高考生物 热点题型和提分秘籍 专题08 细胞的能量“通货”ATP　ATP的主要来源细胞呼吸（含解析）.doc

专题08 细胞的能量“通货”-atpatp的主要来源-细胞呼吸【高频考点解读】1.atp在代谢中的作用()。2.细胞呼吸()。3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。【热点题型】题型一 细胞的能量通货atp 例1、atp是细胞内的直接能源物质，可通过多种细胞途径产生(如图所示)。以下说法中正确的是()aa过程和b过程都有h的生成ba过程和b过程都要在细胞器中进行co2由红细胞进入肝脏细胞的线粒体，使肝脏细胞内的adp含量迅速下降d在物质和能量上都可成为可逆反应答案a【提分秘籍】 1相关化合物中“a”的辨析2联系新陈代谢、细胞结构等，多角度理解atp的合成与水解3.规避6个易错点(1)atp并不是细胞内唯一的高能化合物、高能化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的utp、gtp、ctp及动物体内的磷酸肌酸。(2)atp与adp的相互转化不是可逆反应，因为转化过程中的所需酶、能量来源和去路及反应场所都不完全相同，但是物质是可循环利用的。(3)atp与adp转化总处于“动态平衡”中，切不可认为atp合成量大于分解量或atp分解量大于合成量(如剧烈运动时atp分解量增加，此时其合成量也增加)。(4)细胞放能反应中可将adp与pi合成atp，吸能反应中可将atp水解为adp与pi。(5)atp产生量与o2供给量之间的关系模型分析(6)不可误认为atp等同于能量atp是一种高能磷酸化合物，其分子式可以简写为appp，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kj/mol的能量，所以atp是与能量有关的一种物质，不可将atp与能量等同起来。【举一反三】 下列关于生物体内的atp的叙述正确的是()a甲、乙、丙都不含高能磷酸键b植物体内能量1可以用于水的光解c乙是构成rna的基本组成单位之一d能量2可以来自蛋白质水解答案c题型二 细胞呼吸例2、为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入af试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。试管编号加入的物质细胞质基质线粒体酵母菌abcdef葡萄糖丙酮酸氧气注：“”表示加入了适量的相关物质，“”表示未加入相关物质。(1)会产生co2和h2o的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的h，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(dnp)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明dnp使分布在_的酶无法合成atp。若将dnp加入试管e中，葡萄糖的氧化分解_(填“能”或“不能”)继续进行。解析酵母菌为兼性厌氧生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；在无氧条件下进行无氧呼吸，其场所是细胞质基质。(1)分析表格，试管a中加入的是丙酮酸，在有o2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管b中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生co2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分解丙酮酸，所以c试管中有co2和h2o产生，而d试管无。分析试管e、f，酵母菌在有氧条件下，能把c6h12o6彻底氧化分解产生co2和h2o；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生co2和c2h5oh。从而可以判断，能产生co2和h2o的试管有c、e，能产生酒精的答案(1)c、eb、fb、d、f(2)线粒体内膜能 【提分秘籍】 1判定细胞呼吸方式的三大依据2酵母菌细胞呼吸方式的探究(1)装置及相关解读(2)实验成功关键点分析实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。a瓶内液体是质量分数为10%的naoh溶液，其作用是吸收空气中的co2，以排除其对实验结果的干扰。图中可检测到co2的为c、e，相比而言，c中co2产生量既多又快。图中可检测到酒精的只有d。实验现象条件澄清的石灰水的变化/出现变化的时间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。在有氧条件下产生的co2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量co2。3必须关注的3个易错点(1)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。(2)无氧呼吸产物不同直接原因是由于催化反应的酶的种类不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同或基因选择性表达所致。(3)无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞、蛔虫等，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。一些原核生物虽无线粒体，但可进行有氧呼吸。【举一反三】 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d分别发生在乙图中的a、c处答案b题型三 影响细胞呼吸的因素及其在生产实践 例3、以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官co2释放量和o2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是()a甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的a点b甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的d点c甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的d甲图中氧浓度为d时没有酒精产生答案b【提分秘籍】 1细胞呼吸曲线的识别技巧(1)典型曲线模型(2)模型解读点的含义r点：只进行无氧呼吸；p点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，co2释放总量有氧呼吸释放量无氧呼吸释放量；p点以后：只进行有氧呼吸；q点：释放的co2量最少，此条件最有利于蔬菜水果或种子的保存；b点：有氧呼吸吸收的o2量(或释放的co2量)等于无氧呼吸释放的co2量。线的含义两种呼吸方式同时存在的区段是rqp；rq区段co2生成量急剧减少的原因是随着o2浓度增加，无氧呼吸受到抑制；区域orp的面积表示无氧呼吸产生的co2量。2细胞呼吸探究实验成功的关键点进行探究酵母菌的呼吸方式实验时，实验前必须检验装置的气密性，一般情况下，实验失败的原因就是装置封闭不严，导致细胞呼吸产生的co2不能全部通入澄清石灰水中。【举一反三】 甲、乙两图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下面的问题。(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是_，如果呼吸强度不能用co2的释放量表示，原因是_。(2)图乙中b点的co2来自_(填细胞结构)，当o2浓度达到m点以后，co2释放量不再继续增加的内因是_。(3)温室生产过程中，施用有机肥比单纯施用化肥具有明显的增产效果。试从碳素营养的角度分析其中的原因是_。答案(1)无氧呼吸该生物无氧呼吸的产物是乳酸(2)细胞质基质呼吸酶的数量是有限的(3)土壤微生物分解有机肥释放co2【高考风向标】（2015年海南卷.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 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【答案】d【解析】酵母菌进行酒精发酵过程中有atp生成，a正确；atp可为主动运输提供能量，b正确；atp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，c正确；atp由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，d错误。（2015年上海卷.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（ ）【答案】d（2015年上海卷.11）葡萄糖的无氧分解过程中，选项中各产物出现的先后顺序正确的是（ ）酒精co2 h2oatp乳酸h丙酮酸abcd【答案】c【解析】葡萄糖无氧分解过程中，先是葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸产生少量的atp，接着丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳或乳酸。即在无氧呼吸第一阶段生成丙酮酸、atp，无氧呼吸第二阶段产生酒精和二氧化碳或乳酸；葡萄糖的无氧分解过程中，选项中各产物出现的先后顺或，答案选c。（2015年上海卷.14）下列细胞中，其无氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是（ ）a密闭塑料袋中苹果的细胞 b用于制作酒精的酵母菌c剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞 d浇水过多的青菜根部细胞【答案】c【解析】苹果无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳；a错误。酵母菌无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳；b错误。动物细胞无氧呼吸产物是乳酸；c正确。浇水过多的青菜根部细胞无氧呼吸产物主要是酒精和二氧化碳；d错误。(2014全国卷)atp是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关atp的叙述，错误的是()a线粒体合成的atp可在细胞核中发挥作用b机体在运动时消耗atp，睡眠时则不消耗atpc在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成atpd植物根细胞吸收矿质元素离子所需的atp来源于呼吸作用【答案】b (2014江苏单科，14)下列生命活动中不需要atp提供能量的是()a叶肉细胞合成的糖运输到果实b吞噬细胞吞噬病原体的过程c淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖d细胞中由氨基酸合成新的肽链【解析】叶肉细胞合成的糖运出叶肉细胞及糖在运输路径中的跨膜过程均需atp提供能量；吞噬细胞以胞吞方式吞噬病原体的过程需消耗能量；细胞中小分子的氨基酸脱水缩合形成肽链的过程需要atp供能；淀粉在淀粉酶的催化作用下水解为葡萄糖的过程不消耗能量。【答案】c (2014海南卷)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_呼吸，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)在1224 h期间，o2的吸收速率很低且几乎不变，而co2的释放速率在增大，说明在此期间呼吸作用的主要方式是无氧呼吸，其进行的场所是细胞质基质，种子萌发过程中无氧呼吸的产物是乙醇和co2。(2)从第12 h至胚根长出期间，萌发的种子不进行光合作用制造有机物，只进行呼吸作用分解有机物，故萌发种子的干物质总量会减少。(3)胚根长出后o2的吸收速率迅速上升，说明萌发种子的有氧呼吸速率明显升高。【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 (2013安徽理综，3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是()a种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛b种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降c种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降d种子呼吸速率下降有利于干物质合成【答案】d (2013课标，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。【答案】c 【高考押题】 1能产生水和合成atp的结构是()a核糖体 b线粒体内膜c叶绿体内膜 d类囊体膜解析理解产生atp的生理过程是解题的关键。核糖体是合成蛋白质的场所；氨基酸通过脱水缩合反应生成肽键和水，但要消耗atp；在线粒体内膜上既有水的产生也有atp的产生；叶绿体只在类囊体膜(非内膜)上产生atp，但不产生水。答案b2细胞内atp与adp相互转变的过程中()a速率是稳定不变的 b都有水的产生c催化反应的酶不同 d反应的部位都相同解析在不同细胞中，atp与adp相互转变的速率是不同的；atp和adp相互转变过程中不都有水的产生；atp和adp相互转变时反应的部位不完全相同。答案c3atp是细胞的能量“通货”，下列说法正确的是()aatp脱去2个磷酸基团后是dna的基本组成单位之一batp与adp相互转化的能量供应机制是生物界的共性catp的合成总是伴随有机物的氧化分解d黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生atp答案b4如图atp(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是()a在主动运输过程中，乙的含量会显著增加b甲乙和丙乙过程，起催化作用的酶空间结构相同c丙是dna的基本组成单位之一d丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成答案d5酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，atp是一切生命活动的直接能源物质。如图是atp中磷酸键逐级水解的过程图，下列说法不正确的是()a绿色植物叶肉细胞内，叶绿体和线粒体均能合成atp，但两者合成atp的用途不同b酶ac催化的反应(底物的物质的量相同)，产生最少的是过程c酶a发挥作用时一般伴随着放能反应的进行d是组成hiv遗传物质的单体之一解析酶a发挥作用时，一般伴随着需能反应的进行，c错误。答案c6下列关于细胞呼吸的叙述正确的是()a种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化b细胞中atp/adp的比值下降可促进细胞呼吸c细胞呼吸过程中产生co2的场所是线粒体基质d检测co2产生可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸解析细胞中atp的合成与分解保持动态平衡，atp/adp的比值下降可促进细胞呼吸，b正确；细胞呼吸过程中产生co2的场所不只是线粒体基质，c错误；乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸，不产生co2，d错误。答案b7下列关于无氧呼吸的说法正确的是()a马铃薯块茎和动物骨骼肌细胞只能进行无氧呼吸b无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同c在同一细胞内无氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸d无氧呼吸的两个阶段都产生atp解析氧气充足时，马铃薯块茎、动物骨骼肌细胞均进行有氧呼吸，a错误；同一细胞只能进行一种无氧呼吸，c错误；无氧呼吸只有第一阶段产生atp，d错误。答案b8如图为晴朗白天植物叶肉细胞的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是()a6来自叶绿体b3全部释放到大气中c产生的8主要用于合成atpd催化23的酶全存在于线粒体内膜上答案a91861年巴斯德发现，利用酵母菌酿酒的时候，如果发酵容器存在氧气，会导致酒精产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是()a酒精o2丙酮酸细胞质基质b丙酮酸o2co2线粒体基质cho2h2o线粒体内膜dh2oo2h类囊体膜解析有氧呼吸中o2消耗于线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段。答案c10在人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，关于h的来源和用途的叙述，最准确的是()选项呼吸类型h的来源h的用途a有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水b有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水c无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸d无氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成酒精解析人体细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸的过程中，h来源于葡萄糖和水，其在第三阶段与氧结合生成水；人体细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸的过程中，h来源于葡萄糖，用于生成乳酸。答案b11下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是()a该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组b若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄c可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测co2的产生速率d若c瓶和e瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式答案c12将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时，其o2的消耗量和co2的产生量如表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是()氧浓度/%abcdeco2产生量/(molmin1)1.21.01.31.63.0o2的消耗量/(molmin1)00.50.71.23.0a.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行b氧浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.3 molmin1c氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有用于酒精发酵d氧浓度为b时，较适宜于苹果的储藏答案b13下表是某运动员在运动时血液中乳酸浓度的变化情况。请回答下列问题。时间/min05101520253035404550556055538719082613935262320(1)从表中数据可以看出，运动员的无氧呼吸从第_min时已经明显增强，第_min时血液中乳酸浓度出现下降。(2)该运动员在剧烈运动过程中，细胞内产生atp的场所有_。(3)呼吸熵是指生物体在同一时间内，呼吸作用所释放的co2和吸收o2的分子数之比。该运动员在剧烈运动时，若分解的有机物全是糖类，则图中可以正确反映呼吸熵随时间变化曲线的是_。解析(1)从表中可以看出，15 min时运动员体内的乳酸含量明显增多，故此时运动员的无氧呼吸已经明显增强；在30 min时运动员体内的乳酸浓度出现下降。(2)人在剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以细胞内产生atp的场所有细胞质基质和线粒体。(3)若人体细胞分解的有机物全部是糖类，则其在无氧呼吸过程中不产生co2，而在有氧呼吸过程中产生的co2与消耗的o2等量，故其呼吸熵始终为1，即图甲所示。答案(1)1530(2)细胞质基质、线粒体(3)图甲14经研究证实atp是细胞的能量“通货”。请分析回答问题。(1)人体细胞中的atp主要来自_(填生理过程名称)，其分子结构简式是_。研究发现，正常成年人安静状态下24 h有40 kg atp发生转化，而细胞内adp、atp的浓度仅为210 mmol/l，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)细胞间隙中的atp在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)为了研究x物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的x物质将细胞处理24 h，然后测量各组细胞内atp的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：实验组编号x物质的浓度(mgml1)细胞内atp的浓度(mmolml1)细胞死亡/%a0801b2703c45010d82025e16570f32195该实验的