資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第10講
ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸（解析版）
本專題包括兩部分內(nèi)容：ATP和細(xì)胞呼吸，“ATP”的主要內(nèi)容包括ATP的結(jié)構(gòu)以及在能量供應(yīng)系統(tǒng)中的作用。
“細(xì)胞呼吸”主要包括三部分：細(xì)胞呼吸的概念、有氧呼吸和無氧呼吸的過程、細(xì)胞呼吸的意義。“細(xì)胞呼吸”是生物體各項生命活動的主要能量來源，是新陳代謝的最基本內(nèi)容，呼吸過程中所涉及的物質(zhì)和能量變化對于學(xué)生進(jìn)一步理解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能如光合作用、礦質(zhì)營養(yǎng)、細(xì)胞分裂、生殖發(fā)育、生命活動的調(diào)節(jié)及遺傳和變異等知識，以及生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)等知識具有十分重要的意義。在命題角度上多與光合作用結(jié)合考查，以多變的形式對細(xì)胞呼吸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、過程原理、實(shí)踐應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)探究等知識和能力進(jìn)行綜合考查。
一、ATP的結(jié)構(gòu)簡式與結(jié)構(gòu)簡圖
ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A—P~P~P，式中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，~代表高能磷酸鍵。通常斷裂和合成的是第二個高能磷酸鍵。
結(jié)構(gòu)簡式與結(jié)構(gòu)簡圖
二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
1.
ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式
?
2.
ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
?
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化伴隨著能量的釋放和儲存，因此與生物體的新陳代謝密切有關(guān)。
　　吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量一部分儲存在ATP中。
3．ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)
（1）從反應(yīng)條件上看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬水解酶；而ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬合成酶。酶具有專一性，因此反應(yīng)條件不同。
?（2）從能量上看：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能；而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽能。因此，能量的來源不同。
?（3）從ATP合成與分解的場所上看：ATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP水解的場所較多。因此，其合成與分解的場所不盡相同。
?綜上所述，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的。
4.ATP與RNA的關(guān)系
ATP去掉兩個磷酸基團(tuán)后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是組成RNA的基本單位之一,如下圖:
1.ATP、RNA所含元素種類相同,都有核糖。
(
)
2.ATP在細(xì)胞中的含量很少,ATP與ADP的轉(zhuǎn)化很迅速。
(
)
3.人在饑餓狀態(tài)下,體內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化不能達(dá)到動態(tài)平衡。
(
)
4.吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系。
(
)
5.細(xì)胞內(nèi)的能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
(
)
三、ATP的形成途徑
?
1.?對動物和人來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自呼吸作用。
?
2.?對綠色植物來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自呼吸作用和光合作用。
四、生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)：
?（1）細(xì)胞中的重要能源物質(zhì)——葡萄糖；
?（2）植物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)——淀粉；
?（3）動物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)——糖原；
?（4）生物體內(nèi)儲存能量的物質(zhì)——脂肪；
?（5）生物體進(jìn)行各項生命活動的主要能源物質(zhì)——糖類；
?（6）生物體進(jìn)行各項生命活動的直接能源物質(zhì)——ATP；
?（7）生物體進(jìn)行各項生命活動的最終能源物質(zhì)——太陽光。
五、細(xì)胞呼吸
1、概念：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，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。
2、方式：有氧呼吸、無氧呼吸
六、實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
（一）實(shí)驗(yàn)原理：
1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于
。進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生水和CO2，無氧呼吸產(chǎn)生
。
2、CO2的檢測方法：
（1）
。
（2）
。
3、酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成
。
(二)實(shí)驗(yàn)過程
（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、CO2的放出情況：A、B兩組都有
的產(chǎn)生，但
組產(chǎn)生的CO2更多。
2、酒精產(chǎn)生的情況：
組沒有酒精的產(chǎn)生
組產(chǎn)生了酒精。
（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果所說明的問題
1、A、B組都有CO2的產(chǎn)生說明了——酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活
2、從CO2
產(chǎn)生的多少及有無酒精產(chǎn)生的情況，說明了——酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進(jìn)行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是種兼性厭氧型微生物。
3、從A、B組的產(chǎn)物來看，說明了——酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的產(chǎn)物有
；無氧呼吸的產(chǎn)物有
。
（五）對照實(shí)驗(yàn)與對比實(shí)驗(yàn)
1、概念
對比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個或兩個以上的實(shí)驗(yàn)組，通過的對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做對比實(shí)驗(yàn)。
對照實(shí)驗(yàn)：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對照實(shí)驗(yàn)。一般設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組，遵循單一變量原則。
2、區(qū)別
對照實(shí)驗(yàn)：有對照組，單一變量，有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可以預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
對比實(shí)驗(yàn)：無對照組只有實(shí)驗(yàn)組，多個變量，無檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果事先未知。
七、有氧呼吸
1、舊知識回顧
1）細(xì)胞呼吸的場所：
2）線粒體的結(jié)構(gòu)：
雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜和基質(zhì)中都含有許多與呼吸作用有關(guān)的酶。
2、過程
第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（2ATP）
第二階段：線粒體基質(zhì)
2CH3COCOOH+6H2O
酶
6CO2+20[H]
+少量能量（2ATP）
第三階段：線粒體內(nèi)膜
24[H]+6O2
酶
12H2O+大量能量（34ATP）
總反應(yīng)式：C6H12O6
+6H2O+6O2
酶
6CO2
+12H2O
+大量能量（38ATP）
3、C、H、O的來龍去脈：
C：
C6H12O6
→丙酮酸→CO2
C6H12O6
丙酮酸→[H]→H2O
H
[H]→H2O
H2O→[H]→H2O
O2→H2O
O
H2O
C6H12O6→丙酮酸→CO2
4、有氧呼吸的概念
細(xì)胞在氧氣的參與下，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，生成許多ATP的過程。
八、無氧呼吸
1、過程（場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）
第一階段：
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（2ATP）
2CH3COCOOH+4[H]
酶
2C3H6O3（乳酸）
（乳酸菌和動物細(xì)胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)
第二階段
在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型）
2CH3COCOOH+4[H]
酶
C2H5OH（酒精）+2CO2
（酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型）
2、發(fā)酵：微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵。
3、無氧呼吸的概念：細(xì)胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物進(jìn)行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。
4、無氧呼吸的特點(diǎn)：氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進(jìn)行
?
有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路
有氧呼吸：所釋放的能量一部分用于生成ATP，大部分以熱能形式散失了。
無氧呼吸：能量小部分用于生成ATP和以熱能形式散失，大部分儲存于乳酸或酒精中。
九、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸
無氧呼吸
不同點(diǎn)
反應(yīng)條件
需要O2、酶和適宜的溫度
不需要O2，需要酶和適宜的溫度
呼吸場所
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)
全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)
分解產(chǎn)物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
釋放能量
較多，1
mol葡萄釋放能量2870
kJ，其中1161
kJ轉(zhuǎn)移至38molATP中
1
mol葡萄糖釋放能量196．65
kJ(生成乳酸)或222
kJ(生成酒精)，其中均有61．08
kJ轉(zhuǎn)移至2molATP中
相同點(diǎn)
其實(shí)質(zhì)都是：分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要,都需要酶的催化，第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同
相互聯(lián)系
第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同條件下，在不同的場所沿不同的途徑，在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物：
1.有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖。
(
)
2.葡萄糖可在線粒體中被徹底氧化分解為CO2和H2O,同時釋放出大量能量。
(
)
3.人體肌肉細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所一定是線粒體基質(zhì)。
(
)
4.線粒體內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)含量高于外膜。
(
)
5.無氧呼吸釋放能量少的原因是產(chǎn)物乳酸或酒精中含有大量能量。
(
)
6.哺乳動物成熟紅細(xì)胞在合成ATP的過程中沒有CO2釋放。
(
)
7.儲藏水果應(yīng)該在低氧、低溫、干燥的環(huán)境中。
(
)
十、影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用
(1)內(nèi)部因素
基因酶
(2)影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用
1、溫度：通過影響酶活性
①在低溫下儲存蔬菜、水果
②在大棚種植時,夜間適當(dāng)降溫(降低細(xì)胞呼吸速率,減少有機(jī)物的消耗),提高產(chǎn)量
2、含水量：隨著水的數(shù)量增多，細(xì)胞呼吸的速率增高
合理灌溉
3、O2的濃度：
①在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強(qiáng)，達(dá)到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強(qiáng)度不再增大。
②
O2的存在抑制了無氧呼吸的進(jìn)行。
應(yīng)用：①利用適當(dāng)降低O2濃度等能夠抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗的原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間
②中耕松土增加根的有氧呼吸
③在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布等包扎傷口,可抑制厭氧病菌的繁殖
4、CO2的濃度：隨著CO2的濃度升高，細(xì)胞呼吸的速率降低
適當(dāng)增加CO2濃度對蔬菜和水果具有良好的保鮮效果
十一、呼吸作用應(yīng)用
1
.
在釀酒業(yè)上的應(yīng)用：先通氣，讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。
2
.
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進(jìn)根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收。
3
.
在醫(yī)學(xué)上：利用氧氣驅(qū)蛔、抑制破傷風(fēng)等厭氧型細(xì)菌的繁殖。
4
.
在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗。
一、ATP的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、轉(zhuǎn)化
例1：（2021·浙江寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬）下圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，其中①、②、③表示化學(xué)鍵。下列敘述正確的是（　
　）
A.ATP使肌肉中的能量增加，改變形狀，這是放能反應(yīng)
B.根尖細(xì)胞形成③所需的能量來源于光能也可來源于化學(xué)能
C.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)所需能量都是由③斷裂后直接提供
D.②和③都斷裂后所形成的產(chǎn)物中有RNA的基本組成單位
變式訓(xùn)練1：某種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為A—Pα~Pβ~Pγ,下列有關(guān)該物質(zhì)的敘述正確的是(　
　)
A.該物質(zhì)含有三個高能磷酸鍵,都能為生命活動提供能量
B.該物質(zhì)的β、γ位磷酸基團(tuán)被水解后,剩余部分是組成RNA的基本單位之一
C.該物質(zhì)的能量儲存在高能磷酸鍵中,A—P間的化學(xué)鍵沒有能量
D.該物質(zhì)的γ位磷酸基團(tuán)脫離,釋放的能量可用于葉綠體中水的光解
變式訓(xùn)練2：（2021·普寧市第二中學(xué)高三三模）dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)式可簡寫成dA-P～P～P（該結(jié)構(gòu)式中的dA表示脫氧腺苷）。下列分析正確的是（　
　）
A.dATP與ATP的分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是含氮堿基不同
B.dATP徹底水解后的形成的有機(jī)物種類有3種
C.若dATP中的高能磷酸鍵水解，也可為某些吸能反應(yīng)供能
D.細(xì)胞內(nèi)生成dATP時有能量的儲存，常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系
例2：（2021·遼寧葫蘆島市·高三二模）ATP使細(xì)胞能及時而持續(xù)地滿足各項生命活動對能量的需求。下圖中圖甲為ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（　
　）
A.圖甲中A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵
B.圖乙中反應(yīng)向左進(jìn)行時，所需能量均來自細(xì)胞代謝
C.圖乙中向右表示ATP水解，與細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)相聯(lián)系
D.圖甲中水解掉兩個磷酸基團(tuán)所剩下的結(jié)構(gòu)，可參與構(gòu)成DNA
變式訓(xùn)練3：（2021·四川德陽市高三三模）研究發(fā)現(xiàn)，有些沒有線粒體的單細(xì)胞寄生蟲可以從宿主細(xì)胞內(nèi)“偷取”部分ATP。以下相關(guān)說法正確的是（　
　）
A.宿主細(xì)胞有大量ATP存在，少量偷取對其影響不大
B.這些寄生蟲因?yàn)闊o線粒體，所以自身無法合成ATP
C.“偷取”來的ATP可直接用于該寄生蟲的生命活動
D.長期缺氧環(huán)境引起這類寄生蟲發(fā)生線粒體缺失突變
變式訓(xùn)練4：磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP
分子中來合成ATP(
A—P~P~P)。研究者對蛙的肌肉組織進(jìn)行短暫電刺激,檢測對照組和實(shí)驗(yàn)組(肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理)肌肉收縮前后ATP和ADP的含量,結(jié)果如下表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列有關(guān)分析正確的是(　
　)
磷酸腺苷
對照組(10-6
mol/g)
實(shí)驗(yàn)組(10-6
mol/g)
收縮前
收縮后
收縮前
收縮后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
A.對照組中的肌肉組織細(xì)胞中無ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化
B.實(shí)驗(yàn)組中的肌肉組織細(xì)胞中有ATP分解但無ATP合成
C.對照組中的磷酸肌酸可以維持ATP含量的相對穩(wěn)定
D.實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)表明部分生命活動利用了靠近A的磷酸鍵
二、細(xì)胞呼吸
例3：下圖表示有氧呼吸過程,下列有關(guān)說法正確的是(
　　)
A.①②④中數(shù)值最大的是①
B.③代表的物質(zhì)名稱是氧氣
C.①②產(chǎn)生的場所是線粒體
D.某些原核生物能完成圖示全過程
變式訓(xùn)練5：(2020·滕州月考)下圖表示某綠色植物在生長階段的體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況,圖中a、b為光合作用的原料,①~④表示相關(guān)過程,有關(guān)說法錯誤的是(　　
)
A.圖中①過程進(jìn)行的場所是葉綠體的類囊體薄膜
B.生長階段①過程合成的ATP少于②過程產(chǎn)生的ATP
C.在有氧呼吸的第一階段,除了產(chǎn)生[H]、ATP外,產(chǎn)物中還有丙酮酸
D.②④過程中產(chǎn)生ATP最多的是②過程
變式訓(xùn)練6：（2021·浙江寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬）下圖是人體細(xì)胞需氧呼吸的基本過程，下列說法正確的是（　
　）
A.過程①中，葡萄糖的能量大部分轉(zhuǎn)化為熱能形式散失用于維持體溫
B.過程②釋放的能量部分貯存在ATP，部分以熱能形式散失
C.過程④中，特殊的分子攜帶的氫和電子分別經(jīng)過復(fù)雜的步驟傳遞給氧，最后生成水
D.與電子傳遞有關(guān)的酶和合成ATP的酶鑲嵌在線粒體兩層膜中
例4：(2020·云南省.彌勒市期末)下圖為小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的部分代謝過程,圖中的
X、Y、M、N
代表物質(zhì),①②代表過程。下列敘述正確的是(　
　)
A.X
為麥芽糖,是淀粉在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解產(chǎn)物
B.Y為丙酮酸,是
X
物質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解產(chǎn)物
C.M為乙醇,①釋放的能量大部分儲存在M中
D.在低氧條件下,①和②過程可能同時發(fā)生
變式訓(xùn)練7：（2020年·山東卷）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)化為乳酸的過程會生成少量ATP
C.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
例5.(2020·滕州月考)癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下,其能量供應(yīng)仍主要依賴產(chǎn)能效率較低的糖酵解途徑(葡萄糖降解成丙酮酸的過程),并產(chǎn)生大量乳酸,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯誤的是(　　
)
A.癌細(xì)胞中的線粒體可能出現(xiàn)了功能障礙
B.癌細(xì)胞的糖酵解途徑在有氧和無氧條件下均能發(fā)生
C.有氧條件下,癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中會大量積累NADH
D.有氧條件下,產(chǎn)生等量ATP時癌細(xì)胞比正常細(xì)胞消耗更多葡萄糖
變式訓(xùn)練8：人體在劇烈運(yùn)動時,部分骨骼肌細(xì)胞處于暫時相對缺氧狀態(tài),下列相關(guān)敘述正確的是(
　　)
A.劇烈運(yùn)動時葡萄糖將進(jìn)入線粒體基質(zhì)中被氧化分解成乳酸
B.提倡慢跑等有氧運(yùn)動可避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸造成的肌肉酸脹
C.絕大多數(shù)細(xì)胞在此時將因缺氧而進(jìn)行無氧呼吸
D.肌肉細(xì)胞中CO2產(chǎn)生速率/O2利用速率的比值將減小
變式訓(xùn)練9：（2020年·全國Ⅰ）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
例6．((2020·肥東月考)某生物興趣小組用下圖所示的裝置和實(shí)驗(yàn)材料探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。下列對實(shí)驗(yàn)的分析,錯誤的是(　
　)
A.甲、乙兩組的自變量是氧氣的有無,該實(shí)驗(yàn)可以證明酵母菌是兼性厭氧型生物
B.甲、乙兩組溫度應(yīng)相同且適宜,瓶中加入NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2
C.相同時間內(nèi)c、e瓶的渾濁度一致,且c瓶先于e瓶變渾濁表明該實(shí)驗(yàn)成功
D.進(jìn)入c、e瓶的物質(zhì)用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測,可觀察到溶液由藍(lán)變綠再變黃
變式訓(xùn)練10：下圖是酵母菌呼吸作用實(shí)驗(yàn)示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是(　
　)
A.條件X下,ATP的產(chǎn)生只發(fā)生在葡萄糖→丙酮酸的過程中
B.條件Y下,葡萄糖在線粒體中被分解,并產(chǎn)生CO2和H2O
C.試劑甲為溴麝香草酚藍(lán)水溶液,與酒精反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象是溶液變成灰綠色
D.物質(zhì)a產(chǎn)生的場所僅為線粒體基質(zhì)
變式訓(xùn)練11：（2021年廣東高考生物試題）秸桿的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料，生物興趣小組利用自制的纖維素水解液（含5%葡萄糖）培養(yǎng)酵母菌并探究細(xì)胞呼吸（如圖）。下列敘述正確的是（
）
A.培養(yǎng)開始時向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成
B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色，表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2
C.用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布
D.實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量
1、（2021年全國高考甲卷理綜生物試題）某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不可能得到的結(jié)果是（
）
A.該菌在有氧條件下能夠繁殖
B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生
C.該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇
D.該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2
2、（2021年·河北高考生物試卷（新高考））《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡
萄的方法（如圖）。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使角大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q
部分空氣），延長了果蔬保鮮時間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是（
）多選
A.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物
質(zhì)的分解
B.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧氣
參與的第一、二階段正常進(jìn)行，第三階段受到抑制
C.氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶
的活性
D.氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置及時清除乙烯，可延長果蔬保鮮時間
3、（2021年1月·浙江省選考生物）蘋果果實(shí)成熟到一定程度，呼吸作用突然
增強(qiáng)，然后又突然減弱，這種現(xiàn)象稱為呼吸躍變，呼吸躍變標(biāo)志著果實(shí)進(jìn)入衰老階段。下列敘述正確的是（　
　）
A.呼吸作用增強(qiáng)，果實(shí)內(nèi)乳酸含量上升
B.呼吸作用減弱，糖酵解產(chǎn)生的CO2減少
C.用乙烯合成抑制劑處理，可延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)
D.果實(shí)貯藏在低溫條件下，可使呼吸躍變提前發(fā)生
4.(2020·全國Ⅰ卷)
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
5.(2019·全國Ⅱ卷)馬鈴薯塊莖儲藏不當(dāng)會出現(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)化而來的
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ATP
D.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度升高會增加酸味的產(chǎn)生
6.(2019·全國Ⅲ卷)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為(　　
)
A.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)
B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)
C.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度減弱
D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱
7.(2019·天津卷)下列過程需ATP水解提供能量的是(　　)。
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生長素的極性運(yùn)輸
C.光反應(yīng)階段中水在光下分解
D.乳酸菌無氧呼吸的第二階段
8.(2018·全國Ⅲ卷)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述,錯誤的是(　　)。
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
9.(2018·全國Ⅱ卷)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
10、（2021·浙江嘉興市高三二模）某實(shí)驗(yàn)研究了O2濃度對某植物呼吸速率影響，
結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.該實(shí)驗(yàn)的呼吸速率也可用O2的消耗速率表示
B.隨著O2濃度增加，需氧呼吸速率先減弱后增強(qiáng)
C.隨著O2濃度增加，糖酵解速率先減弱后增強(qiáng)
D.若以乳酸菌為實(shí)驗(yàn)材料，也可得到先降后升的曲線
11．（2021·湖北武漢市華中師大一附中高三模擬）細(xì)胞內(nèi)ATP合成酶作用的原理如圖所示，當(dāng)
H+穿過ATP合成酶時，該酶能促使ADP與
Pi形成ATP。下列敘述錯誤的是（　　
）
A.如圖所示結(jié)構(gòu)可以為線粒體內(nèi)膜或葉綠體類囊體薄膜
B.H+濃度梯度蘊(yùn)藏的能量促使了
ATP
的生成
C.乳酸菌沒有葉綠體和線粒體，沒有
ATP
合成酶
D.ATP
中的“A”與構(gòu)成
DNA、RNA
中的堿基“A”表示不同物質(zhì)
12.如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化．下列相關(guān)敘述，正確的是（
）
A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官
B.氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧濃度為c時，無氧呼吸最弱
D.氧濃度為d時，有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等
13、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的O2時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量（均為摩爾數(shù)）如下圖所示。據(jù)圖中信息推斷錯誤的是（
）
A.氧濃度為a時酵母菌沒有有氧呼吸，只進(jìn)行無氧呼吸
B.當(dāng)氧濃度為b和d時，酵母菌細(xì)胞呼吸的過程會不同
C.當(dāng)氧濃度為c時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖比為1∶2
D.a、b、c、d不同氧濃度下，細(xì)胞都產(chǎn)生[H]和ATP
14.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響,結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是(　
　)
A.20
h內(nèi),果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體
B.50
h后,30
℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會增加
C.50
h后,30
℃條件下的有氧呼吸速率比2
℃和15
℃慢,是因?yàn)闇囟雀邥r酶的活性較低
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明溫度越高,果肉細(xì)胞有氧呼吸速率越大
15.(2020·濰坊模擬)下圖為ATP分子結(jié)構(gòu)式。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　
　)
A.圖中五碳糖為核糖
B.圖中虛線框中的基團(tuán)是腺苷
C.該分子中有2個高能磷酸鍵
D.該分子水解掉兩個磷酸基團(tuán)后為核糖核苷酸
16.(2020·石家莊期末)下圖是真核細(xì)胞內(nèi)呼吸作用的過程圖解,下列說法正確的是(　
　)
A.圖中催化②③過程的酶存在于線粒體內(nèi)膜
B.酒精可使酸性重鉻酸鉀溶液由橙色變?yōu)樗{(lán)綠色
C.人體內(nèi)不能完成④⑤過程
D.圖中X表示O2,它可以通過植物的光合作用產(chǎn)生
17.(2020·武漢檢測)提取鼠肝臟細(xì)胞的線粒體作為實(shí)驗(yàn)材料,在條件適宜的情況下進(jìn)行線粒體功能的實(shí)驗(yàn)探究,下列敘述正確的是(　
　)
A.向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸,測得氧的消耗量較小
B.向盛有線粒體的試管中注入葡萄糖,測得氧的消耗量較大
C.向盛有線粒體的試管中注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖,氧消耗量較大
D.線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中均分布有與有氧呼吸和無氧呼吸相關(guān)的酶
18.(2020·北京期末)選取體長、體重一致的斑馬魚隨機(jī)均分成對照組和實(shí)驗(yàn)組,其中實(shí)驗(yàn)組每天進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練(持續(xù)不斷被驅(qū)趕游動),對照組不進(jìn)行。訓(xùn)練一段時間后,分別測量兩組斑馬魚在靜止時及相同強(qiáng)度運(yùn)動后的肌肉乳酸含量,結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是(　
　)
A.乳酸是由丙酮酸在線粒體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的
B.斑馬魚靜止時所需ATP主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成
C.運(yùn)動訓(xùn)練可升高無氧呼吸在運(yùn)動中的供能比例
D.運(yùn)動訓(xùn)練對斑馬魚靜止時的無氧呼吸無顯著影響
19、（2020·福建省連城縣第一中學(xué)）圖甲是細(xì)胞內(nèi)部分生命活動示意圖，其中①②③④表示生理過程，A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質(zhì)。圖乙是某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題。
（1）圖甲中在生物膜上發(fā)生的生理過程是
（填數(shù)字），A表示
，D表示
。產(chǎn)生能量最多的生理過程是
（填數(shù)字）。
（2）圖乙中只完成圖甲中生理過程①②③的氧濃度是
。
（3）氧濃度為b時，植物細(xì)胞無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的
倍。
20、(2020·武威檢測)馬拉松是典型的耐力型運(yùn)動項目,有氧供能是馬拉松運(yùn)動供能的主要方式。改善運(yùn)動肌利用氧是馬拉松項目首要解決的問題之一。下圖是兩個運(yùn)動員在不同運(yùn)動強(qiáng)度下進(jìn)行測試,測得血液中乳酸含量與攝氧量之間的變化關(guān)系。
回答下列問題。
(1)在測試中,運(yùn)動員的運(yùn)動肌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有
。?
(2)測試結(jié)果表明,血液中乳酸含量與攝氧量呈正相關(guān)。攝氧量增加反而乳酸含量也增加的原因是運(yùn)動強(qiáng)度增加,攝氧量增加,但
。據(jù)圖分析,運(yùn)動員
更適合從事馬拉松運(yùn)動。?
(3)等量的脂肪含有的能量比糖類多。在運(yùn)動過程中,運(yùn)動員可通過飲用運(yùn)動飲料補(bǔ)充水、無機(jī)鹽和能量。為減少馬拉松運(yùn)動員在運(yùn)動過程中產(chǎn)生乳酸,一般宜選用
(填“單糖”或“脂肪”)作為補(bǔ)充能量的物質(zhì),理由是
。?
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第10講
ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸（解析版）
本專題包括兩部分內(nèi)容：ATP和細(xì)胞呼吸，“ATP”的主要內(nèi)容包括ATP的結(jié)構(gòu)以及在能量供應(yīng)系統(tǒng)中的作用。
“細(xì)胞呼吸”主要包括三部分：細(xì)胞呼吸的概念、有氧呼吸和無氧呼吸的過程、細(xì)胞呼吸的意義。“細(xì)胞呼吸”是生物體各項生命活動的主要能量來源，是新陳代謝的最基本內(nèi)容，呼吸過程中所涉及的物質(zhì)和能量變化對于學(xué)生進(jìn)一步理解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能如光合作用、礦質(zhì)營養(yǎng)、細(xì)胞分裂、生殖發(fā)育、生命活動的調(diào)節(jié)及遺傳和變異等知識，以及生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)等知識具有十分重要的意義。在命題角度上多與光合作用結(jié)合考查，以多變的形式對細(xì)胞呼吸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、過程原理、實(shí)踐應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)探究等知識和能力進(jìn)行綜合考查。
一、ATP的結(jié)構(gòu)簡式與結(jié)構(gòu)簡圖
ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A—P~P~P，式中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，~代表高能磷酸鍵。通常斷裂和合成的是第二個高能磷酸鍵。
結(jié)構(gòu)簡式與結(jié)構(gòu)簡圖
二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
1.
ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式
?
2.
ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
?
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化伴隨著能量的釋放和儲存，因此與生物體的新陳代謝密切有關(guān)。
　　吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量一部分儲存在ATP中。
3．ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)
（1）從反應(yīng)條件上看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬水解酶；而ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬合成酶。酶具有專一性，因此反應(yīng)條件不同。
?（2）從能量上看：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能；而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽能。因此，能量的來源不同。
?（3）從ATP合成與分解的場所上看：ATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP水解的場所較多。因此，其合成與分解的場所不盡相同。
?綜上所述，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的。
4.ATP與RNA的關(guān)系
ATP去掉兩個磷酸基團(tuán)后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是組成RNA的基本單位之一,如下圖:
1.ATP、RNA所含元素種類相同,都有核糖。
(√)
2.ATP在細(xì)胞中的含量很少,ATP與ADP的轉(zhuǎn)化很迅速。
(√)
3.人在饑餓狀態(tài)下,體內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化不能達(dá)到動態(tài)平衡。
(×)
解析　人在饑餓狀態(tài)下,體內(nèi)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化仍能達(dá)到動態(tài)平衡。
4.吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系。
(×)
解析　吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系。
5.細(xì)胞內(nèi)的能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
(√)
三、ATP的形成途徑
?
1.?對動物和人來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自呼吸作用。
?
2.?對綠色植物來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自呼吸作用和光合作用。
四、生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)：
?（1）細(xì)胞中的重要能源物質(zhì)——葡萄糖；
?（2）植物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)——淀粉；
?（3）動物細(xì)胞中儲存能量的物質(zhì)——糖原；
?（4）生物體內(nèi)儲存能量的物質(zhì)——脂肪；
?（5）生物體進(jìn)行各項生命活動的主要能源物質(zhì)——糖類；
?（6）生物體進(jìn)行各項生命活動的直接能源物質(zhì)——ATP；
?（7）生物體進(jìn)行各項生命活動的最終能源物質(zhì)——太陽光。
五、細(xì)胞呼吸
1、概念：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，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。
2、方式：有氧呼吸、無氧呼吸
六、實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
（一）實(shí)驗(yàn)原理：
1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生水和CO2，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。
2、CO2的檢測方法：
（1）CO2使澄清石灰水變渾濁。
（2）CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。
3、酒精的檢測：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色。
(二)實(shí)驗(yàn)過程
（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、CO2的放出情況：A、B兩組都有CO2的產(chǎn)生，但A組產(chǎn)生的CO2更多。
2、酒精產(chǎn)生的情況：A組沒有酒精的產(chǎn)生，B組產(chǎn)生了酒精。
（四）實(shí)驗(yàn)結(jié)果所說明的問題
1、A、B組都有CO2的產(chǎn)生說明了——酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活
2、從CO2
產(chǎn)生的多少及有無酒精產(chǎn)生的情況，說明了——酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進(jìn)行呼吸作用，但呼吸作用方式不同，所以酵母菌是種兼性厭氧型微生物。
3、從A、B組的產(chǎn)物來看，說明了——酵母菌進(jìn)行有氧呼吸的產(chǎn)物有CO2（還有水）；無氧呼吸的產(chǎn)物有CO2和酒精。
（五）對照實(shí)驗(yàn)與對比實(shí)驗(yàn)
1、概念
對比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個或兩個以上的實(shí)驗(yàn)組，通過的對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)叫做對比實(shí)驗(yàn)。
對照實(shí)驗(yàn)：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對照實(shí)驗(yàn)。一般設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組，遵循單一變量原則。
2、區(qū)別
對照實(shí)驗(yàn)：有對照組，單一變量，有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可以預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
對比實(shí)驗(yàn)：無對照組只有實(shí)驗(yàn)組，多個變量，無檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果事先未知。
七、有氧呼吸
1、舊知識回顧
1）細(xì)胞呼吸的場所：線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
2）線粒體的結(jié)構(gòu)：
雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴（增大了內(nèi)膜的面積），嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)，內(nèi)膜和基質(zhì)中都含有許多與呼吸作用有關(guān)的酶。
2、過程
第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（2ATP）
第二階段：線粒體基質(zhì)
2CH3COCOOH+6H2O
酶
6CO2+20[H]
+少量能量（2ATP）
第三階段：線粒體內(nèi)膜
24[H]+6O2
酶
12H2O+大量能量（34ATP）
總反應(yīng)式：C6H12O6
+6H2O+6O2
酶
6CO2
+12H2O
+大量能量（38ATP）
3、C、H、O的來龍去脈：
C：
C6H12O6
→丙酮酸→CO2
C6H12O6
丙酮酸→[H]→H2O
H
[H]→H2O
H2O→[H]→H2O
O2→H2O
O
H2O
C6H12O6→丙酮酸→CO2
4、有氧呼吸的概念
細(xì)胞在氧氣的參與下，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，生成許多ATP的過程。
八、無氧呼吸
1、過程（場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）
第一階段：
C6H12O6
酶
2CH3COCOOH+4[H]+少量能量（2ATP）
2CH3COCOOH+4[H]
酶
2C3H6O3（乳酸）
（乳酸菌和動物細(xì)胞及馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)
第二階段
在缺氧時的無氧呼吸屬于此種類型）
2CH3COCOOH+4[H]
酶
C2H5OH（酒精）+2CO2
（酵母菌和大多數(shù)的植物的無氧呼吸屬于此種類型）
2、發(fā)酵：微生物的無氧呼吸也叫發(fā)酵，生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵，生成酒精的叫酒精發(fā)酵。
3、無氧呼吸的概念：細(xì)胞在缺氧的條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物進(jìn)行不徹底的氧化分解，產(chǎn)生酒精或乳酸等中間產(chǎn)物，釋放少量能量，生成ATP的過程。
4、無氧呼吸的特點(diǎn)：氧氣的存在抑制了無氧呼吸的進(jìn)行
?
有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路
有氧呼吸：所釋放的能量一部分用于生成ATP，大部分以熱能形式散失了。
無氧呼吸：能量小部分用于生成ATP和以熱能形式散失，大部分儲存于乳酸或酒精中。
九、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸
無氧呼吸
不同點(diǎn)
反應(yīng)條件
需要O2、酶和適宜的溫度
不需要O2，需要酶和適宜的溫度
呼吸場所
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體內(nèi)
全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)
分解產(chǎn)物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
釋放能量
較多，1
mol葡萄釋放能量2870
kJ，其中1161
kJ轉(zhuǎn)移至38molATP中
1
mol葡萄糖釋放能量196．65
kJ(生成乳酸)或222
kJ(生成酒精)，其中均有61．08
kJ轉(zhuǎn)移至2molATP中
相同點(diǎn)
其實(shí)質(zhì)都是：分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動需要,都需要酶的催化，第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同
相互聯(lián)系
第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同條件下，在不同的場所沿不同的途徑，在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物：
1.有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖。
(√)
2.葡萄糖可在線粒體中被徹底氧化分解為CO2和H2O,同時釋放出大量能量。
(×)
解析　在有氧呼吸過程中,葡萄糖的氧化分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。
3.人體肌肉細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所一定是線粒體基質(zhì)。
(√)
4.線粒體內(nèi)膜上的蛋白質(zhì)含量高于外膜。
(√)
5.無氧呼吸釋放能量少的原因是產(chǎn)物乳酸或酒精中含有大量能量。
(√)
6.哺乳動物成熟紅細(xì)胞在合成ATP的過程中沒有CO2釋放。
(√)
7.儲藏水果應(yīng)該在低氧、低溫、干燥的環(huán)境中。
(×)
解析　水果的儲藏需要保鮮,需要保持一定的濕度。
十、影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用
(1)內(nèi)部因素
基因酶
(2)影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用
1、溫度：通過影響酶活性
①在低溫下儲存蔬菜、水果
②在大棚種植時,夜間適當(dāng)降溫(降低細(xì)胞呼吸速率,減少有機(jī)物的消耗),提高產(chǎn)量
2、含水量：隨著水的數(shù)量增多，細(xì)胞呼吸的速率增高
合理灌溉
3、O2的濃度：
①在一定范圍內(nèi)，隨O2濃度的增大，有氧呼吸增強(qiáng)，達(dá)到一定濃度以后，由于受線粒體的限制，呼吸作用強(qiáng)度不再增大。
②
O2的存在抑制了無氧呼吸的進(jìn)行。
應(yīng)用：①利用適當(dāng)降低O2濃度等能夠抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗的原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間
②中耕松土增加根的有氧呼吸
③在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布等包扎傷口,可抑制厭氧病菌的繁殖
4、CO2的濃度：隨著CO2的濃度升高，細(xì)胞呼吸的速率降低
適當(dāng)增加CO2濃度對蔬菜和水果具有良好的保鮮效果
十一、呼吸作用應(yīng)用
1
.
在釀酒業(yè)上的應(yīng)用：先通氣，讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，使其數(shù)量增加；然后隔絕空氣，使其發(fā)酵，產(chǎn)生酒精。
2
.
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上：中耕松土，促進(jìn)根系的有氧呼吸，有利于根系的生長及對礦質(zhì)離子的吸收。
3
.
在醫(yī)學(xué)上：利用氧氣驅(qū)蛔、抑制破傷風(fēng)等厭氧型細(xì)菌的繁殖。
4
.
在物質(zhì)的儲存時：控制氧氣的濃度，抑制其呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗。
一、ATP的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、轉(zhuǎn)化
例1：（2021·浙江寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬）下圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，其中①、②、③表示化學(xué)鍵。下列敘述正確的是（　
　）
A.ATP使肌肉中的能量增加，改變形狀，這是放能反應(yīng)
B.根尖細(xì)胞形成③所需的能量來源于光能也可來源于化學(xué)能
C.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)所需能量都是由③斷裂后直接提供
D.②和③都斷裂后所形成的產(chǎn)物中有RNA的基本組成單位
【答案】D
【解析】A.肌肉收縮過程中需消耗能量，ATP使肌肉中的能量增加，改變形狀，是吸能反應(yīng)，A錯誤；B.根尖細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，所以形成③（合成ATP）所需的能量只能來自于呼吸作用，即有機(jī)物中的化學(xué)能，B錯誤；C.細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)所需能量主要是由③斷裂后直接提供，但人體中還有其他物質(zhì)可以為生命活動提供能量，C錯誤；D.②和③都斷裂后所形成的產(chǎn)物是腺嘌呤核糖核苷酸，是組成RNA的基本單位，D正確。故選D。
變式訓(xùn)練1：某種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為A—Pα~Pβ~Pγ,下列有關(guān)該物質(zhì)的敘述正確的是(　　)。
A.該物質(zhì)含有三個高能磷酸鍵,都能為生命活動提供能量
B.該物質(zhì)的β、γ位磷酸基團(tuán)被水解后,剩余部分是組成RNA的基本單位之一
C.該物質(zhì)的能量儲存在高能磷酸鍵中,A—P間的化學(xué)鍵沒有能量
D.該物質(zhì)的γ位磷酸基團(tuán)脫離,釋放的能量可用于葉綠體中水的光解
答案　B
解析　ATP含有2個高能磷酸鍵,通常是遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵能為生命活動提供能量,A錯誤;ATP
的β、γ位磷酸基團(tuán)脫離,剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是組成RNA的基本單位之一,B正確;A—P間的化學(xué)鍵含有能量,只是高能磷酸鍵中的能量更多,C錯誤;葉綠體中水的光解需要的是光能,D錯誤。
變式訓(xùn)練2：（2021·普寧市第二中學(xué)高三三模）dATP是三磷酸脫氧腺苷的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)式可簡寫成dA-P～P～P（該結(jié)構(gòu)式中的dA表示脫氧腺苷）。下列分析正確的是（　
　）
A.dATP與ATP的分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是含氮堿基不同
B.dATP徹底水解后的形成的有機(jī)物種類有3種
C.若dATP中的高能磷酸鍵水解，也可為某些吸能反應(yīng)供能
D.細(xì)胞內(nèi)生成dATP時有能量的儲存，常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系
【答案】C
【解析】A.與ATP相比，dATP分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是所含的五碳糖種類不同，前者含的是核糖，后者含的是脫氧核糖，A錯誤；B.dATP徹底水解生成腺嘌呤、脫氧核糖、磷酸3種物質(zhì)，但磷酸不是有機(jī)物，因此dATP徹底水解后的形成的有機(jī)物種類有2種，B錯誤；C.dATP中的高能磷酸鍵水解時，可以釋放比較多的能量，能為某些吸能反應(yīng)供能，C正確；D.與合成ATP類似，細(xì)胞內(nèi)合成dATP時要儲存能量，因此合成dATP的反應(yīng)常與放能反應(yīng)相聯(lián)系，
D錯誤。故選C。
例2：（2021·遼寧葫蘆島市·高三二模）ATP使細(xì)胞能及時而持續(xù)地滿足各項生命活動對能量的需求。下圖中圖甲為ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（　
　）
A.圖甲中A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵
B.圖乙中反應(yīng)向左進(jìn)行時，所需能量均來自細(xì)胞代謝
C.圖乙中向右表示ATP水解，與細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)相聯(lián)系
D.圖甲中水解掉兩個磷酸基團(tuán)所剩下的結(jié)構(gòu)，可參與構(gòu)成DNA
【答案】B
【解析】A.根據(jù)分析可知，圖甲中A代表腺嘌呤，b、c為高能磷酸鍵，A錯誤；B.圖乙中反應(yīng)向左進(jìn)行時，綠色植物體內(nèi)的能量來自細(xì)胞的呼吸作用和光合作用，對于動物和人體而言，能量來自呼吸作用，光合作用和呼吸作用均為細(xì)胞代謝，B正確；C.圖乙中向右表示ATP水解，與細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)相聯(lián)系，C錯誤；D.圖甲中水解掉兩個磷酸基團(tuán)形成AMP，是構(gòu)成RNA的基本單位之一，D錯誤。故選B。
變式訓(xùn)練3：（2021·四川德陽市高三三模）研究發(fā)現(xiàn)，有些沒有線粒體的單細(xì)胞寄生蟲可以從宿主細(xì)胞內(nèi)“偷取”部分ATP。以下相關(guān)說法正確的是（　
　）
A.宿主細(xì)胞有大量ATP存在，少量偷取對其影響不大
B.這些寄生蟲因?yàn)闊o線粒體，所以自身無法合成ATP
C.“偷取”來的ATP可直接用于該寄生蟲的生命活動
D.長期缺氧環(huán)境引起這類寄生蟲發(fā)生線粒體缺失突變
【答案】C
【詳解】A.細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少，但ATP和ADP的轉(zhuǎn)化速度很快，A錯誤；B.這些寄生蟲因?yàn)闊o線粒體，可以進(jìn)行無氧呼吸合成ATP，B錯誤；C.ATP是直接的能源物質(zhì)，“偷取”來的ATP可直接用于該寄生蟲的生命活動，C正確；D.缺氧只是選擇能進(jìn)行無氧呼吸的寄生蟲保存下來，而非引發(fā)基因突變，D錯誤；故選C。
變式訓(xùn)練4：磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP
分子中來合成ATP(
A—P~P~P)。研究者對蛙的肌肉組織進(jìn)行短暫電刺激,檢測對照組和實(shí)驗(yàn)組(肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理)肌肉收縮前后ATP和ADP的含量,結(jié)果如下表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列有關(guān)分析正確的是(　
　)
磷酸腺苷
對照組(10-6
mol/g)
實(shí)驗(yàn)組(10-6
mol/g)
收縮前
收縮后
收縮前
收縮后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
A.對照組中的肌肉組織細(xì)胞中無ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化
B.實(shí)驗(yàn)組中的肌肉組織細(xì)胞中有ATP分解但無ATP合成
C.對照組中的磷酸肌酸可以維持ATP含量的相對穩(wěn)定
D.實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)表明部分生命活動利用了靠近A的磷酸鍵
答案　C
解析　肌肉收縮需要ATP提供能量,對照組肌肉收縮前后ATP和ADP的含量沒有變化,故有ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化,A錯誤;實(shí)驗(yàn)組肌肉收縮后ATP含量下降,說明有ATP分解,但根據(jù)數(shù)據(jù)無法判斷有無ATP合成,B錯誤;磷酸肌酸能將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP
分子中來合成ATP,故對照組中的磷酸肌酸可以維持ATP含量的相對穩(wěn)定,C正確;實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)中沒有AMP的含量變化,故不能表明部分生命活動利用了靠近A的磷酸鍵,D錯誤。
二、細(xì)胞呼吸
例3：下圖表示有氧呼吸過程,下列有關(guān)說法正確的是(
　　)
A.①②④中數(shù)值最大的是①
B.③代表的物質(zhì)名稱是氧氣
C.①②產(chǎn)生的場所是線粒體
D.某些原核生物能完成圖示全過程
答案　D
解析　分析題圖可知,①②④在有氧呼吸三個階段均可以產(chǎn)生,代表釋放的能量;③作為原料用于有氧呼吸的第二階段,代表H2O;⑤代表氧氣,⑥代表H2O。在有氧呼吸的三個階段中,第三階段釋放的能量最多,即④數(shù)值最大,A錯誤;③代表H2O,B錯誤;有氧呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,第二、三階段發(fā)生在線粒體中,C錯誤;原核細(xì)胞也可以進(jìn)行有氧呼吸,如藍(lán)藻,D正確。
變式訓(xùn)練5：(2020·滕州月考)下圖表示某綠色植物在生長階段的體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況,圖中a、b為光合作用的原料,①~④表示相關(guān)過程,有關(guān)說法錯誤的是(　　
)
A.圖中①過程進(jìn)行的場所是葉綠體的類囊體薄膜
B.生長階段①過程合成的ATP少于②過程產(chǎn)生的ATP
C.在有氧呼吸的第一階段,除了產(chǎn)生[H]、ATP外,產(chǎn)物中還有丙酮酸
D.②④過程中產(chǎn)生ATP最多的是②過程
答案　B
解析　分析題圖可知,①是發(fā)生在葉綠體基粒的類囊體薄膜上的水光解過程,A正確;生長階段綠色植物凈光合速率大于零,即光合作用速率大于呼吸作用速率,B錯誤;有氧呼吸的第一階段的產(chǎn)物有[H]、ATP和丙酮酸,C正確;有氧呼吸過程中第三階段產(chǎn)生ATP的量最多,即圖示中的②過程,D正確。
變式訓(xùn)練6：（2021·浙江寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬）下圖是人體細(xì)胞需氧呼吸的基本過程，下列說法正確的是（　
　）
A.過程①中，葡萄糖的能量大部分轉(zhuǎn)化為熱能形式散失用于維持體溫
B.過程②釋放的能量部分貯存在ATP，部分以熱能形式散失
C.過程④中，特殊的分子攜帶的氫和電子分別經(jīng)過復(fù)雜的步驟傳遞給氧，最后生成水
D.與電子傳遞有關(guān)的酶和合成ATP的酶鑲嵌在線粒體兩層膜中
【答案】C
【解析】A.①為呼吸作用第一階段，過程①只釋放了少量能量，A錯誤；B.過程②釋放的能量部分貯存在ATP，部分儲存在[H]或NADH中，部分以熱能形式散失，B錯誤；C.過程④中，特殊分子攜帶的氫和電子分別經(jīng)過復(fù)雜的步驟傳遞給氧，最后生成水，并釋放大量的能量，C正確；D.由于有氧呼吸的第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行，所以與電子傳遞有關(guān)的酶鑲嵌在線粒體內(nèi)膜上，D錯誤。故選C。
例4：(2020·云南省.彌勒市期末)下圖為小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的部分代謝過程,圖中的
X、Y、M、N
代表物質(zhì),①②代表過程。下列敘述正確的是(　
　)
A.X
為麥芽糖,是淀粉在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解產(chǎn)物
B.Y為丙酮酸,是
X
物質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的水解產(chǎn)物
C.M為乙醇,①釋放的能量大部分儲存在M中
D.在低氧條件下,①和②過程可能同時發(fā)生
答案　D
解析　分析題圖,X代表的物質(zhì)為葡萄糖,Y為丙酮酸,M為乙醇,N為水。①過程為無氧呼吸的第二階段;②過程為有氧呼吸的第二、三階段。X
為葡萄糖,是淀粉在淀粉酶的作用下分解的產(chǎn)物,該過程發(fā)生在小麥種子的胚乳組織中,A錯誤;Y
為丙酮酸,是葡萄糖在細(xì)胞呼吸過程中的中間產(chǎn)物,該過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生,葡萄糖是單糖,不能水解,B錯誤;M
為乙醇,①過程釋放的能量大部分以熱能的形式散失,少部分儲存在ATP中,C錯誤;在低氧條件下,小麥種子既可以進(jìn)行有氧呼吸,也可以進(jìn)行無氧呼吸,即圖中①和②過程可能同時發(fā)生,D正確。
變式訓(xùn)練7：（2020年·山東卷）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)化為乳酸的過程會生成少量ATP
C.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】A.由于葡萄糖無氧呼吸時只能釋放少量的能量，故“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞需要吸收大量的葡萄糖來為生命活動供能，A正確；B.無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，癌細(xì)胞中進(jìn)行無氧呼吸時，第二階段由丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程不會生成ATP，B錯誤；C.由題干信息和分析可知，癌細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸，故丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用，C正確；D.由分析可知，無氧呼吸只有第一階段產(chǎn)生少量的NADH，而有氧呼吸的第一階段和第二階段都能產(chǎn)生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少，D正確。故選B。
例5.(2020·滕州月考)癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下,其能量供應(yīng)仍主要依賴產(chǎn)能效率較低的糖酵解途徑(葡萄糖降解成丙酮酸的過程),并產(chǎn)生大量乳酸,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯誤的是(　　
)
A.癌細(xì)胞中的線粒體可能出現(xiàn)了功能障礙
B.癌細(xì)胞的糖酵解途徑在有氧和無氧條件下均能發(fā)生
C.有氧條件下,癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中會大量積累NADH
D.有氧條件下,產(chǎn)生等量ATP時癌細(xì)胞比正常細(xì)胞消耗更多葡萄糖
答案　C
解析　有氧呼吸的主要場所是線粒體,癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下,其能量供應(yīng)仍主要依賴產(chǎn)能效率較低的糖酵解途徑,并產(chǎn)生大量乳酸,可能是癌細(xì)胞中的線粒體出現(xiàn)了功能障礙,A正確;糖酵解是指細(xì)胞呼吸的第一階段,癌細(xì)胞的糖酵解途徑在有氧和無氧條件下均能發(fā)生,B正確;癌細(xì)胞在有氧條件下可通過無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸,無氧呼吸第二階段丙酮酸和NADH可發(fā)生反應(yīng)生成乳酸,所以在有氧條件下,癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中不會大量積累NADH,C錯誤;由于消耗相同的葡萄糖時,無氧呼吸釋放的能量比有氧呼吸釋放的能量少,而癌細(xì)胞在有氧條件下仍以無氧呼吸為主,所以有氧條件下,產(chǎn)生等量ATP時癌細(xì)胞比正常細(xì)胞消耗更多葡萄糖,D正確。
變式訓(xùn)練8：人體在劇烈運(yùn)動時,部分骨骼肌細(xì)胞處于暫時相對缺氧狀態(tài),下列相關(guān)敘述正確的是(
　　)
A.劇烈運(yùn)動時葡萄糖將進(jìn)入線粒體基質(zhì)中被氧化分解成乳酸
B.提倡慢跑等有氧運(yùn)動可避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸造成的肌肉酸脹
C.絕大多數(shù)細(xì)胞在此時將因缺氧而進(jìn)行無氧呼吸
D.肌肉細(xì)胞中CO2產(chǎn)生速率/O2利用速率的比值將減小
答案　B
解析　在有氧狀態(tài)下,葡萄糖只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸后,才可能進(jìn)入線粒體基質(zhì)中被進(jìn)一步氧化分解,而在無氧狀態(tài)下,丙酮酸也不會進(jìn)入線粒體,而是直接在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被還原為乳酸,A錯誤;提倡慢跑主要是為了避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸造成的肌肉酸脹,因?yàn)槁苓M(jìn)行的是有氧呼吸,B正確;只有部分細(xì)胞因暫時相對缺氧進(jìn)行無氧呼吸,C錯誤;肌肉細(xì)胞不管是否發(fā)生無氧呼吸,細(xì)胞中CO2產(chǎn)生速率/O2利用速率的比值都不變,因?yàn)楫a(chǎn)乳酸的無氧呼吸不消耗O2,也不產(chǎn)生CO2,D錯誤。
變式訓(xùn)練9：（2020年·全國Ⅰ）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】A.若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，則說明不消耗氧氣，故只有無氧呼吸，A正確；B.若只進(jìn)行有氧呼吸，則消耗的氧氣量=生成的二氧化碳量，B正確；C.若只進(jìn)行無氧呼吸，說明不消耗氧氣，產(chǎn)乳酸的無氧呼吸不會產(chǎn)生二氧化碳，C正確；D.若同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，若無氧呼吸產(chǎn)酒精，則消耗的氧氣量小于二氧化碳的生成量，若無氧呼吸產(chǎn)乳酸，則消耗的氧氣量=二氧化碳的生成量，D錯誤。故選D。
例6．((2020·肥東月考)某生物興趣小組用下圖所示的裝置和實(shí)驗(yàn)材料探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。下列對實(shí)驗(yàn)的分析,錯誤的是(　
　)
A.甲、乙兩組的自變量是氧氣的有無,該實(shí)驗(yàn)可以證明酵母菌是兼性厭氧型生物
B.甲、乙兩組溫度應(yīng)相同且適宜,瓶中加入NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2
C.相同時間內(nèi)c、e瓶的渾濁度一致,且c瓶先于e瓶變渾濁表明該實(shí)驗(yàn)成功
D.進(jìn)入c、e瓶的物質(zhì)用溴麝香草酚藍(lán)水溶液檢測,可觀察到溶液由藍(lán)變綠再變黃
答案　C
解析　甲組探究的是酵母菌的有氧呼吸、乙組探究的是酵母菌的無氧呼吸,兩組的自變量是氧氣的有無,該實(shí)驗(yàn)可以證明酵母菌是兼性厭氧型生物,A正確;在探究酵母菌的呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中,溫度是無關(guān)變量,要求相同且適宜,瓶中加入NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2,防止空氣中的CO2對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生干擾,B正確;該實(shí)驗(yàn)的目的是探究酵母菌的呼吸方式,c、e瓶均變渾濁,說明有CO2產(chǎn)生,確定酵母菌的無氧呼吸還得檢測d瓶中是否有酒精產(chǎn)生,C錯誤;溴麝香草酚藍(lán)水溶液遇CO2,溶液會由藍(lán)變綠再變黃,D正確。
變式訓(xùn)練10：下圖是酵母菌呼吸作用實(shí)驗(yàn)示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是(　
　)
A.條件X下,ATP的產(chǎn)生只發(fā)生在葡萄糖→丙酮酸的過程中
B.條件Y下,葡萄糖在線粒體中被分解,并產(chǎn)生CO2和H2O
C.試劑甲為溴麝香草酚藍(lán)水溶液,與酒精反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象是溶液變成灰綠色
D.物質(zhì)a產(chǎn)生的場所僅為線粒體基質(zhì)
答案　A
解析　條件X為無氧條件,無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP,A正確;葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解為丙酮酸,丙酮酸再進(jìn)入線粒體進(jìn)行分解,B錯誤;溴麝香草酚藍(lán)水溶液用于檢測CO2,而試劑甲是重鉻酸鉀溶液,在酸性的條件下,溶液由橙色變成灰綠色,C錯誤;物質(zhì)a為CO2,其產(chǎn)生場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),D錯誤。
變式訓(xùn)練11：（2021年廣東高考生物試題）秸桿的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料，生物興趣小組利用自制的纖維素水解液（含5%葡萄糖）培養(yǎng)酵母菌并探究細(xì)胞呼吸（如圖）。下列敘述正確的是（
）
A.培養(yǎng)開始時向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成
B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色，表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2
C.用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布
D.實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量
【答案】D
【解析】A.檢測乙醇的生成，應(yīng)取甲瓶中的濾液2mL注入到試管中，再向試管中加入0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，使它們混合均勻，觀察試管中溶液顏色的變化，A錯誤；B.CO2可以使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，因此乙瓶的溶液不會變成紅色，B錯誤；
C.健那綠染液是專一性染線粒體的活細(xì)胞染料，可使活細(xì)胞中的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而細(xì)胞質(zhì)接近無色，因此用健那綠染液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布，C錯誤；D.乙醇最大產(chǎn)量與甲瓶中葡萄糖的量有關(guān)，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的醇母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量，D正確。故選D。
1、（2021年全國高考甲卷理綜生物）某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不可能得到的結(jié)果是（
）
A.該菌在有氧條件下能夠繁殖
B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生
C.該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇
D.該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2
【答案】B
【解析】A.酵母菌有細(xì)胞核，是真菌生物，其代謝類型是異氧兼性厭氧型，與無氧條件相比，在有氧條件下，產(chǎn)生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合題意；BC.酵母菌無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸、還原性的氫，并釋放少量的能量，第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合題意，C不符合題意；D.酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都在第二階段生成CO2，D不符合題意。故選B。
2、（2021年·河北高考生物試卷（新高考））《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡
萄的方法（如圖）。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使角大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q
部分空氣），延長了果蔬保鮮時間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是（
）多選
A.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物
質(zhì)的分解
B.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧氣
參與的第一、二階段正常進(jìn)行，第三階段受到抑制
C.氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶
的活性
D.氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置及時清除乙烯，可延長果蔬保鮮時間
【答案】AC
【解析】A.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境中的低溫均可通過降低溫度抑制與呼吸作用相關(guān)的酶的活性，大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q部分空氣）降低氧氣濃度，有氧呼吸和無氧呼吸均減弱，從而減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解，A正確；B.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存中的低溫可以降低呼吸作用相關(guān)酶的活性，大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q部分空氣）降低氧氣濃度，其中酶的活性降低對有氧呼吸的三個階段均有影響，B錯誤；C.溫度會影響酶的活性，氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性，C正確；D.氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置應(yīng)起到除去空氣中氧氣的作用，而不是去除乙烯的作用，以抑制果蔬的有氧呼吸，D錯誤。故選AC。
3、（2021年1月·浙江省選考生物）蘋果果實(shí)成熟到一定程度，呼吸作用突然增強(qiáng)，然后又突然減弱，這種現(xiàn)象稱為呼吸躍變，呼吸躍變標(biāo)志著果實(shí)進(jìn)入衰老階段。下列敘述正確的是（　
　）
A.呼吸作用增強(qiáng)，果實(shí)內(nèi)乳酸含量上升
B.呼吸作用減弱，糖酵解產(chǎn)生的CO2減少
C.用乙烯合成抑制劑處理，可延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)
D.果實(shí)貯藏在低溫條件下，可使呼吸躍變提前發(fā)生
【答案】C
【解析】A.蘋果果實(shí)細(xì)胞無氧呼吸不產(chǎn)生乳酸，產(chǎn)生的是酒精和二氧化碳，A錯誤；B.糖酵解屬于細(xì)胞呼吸第一階段，在糖酵解的過程中，1個葡萄糖分子被分解成2個含3個碳原子的化合物分子，分解過程中釋放出少量能量，形成少量
ATP，故糖酵解過程中沒有CO2產(chǎn)生，B錯誤；C.乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制劑處理，可延緩細(xì)胞衰老，從而延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)，C正確；D.果實(shí)貯藏在低溫條件下，酶的活性比較低，細(xì)胞更不容易衰老，能延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)，D錯誤。故選C。
4.(2020·全國Ⅰ卷)
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】根據(jù)無氧呼吸(酒精發(fā)酵)的反應(yīng)式可知,若產(chǎn)生的CO2和乙醇的分子數(shù)相等,則說明細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸,A正確。根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知,吸收O2的分子數(shù)和釋放CO2的分子數(shù)相等,B正確。根據(jù)無氧呼吸(乳酸發(fā)酵)的反應(yīng)式可知,該類型的無氧呼吸既不消耗O2也不產(chǎn)生CO2,C正確。若細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2,則細(xì)胞同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸時,吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的少;若細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,則細(xì)胞同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸時,吸收O2的分子數(shù)和釋放CO2的相等,D錯誤。
5.(2019·全國Ⅱ卷)馬鈴薯塊莖儲藏不當(dāng)會出現(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)化而來的
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ATP
D.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度升高會增加酸味的產(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錯誤;在馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的第一階段,葡萄糖被分解成丙酮酸并生成少量ATP,丙酮酸在第二階段轉(zhuǎn)化成乳酸,B正確,C錯誤;儲存馬鈴薯塊莖時,氧氣濃度增加會抑制其無氧呼吸,酸味會減少,D錯誤。
6.(2019·全國Ⅲ卷)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為(　　
)
A.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)
B.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)
C.有機(jī)物總量減少,呼吸強(qiáng)度減弱
D.有機(jī)物總量增加,呼吸強(qiáng)度減弱
【答案】A
【解析】根據(jù)題意分析,種子萌發(fā)時,吸水膨脹,種皮變軟,呼吸作用逐漸增強(qiáng)。儲藏在子葉或胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)被逐步分解,轉(zhuǎn)化為可以被細(xì)胞吸收利用的物質(zhì)。所以種子在萌發(fā)過程中,呼吸作用強(qiáng)度增加,而有機(jī)物因呼吸作用消耗而總量不斷減少。
7.(2019·天津卷)下列過程需ATP水解提供能量的是(　　)。
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生長素的極性運(yùn)輸
C.光反應(yīng)階段中水在光下分解
D.乳酸菌無氧呼吸的第二階段
【答案】B
【解析】唾液淀粉酶水解淀粉,形成麥芽糖,不消耗能量,A錯誤;生長素的極性運(yùn)輸是以主動運(yùn)輸?shù)姆绞?在幼嫩組織中從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)到形態(tài)學(xué)下端,需要ATP提供能量,B正確;光反應(yīng)階段中,水在光作用下分解,需要光能,不需要ATP供能,C錯誤;乳酸菌無氧呼吸的第二階段是丙酮酸變成乳酸,不需要ATP供能,D錯誤。
8.(2018·全國Ⅲ卷)下列關(guān)于生物體中細(xì)胞呼吸的敘述,錯誤的是(　　)。
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】黑暗環(huán)境中,若氧氣充足,則植物進(jìn)行有氧呼吸,無氧時,植物進(jìn)行無氧呼吸,A正確;食物鏈上的營養(yǎng)級同化的能量有四個去向,即呼吸散失、傳遞給下一個營養(yǎng)級(除最高營養(yǎng)級)、被分解者分解利用和未利用的,B正確;有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O,無氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和酒精或乳酸,葡萄糖是細(xì)胞呼吸的底物,C錯誤;植物光合作用的光反應(yīng)階段和呼吸作用過程中都可以合成ATP,D正確。
9.(2018·全國Ⅱ卷)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
【答案】C
【解析】風(fēng)干的種子中自由水含量極少,細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度非常弱,因此有機(jī)物消耗減慢,A正確,C錯誤;風(fēng)干的種子含水量少,不利于微生物細(xì)胞的代謝活動,微生物難以生長繁殖,B正確;風(fēng)干的種子中自由水含量極少,導(dǎo)致結(jié)合水與自由水的比值較大,D正確。
10、（2021·浙江嘉興市高三二模）某實(shí)驗(yàn)研究了O2濃度對某植物呼吸速率影響，
結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.該實(shí)驗(yàn)的呼吸速率也可用O2的消耗速率表示
B.隨著O2濃度增加，需氧呼吸速率先減弱后增強(qiáng)
C.隨著O2濃度增加，糖酵解速率先減弱后增強(qiáng)
D.若以乳酸菌為實(shí)驗(yàn)材料，也可得到先降后升的曲線
【答案】C
【解析】A.氧氣濃度為0時，CO2全都是無氧呼吸產(chǎn)生的，低氧條件下，CO2的產(chǎn)生既有有氧呼吸又有無氧呼吸，無氧呼吸不消耗氧氣，則圖中的呼吸速率不能用O2的消耗速率表示，但可用有機(jī)物的消耗速率表示，A錯誤；B.圖中的曲線表示的無氧呼吸和有氧呼吸的總呼吸速率，隨著O2濃度增加，需氧呼吸速率逐漸增加后趨于穩(wěn)定，B錯誤；C.糖酵解是細(xì)胞呼吸的第一階段，從圖中可以看出，隨著O2濃度的增加，細(xì)胞的呼吸速率先減弱后增強(qiáng)，則作為細(xì)胞呼吸的第一階段糖酵解速率也先減弱后增強(qiáng)，C正確；D.乳酸菌為厭氧菌，細(xì)胞呼吸不需要O2的參與，呼吸產(chǎn)物沒有O2。D錯誤。故選C。
11．（2021·湖北武漢市華中師大一附中高三模擬）細(xì)胞內(nèi)ATP合成酶作用的原理如圖所示，當(dāng)
H+穿過ATP合成酶時，該酶能促使ADP與
Pi形成ATP。下列敘述錯誤的是（　　
）
A.如圖所示結(jié)構(gòu)可以為線粒體內(nèi)膜或葉綠體類囊體薄膜
B.H+濃度梯度蘊(yùn)藏的能量促使了
ATP
的生成
C.乳酸菌沒有葉綠體和線粒體，沒有
ATP
合成酶
D.ATP
中的“A”與構(gòu)成
DNA、RNA
中的堿基“A”表示不同物質(zhì)
【答案】C
【詳解】A.如圖所示為膜結(jié)構(gòu)上
ATP
的合成，所以該結(jié)構(gòu)為線粒體內(nèi)膜或葉綠體類囊體薄膜，A正確；B.由分析可知，ATP
合成所需要的能量源于
H+濃度梯度，B正確；C.乳酸菌為原核生物，但是依然有
ATP
的合成，因此細(xì)胞內(nèi)也有
ATP
合成酶，C錯誤；D.ATP
中的“A”表示腺苷，DNA、RNA
中的堿基“A”表示腺嘌呤，D正確。故選C。
12.如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化．下列相關(guān)敘述，正確的是（
）
A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官
B.氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧濃度為c時，無氧呼吸最弱
D.氧濃度為d時，有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等
【答案】B
【解析】A.氧濃度為α?xí)r，只有二氧化碳的釋放量，沒有氧氣的吸收量,此時植物只進(jìn)行無氧呼吸，會消耗大量的有機(jī)物，因此在a濃度下不適宜貯藏該植物器官，A錯誤；B.氧濃度為b時，二氧化碳的釋放量大于氧氣的吸收量，此時植物同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，根據(jù)無氧呼吸的反應(yīng)式可知，無氧呼吸消耗葡萄糖的量為(8-3)÷2=2.5，根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知,有氧呼吸消耗葡萄糖的量為3÷6
-0.5，可見該濃度下，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是在有氧呼吸的5倍，B正確；CD.氧濃度為c時，二氧化碳的釋放量大于氧氣的吸收量，此時植物同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，而氧濃度為d時，二氧化碳的釋放低等于氧氣的吸收量，此時植物只進(jìn)行有氧呼吸,因此氧濃度為d時，無氧呼吸最弱,C、D錯誤。故選B。
13、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的O2時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量（均為摩爾數(shù)）如下圖所示。據(jù)圖中信息推斷錯誤的是（
）
A.氧濃度為a時酵母菌沒有有氧呼吸，只進(jìn)行無氧呼吸
B.當(dāng)氧濃度為b和d時，酵母菌細(xì)胞呼吸的過程會不同
C.當(dāng)氧濃度為c時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖比為1∶2
D.a、b、c、d不同氧濃度下，細(xì)胞都產(chǎn)生[H]和ATP
【答案】C
【解析】A.根據(jù)曲線圖分析可知氧氣濃度為a時，產(chǎn)生的酒精量等于釋放的二氧化碳量，這說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，不進(jìn)行有氧呼吸，A正確；B.氧氣濃度為b時，產(chǎn)生二氧化碳的量多于產(chǎn)生的酒精量，此時酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸;氧氣濃度為d時，不產(chǎn)生酒精只產(chǎn)生二氧化碳，說明該點(diǎn)只進(jìn)行有氧呼吸不進(jìn)行無氧呼吸，B正確；C.根據(jù)曲線圖分析，當(dāng)氧氣濃度為c時，無氧呼吸時產(chǎn)生的酒精是6，產(chǎn)生的二氧化碳是15；根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式，C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量，無氧呼吸的反應(yīng)式C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+少量能量，當(dāng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精的量是6時，消耗的葡萄糖的量是3，產(chǎn)生的二氧化碳的量是6，從曲線圖可知，有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳是15-6=9，因此有氧呼吸消耗的葡萄糖的量是1.5；無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖比為2∶1，C錯誤;D.據(jù)圖示分析a、b、c、d不同情況下，細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸，產(chǎn)生[H]和ATP，D正確。故選：C。
14.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響,結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是(　
　)
A.20
h內(nèi),果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體
B.50
h后,30
℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2,密閉罐中CO2濃度會增加
C.50
h后,30
℃條件下的有氧呼吸速率比2
℃和15
℃慢,是因?yàn)闇囟雀邥r酶的活性較低
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明溫度越高,果肉細(xì)胞有氧呼吸速率越大
【答案】B
【解析】果肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,其產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,A錯誤;50
h后,30
℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2是由于此溫度條件下酶的活性較高,有氧呼吸已將O2消耗殆盡,以后只進(jìn)行無氧呼吸,故密閉罐中CO2的濃度會增加,B正確,C錯誤;由于酶具有最適溫度,若超過最適溫度,有氧呼吸速率會降低,D錯誤。
15.(2020·濰坊模擬)下圖為ATP分子結(jié)構(gòu)式。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　
　)
A.圖中五碳糖為核糖
B.圖中虛線框中的基團(tuán)是腺苷
C.該分子中有2個高能磷酸鍵
D.該分子水解掉兩個磷酸基團(tuán)后為核糖核苷酸
【答案】B
【解析】圖中虛線框中的基團(tuán)是腺嘌呤,B錯誤。
16.(2020·石家莊期末)下圖是真核細(xì)胞內(nèi)呼吸作用的過程圖解,下列說法正確的是(　
　)
A.圖中催化②③過程的酶存在于線粒體內(nèi)膜
B.酒精可使酸性重鉻酸鉀溶液由橙色變?yōu)樗{(lán)綠色
C.人體內(nèi)不能完成④⑤過程
D.圖中X表示O2,它可以通過植物的光合作用產(chǎn)生
【答案】
D
【解析】圖中催化②有氧呼吸第二階段的酶存在于線粒體基質(zhì)中,催化③有氧呼吸第三階段的酶存在于線粒體內(nèi)膜上,A錯誤;酒精可使酸性重鉻酸鉀溶液由橙色變?yōu)榛揖G色,B錯誤;人體內(nèi)能完成④無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的過程,不能完成⑤無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程,C錯誤;圖中X表示O2,它可以通過植物的光合作用產(chǎn)生,D正確。
17.(2020·武漢檢測)提取鼠肝臟細(xì)胞的線粒體作為實(shí)驗(yàn)材料,在條件適宜的情況下進(jìn)行線粒體功能的實(shí)驗(yàn)探究,下列敘述正確的是(　
　)
A.向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸,測得氧的消耗量較小
B.向盛有線粒體的試管中注入葡萄糖,測得氧的消耗量較大
C.向盛有線粒體的試管中注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖,氧消耗量較大
D.線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)中均分布有與有氧呼吸和無氧呼吸相關(guān)的酶
【答案】C
【解析】線粒體利用丙酮酸、水和氧氣進(jìn)行有氧呼吸第二和第三階段,因此向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸,測得氧的消耗量較大,A錯誤;葡萄糖的氧化分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,線粒體不能直接利用葡萄糖,因此向盛有線粒體的試管中注入葡萄糖應(yīng)該不能測到氧的消耗量,B錯誤;向盛有線粒體的試管中注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖,葡萄糖可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行有氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸,然后丙酮酸進(jìn)入線粒體參與有氧呼吸第二階段,因此向盛有線粒體的試管中注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖,氧消耗量較大,C正確;無氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中不存在與無氧呼吸相關(guān)的酶,D錯誤。
18.(2020·北京期末)選取體長、體重一致的斑馬魚隨機(jī)均分成對照組和實(shí)驗(yàn)組,其中實(shí)驗(yàn)組每天進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練(持續(xù)不斷被驅(qū)趕游動),對照組不進(jìn)行。訓(xùn)練一段時間后,分別測量兩組斑馬魚在靜止時及相同強(qiáng)度運(yùn)動后的肌肉乳酸含量,結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是(　
　)
A.乳酸是由丙酮酸在線粒體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的
B.斑馬魚靜止時所需ATP主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成
C.運(yùn)動訓(xùn)練可升高無氧呼吸在運(yùn)動中的供能比例
D.運(yùn)動訓(xùn)練對斑馬魚靜止時的無氧呼吸無顯著影響
【答案】
D
【解析】乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物,是丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的,線粒體是有氧呼吸的場所,A錯誤;靜止時斑馬魚主要的呼吸方式是有氧呼吸,斑馬魚所需ATP主要在線粒體中生成,B錯誤;c、d對照,訓(xùn)練組斑馬魚在運(yùn)動時產(chǎn)生的乳酸比對照組運(yùn)動時產(chǎn)生的乳酸少,說明運(yùn)動訓(xùn)練可以降低斑馬魚運(yùn)動時無氧呼吸的供能比例,C錯誤;a、b對照,訓(xùn)練組斑馬魚在靜止時產(chǎn)生的乳酸與對照組靜止時產(chǎn)生的乳酸基本保持一致,說明運(yùn)動訓(xùn)練不能降低斑馬魚靜止時無氧呼吸的強(qiáng)度,D正確。
19、（2020·福建省連城縣第一中學(xué)）圖甲是細(xì)胞內(nèi)部分生命活動示意圖，其中①②③④表示生理過程，A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質(zhì)。圖乙是某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題。
（1）圖甲中在生物膜上發(fā)生的生理過程是
（填數(shù)字），A表示
，D表示
。產(chǎn)生能量最多的生理過程是
（填數(shù)字）。
（2）圖乙中只完成圖甲中生理過程①②③的氧濃度是
。
（3）氧濃度為b時，植物細(xì)胞無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的
倍。
【答案】③
丙酮酸
乳酸
③
d
5
【詳解】（1）圖甲中①②③分別表示有氧呼吸第一、二、三階段，①④分別表示無氧呼吸第一、二階段，有氧呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)，第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，無氧呼吸二個階段均發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，故只有③有氧呼吸第三階段發(fā)生在生物膜上；根據(jù)細(xì)胞呼吸過程中的物質(zhì)變化可知，A表示丙酮酸，D表示乳酸,產(chǎn)生能量最多的有氧呼吸第三階段，即③。（2）圖甲中生理過程①、②、③表示有氧呼吸，由于有氧呼吸過程中吸收的氧氣和釋放的二氧化碳量相等，因此圖乙中只進(jìn)行有氧呼吸的氧濃度是d。（3）氧濃度為b時，二氧化碳釋放量為8，氧氣的消耗量為3，根據(jù)有氧呼吸過程可知，有氧呼吸釋放的二氧化碳量與消耗的氧氣量相等，因此可知有氧呼吸釋放的二氧化碳量為3，消耗的葡萄糖為1/2；而無氧呼吸釋放的二氧化碳為8-3=5，因此消耗的葡萄糖為5/2，則植物細(xì)胞無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍。
20、(2020·武威檢測)馬拉松是典型的耐力型運(yùn)動項目,有氧供能是馬拉松運(yùn)動供能的主要方式。改善運(yùn)動肌利用氧是馬拉松項目首要解決的問題之一。下圖是兩個運(yùn)動員在不同運(yùn)動強(qiáng)度下進(jìn)行測試,測得血液中乳酸含量與攝氧量之間的變化關(guān)系。
回答下列問題。
(1)在測試中,運(yùn)動員的運(yùn)動肌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有
。?
(2)測試結(jié)果表明,血液中乳酸含量與攝氧量呈正相關(guān)。攝氧量增加反而乳酸含量也增加的原因是運(yùn)動強(qiáng)度增加,攝氧量增加,但
。據(jù)圖分析,運(yùn)動員
更適合從事馬拉松運(yùn)動。?
(3)等量的脂肪含有的能量比糖類多。在運(yùn)動過程中,運(yùn)動員可通過飲用運(yùn)動飲料補(bǔ)充水、無機(jī)鹽和能量。為減少馬拉松運(yùn)動員在運(yùn)動過程中產(chǎn)生乳酸,一般宜選用
(填“單糖”或“脂肪”)作為補(bǔ)充能量的物質(zhì),理由是
。?
答案　(1)線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(2)此時有氧呼吸供能不足;無氧呼吸增強(qiáng)　乙　(3)單糖　
脂肪的含氧量低,氧化分解脂肪消耗的氧氣比糖類多
解析　(1)無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,運(yùn)動員的運(yùn)動肌細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(2)圖中曲線表明,隨著運(yùn)動強(qiáng)度增加,所需能量增加,有氧呼吸增強(qiáng),但有氧呼吸增強(qiáng)也不能滿足運(yùn)動增強(qiáng)所需要的能量,因此無氧呼吸也隨之增強(qiáng),產(chǎn)生的乳酸增多。圖中曲線可以看出,相同運(yùn)動強(qiáng)度、攝氧量時,乙的乳酸比甲的相對要少,因此乙比甲更適合從事馬拉松運(yùn)動。(3)脂肪與糖類相比,含氫多含氧少,因此在氧化分解時需要消耗的氧氣多,因此為減少馬拉松運(yùn)動員在運(yùn)動過程中產(chǎn)生乳酸,一般宜選用單糖作為補(bǔ)充能量的物質(zhì)。
酶
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精品試卷·第
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