（选考）2021版新高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第8讲 ATP及其主要来源——细胞呼吸学案 新人教版

1 第第 8 8 讲讲 atpatp 及其主要来源及其主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 考点 1 atp 的结构和功能 1 atp 的结构和功能 2 atp 和 adp 的相互转化过程比较 2 3 atp 产生量与 o2供给量之间的关系模型分析 解读 必修 1 p90 思考与讨论 改编 如果把糖类和脂肪比作大额支票 atp 则相当于现金 这种比喻的道理是 答案 糖类和脂肪分子中能量很多而且很稳定 不能被细胞直接利用 这些稳定的化 学能只有转化成 atp 分子中活跃的化学能 才能被细胞直接利用 真题例证 体验 2019 高考天津卷 下列过程需 atp 水解提供能量的是 a 唾液淀粉酶水解淀粉 b 生长素的极性运输 c 光反应阶段中水在光下分解 d 乳酸菌无氧呼吸的第二阶段 解析 选 b 唾液淀粉酶可以在体外适宜条件下水解淀粉 但体外环境中无 atp 存在 说明该反应不需要 atp 水解提供能量 a 不符合题意 生长素的极性运输为消耗能量的主 动运输过程 即需要 atp 水解提供能量 b 符合题意 光反应阶段水的光解不需要 atp 水 解提供能量 c 不符合题意 乳酸菌无氧呼吸第二阶段不需要 atp 也不产生 atp d 不符 合题意 3 考法纵览 诊断 1 叶绿体的类囊体膜上存在催化 atp 合成的酶 2018 全国卷 t1a 2 成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量 2018 全国卷 t2a 3 淀粉水解成葡萄糖时伴随有 atp 的生成 2017 海南卷 t5a 4 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 t4a d 5 含有 2 个高能磷酸键的 atp 是 dna 的基本组成单位之一 2016 海南卷 t11a 6 dna 与 atp 中所含元素的种类相同 2015 全国卷 t1a 7 活细胞内 atp 与 adp 的转化只能单向进行 2014 四川卷 t1d 长句应答 特训 回答下列关于 atp 的功能与动 植物细胞代谢的问题 1 植物细胞可以通过 形成 atp 而动物细胞只能通过 形成 atp 2 atp 水解释放的能量可用于主动运输 大脑思考 等 3 atp 的形成和水解与水有什么关系 4 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 5 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 答案 1 光合作用和细胞呼吸 细胞呼吸 2 发光发电 肌肉收缩 物质合成 4 3 atp 的形成过程中有水生成 而 atp 的水解过程需要消耗水 4 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 5 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 atp 的结构和功能 生命观念 1 2020 福建三明期末 下图为 atp 的结构示意图 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 表示鸟嘌呤 b 放能反应一般与 的断裂相联系 c 在 atp 与 adp 的相互转化中 可重复利用 d 若化学键 断裂 则左边的化合物是 adp 解析 选 c 图中 是腺嘌呤 和 是高能磷酸键 是磷酸基团 a 错误 吸能反 应一般与高能磷酸键的断裂相联系 b 错误 在 atp 与 adp 的相互转化中 物质是可逆的 只是能量不可逆 磷酸基团可重复利用 c 正确 若化学键 断裂 则左边的化合物是 amp d 错误 2 2020 山西太原高三模拟 atp 是细胞内的能量 通货 下列有关叙述不正确的 是 a atp 水解供能 实际上是指 atp 分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解 b 细胞内 atp 与 adp 相互转化的能量供应机制是生物界的共性 c atp 分子是由 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成 d atp 是主动运输 肌肉收缩 大脑思考的直接能源物质 解析 选 c atp 中远离腺苷 a 的高能磷酸键更易断裂 也很容易重新合成 atp 水 解供能 实际上是指 atp 分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解 a 正确 atp 是直接能源物 质 细胞内 atp 与 adp 相互转化的能量供应机制是生物界的共性 b 正确 atp 分子由 1 个 腺苷和 3 个磷酸基团组成 c 错误 atp 是细胞内的直接能源物质 可直接为主动运输 肌 肉收缩 大脑思考提供能量 d 正确 5 化合物结构简式 a 的含义共同点 atp 腺苷 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 atp 的转化和应用 科学思维 3 不定项 2020 山东潍坊期中 细胞内的化学反应伴随着能量的变化 下列相关叙 述错误的是 a 加入呼吸抑制剂可使细胞中 atp 生成减少 adp 生成增加 b 光合作用暗反应过程中有机物的合成需要 atp 水解提供能量 c 有机物氧化分解释放能量并储存在 atp 中 因此属于吸能反应 d atp 水解释放的能量不能用于维持人体体温的相对稳定 答案 cd 4 不定项 atp gtp ctp 和 utp 是细胞内四种高能磷酸化合物 它们的结构只是碱 基的不同 下列叙述错误的是 a ctp 中 c 是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的 b 1 分子 gtp 彻底水解可得到 3 种小分子物质 c atp 的合成常伴随着细胞内的放能反应 d utp 断裂三个高能磷酸键是构成 rna 的基本单位之一 解析 选 ad ctp 中 c 是由胞嘧啶和核糖构成的 a 错误 1 分子 gtp 彻底水解可 得到 3 种小分子物质 即鸟嘌呤 核糖和磷酸 b 正确 细胞的吸能反应常伴随着 atp 的 水解 放能反应总是与 atp 的合成相关联 c 正确 utp 断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶核 糖核苷酸 是构成 rna 的基本单位之一 d 错误 考点 2 细胞呼吸的方式与过程 1 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 实验原理 酵母菌的代谢类型 6 产物检测原理 产物试剂现象 颜色变化 澄清的石灰水变混浊 co2 溴麝香草酚蓝水溶液蓝色 绿色 黄色 酒精酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液橙色 灰绿色 2 实验步骤 2 有氧呼吸 1 过程图解 7 2 有氧呼吸的总反应式 c6h12o6 6o2 6h2o6co2 12h2o 能量 酶 3 无氧呼吸 1 过程图解 2 不同生物无氧呼吸的产物 3 产物不同的原因 直接原因 酶不同 根本原因 基因不同或基因的选择性表达 1 必修 1 p93 小字改编 肌质体是怎样组成的 有什么意义 答案 肌质体是肌细胞内由大量变形的线粒体组成的 其有利于肌细胞的能量供应 2 必修 1 p94 相关信息 改编 细胞呼吸产生的 h 指的是什么 答案 由氧化型辅酶 nad 转化成的还原型辅酶 nadh 3 必修 1 p94 内容改编 无氧呼吸两个阶段都释放能量吗 答案 不是 只有第一阶段释放能量 8 真题例证 体验 2019 高考全国卷 马铃薯块茎储藏不当会出现酸味 这种现象与马铃薯块茎细胞 的无氧呼吸有关 下列叙述正确的是 a 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 b 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 c 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成 atp d 马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 解析 选 b 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸 葡萄糖是细胞呼吸的原料而不 是产物 a 项错误 在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段 葡萄糖分解成丙酮酸 第二 阶段在相应酶的催化下 丙酮酸转化为乳酸 b 项正确 在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第 一阶段 1 分子葡萄糖分解成 2 分子丙酮酸 并且释放出少量能量 c 项错误 一般来说 氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸 故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加 酸味的产生 d 项错误 考法纵览 诊断 1 植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 2018 全国卷 t5a 2 细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精 出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行 无氧呼吸 2017 全国卷 t29 节选 3 若细胞既不吸收 o2也不放出 co2 说明细胞已停止无氧呼吸 2017 海南卷 t7b 4 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸 2013 全国卷 t3a 5 有氧和无氧时 酵母菌呼吸作用产物不同 2013 全国卷 t3d 长句应答 特训 据图分析有氧呼吸和无氧呼吸的过程 回答下列问题 1 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 9 填序号 2 粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大的现象 其原因是 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 其直接原因是 根本原 因是 4 如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸 消耗 o2的量要大于产生 co2的量 其原因是 5 与有机物在生物体外燃烧相比 有氧呼吸的特点是 答案 1 2 种子在有氧呼吸过程中产生了水 3 催化反应的酶不同 基因不同 或基因的选择性表达 4 与葡萄糖相比 脂肪含 h 量高 因此有氧呼吸消耗 o2的量大于产生 co2的量 5 在温和的条件下进行的 有机物中的能量是逐步释放的 一部分能量储存在 atp 中 1 细胞呼吸中 h nadh 和 atp 的来源和去路 物质来源去路 h nadh 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 细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系 1 有氧呼吸 c6h12o6 o2 co2 1 6 6 2 无氧呼吸 c6h12o6 co2 c2h5oh 1 2 2 或 c6h12o6 c3h6o3 1 2 3 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 3 4 4 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 3 1 3 判断细胞呼吸方式的三大依据 10 4 实验法判断生物组织的呼吸方式 1 装置 2 原理 植物呼吸作用吸收 o2 释放 co2 co2被 naoh 溶液吸收 使容器内气体压强 减小 刻度管内的红墨水滴左移 单位时间内红墨水滴左移的体积即表示呼吸速率 3 结果分析 若甲红墨水滴左移 乙红墨水滴不动 则只进行有氧呼吸 若甲红墨水滴不动 乙红墨水滴右移 则只进行无氧呼吸 若甲红墨水滴左移 乙红墨水滴右移 则既进行有氧呼吸 又进行无氧呼吸 4 物理误差的校正 设置丙装置 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 细胞有氧呼吸 无氧呼吸过程 生命观念 科学思维 1 2020 河北衡水中学一调 下图表示酵母菌呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径 下 列有关叙述正确的是 a 酶 2 发挥作用的部位是细胞质基质和线粒体 11 b 能量 2 相较于能量 1 多 c 消耗等量的葡萄糖经酶 3 途径产生的 co2较多 d 酒精是酵母菌的代谢产物 可经主动运输方式运出细胞 解析 选 b 酶 1 催化葡萄糖形成丙酮酸 发挥作用的场所是细胞质基质 酶 2 催化 有氧呼吸的第二阶段和第三阶段 发挥作用的场所是线粒体 a 错误 能量 1 是有氧呼吸 第一阶段或无氧呼吸第一阶段产生的 能量 2 是有氧呼吸第二 三阶段产生的 则能量 2 相较于能量 1 多 b 正确 酶 3 催化的是产生 c2h5oh 的无氧呼吸 消耗等量的葡萄糖 产 c2h5oh 的无氧呼吸产生的 co2比有氧呼吸少 c 错误 c2h5oh 是脂溶性物质 可通过自由扩 散运出细胞 d 错误 2 2020 山东省高三等级考模拟 线粒体中的 h 与氧气结合的过程需要细胞色素 c 的参与 细胞接受凋亡信号后 线粒体中的细胞色素 c 可转移到细胞质基质中 并与 apaf 1 蛋白结合引起细胞凋亡 下列说法错误的是 a 有氧呼吸过程产生 h 的场所为细胞质基质和线粒体基质 b 细胞色素 c 参与有氧呼吸第三阶段的反应 c 细胞色素 c 功能丧失的细胞将无法合成 atp d 若细胞中 apaf 1 蛋白功能丧失 细胞色素 c 将不会引起该细胞凋亡 解析 选 c 有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都会产生 h 这两个阶段发生的场所分 别是细胞质基质和线粒体基质 a 正确 细胞色素 c 参与线粒体中的 h 与氧气结合的过程 即有氧呼吸的第三阶段 b 正确 细胞产生能量的代谢过程都会合成 atp 不仅仅只有细胞 色素 c 参与的线粒体中的 h 与氧气结合的过程 c 错误 若细胞中 apaf 1 蛋白功能丧失 细胞色素 c 就无法通过与 apaf 1 蛋白结合引起细胞凋亡 d 正确 细胞呼吸方式的判断与计算 科学思维 3 2020 北师大广东石竹附校月考 若酵母菌呼吸消耗的 o2与释放 co2的量如图所示 图中四种状态下 有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值 正确的是 a 甲 1 5 b 乙 1 3 c 丙 2 3 d 丁 2 3 解析 选 c 酵母菌有氧呼吸分解 1 分子葡萄糖 消耗 6 分子 o2 产生 6 分子 co2 无 12 氧呼吸分解 1 分子葡萄糖 不消耗 o2 产生 2 分子 co2 甲状态下 有氧呼吸消耗的葡萄 糖量为 1 6 无氧呼吸消耗的葡萄糖量为 6 1 2 5 2 故有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼 吸消耗葡萄糖的量的比值为 1 15 同理 可求出乙 丙状态下的比值依次为 1 6 2 3 丁 状态下只进行有氧呼吸 c 正确 4 2020 安徽合肥高三调研 实验小组将等量的某植物种子分别放在不同 o2浓度的 密闭容器中 1 小时后 测出容器中 o2和 co2的变化情况如下表 o2浓度 01235710152025 o2吸收量 mol 00 10 20 30 40 50 60 70 70 7 co2释放量 mol 10 80 60 50 40 50 60 70 70 7 据表分析以下叙述正确的是 a 在 o2浓度为 0 3 时只进行无氧呼吸 b 有氧呼吸的强度随 o2浓度升高而增强 c 在 o2浓度为 5 时 种子只进行有氧呼吸 d 无氧呼吸的产物是乳酸和 co2 解析 选 c o2浓度为 0 时 只进行无氧呼吸 表中 o2浓度为 1 3 时 co2的释放 量大于 o2的吸收量 细胞既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸 a 错误 o2浓度为 15 25 时 随着 o2浓度的上升 细胞呼吸强度不变 b 错误 在 o2浓度为 5 时 co2的释放量和 o2的 吸收量相等 种子只进行有氧呼吸 c 正确 该植物种子无氧呼吸的产物有酒精和 co2 d 错误 5 不定项 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的物质的量如下图所示 据图中信息推断 下列叙述错误的是 a 当 o2浓度为a时 酵母菌既进行有氧呼吸 也进行无氧呼吸 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 d a b c d 4 种不同 o2浓度下 细胞都能产生 h 和 atp 解析 选 ac 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 a 项错误 当 o2浓度为b时 产生 co2的量多于产生酒精的量 说明酵母菌进行了 有氧呼吸和无氧呼吸 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 此当 o2浓度为b d时 酵母菌细胞呼吸过程有所不同 b 项正确 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 13 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 c 项错误 无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产生 h 和 atp d 项正确 细胞呼吸方式的探究 科学探究 6 不定项 2020 山东济宁检测 下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的 方式及其产物 下列有关分析不正确的是 a 甲装置可用于探究呼吸作用是否产生 co2 b 乙装置有色液滴向左移动 说明种子萌发只进行有氧呼吸 c 丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生 co2 d 三个装置中的种子都必须进行消毒处理 都需要设置对照实验 解析 选 ab 甲装置中有温度计 可用于探究呼吸作用是否产生热量 a 错误 乙装 置中 naoh 溶液可吸收种子呼吸产生的 co2 有色液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的 o2量 因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行了有氧呼吸 该装置无法证明种子萌发是否进 行无氧呼吸 b 错误 丙装置中澄清的石灰水可检测 co2 因此该装置可用于探究萌发的种 子的呼吸作用是否产生 co2 c 正确 种子未进行消毒处理 附着在种子表面的微生物进行 的细胞呼吸会对实验结果产生干扰 实验过程中的其他无关变量也会影响实验结果 所以 三个装置中的种子都必须进行消毒处理 都需要设置对照实验 d 正确 考点 3 影响细胞呼吸的因素及其应用 1 温度 2 o2浓度 14 3 co2浓度 4 水分 真题例证 体验 2019 高考全国卷 若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发 得到n株黄化苗 那 么 与萌发前的这n粒干种子相比 这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为 a 有机物总量减少 呼吸强度增强 b 有机物总量增加 呼吸强度增强 c 有机物总量减少 呼吸强度减弱 d 有机物总量增加 呼吸强度减弱 解析 选 a 种子在黑暗中萌发得到黄化苗 该过程中细胞代谢增强 呼吸强度增强 由于整个过程中不能进行光合作用 而且细胞呼吸需要消耗有机物 所以有机物总量减少 a 正确 b c d 错误 考法纵览 诊断 1 风干种子中细胞呼吸作用的强度高 2018 全国卷 t4c 2 与 25 相比 0 5 条件下果实的 co2生成速率较低 主要原因是低温降低了细 胞呼吸相关酶活性 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的 o2浓度越来越高 抑制了果 15 实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测 co2浓度变化来计算呼吸速率 2015 安徽卷 t29 节选 3 萌发种子的干物质总量会减少 主要原因是萌发中的种子只有呼吸作用消耗有机物 没有光合作用合成有机物 2014 海南卷 t26 节选 4 种子呼吸速率下降有利于干物质合成 2013 安徽卷 t3d 5 若测得种子吸收 o2与释放 co2的体积比为 1 3 则种子胚细胞的无氧呼吸与有氧 呼吸消耗葡萄糖之比为 3 1 2013 山东卷 t25 节选 长句应答 特训 o2影响细胞呼吸的曲线分析 1 o2浓度在 2 5 10 之间时 在 10 以上时 该器官的细胞呼吸方式的区别是 2 o2浓度为 c 点所对应浓度时 ab bc 此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的 co2量相等 二者消耗的葡萄糖量 填 是 或 不是 一样多 理由是 3 在保存蔬菜 水果时 应选择 点对应的 o2浓度 原因是 4 酵母菌是兼性厌氧型微生物 利用酵母菌酿酒时 如何控制发酵罐的通气情况才能 获得最高的产量 答案 1 o2浓度在 2 5 10 之间时 进行有氧呼吸和无氧呼吸 o2浓度在 10 以上 时 只进行有氧呼吸 2 不是 根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出 有氧呼吸时 1c6h12o6 6co2 无氧呼吸时 1c6h12o6 2co2 所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的 co2量相 等时 二者消耗的葡萄糖量之比是 1 3 3 r 此时总 co2释放量最少 有机物的损耗最少 4 早期通气 促进酵母菌有氧呼吸 利于菌种繁殖 后期密封发酵罐 促进酵母菌无 16 氧呼吸 利于产生酒精 细胞呼吸原理的应用 1 对有氧呼吸原理的应用 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 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 利用淀粉 醋酸菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精 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 破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖 包扎伤口应选用透气的敷料 抑制 破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸 较深的伤口需及时清理 注射破伤风抗毒血清等 环境因素对细胞呼吸的影响 科学思维 1 2020 宁德高三质检 科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影 响 结果如图所示 下列叙述正确的是 a 20 h 内 果肉细胞产生 atp 的场所有细胞质基质 线粒体 叶绿体 b 50 h 后 30 条件下果肉细胞没有消耗 o2 密闭罐中 co2浓度会增加 c 50 h 后 30 的有氧呼吸速率比 2 和 15 慢 是因为温度高使酶活性降低 d 实验结果说明温度越高 果肉细胞有氧呼吸速率越大 解析 选 b 果肉细胞不能进行光合作用 其产生 atp 的场所有细胞质基质 线粒体 a 项错误 50 h 后 30 条件下果肉细胞没有消耗 o2 是由于此温度条件下酶的活性较 高 有氧呼吸已将 o2消耗殆尽 以后仅进行无氧呼吸 故密闭罐中 co2浓度会增加 b 项 正确 c 项错误 由于酶具有最适温度 若超过最适温度 有氧呼吸速率会降低 d 项错误 2 不定项 2021 预测 人体运动强度与 o2消耗量和血液中乳酸含量的关系如下图 17 底物均是葡萄糖 下列说法错误的是 a 运动状态下 肌肉细胞 co2的产生量等于 o2的消耗量 b 运动强度为 c 时 无氧呼吸消耗的葡萄糖约是有氧呼吸的 2 倍 c 无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 其余储存在 atp 中 d 若运动强度长时间超过 c 肌细胞积累大量乳酸使肌肉有酸痛感 解析 选 bc 由题图可知 运动状态下 肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 其 中有氧呼吸产生的 co2量等于消耗的 o2量 而无氧呼吸既不消耗 o2也不产生 co2 a 正确 有氧呼吸消耗 1 分子葡萄糖需要 6 分子 o2 无氧呼吸消耗 1 分子葡萄糖生成 2 分子乳酸 运动强度为 c 时 o2的消耗量 乳酸生成量 因血液中原有少量乳酸 无氧呼吸消耗的葡 萄糖约是有氧呼吸的 3 倍 b 错误 无氧呼吸过程中有机物发生不彻底的氧化分解 一部 分能量储存在有机物中 一部分以热能形式散失 其余的转移到 atp 中 c 错误 若运动 强度长时间超过 c 会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力 d 正确 细胞呼吸原理的应用 社会责任 3 2020 福建漳州一模 下列关于细胞呼吸原理应用的叙述 错误的是 a 农田及时排涝能防止根细胞因缺氧产生酒精而烂根 b 包扎伤口时选用透气消毒纱布主要是防止包扎部位的组织细胞缺氧 c 皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后 感染的破伤风杆菌容易大量繁殖 d 利用粮食和酵母菌进行酿酒 在控制通气时需先通入空气一段时间再控制无氧条件 解析 选 b 稻田定期排水 能防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精 a 正确 包扎伤 口时 选择透气的消毒纱布包扎 能避免厌氧微生物的繁殖 b 错误 皮肤破损较深或被 锈铁钉扎伤后 较深伤口处的无氧环境适合破伤风杆菌大量繁殖 c 正确 利用酵母菌制 酒时先通入空气一段时间有利于酵母菌大量繁殖 然后再密封创造无氧环境使其进行酒精 发酵 d 正确 4 不定项 细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中 下表中有关措施与目的 不正确的 是 18 选项应用措施目的 a 贮藏种子晒干降低有机物含量 降低细胞呼吸 b 酵母菌酿酒密封加快酵母菌繁殖 有利于酒精发酵 c 水果保鲜低温降低酶的活性 降低细胞呼吸 d 水稻生长定期排水提高酶的活性 促进有氧呼吸 解析 选 abd 种子的贮藏 必须降低含水量 使种子处于风干状态 从而使呼吸作 用降至最低 以减少有机物的消耗 而不是降低有机物的含量 a 错误 酵母菌在有氧条 件下 能快速繁殖 而在无氧条件下 有利于酒精发酵 b 错误 水果保鲜的目的是既要 保持水分 又要降低呼吸作用 所以低温是最好的方法 c 正确 水稻定期排水 可以提 高土壤中氧气的含量 有利于根细胞的有氧呼吸 但不能提高酶的活性 d 错误 易误警示 易错点 1 对 atp 认识的 4 个误区 点拨 1 atp 与 adp 的相互转化不可逆 atp 与 adp 的相互转化 从物质方面来看 是可逆的 从酶 进行的场所 能量方面来看是不可逆的 2 atp 是与能量有关的一种物质 不可等同于能量 atp 是一种高能磷酸化合物 高 能磷酸键水解时能够释放出高达 30 54 kj mol 的能量 3 不可误认为细胞中含有大量 atp 事实上 细胞中 atp 含量很少 只是 atp 与 adp 转化非常迅速及时 无论是饱食还是饥饿 atp 与 adp 含量都保持动态平衡 4 误认为 atp 转化为 adp 不消耗水 atp 转化为 adp 又称为 atp 的水解反应 这一 过程需 atp 水解酶的催化 同时也需要消耗水 蛋白质 脂肪 淀粉等物质的水解也都需 要消耗水 易错点 2 误认为线粒体可彻底分解葡萄糖 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 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 混淆有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路 点拨 1 氢元素 葡萄糖 h2o 反应物 h h2o 2 氧元素 葡萄糖 丙酮酸 co2 h2o 反应物 co2 o2 h2o 易错点 4 误认为无氧呼吸两个阶段都产生 atp 点拨 无氧呼吸过程共产生 2 个 atp 而这 2 个 atp 只产自第一阶段 第二阶段不 产生 atp 19 易错点 5 脂肪进行有氧呼吸时消耗 o2的量 产生 co2的量 点拨 脂肪与葡萄糖相比 含 h 量高 因此有氧呼吸消耗 o2的量大于产生 co2的量 易错点 6 储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同 点拨 1 蔬菜和水果应在 零上低温 湿度适中 低氧 的条件下保鲜 2 种子应储存在 零上低温 干燥 低氧 的条件下 纠错体验 1 下列说法错误的是 a 绿色植物通过光合作用形成的 atp 不能用于吸收矿质元素 b 人在饥饿时 细胞中 atp 与 adp 的含量照样达到动态平衡 c 有 h2o 生成的一定是有氧呼吸 有 co2生成的一定是有氧呼吸 d 无氧呼吸只释放少量能量 其余能量储存在分解不彻底的氧化产物 酒精或乳酸 中 答案 c 2 下列关于细胞呼吸过程的叙述 错误的是 a 原核生物无线粒体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 b 细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和 h 的反应 只发生在有氧环境下 c 有氧呼吸的酶存在于细胞质基质 线粒体内膜 线粒体基质中 d 乳酸菌细胞内 细胞呼吸第一阶段产生 h 第二阶段消耗 h 答案 b 3 2020 贵州贵阳一中高三适应性月考 下列关于人体细胞呼吸 呼吸底物为葡萄糖 的叙述 错误的是 a 消耗等量的葡萄糖时 无氧呼吸比有氧呼吸产生的 h 少 b 成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸产生 atp 的 c 剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境 ph 的相对稳定 d 无氧呼吸时 只在第一阶段释放能量 答案 b 4 下列关于细胞呼吸应用的叙述 正确的是 a 人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供 b 储藏水果时为减少有机物的消耗 应放在完全无氧的环境中 c 当 o2浓度为零时 细胞呼吸强度可能不等于零 d 小麦种子风干脱水后 细胞的呼吸强度增强 答案 c 20 基础达标 1 2020 河北衡水中学调研 下列涉及 atp 的相关叙述 错误的是 a 苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗 atp b atp 中的 a 代表腺苷 由腺嘌呤和核糖结合而成 c atp 中有两个高能磷酸键 远离 a 的高能磷酸键易断裂而释放能量 d 葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应 此反应正常进行需要 atp 提供能量 解析 选 d 苯和乙醇通过自由扩散的方式出入细胞 其跨膜运输都不需要消耗 atp a 正确 atp 中的 a 代表腺苷 由腺嘌呤和核糖结合而成 b 正确 atp 中有两个高能 磷酸键 远离 a 的高能磷酸键易断裂而释放能量 c 正确 葡萄糖和果糖合成蔗糖为消耗 atp 的吸能反应 d 错误 2 2020 河北唐山一模 线粒体在合成 atp 时 下列条件不需要的是 a 基质中含有 o2 b 基质中含有 adp c 基质中含有 nadph d 基质中含有丙酮酸 解析 选 c 当线粒体基质中存在 o2时 细胞质基质中的丙酮酸可以进入线粒体参与 有氧呼吸第二阶段 合成少量的 atp 且可发生有氧呼吸第三阶段 合成大量 atp a d 不符合题意 合成 atp 的原料是 adp 和 pi b 不符合题意 nadph 是光合作用光反应阶段 产生的 用于暗反应过程中三碳化合物的还原 细胞呼吸中产生的 h 是指 nadh c 符合题 意 3 2020 广东肇庆模拟 在人体细胞的呼吸过程中 下列变化一定不发生在细胞质基 质中的是 a 丙酮酸的生成 b 丙酮酸的转化 c 乳酸的生成 d co2的生成 解析 选 d 丙酮酸为细胞呼吸第一阶段的产物 细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基 质中 a 不符合题意 人体细胞呼吸过程中 丙酮酸的转化是指无氧呼吸第二阶段产生乳 酸的过程 发生在细胞质基质 b c 不符合题意 人体细胞只有在进行有氧呼吸第二阶段 时才能产生 co2 发生在线粒体基质 d 符合题意 4 下列有关人体细胞呼吸的叙述 正确的是 a 有氧呼吸和无氧呼吸的每个阶段都有 atp 的合成 b 细胞呼吸产物 h2o 中的氢不仅仅来自葡萄糖 c 若消耗的 o2等于生成的 co2 只进行有氧呼吸 d 有氧呼吸和无氧呼吸过程中都要产生 nadph 解析 选 b 无氧呼吸在第二阶段不产生 atp a 错误 有氧呼吸产生的 h2o 中的氢来 自葡萄糖和反应物 h2o b 正确 人体无氧呼吸时既不吸收 o2也不放出 co2 若细胞呼吸过 程中消耗的 o2等于生成的 co2 则不能确定只进行有氧呼吸 c 错误 有氧呼吸和无氧呼 21 吸过程都要产生 nadh 光合作用产生的 h 是 nadph d 错误 5 2020 上海静安模拟 下图是细胞呼吸过程 代表生理过程发生的场所 至 代表生理过程 甲 乙代表物质 下列有关叙述正确的是 a 和 都具有双层生物膜 b 甲 乙分别代表丙酮酸和 h c 放能最多 放能最少 d 位于线粒体基质中 解析 选 b 据图分析 表示细胞质基质 表示线粒体基质 表示线粒体内膜 a d 错误 甲表示丙酮酸 乙表示 h b 正确 图示三个过程中 释放的能量最多 c 错误 6 2020 黑龙江哈尔滨模拟 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液 当通入不同浓度的 氧气时 其产生的酒精和 co2的量如表所示 通过对表中数据分析可得出的结论是 氧浓度 abcd 产生 co2的量 9 mol12 5 mol15 mol30 mol 产生酒精的量 9 mol6 5 mol6 mol0 mol a a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 b b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率 c c浓度时有 50 的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 d d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸 解析 选 d 酵母菌无氧呼吸时产生的酒精和 co2的量相等 故a浓度时 酵母菌只进 行无氧呼吸 没有进行有氧呼吸 a 错误 b浓度时 有 6 5 2 3 25 mol 葡萄糖用于无 氧呼吸 有 12 5 6 5 6 1 mol 葡萄糖用于有氧呼吸 酵母菌有氧呼吸速率小于无氧 呼吸速率 b 错误 c浓度时 有 6 2 3 mol 葡萄糖用于无氧呼吸 有 15 6 6 1 5 mol 葡萄糖用于有氧呼吸 故用于酒精发酵的葡萄糖约占 66 7 c 错误 d浓 度时 没有酒精产生 说明酵母菌只进行有氧呼吸 d 正确 7 2020 河北武邑中学一调 下图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为 a b c d时 co2释放量和 o2吸收量的变化 下列相关叙述正确的是 22 a 氧浓度为a时 最适于贮藏该植物器官 b 氧浓度为c时 无氧呼吸最弱 c 氧浓度为d时 无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等 d 氧浓度为b时 无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 5 倍 解析 选 d 氧浓度为a时 只有 co2的释放 没有 o2的吸收 此时植物只进行无氧 呼吸 不利于储藏该植物器官 a 错误 氧浓度为d时 植物只进行有氧呼吸 此时无氧 呼吸最弱 b c 错误 氧气浓度为b时 o2的吸收量为 3 有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为 3 6 0 5 此时无氧呼吸释放的 co2量为 8 3 5 无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是 5 2 2 5 因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 5 倍 d 正确 8 2020 福建龙岩期末 下列关于细胞呼吸原理应用的叙述 正确的是 a 被锈钉扎伤后 破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖 b 稻田定期排水 可防止幼根因缺氧导致乳酸中毒变黑 腐烂 c 中耕松土可促进根细胞的有氧呼吸 从而促进根细胞对无机盐的吸收 d 用透气的消毒纱布包扎伤口 可为伤口细胞提供足够的氧气促进伤口愈合 解析 选 c 破伤风杆菌是厌氧型细菌 伤口表面存在氧气 破伤风杆菌不会在伤口 表面大量繁殖 伤口深处为无氧环境 破伤风杆菌容易在伤口深处大量繁殖 a 错误 水 稻无氧呼吸的产物有酒精 没有乳酸 b 错误 中耕及时松土 避免土壤板结 可促进根 细胞的有氧呼吸 c 正确 用透气的消毒纱布包扎伤口 可避免破伤风杆菌等厌氧微生物 的大量繁殖 d 错误 9 2020 北师大广东石竹附校月考 研究证实 atp 既是 能量通货 也可作为神经 细胞间信息传递中的一种信号分子 其作为信号分子的作用机理如图所示 请分析回答下 列问题 23 1 atp 的结构简式是 神经细胞中的 atp 主要来自 细胞 结构 研究发现 正常成年人安静状态下 24 小时有 40 kg atp 发生转化 而细胞内 adp atp 的浓度仅为 2 10 mmol l 为满足能量需要 人体解决这一矛盾的合理途径是 2 由图可知 atp 在传递信号过程中 在细胞间隙中的有关酶的作用下 磷酸基团逐 个脱离下来 最后剩下的是 3 一些神经细胞不仅能释放典型神经递质 还能释放 atp 二者均能引起受体细胞的 膜电位变化 据图分析 如果要研究 atp 是否能在神经元之间起传递信号的作用 则图中 的 属于无关变量 应予以排除 解析 1 atp 的结构简式是 a p p p 动物细胞中 线粒体是有氧呼吸的主要场所 所以神经细胞中的 atp 主要来自线粒体 atp 是直接能源物质 在体内含量很少 可通过 atp 与 adp 迅速相互转化而形成 2 atp 脱去 1 个磷酸基团为 adp 脱去两个磷酸基团为 amp amp 是组成 rna 的基本单位之一 如果磷酸基团完全脱落 剩下的则是腺苷 由腺嘌 呤和核糖组成 3 若要研究 atp 是否能在神经元之间起传递信号的作用 典型神经递质是 实验的无关变量 可以设法把 atp 与典型神经递质分开 单独去研究其作用 即用化学物 质阻断典型神经递质 答案 1 a p p p 线粒体 atp 与 adp 相互迅速转化 2 腺苷 3 典型神经递 质 10 最近一篇发表于 自然 杂志的论文提出了颠覆性的观点 乳酸不仅是无氧条件 下的代谢产物 更可能是人体最重要的代谢中间物和能量载体 同时 它还可能是癌细胞 最重要的直接营养来源 请回答下列问题 1 人体肌细胞无氧呼吸时 乳酸的产生场所是 无氧呼吸 填 主 要在第一阶段 只在第一阶段 或 在第一阶段和第二阶段 释放出少量的能量 生成 少量的 atp 乳酸的增加对血浆 ph 影响不大的原因是 2 若要研究乳酸在能量供应中所占的比例 可采用 法跟踪乳酸 葡萄糖 氨 基酸等物质在血液循环中的流量 24 3 研究人员发现小鼠在禁食状态下 除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以外 其他组 织细胞中参与细胞呼吸的葡萄糖几乎为零 而乳酸等物质约占一半 由此说明 4 研究人员试图通过实验探究葡萄糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源 实验室可提供肺癌细胞和必备的实验材料 请你写出简要的实验设计过程 解析 1 人体无氧呼吸的场所是细胞质基质 产物是乳酸 无氧呼吸第一阶段可以释 放少量能量 产生少量 atp 而第二阶段不能释放能量 由于血浆中有缓冲物质的存在 所以无氧呼吸产生的乳酸不会导致血浆 ph 的明显变化 2 可采用同位素标记法跟踪乳酸 葡萄糖 氨基酸等物质在血液循环中的流量 研究乳酸在能量供应中所占的比例 3 根据 题意分析可知 小鼠在禁食状态下 葡萄糖消耗量很少 而乳酸等物质则约占一半 说明 禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸 4 实验的目的是探究葡萄 糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源 因此实验的自变量是营养物质的种类 根据实验的一般原则设计实验过程 在适宜的条件下 用等量的 分别以葡萄糖和乳酸为 营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞 一段时间后 统计两组中肺癌细胞的数量 答案 1 细胞质基质 只在第一阶段 血浆中含有缓冲物质 2 同位素标记 3 禁 食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸 4 在适宜的条件下 用等量 的 分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞 一段时间后 统 计两组中肺癌细胞的数量 11 2020 湖北武汉调研 马拉松是典型的耐力型运动项目 有氧供能是马拉松运动 供能的主要方式 改善运动肌利用氧是马拉松项目首要解决的问题之一 下图是两个运动 员在不同运动强度下进行测试 测得血液中乳酸含量与摄氧量之间的变化关系 回答下列问题 1 在测试中 运动员的运动肌细胞产生 atp 的场所有 2 测试结果表明 血液中乳酸含量与摄氧量呈正相关 摄氧量增加反而乳酸含量也增 25 加的原因是 据图分析 运动员 更适合从事马拉松运动 3 等质量的脂肪含有的能量比糖类多 在运动过程中 运动员可通过饮用运动饮料补 充水 无机盐和能量 为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸 一般宜选用 填 单糖 或 脂肪 作为补充能量的物质 理由是 解析 1 无氧呼吸的场所是细胞质基质 有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 2 题 图中曲线表明 随着运动强度增加 所需能量增加 有氧呼吸增强 但有氧呼吸增强也不 能满足运动增强所需要的能量 因此无氧呼吸也随之增强 产生的乳酸增多 由图中曲线 可以看出 运动强度 摄氧量相同时 运动员乙的乳酸比甲相对要少 因此运动员乙比甲 更适合从事马拉松运动 3 与糖相比 等质量的脂肪含氢量多 在氧化分解时需要消耗的 氧气多 因此为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸 宜选用单糖作为补充能量的物 质 答案 1 线粒体 细胞质基质 2 运动强度增加 耗氧量增加 但此时有氧呼吸供 能相对不足 无氧呼吸增强 乙 3 单糖 脂肪的含氢量高 氧化分解等质量的脂肪消耗 的氧气比糖类多 素养提升 12 不定项 下图甲 乙都表示苹果组织细胞中 co2释放量和 o2吸收量的变化 下列 相关叙述不正确的是 a 图甲中氧浓度为 a 时的情况对应图乙中的 a 点 b 图甲中氧浓度为 b 时的情况对应图乙中的 cd 段 c 图甲的 a b c d 四个浓度中 c 是最适合贮藏的氧浓度 d 图甲中氧浓度为 d 时有酒精产生 解析 选 bd 图甲中氧浓度为 a 时 细胞只释放 co2 不吸收 o2 说明细胞只进行无 氧呼吸 对应图乙中的 a 点 a 正确 图甲中氧浓度为 b 时 co2的释放量远远大于 o2的吸 收量 说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 且无氧呼吸强度大 应对应图乙中 ac 段之间 26 b 错误 贮藏植物器官应选择 co2产生量最少即细胞呼吸最弱时 图甲中的 c 点 的氧浓度 c 正确 氧浓度为 d 时 co2的释放量与 o2的吸收量相等 细胞只进行有氧呼吸 因此没有 酒精产生 d 错误 13 不定项 小麦种子吸水萌发时的呼吸作用过程可分为如图所示的 4 个阶段 下列 相关说法正确的是 a 第 1 2 阶段 种子呼吸作用消耗的 o2量高于 co2的产生量 b 第 3 阶段种子吸收水分的主要方式是渗透作用 c 第 3 阶段 胚根长出 种子的干重将减少 d 从第 1 阶段到第 3