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固基礎(chǔ)自我診斷,破疑難深化探究,沖關(guān)練兩級集訓,第2講 ATP與細胞呼吸 [考綱定位] 1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ) 2.細胞呼吸(Ⅱ) 3.探究酵母菌的呼吸方式(實驗),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、細胞的能量“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,高能磷酸鍵,遠離腺苷的,水解釋放能量,各項生命活動,(4)寫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應式： (5)ATP的來源： ①動物和人：___________。 ②綠色植物：____________________。,呼吸作用,呼吸作用和光合作用,二、探究酵母菌細胞呼吸的方式 1．酵母菌細胞呼吸方式 酵母菌為兼性厭氧型微生物，其細胞呼吸方式為有氧呼吸和__________。 2．產(chǎn)物的檢測,無氧呼吸,溴麝香草酚藍,藍色→綠色→黃色,重鉻酸鉀溶液,灰綠色,三、細胞呼吸 1．細胞呼吸 (1)概念：指有機物在細胞內(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)細胞代謝所需的ATP可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。( ) 4．(2012北京高考)細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不能合成ATP。( ),√,√,√,√,5．(2010天津高考)主動運輸過程中需要載體蛋白協(xié)助，和ATP提供能量。( ) 6．(2013新課標全國卷Ⅱ)肺炎雙球菌無線粒體，但能進行有氧呼吸。( ) 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)細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應，只發(fā)生在細胞有氧呼吸時。( ) 【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)乳酸菌細胞內(nèi)，細胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，第二階段消耗[H]。( ),,,√,11．(2010新課標全國卷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，會使種子死亡的原因是細胞呼吸的產(chǎn)物對其產(chǎn)生毒害作用。( ) 13．(2013新課標全國卷ⅡT3C)破傷風桿菌適合生活在有氧環(huán)境中。( ) 【提示】 破傷風桿菌是厭氧菌，只能生活在無氧環(huán)境中。,,√,,14．(2012福建高考)及時排澇，能防止根細胞受酒精毒害。( ) 15．(2011海南高考)種子風干脫水后呼吸強度增強。( ) 【提示】 種子風干脫水后呼吸強度減弱。 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)境應為低氧和零上低溫。,√,,,二、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．細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程,主動運輸、胞吞、胞吐,第一階段,光反應,暗反應,第二、三階段,DNA復制、轉(zhuǎn)錄,4.ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系 (1)A點表示在無氧條件下，細胞可進行__________分解有機物，產(chǎn)生少量ATP。 (2)AB段表示隨O2供應量增多，有氧呼吸明顯加強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量______，ATP的產(chǎn)生速率隨之______。,無氧呼吸,增多,增加,(3)BC段表示O2供應量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時的限制因素可能是________________等。,酶、ADP、磷酸,1．誤認為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應,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，但物質(zhì)可重復利用。 2．誤認為細胞中含有大量ATP 生命活動需要消耗大量能量，但細胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復利用，只要提供能量(光能或化學能)，生物體就可不斷合成ATP，滿足生命活動的需要。,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”，這一過程需酶的催化，同時也需要消耗水。凡是大分子有機物(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中反應向右進行時，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的作用機理都是降低反應的活化能,【思路分析】 [解析] 圖1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸鍵。ATP水解時遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂。酶催化作用具有高效性，酶催化作用的機理是降低反應的活化能。 [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是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是( ) A．線粒體合成的ATP可在細胞核中發(fā)揮作用 B．機體在運動時消耗ATP，睡眠時則不消耗ATP C．在有氧與缺氧的條件下細胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D．植物根細胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用,[解析] 細胞核無法進行細胞呼吸，細胞核需要的ATP主要由線粒體提供，A項正確；ATP是生命活動直接的能源物質(zhì)，機體無時無刻不在消耗ATP，睡眠時生命活動并沒停止，也需要消耗能量，故B項錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成，C項正確；根細胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動運輸?shù)男问剑湎牡哪芰恐饕怯杉毎粑峁┑腁TP，故D項正確。 [答案] B,考點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物和生成物中都有水，反應物中的水在______階段參與反應，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,酒精,CO2,乳酸,3.有氧呼吸和無氧呼吸過程分析與比較,線粒體基質(zhì),細胞質(zhì)基質(zhì),丙酮酸,H2O,酒精和CO2,乳酸,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)真核細胞有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 (2)原核細胞無線粒體，在細胞質(zhì)中和細胞膜上進行有氧呼吸。,3．脂肪進行有氧呼吸時消耗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)生的乳酸對細胞有毒害作用。 5．無氧呼吸產(chǎn)物不同是由于催化反應的酶的種類不同，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．為探究酵母菌的細胞呼吸，將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質(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)，進行了如下實驗(見下表)。,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)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有________，會產(chǎn)生酒精的試管有________，根據(jù)試管________的實驗結(jié)果可判斷出酵母菌進行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。 (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列的化學反應，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)進行。,【思路點撥】 解答本題注意以下兩點：,[解析] (1)在有酵母菌細胞質(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，無氧氣時可在有細胞質(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)果進行對比，能確定酵母茵進行無氧呼吸的場所是細胞質(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，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述錯誤的是( ),A．氧濃度為a時，有氧呼吸最弱 B．氧濃度為b時，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是無氧呼吸的1/5 C．氧濃度為c時，適于貯藏該植物器官 D．氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等,[解析] 由題圖可以看出，當氧濃度為a時，只有CO2釋放量，說明此時只進行無氧呼吸，A正確；氧濃度為b時，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，呼吸作用最弱，適于貯藏該植物器官，C正確；當氧濃度為d時，CO2釋放量＝O2吸收量，說明只進行有氧呼吸，D錯誤。 [答案] D,5．(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12～24 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_____________。,(2)從第12 h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)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，表明此時的呼吸方式主要是無氧呼吸；無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。,(2)第12 h到胚根長出期間不進行光合作用，不能制造有機物，同時細胞呼吸消耗有機物，使有機物總量下降。(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 細胞質(zhì)基質(zhì) 酒精和二氧化碳 (2)減少 種子不進行光合作用，不能制造有機物，同時細胞呼吸消耗有機物，使有機物總量下降 (3)有氧,考點3 影響細胞呼吸的外界因素及應用 1．溫度 (1)影響(如圖)：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響__________而影響細胞呼吸速率。細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，只進行_________。 ②0O2濃度10%時，同時進行_________和___________。 ③O2濃度≥10%時，只進行_________。 ④O2濃度＝____時，有機物消耗最少。,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是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會_____細胞呼吸的進行，如圖。 (2)應用：適當增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。,抑制,1．影響細胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強相關(guān)植物或器官的細胞呼吸強度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需降低細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 2．儲存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲藏時都應在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標準，一般為零上低溫；種子儲存時應保持干燥，而蔬菜、水果儲存時應保持一定的濕度。,角度1 考查細胞呼吸原理的應用 6．(2014北京東城區(qū)聯(lián)考)細胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應用廣泛，以下分析錯誤的是( ) A．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體細胞的有氧呼吸 B．要及時為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細胞的正常呼吸 C．皮膚破損較深的患者，應及時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清,D．慢跑可以促進人體細胞的有氧呼吸，使細胞獲得較多能量 [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，人體細胞有氧呼吸需要的氧氣來自組織液，A項錯誤；為板結(jié)的土壤松土透氣，可促進根細胞的有氧呼吸，B項正確；皮膚破損較深的患者，注射破傷風抗毒血清是為了消除進行無氧呼吸的破傷風桿菌，C項正確；慢跑能保證機體細胞的氧氣需要，促進人體細胞的有氧呼吸，D項正確。 [答案] A,角度2 氧濃度對細胞呼吸的影響 7．長期浸水，會導致樹根變黑腐爛。樹根從開始浸水到變黑腐爛時細胞呼吸速率的變化曲線如圖。下列敘述不正確的是( ) A．Ⅰ階段根細胞的有氧呼 吸速率下降 B．Ⅱ階段根細胞的無氧呼 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)點的有氧呼吸強度大于b點,【思路點撥】 解答本題注意以下幾點： ①理解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段細胞呼吸速度變化的原因。 ②理解a點和b點細胞呼吸的情況。 [解析] 此題考查對細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，根細胞的有氧呼吸速率下降，到a點時，有氧呼吸降低到最低，a點后，無氧呼吸逐漸增強，Ⅱ階段根細胞的無氧呼吸速率上升，到b點時，根細胞只進行無氧呼吸。 Ⅲ階段曲線下降的原因是細胞逐漸死亡，Ⅰ階段曲線下降的原因是氧氣減少。 [答案] C,8．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，該器官的呼吸類型是________。 (2)在O2濃度為b%以下時(不包括0點)，該器官的呼吸類型是__________________，因為__________________。,(3)該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在Q點重合，其呼吸類型為________，因為________________。 (4)由該曲線提示的原理，我們在進行果實和種子貯藏時，應取約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，細胞進行無氧呼吸和有氧呼吸。CO2的釋放量等于O2的吸收量，細胞只進行有氧呼吸。只釋放CO2，不吸收O2，細胞只進行無氧呼吸。由曲線分析可知，CO2的釋放量為總呼吸強度，a/2氧氣濃度值時呼吸強度最低，消耗有機物最少。,[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)細胞呼吸最弱，有機物消耗少 (5)無氧呼吸中CO2的釋放量,細胞呼吸原理應用題的解題思路 (1)明確題目研究的是哪種因素對細胞呼吸的影響。 (2)分析題目給定的生產(chǎn)生活實際情境，判斷是需要促進細胞呼吸還是需要抑制細胞呼吸。例如，中耕松土，促進細胞呼吸；儲存種子，抑制細胞呼吸。 (3)結(jié)論：“為促進細胞呼吸，應采取……的措施”或“為抑制細胞呼吸，應采取……的措施”。,實驗7 探究酵母菌的呼吸方式 1．實驗原理 (1)酵母菌是單細胞真核生物，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水溶液由藍變綠再變黃。 (3)在_______條件下，橙色的_______________與酒精發(fā)生化學反應，變成灰綠色。,兼性厭氧,澄清的石灰水,重鉻酸鉀溶液,酸性,2．實驗變量：實驗自變量是_______的有無，因變量是酵母菌的__________。 3．實驗裝置：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，要將酵母菌培養(yǎng)液封口后放置一段時間，待酵母菌將瓶內(nèi)_____________，再用導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．實驗現(xiàn)象,變混濁/快,灰綠色,5.實驗結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2_ ________，在無氧條件下進行細胞呼吸能產(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胞的呼吸方式進行了如下的探究實驗。請據(jù)圖分析回答問題。 (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：________；無氧條件下的裝置序號：________。,(2)裝置中c瓶的作用是_______________________。 (3)d瓶應封口放置一段時間后，再連通b瓶，其原因是 _____________________________________________ ___________________________________________。 (4)如果要進一步檢測酵母菌細胞呼吸產(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。此方法在實踐中的應用是_______________ (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)；二是掌握酵母菌細胞呼吸的類型及異同，有氧呼吸在有氧條件下進行，產(chǎn)生CO2和H2O，無氧呼吸在無氧條件下進行，產(chǎn)生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，裝置連接的順序為c→a→b或c→b→a→b；若探究無氧呼吸，裝置連接的順序為d→b。d瓶應封口放置一段時間后，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，排除其對實驗結(jié)果的干擾(其他合理答案也可) (3)d瓶封口放置一段時間后，酵母菌會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 交通警察對司機進行酒后駕駛檢測,細胞呼吸的相關(guān)實驗 1．細胞呼吸速率的測定 (1)實驗裝置,(2)實驗原理：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(nèi)氣體壓強減小，刻度管內(nèi)的水滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。,2．細胞呼吸類型的探究 (1)實驗裝置 裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2，紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸吸收的O2量。裝置乙中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。,(2)實驗分析,3.探究細胞呼吸過程場所的實驗(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物細胞的細胞質(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 (1)為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應將裝置進行滅菌，所測種子進行消毒處理。 (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，應設(shè)置對照實驗，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驗材料，測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。,(2015吉林大學附中月考)下圖是測定發(fā)芽種子的細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10 cm，裝置2右移12 cm，裝置3右移2 cm，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∶6 C．2∶5 D．5∶2 [解析] 裝置3為對照實驗，裝置3著色液滴右移2 cm，說明環(huán)境因素造成氣體膨脹2 cm。裝置1氣體減少表示O2的消耗，裝置1左移10 cm，O2減少實際為12 cm。,裝置2右移12 cm，氣體增加實際為10 cm，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＝22 cm，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為12 cm，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量為10 cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖為2個單位，無氧呼吸消耗的葡萄糖為5個單位。 [答案] C,1．(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，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進行無氧呼吸 B．若a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進行有氧呼吸 C．連接e→d→c→d，并從e側(cè)通氣，可驗證酵母菌進行了有氧呼吸 D．連接f→d，d中石灰水變渾濁，可驗證酵母菌進行了無氧呼吸,[解析] a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸。 [答案] B,2．以提取的鼠肝臟細胞的線粒體為實驗材料，向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時，測得氧的消耗量較大；當注入葡萄糖時，測得氧的消耗量幾乎為零；同時注入細胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時，氧消耗量又較大。對上述實驗結(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胞質(zhì)基質(zhì)中進行的 [解析] 此題考查細胞有氧呼吸的過程和實驗分析能力。向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時，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。當注入葡萄糖時，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。同時注入細胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時，氧消耗量又較大，說明在細胞質(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行的，不是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的。 [答案] D,[A 基礎(chǔ)訓練] 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．人體細胞內(nèi)儲存有大量的ATP C．線粒體是藍藻細胞產(chǎn)生ATP的主要場所 D．光合作用和細胞呼吸都能產(chǎn)生ATP,[解析] ADP轉(zhuǎn)化為ATP不需要腺苷，A項錯誤；人體細胞內(nèi)ATP含量很少，但ATP不斷合成和分解，B項錯誤；藍藻為原核細胞無線粒體，C項錯誤；光合作用和細胞呼吸都能產(chǎn)生ATP，D項正確。 [答案] D,2．(2014青島一模)酵母菌是一種單細胞真菌，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，某同學將實驗材料和用具按下圖安裝好。以下關(guān)于該實驗說法錯誤的是( ),A．加入質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2 B．兩個裝置均需要黑暗條件下進行實驗 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瓶應封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶 [解析] 光對酵母菌的細胞呼吸方式?jīng)]有影響，該實驗在光下和黑暗處都能進行。 [答案] B,3．細胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖，下列敘述錯誤的是( ) A．植物細胞能進行過程①和③或過程①和④ B．真核細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中能進行過程①和② C．動物細胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多 D．乳酸菌細胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H],[解析] 本題考查細胞內(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。在植物細胞中能進行過程①和③、過程①和④或過程①和②；在真核細胞中，②過程只能在線粒體中完成；動物細胞內(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] B,4．(2014唐山一模)下列關(guān)于“ CO2”的過程，敘述錯誤的是( ) A．①過程可在植物細胞中進行，也可在動物細胞中進行 B．②過程可產(chǎn)生ATP，也可不產(chǎn)生ATP C．②過程可產(chǎn)生[H]，也可消耗[H] D．①過程可在線粒體中進行，也可以細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,[解析] ①為呼吸作用的第一個階段，可在植物和動物細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；②可以是有氧呼吸的第二個階段，有ATP和[H]產(chǎn)生，也可以是植物細胞無氧呼吸的第二個階段，無ATP和[H]產(chǎn)生。 [答案] D,[B 真題體驗] 1．(2014江蘇高考)下列生命活動中不需要ATP提供能量的是( ) A．葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑?B．吞噬細胞吞噬病原體的過程 C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D．細胞中由氨基酸合成新的肽鏈,[解析] 主動運輸、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] C,2．(2013新課標全國卷Ⅱ)下列與微生物呼吸有關(guān)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(guān)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,[解析] 本題主要考查微生物有氧呼吸、無氧呼吸的相關(guān)知識。肺炎雙球菌為原核生物，其細胞內(nèi)沒有線粒體，但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，能進行有氧呼吸；細菌細胞中的擬核中包含原核生物主要的遺傳信息，編碼與細菌呼吸有關(guān)的酶的基因也在擬核中；破傷風芽孢桿菌為厭氧菌，適宜生活在無氧環(huán)境中；酵母菌為兼性厭氧菌，在有氧條件下，進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O，在無氧條件下，進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2。 [答案] C,3．(2013安徽高考)下圖為每10粒水稻種子在成熟過程中干物質(zhì)和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是( ),A．種子干物質(zhì)快速積累時期，呼吸作用旺盛 B．種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降 C．種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降 D．種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成 [解析] 本題主要考查呼吸原理的應用。由圖示信息可知，隨水稻開花天數(shù)的延長，種子逐漸成熟，呼吸速率先增后減，干物質(zhì)量逐漸增加基本穩(wěn)定。對比兩曲線，干物質(zhì)快速積累時期，呼吸作用旺盛；種子熟后期，自由水減小，脫落酸含量較高，呼吸速率下降；,種子呼吸速率下降，分解有機物質(zhì)減少，有利于干物質(zhì)的積累。 [答案] D,4．(2013福建高考)為研究淹水時KNO3對甜櫻桃根呼吸的影響，設(shè)四組盆栽甜櫻桃，其中一組淹入清水，其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定時測定甜櫻桃根有氧呼吸速率，結(jié)果如圖。,請回答： (1)細胞有氧呼吸生成CO2的場所是________，分析圖中A、B、C三點，可知________點在單位時間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多。 (2)圖中結(jié)果顯示，淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有________作用，其中________mmolL－1的KNO3溶液作用效果最好。,(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生長均受到阻礙，地上部分葉色變黃，葉綠素含量減少，使光反應為暗反應提供的[H]和________減少；根系缺氧會導致根細胞無氧呼吸增強，實驗過程中能否改用CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標？請分析說明____________________。 [解析] 依據(jù)有氧呼吸的相關(guān)過程，通過讀圖分析A、B、C三點有氧呼吸速率的高低解答(1)題；通過不同濃度KNO3溶液條件下的相關(guān)曲線相互對照解答(2)題；根據(jù)光合作用的過程和有氧呼吸、無氧呼吸的產(chǎn)物比較解答(3)題。,(1)有氧呼吸三個階段發(fā)生的場所分別是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜，CO2在第二階段產(chǎn)生。由圖可知，A點時有氧呼吸速率最高，所以A點在單位時間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多。(2)由圖可知，在一定濃度范圍內(nèi)，KNO3溶液濃度越大，有氧呼吸速率下降的幅度越小，說明淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有減緩作用。(3)光反應為暗反應提供[H]和ATP。葉綠素含量減少，光反應減弱，故光反應為暗反應提供的[H]和ATP減少；植物根細胞進行有氧呼吸和無氧呼吸時均產(chǎn)生CO2，故CO2無法作為檢測有氧呼吸速率的指標。,[答案] (1)線粒體基質(zhì) A (2)減緩 30 (3)ATP 不能，因為無氧呼吸可能會產(chǎn)生CO2,