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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(xùn),第2講 ATP與細(xì)胞呼吸 [考綱定位] 1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ) 2.細(xì)胞呼吸(Ⅱ) 3.探究酵母菌的呼吸方式(實驗),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、細(xì)胞的能量“通貨”——ATP,(1)寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式和簡式中A、P所代表的含義。 ①結(jié)構(gòu)簡式：____________。 ②A：______；P：__________。 (2)圖中①是____________，其中____________高能磷酸鍵易形成和斷裂。 (3)圖中②為高能磷酸鍵_________________的過程，其作用是為_________________提供能量。,A—P～P～P,腺苷,磷酸基團(tuán),高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺苷的,水解釋放能量,各項生命活動,(4)寫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)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(xì)胞呼吸的方式 1．酵母菌細(xì)胞呼吸方式 酵母菌為兼性厭氧型微生物，其細(xì)胞呼吸方式為有氧呼吸和__________。 2．產(chǎn)物的檢測,無氧呼吸,溴麝香草酚藍(lán),藍(lán)色→綠色→黃色,重鉻酸鉀溶液,灰綠色,三、細(xì)胞呼吸 1．細(xì)胞呼吸 (1)概念：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的____________，生成___________________，釋放出能量并生成_______的過程。 (2)類型：____________________,氧化分解,二氧化碳或其他產(chǎn)物,ATP,有氧呼吸和無氧呼吸,2．有氧呼吸,(2)過程：[填圖],3．無氧呼吸,一、思考判斷 1．(2014大綱全國卷)在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP。( ) 2．(2014江蘇高考)淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP供能。( ) 3．(2013海南高考)細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。( ) 4．(2012北京高考)細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜不能合成ATP。( ),√,√,√,√,5．(2010天津高考)主動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(biāo)全國卷Ⅱ)肺炎雙球菌無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸。( ) 7．(2013海南高考)呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能釋放。( ) 【提示】 呼吸作用產(chǎn)生的能量一部分轉(zhuǎn)移到ATP中，另一部分以熱能散失。,√,√,,8．(2012上海高考)細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng)，只發(fā)生在細(xì)胞有氧呼吸時。( ) 【提示】 有氧呼吸和無氧呼吸都發(fā)生該過程。 9．(2012江蘇高考)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。( ) 【提示】 有氧呼吸第二階段產(chǎn)生少量的ATP。 10．(2011海南高考)乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，第二階段消耗[H]。( ),,,√,11．(2010新課標(biāo)全國卷T2B)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。( ) 【提示】 [H]與氧結(jié)合生成水在線粒體內(nèi)膜。 12．(2013海南高考)消毒后有生活力的小麥種子一直浸沒在無菌水中，會使種子死亡的原因是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物對其產(chǎn)生毒害作用。( ) 13．(2013新課標(biāo)全國卷ⅡT3C)破傷風(fēng)桿菌適合生活在有氧環(huán)境中。( ) 【提示】 破傷風(fēng)桿菌是厭氧菌，只能生活在無氧環(huán)境中。,,√,,14．(2012福建高考)及時排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害。( ) 15．(2011海南高考)種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)。( ) 【提示】 種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度減弱。 16．(2009浙江高考)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮。( ) 【提示】 水果貯存的環(huán)境應(yīng)為低氧和零上低溫。,√,,,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(xì)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(yīng),暗反應(yīng),第二、三階段,DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,4.ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系 (1)A點表示在無氧條件下，細(xì)胞可進(jìn)行__________分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。 (2)AB段表示隨O2供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過有氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量______，ATP的產(chǎn)生速率隨之______。,無氧呼吸,增多,增加,(3)BC段表示O2供應(yīng)量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時的限制因素可能是________________等。,酶、ADP、磷酸,1．誤認(rèn)為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng),由表可以看出，ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能量去路和反應(yīng)場所方面都不盡相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng)，但物質(zhì)可重復(fù)利用。 2．誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP 生命活動需要消耗大量能量，但細(xì)胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用，只要提供能量(光能或化學(xué)能)，生物體就可不斷合成ATP，滿足生命活動的需要。,3．ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水 ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需酶的催化，同時也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。 4．ATP≠能量 ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不能將兩者等同起來。,角度1 從ATP的結(jié)構(gòu)及與ADP相互轉(zhuǎn)化的角度考查 1．圖1為ADP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法錯誤的是( ) A．圖1的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵 B．圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量 C．ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性 D．酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低反應(yīng)的活化能,【思路分析】 [解析] 圖1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸鍵。ATP水解時遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂。酶催化作用具有高效性，酶催化作用的機(jī)理是降低反應(yīng)的活化能。 [答案] A,角度2 從ATP與代謝關(guān)系的角度考查 2．(2014大綱全國卷)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是( ) 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(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項正確；ATP是生命活動直接的能源物質(zhì)，機(jī)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成，C項正確；根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動運輸?shù)男问?，其消耗的能量主要是由?xì)胞呼吸所提供的ATP，故D項正確。 [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(yīng)生成的，場所是____________。 (2)O2參與了______階段，[H]和O2結(jié)合生成水，所以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自于O2，場所是____________。,第二,線粒體基質(zhì),第三,線粒體內(nèi)膜,(3)有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水在______階段參與反應(yīng)，生成物中的水是有氧呼吸______階段由[H]和O2結(jié)合生成的。,第二,第三,2．不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同,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(xì)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(xì)胞有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 (2)原核細(xì)胞無線粒體，在細(xì)胞質(zhì)中和細(xì)胞膜上進(jìn)行有氧呼吸。,3．脂肪進(jìn)行有氧呼吸時消耗O2的量≠產(chǎn)生CO2的量 脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于產(chǎn)生CO2量。 4．水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸的產(chǎn)物酒精對細(xì)胞有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細(xì)胞有毒害作用。 5．無氧呼吸產(chǎn)物不同是由于催化反應(yīng)的酶的種類不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。,角度1 考查有氧呼吸和無氧呼吸的場所和過程 3．為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下實驗(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(jìn)行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。 (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2，4－二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在________上的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。,【思路點撥】 解答本題注意以下兩點：,[解析] (1)在有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的試管中，可將葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧氣時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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的試管中將葡萄糖不徹底地氧化分解產(chǎn)生酒精和CO2，故C、E試管中均可產(chǎn)生CO2和H2O，B、F試管中均可產(chǎn)生酒精。F試管中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體未分開，無法確定無氧呼吸的場所，而與B、D試管的結(jié)果進(jìn)行對比，能確定酵母茵進(jìn)行無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。,(2)[H]在線粒體內(nèi)膜上有關(guān)酶的作用下，與氧氣發(fā)生一系列反應(yīng)形成水，DNP對該過程沒有影響，但能影響線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶的活性，從而使能量未用于合成ATP，都以熱能的形式散失；試管E中可發(fā)生有氧呼吸全過程，加入DNP后，該過程不受影響，但影響ATP的合成。 [答案] (1)C、E B、F B、D、F (2)線粒體內(nèi)膜 能,角度2 考查有氧呼吸和無氧呼吸的綜合分析 4．如圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，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(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等,[解析] 由題圖可以看出，當(dāng)氧濃度為a時，只有CO2釋放量，說明此時只進(jìn)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(dāng)氧濃度為d時，CO2釋放量＝O2吸收量，說明只進(jìn)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(qiáng)，在此期間呼吸作用的主要方式是________呼吸，該呼吸方式在細(xì)胞中發(fā)生的部位是________，其產(chǎn)物_____________。,(2)從第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(xì)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(jìn)行光合作用，不能制造有機(jī)物，同時細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，使有機(jī)物總量下降。(3)胚根長出后，氧氣的吸收明顯增多，說明有氧呼吸速率明顯提高。 [答案] (1)無氧 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 酒精和二氧化碳 (2)減少 種子不進(jìn)行光合作用，不能制造有機(jī)物，同時細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，使有機(jī)物總量下降 (3)有氧,考點3 影響細(xì)胞呼吸的外界因素及應(yīng)用 1．溫度 (1)影響(如圖)：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響__________而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25～35 ℃之間。,酶的活性,2．氧氣 (1)影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。,①O2濃度＝0時，只進(jìn)行_________。 ②0O2濃度10%時，同時進(jìn)行_________和___________。 ③O2濃度≥10%時，只進(jìn)行_________。 ④O2濃度＝____時，有機(jī)物消耗最少。,無氧呼吸,有氧呼吸,無氧呼吸,有氧呼吸,5%,3．水分,4．CO2 (1)影響：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會_____細(xì)胞呼吸的進(jìn)行，如圖。 (2)應(yīng)用：適當(dāng)增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。,抑制,1．影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 2．儲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(yīng)在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫；種子儲存時應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果儲存時應(yīng)保持一定的濕度。,角度1 考查細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 6．(2014北京東城區(qū)聯(lián)考)細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，以下分析錯誤的是( ) A．選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為保證人體細(xì)胞的有氧呼吸 B．要及時為板結(jié)的土壤松土透氣，以保證根細(xì)胞的正常呼吸 C．皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清,D．慢跑可以促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸，使細(xì)胞獲得較多能量 [解析] 選用透氣性好的“創(chuàng)可貼”，是為了抑制厭氧菌的生存和繁殖，人體細(xì)胞有氧呼吸需要的氧氣來自組織液，A項錯誤；為板結(jié)的土壤松土透氣，可促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，B項正確；皮膚破損較深的患者，注射破傷風(fēng)抗毒血清是為了消除進(jìn)行無氧呼吸的破傷風(fēng)桿菌，C項正確；慢跑能保證機(jī)體細(xì)胞的氧氣需要，促進(jìn)人體細(xì)胞的有氧呼吸，D項正確。 [答案] A,角度2 氧濃度對細(xì)胞呼吸的影響 7．長期浸水，會導(dǎo)致樹根變黑腐爛。樹根從開始浸水到變黑腐爛時細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如圖。下列敘述不正確的是( ) A．Ⅰ階段根細(xì)胞的有氧呼 吸速率下降 B．Ⅱ階段根細(xì)胞的無氧呼 吸速率上升 C．Ⅲ階段曲線下降的原因與Ⅰ完全相同 D．a(chǎn)點的有氧呼吸強(qiáng)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(xì)胞呼吸速度變化的原因。 ②理解a點和b點細(xì)胞呼吸的情況。 [解析] 此題考查對細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸過程的理解和識圖讀圖的能力。Ⅰ階段由于氧氣逐漸減少，根細(xì)胞的有氧呼吸速率下降，到a點時，有氧呼吸降低到最低，a點后，無氧呼吸逐漸增強(qiáng)，Ⅱ階段根細(xì)胞的無氧呼吸速率上升，到b點時，根細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸。 Ⅲ階段曲線下降的原因是細(xì)胞逐漸死亡，Ⅰ階段曲線下降的原因是氧氣減少。 [答案] 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(jìn)行果實和種子貯藏時，應(yīng)取約a/2氧氣濃度值，理由是__________。 (5)圖中陰影部分的面積代表_________________。 [解析] CO2的釋放量大于O2的吸收量，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸。CO2的釋放量等于O2的吸收量，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。只釋放CO2，不吸收O2，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸。由曲線分析可知，CO2的釋放量為總呼吸強(qiáng)度，a/2氧氣濃度值時呼吸強(qiáng)度最低，消耗有機(jī)物最少。,[答案] (1)無氧呼吸 (2)無氧呼吸和有氧呼吸 CO2的釋放量大于O2的吸收量 (3)有氧呼吸 CO2的釋放量等于O2的吸收量 (4)細(xì)胞呼吸最弱，有機(jī)物消耗少 (5)無氧呼吸中CO2的釋放量,細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用題的解題思路 (1)明確題目研究的是哪種因素對細(xì)胞呼吸的影響。 (2)分析題目給定的生產(chǎn)生活實際情境，判斷是需要促進(jìn)細(xì)胞呼吸還是需要抑制細(xì)胞呼吸。例如，中耕松土，促進(jìn)細(xì)胞呼吸；儲存種子，抑制細(xì)胞呼吸。 (3)結(jié)論：“為促進(jìn)細(xì)胞呼吸，應(yīng)采取……的措施”或“為抑制細(xì)胞呼吸，應(yīng)采取……的措施”。,實驗7 探究酵母菌的呼吸方式 1．實驗原理 (1)酵母菌是單細(xì)胞真核生物，是一種異養(yǎng)___________型微生物。酵母菌在有氧條件下，將糖類等物質(zhì)分解成二氧化碳和水，釋放大量能量；在無氧條件下，將糖類等物質(zhì)分解成二氧化碳和酒精，釋放少量能量。 (2)CO2可使_____________變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。 (3)在_______條件下，橙色的_______________與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。,兼性厭氧,澄清的石灰水,重鉻酸鉀溶液,酸性,2．實驗變量：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(dǎo)管連接盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清石灰水中。,氧氣消耗完后,4．實驗現(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(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2_ ________，在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生______，還產(chǎn)生少量CO2。,多且快,酒精,某生物興趣小組對酵母菌細(xì)胞的呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實驗。請據(jù)圖分析回答問題。 (1)請根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇裝置序號，并按照實驗的組裝要求排序(裝置可重復(fù)使用)。有氧條件下的裝置序號：________；無氧條件下的裝置序號：________。,(2)裝置中c瓶的作用是_______________________。 (3)d瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通b瓶，其原因是 _____________________________________________ ___________________________________________。 (4)如果要進(jìn)一步檢測酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物中有無酒精，常用試劑是________。若顏色變?yōu)開_______，說明有酒精產(chǎn)生。此方法在實踐中的應(yīng)用是_______________ (舉一例)。,[解析] 解答本題的關(guān)鍵：一是弄清各裝置的作用，a瓶用于通氣條件下的酵母菌培養(yǎng)，b瓶可檢驗是否有CO2產(chǎn)生，c瓶用于去除空氣中的CO2，d瓶用于不通氣條件下的酵母菌培養(yǎng)；二是掌握酵母菌細(xì)胞呼吸的類型及異同，有氧呼吸在有氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生CO2和H2O，無氧呼吸在無氧條件下進(jìn)行，產(chǎn)生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，裝置連接的順序為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(yīng)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(jī)進(jìn)行酒后駕駛檢測,細(xì)胞呼吸的相關(guān)實驗 1．細(xì)胞呼吸速率的測定 (1)實驗裝置,(2)實驗原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的水滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。,2．細(xì)胞呼吸類型的探究 (1)實驗裝置 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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體分開，分別加入丙酮酸，檢測CO2的產(chǎn)生。 4．注意事項 (1)為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌，所測種子進(jìn)行消毒處理。 (2)對照組的設(shè)置：為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實驗，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(xì)胞呼吸速率，需將整個裝置進(jìn)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(xué)附中月考)下圖是測定發(fā)芽種子的細(xì)胞呼吸類型所用的裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖)，裝置1、2中分別放入等量的發(fā)芽種子，裝置3中為等量的煮熟種子。若裝置1左移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(jìn)行無氧呼吸 B．若a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌僅進(jìn)行有氧呼吸 C．連接e→d→c→d，并從e側(cè)通氣，可驗證酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸 D．連接f→d，d中石灰水變渾濁，可驗證酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸,[解析] a裝置液滴左移，b裝置液滴右移，說明酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸。 [答案] B,2．以提取的鼠肝臟細(xì)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(dāng)注入葡萄糖時，測得氧的消耗量幾乎為零；同時注入細(xì)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(jìn)行的 B．在線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解，但能完成丙酮酸的分解 C．葡萄糖分解成丙酮酸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的,D．有氧呼吸中，水的參與和生成都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的 [解析] 此題考查細(xì)胞有氧呼吸的過程和實驗分析能力。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(dāng)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時，氧消耗量又較大，說明在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖被分解產(chǎn)生了丙酮酸。,有氧呼吸中，水的參與和生成都是在線粒體中進(jìn)行的，不是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。 [答案] D,[A 基礎(chǔ)訓(xùn)練] 1．(2014石景山區(qū)期末)下列有關(guān)ATP的說法正確的是( ) A．ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要Pi、酶、腺苷、能量 B．人體細(xì)胞內(nèi)儲存有大量的ATP C．線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所 D．光合作用和細(xì)胞呼吸都能產(chǎn)生ATP,[解析] ADP轉(zhuǎn)化為ATP不需要腺苷，A項錯誤；人體細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少，但ATP不斷合成和分解，B項錯誤；藍(lán)藻為原核細(xì)胞無線粒體，C項錯誤；光合作用和細(xì)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(xì)胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，為了探究酵母菌的呼吸作用類型，某同學(xué)將實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?jǐn)?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(jìn)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(yīng)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(xì)胞呼吸方式?jīng)]有影響，該實驗在光下和黑暗處都能進(jìn)行。 [答案] B,3．細(xì)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(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①和④ B．真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和② C．動物細(xì)胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多 D．乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H],[解析] 本題考查細(xì)胞內(nèi)的糖代謝過程中物質(zhì)和能量的變化。由圖示可知，①為在細(xì)胞質(zhì)中葡萄糖分解為丙酮酸，②為在線粒體中丙酮酸在水和氧氣的參與下，徹底氧化分解為CO2和H2O，③為無氧條件下，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)發(fā)生的丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，④為無氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2。在植物細(xì)胞中能進(jìn)行過程①和③、過程①和④或過程①和②；在真核細(xì)胞中，②過程只能在線粒體中完成；動物細(xì)胞內(nèi)②丙酮酸徹底氧化分解比過程①釋放的能量多得多；乳酸菌的無氧呼吸過程中，①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]。 [答案] 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(xì)胞中進(jìn)行，也可在動物細(xì)胞中進(jìn)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(jìn)行，也可以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,[解析] ①為呼吸作用的第一個階段，可在植物和動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；②可以是有氧呼吸的第二個階段，有ATP和[H]產(chǎn)生，也可以是植物細(xì)胞無氧呼吸的第二個階段，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(xì)胞合成的糖運輸?shù)焦麑?B．吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程 C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D．細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈,[解析] 主動運輸、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(biāo)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(jìn)行有氧呼吸 B．與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼 C．破傷風(fēng)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(xì)胞內(nèi)沒有線粒體，但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，能進(jìn)行有氧呼吸；細(xì)菌細(xì)胞中的擬核中包含原核生物主要的遺傳信息，編碼與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶的基因也在擬核中；破傷風(fēng)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(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O，在無氧條件下，進(jìn)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(yīng)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(jī)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(xì)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(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和________減少；根系缺氧會導(dǎo)致根細(xì)胞無氧呼吸增強(qiáng)，實驗過程中能否改用CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)？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(xì)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(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。葉綠素含量減少，光反應(yīng)減弱，故光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP減少；植物根細(xì)胞進(jìn)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(biāo)。,[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,