1、1ATP 与细胞呼吸知识体系定内容 核心素养定能力生命观念通过对 ATP 的结构和功能，细胞呼吸类型和过程的学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点理性思维通过分析 ATP 的合成、利用过程及对细胞呼吸方式的判断，培养对问题进行推理，并做出合理判断的能力科学探究通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，掌握对生物学问题进行初步探究的能力考点一 ATP 的结构、功能和利用基础识记类1ATP 的结构概念图2ATP 的合成与利用3ATP 与 ADP 的相互转化(据图填表)项目 ATP 的合成 ATP 的水解反应式 ADPPi能量 ATPH2O 酶 1 ATPH2O ADPPi能量 酶 2 所需酶
2、ATP 合成酶 ATP 水解酶2能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位基础自测1判断下列叙述的正误(1)ATP 能在神经元线粒体的内膜上产生，神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP(2016全国卷，T1AD)()(2)DNA 与 ATP 中所含元素的种类相同()(2015全国卷，T1A)(3)1 个 ATP 分子中只含有 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团()(4)活细胞内 ATP 与 ADP 的转化只能单向进行()(2014四川卷，T1D)(5)无氧条件下，
3、光合作用是叶肉细胞产生 ATP 的唯一来源()(6)人在饥饿时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡()(7)在蛋白质合成过程中，ATP 会转化为 ADP()(8)细胞代谢所需的 ATP 可在细胞质基质中产生()(2013海南卷，T4D)2请据 ATP 水解产生 ADP 的过程图回答下列问题(1)图中 A 表示腺苷，P 表示磷酸基团。(2)图中表示高能磷酸键，其中蕴藏着大量化学能。(3)图中为高能磷酸键水解释放能量的过程，其作用是为生命活动提供能量。(4)催化该过程的酶与催化 ATP 生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一种酶；高等植物细胞内 ATP 在叶绿体类囊体薄膜、细胞质基
4、质和线粒体等部位生成。(5)下列过程需要过程提供能量的是。主动运输 生物发光、发电 肌肉收缩 淀粉合成 大脑思考 根细胞吸收水分3学透教材、理清原因、规范答题用语专练(1)人体内 ATP 的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有 0.5 kg 的 ATP 转化为ADP，以供运动之需，但人体内 ATP 总含量并没有太大变化，请分析原因：3_。提示：ATP 与 ADP 时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中(2)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以 ATP 作为能量“通货” ，由此说明了什么？_。提示：生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源1概括 ATP 与核苷酸的关系2理清
5、 ATP 的合成、利用与细胞代谢的关系3明确 ATP 产生与 O2间的关系对点落实1(2018杭州一模)ATP 的结构示意图如下，表示组成 ATP 的物质或基团，表示化学键。下列有关叙述正确的是( )A物质表示鸟嘌呤B化学键断裂的化学反应属于吸能反应C在 ATPADP 循环中可重复利用D若化学键断裂，则左边的化合物是 ADP4解析：选 C 图中表示腺嘌呤；表示高能磷酸键，化学键断裂的化学反应属于放能反应；表示磷酸基团，在 ATPADP 循环中可重复利用；若化学键断裂，则左边的化合物是 AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是 RNA 的基本组成单位之一。2(2017浙江 4 月选考单科卷)下列关于细胞中
6、吸能反应和放能反应的叙述，错误的是( )A糖的氧化反应是放能反应B光合作用的碳(暗)反应是吸能反应CATP 是吸能反应和放能反应的纽带D氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应解析：选 D 氨基酸合成蛋白质的过程是吸能反应。3ATP 是细胞代谢过程中的重要化合物，细胞内还有与 ATP 结构类似的GTP、CTP、UTP 等高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是( )A放能反应常伴 ATP 等的合成，而吸能反应不一定伴随 ATP 等的水解B人体在剧烈运动时伴随着体内贮存的 ATP 的水解CATP 和 UTP 等分子高能磷酸键全部断裂后的产物是某些酶的基本组成单位D与 ATP 相同，GTP、CTP、UTP 分
7、子中均含有 2 个高能磷酸键解析：选 A 植物细胞进行光反应产生 ATP，其中并没有伴随放能反应，而是光合色素吸收和转化光能，用于合成 ATP，而吸能反应不一定伴随 ATP 的水解，也可能是 GTP、CTP等的水解；人体在剧烈运动时需要消耗能量，伴随着体内贮存的 ATP 的水解；酶绝大多数是蛋白质，少数是 RNA，ATP、UTP 分子中高能磷酸键全部断裂后的产物分别为腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸，它们是 RNA 酶的基本组成单位；根据 ATP 的结构可知，GTP、CTP、UTP 分子中均含有 2 个高能磷酸键。归纳拓展不同化合物中“A”的辨析化合物 结构简式 “A”含义 共同点ATP 腺
8、苷(由腺嘌呤和核糖组成)DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸RNA 腺嘌呤核糖核苷酸核苷酸 腺嘌呤所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤考点二 细胞呼吸的过程及影响因素重难深化类1探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验)5(1)实验原理(2)实验步骤配制酵母菌培养液。安装实验装置。检测：把排气管通入澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液，澄清石灰水变混浊，溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，将密闭装置中的酵母菌培养液加入酸性重铬酸钾后，溶液变成灰绿色。(3)实验现象条件 澄清石灰水的变化 重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧) 变混浊快 无变化乙组(无氧) 变混浊慢 出现灰绿色(4)实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有
9、氧条件下产生 CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和 CO2。2图解有氧呼吸过程总反应式：C 6H12O66O 26H 2O 6CO212H 2O能量 酶 3比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同项目 有氧呼吸 无氧呼吸6场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质条件 需 O2、酶 不需 O2、需酶产物 CO2、H 2O 酒精和 CO2或乳酸能量 大量 少量特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物没有彻底分解，能量没有完全释放联系 葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同实质 分解有机物，释放能量，合成 ATP意义 为生物体的各项生命活动提供能量基础自测1判断下列叙述的正误(1)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也
10、可进行无氧呼吸()(2018全国卷，T5A)(2)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同()(2013全国卷，T3D)(3)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸()(2013全国卷，T3A)(4)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞的有氧呼吸过程中()(5)种子风干脱水后呼吸强度增强()(6)无氧呼吸的终产物是丙酮酸()(7)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水()(8)无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有H的积累()2据生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解回答问题(1)图中 A 是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。(2)反应中，必须在有氧条件下进行的是 ，可在人体细胞中进行的是。(均填图
11、中序号)(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中过程；而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中过程。(均填图中序号)(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为种子在有氧呼吸过程中产7生了水。3据探究酵母菌细胞呼吸实验完成下列问题某兴趣小组想探究酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生 CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置，如下图 AD 所示。(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)，有氧条件下的装置序号：CAB(或 CBAB)；无氧条件下的装置序号：DB。(2)装置中 C 瓶的作用是吸收空气中
12、的 CO2，排除其对实验结果的干扰；B 瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替。(3)若要检测无氧呼吸时是否有酒精生成，应用酸性重铬酸钾溶液，现象是溶液颜色变为灰绿色。探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)通入甲装置 A 瓶的空气中不能含有 CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊的 CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。(2)乙装置 B 瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将 B 瓶中的氧气消耗完后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的 CO2通入澄清的石灰水中。对点落实1下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，错误的是( )A通过设置有氧和无氧两组实验互为对比，易于判断酵母菌的呼
13、吸方式B实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等C实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化D实验中将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气解析：选 C 生物实验的原则之一是对照原则，所以通过设置有氧和无氧两组实验进8行互相对照，易于判断酵母菌的呼吸方式；生物实验的原则之一是控制单一变量原则，该实验的自变量是有无氧气，温度、pH、培养液浓度等属于无关变量，实验中无关变量应保持相同且适宜；有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，所以实验的因变量是加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化；实验中需要将进气管、排气管与锥形瓶连接后进行气密性检查，确保
14、不漏气。2(2018浙江 4 月选考单科卷)以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验” ，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是( )A将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀B在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境C乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了 CO2D拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味解析：选 B 干酵母需要用温水化开，以保持酵母菌活性；酵母菌悬液加入葡萄糖溶液后要振荡，使葡萄糖与酵母混匀充分接触，利于发生反应。在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵。若乙试管中的
15、澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了 CO2。甲试管中的酵母菌进行厌氧呼吸产生酒精，酒精具有挥发性，所以拔掉甲试管塞子后可闻到酒精的气味。1据原子守恒判断有氧呼吸中各元素的去向反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用。产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。2细胞呼吸中H(NADH)和 ATP 的来源和去路来源 去路H 有氧呼吸：C 6H12O6和 H2O；无氧呼吸：C 6H12O6有氧呼吸：与 O2结合生成水；无氧呼吸：还原丙酮酸ATP有氧呼吸：三个阶段都产生无氧呼吸：只在第一阶段产生用于各项生命活动93细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系(1)反应式有氧呼吸：C 6
16、H12O66O 26H 2O 6CO212H 2O能量。 酶 无氧呼吸：C 6H12O6 2C2H5OH2CO 2能量； 酶 C6H12O6 2C3H6O3能量。 酶 (2)相关物质间量的比例关系有氧呼吸：C 6H12O6O 2CO 2166。无氧呼吸：C 6H12O6CO 2酒精122 或 C6H12O6乳酸12。消耗等量的葡萄糖时需要的 O2和产生的 CO2的物质的量：有氧呼吸需要的 O2有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2之和34。产生等量的 CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸有氧呼吸31。4掌握判断细胞呼吸方式的三大依据对点落实题点(一) 细胞呼吸的物质和能量转化3(2018泰安模拟
17、)如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，ae 表示物质，表示过程。下列有关叙述正确的是( )A催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B图中物质 c 为H，它只在有氧呼吸过程中产生10C图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中 e 为 ATPD过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质 a、d 分别是丙酮酸和 O2解析：选 D 题图为细胞呼吸的全过程，过程为无氧呼吸，过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e 分别表示丙酮酸、CO 2、H(NADH)、O 2、酒精；催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中；无氧呼吸的第一阶段也产生H(NADH)；小麦种子萌发的早期主要进行无氧呼吸(即过程)。4(
18、2019临沂模拟)如图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是( )Aa 过程的完成一定伴随 H2O 和 CO2的生成B在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸C人体细胞中完成 c 过程的场所主要是线粒体D在寒冷时，人体内过程 a 会加快解析：选 D a 过程可表示有氧呼吸和无氧呼吸过程，无氧呼吸过程不产生 H2O，无氧呼吸中的乳酸途径也不产生 CO2；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸；c 过程表示 ATP 水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间” ，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所；寒冷时，人体会加快新陈代谢，增加产
19、热，因此过程 a 会加快。题点(二) 细胞呼吸类型的判断5下列有关动物细胞呼吸作用的叙述，正确的是( )A干细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B若细胞既不吸收 O2也不放出 CO2，说明细胞已死亡C若吸收 O2与释放 CO2的量不同，可能是呼吸底物中含有非糖物质D若吸收 O2与释放 CO2的量不同，说明细胞同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸解析：选 C 干细胞代谢旺盛，其呼吸速率通常比成熟组织细胞的大；若细胞既不吸收 O2也不放出 CO2，细胞可能进行产物是乳酸的无氧呼吸；虽然动物细胞无氧呼吸不产生CO2，CO 2只在有氧呼吸过程中产生，但若吸收 O2与释放 CO2的量不同，可能是呼吸底物中含有非
20、糖物质，也可能是细胞同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸。6(2019潍坊模拟)有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的 O2时，其产生的酒精和 CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，错误的是( )11A当 O2浓度为 a 时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸B当 O2浓度为 b 和 d 时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C当 O2浓度为 c 时，有 2/5 的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Da、b、c、d 不同氧浓度下，细胞都能产生H和 ATP解析：选 C 当 O2浓度为 a 时，酒精产生量与 CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸；当 O2浓度为 b 时，产生 CO2的量多于酒精的量，说明
21、酵母菌还进行了有氧呼吸，当O2浓度为 d 时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此 O2浓度为 b、d 时细胞呼吸过程有所不同；当 O2浓度为 c 时，产生 6 mol 酒精的同时会产生 6 mol CO2，需要消耗 3 mol 葡萄糖，剩余的 9 mol CO2来自有氧呼吸，需消耗 1.5 mol 葡萄糖，因此有 2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵；无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生H和 ATP。类题通法有氧呼吸和无氧呼吸相对强度的判断方法根据有氧呼吸消耗 O2和酒精发酵产生 CO2的多少，可判断有氧呼吸和无氧呼吸的相对强度：VCO2/VO24/3 有氧呼吸无氧呼吸VCO2/VO24
22、/3 有氧呼吸无氧呼吸用曲线模型分析影响细胞呼吸的环境因素典型图示问题设计1据图 1 回答下列问题(1)图中各点表示的生物学意义Q 点：不耗 O2，产生 CO2只进行无氧呼吸；12P 点：耗 O2量产生 CO2量只进行有氧呼吸；QP 段(不包含 Q、P 点)：产生 CO2量大于(填“大于” “小于”或“等于”)耗 O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；R 点：产生 CO2量最少组织细胞呼吸作用最弱。(2)在保存蔬菜、水果时，应选择 点对应的 O2浓度。R(3)AB 段长度BC 段长度，说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放 CO2量相等，则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量为无氧呼吸消耗葡萄糖量的 1/3。2图
23、2 中，温度对细胞呼吸的影响是通过影响与细胞呼吸有关酶的活性实现的，因此在贮藏种子、水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温” “零上低温”或“低温”)。3从图 3 可看出，细胞呼吸速率与自由水含量有关，在储存作物种子时应将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。对点落实7.(2018浙江 11 月选考单科卷)温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如图。下列叙述正确的是( )Aab 段，温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程Bbc 段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快Cb 点时，氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多Dc 点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在 ATP 中解析：选 B 糖酵解发
24、生在细胞溶胶(细胞质基质)而不是线粒体；bc 段温度上升，呼吸速率迅速下降，说明酶发生热变性的速率加快；氧气与H反应生成水，不生成二氧化碳；细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能形式散失。8如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是( )A番茄果实细胞产生 CO2的场所是细胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用 2 时比 15 时更强C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶的空间结构被破坏有关解析：选 B 番茄果实细胞有氧呼吸产生 CO2的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生 CO2的场所是细胞质基质，故产生 CO2的场所是线粒体基质
25、和细胞质基质；由题图可看出，2 13时，黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比 15 时大，即 2 时光照对番茄果实呼吸的抑制作用更强；低温条件下呼吸强度较低，但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高，所以低温、光照条件下更有利于番茄果实的储存；低温仅抑制酶的活性，不破坏酶的空间结构。14考点三 种子萌发时呼吸速率的测定及呼吸变化曲线分析题点精析类1种子萌发时呼吸速率的测定(1)实验装置(2)指标及原理指标：细胞呼吸速率常用单位时间内 CO2释放量或 O2吸收量来表示。原理：组织细胞呼吸作用吸收 O2，释放 CO2，CO 2被 NaOH 溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的着色液左移。单位时间内
26、着色液左移的体积即表示呼吸速率。(3)物理误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。(4)实验拓展：呼吸底物与着色液移动的关系脂肪含氢量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧化分解时耗氧量高，而产生 CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时，产生 CO2量小于消耗 O2量，着色液移动更明显。2种子萌发时细胞呼吸类型的实验探究(1)实验设计：欲确认某生
27、物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)。(2)实验结果预测和结论实验现象装置一液滴 装置二液滴结论不动 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡15不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸3种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线(1)在种子吸水的第阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。(2)在种子吸水的第阶段，呼吸作用 CO2的产生量要比 O2的消耗量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了 O2的吸收量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水
28、(渗透吸水)。(4)种子萌发后期，O 2吸收量大于 CO2释放量，说明除了糖类参与氧化分解外，还有其他物质参与氧化分解，如脂肪。题点全练题点(一) 细胞呼吸速率的测定和呼吸类型的判断1如图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。打开夹子 A，使水检压计左右平齐，关闭夹子 A，用注射器向广口瓶中注入 5 mL O2，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新平齐时所用的时间。下列说法错误的是( )A用注射器向广口瓶中注入 5 mL O2后要立刻关闭夹子 BB测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值C小鼠在 25 时的呼吸速率高于 10 时的呼吸速率DNaOH 溶液
29、的作用是排除呼吸产生的 CO2对实验结果的干扰16解析：选 C 用注射器向广口瓶中注入 5 mL O2后要立刻关闭夹子 B，以确保广口瓶中O2的量；测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值，以减小误差；小鼠是恒温动物，25 时的呼吸速率低于 10 时的呼吸速率； NaOH 溶液可吸收呼吸作用产生的CO2，排除对实验结果的干扰。2如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是( )A通过装置 1 仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，通过装置 2 液滴的移动情况
30、可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸C用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，如果装置 1 中液滴左移，装置 2 中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，装置 2 中液滴可能向左移解析：选 D 烧杯中的 NaOH 溶液能吸收细胞呼吸产生的 CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗 O2的量，因此通过装置 1 仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸；用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，由于水不吸收气体也不释放气体，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的 CO2量与消耗 O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，如果液滴不移动，说明酵母菌不进行
31、无氧呼吸；用水代替 NaOH 溶液设置装置 2，如果装置 1 中液滴左移，说明有 O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置 2 中液滴右移，说明细胞呼吸释放的 CO2量多于 O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸；用水代替 NaOH溶液设置装置 2，由于葡萄糖作底物不可能出现 O2的消耗量大于 CO2的释放量的情况，所以装置 2 中液滴不可能向左移。题点(二) 种子萌发时细胞呼吸方式的变化3(2014海南高考)某豆科植物种子萌发过程中 CO2释放和 O2吸收速率的变化趋势如下图所示。请据图回答问题：(1)在 1224 h 期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是_17呼
32、吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_，其产物是_。(2)从第 12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会_，主要原因是_。(3)胚根长出后，萌发种子的_呼吸速率明显升高。解析：(1)据图可知，在 1224 h 期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第 12 h 到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高。答案：(1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳 (2)减少 种子不进行光合作用
33、制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降 (3)有氧课堂一刻钟 研 真 题 知 命 题 点 查 薄 弱 点 清 迷 盲 点1(2018全国卷)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是( )A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成 ATP解题关键迁移综合此选项将生态系统能量流动和细胞呼吸两部分知识综合考查，解题的关键是将细胞呼吸的有关知识迁移整合到生态系统能量流动的知识中。 解析：选 C 植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行，氧气充足时进行
34、有氧呼吸，氧气缺少时进行无氧呼吸；在食物链中，某一营养级同化的能量，一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失；有氧呼吸的产物是水和 CO2，无氧呼吸的产物是酒精和 CO2或者是乳酸；有氧呼吸的三个阶段都有 ATP 产生，光合作用的光反应阶段有 ATP 产生。2(2018全国卷)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是( )A风干种子中有机物的消耗减慢B风干种子上微生物不易生长繁殖C风干种子中细胞呼吸作用的强度高D风干种子中结合水与自由水的比值大18破题障碍不明原理造成解答本题出现错误的最大障碍就是弄不清自由水和结合
35、水与细胞代谢的关系。风干种子自由水减少，结合水比例增加，代谢减弱，细胞呼吸强度低。 解析：选 C 风干种子细胞中含水量少，细胞呼吸作用强度低，有机物的消耗慢；风干种子细胞中含水量少，微生物不易在其上生长繁殖；风干种子细胞中自由水的含量相对少，结合水与自由水的比值大。3(2018天津高考)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通 CO2和 O2传感器的 100 mL 锥形瓶中，加入 40 mL 活化酵母菌和 60 mL 葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的 O2和 CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是( )A t1 t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比
36、 t1时快C若降低 10 培养，O 2相对含量达到稳定所需时间会缩短D实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色破题障碍图文转换解答本题的最大障碍一是不能对图示信息进行转换，二是对有氧呼吸和无氧过程中的物质转化过程、能量转换过程理解不透彻。 解析：选 C t1 t2，培养液中 O2相对含量下降，但与 O t1段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降； t3时，培养液中 O2相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸， t1时，培养液中 O2相对含量较高，酵母菌主要进行有氧呼吸， t3时无氧呼吸产生 CO2的速率与 t1时产生 CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖无氧呼吸产生
37、的 CO2量比有氧呼吸少，可见 t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比 t1时快；由题意可知，曲线是在最适温度下获得的，若降低 10 培养，则呼吸速率下降，O 2相对含量达到稳定所需时间会延长；因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后，会变成灰绿色。4(2017海南高考)某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示：分组 甲组 乙组处理 种子与染料混合保温 种子煮沸后与染料混合保温19结果 种子中的胚呈红色 种子中的胚未呈红色下列叙述错
38、误的是( )A甲组的胚发生了氧化还原反应B呼吸作用产生的 NADH 使染料变成红色C乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果解题关键获取信息，弄明原理种子萌发过程中要进行旺盛的细胞呼吸，产生具有还原性的 NADH，将染料还原为红色。解析：选 C 由题目表格给予信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出甲组种子中的染料被还原(发生了氧化还原反应)，还原剂为 NADH；乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性；胚细胞呼吸作用的强弱会影响 NADH 的产生，进而影响染色效果。5(2013全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是( )A肺炎双球菌无线粒体，但能进行
39、有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同命题探源以“本”为本此题是对人教版必修教材 P96 教材插图的直接考查。这也启示我们，生物学与我们的日常生活息息相关，在平时的学习生活中，遇到生活常识问题，要多问几个为什么。 解析：选 C 肺炎双球菌为原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体，但可进行有氧呼吸；细菌拟核上含有控制细菌代谢、遗传、繁殖等基本生命活动的基因，细菌的呼吸是其基本代谢形式，有关的酶由拟核中的基因编码控制；破伤风芽孢杆菌为厌氧型生物，适宜生活在缺氧的环境中；酵母菌为兼性厌氧型生物，在有氧条件下进行有
40、氧呼吸，产物是 CO2和 H2O，在无氧条件下进行无氧呼吸，产物是酒精和 CO2。6(2015海南高考)ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于 ATP 的叙述，错误的是( )A酒精发酵过程中有 ATP 生成BATP 可为物质跨膜运输提供能量CATP 中高能磷酸键水解可释放能量DATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成易错探因张冠李戴ATP 中的五碳糖为核糖，而不是脱氧核糖。解析：选 D 酵母菌进行酒精发酵过程中有 ATP 生成；ATP 可为主动运输提供能量；20ATP 中远离腺苷的高能磷酸键水解可释放能量，为生命活动供能；ATP 由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。学情考情了然于胸一、明考情知能
41、力找准努力方向考查知识1.ATP 的结构、产生和功能，其中 ATP 与核酸的关系是高频点，也是易错点。2.探究酵母菌细胞呼吸的类型。3.细胞呼吸的过程、原理、影响因素及其应用，其中细胞呼吸的原理和过程是高考命题的重点，也是难点。考查能力1.识记能力：主要考查对 ATP 结构和细胞呼吸过程的识记能力。2.推理能力：通过判断有氧呼吸和无氧呼吸的类型，考查理性思维能力。3.实验探究能力：通过探究酵母菌细胞呼吸类型实验，考查实验设计与分析能力。二、记要点背术语汇总本节重点1ATP(1)ATP 是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。(2)细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共
42、性。2细胞呼吸产物的检测(1)CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与乙醇(俗称酒精)发生化学反应，变成灰绿色。3细胞呼吸过程及影响因素(1)有氧呼吸三个阶段均能产生 ATP，第三阶段产生 ATP 最多。(2)有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。(3)有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量，形成 ATP。O 2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。(4)不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。课下达标检测 一、选择题1(2016浙江 4 月选考单科卷)细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。下列有关叙述
43、正确的是( )A在线粒体内膜上进行B不产生 CO2C必须在有 O2条件下进行D形成大量 ATP21解析：选 B 糖酵解为需氧呼吸的第一阶段，在细胞溶胶(细胞质基质)中进行，产生少量 ATP，在有氧无氧的条件下都能进行，不产生 CO2。2(2017浙江 11 月选考单科卷)下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述，错误的是( )A面团“发起”是酵母菌产生 CO2所致B干燥和无氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜C利用乳酸菌制作酸奶过程中需密闭隔绝空气D黑暗条件下绿豆萌发成豆芽的过程中有机物总量不断减少解析：选 B 干燥和无氧的环境不利于蔬菜的长期保鲜。3如图为 ATP 的分子结构图，a、b、c 表示相应的
44、结构，、表示化学键。下列叙述正确的是( )Aa 表示腺嘌呤，b 表示腺苷B化学键与化学键断开时所释放的能量不同C化学键的形成所需的能量都来自化学能D化学键中能量的释放往往与吸能反应相关联解析：选 D a 表示腺苷(腺嘌呤核苷)，b 表示腺嘌呤核糖核苷酸；化学键和化学键都为高能磷酸键，断开时所释放的能量相同；化学键的形成是 ATP 的合成过程，所需的能量来自光合作用中的光能或者呼吸作用中的化学能；化学键中能量的释放过程是ATP 水解的过程，往往与吸能反应相关联。4(2018浙江 4 月选考单科卷)ATP 是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是( )AATP 中的能量均来自细胞呼吸释放的能量BATP
45、ADP 循环使得细胞储存了大量的 ATPCATP 水解形成 ADP 时释放能量和磷酸基团DATP 分子中的 2 个高能磷酸键不易断裂水解解析：选 C ATP 中的能量可以来自太阳能或有机物中的化学能；ATP 在细胞内的含量很少；ATP 水解时形成 ADP，释放一个磷酸基团，同时释放能量；ATP 分子中的 2 个高能磷酸键不稳定，易断裂水解释放能量。5.ATP 是生物体内重要的能源物质，如图是 ATP 和 ADP、AMP 之间的转化关系，下列有关叙述错误的是( )AATP、ADP、AMP 和核糖体中都含有核糖22B甲过程中释放的能量可用于 C3还原或细胞分裂C催化乙和丙过程的酶应该是同一种酶D部
46、分酶的组成元素与 ATP 的组成元素相同解析：选 C ATP、ADP、AMP 中的 A 代表腺苷，腺苷包括腺嘌呤、核糖，核糖体由rRNA 和蛋白质组成，RNA 中也含有核糖；甲过程代表 ATP 的水解，释放的能量可用于 C3的还原或细胞分裂；酶具有专一性，催化乙和丙过程的酶不是同种酶；ATP 的组成元素为C、H、O、N、P，部分酶的成分是 RNA，RNA 的组成元素也是 C、H、O、N、P。6如图为乙醇在人体内主要的代谢过程，下列相关叙述正确的是( )A乙醇氧化生成乙酸的过程中，氧化反应所需的酶为同一种氧化酶B饮酒后人体内乙醇浓度会升高，此时分解乙醇的酶的活性会增强C环境温度在一定范围内改变，
47、对人体分解乙醇的速率没有明显影响D乙醇分解成 CO2、H 2O 的过程中，虽然有H产生但不会释放能量解析：选 C 酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化；当底物浓度较低时，在一定范围内，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，但与乙醇分解相关的酶活性不会增强；人是恒温动物，环境温度在一定范围内改变，不会影响体内温度，因而不影响分解乙醇的速率；乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段，产生的H与氧气结合后生成水释放大量能量。7.植物组织在一定时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的物质的量(或体积)之比叫作呼吸熵，如图表示玉米种子萌发时呼吸熵的变化，以下说法错误的是( )A第 1020 d 中呼吸熵逐渐降低，呼吸底物可能
