需要的氧氣來自組織液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；為板結(jié)的土壤松土透氣，可促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，B項(xiàng)正確；皮膚破損較深的患者，注射破傷風(fēng)抗毒血清是為了消除進(jìn)行無氧呼吸的破傷風(fēng)桿菌，C項(xiàng)正確；慢跑能保證機(jī)體細(xì)胞的氧氣需要，促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸，D項(xiàng)正確。[答案]

A角度2氧濃度對細(xì)胞呼吸的影響7．長期浸水，會(huì)導(dǎo)致樹根變黑腐爛。樹根從開始浸水到變黑腐爛時(shí)細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖。下列敘述不正確的是(

)A．Ⅰ階段根細(xì)胞的有氧呼吸速率下降B．Ⅱ階段根細(xì)胞的無氧呼吸速率上升C．Ⅲ階段曲線下降的原因與Ⅰ完全相同D．a(chǎn)點(diǎn)的有氧呼吸強(qiáng)度大于b點(diǎn)【思路點(diǎn)撥】

解答本題注意以下幾點(diǎn)：①理解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段細(xì)胞呼吸速度變化的原因。②理解a點(diǎn)和b點(diǎn)細(xì)胞呼吸的情況。[解析]

此題考查對細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸過程的理解和識圖讀圖的能力。Ⅰ階段由于氧氣逐漸減少，根細(xì)胞的有氧呼吸速率下降，到a點(diǎn)時(shí)，有氧呼吸降低到最低，a點(diǎn)后，無氧呼吸逐漸增強(qiáng)，Ⅱ階段根細(xì)胞的無氧呼吸速率上升，到b點(diǎn)時(shí)，根細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸。

Ⅲ階段曲線下降的原因是細(xì)胞逐漸死亡，Ⅰ階段曲線下降的原因是氧氣減少。[答案]

C8．如圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量與O2的吸收量的變化，請據(jù)圖回答以下問題：(1)O2濃度為0時(shí)，該器官的呼吸類型是________。(2)在O2濃度為b%以下時(shí)(不包括0點(diǎn))，該器官的呼吸類型是__________________，因?yàn)開_________________。(3)該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在Q點(diǎn)重合，其呼吸類型為________，因?yàn)開_______________。(4)由該曲線提示的原理，我們在進(jìn)行果實(shí)和種子貯藏時(shí)，應(yīng)取約a/2氧氣濃度值，理由是__________。(5)圖中陰影部分的面積代表_________________。[解析]

CO2的釋放量大于O2的吸收量，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸。CO2的釋放量等于O2的吸收量，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。只釋放CO2，不吸收O2，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸。由曲線分析可知，CO2的釋放量為總呼吸強(qiáng)度，a/2氧氣濃度值時(shí)呼吸強(qiáng)度最低，消耗有機(jī)物最少。[答案]

(1)無氧呼吸(2)無氧呼吸和有氧呼吸CO2的釋放量大于O2的吸收量(3)有氧呼吸CO2的釋放量等于O2的吸收量(4)細(xì)胞呼吸最弱，有機(jī)物消耗少(5)無氧呼吸中CO2的釋放量細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用題的解題思路(1)明確題目研究的是哪種因素對細(xì)胞呼吸的影響。(2)分析題目給定的生產(chǎn)生活實(shí)際情境，判斷是需要促進(jìn)細(xì)胞呼吸還是需要抑制細(xì)胞呼吸。例如，中耕松土，促進(jìn)細(xì)胞呼吸；儲(chǔ)存種子，抑制細(xì)胞呼吸。(3)結(jié)論：“為促進(jìn)細(xì)胞呼吸，應(yīng)采取……的措施”或“為抑制細(xì)胞呼吸，應(yīng)采取……的措施”。實(shí)驗(yàn)7探究酵母菌的呼吸方式1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌是單細(xì)胞真核生物，是一種異養(yǎng)___________型微生物。酵母菌在有氧條件下，將糖類等物質(zhì)分解成二氧化碳和水，釋放大量能量；在無氧條件下，將糖類等物質(zhì)分解成二氧化碳和酒精，釋放少量能量。(2)CO2可使_____________變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。(3)在_______條件下，橙色的_______________與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。兼性厭氧澄清的石灰水重鉻酸鉀溶液酸性2．實(shí)驗(yàn)變量：實(shí)驗(yàn)自變量是_______的有無，因變量是酵母菌的__________。3．實(shí)驗(yàn)裝置：甲組探究酵母菌的__________，乙組探究酵母菌的__________。氧氣呼吸產(chǎn)物有氧呼吸無氧呼吸在探究酵母菌無氧呼吸時(shí)，要將酵母菌培養(yǎng)液封口后放置一段時(shí)間，待酵母菌將瓶內(nèi)_____________，再用導(dǎo)管連接盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清石灰水中。氧氣消耗完后4．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的時(shí)間重鉻酸鉀—濃硫酸溶液甲組(有氧)__________無變化乙組(無氧)變混濁/慢出現(xiàn)________變混濁/快灰綠色5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2_________，在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生______，還產(chǎn)生少量CO2。多且快酒精某生物興趣小組對酵母菌細(xì)胞的呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)。請據(jù)圖分析回答問題。(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：________；無氧條件下的裝置序號：________。(2)裝置中c瓶的作用是_______________________。(3)d瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通b瓶，其原因是________________________________________________________________________________________。(4)如果要進(jìn)一步檢測酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物中有無酒精，常用試劑是________。若顏色變?yōu)開_______，說明有酒精產(chǎn)生。此方法在實(shí)踐中的應(yīng)用是_______________(舉一例)。[解析]

解答本題的關(guān)鍵：一是弄清各裝置的作用，a瓶用于通氣條件下的酵母菌培養(yǎng)，b瓶可檢驗(yàn)是否有CO2產(chǎn)生，c瓶用于去除空氣中的CO2，d瓶用于不通氣條件下的酵母菌培養(yǎng)；二是掌握酵母菌細(xì)胞呼吸的類型及異同，有氧呼吸在有氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生CO2和H2O，無氧呼吸在無氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，裝置連接的順序?yàn)閏→a→b或c→b→a→b；若探究無氧呼吸，裝置連接的順序?yàn)閐→b。d瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通b瓶，主要目的是使裝置內(nèi)本身存在的O2被徹底消耗，以確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的。[答案]

(1)c→a→b(或c→b→a→b)

d→b

(2)吸收空氣中的CO2，排除其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾(其他合理答案也可)(3)d瓶封口放置一段時(shí)間后，酵母菌會(huì)將瓶中的氧氣消耗完，再連通b瓶，就可以確保通入澄清石灰水的CO2是由酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的(其他合理答案也可)(4)酸性重鉻酸鉀溶液灰綠色交通警察對司機(jī)進(jìn)行酒后駕駛檢測繪制知識體系強(qiáng)化核心要點(diǎn)1.ATP是為細(xì)胞生命活動(dòng)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。3．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng)，但物質(zhì)可重復(fù)利用。4．CO2可使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。繪制知識體系強(qiáng)化核心要點(diǎn)5．在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。6．線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，但原核生物無線粒體也能進(jìn)行有氧呼吸。7．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。繪制知識體系強(qiáng)化核心要點(diǎn)8．有水產(chǎn)生的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸。9．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。10．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。細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)1．細(xì)胞呼吸速率的測定(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)實(shí)驗(yàn)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)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。2．細(xì)胞呼吸類型的探究(1)實(shí)驗(yàn)裝置裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2，紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量。裝置乙中紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。(2)實(shí)驗(yàn)分析現(xiàn)象結(jié)論甲裝置乙裝置液滴左移液滴不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸液滴不動(dòng)液滴右移只進(jìn)行無氧呼吸液滴左移液滴右移既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸3.探究細(xì)胞呼吸過程場所的實(shí)驗(yàn)(一般是探究第二階段的場所)：常見方法是用離心的方法把動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開，分別加入丙酮酸，檢測CO2的產(chǎn)生。4．注意事項(xiàng)(1)為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌，所測種子進(jìn)行消毒處理。(2)對照組的設(shè)置：為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，將所測定的生物滅活(將種子煮熟)，其他條件均不變。(3)若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料，測定細(xì)胞呼吸速率，需將整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測定。(2015·吉林大學(xué)附中月考)下圖是測定發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類型所用的裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖)，裝置1、2中分別放入等量的發(fā)芽種子，裝置3中為等量的煮熟種子。若裝置1左移10cm，裝置2右移12cm，裝置3右移2cm，則有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的相對比值為(

)A．6∶5

B．5∶6C．2∶5 D．5∶2[解析]

裝置3為對照實(shí)驗(yàn)，裝置3著色液滴右移2cm，說明環(huán)境因素造成氣體膨脹2cm。裝置1氣體減少表示O2的消耗，裝置1左移10cm，O2減少實(shí)際為12cm。裝置2右移12cm，氣體增加實(shí)際為10cm，裝置2氣體增加量為CO2產(chǎn)生量與O2消耗量的差值。CO2產(chǎn)生量為10＋12＝22cm，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為12cm，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為10cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖為2個(gè)單位，無氧呼吸消耗的葡萄糖為5個(gè)單位。[答案]

C1．(2014·海淀區(qū)模擬)為研究酵母菌的呼吸方式，某生物小組制作了如下圖中a～f所示裝置，下列判斷不合理的是(

)A．若a裝置液滴不移動(dòng)，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進(jìn)行無氧呼吸B．若a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進(jìn)行有氧呼吸C．連接e→d→c→d，并從e側(cè)通氣，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸D．連接f→d，d中石灰水變渾濁，可驗(yàn)證酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸[解析]

a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸。[答案]

B2．以提取的鼠肝臟細(xì)胞的線粒體為實(shí)驗(yàn)材料，向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí)，測得氧的消耗量較大；當(dāng)注入葡萄糖時(shí)，測得氧的消耗量幾乎為零；同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí)，氧消耗量又較大。對上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋不正確的是(

)A．丙酮酸徹底分解和氧氣的消耗都是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的B．在線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解，但能完成丙酮酸的分解C．葡萄糖分解成丙酮酸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的D．有氧呼吸中，水的參與和生成都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的[解析]

此題考查細(xì)胞有氧呼吸的過程和實(shí)驗(yàn)分析能力。向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí)，測得氧的消耗量較大，說明丙酮酸是在線粒體中分解利用的。當(dāng)注入葡萄糖時(shí)，測得氧的消耗量幾乎為零，說明線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解。同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí)，氧消耗量又較大，說明在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖被分解產(chǎn)生了丙酮酸。有氧呼吸中，水的參與和生成都是在線粒體中進(jìn)行的，不是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。[答案]

D[A基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．(2014·石景山區(qū)期末)下列有關(guān)ATP的說法正確的是(

)A．ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要Pi、酶、腺苷、能量B．人體細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存有大量的ATPC．線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所D．光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生ATP[解析]

ADP轉(zhuǎn)化為ATP不需要腺苷，A項(xiàng)錯(cuò)誤；人體細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少，但ATP不斷合成和分解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；藍(lán)藻為原核細(xì)胞無線粒體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生ATP，D項(xiàng)正確。[答案]

D2．(2014·青島一模)酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，為了探究酵母菌的呼吸作用類型，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按下圖安裝好。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法錯(cuò)誤的是(

)A．加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2B．兩個(gè)裝置均需要黑暗條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．甲、乙兩組中澄清的石灰水都變渾濁，甲組渾濁程度更大D．乙組B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶[解析]

光對酵母菌的細(xì)胞呼吸方式?jīng)]有影響，該實(shí)驗(yàn)在光下和黑暗處都能進(jìn)行。[答案]

B3．細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①和④B．真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和②C．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多D．乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H][解析]

本題考查細(xì)胞內(nèi)的糖代謝過程中物質(zhì)和能量的變化。由圖示可知，①為在細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖分解為丙酮酸，②為在線粒體中丙酮酸在水和氧氣的參與下，徹底氧化分解為CO2和H2O，③為無氧條件下，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)發(fā)生的丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，④為無氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2。在植物細(xì)胞中能進(jìn)行過程①和③、過程①和④或過程①和②；在真核細(xì)胞中，②過程只能在線粒體中完成；動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)②丙酮酸徹底氧化分解比過程①釋放的能量多得多；乳酸菌的無氧呼吸過程中，①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]。[答案]

B4．(2014·唐山一模)下列關(guān)于“CO2”的過程，敘述錯(cuò)誤的是(

)A．①過程可在植物細(xì)胞中進(jìn)行，也可在動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行B．②過程可產(chǎn)生ATP，也可不產(chǎn)生ATPC．②過程可產(chǎn)生[H]，也可消耗[H]D．①過程可在線粒體中進(jìn)行，也可以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行[解析]

①為呼吸作用的第一個(gè)階段，可在植物和動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；②可以是有氧呼吸的第二個(gè)階段，有ATP和[H]產(chǎn)生，也可以是植物細(xì)胞無氧呼吸的第二個(gè)階段，無ATP和[H]產(chǎn)生。[答案]

D[B真題體驗(yàn)]1．(2014·江蘇高考)下列生命活動(dòng)中不需要ATP提供能量的是(

)A．葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)B．吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D．細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈[解析]

主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、蛋白質(zhì)的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。[答案