創(chuàng)新導(dǎo)學(xué)案2015高考生物一輪3-2細(xì)胞能量“通貨”ATP

第2講細(xì)胞的能量“通貨”——ATP、ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸

[考綱引領(lǐng)]

1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。2.細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。3.探究酵母菌的呼吸方式(實(shí)驗(yàn))?？键c(diǎn)一ATP的結(jié)構(gòu)與功能1．ATP的結(jié)構(gòu)、功能和利用(1)ATP的結(jié)構(gòu)：C、H、O、N、P腺苷磷酸遠(yuǎn)離A(2)生成ATP的途徑光合作用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)直接2．ATP的分子結(jié)構(gòu)式圖中①、②、③的結(jié)構(gòu)分別是①

、②

、③

。腺苷是由圖中

＋

(填數(shù)字)構(gòu)成。ATP分子去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是

。1．ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析腺嘌呤核糖磷酸基腺嘌呤核糖核苷酸①②(1)組成元素：C、H、O、N、P。(2)簡(jiǎn)稱：三磷酸腺苷。(3)各字母代表的含義：A——腺苷(腺嘌呤＋核糖)；P——磷酸基團(tuán)；～——高能磷酸鍵。(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P(遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵容易斷裂，也容易形成)。2.ATP的形成途徑3．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP在生物體內(nèi)含量少，但轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞中的ATP總是處于一種動(dòng)態(tài)平衡中。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。因?yàn)檗D(zhuǎn)化過(guò)程中的所需酶、能量的來(lái)源和去路和反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同。但是物質(zhì)是可循環(huán)利用的。(3)ATP的形成需要滿足4個(gè)條件：2種原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的過(guò)程中有水生成。4．ATP產(chǎn)生速率與

供給量之間的關(guān)系(1)A點(diǎn)表示在無(wú)氧條件下，細(xì)胞可進(jìn)行無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量ATP。(2)AB段表示隨

供應(yīng)量增多，有氧呼吸明顯加強(qiáng)，通過(guò)有氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。(3)BC段表示

供應(yīng)量超過(guò)一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時(shí)的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等?！緜淇贾笇?dǎo)】

對(duì)ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)的分析(1)反應(yīng)條件不同：ATP分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；而ATP合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。(2)能量來(lái)源不同：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能，供代謝消耗，

這個(gè)能量不能再反過(guò)來(lái)用于合成ATP，而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽(yáng)能。(3)反應(yīng)場(chǎng)所不同：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場(chǎng)所較多，凡是生命活動(dòng)需要能量的地方都有ATP的分解?！镉嘘P(guān)ATP的知識(shí)考查，近年來(lái)出現(xiàn)的頻率較低，并且多數(shù)都是融合到其他相關(guān)知識(shí)點(diǎn)考查。復(fù)習(xí)時(shí)注意ATP與其他知識(shí)的綜合。[真題回顧]判斷下列有關(guān)ATP敘述的正誤。(1)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡(2008·天津卷T6④)(×)(2)線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP(2012·北京卷T1A)(×)(3)無(wú)氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來(lái)源(2008·廣東卷T4A)(×)(4)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反應(yīng)(2011·浙江卷T4A)(√)[考點(diǎn)分向]考向一ATP的結(jié)構(gòu)1．ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．圖1中的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵B．圖2中進(jìn)行①過(guò)程時(shí)，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C．ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用具有高效性D．夜間有

存在時(shí)，圖2中過(guò)程②主要發(fā)生在線粒體【解析】

A項(xiàng)中A代表的是腺嘌呤，A錯(cuò)誤。ATP水解一般是遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂，也就是c鍵，所以B項(xiàng)正確；ATP水解產(chǎn)生的能量來(lái)自ATP的高能磷酸鍵的水解，合成ATP的能量來(lái)自細(xì)胞呼吸和光合作用；酶的催化作用具有高效性。夜間有

存在時(shí)，ATP合成的主要場(chǎng)所是線粒體。【答案】

A2．(2013·河南鄭州質(zhì)檢)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，下列說(shuō)法正確的是(

)A．ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后是DNA的基本組成單位之一B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性C．ATP的合成總是伴隨有機(jī)物的氧化分解D．黑暗條件下，植物細(xì)胞中只有線粒體可以產(chǎn)生ATP【解析】

ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位之一；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性；ATP的合成可發(fā)生在光反應(yīng)過(guò)程；黑暗條件下，植物細(xì)胞中線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都可以產(chǎn)生ATP?！敬鸢浮?/p>

B【題后反思】

ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯(lián)系A(chǔ)TP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都含有“A”，但在不同物質(zhì)中表示的含義不同，如圖：(1)ATP中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；(2)DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；(3)RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成；(4)核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢姡鼈兊墓餐c(diǎn)是都含有腺嘌呤。考向二ATP的功能3．(2013·海南單科)關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動(dòng)與能量關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．DNA復(fù)制需要消耗能量B．光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量C．物質(zhì)通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATPD．細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生【解析】

合成物質(zhì)的過(guò)程需要消耗能量，細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程中需要的能量由ATP提供，A項(xiàng)正確；光合作用的暗反應(yīng)階段中

的還原需要消耗光反應(yīng)階段所產(chǎn)生的[H]和ATP，B項(xiàng)正確；協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白的參與，但不消耗能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有氧呼吸的第一階段和無(wú)氧呼吸都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成，均能產(chǎn)生ATP，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮?/p>

C4．某同學(xué)對(duì)細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖、脂肪、ATP進(jìn)行了如下總結(jié)，你認(rèn)為不合理的是

(

)A．葡萄糖是生命的燃料B．ATP分子中含有的化學(xué)能比葡萄糖的多C．脂肪的氧化分解能生成ATP，脂肪的合成需消耗ATPD．ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化很迅速【解析】

葡萄糖是細(xì)胞呼吸最常利用的物質(zhì)，有生命的燃料之稱。1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量為2870kJ。ATP中高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)30.54kJ/mol，故1molATP分子含有的化學(xué)能小于30.54×3＝91.62kJ。脂肪作為主要儲(chǔ)能物質(zhì)，氧化分解釋放的能量，部分用于合成ATP，部分以熱能的形式散失掉；脂肪在合成時(shí)需消耗ATP。細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化很迅速，保證了細(xì)胞持續(xù)的能量供應(yīng)?！敬鸢浮?/p>

B【歸納提升】

生物體內(nèi)的能源物質(zhì)分類分類內(nèi)容主要能源物質(zhì)糖類(提供70%左右的能量)直接能源物質(zhì)ATP最終能源太陽(yáng)能儲(chǔ)能物質(zhì)脂肪、淀粉(植物)、糖原(動(dòng)物)主要儲(chǔ)能物質(zhì)脂肪一般不供能的能源物質(zhì)蛋白質(zhì)考點(diǎn)二有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的過(guò)程1．有氧呼吸的反應(yīng)式和過(guò)程（1）反應(yīng)式：(2)過(guò)程圖解：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)少量能量線粒體基質(zhì)少量能量線粒體內(nèi)膜大量能量2．無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式和過(guò)程(1)反應(yīng)式(2)場(chǎng)所及過(guò)程①場(chǎng)所：

。②過(guò)程：a．第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)b．第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成

或者轉(zhuǎn)化為

。c．產(chǎn)生能量：無(wú)論哪種無(wú)氧呼吸都只在

階段釋放少量能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中大部分能量則存留在不徹底的氧化產(chǎn)物中。乳酸第一1．有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程圖解2．過(guò)程分析(1)有氧呼吸中氧元素的來(lái)源和去路：★本考點(diǎn)一直是高考命題的重點(diǎn)，試題多以選擇題的形式比較考查有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程場(chǎng)所、反應(yīng)物、生成物、所需的酶、產(chǎn)生能量的多少等；以植物種子、酵母菌或其他生物的細(xì)胞呼吸為背景考查細(xì)胞呼吸的類型。[真題回顧]判斷有關(guān)細(xì)胞呼吸說(shuō)法的正誤。(1)無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸(2010·課標(biāo)全國(guó)卷T2A)(×)(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水(2010·課標(biāo)全國(guó)卷T2B)(×)(3)無(wú)氧呼吸不需要O2的參與，該過(guò)程最終有[H]的積累(2010·課標(biāo)全國(guó)卷T2C)(×)(4)細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行(2009·全國(guó)Ⅱ理綜T1A)(√)(5)人體硬骨組織細(xì)胞也進(jìn)行呼吸(2009·全國(guó)Ⅱ理綜T1B)(√)(6)葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細(xì)胞有氧時(shí)(2012·上海卷T25A改編)(×)[考點(diǎn)分向]考向一細(xì)胞呼吸的過(guò)程1．(2012·海南單科)細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過(guò)程如下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．植物細(xì)胞能進(jìn)行過(guò)程①和③或過(guò)程①和④B．真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過(guò)程①和②C．動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程②比過(guò)程①釋放的能量多D．乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過(guò)程①產(chǎn)生[H]，過(guò)程③消耗[H]【解析】

植物細(xì)胞能進(jìn)行過(guò)程①和②、①和③、①和④；真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行無(wú)氧呼吸的全程，即①和③或①和④；動(dòng)物細(xì)胞中過(guò)程②比過(guò)程①釋放的能量多；包括乳酸菌在內(nèi)的細(xì)胞無(wú)氧呼吸過(guò)程中，第一階段①產(chǎn)生的[H]，在第二階段③或④消耗?！敬鸢浮?/p>

B2．(2012·江蘇高考)下圖表示細(xì)胞呼吸作用的過(guò)程，其中①～③代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(多選)(

)A．①和③都具有雙層生物膜B．①和②所含酶的種類不同C．②和③都能產(chǎn)生大量ATPD．甲、乙分別代表丙酮酸、[H]【解析】

圖示中①表示有氧呼吸第一階段的場(chǎng)所——細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，葡萄糖在此被分解為丙酮酸和[H]，并產(chǎn)生少量ATP，所以甲表示丙酮酸；②表示有氧呼吸第二階段的場(chǎng)所——線粒體基質(zhì)，丙酮酸和水反應(yīng)生成

和[H]，并產(chǎn)生少量ATP，所以乙表示[H]；③表示有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所——線粒體內(nèi)膜，[H]與

反應(yīng)生成

，同時(shí)產(chǎn)生大量ATP。①表示的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無(wú)雙層生物膜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)不同，所含酶的種類也不同，B項(xiàng)正確；②所表示的線粒體基質(zhì)中不能產(chǎn)生大量ATP，C項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)上述分析可知甲表示丙酮酸，乙表示[H]，D項(xiàng)正確。【答案】

BD考向二細(xì)胞呼吸的類型3．(2013·北京市豐臺(tái)區(qū)期末)將等量且足量的蘋果果肉分別放在

濃度不同的密閉容器中，1小時(shí)后，測(cè)定

的吸收量和

釋放量如下表所示。下列分析正確的是(

)【答案】

D【方法規(guī)律】

細(xì)胞呼吸類型的判斷考點(diǎn)三影響呼吸速率的因素及實(shí)踐應(yīng)用1．影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素(1)溫度：通過(guò)影響

來(lái)影響呼吸強(qiáng)度。(2)濃度：①對(duì)有氧呼吸：在一定范圍內(nèi)，隨著

濃度增加，有氧呼吸強(qiáng)度也

，②對(duì)無(wú)氧呼吸：隨著濃度的增加，無(wú)氧呼吸受到的

作用加強(qiáng)。

(3)濃度：

是有氧呼吸和酒精發(fā)酵的產(chǎn)物，當(dāng)

濃度過(guò)高時(shí)會(huì)

細(xì)胞呼吸。

(4)水分：水為細(xì)胞呼吸提供反應(yīng)環(huán)境，一定范圍內(nèi)隨水含量的增加細(xì)胞呼吸

。呼吸酶的活性增強(qiáng)抑制抑制增強(qiáng)2．細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用(1)包扎傷口應(yīng)選用

的敷料。(2)提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)使細(xì)胞進(jìn)行

，避免肌細(xì)胞產(chǎn)生大量

。(3)及時(shí)松土有利于

。(4)稻田定期排水有利于根系

，防止幼根因缺氧變黑、腐爛。(5)利用糧食通過(guò)

的發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。透氣有氧呼吸乳酸根系生長(zhǎng)有氧呼吸酵母菌(6)利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。(7)破傷風(fēng)芽孢桿菌可通過(guò)

進(jìn)行大量繁殖，較深的傷口需及時(shí)清理、注射破傷風(fēng)抗毒血清等。無(wú)氧呼吸1．內(nèi)部因素——遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)(1)不同種類的植物細(xì)胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽(yáng)生植物。(2)同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細(xì)胞呼吸速率較高，成熟期細(xì)胞呼吸速率較低。(3)同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官。2．外部因素因素影響機(jī)理曲線模型實(shí)踐應(yīng)用溫度影響呼吸酶的活性：最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；超過(guò)最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制①低溫下貯存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中夜間適當(dāng)降溫，以降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量氧氣氧氣作為有氧呼吸的原料而影響細(xì)胞呼吸的速率和性質(zhì)(在

濃度為零時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；濃度為大于零小于10%時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸；濃度為10%以上時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸)適當(dāng)降低氧氣濃度能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗，以延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間濃度增加

的濃度對(duì)細(xì)胞呼吸有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學(xué)平衡的角度得到解釋在蔬菜和水果的保鮮中，增加

的濃度，可提高保鮮效果在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，從而減少有機(jī)物的消耗，延長(zhǎng)作物種子儲(chǔ)藏時(shí)間【備考指導(dǎo)】

不同氧氣濃度對(duì)呼吸速率的影響(1)濃度為零時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零，因?yàn)榧?xì)胞可進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(2)隨著

濃度的增加，無(wú)氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細(xì)胞呼吸的總強(qiáng)度較低；但后來(lái)隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度又增大。(3)從化學(xué)平衡的角度分析，高濃度的

在一定程度上可以抑制細(xì)胞呼吸?！锉究键c(diǎn)常結(jié)合細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用展開。試題多以選擇題的形式出現(xiàn)，考查內(nèi)部因素和外部因素對(duì)細(xì)胞呼吸的影響，有時(shí)也以圖表、曲線的形式出現(xiàn)，考查考生的綜合運(yùn)用能力。高考試題常結(jié)合植物的光合作用，聯(lián)系農(nóng)作物增產(chǎn)的措施來(lái)命題，考查考生處理實(shí)際問(wèn)題的能力。[真題回顧]判斷下列說(shuō)法的正誤。(1)酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸(2009·全國(guó)Ⅱ理綜T1C)(√)(2)破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖(2011·海南T3C)(×)(3)小麥種子萌發(fā)過(guò)程中有氧呼吸逐漸減弱(2011·海南T3D)(×)[考點(diǎn)分向]考向一影響細(xì)胞呼吸的因素1．如圖表示光照、貯藏溫度對(duì)番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述中，不正確的是(

)A．番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生

的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．光照對(duì)番茄果實(shí)呼吸的抑制作用8℃時(shí)比15℃時(shí)更強(qiáng)C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實(shí)D．貯藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶活性降低有關(guān)【解析】

番茄果實(shí)細(xì)胞有氧呼吸和無(wú)氧呼吸均可產(chǎn)生二氧化碳，有氧呼吸第二階段在線粒體中產(chǎn)生二氧化碳，無(wú)氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生二氧化碳，A項(xiàng)正確。計(jì)算“8℃時(shí)光照條件下呼吸強(qiáng)度比黑暗條件下呼吸強(qiáng)度的減少量占黑暗條件下呼吸強(qiáng)度的百分比”與“15℃光照條件下呼吸強(qiáng)度比黑暗條件下呼吸強(qiáng)度的減少量占黑暗條件下呼吸強(qiáng)度的百分比”，進(jìn)行比較可知，B項(xiàng)正確。圖示信息表明，光照條件下細(xì)胞呼吸比黑暗條件下細(xì)胞呼吸弱，所以光照條件下更有利于果實(shí)的貯存，C項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度降低會(huì)使與呼吸作用有關(guān)的酶的活性降低，細(xì)胞呼吸減弱，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮?/p>

C2．(2013·安徽卷)下圖為每10粒水稻種子在成熟過(guò)程中干物質(zhì)和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是(

)

A．種子干物質(zhì)快速積累時(shí)期，呼吸作用旺盛B．種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降C．種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降D．種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成【解析】

從圖中可以看出，在種子干物質(zhì)快速增加的時(shí)期是曲線的斜率最大的時(shí)候，呼吸速率正是高峰期，A正確。圖中顯示在種子成熟后期呼吸速率下降較快，并到達(dá)很低的水平，應(yīng)與種子中自由水減少相關(guān)。呼吸速率與自由水含量有關(guān)，種子成熟后期自由水含量低，呼吸速率下降，B正確。脫落酸抑制生長(zhǎng)，呼吸速率下降。種子成熟后一般很容易脫落，而且在植物體內(nèi)脫落酸增加是一般趨勢(shì)，C正確。干物質(zhì)的合成過(guò)程需要的能量和中間代謝產(chǎn)物來(lái)源于呼吸作用，所以呼吸速率下降不利于干物質(zhì)的合成。【答案】

D【易混易錯(cuò)】

蔬菜、水果與種子儲(chǔ)藏條件的區(qū)別蔬菜和水果應(yīng)放置在零上低溫、濕度適中、低氧的條件下，而種子應(yīng)儲(chǔ)藏在零上低溫、干燥、低氧條件下，其目的都是降低呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特點(diǎn)需要一定的濕度才能保持新鮮度，故造成它們?cè)趦?chǔ)藏條件上的差異?？枷蚨?xì)胞呼吸原理的應(yīng)用3．(2013·新課標(biāo)Ⅱ)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．肺炎雙球菌無(wú)線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸B．與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼C．破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D．有氧和無(wú)氧時(shí)，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同【解析】

肺炎雙球菌是好氧細(xì)菌，為原核生物，無(wú)線粒體，可是有與有氧呼吸有關(guān)的酶，所以可以進(jìn)行有氧呼吸，A正確；細(xì)菌主要的生命活動(dòng)都由擬核控制，B正確；破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧細(xì)菌，適宜生活在無(wú)氧環(huán)境中，C錯(cuò)誤；酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生

和

，又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和

，D正確?！敬鸢浮?/p>

C4．(2013·海南單科)在溫度、光照等適宜條件下，將消毒后有生活力的小麥種子一直浸沒(méi)在無(wú)菌水中，會(huì)使種子死亡。下列對(duì)種子死亡原因的分析，合理的是(

)A．缺乏胚芽生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)B．不能通過(guò)光合作用合成有機(jī)物C．呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能釋放D．呼吸作用的產(chǎn)物對(duì)其產(chǎn)生毒害作用【解析】

小麥種子含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不能進(jìn)行光合作用，由于無(wú)菌水水中無(wú)氧氣，一直浸沒(méi)在無(wú)菌水中，小麥種子長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用?！敬鸢浮?/p>

D考點(diǎn)四探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式1．實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌在有氧和無(wú)氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸能產(chǎn)生

，在進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)能產(chǎn)生

。(2)可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液

，根據(jù)

，可以檢測(cè)酵母菌培養(yǎng)液中

的產(chǎn)生情況。(3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成

。由藍(lán)變綠再變黃石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)水溶液變成黃色的時(shí)間長(zhǎng)短灰綠色2．探究過(guò)程酵母菌葡萄糖NaOH酵母菌石灰水石灰水澄清石灰水溴麝香草酚藍(lán)水重鉻酸鉀灰綠色酸性【高考警示】

(1)該實(shí)驗(yàn)是對(duì)比實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)一般設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究各種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系。對(duì)比實(shí)驗(yàn)不設(shè)對(duì)照組，均為實(shí)驗(yàn)組，是對(duì)照實(shí)驗(yàn)的一種特殊形式，即相當(dāng)于“相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)”。(2)實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格控制

有無(wú)和檢測(cè)的

只來(lái)源于細(xì)胞呼吸是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。1．本實(shí)驗(yàn)的鑒定試劑及現(xiàn)象2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式②檢測(cè)

的產(chǎn)生，組裝實(shí)驗(yàn)裝置③檢查酒精的產(chǎn)生——橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色★本實(shí)驗(yàn)是教材的重點(diǎn)，這也就決定了對(duì)酵母菌呼吸作用方式的考查勢(shì)必成為命題的核心點(diǎn)。高考大多以裝置圖的形式出現(xiàn)，考查酵母菌呼吸作用類型，同時(shí)考查考生分析圖形、圖表的能力及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。[真題回顧]

(2011·山東卷)某興趣小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無(wú)氧呼吸的探究實(shí)驗(yàn)(如右圖)。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．滴管中冒出氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生

的結(jié)果B．試管中加水的主要目的是制造無(wú)氧環(huán)境C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中【解析】

酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，此過(guò)程受溫度影響，試管中加水是為了創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境，A、B、C正確。被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移到ATP中，一部分以熱能的形式散失，還有一些存留在酒精中，D錯(cuò)?！敬鸢浮?/p>

D【題后反思】

沸水與冷水的作用沸水可以殺滅微生物并盡可能減少里面的氣體，如創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境，但要加特定微生物前需冷卻到合適的水溫后才能加入，否則會(huì)被高溫殺死。冷水會(huì)改變環(huán)境溫度，酶活性降低，代謝或生命活動(dòng)減慢。[考點(diǎn)分向]考向一實(shí)驗(yàn)裝置1．(2014·福建普高畢業(yè)班質(zhì)檢)如圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置，錐形瓶裝有正常生長(zhǎng)的酵母菌及足量培養(yǎng)液，試管裝有溴麝香草酚藍(lán)溶液，從閥門通入的空氣已去除

，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其他條件適宜。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．若打開閥門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究溫度對(duì)酵母菌有氧呼吸的影響，則通入錐形瓶的

屬于無(wú)關(guān)變量B．若關(guān)閉閥門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在酸性條件下，可用重鉻酸鉀檢測(cè)錐形瓶的培養(yǎng)液中是否有乙醇產(chǎn)生C．若打開閥門，在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試管溶液顏色變化所需的時(shí)間越短，則表明酵母菌在所處溫度下的有氧呼吸越旺盛D．若關(guān)閉閥門，以乳酸菌替代酵母菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試管中溶液顏色由藍(lán)變綠再變黃【解析】

乳酸菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不產(chǎn)生二氧化碳，不會(huì)觀察到試管中的顏色變化，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮?/p>

D2．(2013·江蘇單科)將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)操作錯(cuò)誤的是(

)A．探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時(shí)打開閥aB．經(jīng)管口3取樣檢測(cè)酒精和

的產(chǎn)生情況C．實(shí)驗(yàn)開始前對(duì)改裝后整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查D．改裝時(shí)將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通【解析】

圖中管口1為進(jìn)氣口，管口2為排氣孔，管口3可以檢查液體中的成分，因此探究有氧條件下酵母菌的呼吸，應(yīng)打開閥門a通入氧氣，A正確；管口3可以檢測(cè)酒精，管口2可以與澄清石灰水相連以檢查

，因此B錯(cuò)誤。【答案】

B考向二實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析3．(2013·廣東理綜)某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖。(1)向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開始實(shí)驗(yàn)。發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于________；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，目的是____________。(2)第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有________的濃硫酸溶液來(lái)檢測(cè)酒精。(3)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜，但酒精含量(＋)比預(yù)期低。他們展開了討論，認(rèn)為還有其他影響因素，如________，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(用表格形式呈現(xiàn)；用“＋”表示酒精量，最高含量為“＋＋＋＋＋”)。(4)請(qǐng)對(duì)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。________________________________________________________________________________________________。

【解析】

(1)圖中的發(fā)酵裝置通氣閥1是進(jìn)氣口，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，代謝快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期發(fā)酵；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生二氧化碳，裝置內(nèi)氣壓升高，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，排出部分氣體保持裝置內(nèi)氣壓平衡。(2)重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精發(fā)生顏色反應(yīng)(灰綠色)，用來(lái)鑒定有酒精產(chǎn)生。(3)影響酵母菌發(fā)酵的因素除了菌種、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH值外，還有酵母菌數(shù)量等因素，可以通過(guò)已加入的酵母菌種數(shù)量為自變量，以生產(chǎn)的酒精含量為因變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，在表格設(shè)計(jì)中要注意對(duì)照原則，等量原則和單一變量原則。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，其結(jié)果應(yīng)該有兩種情況，即如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素。如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量沒(méi)有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素?！敬鸢浮?/p>

(1)提供氧氣使酵母菌大量繁殖排出產(chǎn)生的二氧化碳以維持溶液pH穩(wěn)定(2)重鉻酸鉀(3)酒精濃度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：①取五只錐形瓶，標(biāo)號(hào)為1、2、3、4、5，分別加入等量的酵母粉、葡萄糖培養(yǎng)液和緩沖液。②向錐形瓶中分別加入蒸餾水進(jìn)行稀釋各加入0mL、20mL、40mL、60mL、80mL的水，密封在相同的條件下培養(yǎng)相同的時(shí)間。③一段時(shí)間后測(cè)定溶液中的酒精的量。(4)溶液稀釋倍數(shù)越高，產(chǎn)生的酒精的量越大，說(shuō)明了酒精濃度越小，越有利于酵母菌的無(wú)氧呼吸的進(jìn)行。編號(hào)12345酒精含量＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋探究細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)裝置【典例】

不同種類的種子中儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類不同。在科學(xué)研究中常用RQ(RQ＝釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積)來(lái)表示生物的有氧呼吸的能源物質(zhì)的不同。下面是測(cè)定發(fā)芽種子呼吸商的兩個(gè)裝置圖：(1)裝置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是________________________________________________。(2)若發(fā)芽的種子已長(zhǎng)出幼苗，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，則應(yīng)將裝置放置在何種條件下進(jìn)行？____________；原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)小琪同學(xué)來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，她將同一種正在發(fā)芽的種子等量分裝入兩個(gè)裝置。假定其他操作步驟無(wú)誤，她發(fā)現(xiàn)裝置一中的著色液向左移動(dòng)，而裝置二中的著色液位置卻不發(fā)生改變，則可推定該種子發(fā)芽過(guò)程所消耗的能源物質(zhì)主要是____________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________；若發(fā)現(xiàn)裝置一與裝置二中的著色液均勻向左移動(dòng)，則該種子發(fā)芽過(guò)程中所消耗的能源物質(zhì)主要是____________，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

(1)明確裝置的作用。裝置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的

，根據(jù)著色液滴移動(dòng)的刻度測(cè)出細(xì)胞呼吸消耗的

體積。裝置二的作用是比較種子發(fā)芽時(shí)進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗的

體積與釋放

的體積的變化大小，作為對(duì)照。(2)測(cè)定綠色植物呼吸速率的方法。若發(fā)芽的種子已長(zhǎng)出幼苗，幼苗可進(jìn)行光合作用，為避免光合作用的干擾，應(yīng)將裝置放置于黑暗條件下。(3)呼吸底物與RQ的關(guān)系。據(jù)裝置二中著色液位置不改變說(shuō)明種子發(fā)芽時(shí)進(jìn)行呼吸作用消耗的

體積與釋放

的體積相等，呼吸商為1。只有當(dāng)以葡萄糖(或糖類)為能源物質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，消耗的

體積與釋放

的體積才相等。脂肪的元素組成中，碳、氫百分比含量較高，氧占的比例小，氧化分解時(shí)耗氧多，呼吸商小于1。因此若發(fā)現(xiàn)裝置一與裝置二中的著色液均向左移動(dòng)，說(shuō)明種子進(jìn)行有氧呼吸，且細(xì)胞呼吸消耗的

體積大于釋放

的體積，呼吸商小于1，消耗的能源物質(zhì)主要是脂肪(或脂質(zhì))?！敬鸢浮?/p>

(1)吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的二氧化碳(2)黑暗條件避免幼苗進(jìn)行光合作用，干擾細(xì)胞呼吸的氣體量變化(3)葡萄糖(或糖類)以葡萄糖為能源物質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收的氧氣等于釋放出的二氧化碳脂肪(或脂質(zhì))脂肪中碳?xì)浒俜直群枯^高，吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳【方法歸納】

探究細(xì)胞呼吸類型的裝置(1)實(shí)驗(yàn)裝置裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所產(chǎn)生的

，紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的

量。裝置乙中紅色液滴移動(dòng)的距離代表酵母菌細(xì)胞呼吸吸收的量與產(chǎn)生的

量的差值。(2)實(shí)驗(yàn)分析(3)注意事項(xiàng)①為防止微生物呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌，所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理。②對(duì)照組的設(shè)置：為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)定的生物滅活(將種子煮熟)，其他條件均不變。③若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定細(xì)胞呼吸速率，需將整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。1．(2013·海南單科)關(guān)于細(xì)胞代謝的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．無(wú)氧呼吸能產(chǎn)生ATP，但沒(méi)有[H]的生成過(guò)程B．有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的[H]可在線粒體內(nèi)氧化生成水C．某些微生物可利用氧化無(wú)機(jī)物產(chǎn)生的能量合成有機(jī)物D．光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的