2012届高三生物一轮复习 5.2 细胞的能量“通货”——ATP、ATP的主要来源——细胞呼吸精品学案 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 第第 2 2 节节 细胞的能量细胞的能量 通货通货 ATPATP ATPATP 的主要来源的主要来源 细胞呼吸细胞呼吸 高考目标导航 1 ATP 在能量代谢中的作用 2 细胞呼吸 3 探究酵母菌的呼吸方式 基础知识梳理 一 细胞的能量 通货 ATP 1 ATP 的结构 结构简式 A P P P 一个 ATP 分子中含有一个腺苷 两个高能磷酸键 三个磷酸基团 2 ATP 的功能 直接给细胞的生命活动提供能量 3 ATP 的利用 ATP 可用于主动运输 生物发电和发光 肌细胞收缩 大脑思考等 4 ATP 与 ADP 的相互转化 1 相互转化关系式 2 合成 ATP 的能量来源 动 植物和微生物 细胞呼吸分解有机物所释放的能量 绿色植物 除细胞呼吸所释放的能量外 还包括光合作用吸收 固定的光能 3 能量去向 用于生物体的各项生命活动 4 ATP 与 ADP 的相互转化是生物界的共性 二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 酵母菌是一种单细胞真菌 在有氧和无氧条件下都能生存 属于兼性厌氧菌 2 检测 CO2的产生可使澄清石灰水变浑浊 另外使用溴麝香草粉蓝水溶液检测 变化是 由蓝变绿再变黄 3 检测酒精的产生可使用橙色的重铬酸钾溶液 其在酸性条件下 与酒精发生化学反应 变成灰绿色 三 细胞呼吸 1 细胞呼吸 1 定义 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 生成二氧化碳或其他产物 释 放出能量并生成 ATP 的过程 2 类型 有氧呼吸和无氧呼吸 用心 爱心 专心2 2 有氧呼吸 1 反应式 C6H12O6 6H2O 6O2 6CO2 12H2O 能量 2 过程 3 无氧呼吸 1 反应式 转化成乳酸的反应式 C6H12O6 2C3H6O3 能量 分解成酒精的反应式 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 能量 2 过程 第一阶段 与有氧呼吸第一阶段相同 第二阶段 在细胞质基质中完成 产物是酒精和 CO2 或乳酸 4 点拨 1 有氧呼吸三个阶段都产生 ATP 无氧呼吸只在第一阶段产生 ATP 2 不同生物无氧呼吸产物不同 其原因在于催化反应的酶不同 3 原核生物无线立体 但有些原核生物仍可进行有氧呼吸 4 微生物的无氧呼吸也成为发酵 但动植物的无氧呼吸不能称为发酵 要点名师透析 一 ATP 与 ADP 的相互转化 1 ATP 的结构式 从简式可看出 ATP 的结构特点可用 一 二 三 来总结 即一个腺苷 两个高能磷酸键 三个磷酸基团 2 ATP 的形成途径 第一阶段第二阶段第三阶段 场所细胞质基质线粒体线粒体 反应物葡萄糖丙酮酸和水 H 和氧气 生成物丙酮酸 H ATP CO2 H ATP H2O ATP 能量少量少量大量 用心 爱心 专心3 3 ATP 合成与水解的比较 ATP 的合成ATP 的水解 反应式ADP Pi 能量 ATPATP ADP Pi 能量 所需酶ATP 合成酶ATP 水解酶 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 注 ATP 与 ADP 之间的相互转化过程中 反应类型 反应所需酶以及能量的来源 去路 和反应场所都不相同 因此 ATP 和 ADP 的相互转化不是可逆反应 但是物质时可循环利用的 4 ATP 中能量的应用 可以转化成热能 光能 电能 机械能 渗透能等用于生物体的各种生命活动 注意 光合作用产生的 ATP 只能用于其暗反应阶段不能用于其它生命活动 典例 下列有关 ATP 的叙述 正确的是 人长时间剧烈运动时 骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP 的量与安静时相等 若细胞 内 Na 浓度偏高 为维持 Na 浓度的稳定 细胞消耗 ATP 的量增加 人在寒冷时 肾上腺 素和甲状腺激素分泌增多 细胞产生 ATP 的量增加 人在饥饿时 细胞中 ATP 与 ADP 的含 量难以达到动态平衡 A B C D 解析 安静时肌细胞进行有氧呼吸 而剧烈运动时肌细胞既进行有氧呼吸又进行无氧 呼吸 所以消耗等摩尔的葡萄糖生成的 ATP 的量比安静时少 Na 主要维持细胞外液的渗透 压 主要存在于细胞外液 若细胞内 Na 浓度偏高 为维持 Na 浓度的稳定 需经主动运输 运到细胞外 此过程消耗 ATP 人是恒温动物 当人在寒冷环境中时 肾上腺素和甲状腺激 用心 爱心 专心4 素分泌增多 代谢增强 细胞产生 ATP 增多 饥饿状态下 ATP 和 ADP 相互转化缓慢 但细 胞中 ATP 与 ADP 的含量仍处于动态平衡 答案 B 二 细胞呼吸的过程及影响因素 1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解及分析 分析 1 有氧呼吸第一 二阶段产生的 H 用于第三阶段与 O2结合生成水 无氧呼吸第一 阶段产生的 H 用于第二阶段将丙酮酸还原为 C2H5OH 和 CO2或乳酸 2 有氧呼吸中 H2O 既是反应物 又是生成物 且生成的 H2O 中的氧全部来自 O2 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 是由于催化反应的酶不同 4 有氧呼吸中各元素的来源和去路 2 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸无氧呼吸 场所细胞质基质和线粒体细胞质基质 条件氧气和酶酶 产物二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳 酸 不 同 点 能量大量能量少量能量 实质分解有机物 释放能量相同 点联系第一阶段的场所及转变过程相同 3 影响细胞呼吸的环境因素及应用 用心 爱心 专心5 1 呼吸速率与温度的关系 如图 温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率 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 细胞呼吸 受抑制 低于最适温度时 酶活性下降 细胞呼吸受抑制 应用 生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培过程中夜 间适当降温 降低细胞呼吸 减少有机物的消耗 提高产量 2 呼吸速率与 O2浓度的关系 如图 O2浓度低时 无氧呼吸占优势 随 O2浓度增大 无氧呼吸逐渐被抑制 有氧呼吸不断 加强 但当 O2浓度达到一定值后 随 O2浓度增大 有氧呼吸不再加强 受呼吸酶数量等因素 的影响 应用 生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸 减少有机物消耗的原理 来延长蔬菜 水果的保鲜时间 中耕松土增加根的有氧呼吸 在医疗上选用透气的消毒纱布 或松软的 创可贴 包扎伤口 可抑制厌氧病原菌的繁殖 3 呼吸速率与含水量的关系 如图 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 2 在 作物种子储藏时 将种子风干 以减弱细胞呼吸 减少有机物的消耗 4 呼吸速率与 CO2的关系 如图 用心 爱心 专心6 在蔬菜 水果保鲜中 增加 CO2浓度 或充入 N2 可抑制细胞呼吸 减少有机物消耗 5 总结 外部因素在影响呼吸作用时是综合起作用的 有时在其他因素满足的情况下 某一因素成为限制因素 如动物冬眠时呼吸速率低的限制因素是温度 而夏季作物受涝而死 亡 其限制因素则是 O2 典例 稻田长期浸水 会导致水稻幼根变黑腐烂 测得水稻 幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如图 下列 叙述正确的是 A 阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低 B 阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高 C 阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂 D 从理论上讲 为避免幼根变黑腐烂 稻田宜在 阶段前适时排水 解析 水稻幼根刚开始浸水时即 阶段时 由于水中氧气的含量降低 有氧呼吸速率 降低 有些细胞开始进行无氧呼吸 随着浸泡时间的延长 在 阶段时 有氧呼吸越来越弱 而无氧呼吸强度不断增强 到 阶段时 由于幼根无氧呼吸产物酒精的积累 使得幼根变黑 腐烂 呼吸速率降低 答案 D 三 酵母菌细胞呼吸方式的实验探究 1 实验探究过程 1 提出问题 酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下 酵母菌在有氧 和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么 2 作出假设 针对上述问题 根据已有的知识和生活经验 如酵母菌可用于酿酒 发 面等 作出合理的假设 3 设计并进行实验 用心 爱心 专心7 配制酵母菌培养液 检测 CO2的产生 装置如图所示 检测酒精的产生 自 A B 中各取 2mL 滤液分别注入编号为 1 2 的两支试管中 分别 滴加 0 5mL 溶有 0 1g 重铬酸钾的浓硫酸溶液 振荡并观察溶液中的颜色变化 4 实验现象 甲 乙两装置中石灰水都变浑浊 但甲中浑浊程度高且速度快 2 号试管中溶液由橙色变成灰绿色 1 号试管不变色 5 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 酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水 在无氧条件下 酵母菌 通过细胞呼吸产生酒精 还产生少量的二氧化碳 2 实验中的关键步骤 1 将装置 甲 连通橡皮球 让空气间断而持续地依次通过 3 个锥形瓶 既保证 O2 的充分供应 又使进入 A 瓶的空气先经过 NaOH 的锥形瓶 洗除空气中的 CO2 保证第三个锥 形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的 CO2所致 2 B 瓶应封口放置一段时间 待酵母菌将 B 瓶中的氧消耗完 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 典例 如图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置 把三套装置放在隔热且适宜的条 件下培养 三装置中种子的质量相等 下列有关说法正确的是 A 取适量的幼胚研碎 滴加少量的一种被还原后为白色的试剂 一段时间后试剂颜色变 白的原因可能与种子呼吸过程产生的 H 有关 B 当种子中的有机物消耗完毕 温度计读数 tB 最高 C 一段时间后 玻璃管中的有色液滴移动的距离 hC hB hA D A B 两试管有色液滴右移的速率不一样 解析 细胞呼吸前两个阶段都产生 H H 具有还原性 相同质量的小麦和花生种 子中 由于花生种子中含脂肪较多 呼吸产生的能量较高 所以当种子中的有机物消耗完毕 用心 爱心 专心8 温度计读数 tC 最高 一段时间后 玻璃管中的有色液滴移动的距离 hC hB hA 原因是脂肪 分解消耗的氧气较多 未消毒的种子中有微生物 其呼吸也消耗氧气 答案 A 感悟高考真题 1 2011 安徽高考 某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量 的变化如图所示 t1 t2表示 10 30 之间的两个不同温度 下列分析正确的是 A 与 t1相比 t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低 不利于叶片贮藏 B 与 t2相比 t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高 有利于叶片贮藏 C t1 t2条件下呼吸速率的变化趋势相似 t1 t2 t1时不利于叶片贮藏 D t1 t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似 t1t2 答案 C 2 2011 山东高考 某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验 如图 下列分析错误的是 A 滴管中冒出气泡是反应产生 CO2的结果 B 试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C 若试管中的水换成冷水 气泡释放速率下降 用心 爱心 专心9 D 被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至 ATP 其余的存留在酒精中 解析 A 项 酵母菌无氧呼吸的产物 酒精和 CO2 所以水中气泡为 CO2 B 项 试管 中加水的目的是作为反应的介质和隔绝空气 最主要的是制造无氧环境 C 项 若试管中的 水换成冷水 温度下降 酶活性降低 反应速率下降 气泡减少 D 项 被分解的葡萄糖中 的能量主要以热能的形式散失 一部分转移至 ATP 其余的存留在酒精中 答案 D 3 2011 海南高考 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 A 项 种子风干脱水后 细胞中自由水的含量降低 代谢缓慢 因此呼吸强度降 低 不是增强 B 项 土壤淹水后 土壤中氧气含量降低 根系发生无氧呼吸产生酒精和 CO2 C 项 破伤风杆菌是厌氧生物 在有氧条件下不能繁殖 D 项 小麦种子萌发过程中 代谢 加快 细胞有氧呼吸逐渐增强 不是减弱 答案 B 4 2011 海南高考 细胞内糖分解代谢过程如图 下列叙述错误的是 A 植物细胞能进行过程 和 或者过程 和 B 真核细胞的细胞质基质中能进行过程 和 C 动物细胞内 过程 比过程 释放的能量多 D 乳酸菌细胞内 过程 产生 H 过程 消耗 H 解析 A 项 植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和 CO2 某些植物器官 如马铃薯块 茎 甜菜块根 可以产生乳酸 B 项 真核细胞的细胞质基质只进行有氧呼吸的第一阶段和 无氧呼吸 因此能进行过程 不能进行过程 C 项 有氧呼吸第三阶段释放的能量 最多 过程 为第二 三阶段 释放的能量多于 D 项 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸 第一 阶段产生 H 第二阶段消耗 H 用心 爱心 专心10 答案 B 5 2011 广东高考 观赏植物蝴蝶兰可通过改变 CO2吸收方式以适应环境变化 长期 干旱条件下 蝴蝶兰在夜间吸收 CO2并贮存在细胞中 1 依图 1 分析 长期干旱条件下的蝴蝶兰在 0 4 时 填 有 或 无 ATP 和 H 的合成 原因是 此时段 填 有 或 无 光合作用的暗反 应发生 原因是 10 16 时无明显 CO2吸收的直接原因是 2 从图 2 可知 栽培蝴蝶兰应避免 以利于其较快生长 此外 由于蝴蝶兰 属阴生植物 栽培时还需适当 3 蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的 通过植物组织培养技术大规模生产 此 过程中细胞分化的根本原因是 解析 本题考查光合作用 呼吸作用及植物组织培养的有关知识 长期干旱条件下的 蝴蝶兰在 0 4 时 要进行呼吸作用 所以有 ATP 和 H 的合成 原因是呼吸作用的第一 二 阶段均有 H 产生 第一 二 三阶段均有 ATP 生成 此时段无光 不能进行光合作用的光 反应阶段 无法给暗反应提供 ATP 和 H 所以无暗反应发生 因长期生活在干旱条件下 植物含水较少 要保水 所以 10 16 关闭气孔 降低蒸腾作用 也无法吸收 CO2 由图 2 可 知 在正常情况下 干重增重较多 所以栽培蝴蝶兰应给其充足的水分 以利于其较快生长 此外 由于蝴蝶兰属阴生植物 栽培时还需适当遮阴 蝴蝶兰的种苗可利用植物组织培养技术大规模生产 此过程中利用了细胞的全能性 细胞分 化的根本原因是基因选择性表达 答案 1 有 此时段细胞进行呼吸作用 呼吸作用的第一 二阶段均有 H 产生 第一 二 三阶段均有 ATP 生成 无 此时段没有光反应 而暗反应必须要由光反应提供 ATP 和 H 故不存在暗反应气孔关闭 2 干旱 遮阴 3 全能性 基因选择性表达 用心 爱心 专心11 6 2010 新课标高考 下列关于呼吸作用的叙述 正确的是 A 无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B 有氧呼吸产生的 H在线粒体基质中与氧结合生成水 C 无氧呼吸不需要 2 O的参与 该过程最终有 H的积累 D 质量相同时 脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析 无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳 有氧呼吸前两阶段产生 的 H 在线粒体内膜上与氧结合生成水 无氧呼吸不需要 O2参与 但是并没有 H 的积累 H 只在细胞质基质中参与反应 产生了无氧呼吸的产物 质量相同的脂肪和糖类 脂肪所 储存的能量更多 因此脂肪是主要的储能物质 答案 D 7 2010 新课标高考 水中氧含量随水温的升高而下降 生活在寒温带湖泊中的某动 物 其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关 右图中能正确表示一定温度 范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 解析 由于水中的含氧随水温的升高而下降 而该动物要获得足够的氧气 那么含氧量下降会使得该动物的血红蛋白含量升高 因此可知在一定温度范围内 该动物血液中血红蛋白的含量随水温升高而升高 答案 A 8 2009 上海高考 在 a b c d 条件下 测得某植物种子萌发时 CO2和 O2体积变化 的相对值如右表 若底物是葡萄糖 则下列叙述中正确的是 A a 条件下呼吸产物除 CO2外还有酒精和乳酸 B b 条件下有氧呼吸消耗葡萄糖比无氧呼吸多 C c 条件下无氧呼吸最弱 D d 条件下产生的 CO2全部来自线粒体 解析 a 条件下呼吸产物除 CO2外还有酒精 b 条件下有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄 糖的比为 1 5 c 条件下有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的比为 2 3 无氧呼吸强于有氧 呼吸 d 条件下有氧呼吸吸收的 O2与产生的 CO2体积相等 7 7 此时细胞只进行有氧呼吸 答案 D CO2释放量O2吸收量 a100 b83 c64 d77 用心 爱心 专心12 9 2009 广东高考 利用地窖贮藏种子 果蔬在我国历史悠久 地窖中的 CO2浓度较 高 有利于 A 降低呼吸强度 B 降低水分吸收 C 促进果实成熟 D 促进光合作用 解析 较高浓度的 CO2能够抑制细胞的呼吸作用 答案 A 10 2009 江苏高考 某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响 进行了甲 乙 2 组实验 实验装置如右图所示 除图中实验处理不同外 其余条件相同 一段时间内产 生 CO2总量的变化趋势是 解析 主要考查酵母菌的呼吸作用方式 在有氧气的情况下进行有氧呼吸 无氧条件 下进行无氧呼吸 试验刚开始注射器中乙组有氧气所以能进行有氧呼吸 产生的二氧化碳多 甲组只进行无氧呼吸产生的二氧化碳少 总体产生的二氧化碳数量不断增加 所以呈曲线 C 所示 答案 C 11 2009 安徽高考 3 分 现有等量的 A B 两个品种的小麦种子 将它们分别置于两个容积相同 密封的棕色广口瓶内 各加入适量 等量 的水 在 25 条件下 瓶内 O2含量变化如图所示 请回答 1 在 t1 t2期间 瓶内 O2含量的降低主要是由种子的 引起的 A 种子比 B 种子的呼吸速率 用心 爱心 专心13 A B 种子释放 CO2量的变化趋势是 2 在 0 t1期间 广口瓶内的 CO2有少量增加 主要原因可能是 解析 本题考查细胞呼吸的有关知识 1 在 t1 t2期间 瓶内 O2含量的降低主要 是由种子进行有氧呼吸引起的 A 种子比 B 种子消耗氧气的速率 所以 A 种子比 B 种子呼吸 速率快 因为每消耗 1 mol 氧气 就产生 1mol CO2 所以从图可以看出 A B 种子释放 CO2量 的变化趋势都是先递增后递减 2 在 0 t1期间 广口瓶内的 CO2有少量增加 主要原因可能是种子的无氧呼吸产生了 CO2 答案 1 有氧呼吸 快 先递增后递减 2 种子的无氧呼吸产生了 CO2 考点模拟演练 1 2011 海淀模拟 ATP 是细胞中的能量通货 关于 ATP 的叙述中不正确的是 A 人在饥饿时 ATP 可水解为一个腺苷和三个磷酸 B ATP 的元素组成有 C H O N P C ATP 中的能量可来自光能和化学能 也可转化为光能和化学能 D 在有氧与缺氧的条件下 细胞质基质都能形成 ATP 解析 本题考查 ATP 的组成元素 分解和合成过程 以及识记和理解能力 人在饥饿 时 ATP 水解为 ADP 和磷酸 同时释放能量供生命活动利用 组成 ATP 的元素有 C H O N P 细胞质基质是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的场所 所以在有氧与缺氧的条 件下 都能形成 ATP 形成 ATP 的途径包括光合作用和细胞呼吸 所以 ATP 中的能量可来自 光能和化学能 同时 ATP 分解释放的能量可以转化为光能 化学能用于萤火虫发光 合成蛋 白质等 答案 A 2 2011 泰安模拟 科学家研究发现 向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液 肌肉不收缩 向同一条肌肉上滴 ATP 溶液 肌肉很快就发生明显的收缩现象 这种现象说明 了 A 葡萄糖是生物体生命活动的能源物质 B ATP 是生物体生命活动的能源物质 C 葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质 D ATP 是生物体生命活动的直接能源物质 用心 爱心 专心14 解析 题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而 ATP 可以 说明 ATP 是 生物体生命活动的直接能源物质 本题选择 D 项 答案 D 3 人体细胞进行正常的生命活动 每天需要水解 200 300 摩尔 ATP 但人体细胞中 ATP 的总量只有约 0 1 摩尔 下列有关 ATP 的叙述错误的是 A ATP 和 ADP 的相互转化保证了机体对能量的需求 B ATP 由 3 个磷酸基团和 1 个腺嘌呤构成 C 有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的 ATP 最多 D 人体细胞内形成 ATP 的场所是细胞质基质和线粒体 解析 ATP 与 ADP 的快速转化保证了能量需求 ATP 由 1 个腺苷和 3 个磷酸基团构成 人体通过细胞呼吸产生 ATP 场所是细胞质基质和线粒体 答案 B 4 2011 海门质检 下列生物的反应式错误的是 A 蓝藻进行光合作用的反应式 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 B 植物吸收无机盐时消耗 ATP 的反应式 ATPADP Pi 能量 酶 C 酵母菌进行发酵的反应式 C6H12O62C2H5OH 2CO2 能量 酶 D 马铃薯块茎进行无氧呼吸的反应式 C6H12O62C3H6O3 能量 酶 解析 蓝藻是原核生物 能够进行光合作用 但是没有叶绿体 酵母菌进行无氧呼吸 产生酒精和二氧化碳 马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乳酸 答案 A 5 呼吸商 RQ 放出的 CO2量 吸收的 O2量 可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的 一种指标 右图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系 以下叙述正确的是 A 呼吸商越大 细胞有氧呼吸越强 无氧呼吸越弱 B b 点有氧呼吸强度大于 a 点 C 为延长水果的保存时间 最好将氧分压调至 c 点 D c 点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化 解析 只进行有氧呼吸时 呼吸商为 1 若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 呼吸商大 于 1 且无氧呼吸比重越大 呼吸商越大 b 点有氧呼吸大于 a 点 c 点时 只进行有氧呼吸 有机物消耗量多 不利于水果保存 c 点以后呼吸商恒为 1 并不表明呼吸强度不再变化 答案 B 6 ATP 是细胞的能量通货 是生命活动的直接能源物质 下图为 ATP 的结构和 ATP 与 用心 爱心 专心15 ADP 相互转化的关系式 下列说法不正确的是 ATP 酶1 酶2 ADP Pi 能量 图2 A 图 1 中的 A 代表腺苷 b c 为高能磷酸键 B 图 2 中反应向右进行时 图 1 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 酶 1 和酶 2 催化作用的机理是降低反应的活化能 解析 图 1 中 A 表示腺嘌呤 b c 是高能磷酸键 ATP 水解时远离腺苷的高能磷酸键 断裂 酶催化作用具有高效性 其催化作用的机理是降低反应的活化能 答案 A 7 2011 临川模拟 试分析一株生长旺盛的玉米幼苗与一只幼年的小花猫 它们同化作 用消耗的 ATP 与呼吸作用产生的 ATP 分别是 A 前者同化作用消耗的 ATP 多 呼吸作用产生的 ATP 少 后者相反 B 都是同化作用消耗的 ATP 多 呼吸作用产生的 ATP 少 C 前者同化作用消耗的 ATP 少 呼吸作用产生的 ATP 多 后者相反 D 都是同化作用消耗的 ATP 少 呼吸作用产生的 ATP 多 解析 植物体内 ATP 形成的途径是光合作用和呼吸作用 所以植物呼吸作用产生的 ATP 比同化作用消耗的 ATP 少 而动物体内形成 ATP 的途径只来自呼吸作用 所以动物呼吸 作用产生的 ATP 比同化作用消耗的 ATP 多 答案 A 8 2011 厦门质检 如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图 下列说法 正确的是 A 催化 2 3 的酶存在于线粒体内膜上 B 产生的 8 主要用于合成 ATP C 6 部分来自叶绿体 D 3 全部释放到大气中 解析 从图中可判断 1 8 分别是葡萄糖 丙酮酸 CO2 H2O H O2 H2O 能量 用心 爱心 专心16 丙酮酸产生 CO2 属于有氧呼吸的第二阶段 在线粒体的基质中进行 有氧呼吸产生的能量 仅有 40 储存在 ATP 中 其余以热能的形式散失 在晴朗的白天 植物光合作用很强 不仅 要从外界吸收 CO2 而且植物有氧呼吸产生的 CO2也通过扩散作用进入叶绿体 参与光合作用 答案 C 9 下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置 在透明的容器 B 中放入湿润的 种子 把这种装置放在湿润的光下 实验也能成功的原因是 A 种子不进行光合作用 检测到的二氧化碳是呼吸产生的 B 光下 呼吸作用旺盛 C 湿润的光下 种子进行光合作用 D 在黑暗条件下 种子不 呼吸 解析 用种子验证呼吸作用产生二氧化碳 不受是否照光的影响 因为种子在有光 无光条件下 都能进行呼吸 但不进行光合作用 答案 A 10 2011 广雅中学模拟 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 CD 段 C 甲图的 a b c d 四个浓度中 c 是最适合贮藏的 D 甲图中氧浓度为 d 时没有酒精产生 解析 题甲图中氧浓度为 a 时 细胞只释放 CO2不吸收 O2 说明细胞只进行无解呼吸 对应乙图中的 A 点 A 正确 甲图中氧浓度为 b 时 CO2的释放量远远大于 O2的吸收量 说明 细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 且无氧呼吸强度大 应在乙图中的 AC 段之间 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 甲图中的 c 点 C 正确 氧浓度为 d 时 CO2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 正确 用心 爱心 专心17 答案 B 11 下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置 以下说法中正确的是 A 两个装置均需要在黑暗条件下进行 B 装置乙在 处可检测到有酒精生成 C 装置乙中应让 先放置一会再与 连接 D 装置甲中 NaOH 的作用是吸收 处的 CO2 解析 黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有明显的影响 装置乙中酵母菌产生的 CO2 可通过导管进入 但酵母菌产生的酒精保留在 瓶中 装置甲中 NaOH 的作用是使进入 B 瓶 的空气先经过 NaOH 处理 排除空气中 CO2对实验结果的干扰 答案 C 12 人体在剧烈运动时 肌肉处于暂时相对缺氧状态 葡萄糖的消耗量剧增 但产生的 ATP 没有明显增加 这是因为 A 机体产热增加 能量以热能的形式散失了 B 葡萄糖分解不彻底 能量没有完全释放出来 C ATP 合成酶量减少 无法大量合成 ATP D 机体代谢加快 大量能量随汗水流失了 解析 剧烈运动时 肌肉处于暂时相对缺氧状态 细胞进行无氧呼吸 葡萄糖分解产 生乳酸 同时释放少量的能量 ATP 产生量少 大量的能量仍储存在乳酸中 答案 B 13 生物体内能量代谢中 ATP 的合成和利用过程如图所示 以下说法不正确的是 A a 过程和 b 过程都有 H 生成和消耗 B 过程和 过程的酶和场所不相同 C c 表示吸收的能量 d 表示释放的能量 两者数值相等 形式相同 用心 爱心 专心18 D ATP 在活细胞中的含量很少 但转化速度很快 解析 A 项中 a 表示呼吸作用 b 表示光合作用 两者都有 H 的生成和消耗 B 项中 的场所有细胞质基质 线粒体 叶绿体 的场所是细胞中的需能部位 两个过程的酶也 是不同的 为合成酶 为水解酶 D 项 ATP 在活细胞中的含量很少 但转化速度很快 有利于生命活动中能量的供应 C 项中 c 表示 ATP 合成过程中吸收的能量 主要是光能 化 学能 而 d 表示 ATP 水解释放的能量 可以有多种形式 答案 C 14 2011 启东模拟 某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型 制作了如图所示的实验 装置 甲 乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液 并加等量的酵母菌 乙内用液体石 蜡隔绝空气 对该实验的分析 错误的是 A 该实验不能以有无 CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型 B 将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染 以免影响实验结果 C 乙和甲比较 说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型 D 乙为甲的空白对照实验 以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响 解析 酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸均产生 CO2 故不能以有无 CO2的产生来判断酵 母菌的呼吸作用类型 若有杂菌污染 杂菌的呼吸作用会影响实验结果 甲在有氧条件下 乙在无氧条件下 乙和甲比较 说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型 乙中进 行的是无氧呼吸 不是空白对照实验 答案 D 15 2011 娄底质检 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 反应场所都有线粒体 都需要酶的催化 反应场所都有细胞质基质 都能产生 ATP 都经过生成丙酮酸的反应 都能产生水 反应过程中都能产生 H 都能把有机物彻底氧化 A B C D 解析 无氧呼吸在细胞质基质完成 不需要线粒体 有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的 催化 二者第一阶段相同 都是在细胞质基质内进行 都会产生 ATP 第一阶段都是葡萄糖 分解为丙酮酸 有氧呼吸生成水 无氧呼吸不生成水 葡萄糖分解为丙酮酸过程会产生 H 有氧呼吸是有机物的彻底氧化分解 无氧呼吸是有机物的不彻底氧化分解 答案 C 二 非选择题 用心 爱心 专心19 16 2011 福州检测 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 1 神经细胞中的 ATP 主要来自 生理过程 其结构简式是 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 细胞间隙中的 ATP 在有关酶的作用下 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 两者均能引起受体细胞的膜 电位变化 据图分析 科学家当初推测 ATP 可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思 路是 4 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 小时 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 ng mL 1 细胞内 AT