2020版高考生物第四单元细胞的能量供应与利用第7讲细胞中的能源从化学能到生物能学案中图版必修1.docx

第7讲细胞中的能源从化学能到生物能考纲考情知考向核心素养提考能最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用()2.细胞中的糖类和脂质()3.细胞呼吸()4.实验：探究酵母菌的呼吸方式生命观念ATP、糖类、脂质的结构和功能，细胞呼吸的过程，建立物质与能量观近三年考情2018全国卷(1，30)、2018全国卷(2，4，30)、2018全国卷(5，29)、2017全国卷(5，30)、2017全国卷(29)、2016全国卷(2，29)、2016全国卷(29)科学思维ATP的合成、利用过程，细胞呼吸方式的判断科学探究探究酵母菌细胞呼吸方式考点一ATP的结构、功能和作用1.ATP的结构归纳如下：2.ATP和ADP的相互转化(1)转化基础ATP的化学性质不稳定，远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较 3.ATP产生量与O2供给量的关系分析教材高考1.高考重组判断正误(1)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(2018全国卷，2A)()(2)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018全国卷，1A)()(3)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017海南卷，5A)()(4)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015全国卷，1A)()提示(1)细胞增殖过程涉及很多生物化学反应，某些过程如DNA的复制等都会消耗能量。(2)(3)淀粉水解过程中不产生ATP。(4)2.深挖教材(1)(中图版必修1 P54“探究活动”拓展)ATP和酶在成分上有联系吗？提示ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一，某些RNA也具有催化作用，少数酶是RNA。(2)(中图版必修1 P55图322拓展)酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？提示在细胞合成代谢中需要与物质合成有关的酶，常需要ATP提供能量；在细胞分解代谢中需要与分解有关的酶，常伴随着ATP的合成；ATP自身的合成与分解必须有酶的催化。结合ATP的结构和功能，考查科学思维能力1.(2016全国卷，29)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”、“”或“”)位上。解析(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即位和位之间的高能磷酸键，即位磷酸基团转移到DNA末端。要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在位上。(2)dATP脱去位和位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在位。答案(1)(2)围绕ATP与ADP的相互转化，考查结构与功能观2.(2016海南卷，11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析含两个高能磷酸键的ATP，由一个腺苷和三个磷酸基团组成，并非DNA的基本组成单位；加入呼吸抑制剂可导致ATP生成减少，一些生命活动仍消耗ATP，ADP生成相对增加；无氧条件下丙酮酸转化为酒精的过程并不产生ATP。答案D3.(2018郑州二测)红细胞膜中的Na/KATPase(ATP水解酶)的功能是水解ATP吸收K。用一定的技术手段将红细胞细胞质置换成高浓度的K溶液，并将其置于极高浓度Na的环境中，就发生了如下图所示的生理过程。下列相关叙述错误的是()A.实验过程Na、K离子跨膜运输应该属于主动运输B.上述生理过程还需要ADP和PiC.该实验过程中离子浓度梯度驱动了ATP的形成D.该实验证明了，不同环境条件下，同一种酶既可以催化ATP的水解，也可以催化ATP的合成解析图示过程中K从细胞内到细胞外和Na从细胞外到细胞内都是顺浓度梯度进行的，且产生了ATP，属于协助扩散，A错误；ATP的形成需要ADP和Pi，B正确；该实验过程中离子浓度梯度可以驱动ATP形成 ，C正确；ATP水解酶可以水解ATP，在该实验中，改变条件，Na/KATPase可催化ATP的合成，D正确。答案A细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、内吞、外排细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等线粒体产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等结合创新实验，考查生命观念和科学探究能力4.(2019河南顶级名校新高三入学检测)ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动提供能量。科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白()和牛细胞中的ATP合成酶()构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：(1)物质a为_，其在供能时，远离腺苷的_断裂，将能量释放出来。(2)科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为_。(3)科学家利用人工体系进行了相关实验，如表所示。组别人工体系H是否通过进行转运H是否通过进行转运是否产生ATP大豆磷脂构成的囊泡1是是产生2否否不产生3是否不产生注：“”“”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。比较第1组和第2组的结果可知，可以转运H进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H浓度_(填“高于”“低于”或“等于”)囊泡外的。比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的_的过程，ADP和Pi合成ATP。解析(1)分析图示可知物质a为ATP，ATP作为供能物质，在供能时远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放出大量的能量。(2)H通过进入囊泡的过程需要光，说明该处囊泡模拟的是叶绿体中光合作用产生ATP的过程，此过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上。(3)第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H浓度高于囊泡外的H浓度。结合图示比较第1组和第3组的结果可知，伴随H通过向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。答案(1)ATP高能磷酸键(2)类囊体薄膜(3)高于H通过向囊泡外转运考点二糖类和脂质的种类和作用1.细胞中的糖类2.细胞中的脂质提醒(1)固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。(2)葡萄糖、淀粉在叶绿体中合成；纤维素在高尔基体中合成；糖元主要存在于肝脏、肌肉细胞中；脂质主要在内质网中合成。(3)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为0.81.2 g/L，高于1.6 g/L可致尿糖。(4)糖类是主要的能源物质。但并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成，不提供能量。(5)线粒体中既不能合成葡萄糖，也不能彻底分解葡萄糖，但线粒体中可彻底分解丙酮酸。教材高考1.真题重组判断正误(1)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输(2018全国卷，2B)()(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017海南卷，5A)()(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017海南卷，5B)()(4)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016全国卷，1D)()(5)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014海南卷，2C)()提示(1)脂类物质进入细胞的过程属于单纯扩散。(2)没有ATP产生。(3)糖类是主要的能源物质。(4)甘油、脂肪酸和磷酸。(5)脂肪产能多。2.深挖教材(中图版必修1 P56多糖图示拓展)(1)生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图中甲丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与下图中甲丙对应完全吻合的是中的哪一组？请说明理由？多肽、RNA、淀粉DNA、RNA、纤维素DNA、蛋白质、糖元核酸、多肽、糖元提示组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸；组成淀粉、糖元、纤维素的单体都为葡萄糖；而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种，图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种，因此，图中甲丙可分别表示多肽、RNA、淀粉。(2)脂肪分子可否采用上图形式表示？为什么？提示不能，脂肪只由甘油和脂肪酸构成，它并非由许多单体构成，故不属于生物大分子。围绕糖类的种类及功能，考查生命观念1.(2018经典高考)下列关于糖类的叙述，正确的是()A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B.构成淀粉、糖元和纤维素的单体均为果糖C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物解析按干重计，糖类占植物体的85%90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确；单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖元和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误。答案D2.(2019广东茂名模拟)下图为糖类概念图，下列说法错误的是()A.若某种单糖A为果糖，则物质是蔗糖B.若是动物细胞中的储能物质，则是糖元C.若构成物质的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A为核糖D.若是腺嘌呤核糖核苷酸，则它可作为ATP的组成部分解析若A为果糖，果糖葡萄糖蔗糖，A正确；由单糖缩合而成的动物细胞中的储能物质是糖元，B正确；胸腺嘧啶只存在于DNA中，不存在于RNA中，构成DNA的五碳糖A为脱氧核糖，不是核糖，C错误；ATP脱去2个磷酸基团就是腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。答案C结合细胞中的脂质的功能，考查社会责任3.(2018经典高考)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是()A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D.胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输解析脂肪具有缓冲、减压的作用，A正确；蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜磷脂双分子层而导致溶血，B错误；反式脂肪酸是一类对人体健康不利的脂肪酸，人摄入过多会增加动脉硬化的风险，C正确；动物细胞的细胞膜中含少量胆固醇，人体内的胆固醇还能参与血液中脂质的运输，D正确。答案B4.(2019华师一附中摸底考试)下表是人体血脂的正常生理指标数据。请分析判断下列有关脂质的说法，正确的是()项目含量总脂4.57.0(gL1)450700(mgdL1)总胆固醇2.86.0(mmolL1)110230(mgdL1)胆固醇占总胆固醇的0.700.75(70%75%)磷脂1.73.2(mmolL1)130250(mgdL1)甘油三酯0.231.24(mmolL1)20110(mgdL1)A.磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分B.胆固醇酯占血液中脂质的70%75%，在人体内参与血液中脂质的运输C.血液中甘油三酯含量一旦超过1.24 (mmolL1)，人体就一定会患病D.在血浆中能够检测到性激素、脂肪酸等固醇类物质解析磷脂含有C、H、O、N、P，是构成生物膜的主要成分，A正确；胆固醇酯占总胆固醇的70%75%，胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输，B错误；血液中正常的甘油三酯含量是0.231.24 (mmolL1)，超过1.24 (mmolL1)，人体可能会患病，C错误；性激素的化学本质是固醇类物质，脂肪酸是脂肪的组成单位，不是固醇类物质，D错误。答案A1.脂肪与糖类的区别(1)相对于糖类、蛋白质分子，脂肪分子中H的比例高，而O的比例小。故在氧化分解时，单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。(2)油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。(3)脂肪含氢高，因此氧化分解时消耗的O2多，故呼吸熵小于1(葡萄糖氧化分解时的呼吸熵为1)。2.能源物质的3个“一”与1个“二”考点三细胞呼吸的方式及过程1.探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)酵母菌细胞呼吸的方式(2)产物检测装置图注：a.图甲中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是清除空气中的CO2。b.图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。产物的检测试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色绿色黄色酒精在酸性条件下，橙色的重铬酸钾灰绿色(1)实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？提示此实验为对比实验，对比实验不另设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。(2)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？提示煮沸的目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。2.细胞的有氧呼吸(1)过程图解(2)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路3.无氧呼吸4.不同生物无氧呼吸产物5.细胞呼吸方式或类型的判定(1)判断细胞呼吸方式的三大依据(2)“实验法”判断生物呼吸类型装置物理误差的校正，为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，设置如图所示的丙装置，(除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。)点悟(1)若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒处理。(3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。教材高考1.高考重组判断正误(1)与风干前相比，风干种子中细胞呼吸作用的强度高(2018全国卷，4C)()(2)与风干前相比，风干种子中有机物的消耗减慢(2018全国卷，4A)()(3)在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置(2018北京卷，4A)()(4)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧环境中(2013全国卷，3C)()提示(1)风干种子的呼吸强度较弱(2)(3)酵母菌是异养兼性厌氧型菌，制作果酒利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精，但初期酵母菌需通过有氧呼吸进行大量繁殖，故葡萄汁装入发酵瓶时，需留有大约1/3的空间。(4)破伤风芽孢杆菌为厌氧菌，适宜生活在无氧环境中。2.深挖教材(1)(中图版必修1 P71“巩固提高1题”拓展)1 mol葡萄糖彻底氧化分解及分解成乳酸时分别释放多少能量？其中有多少能量储存于ATP中？两者有何差异及共性？热能散失是否是能源浪费？提示1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量2 870 kJ中有1 161 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。而1 mol分解成乳酸时释放196.65 kJ能量。有61.08 kJ左右的能量转移至ATP中，两者的共性是多数能量以热能形式散失，差异是彻底氧化分解释放能量较多，热能散失是维持体温所必需的，并非能源浪费。(2)(中图版必修1 P68“探究活动”拓展)用酵母菌酿制的葡萄酒，其酒精度为何只能维持12%16%?提示一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物(如酒精)的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。故其酒精度不会继续上升。结合有氧呼吸、无氧呼吸的过程，考查归纳概括能力1.(2018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解析植物在黑暗中既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，A正确；食物链上某一营养级同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正确；对于以糖类为底物的呼吸作用来说，有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物为乳酸或者酒精和CO2，C错误；植物光合作用的光反应阶段、有氧呼吸过程的第一、第二、第三阶段以及无氧呼吸第一阶段都可以合成ATP，D正确。答案C2.(2019广东深圳模拟)甲图是细胞呼吸示意图，乙图是某细胞器结构示意图。下列说法中正确的是()A.阶段均放出少量能量B.水参与第阶段的反应，该过程发生在乙图中的b处C.人体细胞分解等量的葡萄糖，阶段释放CO2的量是阶段的1/3D.分别发生在乙图中的a、c处解析阶段为有氧呼吸及无氧呼吸的第一阶段，阶段为无氧呼吸的第二阶段，阶段为有氧呼吸的第二阶段，阶段无能量的释放，阶段有少量能量的释放；水参与有氧呼吸第二阶段即甲图中阶段，该过程发生的场所为线粒体基质即b处；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸；阶段发生的场所为细胞质基质，阶段发生的场所为线粒体内膜。答案B结合细胞呼吸类型的判断，考查批判性思维的能力3.(2017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的摩尔数不同解析分生组织细胞比成熟细胞的代谢旺盛、消耗能量多，所以呼吸速率也更大，A错误；如果细胞进行的无氧呼吸是产生乳酸的方式，则细胞既不吸收O2也不放出CO2，B错误；低氧环境下储存果实，既有效地抑制无氧呼吸，同时有氧呼吸也非常弱，所以消耗的有机物相对最少，C正确；细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。答案C4.(2019山西实验中学联考)不同的呼吸底物(葡萄糖、脂肪等)或不同的呼吸方式释放的二氧化碳量与吸收的氧气量不同。以葡萄糖为呼吸底物时，释放的二氧化碳量与吸收的氧气量相等。某科研小组选取4份不同的材料在一定氧气浓度条件下开展了细胞呼吸方式的探究实验，实验结果如表所示(单位为mg/h)。下列说法正确的是()释放的二氧化碳量吸收的氧气量甲材料5040乙材料3060丙材料5050丁材料00A.甲材料最可能是花生种子B.乙材料最可能是小麦种子C.丙材料可能是马铃薯块茎D.丁材料只能是没有生命活动的材料解析甲材料中二氧化碳释放量大于氧气吸收量，所以该材料最可能是富含糖类的材料，如小麦种子，A错误；乙材料中二氧化碳释放量小于氧气吸收量，所以该材料最可能是富含脂肪的材料，如花生种子，B错误；丙材料中二氧化碳释放量等于氧气吸收量，所以该材料可能是动物组织或无氧呼吸时产生乳酸的植物器官，如马铃薯块茎，C正确；丁材料中没有二氧化碳释放和氧气吸收，所以该材料可能是没有生命活动的材料或只进行产生乳酸的无氧呼吸的材料，如乳酸菌等，D错误。答案C结合教材实验拓展，考查科学探究5.(2019山东泰安质检)如图为某实验小组为研究细胞的结构和功能设计的三组实验，其他相关实验条件适宜。请回答下列问题：(1)为了研究线粒体或叶绿体的功能，需要将细胞中的线粒体或叶绿体分离出来，常用的方法是_法。(2)图甲装置和图乙装置的实验现象有何区别？_。请分析产生差异的主要原因：_。(3)图丙装置在适宜的光照下_(填“能”或“不能”)产生氧气。若光照条件下突然停止二氧化碳供应，一段时间后ATP的合成速率将_(填“增大”“不变”或“减小”)。解析(1)分离细胞器常用的方法是差速离心法。(2)图甲装置和图乙装置的差异是原料的差异，线粒体不能直接利用葡萄糖，但可以利用丙酮酸进行有氧呼吸的第二、三阶段，产生二氧化碳和水。(3)图丙装置中有完整的叶绿体，提供适宜的光照，可以进行光合作用放出氧气。如果光照条件下停止二氧化碳供应，C3会减少，ATP的消耗减少，故ATP的合成速率减小。答案(1)差速离心(2)图甲装置无明显变化，图乙装置有气体产生线粒体不能直接利用葡萄糖，但可以分解丙酮酸产生二氧化碳(合理即可)(3)能减小考点四影响细胞呼吸的外界因素及应用影响呼吸作用的4大外界因素及应用(1)温度(2)O2浓度(3)CO2浓度(4)水结合细胞呼吸的影响因素及应用，考查科学思维能力1.(2019中原名校质量考评)有学者欲研究影响玉米根尖细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图(注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是()A.实验中加入的呼吸底物是葡萄糖B.过程没有进行有氧呼吸第三阶段C.过程比过程耗氧速率低的原因可能是H不足D.过程比过程耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足解析实验研究的是影响线粒体耗氧速率的因素，因此实验中加入的呼吸底物是丙酮酸，A错误；过程有氧气消耗，因此进行了有氧呼吸的第三阶段，B错误；加入呼吸底物后耗氧速率加快，说明过程耗氧速率低的原因可能是H不足，C正确；加入ADP后耗氧速率加快，说明过程比耗氧速率低的主要原因是ADP不足，D错误。答案C2.(2019湖北黄冈调研)细胞呼吸是细胞重要的生命活动，下列说法错误的是()A.夏季连续阴天，大棚中白天适当增强光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量B.中耕松土、稻田定期排水，有利于根系有氧呼吸，防止幼根因酒精中毒而腐烂C.细胞呼吸的每个阶段都会合成ATP，生物体内合成ATP的能量都来自细胞呼吸D.低氧、零上低温有利于贮存水果、蔬菜，其原理都是降低了细胞呼吸解析夏季连续阴天，白天光照强度减弱，光合作用合成的有机物减少，夜晚气温较高，细胞呼吸较强，分解的有机物较多，不利于植物生长，所以大棚中白天应适当增强光照，提高光合作用强度，夜晚应适当降低温度，降低细胞呼吸强度，从而增加净光合作用强度，提高作物产量，A正确；中耕松土、稻田定期排水，有利于根系进行有氧呼吸，可防止根细胞无氧呼吸产生过多酒精，导致幼根因酒精中毒而腐烂，B正确；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，绿色植物中合成ATP的能量可以来自光合作用和呼吸作用，C错误；酶的活性受温度影响，低温降低细胞中酶的活性，使细胞代谢活动减弱，有机物的消耗减少，水果、蔬菜在充足的氧气条件下，能进行有氧呼吸，细胞代谢旺盛，有机物消耗多，而在低氧条件下，有氧呼吸较弱，同时又能抑制无氧呼吸，所以贮存水果、蔬菜应在零上低温、低氧条件下，D正确。答案C氧浓度与细胞呼吸间关系的曲线图(1)曲线ADB：无氧呼吸释放的CO2量。(2)曲线ODCE：有氧呼吸释放的CO2量。(3)曲线AFCE：细胞呼吸释放的CO2量。(4)A点：只进行无氧呼吸且无氧呼吸强度最大。(5)B点：无氧呼吸终止点，氧气浓度再增大，只进行有氧呼吸。(6)C点：该点再向右的CE段产生的CO2全部为有氧呼吸产生。(7)D点：无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同。(8)F点：细胞呼吸产生的CO2总量最小，该点的氧气浓度一般作为储存水果、蔬菜的最佳氧气浓度。结合细胞呼吸相关实验，考查科学探究能力和长句应答能力3.(2019安阳模拟)如图是小麦果实的结构及其发育的模式图，图中表示不同的生理过程。请回答下列问题：(1)萌发初期，小麦胚乳被包裹在果皮和种皮内(氧气无法进入)，淀粉在物质A的作用下分解成葡萄糖，葡萄糖在过程中除最终产生热量外，还产生_(至少答出两种)等物质。若用一定浓度的_(填激素名称)处理，则小麦种子无须发芽就可产生物质A。(2)萌发时，胚乳中的部分有机物供胚发育成幼苗，在此过程中，胚细胞经过_形成幼苗。假设种子萌发过程中所需的营养物质都来自胚乳。已知1 d内每粒小麦种子胚乳干重减少7.1 mg，每粒萌发种子干重减少3.6 mg，则该段时间内每粒种子的有机物转化速率为_mg/(粒d)。(3)已知小麦种子中含有大量的淀粉，在萌发后期发现，小麦种子在单位时间释放的CO2量多于O2吸收量，原因是_。解析(1)萌发初期，小麦胚乳被包裹在果皮和种皮中，主要进行无氧呼吸，将葡萄糖分解产生CO2、酒精和ATP，同时放出热量。物质A是淀粉酶，因为淀粉酶可催化淀粉分解成葡萄糖。若用赤霉素处理，小麦种子无须发芽就可产生物质A。(2)胚细胞经过细胞的分裂和分化过程形成幼苗。由图可知，胚乳的干重减少，这些有机物有两个去路：用于种子自身生长和发育、呼吸作用消耗，而萌发种子干重减少的有机物是细胞呼吸消耗的有机物，因此24 h内每粒小麦种子的胚乳减少的7.1 mg的有机物等于呼吸作用消耗的3.6 mg与用于自身生长、发育消耗的有机物之和，因此该时间内每粒种子的有机物转化率为：7.13.63.5mg/(粒d)。(3)以糖类为营养物质时，小麦种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，才会使得单位时间释放的CO2量多于O2吸收量。答案(1)CO2、酒精(和ATP)赤霉素(2)(细胞)分裂和(细胞)分化3.5(3)萌发后期小麦种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1细胞中并非含有大量ATP点拨细胞中ATP含量少，但可以通过ADP和ATP的相互转化不断合成ATP，满足生物体的需要。易错点2线粒体不能分解葡萄糖点拨真核细胞中葡萄糖的彻底分解离不开线粒体，但线粒体不能直接将葡萄糖氧化分解只有在细胞质基质中将葡萄糖分解为丙酮酸后，在有O2存在的条件下，丙酮酸才能在线粒体中被进一步彻底氧化分解为CO2和H2O。易错点3无氧呼吸两个阶段并非都产生ATP点拨无氧呼吸过程ATP只产自第一阶段，第二阶段不产生。易错点4有H2O产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸点拨细胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不 一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。深度纠错1.(2019北京平谷模拟)下列关于叶肉细胞内ATP描述正确的是()A.ATP的结构决定了其在叶肉细胞中不能大量储存B.光合作用产生的ATP可以为Mg2进入叶肉细胞直接提供能量C.ATP水解失掉两个磷酸基团后，可以作为逆转录的原料D.葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解，可以产生大量ATP解析ATP中远离A的高能磷酸键容易断裂和生成，故ATP在细胞内的含量很少，A正确；光合作用光反应产生的ATP只能用于暗反应，B错误；ATP失去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为转录的原料，C错误；葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中，D错误。答案A2.(2018广东佛山模拟)如图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关叙述正确的是()A.该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行B.图中(一)、(二)两阶段产生H的场所都是线粒体C.图中(三)阶段产生的水中的氢都来自葡萄糖D.图中两物质依次是H2O和O2解析题图为细胞有氧呼吸过程图解，该过程有光无光均可进行；图中(一)阶段产生H的场所是细胞质基质，(二)阶段产生H的场所是线粒体；图中(三)阶段产生的水中的氢来自葡萄糖和水；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在水的参与下分解成H和CO2，释放少量能量，有氧呼吸的第三阶段是前两个阶段产生的H与O2结合生成水，释放大量能量，因此图中的两物质分别为H2O和O2。答案D随堂真题&预测1.(2017海南卷，5)关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是()A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量解析淀粉水解的过程没有伴随ATP的生成，A错误；人体大脑活动所需能量主要来自葡萄糖的氧化分解，B错误；叶肉细胞中合成葡萄糖是储存能量的过程属于吸能反应，C正确；硝化细菌属于化能合成生物，它主要利用氨氧化成亚硝酸盐或将亚硝酸盐氧化成硝酸盐的过程中释放的能量，D错误。答案C2.(2015海南卷，3)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B.ATP可为物质跨膜运输提供能量C.ATP中高能磷酸键水解可释放能量D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成解析ATP由腺嘌呤、核糖(而不是脱氧核糖)、磷酸组成，D错误。答案D3.(2013全国卷，3)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，但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成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解析破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型，在有氧的环境中，破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制，C错误。答案C4.(2020高考预测)小球藻为单细胞绿藻，细胞呈球形或椭圆形，内有一个周生、杯状或片状色素体，以快速繁殖著称(能在20 h增长4倍)。某生物兴趣小组想通过自主创新实验探究小球藻的光合作用与呼吸作用等生理过程，现制作如下装置进行实验(实验前均抽除两装置中原有的空气)。(1)在已知酵母菌与乳酸菌生理特性的基础上，第一生物兴趣小组设置了如下对照实验：将装置一、二放在相同且适宜光照下20 h，然后观察实验现象。请结合题干信息回答，此实验的自变量为_，因变量为_，无关变量为_(至少写两项)，观测指标为_。(2)兴趣小组想进一步利用以上同样装置进行实验，继续观察小球藻呼吸作用过程中装置内气体的变化情况，在实验前提条件相同的情况下，特在以上两装置的通气管正中央各加上一滴带荧光的红墨水滴。你认为哪个装置更为合适？_。为什么？_。此时实验装置应放在_环境中。解析(1)由于装置一锥形瓶中活酵母菌能进行无氧呼吸，产生二氧化碳，为光照环境中小球藻的光合作用提供二氧化碳，促进小球藻的快速繁殖，在同样环境下，由于乳酸菌是厌氧型菌，装置二中的活乳酸菌只能进行无氧呼吸产生乳酸，无二氧化碳产生，因此两装置放在相同且适宜的光照条件下进行实验时，实验中的自变量为锥形瓶中产物二氧化碳的有无，因变量则为小球藻光合作用速率，两装置相较而下，实验者可将试管中小球藻的数量变化作为观测指标来判断光合作用速率。此时实验中的无关变量很多，如：试管中小球藻的初始数量、实验装置的气密性、锥形瓶中葡萄糖和菌类的混合液的量、温度等。(2)兴趣小组想进一步利用现有装置进行小球藻呼吸作用实验，特在以上两装置的通气管正中央各加上一滴带荧光的红墨水滴后，选用装置二更合适。因为相较于装置一，装置二锥形瓶中乳酸菌进行无氧呼吸无二氧化碳产生，不会对小球藻的呼吸作用结果观察造成干扰。答案(1)二氧化碳的有无小球藻光合作用的速率(或光合作用的强度)试管中小球藻的初始数量、实验装置的气密性、锥形瓶中葡萄糖和菌类的混合液的量、温度(任选其二，其他合理答案也可)试管中小球藻的数量变化(2)装置二因为相较于装置一，装置二锥形瓶中乳酸菌进行无氧呼吸无二氧化碳产生，不会对小球藻的呼吸作用结果观察造成干扰黑暗课后分层训练(时间：35分钟)1.(2019江西抚州一中月考)关于ATP的叙述中，错误的是()A.ATP分子中含有三个高能磷酸键B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化C.ATP分子水解掉两个高能磷酸键后变成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质解析ATP分子是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的，它含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，水解掉两个高能磷酸键后变成腺嘌呤核糖核苷酸，A错误，C正确；细胞中ATP的含量不多，但能不断地合成和水解(正常细胞中ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生且处于动态平衡之中)，从而保证细胞中稳定的供能环境，B正确；ATP分子中的“A”代表腺嘌呤和核糖组成的腺苷，而DNA、RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤，D正确。答案A2.(2019中原名校质量考评)下列有关细胞代谢的叙述，错误的是()A.线粒体中产生的CO2可进入叶绿体中被利用B.细胞质基质中产生的H可进入线粒体还原O2C.线粒体中合成的ATP可进入细胞核发挥作用D.叶绿体中合成的葡萄糖可进入线粒体进行氧化分解解析线粒体中产生的CO2可释放到外界环境，也可进入叶绿体中被利用，A正确；有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，产生的H可进入线粒体还原O2，无氧呼吸时，细胞质基质中产生的H不能进入线粒体还原O2，B正确；细胞核中DNA复制和转录均需要能量，线粒体中合成的ATP可进入细胞核发挥作用，C正确；线粒体不能直接利用葡萄糖，只能利用丙酮酸，D错误。答案D3.(2019山东潍坊模拟)下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。有关说法错误的是()A、图甲中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B.图乙中进行过程时，图甲中的c键断裂并释放能量C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性D.夜间有O2存在时，图乙中过程主要发生在线粒体解析图甲中A代表的是腺嘌呤，A错误；ATP水解生成ADP的过程中是远离A的高能磷酸键断裂，也就是c键断裂，B正确；酶催化作用的高效性可使ATP与ADP进行快速转化，C正确；夜间有O2存在时，ATP合成的主要场所是线粒体，D正确。答案A4.(2019山东师大附中模拟)如图是酵母菌细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是()A.条件X下葡萄糖中能量的去向有3个B.条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液D.物质a产生的场所为线粒体基质解析根据产物“酒精”判断条件X为无氧(或缺氧)，酵母菌以葡萄糖为底物的无氧呼吸的能量去向包括储存在酒精和ATP中、以热能形式散失，共3个去向，A正确；条件Y为有氧，有氧呼吸第一阶段，葡萄糖在细胞质基质中被分解，B错误；检测酒精的试剂甲为酸性的重铬酸钾溶液，溴麝香草酚蓝水溶液用于CO2的检测，C错误；物质a为CO2，无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，D错误。答案A5.(2019吉林长春联考)如图表示不同O2浓度和温度对某植物根尖成熟区细胞有氧呼吸速率的影响，下列有关叙述正确的是()A.限制A点有氧呼吸速率的环境因素一定与温度和O2浓度无关B.当O2浓度低于20%时，细胞处于30 和35 条件下相关酶的活性相近C.若温度为10 ，有氧呼吸速率最大值对应的O2浓度可能低于30%D.当O2浓度为0时，细胞只通过无氧呼吸在细胞质基质中积累H解析分析题图可知，催化有氧呼吸的相关酶的最适温度为2035 ，而A点对应的温度(30 )并不一定是最适温度，因此，限制A点有氧呼吸速率的因素也可能与温度有关，A错误；由题图可知，当O2浓度低于20%时，30 与35 条件下的有氧呼吸速率相等(两条曲线重合)，说明此时的主要限制因素是O2浓度，当O2浓度高于20%时，相同O2浓度下，30 条件下的有氧呼吸速率大于35 条件下的，说明30 时相关酶的活性高于35 时相关酶的活性，B错误；分析题图可知，当温度为10 时，有氧呼吸速率的最大值应低于15 条件下的，再结合不同温度下有氧呼吸速率达到最大值对应O2浓度的变化趋势可知，10 条件下有氧呼吸速率达到最大值时对应的O2浓度可能会低于30%，C正确；当O2浓度为0时，细胞只能进行无氧呼吸，在无氧呼吸的第一阶段产生H，产生的H没有在细胞质基质中积累，而是参与无氧呼吸第二阶段的反应，D错误。答案C6.(2019豫南九校期末联考)有氧呼吸过程中，H中的H需要经一系列过程才能传递给分子氧，氧与之结合生成水，下图为其传递过程的两条途径，真核生物体内存在其中的一条或两条途径。回答相关问题：(1)在有氧呼吸的过程中，H的本质是_，有氧呼吸的化学反应式可表示为：_。(2)在有氧呼吸的第二阶段，是否需要氧气的存在，请提出一种合理的解释_。(3)研究发现，“物质6物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒，细胞呼吸全被抑制，导致死亡；而对天南星科植物用氰化物处理，呼吸速率降低，但并未完全被抑制。结果表明：天南星科植物存在_(填“途径1”“途径2”或“途径1和途径2”)。(4)天南星在开花时，其花序会释放大量能量，花序温度比周围温度高1535 ，促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现，此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是_。天南星科植物这种性状的形成是长期_的结果。解析(1)有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和H，发生的场所是细胞质基质，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和H，发生的场所是线粒体基质，第三阶段是前两阶段产生的H 与氧气反应生成水，发生在线粒体内膜上。在有氧呼吸过程中，H在实质上是NADH(或还原型辅酶)(与光合作用中的NADPH不同)，有氧呼吸的化学反应式是：C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量。(2)只有在氧气存在的情况下，丙酮酸才能进入到线粒体(基质)；否则，丙酮酸不能进入到线粒体(基质)。(3)对天南星科植物用氰化物处理，呼吸速率降低，但并未完全被抑制，说明天南星科植物存在途径1和途径2。(4)花序会释放大量能量，花序温度比周围温度高1535 ，说明应该是细胞呼吸过程中有相当一部分能量以热能的形式散失了，并且散失的热能多于其他细胞，导致物质氧化分解释放的能量储存在ATP中的较少。天南星科植物这种性状的形成是经过长期自然选择的结果，是对环境的一种适应。答案(1)NADH(或还原型辅酶)C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量(H2O不能抵消，条件、能量等均不能缺少或出现错误)(2)需要，只有在氧气存在的情况下，丙酮酸才能进入到线粒体(基质)(3)途径1和途径2(4)途径2增强，物质氧化分解释放的能量储存在ATP中的较少，大量以热能形式散失自然选择(或进化)7.(2019天津