（通用版）2020版高考生物一輪復習 第三單元 第二講 ATP與細胞呼吸學案（含解析）.doc

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ATP與細胞呼吸 知識體系——定內容 核心素養(yǎng)——定能力 生命觀念 通過對ATP的結構和功能，細胞呼吸類型和過程的學習，建立起生命的物質與能量觀和普遍聯(lián)系的觀點 科學思維 通過分析ATP的合成、利用過程及對細胞呼吸方式的判斷，培養(yǎng)對問題進行推理，并做出合理判斷的能力 科學探究 通過“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗，掌握對生物學問題進行初步探究的能力 考點一　ATP的結構、功能和利用[基礎識記類] 1．ATP的結構概念圖 2．ATP的合成與利用 3．ATP與ADP的相互轉化(據(jù)圖填表) 項目 ATP的合成 ATP的水解 反應式 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)、化學能(細胞呼吸) 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 用于各項生命活動 反應場所 細胞質基質、線粒體、葉綠體 生物體的需能部位 [基礎自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)ATP能在神經(jīng)元線粒體的內膜上產(chǎn)生，神經(jīng)細胞興奮后恢復為靜息狀態(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ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團() (4)活細胞內ATP與ADP的轉化只能單向進行() (2014四川卷，T1D) (5)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一來源() (6)人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡() (7)在蛋白質合成過程中，ATP會轉化為ADP(√) (8)細胞代謝所需的ATP可在細胞質基質中產(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。 (2)圖中①表示高能磷酸鍵，其中蘊藏著大量化學能。 (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；高等植物細胞內ATP在葉綠體類囊體薄膜、細胞質基質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主動運輸?、谏锇l(fā)光、發(fā)電?、奂∪馐湛s?、艿矸酆铣伞、荽竽X思考　⑥根細胞吸收水分 3．學透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練 (1)人體內ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉化為ADP，以供運動之需，但人體內ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：___________________ ________________________________________________________________________。 提示：ATP與ADP時刻不停地發(fā)生快速相互轉化，并且處于動態(tài)平衡之中 (2)植物、動物、細菌和真菌的細胞內，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與核苷酸的關系 2．理清ATP的合成、利用與細胞代謝的關系 3．明確ATP產(chǎn)生與O2間的關系 [對點落實] 1．(2018杭州一模)ATP的結構示意圖如下，①③表示組成ATP的物質或基團，②④表示化學鍵。下列有關敘述正確的是(　　) A．物質①表示鳥嘌呤 B．化學鍵②斷裂的化學反應屬于吸能反應 C．在ATPADP循環(huán)中③可重復利用 D．若化學鍵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，化學鍵②斷裂的化學反應屬于放能反應；③表示磷酸基團，在ATPADP循環(huán)中③可重復利用；若化學鍵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上三個磷酸基團所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，下列相關敘述正確的是(　　) A．ATP 的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分可用于DNA的復制 B．ATP含有三個高能磷酸鍵，都能為生命活動提供能量 C．ATP 的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分可用于基因的轉錄 D．ATP 的γ位磷酸基團脫離，釋放的能量可用于葉綠體中水的分解 解析：選C　ATP 的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分可用于RNA的復制；ATP含有兩個高能磷酸鍵，只有末端的高能磷酸鍵能為生命活動提供能量；ATP 的β、γ位磷酸基團脫離，剩余部分可用于基因的轉錄；葉綠體中水的分解需要的是光能。 3．ATP是細胞代謝過程中的重要化合物，細胞內還有與ATP結構類似的GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．放能反應常伴ATP等的合成，而吸能反應不一定伴隨ATP等的水解 B．人體在劇烈運動時伴隨著體內貯存的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個高能磷酸鍵 解析：選A　植物細胞進行光反應產(chǎn)生ATP，其中并沒有伴隨放能反應，而是光合色素吸收和轉化光能，用于合成ATP，而吸能反應不一定伴隨ATP的水解，也可能是GTP、CTP等的水解；人體在劇烈運動時需要消耗能量，伴隨著體內貯存的ATP的水解；酶絕大多數(shù)是蛋白質，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的結構可知，GTP、CTP、UTP分子中均含有2個高能磷酸鍵。 [歸納拓展] 不同化合物中“A”的辨析 化合物 結構簡式 “A”含義 共同點 ATP 腺苷(由腺嘌呤和核糖組成) 所有“A”的共同點是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脫氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 考點二　細胞呼吸的過程及影響因素[重難深化類] 1．探究酵母菌細胞呼吸的方式(實驗) (1)實驗原理 (2)實驗步驟 ①配制酵母菌培養(yǎng)液。 ②安裝實驗裝置。 ③檢測：把排氣管通入澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液，澄清石灰水變混濁，溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，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)實驗現(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)實驗結論 ①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。 ②在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下進行細胞呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。 2．圖解有氧呼吸過程 總反應式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 3．比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同 項目 有氧呼吸 無氧呼吸 場所 細胞質基質和線粒體 細胞質基質 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 有機物徹底分解，能量完全釋放 有機物沒有徹底分解，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 實質 分解有機物，釋放能量，合成ATP 意義 為生物體的各項生命活動提供能量 [基礎自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸(√) (2018全國卷Ⅲ，T5A) (2)有氧和無氧時，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)生在細胞的有氧呼吸過程中() (5)種子風干脫水后呼吸強度增強() (6)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸() (7)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水() (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)生的部位是細胞質基質。 (2)反應①②③④中，必須在有氧條件下進行的是，可在人體細胞中進行的是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行了圖中①④過程。(均填圖中序號) (4)糧食貯藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因為種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。 3．據(jù)探究酵母菌細胞呼吸實驗完成下列問題 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)實驗裝置，如下圖A～D所示。 (1)請根據(jù)實驗目的選擇裝置序號，并按照實驗的組裝要求排序(裝置可重復使用)，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，排除其對實驗結果的干擾；B瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍水溶液代替。 (3)若要檢測無氧呼吸時是否有酒精生成，應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瓶應封口放置一段時間，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。 [對點落實] 1．下列關于探究酵母菌細胞呼吸方式實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．通過設置有氧和無氧兩組實驗互為對比，易于判斷酵母菌的呼吸方式 B．實驗中需控制的無關變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等 C．實驗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．實驗中將進氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進行氣密性檢查，確保不漏氣 解析：選C　生物實驗的原則之一是對照原則，所以通過設置有氧和無氧兩組實驗進行互相對照，易于判斷酵母菌的呼吸方式；生物實驗的原則之一是控制單一變量原則，該實驗的自變量是有無氧氣，溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等屬于無關變量，實驗中無關變量應保持相同且適宜；有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，所以實驗的因變量是加入酸性重鉻酸鉀溶液后樣液的顏色變化；實驗中需要將進氣管、排氣管與錐形瓶連接后進行氣密性檢查，確保不漏氣。 2．甲、乙兩個生物興趣小組分別利用圖1、圖2裝置對酵母菌細胞呼吸方式進行了實驗。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．圖1所示的實驗可以驗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所示的實驗可以探究酵母菌是否進行有氧呼吸 C．應設置一組對照實驗與圖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所示的實驗可以驗證酵母菌通過無氧呼吸釋放的能量有部分轉化為熱能；圖2所示的實驗可以根據(jù)著色液是否左移探究酵母菌是否進行有氧呼吸；應設置一組加等量死亡酵母菌，其他條件與圖2相同的對照實驗，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結合生成水；無氧呼吸：還原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三個階段都產(chǎn)生 無氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生 用于各項生命活動 3．細胞呼吸反應式中各物質間量的比例關系 (1)反應式 ①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 ②無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量； C6H12O62C3H6O3＋能量。 (2)相關物質間量的比例關系 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需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質的量： 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時消耗的葡萄糖的物質的量： 無氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。 4．掌握判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù) [對點落實] 題點(一)　細胞呼吸的物質和能量轉化 3．(2018長春模擬)如圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關生理過程，a～e表示物質，①～④表示過程。下列有關敘述正確的是(　　) A．催化反應②和④的酶都存在于細胞質基質中 B．圖中物質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階段，其中物質a、d分別是丙酮酸和O2 解析：選D　題圖為細胞呼吸的全過程，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②和④的酶分別存在于細胞質基質和線粒體基質中；無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生[H](NADH)；小麥種子萌發(fā)的早期主要進行無氧呼吸(即①②過程)。 4．(2019臨沂模擬)如圖表示生物體內進行的能量釋放、轉移和利用過程。下列有關敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)過程的完成一定伴隨H2O和CO2的生成 B．在人體劇烈運動過程中，肌肉細胞產(chǎn)生的甲中不含有乳酸 C．人體細胞中完成c過程的場所主要是線粒體 D．在寒冷時，人體內過程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；在人體劇烈運動過程中，肌肉細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；c過程表示ATP水解釋放能量，用于各項生命活動，而線粒體是細胞的“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，人體會加快新陳代謝，增加產(chǎn)熱，因此過程a會加快。 題點(二)　細胞呼吸類型的判斷 5．下列有關動物細胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　) A．干細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小 B．若細胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細胞已死亡 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 D．若吸收O2與釋放CO2的量不同，說明細胞同時進行了有氧呼吸和無氧呼吸 解析：選C　干細胞代謝旺盛，其呼吸速率通常比成熟組織細胞的大；若細胞既不吸收O2也不放出CO2，細胞可能進行產(chǎn)物是乳酸的無氧呼吸；雖然動物細胞無氧呼吸不產(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，也可能是細胞同時進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，當通入不同濃度的O2時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的物質的量如圖所示。據(jù)圖中信息推斷，錯誤的是(　　) A．當O2濃度為a時，酵母菌沒有有氧呼吸，只有無氧呼吸 B．當O2濃度為b和d時，酵母菌細胞呼吸的過程有所不同 C．當O2濃度為c時，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，細胞都能產(chǎn)生[H]和ATP 解析：選C　當O2濃度為a時，酒精產(chǎn)生量與CO2產(chǎn)生量相等，說明此時只進行無氧呼吸；當O2濃度為b時，產(chǎn)生CO2的量多于酒精的量，說明酵母菌還進行了有氧呼吸，當O2濃度為d時，沒有酒精產(chǎn)生，說明酵母菌只進行有氧呼吸，因此O2濃度為b、d時細胞呼吸過程有所不同；當O2濃度為c時，產(chǎn)生6 mol酒精的同時會產(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胞呼吸的環(huán)境因素 [典型圖示] [問題設計] 1．據(jù)圖1回答下列問題 (1)圖中各點表示的生物學意義 Q點：不耗O2，產(chǎn)生CO2?只進行無氧呼吸； P點：耗O2量＝產(chǎn)生CO2量?只進行有氧呼吸； QP段(不包含Q、P點)：產(chǎn)生CO2量大于(填“大于”“小于”或“等于”)耗O2量?同時進行有氧呼吸和無氧呼吸； R點：產(chǎn)生CO2量最少?組織細胞呼吸作用最弱。 (2)在保存蔬菜、水果時，應選擇點對應的O2濃度。 (3)AB段長度＝BC段長度，說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等，則此時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，溫度對細胞呼吸的影響是通過影響與細胞呼吸有關酶的活性實現(xiàn)的，因此在貯藏種子、水果、蔬菜時應選取零上低溫(填“高溫”“零上低溫”或“低溫”)。 3．從圖3可看出，細胞呼吸速率與自由水含量有關，在儲存作物種子時應將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。 [對點落實] 7．如圖是外界條件對植物呼吸速率的影響曲線圖，以下分析錯誤的是(　　) A．從甲圖可知細胞呼吸最旺盛時的溫度是b點對應的溫度 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點溫度下植物呼吸作用的相對速率最大，說明該溫度下細胞呼吸最旺盛；隨O2濃度增大有氧呼吸增強，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；細胞呼吸利用的有機物主要是葡萄糖；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呼吸強度變化的影響。下列有關敘述正確的是(　　) A．番茄果實細胞產(chǎn)生CO2的場所是細胞質基質 B．光照對番茄果實呼吸的抑制作用2 ℃時比15 ℃時更強 C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實 D．貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細胞內酶的空間結構被破壞有關 解析：選B　番茄果實細胞有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是細胞質基質，故產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質和細胞質基質；由題圖可看出，2 ℃時，黑暗條件下與光照條件下呼吸強度差值比15 ℃時大，即2 ℃時光照對番茄果實呼吸的抑制作用更強；低溫條件下呼吸強度較低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強度高，所以低溫、光照條件下更有利于番茄果實的儲存；低溫僅抑制酶的活性，不破壞酶的空間結構。 考點三　種子萌發(fā)時呼吸速率的測定及呼吸變化曲線分析[題點精析類] 1．種子萌發(fā)時呼吸速率的測定 (1)實驗裝置 (2)指標及原理 ①指標：細胞呼吸速率常用單位時間內CO2釋放量或O2吸收量來表示。 ②原理：組織細胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內氣體壓強減小，刻度管內的著色液左移。單位時間內著色液左移的體積即表示呼吸速率。 (3)物理誤差的校正 ①如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。 ②如果實驗材料是種子，為防止微生物的細胞呼吸對實驗結果的干擾，應對裝置及所測種子進行消毒處理。 ③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。 (4)實驗拓展：呼吸底物與著色液移動的關系 脂肪含氫量高，含氧量低，等質量的脂肪與葡萄糖相比，氧化分解時耗氧量高，而產(chǎn)生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸時，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)時細胞呼吸類型的實驗探究 (1)實驗設計：欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)。 (2)實驗結果預測和結論 實驗現(xiàn)象 結論 裝置一液滴 裝置二液滴 不動 不動 只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡 不動 右移 只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 右移 進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 不動 只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸 3．種子萌發(fā)時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，還有其他物質參與氧化分解，如脂肪。 [題點全練] 題點(一)　細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(用單位時間的耗氧量表示)的實驗裝置。打開夾子A，使水檢壓計左右平齊，關閉夾子A，用注射器向廣口瓶中注入5 mL O2，水檢壓計左側液面升高，記錄左右液面重新平齊時所用的時間。下列說法錯誤的是(　　) A．用注射器向廣口瓶中注入5 mL O2后要立刻關閉夾子B B．測定小鼠的呼吸速率需要多次重復進行，最后取平均值 C．小鼠在25 ℃時的呼吸速率高于10 ℃時的呼吸速率 D．NaOH溶液的作用是排除呼吸產(chǎn)生的CO2對實驗結果的干擾 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進行，最后取平均值，以減小誤差；小鼠是恒溫動物，25 ℃時的呼吸速率低于10 ℃時的呼吸速率；NaOH溶液可吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2，排除對實驗結果的干擾。 2．如圖是某研究性學習小組為了探究酵母菌的細胞呼吸類型而設計的實驗裝置(酵母菌利用葡萄糖作為能源物質)，下列有關實驗裝置和結果的分析，錯誤的是(　　) A．通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸 B．用水代替NaOH溶液設置裝置2，通過裝置2液滴的移動情況可以探究出酵母菌是否進行無氧呼吸 C．用水代替NaOH溶液設置裝置2，如果裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移，說明酵母菌既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸 D．用水代替NaOH溶液設置裝置2，裝置2中液滴可能向左移 解析：選D　燒杯中的NaOH溶液能吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以液滴移動的距離代表細胞呼吸消耗O2的量，因此通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液設置裝置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行了無氧呼吸，如果液滴不移動，說明酵母菌不進行無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設置裝置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行了有氧呼吸，裝置2中液滴右移，說明細胞呼吸釋放的CO2量多于O2的消耗量，推斷出酵母菌還進行了無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設置裝置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(二)　種子萌發(fā)時細胞呼吸方式的變化 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，在此期間呼吸作用的主要方式是________呼吸，該呼吸方式在細胞中發(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，表明此時的呼吸作用主要是無氧呼吸；無氧呼吸的場所是細胞質基質，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根長出期間，種子不進行光合作用制造有機物，同時進行呼吸作用消耗有機物，使有機物的總量下降。(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　細胞質基質　酒精和二氧化碳　 (2)減少　種子不進行光合作用制造有機物，同時進行呼吸作用消耗有機物，使有機物的總量下降　(3)有氧 　 　　　課堂一刻鐘 1．(2018全國卷Ⅲ)下列關于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　) A．植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸 B．食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失 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 解題關鍵——遷移綜合 此選項將生態(tài)系統(tǒng)能量流動和細胞呼吸兩部分知識綜合考查，解題的關鍵是將細胞呼吸的有關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　植物體的細胞呼吸在有光或無光條件下都可以進行，氧氣充足時進行有氧呼吸，氧氣缺少時進行無氧呼吸；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；有氧呼吸的三個階段都有ATP產(chǎn)生，光合作用的光反應階段有ATP產(chǎn)生。 2．(2018全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風干處理。與風干前相比，下列說法錯誤的是(　　) A．風干種子中有機物的消耗減慢 B．風干種子上微生物不易生長繁殖 C．風干種子中細胞呼吸作用的強度高 D．風干種子中結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)錯誤的最大障礙就是弄不清自由水和結合水與細胞代謝的關系。風干種子自由水減少，結合水比例增加，代謝減弱，細胞呼吸強度低?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 解析：選C　風干種子細胞中含水量少，細胞呼吸作用強度低，有機物的消耗慢；風干種子細胞中含水量少，微生物不易在其上生長繁殖；風干種子細胞中自由水的含量相對少，結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。有關分析錯誤的是(　　) A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降 B．t3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快 C．若降低10 ℃培養(yǎng)，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短 D．實驗后的培養(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——圖文轉換 解答本題的最大障礙一是不能對圖示信息進行轉換，二是對有氧呼吸和無氧過程中的物質轉化過程、能量轉換過程理解不透徹。　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 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，培養(yǎng)液中O2相對含量比較低，酵母菌主要進行無氧呼吸，t1時，培養(yǎng)液中O2相對含量較高，酵母菌主要進行有氧呼吸，t3時無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率與t1時產(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時培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快；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相對含量達到穩(wěn)定所需時間會延長；因酵母菌在后期進行了長時間的無氧呼吸，產(chǎn)生了酒精，故實驗后的培養(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。某同學將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進行染色實驗來了解種子的生活力，結果如表所示： 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 結果 種子中的胚呈紅色 種子中的胚未呈紅色 下列敘述錯誤的是(　　) A．甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應 B．呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色 C．乙組胚細胞膜上的載體蛋白能將染料運出細胞 D．種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果 解題關鍵——獲取信息，弄明原理 種子萌發(fā)過程中要進行旺盛的細胞呼吸，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)，還原劑為NADH；乙組細胞已被殺死，細胞膜失去了選擇透過性；胚細胞呼吸作用的強弱會影響NADH的產(chǎn)生，進而影響染色效果。 5．(2013全國卷Ⅱ)下列與微生物呼吸有關的敘述，錯誤的是(　　) A．肺炎雙球菌無線粒體，但能進行有氧呼吸 B．與細菌呼吸有關的酶由擬核中的基因編碼 C．破傷風芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D．有氧和無氧時，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，生物學與我們的日常生活息息相關，在平時的學習生活中，遇到生活常識問題，要多問幾個為什么。　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 解析：選C　肺炎雙球菌為原核生物，只有核糖體一種細胞器，沒有線粒體，但可進行有氧呼吸；細菌擬核上含有控制細菌代謝、遺傳、繁殖等基本生命活動的基因，細菌的呼吸是其基本代謝形式，有關的酶由擬核中的基因編碼控制；破傷風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，在有氧條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)物是CO2和H2O，在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2。 6．(2015海南高考)ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATP的敘述，錯誤的是(　　) A．酒精發(fā)酵過程中有ATP生成 B．ATP可為物質跨膜運輸提供能量 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　酵母菌進行酒精發(fā)酵過程中有ATP生成；ATP可為主動運輸提供能量；ATP中遠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。 [學情考情了然于胸] 一、明考情知能力——找準努力方向 考查知識 1.ATP的結構、產(chǎn)生和功能，其中ATP與核酸的關系是高頻點，也是易錯點。 2.探究酵母菌細胞呼吸的類型。 3.細胞呼吸的過程、原理、影響因素及其應用，其中細胞呼吸的原理和過程是高考命題的重點，也是難點。 考查能力 1.識記能力：主要考查對ATP結構和細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，考查科學思維能力。 3.實驗探究能力：通過探究酵母菌細胞呼吸類型實驗，考查實驗設計與分析能力。 二、記要點背術語——匯總本節(jié)重點 1．ATP (1)ATP是為細胞生命活動提供能量的直接能源物質。 (2)細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，是生物界的共性。 2．細胞呼吸產(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水溶液由藍變綠再變黃。 (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)生化學反應，變成灰綠色。 3．細胞呼吸過程及影響因素 (1)有氧呼吸三個階段均能產(chǎn)生ATP，第三階段產(chǎn)生ATP最多。 (2)有水產(chǎn)生的細胞呼吸一定是有氧呼吸。 (3)有氧呼吸和無氧呼吸的實質都是氧化分解有機物，釋放能量，形成ATP。O2抑制細胞無氧呼吸，促進細胞有氧呼吸。 (4)不同生物細胞進行無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是所含酶的種類不同。 [課下達標檢測]　 一、選擇題 1．在人體細胞呼吸過程中，下列變化一定不發(fā)生在細胞質基質中的是(　　) A．丙酮酸的生成　　 　 B．丙酮酸的轉化 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)生在細胞質基質中；無氧呼吸第二階段丙酮酸的轉化發(fā)生在細胞質基質中；乳酸為無氧呼吸第二階段的產(chǎn)物，產(chǎn)生在細胞質基質中；在人體內CO2只能由有氧呼吸產(chǎn)生，此過程發(fā)生在線粒體中。 2．下列有關細胞呼吸的敘述，正確的是(　　) A．缺氧時，人體肌細胞產(chǎn)生的CO2量大于O2的消耗量 B．細胞中有機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)可貼可防止傷口細胞因長時間缺氧而壞死 解析：選B　缺氧時，人體肌細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，進行有氧呼吸消耗O2量等于呼出CO2量，因此人體肌細胞產(chǎn)生的CO2量等于O2的消耗量；人體熱量的來源主要是細胞中有機物的氧化放能；在炎熱環(huán)境中，主要通過散熱來調節(jié)體溫平衡，細胞呼吸不會顯著減弱；由于氧氣能抑制破傷風桿菌的無氧呼吸，所以在包扎傷口時，可選用透氣的紗布進行包扎，以達到抑制破傷風桿菌的無氧呼吸，避免厭氧病菌繁殖的目的。 3．(2019鎮(zhèn)江模擬)如圖為ATP的分子結構圖，a、b、c表示相應的結構，①、②表示化學鍵。下列敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)表示腺嘌呤，b表示腺苷 B．化學鍵①與化學鍵②斷開時所釋放的能量不同 C．化學鍵②的形成所需的能量都來自化學能 D．化學鍵②中能量的釋放往往與吸能反應相關聯(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；化學鍵①和化學鍵②都為高能磷酸鍵，斷開時所釋放的能量相同；化學鍵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能；化學鍵②中能量的釋放過程是ATP水解的過程，往往與吸能反應相關聯(lián)。 4．(2019烏魯木齊一模)在線粒體的內外膜間隙中存在著一類標志酶——腺苷酸激酶，它能將ATP分子末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有關推測不合理的是(　　) 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入線粒體 C．腺苷酸激酶與細胞內ATP與ADP的平衡維持有關 D．腺苷酸激酶發(fā)揮作用時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ATP的水解，極有可能是一種ATP水解酶；葡萄糖分子不能進入線粒體，因為有氧呼吸第一階段的場所在細胞質基質，葡萄糖分解成丙酮酸后才能進入線粒體；腺苷酸激酶能促進ATP的水解與ADP形成，故腺苷酸激酶與細胞內ATP與ADP的平衡維持有關；腺苷酸激酶能將ATP分子末端的磷酸基團轉移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP，故腺苷酸激酶發(fā)揮作用時伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成。 5.ATP是生物體內重要的能源物質，如圖是ATP和ADP、AMP之間的轉化關系，下列有關敘述錯誤的是(　　) 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還原或細胞分裂 C．催化乙和丙過程的酶應該是同一種酶 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主要的代謝過程，下列相關敘述正確的是(　　) A．乙醇氧化生成乙酸的過程中，氧化反應所需的酶為同一種氧化酶 B．飲酒后人體內乙醇濃度會升高，此時分解乙醇的酶的活性會增強 C．環(huán)境溫度在一定范圍內改變，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，在乙醇轉化為乙酸的代謝過程中至少經(jīng)歷兩個步驟，需要不同的酶催化；當?shù)孜餄舛容^低時，在一定范圍內，酶促反應速率會隨著底物濃度增加而加快，但與乙醇分解相關的酶活性不會增強；人是恒溫動物，環(huán)境溫度在一定范圍內改變，不會影響體內溫度，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]與氧氣結合后生成水釋放大量能量。 7.植物組織在一定時間內，釋放二氧化碳與吸收氧氣的物質的量(或體積)之比叫作呼吸熵，如圖表示玉米種子萌發(fā)時呼吸熵的變化，以下說法錯誤的是(　　) 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，當細胞通過有氧呼吸分解有機物時，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?shù)陀?.0時，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，故同等質量的花生種子比玉米種子的呼吸熵低，C錯誤；環(huán)境中的氧氣濃度會影響有氧呼吸和無氧呼吸的強度，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，下列相關敘述正確的是(　　) A．條件甲下葡萄糖釋放的能量大部分轉移到ATP B．條件乙下葡萄糖內的能量只流向酒精和ATP C．甲、乙條件下產(chǎn)生物質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的場所為細胞質基質，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為線粒體基質；酸性重鉻酸鉀溶液用來檢測酒精，試劑X是溴麝香草酚藍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胞呼吸方式影響的實驗結果。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．實驗自變量是氧氣濃度，因變量是CO2和酒精生成量 B．在氧氣濃度為a或d時，酵母菌的呼吸方式都只有一種 C．在氧氣濃度為c時，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．實驗結果表明，有氧時酵母菌的無氧呼吸會受到抑制 解析：選C　分析圖解可知，實驗自變量是氧氣濃度，因變量是CO2和酒精生成量；由分析可知，氧氣濃度為a時，酵母菌只進行無氧呼吸，氧氣濃度為d時，酵母菌只進行有氧呼吸；在氧氣濃度為c時，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；實驗結果表明，有氧時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。實驗結果如圖，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，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)生在細胞質基質中 D．300 s后，抽取培養(yǎng)液與重鉻酸鉀反應呈橙色 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，說明酵母菌只進行無氧呼吸，丙酮酸分解主要發(fā)生在細胞質基質中；300 s后，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，與酸性重鉻酸鉀反應會出現(xiàn)灰綠色。 11．細胞有氧呼吸產(chǎn)生的NADH，與氧結合形成水。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作用于不同類型細胞的結果如下表，從結果得出的推論錯誤的是(　　) 選項 DNP作用于細胞的結果 推論 A 肝細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＋吸收是主動運輸過程 C 神經(jīng)細胞Na＋通道活性升高 該神經(jīng)細胞的靜息電位會變大 D 采摘后果實的呼吸強度下降 DNP對果實有一定的保鮮效果 解析：選C　肝細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＋吸收是主動運輸過程；DNP使神經(jīng)細胞Na＋通道活性升高，Na＋進入神經(jīng)細胞數(shù)量增多，導致該神經(jīng)細胞的靜息電位變??；DNP使采摘后果實的呼吸強度下降，減少了有機物的消耗，說明DNP對果實有一定的保鮮效果。 12．(2019皖北聯(lián)盟聯(lián)考)下面三個裝置可用于研究萌發(fā)種子的呼吸作用方式及其產(chǎn)物，有關分析錯誤的是(　　) 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．三個裝置中的種子都必須進行消毒處理，都需要設置對照實驗 解析：選B　甲裝置中含有溫度計，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)的種子是否進行有氧呼吸，但不能說明種子萌發(fā)只進行有氧呼吸；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；微生物也會進行呼吸作用，所以三個裝置中的種子都必須進行消毒處理，都需要設置對照實驗。 二、非選擇題 13．圖1表示人體細胞內有氧呼吸的過程，其中a～c表示相關反應階段，甲、乙表示相應物質。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中物質甲表示________，物質乙表示________。圖1中a、b、c所代表的反應階段中，產(chǎn)生能量最多的是________(填圖中字母)，該反應進行的場所是__________。 (2)圖2中A點時，小麥種子細胞內產(chǎn)生CO2的場所是____________。影響A點位置高低的主要環(huán)境因素是________。為了有利于貯存小麥種子，貯藏室內的氧氣量應該調節(jié)到圖2中的________點所對應的濃度。圖2中B點以后，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中物質甲表示H2O，物質乙表示CO2。圖1中a、b、c所代表的反應階段中，產(chǎn)生能量最多的是c，即有氧呼吸第三階段，該反應進行的場所是線粒體內膜。(2)圖2中A點時，氧氣濃度為0，細胞只進行無氧呼吸，所以小麥種子細胞內產(chǎn)生CO2的場所是細胞質基質。由于A點時細胞只進行無氧呼吸，所以影響A點位置高低的主要環(huán)境因素是溫度。由于在B點時消耗的有機物最少，所以為了貯存小麥種子，貯藏室內的氧氣量應該調節(jié)到圖2中的B點所對應的濃度。圖2中B點以后，隨著氧濃度增加，有氧呼吸逐漸增強，導致CO2釋放量增加。 答案：(1)H2O　CO2　c　線粒體內膜　(2)細胞質基質　溫度　B　隨著氧濃度增加，有氧呼吸逐漸增強 14．玉米根部細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。如圖是玉米根部細胞在無氧氣和氧氣充足時細胞呼吸生成二氧化碳的相對速率隨時間的變化曲線圖。 請據(jù)圖分析并回答下列問題： (1)a～b段玉米根部細胞無二氧化碳的生成，原因可能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， c～d段玉米根部細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)物的積累使細胞呼吸速率減慢。 (2)d～e段玉米根部細胞生成二氧化碳的相對速率較高的原因是細胞進行________呼吸，產(chǎn)生更多的二氧化碳。該過程發(fā)生的主要場所是________(填細胞器名稱)，觀察此細胞器在細胞中的形態(tài)和分布時可使用________染液。 解析：(1)由“玉米根部細胞中既含有乳酸脫氫酶又含有乙醇脫氫酶”可知，玉米根部細胞既可進行乳酸發(fā)酵，也可進行酒精發(fā)酵，再分析坐標圖可知，a～b段為無氧氣環(huán)境，玉米根部細胞進行無氧呼吸，該時間段沒有產(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，即玉米根部細胞在該時間段只進行乳酸發(fā)酵；b時開始產(chǎn)生二氧化碳，說明此時玉米根部細胞開始進行酒精發(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，從而導致細胞呼吸速率減慢。(2)d～e段氧氣充足，此時玉米根部細胞進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)和分布實驗中。 答案：(1)在該時間段的無氧氣條件下，玉米根部細胞只進行乳酸發(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”對兩個黃瓜品種(A、B)根系細胞呼吸的影響，測得第6天時根系細胞中丙酮酸和乙醇含量，結果如表所示。請回答： 實驗處理 結果 項目　　　　　　 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)黃瓜根系細胞產(chǎn)生丙酮酸的場所是_