高考生物专练之重难点05 酶、ATP以及细胞呼吸（解析版）

重难点05酶、ATP以及细胞呼吸知识点一：酶1、对比实验指设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系，这样的实验称为对比实验。对比实验不设对照组，均为实验组。2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。3、酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。知识点二：ATP1、腺苷三磷酸（ATP）是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。2、ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团。“～”表示高能磷酸键。ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键。ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。ATP与ADP间能迅速地相互转化的原因是ATP末端磷酸基团稳定性较低，当ATP在ATP酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，ATP也就变成了ADP；而ADP在有关酶的作用下，可以接受能量，同时与Pi结合，重新变成ATP。3、ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它能与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。ATP水解释放的能量可以用于各项生命活动。知识点三：细胞呼吸1、与无氧呼吸相比，有氧呼吸释放的能量多，人体能量的主要来源是有氧呼吸过程；2、人体无氧呼吸的产物是乳酸。场所：细胞质基质线粒体是真核细胞主要细胞器（动植物都有），程粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成嵴，内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶，含少量的DNA、RNA，在机能旺盛的细胞中含量多。有氧呼吸的三阶段：有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中，反应式：C6H12O62C3H4O3+4NADH+少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，反应式：2C3H4O3+6H2O6CO2+20NADH+少量能量;第三阶段：这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的，反应式：24NADH+6O212H2O+大量能量。细胞呼吸原理的应用1.种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；2.利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头；3.利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜；4..稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂；5.皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风；6.提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力；7.粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；8.果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。知识点四：颜色反应1、CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。2、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，变成灰绿色。会考查细胞呼吸过程、条件、原料及产物及实验分析能力，考查酶在细胞代谢中的作用的知识、酶的概念和特性，同时会以有氧气呼吸为基础，考查学生信息获取与应用能力，以上就要求学生能熟练设计、分析实验，同时运用所学知识结合题中提取的关键信息进行综合分析。（建议用时：30分钟）一、单选题1．（2022·江苏省如皋中学）dATP与ATP结构相似，区别是其中所含的五碳糖为脱氧核糖。下列说法错误的是（）A．含有两个特殊的不稳定的化学健 B．能为DNA合成提供直接能源C．含有C、H、O、N、P五种元素 D．dATP中的“A”代表腺苷【答案】D【解析】【分析】脱氧腺苷三磷酸，3'-脱氧腺苷，又称去氧腺苷三磷酸（dATP）是一种去氧核苷酸三磷酸（dNTP），结构与腺苷三磷酸（ATP）相似，但少了一个位于五碳糖2号碳上的-OH基，取而代之的是单独的氢原子。腺苷三磷酸（ATP）是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。【详解】A、两者均含有2个特殊的高能磷酸键，这两个键不稳定，可以分解释放能量，A正确；B、两者均含有高能磷酸键，该键水解可以为化学合成提供直接能源，B正确；C、元素组成均为C、H、O、N、P，C正确；D、dATP中的“A”代表脱氧腺苷（腺嘌呤和脱氧核糖组成），ATP中的A代表腺苷（腺嘌呤和核糖组成），D错误。故选D。2．人体如果长时间处于缺氧环境会出现心慌、呼吸困难、全身乏力等症状，原因是人在缺氧的环境中细胞呼吸的方式发生了改变。下列相关叙述不正确的是（）A．有氧呼吸减弱，导致细胞释放的能量减少B．无氧呼吸增强，导致细胞产生大量乳酸，引起肌肉酸胀乏力C．无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量D．由于O2缺乏，有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸减少，影响第二、三阶段的进行【答案】D【解析】【分析】1、有氧呼吸过程需要氧气，氧气参与有氧呼吸的第三阶段；2、与无氧呼吸相比，有氧呼吸释放的能量多，人体能量的主要来源是有氧呼吸过程；3、人体无氧呼吸的产物是乳酸。【详解】A、由于氧气浓度降低，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强，导致细胞释放的能量减少，A正确；B、人进入高原后，由于氧气浓度降低，无氧呼吸增强，产生乳酸增加，引起肌肉酸胀乏力，B正确；C、无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，第二阶段丙酮酸转化成乳酸过程中不释放能量，C正确；D、葡萄糖酵解产生丙酮酸的阶段不需要氧气参与，氧气减少直接影响了有氧呼吸的第三阶段，D错误。故选D。3、下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述正确的是（）A．若用18O标记葡萄糖，则产物a中会检测到放射性B．条件Y下，产生物质a使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色C．酵母菌物质b产生的场所有线粒体基质、细胞质基质D．条件X下酵母细胞呼吸时，葡葡糖中的能量主要以热能形式散失【答案】C【解析】【分析】根据图示分析可知：酵母菌和人体细胞进行有氧呼吸都能产生二氧化碳和水，人体细胞进行无氧呼吸的产物为乳酸，酵母菌进行无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳，故条件X为无氧，条件Y为有氧。物质a为水，物质b为二氧化碳，物质c为乳酸，物质d为酒精。【详解】A、有氧呼吸过程中产生的水中的O来自O2，若用18O标记葡萄糖，则产物a（水）中不会检测到放射性，A错误；B、条件Y为有氧，物质a为水，物质b为二氧化碳，二氧化碳才能使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色，B错误；C、物质b为二氧化碳，酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，C正确；D、条件X为无氧，酵母细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中，D错误。故选C。4、关于酶与ATP的叙述正确的是（）A．某种酶经蛋白酶处理后活性不变，推断其组成成分中含有脱氢核糖B．酶的催化效率无论在什么条件下总是高于无机催化剂C．酶形成需要消耗ATP，ATP的形成也需要酶的催化D．酶应在最适温度和最适pH条件下保存【答案】C【解析】【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。【详解】A、酶的化学本质多数为蛋白质，少数为RNA，若某种酶经蛋白酶处理后活性不变，说明其不是蛋白质类的酶，那么应该为RNA类的酶，RNA的组成成分中含有核糖，A错误；B、酶的催化需要温和的条件，高温、过酸、过碱都会使酶的活性丧失，此时的催化效率低于无机催化剂，B错误；C、酶的形成属于物质的合成反应，因此需要消耗ATP，ATP的形成同样需要ATP合成酶的催化作用，C正确；D、最适宜温度和pH条件下长期保存酶，酶的活性会降低、甚至失活，长期保存酶应该在较低温度和最适pH条件下保存，D错误。故选C。5、在过氧化氢酶催化下，H2O2分解释放的O2与愈创木酚反应生成茶褐色产物；氧气产生越多，溶液颜色越深。为探究pH对酶活性的影响，某研究小组运用比色法，测定了5min内茶褐色产物量的变化，结果见图。下列叙述不正确的是（）A．先将过氧化氢酶和反应物分别在不同pH值条件下处理，一段时间后再混合B．依据0～1min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性C．pH值5～8的处理组，反应结束时的产物相对量是不同的D．当pH为3时过氧化氢酶因空间结构被破坏而失活【答案】C【解析】【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；2、酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。【详解】A、该题探究pH对酶活性的影响，应先将底物和酶达到环境所处的pH值，再将相同pH值条件下的酶和底物混合，A正确；B、依据0～1min的曲线斜率，可比较不同pH条件下的酶活性，斜率越大，酶活性越高，B正确；C、探究pH对酶活性的影响，底物的量为无关变量，各组要相同，pH5～8缓冲液处理组，最终产物相对量是相同的，C错误；D、过酸、过碱都会使酶因空间结构被破坏而失活，D正确。故选C。6、德国化学家毕希纳把酵母细胞放在石英砂里用力研磨。加水搅拌再进行过滤，得到不含酵母菌细胞的提收液，在这些汁液中加入葡萄塘，一段时间后就冒出气泡且有酒味出现，他将醇母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。以下分析错误的是（）A．酿酶能够与双缩脲试剂反应显紫色B．酵母细胞被研磨破裂后酿酶依然有活性C．汁液中产生酒味的原因是酵母菌无氧呼吸的结果D．酵母菌发酵产物可用酸性重铬酸钾检测，颜色由蓝变绿再变黄【答案】D【解析】【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性、专一性、需要适宜的温度和pH值。【详解】A、酿酶的化学本质是蛋白质，蛋白质能够与双缩脲试剂反应显紫色，A正确；B、由题"在不含酵母菌细胞的提取液中加入葡萄糖，一段时间后就冒出气泡且有酒味出现”，说明酵母细胞被研磨破裂后酿酶依然有活性，B正确；C、汁液中有酒味的原因是酵母菌无氧呼吸产生酒精的结果，C正确；D、酵母细胞进行酒精发酵，其产物二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液试剂由蓝变绿再变黄，酒精使酸性重铬酸钾由橙色变为灰绿色，D错误。故选D。7、下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，下列叙述错误的是（）A．a瓶中的NaOH溶液可以吸收输入空气中的CO2B．与b瓶相比，d瓶中酵母菌的增殖速率较小C．若向d瓶中加入酸性重鉻酸钾溶液后呈橙色，则说明有酒精生成D．若甲、乙装置产生等量的CO2，则消耗葡萄糖的质量比为1：3【答案】C【解析】【分析】题图分析:1、装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式，其中a瓶中的质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳;b瓶是酵母菌的培养液;c瓶是澄清石灰水，目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。2、装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式,d瓶是酵母菌的培养液，e瓶是澄清石灰水，目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。3、检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。4、检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。【详解】A、a瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，A正确;B、b瓶酵母菌进行有氧呼吸，可大量繁殖，d瓶酵母菌进行无氧呼吸，酵母菌的增殖速率较小，B正确;C、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色，C错误;D、根据化学方程式可知，若甲、乙装置产生等量的CO2，则消耗葡萄糖的质量比为1：3，D正确。故选C。8、细胞内的磷酸果糖激酶（酶Р）催化下列反应：果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1，6-二磷酸+ADP。这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应。下图为高、低两种ATP浓度下酶Р与果糖-6-磷酸浓度的关系。下列叙述正确的是（）A．细胞内酶Р催化的反应发生在线粒体中B．一定范围内，果糖-6-磷酸浓度与酶Р活性呈负相关C．低ATP浓度在一定程度上抑制了酶P的活性D．酶Р活性受到有氧呼吸产物ATP的反馈调节【答案】D【解析】【分析】1、ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。2、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。3、由图分析可知，酶P会受到高浓度ATP的抑制。【详解】A、由题干可知，磷酸果糖激酶（酶Р）催化的反应是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应，而细胞有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，因此胞内酶Р催化的反应发生在细胞质基质中，A错误；B、由图可知，一定范围内，果糖-6-磷酸浓度升高，酶Р活性升高，二者呈正相关，B错误；C、由图可知，相同果糖-6-磷酸浓度下，一定范围内，低ATP浓度下，酶Р的活性更高，说明低ATP浓度促进了酶Р的活性，C错误；D、由图可知，ATP浓度较高，酶Р的活性更低，而有氧呼吸会产生ATP，使细胞内ATP含量升高，故酶Р活性受到有氧呼吸产物ATP的反馈调节，使酶Р活性受到抑制，D正确。故选D。9、某小组为了探究现存的水稻种子是否有活性，他们将吸水膨胀的种子200粒放在加有溴麝香草酚蓝的琼脂凝胶培养皿中培养，观察琼脂凝胶的颜色变化而做出判断。下列说法错误的是（）A．活种子呼吸作用产生的CO2可使其周围凝胶呈现黄色B．若种子周围的凝胶保持蓝色则可判定该种子没有活性C．吸水膨胀种子的细胞中结合水比例上升，细胞代谢加快D．温度等培养条件会影响琼脂凝胶颜色变化的快慢【答案】C【解析】【分析】1.有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量；2.无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。【详解】A、活种子呼吸作用产生的CO2可使其周围凝胶呈现黄色，因为二氧化碳可使含有溴麝香草酚蓝溶液的琼脂显黄色，A正确；B、若种子周围的凝胶保持蓝色说明没有二氧化碳产生，则可判定该种子没有活性，因为水稻种子无论有氧还是无氧呼吸过程中都有二氧化碳生成，B正确；C、吸水膨胀种子的细胞中自由水比例上升，细胞代谢加快，C错误；D、温度会通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率，因而会影响二氧化碳的产生速率进而影响琼脂凝胶颜色变化的快慢，D正确。故选C。10、某研究小组在探究酵母菌的细胞生理活动时，收集了酵母菌生长增殖的资料，设计实验装置并进行实验（1～4试管加入等量的溴麝香草酚蓝水溶液），结果如下图所示。探究的问题不可能是（）A．酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸产生CO2的多少B．酵母菌进行细胞呼吸的最适温度是多少C．酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2吗D．酵母菌在无氧呼吸中是否产生乙醇【答案】D【解析】【分析】酵母菌是真核生物，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。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。CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。利用上述现象可鉴定呼吸作用的产物。分析题图可知，装置甲为密封条件，其中酵母菌进行无氧呼吸；装置乙为有氧条件，酵母菌进行有氧呼吸。试管1、2用于检测CO2的产生，试管3、4起对照作用。【详解】A、根据试管1、2的颜色不同，可判断出装置甲产生的CO2较少，装置乙产生的CO2较多，A不符合题意；B、实验装置中利用酒精灯加热改变实验温度，通过检测CO2的产生量，可判断酵母菌进行细胞呼吸的最适温度，B不符合题意；C、装置甲、乙的条件不同，酵母菌进行不同类型的细胞呼吸，利用溴麝香草酚蓝溶液的变色情况，可判断有氧呼吸和无氧呼吸是否都能产生CO2，C不符合题意；D、由题图可知，本实验中的试剂只有溴麝香草酚蓝溶液，只能检测CO2，不能检测乙醇，D符合题意。故选D。11、人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而浓度局部高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；非进食后的大部分葡萄糖利用Na＋顺浓度进入细胞所提供的能量，通过SGLT1转运，过程如图1所示。葡萄糖的转运速率与肠腔中葡萄糖浓度关系如图2所示。据此分析错误的是（）A．图1中的IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶B．葡萄糖通过SGLT1进入小肠细胞不消耗ATP，但属于主动运输C．由图2可知，葡萄糖浓度高时主要以主动运输的方式进入细胞D．同一细胞可以不同的方式吸收葡萄糖，其结构基础是载体的种类不同【答案】C【解析】【分析】分析题图可知，图1中，麦芽糖水解为葡萄糖后，大部分葡萄糖利用Na＋顺浓度进入细胞所提供的能量，通过SGLT1转运，该运输需要载体，需要能量，属于主动运输；由题意可知，葡萄糖通过GLUT2转运，运输方向是高浓度到低浓度，需要载体，不需要能量，属于协助扩散。图2中，根据曲线图分析：SGLT1和GLUT2，前者是主动运输的载体，后者是协助扩散的载体。图中随着葡萄糖浓度升高，GLUT2转运葡萄糖速率迅速提高，此运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散。【详解】A、由图1可知，麦芽糖在IM的作用下分解为葡萄糖，故IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶，A正确；B、葡萄糖通过SGLT1，利用Na﹢转运所提供的能量转运，属于主动运输，B正确；C、由图2可知，随着葡萄糖浓度升高，GLUT2转运葡萄糖速率迅速提高，此运输方式需要载体蛋白，不消耗能量，为协助扩散，因此主要以协助运输的方式进入细胞内，C错误；D、膜上运输作用的蛋白质有载体蛋白和通道蛋白，同一细胞可以以不同的方式吸收葡萄糖，其结构基础是载体的种类不同，D正确。故选C。12、线粒体外膜上的孔蛋白为亲水通道，分子量较小的物质可自由通过。丙酮酸进入线粒体的过程如下图所示，下列叙述错误的是（）A．丙酮酸通过协助扩散穿过线粒体外膜B．丙酮酸借助H+浓度梯度通过线粒体内膜C．线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶D．缺氧时丙酮酸将在细胞质基质中彻底氧化分解【答案】D【解析】【分析】分析题图：图示是丙酮酸进入线粒体的过程，其通过外膜需要孔蛋白协助，通过内膜时是逆浓度梯度进行的，且需要H+的协助，应该为主动运输。【详解】A、丙酮酸进入线粒体外膜时通过孔蛋白自由通过，其运输方式为协助扩散，A正确；B、通过图示可知，丙酮酸借助H+浓度梯度通过线粒体内膜，B正确；C、图中氢离子与丙酮酸进入线粒体是依靠载体蛋白完成的，氢离子与氧气反应生成水是依靠酶完成的，故线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶，C正确；D、缺氧时丙酮酸将在细胞质基质中，进行不彻底氧化分解，D错误。故选D。二、非选择题13、科学家因早期发现凡是耗能多的细胞，线粒体也较多，且线粒体在细胞内耗能部位聚集，故认为线粒体是有氧呼吸的场所。将酵母菌破碎后离心获得细胞质基质和线粒体，通入18O2，进行以下实验：试管加入的细胞成分加入的反应物各试管变化情况1细胞质基质+线粒体添加14C标记的葡萄糖葡萄糖的量减少，有1CO2、H218O2的生成2细胞质基质添加14C标记的葡萄糖葡萄糖的量减少，有14C标记的丙酮酸、[H]的生成3线粒体悬液添加14C标记的葡萄糖葡萄糖的量②4线粒体悬液添加①反应物的量减少，有14CO2、H218O的生成(1)本实验中利用___________方法追踪物质的运行。(2)表中①加入的反应物是___________，3号试管中葡萄糖的量②变化情况是___________。(3)比较2号和3号试管，说明______________________；比较3号和4号试管，说明___________。通过上述分析与推理，据此推断有氧呼吸的场所是______________________。(4)在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受ATP提供的能量后发出荧光。若1、2、3号试管中添加等量的葡萄糖，再分别加入荧光素和荧光素酶，其中发出荧光较强的是___________号试管。【答案】(1)同位素标记法(2)14C标记的丙酮酸不变(3)葡萄糖可在细胞质基质分解，葡萄糖不能直接在线粒体内分解葡萄糖不能直接进入线粒体内分解，丙酮酸可直接进入线粒体氧化分解细胞质基质和线粒体(4)1【解析】【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。由表格可知，1试管含有细胞质基质和线粒体，进行了有氧呼吸，2试管只有细胞质基质，只能进行无氧呼吸，能够产生酒精和CO2，3试管中线粒体不能分解葡萄糖，所以不能进行呼吸作用，4试管加入线粒体，线粒体可以将丙酮酸氧化分解，所以物质①是丙酮酸。(1)实验用了14C标记的葡萄糖和18O2，所以采用的方法是同位素标记法。(2)线粒体可以分解丙酮酸，获得了14CO2、H218O的生成，所以①是14C标记的丙酮酸；线粒体不能够分解葡萄糖，所以葡萄糖的量不会减少，即不变。(3)2号和3号试管，自变量是加入的细胞成分，在细胞质基质中葡萄糖减少，线粒体中葡萄糖不会减少，所以比较2号和3号试管，说明葡萄糖可在细胞质基质分解，葡萄糖不能直接在线粒体内分解；3号和4号试管，自变量是加入的反应物，在线粒体中加入丙酮酸，有CO2的产生，说明葡萄糖不能直接进入线粒体内分解，丙酮酸可直接进入线粒体氧化分解；由此有氧呼吸的场所由细胞质基质（分解葡萄糖）和线粒体（彻底分解丙酮酸）。(4)1号试管进行有氧呼吸，分解葡萄糖，2号试管进行无氧呼吸，3号试管不会进行呼吸作用，所以产生能量最多的是1号试管，其产生的ATP最多，因此1、2、3号试管中发出荧光较强的是1号试管。14、如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：(1)酵母菌便于用来研究细胞呼吸的不同方式的原因是___________________。(2)A瓶加入的试剂是________，其目的是___________________。(3)B中酵母菌细胞呼吸的场所为________________。(4)该实验还可以根据________________（试剂）变成黄色时间长短，检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。【答案】(1)酵母菌是兼性厌氧菌(2)NaOH除去空气中的CO2(3)细胞质基质线粒体(4)溴麝香草酚蓝溶液【解析】【分析】甲装置是探究酵母菌有氧呼吸的实验装置，其中A锥形瓶中加入的是NaOH，作用是吸收空气中CO2；B瓶中是酵母菌培养液；C锥形瓶中加入的是澄清石灰水，目的是检测呼吸产生的二氧化碳。乙装置是探究酵母菌无氧呼吸的实验装置，其中D瓶中是酵母菌培养液；E锥形瓶中加入的是澄清石灰水，目的也是检测呼吸产生的二氧化碳。(1)酵母菌是兼性厌氧菌，故酵母菌便于用来研究细胞呼吸的不同方式。(2)A瓶加入的试剂是NaOH溶液，其目的是吸