第三单元第2讲

固基础·自我诊断破疑难·深化探究冲关练·两级集训第2讲ATP与细胞呼吸[考纲定位]

1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)

2.细胞呼吸(Ⅱ)

3.探究酵母菌的呼吸方式(实验)课后限时自测提能力·专项培优一、细胞的能量“通货”——ATP(1)写出ATP的结构简式和简式中A、P所代表的含义。①结构简式：____________。②A：______；P：__________。(2)图中①是____________，其中____________高能磷酸键易形成和断裂。(3)图中②为高能磷酸键_________________的过程，其作用是为_________________提供能量。A—P～P～P腺苷磷酸基团高能磷酸键远离腺苷的水解释放能量各项生命活动(4)写出ATP与ADP相互转化的反应式：(5)ATP的来源：①动物和人：___________。②绿色植物：____________________。呼吸作用呼吸作用和光合作用二、探究酵母菌细胞呼吸的方式1．酵母菌细胞呼吸方式酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和__________。2．产物的检测无氧呼吸试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水变混浊______________水溶液__________________酒精在酸性条件下，使用橙色的______________橙色______溴麝香草酚蓝蓝色→绿色→黄色重铬酸钾溶液灰绿色三、细胞呼吸1．细胞呼吸(1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的____________，生成___________________，释放出能量并生成_______的过程。(2)类型：____________________氧化分解二氧化碳或其他产物ATP有氧呼吸和无氧呼吸2．有氧呼吸(2)过程：[填图]3．无氧呼吸一、思考判断1．(2014·大纲全国卷)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。()2．(2014·江苏高考)淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要ATP供能。()3．(2013·海南高考)细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生。()4．(2012·北京高考)细胞中内质网膜不能合成ATP。()√√√√5．(2010·天津高考)主动运输过程中需要载体蛋白协助，和ATP提供能量。()6．(2013·新课标全国卷Ⅱ)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸。()7．(2013·海南高考)呼吸作用产生的能量均以热能释放。()【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。√√×8．(2012·上海高考)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧呼吸时。()【提示】

有氧呼吸和无氧呼吸都发生该过程。9．(2012·江苏高考)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。()【提示】

有氧呼吸第二阶段产生少量的ATP。10．(2011·海南高考)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H]。()××√11．(2010·新课标全国卷T2B)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。()【提示】

[H]与氧结合生成水在线粒体内膜。12．(2013·海南高考)消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡的原因是细胞呼吸的产物对其产生毒害作用。()13．(2013·新课标全国卷ⅡT3C)破伤风杆菌适合生活在有氧环境中。()【提示】

破伤风杆菌是厌氧菌，只能生活在无氧环境中。×√×14．(2012·福建高考)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。()15．(2011·海南高考)种子风干脱水后呼吸强度增强。()【提示】

种子风干脱水后呼吸强度减弱。16．(2009·浙江高考)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。()【提示】

水果贮存的环境应为低氧和零上低温。√××二、图示识读下图为有氧呼吸过程图解，据图回答：(1)葡萄糖中碳原子和氧原子的转移途径如何？【提示】

碳原子：葡萄糖→丙酮酸→CO2；氧原子→丙酮酸→CO2。(2)产物H2O中的氢原子和氧原子来源如何？【提示】

H2O中的氢原子来自葡萄糖和H2O；H2O的氧原子来自O2。考点1

ATP的结构和转化1．ATP的结构及组成部分的含义2．ATP的再生和利用3．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：_____________________细胞质基质产生ATP：细胞呼吸__________叶绿体产生ATP：______消耗ATP：______和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP：有氧呼吸_______________消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等核糖体消耗ATP：蛋白质的合成细胞核消耗ATP：_______________

等主动运输、胞吞、胞吐第一阶段光反应暗反应第二、三阶段DNA复制、转录4.ATP产生速率与O2供给量之间的关系(1)A点表示在无氧条件下，细胞可进行__________分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量______，ATP的产生速率随之______。无氧呼吸增多增加(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是________________等。酶、ADP、磷酸1．误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应ATP的合成ATP的水解反应式所需酶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中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由表可以看出，ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。2．误认为细胞中含有大量ATP生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就可不断合成ATP，满足生命活动的需要。3．ATP转化为ADP也需要消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。4．ATP≠能量ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。角度1从ATP的结构及与ADP相互转化的角度考查1．图1为ADP的结构，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，以下说法错误的是(

)A．图1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快速转化依赖于酶的高效性D．酶1和酶2的作用机理都是降低反应的活化能【思路分析】[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，酶催化作用的机理是降低反应的活化能。[答案]

A

角度2从ATP与代谢关系的角度考查2．(2014·大纲全国卷)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[解析]

细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成，C项正确；根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP，故D项正确。[答案]

B考点2有氧呼吸和无氧呼吸1．有氧呼吸过程中各元素来源和去路(1)CO2是在______阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是____________。(2)O2参与了______阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是____________。第二线粒体基质第三线粒体内膜(3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在______阶段参与反应，生成物中的水是有氧呼吸______阶段由[H]和O2结合生成的。第二第三2．不同生物无氧呼吸的产物不同生物无氧呼吸产物植物大多数植物细胞，如根细胞_____和_____马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等乳酸动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等_____微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2酒精

CO2乳酸3.有氧呼吸和无氧呼吸过程分析与比较项目比较有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需O2、酶和适宜的温度不需O2，需要酶和适宜的温度场所第一阶段：细胞质基质第二阶段：____________第三阶段：线粒体内膜第一阶段：细胞质基质第二阶段：___________物质变化第一阶段：C6H12O6―→_________＋[H]第二阶段：丙酮酸＋_______―→CO2＋[H]第三阶段：[H]＋O2―→H2O第一阶段：C6H12O6―→丙酮酸＋[H]第二阶段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成_____________或转化成____线粒体基质细胞质基质丙酮酸H2O酒精和CO2乳酸不同点能量变化释放能量较多，1摩尔葡萄糖释放的能量可生成38摩尔ATP，其余的能量则以热能的形式散失掉了较少，1摩尔葡萄糖释放的能量可生成2摩尔ATP，其余的能量则以热能的形式散失掉了相同点过程第一阶段都是在细胞质基质中进行，都是________________________________实质分解有机物，释放能量意义为生命活动提供能量，为物质转化提供原料联系一分子葡萄糖分解产生两分子丙酮酸1．有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的不一定是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但一定不是乳酸发酵。2．有氧呼吸的场所并非只是线粒体(1)真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)原核细胞无线粒体，在细胞质中和细胞膜上进行有氧呼吸。3．脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于产生CO2量。4．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。5．无氧呼吸产物不同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。角度1考查有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程3．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A～F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________上的酶无法合成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。【思路点拨】

解答本题注意以下两点：[解析]

(1)在有酵母菌细胞质基质的试管中，可将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧气时可在有线粒体的试管中将丙酮酸和[H]彻底氧化分解产生CO2和H2O，无氧气时可在有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分解产生酒精和CO2，故C、E试管中均可产生CO2和H2O，B、F试管中均可产生酒精。F试管中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，而与B、D试管的结果进行对比，能确定酵母茵进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。(2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生一系列反应形成水，DNP对该过程没有影响，但能影响线粒体内膜上ATP合成酶的活性，从而使能量未用于合成ATP，都以热能的形式散失；试管E中可发生有氧呼吸全过程，加入DNP后，该过程不受影响，但影响ATP的合成。[答案]

(1)C、E

B、F

B、D、F

(2)线粒体内膜能角度2考查有氧呼吸和无氧呼吸的综合分析4．如图表示某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。下列相关叙述错误的是(

)A．氧浓度为a时，有氧呼吸最弱B．氧浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5C．氧浓度为c时，适于贮藏该植物器官D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等[解析]

由题图可以看出，当氧浓度为a时，只有CO2释放量，说明此时只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为b时，CO2释放量＝8，O2吸收量＝3，所以无氧呼吸释放CO2＝8－3＝5，消耗葡萄糖＝2.5，有氧呼吸释放的CO2＝3，消耗葡萄糖＝0.5，B正确；氧浓度为c时，呼吸作用最弱，适于贮藏该植物器官，C正确；当氧浓度为d时，CO2释放量＝O2吸收量，说明只进行有氧呼吸，D错误。[答案]

D5．(2014·海南高考)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12～24h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_____________。(2)从第12h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)据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第12h到胚根长出期间不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高。[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，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降(3)有氧考点3影响细胞呼吸的外界因素及应用1．温度(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响__________而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35℃之间。酶的活性2．氧气(1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。①O2浓度＝0时，只进行_________。②0<O2浓度<10%时，同时进行_________和___________。③O2浓度≥10%时，只进行_________。④O2浓度＝____时，有机物消耗最少。无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸5%3．水分4．CO2(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____细胞呼吸的进行，如图。(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。抑制1．影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。2．储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。角度1考查细胞呼吸原理的应用6．(2014·北京东城区联考)细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，以下分析错误的是(

)A．选用透气性好的“创可贴”，是为保证人体细胞的有氧呼吸B．要及时为板结的土壤松土透气，以保证根细胞的正常呼吸C．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清D．慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸，使细胞获得较多能量[解析]

选用透气性好的“创可贴”，是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖，人体细胞有氧呼吸需要的氧气来自组织液，A项错误；为板结的土壤松土透气，可促进根细胞的有氧呼吸，B项正确；皮肤破损较深的患者，注射破伤风抗毒血清是为了消除进行无氧呼吸的破伤风杆菌，C项正确；慢跑能保证机体细胞的氧气需要，促进人体细胞的有氧呼吸，D项正确。[答案]

A角度2氧浓度对细胞呼吸的影响7．长期浸水，会导致树根变黑腐烂。树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。下列叙述不正确的是(

)A．Ⅰ阶段根细胞的有氧呼吸速率下降B．Ⅱ阶段根细胞的无氧呼吸速率上升C．Ⅲ阶段曲线下降的原因与Ⅰ完全相同D．a点的有氧呼吸强度大于b点【思路点拨】

解答本题注意以下几点：①理解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段细胞呼吸速度变化的原因。②理解a点和b点细胞呼吸的情况。[解析]

此题考查对细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程的理解和识图读图的能力。Ⅰ阶段由于氧气逐渐减少，根细胞的有氧呼吸速率下降，到a点时，有氧呼吸降低到最低，a点后，无氧呼吸逐渐增强，Ⅱ阶段根细胞的无氧呼吸速率上升，到b点时，根细胞只进行无氧呼吸。

Ⅲ阶段曲线下降的原因是细胞逐渐死亡，Ⅰ阶段曲线下降的原因是氧气减少。[答案]

C8．如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请据图回答以下问题：(1)O2浓度为0时，该器官的呼吸类型是________。(2)在O2浓度为b%以下时(不包括0点)，该器官的呼吸类型是__________________，因为__________________。(3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为________，因为________________。(4)由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取约a/2氧气浓度值，理由是__________。(5)图中阴影部分的面积代表_________________。[解析]

CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸。CO2的释放量等于O2的吸收量，细胞只进行有氧呼吸。只释放CO2，不吸收O2，细胞只进行无氧呼吸。由曲线分析可知，CO2的释放量为总呼吸强度，a/2氧气浓度值时呼吸强度最低，消耗有机物最少。[答案]

(1)无氧呼吸(2)无氧呼吸和有氧呼吸CO2的释放量大于O2的吸收量(3)有氧呼吸CO2的释放量等于O2的吸收量(4)细胞呼吸最弱，有机物消耗少(5)无氧呼吸中CO2的释放量细胞呼吸原理应用题的解题思路(1)明确题目研究的是哪种因素对细胞呼吸的影响。(2)分析题目给定的生产生活实际情境，判断是需要促进细胞呼吸还是需要抑制细胞呼吸。例如，中耕松土，促进细胞呼吸；储存种子，抑制细胞呼吸。(3)结论：“为促进细胞呼吸，应采取……的措施”或“为抑制细胞呼吸，应采取……的措施”。实验7探究酵母菌的呼吸方式1．实验原理(1)酵母菌是单细胞真核生物，是一种异养___________型微生物。酵母菌在有氧条件下，将糖类等物质分解成二氧化碳和水，释放大量能量；在无氧条件下，将糖类等物质分解成二氧化碳和酒精，释放少量能量。(2)CO2可使_____________变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)在_______条件下，橙色的_______________与酒精发生化学反应，变成灰绿色。兼性厌氧澄清的石灰水重铬酸钾溶液酸性2．实验变量：实验自变量是_______的有无，因变量是酵母菌的__________。3．实验装置：甲组探究酵母菌的__________，乙组探究酵母菌的__________。氧气呼吸产物有氧呼吸无氧呼吸在探究酵母菌无氧呼吸时，要将酵母菌培养液封口后放置一段时间，待酵母菌将瓶内_____________，再用导管连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水中。氧气消耗完后4．实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾—浓硫酸溶液甲组(有氧)__________无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现________变混浊/快灰绿色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。在有氧条件下产生的CO2_________，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生______，还产生少量CO2。多且快酒精某生物兴趣小组对酵母菌细胞的呼吸方式进行了如下的探究实验。请据图分析回答问题。(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号：________；无氧条件下的装置序号：________。(2)装置中c瓶的作用是_______________________。(3)d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，其原因是________________________________________________________________________________________。(4)如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精，常用试剂是________。若颜色变为________，说明有酒精产生。此方法在实践中的应用是_______________(举一例)。[解析]

解答本题的关键：一是弄清各装置的作用，a瓶用于通气条件下的酵母菌培养，b瓶可检验是否有CO2产生，c瓶用于去除空气中的CO2，d瓶用于不通气条件下的酵母菌培养；二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同，有氧呼吸在有氧条件下进行，产生CO2和H2O，无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，装置连接的顺序为c→a→b或c→b→a→b；若探究无氧呼吸，装置连接的顺序为d→b。d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，主要目的是使装置内本身存在的O2被彻底消耗，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的。[答案]

(1)c→a→b(或c→b→a→b)

d→b

(2)吸收空气中的CO2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案也可)(3)d瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再连通b瓶，就可以确保通入澄清石灰水的CO2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的(其他合理答案也可)(4)酸性重铬酸钾溶液灰绿色交通警察对司机进行酒后驾驶检测绘制知识体系强化核心要点1.ATP是为细胞生命活动提供能量的直接能源物质。2．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。3．ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。4．CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。绘制知识体系强化核心要点5．在酸性条件下，橙色的重铬酸钾与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。6．线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但原核生物无线粒体也能进行有氧呼吸。7．有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，第三阶段产生ATP最多。绘制知识体系强化核心要点8．有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。9．有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量，形成ATP。10．不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。细胞呼吸的相关实验1．细胞呼吸速率的测定(1)实验装置(2)实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。2．细胞呼吸类型的探究(1)实验装置装置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。(2)实验分析现象结论甲装置乙装置液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸3.探究细胞呼吸过程场所的实验(一般是探究第二阶段的场所)：常见方法是用离心的方法把动物细胞的细胞质基质和线粒体分开，分别加入丙酮酸，检测CO2的产生。4．注意事项(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。(2)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。(3)若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2015·吉林大学附中月考)下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖)，装置1、2中分别放入等量的发芽种子，装置3中为等量的煮熟种子。若装置1左移10cm，装置2右移12cm，装置3右移2cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为(

)A．6∶5

B．5∶6C．2∶5 D．5∶2[解析]

装置3为对照实验，装置3着色液滴右移2cm，说明环境因素造成气体膨胀2cm。装置1气体减少表示O2的消耗，装置1左移10cm，O2减少实际为12cm。装置2右移12cm，气体增加实际为10cm，装置2气体增加量为CO2产生量与O2消耗量的差值。CO2产生量为10＋12＝22cm，有氧呼吸产生CO2的量为12cm，无氧呼吸产生CO2的量为10cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖为2个单位，无氧呼吸消耗的葡萄糖为5个单位。[答案]

C1．(2014·海淀区模拟)为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如下图中a～f所示装置，下列判断不合理的是(

)A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸B．若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸C．连接e→d→c→d，并从e侧通气，可验证酵母菌进行了有氧呼吸D．连接f→d，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸[解析]

a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。[答案]

B2．以提取的鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。对上述实验结果的解释不正确的是(

)A．丙酮酸彻底分解和氧气的消耗都是在线粒体内进行的B．在线粒体内不能完成葡萄糖的分解，但能完成丙酮酸的分解C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的D．有氧呼吸中，水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的[解析]

此题考查细胞有氧呼吸的过程和实验分析能力。向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大，说明丙酮酸是在线粒体中分解利用的。当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零，说明线粒体内不能完成葡萄糖的分解。同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大，说明在细胞质基质中葡萄糖被分解产生了丙酮酸。有氧呼吸中，水的参与和生成都是在线粒体中进行的，不是在细胞质基质中进行的。[答案]

D[A基础训练]1．(2014·石景山区期末)下列有关ATP的说法正确的是(

)A．ADP转化为ATP需要Pi、酶、腺苷、能量B．人体细胞内储存有大量的ATPC．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所D．光合作用和细胞呼吸都能产生ATP[解析]

ADP转化为ATP不需要腺苷，A项错误；人体细胞内ATP含量很少，但ATP不断合成和分解，B项错误；蓝藻为原核细胞无线粒体，C项错误；光合作用和细胞呼吸都能产生ATP，D项正确。[答案]

D2．(2014·青岛一模)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，为了探究酵母菌的呼吸作用类型，某同学将实验材料和用具按下图安装好。以下关于该实验说法错误的是(

)A．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2B．两个装置均需要黑暗条件下进行实验C．甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊，甲组浑浊程度更大D．乙组B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶[解析]

光对酵母菌的细胞呼吸方式没有影响，该实验在光下和黑暗处都能进行。[答案]

B3．细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是(

)A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H][解析]

本题考查细胞内的糖代谢过程中物质和能量的变化。由图示可知，①为在细胞质中葡萄糖分解为丙酮酸，②为在线粒体中丙酮酸在水和氧气的参与下，彻底氧化分解为CO2和H2O，③为无氧条件下，在细胞质基质内发生的丙酮酸转化为乳酸，④为无氧条件下将丙酮酸转化为乙醇和CO2。在植物细胞中能进行过程①和③、过程①和④或过程①和②；在真核细胞中，②过程只能在线粒体中完成；动物细胞内②丙酮酸彻底氧化分解比过程①释放的能量多得多；乳酸菌的无氧呼吸过程中，①产生[H]，过程③消耗[H]。[答案]

B4．(2014·唐山一模)下列关于“CO2”的过程，叙述错误的是(

)A．①过程可在植物细胞中进行，也可在动物细胞中进行B．②过程可产生ATP，也可不产生ATPC．②过程可产生[H]，也可消耗[H]D．①过程可在线粒体中进行，也可以细胞质基质中进行[解析]

①为呼吸作用的第一个阶段，可在植物和动物细胞的细胞质基质中进行；②可以是有氧呼吸的第二个阶段，有ATP和[H]产生，也可以是植物细胞无氧呼吸的第二个阶段，无ATP和[H]产生。[答案]

D[B真题体验]1．(2014·江苏高考)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]

主动运输、胞吞、蛋白质的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量。[答案