2020版高考生物一轮复习课堂互动探究案2ATP的主要来源——细胞呼吸（含解析）.docx

课堂互动探究案2 ATP的主要来源细胞呼吸考点突破素养达成细胞呼吸的概念、类型、过程(国考5年2考)(全国卷：2018全国卷；2015全国卷；地方卷：2017海南卷；2016江苏、上海卷；2015安徽、北京、海南、江苏卷；2014天津、重庆、海南、江苏、上海、山东、安徽、海南卷)【师说考问】考问1写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量答案：考问2根据图示，回答下列问题(1)比较有氧呼吸与无氧呼吸中H和ATP的来源与去路：项目来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动(2)能量的释放与去向：有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转移到ATP中。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同：【题组跟进】高考题组研考向细胞呼吸相关基础知识的考查1高考重组，判断正误。(1)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供。2014全国卷，T6C()(2)病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量。2014全国卷，T6D()(3)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同。2013全国卷，T3D()(4)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸。2013全国卷，T3A()(5)呼吸作用产生的能量均以热能释放。2013海南卷，T9C()提示：呼吸作用产生的能量一部分转移到ATP中，另一部分以热能散失。(6)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应，只发生在细胞有氧时。2012上海卷，T25A()提示：有氧呼吸和无氧呼吸都发生该过程。(7)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。2012江苏卷，T23C()提示：有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。(8)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生H，第二阶段消耗H。2011海南卷，T4D()细胞呼吸过程相关能力的考查22018全国卷，5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解析：植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。答案：C32017海南卷，7下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是()A分生组织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，说明细胞已停止无氧呼吸C适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同解析：与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误；某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误；降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。答案：C42016江苏卷，23(多选)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母的呼吸过程，下列相关叙述，错误的是()A突变酵母乙醇代谢途径未变B突变酵母几乎不能产生HC氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体D通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体解析：突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A正确；突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径产生H，B错误；氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，增殖速率大于后者，C正确；突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质，D错误。答案：BD52014天津卷下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()A过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B过程产生的能量全部储存在ATP中C过程产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD过程和中均能产生H，二者还原的物质不同解析：过程为有氧呼吸过程，反应场所是细胞质基质和线粒体，过程为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在光合片层进行，A错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，C错误；过程和都能产生H，前者主要与氧结合产生水并释放大量能量，后者主要用于C3还原，D正确。答案：D题后归纳(1)细胞呼吸中H和ATP的来源和去路：来源去路H有氧呼吸：C6H12O6和H2O无氧呼吸：C6H12O6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(2)反应物和产物：CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。(3)能量代谢：有氧呼吸三个阶段都释放能量，产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量，产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转移到ATP中。62015上海卷，28以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生ATP的是()解析：葡萄糖在细胞质中分解为丙酮酸才能进入线粒体，A错误；二碳化合物可被叶绿体利用，不能被内质网利用，B错误；丙酮酸的氧化分解可发生在细胞质基质和线粒体，不能发生在内质网，C错误；真核细胞膜破裂，但线粒体完好，丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第二、三阶段有ATP生成，D正确。答案：D72014重庆卷，5下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乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化B体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C乙醇经代谢产生的H可与氧结合生成水，同时释放能量D正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关解析：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，A错误；当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量限制，反应速率不再随底物浓度增加而加快，B错误；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，C正确；人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，乙醇的分解是在人体内进行的，不会受外界温度的影响，D错误。答案：C模拟题组预趋势有氧呼吸与无氧呼吸的过程理解12019中原名校联考下列关于植物呼吸作用的叙述正确的是()A高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜D种子库中贮藏的风干种子不进行呼吸作用解析：高等植物有些细胞既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，如植物的根细胞，正常情况进行有氧呼吸，水淹时也可进行无氧呼吸，故A错误；有氧呼吸产生二氧化碳，生成酒精的无氧呼吸也可产生二氧化碳，故B错误；呼吸作用产生的中间产物丙酮酸可以通过线粒体的双层膜进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，故C正确；风干的种子遇到合适的外界条件可以萌发，所以风干的种子也可进行呼吸作用，只是自由水相对较少，新陈代谢较弱，故D错误。答案：C22019长春调研下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径，其中X、Y、M、N代表物质。下列叙述正确的是()A糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中BXY过程发生在细胞质基质中CM、N分别代表乳酸和酒精DY、M、N中的氧元素均来自于X解析：糖原水解主要发生在肝细胞中，A错误；X是葡萄糖，Y是丙酮酸，XY过程是呼吸作用的第一阶段，发生在细胞质基质中，B正确；人体无氧呼吸产物M是乳酸，有氧呼吸的产物为CO2和水(N)，C错误；H2O中的氧来自于氧气，D错误。答案：B细胞呼吸类型的判断与相关计算32019湖南师大附中统考将等量的酵母菌培养在甲乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中，甲组进行有氧呼吸，乙组进行酒精发酵。若两组消耗了等量的葡萄糖，则下列叙述正确的是()A甲组释放的CO2与乙组释放的CO2的比例为41B两组释放的能量相等C若甲组消耗1 mol葡萄糖，则可生成6 mol H2OD两者共释放的CO2与消耗的O2的物质的量之比为43解析：甲组进行有氧呼吸，乙组进行无氧呼吸，二者消耗等量的葡萄糖，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2的比例为31，A错误；有氧呼吸释放的能量大于无氧呼吸，B错误；有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖可生成12 mol H2O，C错误；若都消耗1 mol葡萄糖，二者释放CO2的总量为8 mol，消耗O2的量为6 mol，二者间的比例为43，D正确。答案：D42019宁夏育才中学试题在a、b、c、d四种条件下，以葡萄糖为呼吸底物测得某植物种子萌发过程中CO2和O2体积变化的相对值如下表。下列叙述正确的是()abcdCO2释放量10867O2吸收量0347A.a条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了CO2还有酒精Bb条件下，产生的CO2只来自线粒体Cc条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的2/3Dd条件下，O2参加反应的场所在线粒体基质解析：a条件下，O2吸收量为0，说明此条件下不进行有氧呼吸，CO2释放量为10，CO2全是酒精发酵产生的，乳酸发酵产物中没有CO2，因此，葡萄糖没有被彻底氧化分解，A错误；b条件下，CO2的释放量O2的吸收量，说明此时该植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以产生的CO2来自细胞质基质和线粒体，B错误；c条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是462/3，无氧呼吸消耗的葡萄糖是1，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的2/3，C正确；d条件下O2吸收量和CO2释放量相等，此时只进行有氧呼吸，O2参加反应是有氧呼吸的第三阶段，场所在线粒体内膜上，D错误。答案：C师说技巧1判断细胞呼吸方式的三大依据2有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算(1)消耗等量的葡萄糖时产生CO2的摩尔数无氧呼吸:有氧呼吸1:3(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生CO2的摩尔数有氧呼吸需要的氧气:有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和3:4(3)产生等量的CO2时消耗葡萄糖的摩尔数无氧呼吸:有氧呼吸3:1影响细胞呼吸的因素及其应用(国考5年2考)(全国卷：2018全国卷；2015全国卷；地方卷：2017海南卷；2017北京卷；2015安徽、北京、海南、江苏卷；2014重庆、江苏、海南卷)【师说考问】考问1影响细胞呼吸的内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。考问2影响细胞呼吸的外部因素及应用因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，但不失活，呼吸受抑制(1)低温下贮存蔬菜、水果(2)在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量氧气机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用(1)中耕松土促进植物根部有氧呼吸(2)无氧发酵过程需要严格控制无氧环境(3)低氧仓储粮食、水果和蔬菜CO2CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗H2O在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡(1)粮食在收仓前要进行晾晒处理(2)干种子萌发前进行浸泡处理考问3细胞呼吸原理的应用(1)对有氧呼吸原理的应用包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。及时松土有利于植物根系生长。稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂，产生酒精中毒。(2)对无氧呼吸原理的应用利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌控制通气可以生产食醋或味精。破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。科学思维水果、蔬菜和种子的储存条件有哪些不同？提示：(1)蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。(2)种子应储存在“零上低温、干燥、低氧”条件下。两种储存手段均需降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在储存条件上存在差异。【题组跟进】高考题组研考向影响细胞呼吸因素及应用相关基础知识的考查12015全国卷，1将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度/()离子相对吸收量/(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析：17 条件下氮气(缺氧)环境下该植物幼根对该离子的吸收量比氧气(空气)条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比不利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确、D错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误；若在空气中培养，温度为17 ，该离子吸收量明显高于3 ，可知该植物幼根对该离子吸收与温度有关，B错误。答案：A22013海南卷在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是()A缺乏胚芽生长所必需的营养物质B不能通过光合作用合成有机物C呼吸作用产生的能量均以热能释放D呼吸作用的产物对其产生毒害作用解析：消毒后有活力的种子在适宜条件下，放在无菌水中死亡的原因是：种子进行无氧呼吸产生了酒精等有害物质，酒精对细胞具有毒害作用，导致种子死亡。种子贮存的营养物质可供种子萌发为幼苗，短期内不需要光合作用制造有机物。所以A、B、C三项所述均不是导致种子死亡的原因。答案：D3经典高考下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A种子风干脱水后呼吸强度增强B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。答案：B以种子为背景材料考查影响细胞呼吸的因素42018全国卷，4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解析：风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误；风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的比值增大，D正确。答案：C52012全国卷，29将玉米种子置于25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，再通过_作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒1d1。(4)若保持实验条件不变，120 h后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。解析：(1)玉米种子萌发过程中，淀粉被水解为葡萄糖，再通过细胞呼吸为种子萌发提供能量。(2)由图可知，在7296 h之间种子的干重下降最快，说明该时间段内种子的呼吸速率最大，每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2177.726.5(mg)。(3)种子在萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸，一部分转化成幼苗的组成物质。由图可知，在96120 h内，转化速率最大。在96120 h内，每粒胚乳的干重减少118.191.127(mg)，其中呼吸消耗177.7172.75(mg)，则转化成其他物质22 mg，即转化速率为22 mg粒1d1。(4)如果继续保持黑暗条件，玉米幼苗不能进行光合作用，细胞呼吸继续消耗有机物，干重不断降低。答案：(1)葡萄糖呼吸(或生物氧化)(2)729626.5(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用模拟题组预趋势环境因素对细胞呼吸的影响1经典模拟如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中，不正确的是()A番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 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，可能与细胞内酶活性降低有关解析：由图可知，低温、光照条件下更有利于番茄果实的贮存。答案：C2原创将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 的冷库内，另一份则始终在1 的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是()A贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B第10 d时，细胞中的ATP完全来自线粒体C第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D第40 d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多解析：根据曲线中第10 d后二氧化碳与氧气的比值大于1，可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸，A错误；第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞质基质，B错误；第20 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组，C正确；第40 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧