資源簡介

第8講　ATP與細(xì)胞呼吸
課程內(nèi)容 核心素養(yǎng)——提考能
1.解釋ATP在能量代謝中的作用。2.說明細(xì)胞呼吸，探討其原理及應(yīng)用。3.探究酵母菌的呼吸方式。 生命觀念 通過分析ATP的結(jié)構(gòu)和功能，細(xì)胞呼吸類型和過程，形成生命的物質(zhì)與能量觀。
科學(xué)思維 通過對細(xì)胞呼吸方式的判斷及影響細(xì)胞呼吸因素的分析，形成科學(xué)推理與合理判斷的能力。
科學(xué)探究 通過“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)探究的方法與技能。
考點(diǎn)一　ATP的結(jié)構(gòu)與功能
1.ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化
(1)轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)
ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠(yuǎn)離腺苷(A)的高能磷酸鍵容易斷裂和重建，高能磷酸鍵水解時(shí)可釋放30.54 kJ/mol的能量。
(2)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程比較
3.ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關(guān)系分析
4.不同能源與能源物質(zhì)的歸納
據(jù)圖分析ATP的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
(1)圖示a處應(yīng)為“—H”還是“—OH”？
提示　圖示a處應(yīng)為“—OH”，因?yàn)樵撐逄继菫椤昂颂恰薄?br/>(2)圖示b、c、d所示化學(xué)鍵是否相同？其中最易斷裂和重建的是哪一個(gè)？
提示　圖示b為普通磷酸鍵，c、d則為高能磷酸鍵，其中d處的鍵最易斷裂和重建。
(3)圖示框e的名稱是什么？它與DNA、RNA有何關(guān)系？
提示　圖示框e為腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的基本單位之一，當(dāng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄時(shí)，它可與DNA鏈中的胸腺嘧啶脫氧核苷酸配對。
教材高考
1.真題重組　判斷正誤
(1)ATP能在神經(jīng)元線粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生(2016·全國Ⅰ，T4A)(　　)
(2)DNA與ATP中所含元素的種類相同(2015·全國Ⅰ，T1A)(　　)
(3)水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量(2017·海南卷，T10D)(　　)
(4)含有兩個(gè)高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一(2016·海南卷，T11A)(　　)
提示　(1)√　(2)√
(3)×　水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要葉綠色吸收光能完成，不需要ATP提供能量。
(4)×　ATP水解掉兩個(gè)高能磷酸鍵形成的AMP是RNA的基本組成單位之一。
2.深挖教材
(1)觀察教材P88“相關(guān)信息”中ATP結(jié)構(gòu)和教材P66“思考與討論”中磷脂分子結(jié)構(gòu)，假如將二者徹底水解其產(chǎn)物分別是什么？
提示　1個(gè)ATP分子徹底水解形成1個(gè)核糖分子、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)；1個(gè)磷脂分子徹底水解形成2個(gè)脂肪酸分子，一個(gè)甘油分子，一個(gè)磷酸基團(tuán)和一個(gè)含氮化合物。
(2)讀教材P89說出ATP與螢火蟲發(fā)光之間存在怎樣的關(guān)系？
提示　熒光素接受ATP提供的能量被激活，在熒光素酶的作用下與氧發(fā)生反應(yīng)，形成氧化熒光素并發(fā)出熒光。
　圍繞ATP的結(jié)構(gòu)與功能考查生命觀念
1.(2018·4月浙江選考)ATP是細(xì)胞中的能量通貨。下列敘述正確的是(　　)
A.ATP中的能量均來自細(xì)胞呼吸釋放的能量
B.ATP ADP循環(huán)使得細(xì)胞儲(chǔ)存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP時(shí)釋放能量和磷酸基團(tuán)
D.ATP分子中的2個(gè)高能磷酸鍵不易斷裂水解
解析　本題考查的是ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)及ATP在能量代謝中的作用。光反應(yīng)和細(xì)胞呼吸都可以產(chǎn)生ATP，A錯(cuò)誤；ATP在細(xì)胞內(nèi)含量少，易再生，ATP ADP循環(huán)不會(huì)使得細(xì)胞儲(chǔ)存大量的ATP，B錯(cuò)誤；ATP水解形成ADP和磷酸基團(tuán)，同時(shí)釋放能量，C正確；ATP中2個(gè)高能磷酸鍵比較不穩(wěn)定，易斷裂水解，D錯(cuò)誤。
答案　C
2.(2014·全國，2)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ATP
C.在有氧與缺氧的條件下，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP
D.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，B錯(cuò)誤；有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成，C正確；根細(xì)胞主要通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)男问轿盏V質(zhì)元素離子，其消耗的能量主要是由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP提供，D正確。
答案　B
　結(jié)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，考查生命觀念和科學(xué)探究能力
3.(2019·北京海淀區(qū)模擬)ATP作為細(xì)胞中的直接能源物質(zhì)為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。科學(xué)家利用提純的大豆磷脂、某種細(xì)菌膜蛋白(Ⅰ)和牛細(xì)胞中的ATP合成酶(Ⅱ)構(gòu)建了ATP體外合成體系，如圖所示。請回答問題：
(1)物質(zhì)a為　　　　，其在供能時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷的　　　　斷裂，將能量釋放出來。
(2)科學(xué)家利用人工體系模擬了ATP合成時(shí)的能量轉(zhuǎn)換過程。在葉綠體中此過程發(fā)生的場所為　　　　。
(3)科學(xué)家利用人工體系進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如表所示。
組別 人工體系 H＋是否通過Ⅰ進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn) H＋是否通過Ⅱ進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn) 是否產(chǎn)生ATP
大豆磷脂構(gòu)成的囊泡 Ⅰ Ⅱ
1 ＋ ＋ ＋ 是 是 產(chǎn)生
2 ＋ － ＋ 否 否 不產(chǎn)生
3 ＋ ＋ － 是 否 不產(chǎn)生
注：“＋”“－”分別表示人工體系中組分的“有”“無”。
①比較第1組和第2組的結(jié)果可知，Ⅰ可以轉(zhuǎn)運(yùn)H＋進(jìn)入囊泡。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，第1組囊泡內(nèi)pH比囊泡外低1.8，說明囊泡內(nèi)的H＋濃度　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)囊泡外的。
②比較第1組和第3組的結(jié)果可知，伴隨圖中的　　　　　　　　的過程，ADP和Pi合成ATP。
解析　(1)分析圖示可知物質(zhì)a為ATP，ATP作為供能物質(zhì)，在供能時(shí)遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，釋放出大量的能量。(2)此過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上。(3)①第1組囊泡內(nèi)pH比囊泡外低1.8，說明囊泡內(nèi)的H＋濃度高于囊泡外的H＋濃度。②結(jié)合圖示比較第1組和第3組的結(jié)果可知，伴隨H＋通過Ⅱ向囊泡外轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，ADP和Pi合成ATP。
答案　(1)ATP　高能磷酸鍵　(2)類囊體薄膜　(3)①高于　②H＋通過Ⅱ向囊泡外轉(zhuǎn)運(yùn)
考點(diǎn)二　細(xì)胞呼吸的過程及影響因素
1.細(xì)胞呼吸
是指有機(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。
2.有氧呼吸
(1)概念：是指細(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)寫出有氧呼吸總反應(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源與去向)
(4)放能： 1 mol葡萄糖釋放的能量中有1 161 kJ左右的能量轉(zhuǎn)移至ATP中，其余能量則以熱能形式散失。
(5)與有機(jī)物在生物體外燃燒相比，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；一部分能量儲(chǔ)存在ATP中。
3.無氧呼吸
(1)場所：全過程是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的。
(2)過程：
第一階段 葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量
第二階段 乙醇發(fā)酵 丙酮酸→酒精＋CO2 植物、蘋果果實(shí)、酵母菌等
乳酸發(fā)酵 丙酮酸→乳酸 高等動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、乳酸菌等
(3)分別寫出無氧呼吸兩種形式的總反應(yīng)式：
產(chǎn)生乳酸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量
產(chǎn)生酒精：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
(4)放能：1 mol葡萄糖釋放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右轉(zhuǎn)移至ATP中。
4.細(xì)胞呼吸的應(yīng)用原理和實(shí)例[連線]
1.細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來源和去路的比較
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(dòng)
2.判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)
3.用曲線模型分析影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素
(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R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應(yīng)為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。
(4)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。
(5)從圖3可看出，細(xì)胞呼吸速率與自由水含量有關(guān)，在儲(chǔ)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。
干種子萌發(fā)過程中，CO2釋放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的變化趨勢如下圖所示(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列問題：
(1)種子萌發(fā)過程中的12～30 h之間，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么？
提示　酒精、水和CO2。
(2)若種子萌發(fā)過程缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是什么？
提示　種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動(dòng)所需，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用 。
(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)境條件包括什么？
提示　適宜的光照，CO2和無機(jī)鹽。
教材高考
1.真題重組　判斷正誤
(1)與風(fēng)干前相比，風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)度高(2018·全國卷Ⅱ，4C)(　　)
(2)與風(fēng)干前相比，風(fēng)干種子中有機(jī)物的消耗減慢(2018·全國卷Ⅱ，4A)(　　)
(3)在制作果酒的實(shí)驗(yàn)中，將葡萄汁液裝滿整個(gè)發(fā)酵裝置(2018·北京卷，4A)(　　)
(4)破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧環(huán)境中(2013·課標(biāo)卷Ⅱ，3C)(　　)
提示　(1)×　風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較弱
(2)√ (3)×　酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧型菌，制作果酒利用的是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，但初期酵母菌需通過有氧呼吸進(jìn)行大量繁殖，故葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，需留有大約1/3的空間。
(4)×　破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧菌適宜生活在無氧環(huán)境中。
2.深挖教材
(1)(教材必修1 P93)肌質(zhì)體是怎樣組成的？有什么意義？
提示　是肌細(xì)胞內(nèi)由大量變形的線粒體組成的，有利于肌細(xì)胞的能量供應(yīng)。
(2)(教材必修1 P94：“相關(guān)信息”)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]指的是什么？
提示　是由氧化型輔酶Ⅰ(NAD＋)轉(zhuǎn)化成還原型輔酶Ⅰ(NADH)。
(3)(教材必修1 P94)無氧呼吸兩個(gè)階段都釋放能量嗎？
提示　只有第一階段釋放能量。
　圍繞細(xì)胞呼吸的過程及特點(diǎn)的分析考查科學(xué)思維
1.(2017·海南卷，7)下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　)
A.分生組織細(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)胞已停止無氧呼吸
C.適當(dāng)降低氧濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗
D.利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同
解析　分生組織細(xì)胞比成熟細(xì)胞的代謝旺盛、消耗能量多，所以呼吸速率也更大，A錯(cuò)誤；如果細(xì)胞進(jìn)行的無氧呼吸是產(chǎn)生乳酸的方式，則細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2，B錯(cuò)誤；低氧環(huán)境下儲(chǔ)存果實(shí)，既有效地抑制無氧呼吸，同時(shí)有氧呼吸也非常弱，所以消耗的有機(jī)物相對最少，C正確；細(xì)胞利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同，D錯(cuò)誤。
答案　C
2.(2019·北京海淀模擬)下表是某種植物種子在甲、乙、丙三種不同的條件下萌發(fā)，測得的氣體量的變化結(jié)果。相關(guān)說法正確的是(　　)
甲 乙 丙
CO2釋放量 12 8 10
O2吸收量 0 6 10
A.在甲條件下進(jìn)行的是產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸
B.在乙條件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比無氧呼吸多
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
解析　甲條件下只釋放CO2，不吸收O2，進(jìn)行的是產(chǎn)生CO2和酒精的無氧呼吸，不產(chǎn)生乳酸；乙條件下消耗O2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CO2的量為8－6＝2，無氧呼吸消耗葡萄糖的量為1，消耗的葡萄糖中有氧呼吸和無氧呼吸相等；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；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
INCLUDEPICTURE"技法點(diǎn)撥.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\課件 勿動(dòng)\\2020版 選考總復(fù)習(xí) 學(xué)生用書 生物（四省市）（魯津京瓊）\\技法點(diǎn)撥.tif" \* MERGEFORMATINET
呼吸作用中各物質(zhì)之間的比例關(guān)系(以葡萄糖為底物的細(xì)胞呼吸)
(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)無氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為1∶3。　　　
　結(jié)合圍繞影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用考查科學(xué)思維與社會(huì)責(zé)任
3.(2018·11月浙江選考改編)溫度對某植物細(xì)胞呼吸速率影響的示意圖如下。下列敘述正確的是(　　)
A.A～B段，溫度升高促進(jìn)了線粒體內(nèi)的糖酵解過程(細(xì)胞呼吸的第一階段)
B.B～C段，與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶發(fā)生熱變性的速率加快
C.B點(diǎn)時(shí)，氧與葡萄糖中的碳結(jié)合生成的二氧化碳最多
D.C點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的絕大部分能量貯存在ATP中
解析　糖酵解過程(細(xì)胞呼吸的第一階段)發(fā)生于細(xì)胞溶膠(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))，A錯(cuò)誤；超過最適溫度之后，隨溫度升高，酶發(fā)生熱變性的速率加快，B正確；氧不是與葡萄糖中的碳結(jié)合生成二氧化碳，而是在電子傳遞鏈(有氧呼吸的第三階段)的末端與NADH結(jié)合生成水，C錯(cuò)誤；C點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的絕大部分能量以熱能形式散失，D錯(cuò)誤。
答案　B
4.(2019·北京東城模擬)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作為描述細(xì)胞呼吸過程中氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標(biāo)。如圖是酵母菌氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸熵的關(guān)系。以下敘述中，正確的是(　　)
A.呼吸熵越大，細(xì)胞有氧呼吸越強(qiáng)，無氧呼吸越弱
B.B點(diǎn)有氧呼吸的強(qiáng)度大于A點(diǎn)有氧呼吸的強(qiáng)度
C.為了減少有機(jī)物的損耗，最好將氧分壓調(diào)至C點(diǎn)
D.C點(diǎn)以后，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度不再隨氧分壓的變化而變化
解析　由題意可知呼吸熵越大，細(xì)胞無氧呼吸越強(qiáng)，有氧呼吸越弱，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)呼吸熵大于1，但比A點(diǎn)要低，B點(diǎn)的有氧呼吸強(qiáng)度要大于A點(diǎn)有氧呼吸的強(qiáng)度，B正確；C點(diǎn)時(shí)呼吸熵為1，說明完全進(jìn)行有氧呼吸，為了減少有機(jī)物的損耗，應(yīng)是在低氧條件下，C錯(cuò)誤；C點(diǎn)后在一段范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨氧分壓增強(qiáng)而增強(qiáng)，但到一定程度后不再增加，D錯(cuò)誤。
答案　B
考點(diǎn)三　實(shí)驗(yàn)：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的產(chǎn)生，裝置如圖所示。
(3)檢測酒精的產(chǎn)生：自B、D中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。
(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
條件 澄清石灰水的變化 1、2兩試管的變化
甲組 變混濁快 無變化
乙組 變混濁慢 出現(xiàn)灰綠色
(5)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，在無氧條件下產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量CO2。
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需遵循對照原則，此實(shí)驗(yàn)為何不設(shè)置對照組？
提示　此實(shí)驗(yàn)為對比實(shí)驗(yàn)，對比實(shí)驗(yàn)不設(shè)對照組，而是通過有氧和無氧條件下的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對照得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(2)實(shí)驗(yàn)所用的葡萄糖溶液為什么需煮沸？
提示　煮沸的主要目的是滅菌，排除其他微生物的呼吸作用對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。
INCLUDEPICTURE"歸納提煉.tif" INCLUDEPICTURE "F:\\課件 勿動(dòng)\\2020版 選考總復(fù)習(xí) 學(xué)生用書 生物（四省市）（魯津京瓊）\\歸納提煉.tif" \* MERGEFORMATINET
1.教材中酵母菌呼吸方式探究實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)中的變量
①自變量：是否有氧氣。
②因變量：澄清的石灰水變混濁的程度，滴加酸性重鉻酸鉀溶液后的顏色變化等。
③無關(guān)變量：酵母菌以及培養(yǎng)液的用量、培養(yǎng)時(shí)間、溫度等。
(2)此實(shí)驗(yàn)為對比實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)均為實(shí)驗(yàn)組。
(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置的氣密性，否則會(huì)因細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
(4)乙組B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間，待瓶內(nèi)的O2消耗完后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶。
2.利用液滴移動(dòng)法判斷呼吸類型及測定呼吸速率
(1)呼吸類型的判斷
①若甲紅墨水滴左移，乙紅墨水滴不動(dòng)，則只進(jìn)行有氧呼吸。
②若甲紅墨水滴不動(dòng)，乙紅墨水滴右移，則只進(jìn)行無氧呼吸。
③若甲紅墨水滴左移，乙紅墨水滴右移，則既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸。
(2)呼吸速率的測定
①圖甲可以用來測定植物組織細(xì)胞呼吸速率。植物呼吸作用吸收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)的紅墨水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)紅墨水滴左移的體積即表示呼吸速率。
②利用圖甲測定植物組織呼吸速率時(shí)，注意以下三點(diǎn)：
ⅰ.若所放植物組織為綠色組織，整個(gè)裝置必須遮光處理，否則植物組織的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測定。
ⅱ.為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置及所測材料進(jìn)行消毒處理。
ⅲ.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)，將所測定的生物材料滅活(將種子煮熟)，其他條件均不變。　　　
　結(jié)合探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式考查科學(xué)探究能力
1.(2019·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)為了探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按如圖所示安裝好。以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法，錯(cuò)誤的是(　　)
A.甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)探究的分別是酵母菌在有氧、無氧條件下的呼吸方式
B.加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2
C.將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入B瓶中變成灰綠色，證明有酒精產(chǎn)生
D.乙組中B瓶先封口放置一段時(shí)間的目的是耗盡B瓶中的O2以形成無氧環(huán)境
解析　甲組營造的是有氧環(huán)境，乙組營造的是無氧環(huán)境，A正確；甲組加入NaOH溶液的目的是吸收空氣中的CO2，以排除空氣中的CO2對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，B正確；橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色，C錯(cuò)誤；乙組中B瓶先封口放置一段時(shí)間的目的是耗盡B瓶中的O2以形成無氧環(huán)境，D正確。
答案　C
2.(2018·高考天津卷，5)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相對含量變化見題圖。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(huì)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
解析　據(jù)圖分析t1～t2時(shí)段，氧氣的含量迅速下降，因此有氧呼吸速率不斷下降，A正確；酵母菌在進(jìn)行有氧呼吸時(shí)可大量增殖，t1時(shí)刻氧氣消耗量大，產(chǎn)生能量多，酵母菌增殖產(chǎn)生的后代數(shù)目多，t3時(shí)刻氧氣含量少，酵母菌主要進(jìn)行無氧呼吸，而在消耗葡萄糖量相等的情況下，有氧呼吸會(huì)比無氧呼吸產(chǎn)生更多的CO2，據(jù)圖分析，t3時(shí)刻酵母菌產(chǎn)生CO2的速率與t1時(shí)刻幾乎一致，則說明t3時(shí)刻葡萄糖消耗的速率比t1時(shí)刻快，B正確；題中信息說明酵母菌在最適溫度條件下進(jìn)行培養(yǎng)，降低溫度則酶的活性下降，氧氣相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間延長，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中由于氧氣含量的下降，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酸性重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)變成灰綠色，D正確。
答案　C
　借助實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新考查科學(xué)探究能力
3.(2019·山東濰坊模擬)某小組同學(xué)利用如圖所示裝置探究酵母菌在不同溫度下的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，取200 mL不同溫度的無菌水分別倒入培養(yǎng)瓶，然后分別加入15 g葡萄糖及5 g干酵母，混勻后放在相應(yīng)溫度下水浴保溫，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行20 min，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示。請回答下列問題：
組別 處理方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1 冰水(0 ℃) 沒有氣泡產(chǎn)生
2 涼水(10 ℃) 只能看到少量氣泡
3 溫水(30 ℃) 產(chǎn)生氣泡，由慢到快，由少到多
4 熱水(55 ℃) 始終沒有氣泡產(chǎn)生
(1)表格中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的根本原因是__________________________________，
從數(shù)據(jù)中分析　　　　(填“能”或“不能”)得到酵母菌發(fā)酵的最適溫度。
(2)實(shí)驗(yàn)組3的裝置中最初有色液滴未移動(dòng)，15 min后有色液滴緩慢向　　　　(填“左”或“右”)移動(dòng)，整個(gè)過程中細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所有___________________
_____________________________________________________________________。
(3)有的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4現(xiàn)象雖然相同，但原理不同。老師建議他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：______________________________________
_____________________________________________________________________。
若___________________________________________________________________，
則證明他的觀點(diǎn)是正確的。
解析　(1)細(xì)胞呼吸是一系列的酶促反應(yīng)，而酶的活性受溫度和pH影響。分析表格中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不同溫度下氣泡產(chǎn)生量和產(chǎn)生速率不同，其根本原因是溫度影響了酵母菌細(xì)胞內(nèi)呼吸相關(guān)酶的活性。從數(shù)據(jù)中分析不能得到酵母菌發(fā)酵的最適溫度，只能說明在30 ℃條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較高。(2)實(shí)驗(yàn)組3的裝置中最初酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量相等，所以有色液滴未移動(dòng)；15 min后，酵母菌開始進(jìn)行無氧呼吸，酵母菌無氧呼吸不消耗O2，但產(chǎn)生了CO2，所以有色液滴緩慢向右移動(dòng)，整個(gè)過程中細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所有線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4都沒有氣泡產(chǎn)生，但原理不同。前者酵母菌細(xì)胞中呼吸相關(guān)酶的空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞，只是酶的活性較低，當(dāng)恢復(fù)到適宜溫度時(shí)，酶活性還會(huì)恢復(fù)，而后者酵母菌細(xì)胞中呼吸相關(guān)酶已變性失活，當(dāng)恢復(fù)到適宜溫度時(shí)，酶活性也無法恢復(fù)。因此可采用如下實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行驗(yàn)證：將實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4放在30 ℃水浴中保溫，一段時(shí)間后，觀察氣泡產(chǎn)生情況。若實(shí)驗(yàn)組1產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)組4仍然沒有氣泡產(chǎn)生，則證明該同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。
答案　(1)溫度影響了酵母菌細(xì)胞內(nèi)呼吸相關(guān)酶的活性　不能　(2)右　線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(3)將實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4放在30 ℃水浴中保溫，一段時(shí)間后，觀察氣泡產(chǎn)生情況　實(shí)驗(yàn)組1產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)組4仍然沒有氣泡產(chǎn)生
澄清易錯(cuò)易混·強(qiáng)化科學(xué)思維
[易錯(cuò)易混]
易錯(cuò)點(diǎn)1　對ATP結(jié)構(gòu)與功能認(rèn)識(shí)不清
點(diǎn)撥　(1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場所、能量方面來看是不可逆的。
(2)ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量。
(3)不可誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP，事實(shí)上，細(xì)胞中ATP含量很少，只是ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時(shí)。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡。
(4)誤認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水：ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱為“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需ATP水解酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。
易錯(cuò)點(diǎn)2　對有氧呼吸與無氧呼吸的條件、過程、場所分辨不清
點(diǎn)撥　(1)線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，但部分原核生物無線粒體，也能進(jìn)行有氧呼吸。
(2)無線粒體的真核生物(或細(xì)胞)只能進(jìn)行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等。
(3)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(4)細(xì)胞呼吸釋放的能量，大部分以熱能的形式散失，少部分以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在ATP中。
(5)人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只來自有氧呼吸，人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。
(6)有氧呼吸三個(gè)階段都產(chǎn)生ATP，無氧呼吸過程ATP只產(chǎn)自第一階段，第二階段不產(chǎn)生。
易錯(cuò)點(diǎn)3　對細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用認(rèn)識(shí)不清
點(diǎn)撥　(1)O2濃度為零時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不是最弱：此時(shí)無氧呼吸強(qiáng)度較大，因此儲(chǔ)存蔬菜和水果時(shí)，并不是無氧環(huán)境最好。
(2)蔬菜、水果應(yīng)在低溫、低氧條件下儲(chǔ)藏：低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫。
(3)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。
[深度糾錯(cuò)]
1.(針對易錯(cuò)點(diǎn)1)下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是(　　)
A.ATP是細(xì)胞中的一種生物大分子物質(zhì)
B.為滿足對能量的需求，肌肉細(xì)胞中貯存著大量的ATP
C.所有生物的細(xì)胞合成ATP所需的能量都來自呼吸作用
D.細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性
解析　ATP由1分子核糖、1分子含氮堿基和3分子磷酸組成，不是生物大分子，A錯(cuò)誤；細(xì)胞中的ATP含量很少，但是轉(zhuǎn)化很快，B錯(cuò)誤；植物細(xì)胞中ATP合成需要的能量不僅可以來自于呼吸作用，還可以來自于光合作用，C錯(cuò)誤；細(xì)胞內(nèi)都存在ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，這是生物界的共性，D正確。
答案　D
2.(針對易錯(cuò)點(diǎn)2)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是(　　)
A.無氧呼吸過程中葡萄糖的能量大部分以熱能形式散失
B.無氧呼吸在第一第二階段都能合成少量ATP
C.有氧呼吸的發(fā)生必須有線粒體的參與
D.細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅰ
解析　無氧呼吸過程中，葡萄糖的能量大部分儲(chǔ)存在不徹底的氧化產(chǎn)物中，A錯(cuò)誤；無氧呼吸第一階段可以合成少量的ATP，但是第二階段不產(chǎn)生ATP，B錯(cuò)誤；有氧呼吸的發(fā)生不一定需要線粒體的參與，如好氧菌可以進(jìn)行有氧呼吸，但是沒有線粒體，C錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是還原型輔酶Ⅰ(NADH)，D正確。
答案　D
3.(針對易錯(cuò)點(diǎn)3)甲、乙兩圖均表示氧濃度對呼吸作用(底物為葡萄糖)的影響，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　)
A.甲圖中，氧濃度為a時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸，呼吸產(chǎn)物中有乳酸或酒精
B.甲圖中，氧濃度為d時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸
C.乙圖中，儲(chǔ)存種子或水果時(shí)，A點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度最適宜
D.根據(jù)乙圖可知，氧濃度較低時(shí)抑制有氧呼吸，氧濃度較高時(shí)促進(jìn)有氧呼吸
解析　甲圖中氧濃度為a時(shí)只釋放CO2而不吸收O2，說明此時(shí)只進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和CO2，A錯(cuò)誤；當(dāng)氧濃度為d時(shí)CO2釋放量等于O2吸收量，說明此時(shí)只進(jìn)行有氧呼吸，B正確；乙圖中C點(diǎn)時(shí)有機(jī)物消耗量最少，C點(diǎn)對應(yīng)的條件最適于儲(chǔ)存種子或水果，C錯(cuò)誤；氧氣沒有抑制有氧呼吸的作用，D錯(cuò)誤。
答案　B
隨堂·真題&預(yù)測
1.(2018·全國卷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
解析　植物在黑暗中既可進(jìn)行有氧呼吸也可進(jìn)行無氧呼吸，A正確；食物鏈上某一營養(yǎng)級同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正確；對于以糖類為底物的呼吸作用來說，有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O，無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸或者酒精和CO2，C錯(cuò)誤；植物光合作用的光反應(yīng)階段、有氧呼吸過程的第一、第二、第三階段以及無氧呼吸第一階段都可以合成ATP，D正確。
答案　C
2.(2020·選考預(yù)測)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的說法中，正確的是(　　)
A.檢測O2吸收量和CO2釋放量可判斷乳酸菌的呼吸方式
B.細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的CO2的場所是線粒體基質(zhì)
C.隨著O2濃度的降低肌肉細(xì)胞中CO2的產(chǎn)生量將大于O2的消耗量
D.細(xì)胞中ATP/ADP的比值下降可促進(jìn)細(xì)胞呼吸
解析　乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，不消耗O2，也不產(chǎn)生CO2，所以不能通過檢測O2吸收量和CO2釋放量來判斷乳酸菌的呼吸方式，A錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)或者細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，B錯(cuò)誤；肌肉細(xì)胞無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，所以肌肉細(xì)胞中CO2的產(chǎn)生量始終等于O2的消耗量，C錯(cuò)誤；細(xì)胞中ATP/ADP的比值下降，說明ATP的濃度降低，細(xì)胞內(nèi)對能量的需求增加，可促進(jìn)細(xì)胞呼吸，D正確。
答案　D
3.(2018·4月浙江選考)以酵母菌和葡萄糖為材料進(jìn)行“乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)”，裝置圖如下。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻
B.在甲試管內(nèi)的混合液表面需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境
C.乙試管中澄清的石灰水變渾濁可推知酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2
D.拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到酒精的氣味
解析　本題考查的是乙醇發(fā)酵。將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻，目的是使酵母菌與底物充分接觸，利于發(fā)生反應(yīng)，A正確；在甲試管內(nèi)的混合液表面滴加一薄層液體石蠟以制造無氧環(huán)境，利于乙醇發(fā)酵，B錯(cuò)誤；CO2可以使澄清的石灰水變渾濁，乙試管中澄清的石灰水變渾濁可推知酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2，C正確；酵母菌厭氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2，乙醇具有揮發(fā)性，拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到乙醇的氣味，D正確。
答案　B
(時(shí)間：35分鐘)
1.(2019·山東青島模擬)下圖是細(xì)胞呼吸過程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表生理過程發(fā)生的場所，①至③代表生理過程，甲、乙代表物質(zhì)。有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.Ⅰ和Ⅱ都具有雙層生物膜
B.甲、乙分別代表丙酮酸和[H]
C.①釋能最多，③釋能最少
D.Ⅲ位于線粒體基質(zhì)中
解析　據(jù)圖分析，Ⅰ表示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，Ⅱ表示線粒體基質(zhì)，Ⅲ表示線粒體內(nèi)膜，A、D錯(cuò)誤；甲表示丙酮酸，乙表示[H]，B正確；圖示三個(gè)過程中，③釋放的能量最多，C錯(cuò)誤。
答案　B
2.(2019·山東淄博模擬)關(guān)于人體中的有氧呼吸和無氧呼吸的敘述，正確的是(　　)
A.都產(chǎn)生二氧化碳 B.均有水的消耗
C.產(chǎn)生的[H]去向不同 D.均有水的產(chǎn)生
解析　人體中的無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生二氧化碳，A錯(cuò)誤；無氧呼吸過程不消耗水，也沒有水的產(chǎn)生，B、D錯(cuò)誤；有氧呼吸產(chǎn)生的[H]用于和氧的結(jié)合，無氧呼吸產(chǎn)生的[H]用于還原丙酮酸或其分解的產(chǎn)物，C正確。
答案　C
3.(2019·北京海淀模擬)下列有關(guān)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　)
A.隔絕O2的一組為對照組，通入O2的一組為實(shí)驗(yàn)組
B.葡萄糖培養(yǎng)液煮沸的目的是殺滅微生物并去除培養(yǎng)液中的O2
C.可以用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測無氧呼吸的產(chǎn)物——酒精
D.可以通過是否產(chǎn)生CO2來判斷酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
解析　隔絕O 2和通入O2兩組都是實(shí)驗(yàn)組，通過對兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較分析，來探究O2與酵母菌細(xì)胞呼吸方式的關(guān)系，屬于對比實(shí)驗(yàn)，A錯(cuò)誤；葡萄糖培養(yǎng)液煮沸的目的是殺滅微生物并去除培養(yǎng)液中的O2，B正確；CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，可以用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況，C錯(cuò)誤；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2，所以不能通過是否產(chǎn)生CO2來判斷酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，D錯(cuò)誤。
答案　B
4.在一定條件下，某同學(xué)利用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌并探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。在該實(shí)驗(yàn)中不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　)
A.在無氧條件下酵母菌才能進(jìn)行增殖并代謝產(chǎn)生酒精
B.酒精與酸性重鉻酸鉀溶液混合后，溶液出現(xiàn)灰綠色
C.CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變?yōu)辄S色
D.用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌時(shí)，培養(yǎng)液的溫度發(fā)生變化
解析　酵母菌屬于兼性厭氧型生物，有氧和無氧條件下，酵母菌都能進(jìn)行增殖，A錯(cuò)誤；酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色，B正確；酵母菌呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，C正確；用葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌時(shí)，酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，都能釋放出能量，使得培養(yǎng)液的溫度發(fā)生變化，D正確。
答案　A
5.(2019·泰安模擬)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)中的應(yīng)用，錯(cuò)誤的是(　　)
A.糧食儲(chǔ)藏前曬干，有利于降低細(xì)胞的呼吸速率
B.水培植物時(shí)經(jīng)常換水，可防止根系酒精積累
C.陰雨天蔬菜大棚通風(fēng)降溫，有利于提高產(chǎn)量
D.乳酸菌發(fā)酵時(shí)通入氧氣，可提高乳酸含量
解析　糧食曬干后，其自由水的含量降低，有利于降低細(xì)胞的呼吸速率，A正確；水培植物時(shí)經(jīng)常換水，可防止根系缺氧進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，B正確；陰雨天蔬菜大棚通過通風(fēng)降溫，降低呼吸作用中有機(jī)物的消耗，從而提高產(chǎn)量，C正確；乳酸菌為厭氧型細(xì)菌，只能進(jìn)行無氧呼吸，D錯(cuò)誤。
答案　D
6.(2019·北京西城模擬)在野生型酵母菌線粒體內(nèi)有氧呼吸相關(guān)酶作用下，顯色劑TTC與[H]結(jié)合使酵母菌呈紅色。呼吸缺陷型酵母菌由于缺乏有氧呼吸相關(guān)酶，TTC不能使其呈紅色。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.TTC可用來鑒別野生型和呼吸缺陷型酵母菌
B.呼吸缺陷型酵母菌細(xì)胞呼吸不產(chǎn)生[H]
C.野生型酵母菌有氧呼吸時(shí)丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解
D.有氧條件下野生型和呼吸缺陷型酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物不同
解析　根據(jù)題意，顯色劑TTC與[H]結(jié)合使酵母菌呈紅色，呼吸缺陷型酵母菌由于缺乏有氧呼吸相關(guān)酶，TTC不能使其呈紅色，所以TTC可用來鑒別野生型和呼吸缺陷型酵母菌，A正確；呼吸缺陷型酵母菌細(xì)胞由于缺乏有氧呼吸相關(guān)酶，可以進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生[H]，B錯(cuò)誤；野生型酵母菌有氧呼吸時(shí)丙酮酸在線粒體基質(zhì)中分解，C正確；有氧條件下野生型酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，但呼吸缺陷型酵母菌只能進(jìn)行無氧呼吸，兩者細(xì)胞呼吸產(chǎn)物不同，D正確。
答案　B
7.(2019·山東濟(jì)南模擬)如圖表示酸雨對大豆種子萌發(fā)時(shí)能量代謝影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請回答：
(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是：___________________________________________________。
(2)種子中ATP含量屬于該實(shí)驗(yàn)研究的　　　　變量。為了排除無關(guān)變量的干擾，各組種子的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在　　　　　　　　環(huán)境中進(jìn)行。
(3)分析5～7天種子中ATP含量降低的原因：_______________________________。
(4)由圖可知，酸雨可能通過　　　　　　　　阻礙大豆種子的萌發(fā)。
解析　(1)實(shí)驗(yàn)的自變量為不同pH的酸雨，因變量為ATP含量和呼吸速率，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同pH的酸雨對大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響。(2)種子中ATP含量屬于該實(shí)驗(yàn)研究的因變量。實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量包括溫度、氧氣濃度、光照等，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在其他條件相同且適宜的黑暗環(huán)境中進(jìn)行。(3)5～7天時(shí)種子代謝旺盛，細(xì)胞的分裂、分化需要消耗較多的ATP。(4)由圖可知，酸雨pH越低，大豆種子ATP含量和呼吸速率越低，說明酸雨可能通過抑制種子呼吸速率，降低ATP含量來抑制種子萌發(fā)。
答案　(1)探究不同pH的酸雨對大豆種子ATP含量和呼吸速率的影響
(2)因　其他條件相同且適宜的黑暗
(3)ATP的消耗量增加
(4)抑制種子呼吸速率，降低ATP含量
8.(2019·北京海淀模擬)乳酸通常被認(rèn)為是一種臨時(shí)性代謝產(chǎn)物，無重要的生理功能。研究者利用同位素標(biāo)記法對飼喂與禁食條件下的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究人體細(xì)胞能量供應(yīng)形式與代謝異常的關(guān)系。
(1)葡萄糖是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為　　　　后，無氧條件下可分解為乳酸。研究人員通過靜脈注射用同位素標(biāo)記含有　　　　元素的食物，可追蹤小鼠體內(nèi)能源物質(zhì)轉(zhuǎn)化和利用的動(dòng)態(tài)過程。
(2)對小鼠分別進(jìn)行正常飼喂和禁食處理，測定血液中帶標(biāo)記的葡萄糖和乳酸的含量指標(biāo)——“流通量(Flux)”如下圖。該結(jié)果顯示乳酸　　　　(填“是”或者“不是”)體內(nèi)比葡萄糖更加重要的能量載體，判斷的理由是_____________________
_____________________________________________________________________。
(3)為驗(yàn)證該推斷，研究者對禁食后小鼠的肌肉、腎臟、肝臟、肺等臟器分別進(jìn)行測量，若這些器官中的乳酸的流通量均　　　　，則上述推斷成立。
解析　(1)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，葡萄糖被分解為丙酮酸后，在無氧條件下，可分解為乳酸。研究人員通過靜脈注射用同位素標(biāo)記含有碳元素的食物，可追蹤小鼠體內(nèi)能源物質(zhì)轉(zhuǎn)化和利用的動(dòng)態(tài)過程。
(2)根據(jù)矩形圖可知，正常飼喂時(shí)乳酸流通量高于葡萄糖，禁食時(shí)乳酸流通量為葡萄糖的兩倍以上，說明乳酸是體內(nèi)比葡萄糖更加重要的能量載體
(3)對禁食后小鼠的肌肉、腎臟、肝臟、肺等臟器分別進(jìn)行測量，若這些器官中的乳酸的流通量均高于葡萄糖的流通量，則說明乳酸是體內(nèi)比葡萄糖更加重要的能量載體。
答案　(1)丙酮酸　碳
(2)是　正常飼喂時(shí)乳酸流通量高于葡萄糖，禁食時(shí)乳酸流通量為葡萄糖的兩倍以上　高于葡萄糖的流通量
9.(2019·山東煙臺(tái)模擬)呼吸熵是生物體在同一時(shí)間內(nèi)，釋放二氧化碳與吸收氧氣在容積上的比例，用RQ表示。研究小組在實(shí)驗(yàn)中測得，某種子萌發(fā)時(shí)RQ＝m，下列有關(guān)說法合理的是(　　)
A.若m值小于1則該種子的呼吸類型一定為有氧呼吸和無氧呼吸并存
B.若m值小于1則該種子的呼吸過程中一定含有非糖物質(zhì)氧化分解
C.若m值大于1則該種子的無氧呼吸強(qiáng)度一定大于有氧呼吸強(qiáng)度
D.若m值大于1則該種子的呼吸消耗非糖物質(zhì)的量一定大于糖類
解析　m值小于1，說明氧氣消耗量較多，則該種子的呼吸類型應(yīng)為有氧呼吸，呼吸底物一定含有非糖物質(zhì)如脂肪等，A錯(cuò)誤，B正確；m值大于1，則該種子進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸，但不能確定無氧呼吸強(qiáng)度一定大于有氧呼吸強(qiáng)度，也不能確定該種子的呼吸消耗非糖物質(zhì)的量一定大于糖類，C、D錯(cuò)誤。
答案　B
10.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)的量如下圖所示。據(jù)圖中信息推斷，正確的是(　　)
A.當(dāng)氧濃度為a時(shí)，酵母菌不只進(jìn)行無氧呼吸
B.當(dāng)氧濃度為b和d時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸方式有所不同
C.當(dāng)氧濃度為c時(shí)，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的無氧呼吸
D.a、b、c、d不同氧濃度下，細(xì)胞呼吸各階段都能產(chǎn)生[H]和ATP
解析　分析曲線可知氧氣濃度為a時(shí)，產(chǎn)生酒精的量與釋放二氧化碳的量相等，說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，不進(jìn)行有氧呼吸，A錯(cuò)誤；分析曲線可知氧氣濃度為b時(shí)，產(chǎn)生二氧化碳的量多于產(chǎn)生的酒精量，此時(shí)酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸，氧氣濃度為d時(shí)，不產(chǎn)生酒精，說明該點(diǎn)只進(jìn)行有氧呼吸不進(jìn)行無氧呼吸，B正確；設(shè)氧氣濃度為c時(shí)有氧呼吸消耗的葡萄糖是x，無氧呼吸消耗的葡萄糖為y，由曲線得出關(guān)系式：2y＝6、6x＋2y＝15，解得y＝3、x＝1.5，所以酒精發(fā)酵的葡萄糖占2/3，C錯(cuò)誤；a、b、c、d不同氧濃度下，細(xì)胞都產(chǎn)生[H]和ATP，但是有氧呼吸第三階段不能產(chǎn)生[H]，無氧呼吸的第二階段不能產(chǎn)生[H]和ATP ，D錯(cuò)誤。
答案　B
11.(2019·上海模擬)如圖所示酵母菌呼吸作用與氧氣濃度的關(guān)系。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.B點(diǎn)為酵母菌呼吸作用最弱點(diǎn)
B.C點(diǎn)時(shí)酵母菌無氧呼吸釋放的CO2量與有氧呼吸吸收的O2量相等
C.AC段表示酵母菌即進(jìn)行無氧呼吸又進(jìn)行有氧呼吸
D.陰影部分面積表示酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量
解析　由圖可知，B點(diǎn)時(shí)酵母菌呼吸作用釋放CO2最少，說明酵母菌此時(shí)總呼吸強(qiáng)度最弱，A正確；在C點(diǎn)之后，CO2釋放量＝O2吸收量，此時(shí)酵母菌僅存在有氧呼吸，即無氧呼吸釋放CO2量為0，B錯(cuò)誤；由圖可知AC段隨氧氣濃度增加，O2吸收量也逐漸增加，說明此階段有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，無氧呼吸逐漸減弱，C正確；由上述可知，有氧呼吸中消耗的O2量＝釋放的CO2量，而無氧呼吸中只產(chǎn)生CO2。由圖可知，陰影部分為CO2釋放總量－有氧呼吸中CO2釋放量，所以陰影部分面積表示酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量，D正確。
答案　B
12.(2019·北京西城模擬)高原鼠兔對高原低氧環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性。高原鼠兔細(xì)胞中部分糖代謝途徑如圖所示，骨骼肌和肝細(xì)胞中相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是(　　)
LDH相對表達(dá)量 PC相對表達(dá)量 乳酸含量/(mmol·L－1)
骨骼肌細(xì)胞 0.64 －－ 0.9
肝細(xì)胞 0.87 0.75 1.45
A.高原鼠兔骨骼肌消耗的能量來自于丙酮酸生成乳酸的過程
B.肝細(xì)胞LDH相對表達(dá)量增加有助于乳酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖和糖原
C.低氧環(huán)境中高原鼠兔不進(jìn)行有氧呼吸說明細(xì)胞中缺少線粒體
D.高原鼠兔血清中PC含量異常增高的原因是骨骼肌細(xì)胞受損
解析　表中信息顯示：骨骼肌細(xì)胞LDH相對表達(dá)量較高，但乳酸含量低，不存在PC表達(dá)，據(jù)此可知：高原鼠兔骨骼肌消耗的能量來自于乳酸生成丙酮酸的過程，A錯(cuò)誤；肝細(xì)胞LDH相對表達(dá)量高于骨骼肌細(xì)胞，肝細(xì)胞LDH相對表達(dá)量的增加，有助于乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為葡萄糖和糖原，B正確；丙酮酸羧化酶(PC)存在于線粒體中，說明高原鼠兔細(xì)胞中含有線粒體，低氧環(huán)境中的高原鼠兔也能進(jìn)行有氧呼吸，C錯(cuò)誤；高原鼠兔肝細(xì)胞的PC相對表達(dá)量高，骨骼肌細(xì)胞沒有PC表達(dá)，據(jù)此推知：血清中PC含量異常增高的原因是肝細(xì)胞受損，D錯(cuò)誤。
答案　B
13.(2019·山東青島模擬)為了驗(yàn)證高等動(dòng)物細(xì)胞有氧呼吸第二階段發(fā)生的場所，有人進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請分析回答：
(1)線粒體中與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在　　　　和　　　　。
(2)根據(jù)所學(xué)知識(shí)可預(yù)測，　　　　號試管能檢測到CO2。但此人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：1號和2號試管中均檢測到CO2，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測不相符合的原因是：______
_____________________________________________________________________。
(3)若修正了上述(2)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺陷后，欲進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)排除空氣中的CO2帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，設(shè)計(jì)方案如下：
①分別為1號和2號試管設(shè)置對照組1′號和2′號試管；
②將1′號和2′號試管___________________________________________________。
解析　(1)線粒體中與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜中。
(2)有氧呼吸第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，據(jù)此可預(yù)測，2號試管應(yīng)檢測到CO2。但此人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是1號和2號試管中均檢測到CO2，可能的原因是：肝細(xì)胞暫時(shí)保存時(shí)利用保存液中的葡萄糖進(jìn)行了有氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO2擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，導(dǎo)致1號試管中檢測到CO2。
(3)有氧呼吸第二階段的原料是丙酮酸，排除空氣中CO2帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，可將1′號和2′號試管分別加入與1、2號試管相同的物質(zhì)，只是在第⑤步不加入丙酮酸，而加入生理鹽水(或1′號和2′號試管應(yīng)依次加入等量的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和保存液、線粒體和保存液，但均不能加入丙酮酸溶液)。
答案　(1)線粒體基質(zhì)　線粒體內(nèi)膜　(2)2　肝細(xì)胞暫時(shí)保存時(shí)利用保存液中的葡萄糖進(jìn)行了有氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO2擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，導(dǎo)致1號試管中檢測到CO2　(3)②分別加入與1、2號試管相同的物質(zhì)，只是在第⑤步不加入丙酮酸，而加入生理鹽水(1′號和2′號試管應(yīng)依次加入等量的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和保存液、線粒體和保存液，但均不能加入丙酮酸溶液)

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