1、专题八 ATP的主要来源细胞呼吸 【高频考点解读】 1.细胞呼吸()2.实验：探究酵母菌的呼吸方式【热点题型】题型一 细胞呼吸过程的分析例1下图是在光照条件下玉米叶肉细胞内发生的生理过程，结合图示分析回答下面的问题：(1)图中E、G代表的物质分别是_和_。(2)该细胞中B物质的生成场所是_。(3)在夏季光照较强的上午，从O2、CO2进出细胞的角度分析，图中的不妥当之处是_。(4)参与图中所示生理过程的物质A在细胞内的存在形式是_，该细胞内生成A的细胞器有_。(5)该植物在光照充足的条件下，停止二氧化碳的供应，C5含量的变化是_；在二氧化碳供给充足时，该植物从暗处转移到光照处，C3含量的变化情况
2、是_。(6)参与上图细胞内代谢过程的两种细胞器称为半自主性细胞器，可进行转录过程，除需要自身DNA和原料外，写出直接参与该过程的两种有机物的名称：_。 【提分秘籍】1. 特别关注细胞呼吸的2个易错点 (1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸发酵。(2)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的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。2.有氧呼吸与线粒体 (1)有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。原核细胞无线粒体，在细胞质中进行有氧呼吸。 (2)无线粒体的真核细胞(生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳
3、动物成熟红细胞和蛔虫等。 【举一反三】细胞内糖分解代谢过程如图所示，代表生理过程，甲丁代表物质。下列叙述错误的是()A甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸B发生于线粒体中，发生于细胞质基质中C动物细胞内，过程比过程释放的能量多D过程有H产生，过程均有H的消耗 【热点题型】题型二 影响呼吸速率的因素及实践应用例2现在很多地区的农民利用塑料大棚培植花卉、蔬菜，不但丰富了市场，而且能收到较好的效益。试结合大棚种植中的一些技术环节分析回答下列问题：(1)在寒冷的冬季，大棚内仍有较高的气温，能保证植物的正常生长。大棚内温度较高的原因是：_；_；_。地球“温室效应”中，其作用与塑料大棚内相似的物质主要
4、是_。(2)大棚所用的塑料薄膜有多种颜色，如无色、红色、蓝色等，从促进光合作用的角度分析，何种颜色最好？为什么？_。(3)夜间适当_大棚的温度，有利于提高植物产量，因为_。(4)大棚内每天要适当通风，否则棚内植物不能生长，这主要是因为_，因此称其是塑料温室大棚的_肥。【提分秘籍】 (1)曲线ADB：无氧呼吸释放的CO2量。 (2)曲线ODCE：有氧呼吸释放的CO2量。 (3)曲线AFCE：细胞呼吸释放的CO2量。 (4)A点：只进行无氧呼吸且无氧呼吸强度最大。 (5)B点：无氧呼吸终止点，氧气浓度再增大，只进行有氧呼吸。 (6)C点：该点再向右的CE段产生的CO2全部为有氧呼吸产生。 (7)D
5、点：无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同。 (8)F点：细胞呼吸产生的CO2总量最小，该点的氧气浓度一般作为贮存水果、蔬菜的最佳氧气浓度。【举一反三】如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答： (1)装置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是_。(2)若发芽的种子已长出幼苗，进行该实验时，则应将装置放置在何种条件下进行？_；原因是_。(3)小琪同学来做这个实验，她将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置。假定其他操作步骤无误，她发现装置一中的着色液向左移动，而装置二中的着色液位置却不发生改变，则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物
6、质主要是_，理由是_；若发现装置一与装置二中的着色液均向左移动，则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是_，理由是_。(4)装置二的作用是_。【提分秘籍】 1探究细胞呼吸方式的实验装置 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)： (2)指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。(3)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。(4)物理误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验
7、材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。【特别提醒】用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验，则液滴移动更明显(因其消耗O2量更大)。【举一反三】将200 mL含酵母菌的培养液加入500 mL的密闭容器内，该容器内酵母菌不同呼吸方式的CO2释放速率随时间变化情况如图所示，请回答下列问题： 请预测与结论相符合的现象，并填写下表：若酵母菌消耗的O2为3 mol，而释放的CO2为9 mol，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的_倍。 【提
8、分秘籍】 1实验原理 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型菌。(2)CO2的检测：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。根据石灰水浑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过程中CO2的产生情况。(3)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇(酒精)发生反应，变成灰绿色。 2实验流程 (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作出合理的假设。2（2014福建卷）为研究汽车尾气中可吸入颗粒物对
9、人成熟T淋巴细胞的影响，用含不同浓度颗粒物的培养液培养T淋巴细胞，48 h 后检测NaKATP酶活性及细胞活力。实验结果如下：组别颗粒物浓度(gmL1)NaKATP酶活性(Umg pro1)细胞活力(相对值)A035.81B5030.60.98C10020.50.87D20012.40.48SDH是有氧呼吸的关键酶。细胞活力通过测定各组细胞SDH总活性来表示，用于反映颗粒物对细胞的毒性，SDH总活性由该组细胞数及每个细胞SDH酶活性共同决定。(1)根据表中相关信息将柱状图补充完整。汽车尾气中可吸入颗粒物对T淋巴细胞NaKATP酶活性的影响(2)细胞培养时，需使用血细胞计数板进行计数。请用方框在
10、下面血细胞计数室图中标出计数区域。(3)本实验毒性评价指标所反映的颗粒物对T淋巴细胞的毒性，或表现为杀伤作用致细胞数减少，或表现为抑制了细胞的_(生理过程)。实验数据表明，随着颗粒物浓度的增加，颗粒物对T淋巴细胞的毒性_。(4)汽车尾气中含有的多种致癌因子会损伤DNA，使_基因和原癌基因表达异常。长期汽车尾气暴露的人群，其T淋巴细胞执行的_免疫功能障碍，导致识别、攻击癌细胞能力降低，癌症发病风险提高。3（2014江苏卷）生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图13表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题： 图1图2 图3 开花后天数/dA种子干物质快速积累时期，呼
11、吸作用旺盛B种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降C种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降D种子呼吸速率下降有利于干物质合成5（2013福建卷）为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图所示。 (1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验。发酵初期，通气阀需要偶尔短时间打开，并在A通气口处打气，以利于_；实验过程中，通气阀需要偶尔短时间打开，目的是_。(2)第3天，取出少量发酵液，滴加含有_的浓硫酸溶液来检测酒精。(3)检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解
12、物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜，但酒精含量()比预期低，他们展开了讨论，认为还有其他影响因素，如_，请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现；用“”表示酒精量，最高含量为“”)。(4)请对预测的结果进行分析，并得出结论。7（2013广东卷）污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。测定项目红壤红壤污泥红壤含7%生物质炭的污泥土壤PAHs含量(g/
13、kg)5271079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草PAHs含量(g/kg)401651428(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞_加强，_合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥_，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量_，但生物质炭的输入_，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的_原理。8（2013新课标全国卷 下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是()A肺炎双球菌无线粒体，但能
14、进行有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同9（2013浙江卷）某同学为研究甲状腺的功能，提出以下实验思路：将若干只未成年小鼠分为2组：甲组：不切除甲状腺(假手术)；乙组：切除甲状腺。用耗氧量作为检测指标的依据是_。切除甲状腺后，小鼠体长变化的原因是_。上述分组时，还可增设丙组作为实验组，丙组：_。10（2013重庆卷）下列与实验相关的叙述，错误的是()A马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质B光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象C检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式D在95%乙醇中加入无水N
15、a2CO3后可提高色素的溶解度【随堂巩固】 1下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是()A呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜B是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别C高等植物只进行有氧呼吸不能进行无氧呼吸D种子库中贮藏的风干种子不能进行呼吸作用4呼吸作用对生命活动意义重大，下面关于呼吸作用的叙述正确的是()A线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸B有叶绿体的细胞可以自行合成ATP，因此不需要呼吸作用提供能量C动物停止呼吸作用就不能合成ATP，作为生命基本特征的新陈代谢就此终结D呼吸作用中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释放储存的能量5比较植物有氧呼吸和
16、无氧呼吸，正确的是()A葡萄糖是有氧呼吸的主要能源，不是无氧呼吸的主要能源BCO2是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物C有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量D有氧呼吸产生还原性氢，无氧呼吸过程中也能产生还原性氢6下列有关细胞相关生理过程的叙述，正确的是()A通过酶的催化作用，相同的反应能产生更多类型的产物B在植物体细胞中，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应，既可以在线粒体中进行，也可以在细8下列有关实验变量的叙述，正确的是()A在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量B在探究氯化钠浓度对人的红细胞形态变化影响的实验中，氯化钠浓度是因变量C探究光照强度对植物光合速率影响的实验中
17、，CO2浓度、温度、植物种类等是无关变量D在探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸速率影响的实验中，温度可以随便控制9下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是()A叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等B叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解C随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小D线粒体产生的CO2在光照条件下全部扩散到叶绿体中，在黑暗条件下全部扩散到细胞外10了研究植物的光合作用和细胞呼吸，取生长状况一致的新鲜菠菜叶片，用打孔器打出若干圆片(避开大的叶脉)，平均分为甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭容器内，分别给予a、b、c不同强度的光照，
18、其他条件适宜并且一致。一段时间后，测得氧气的含量，甲装置未见变化，丙增加的氧气量比乙多。对以上实验分析错误的是()A光照强度为a时，光合作用仍在进行B乙、丙装置中增加的氧气来自水的光解C光照时乙装置内叶片的净光合速率小于丙装置D丙装置中的叶片光反应产生的H可与氧气反应生成水12为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同温度和不同含氧量下，测定了一定大小新鲜菠菜叶片的二氧化碳释放量，其数据如下表所示(表中为相对值)。以下叙述错误的是()A.研究人员在对数据分析时，发现温度、含氧量分别为10、1.0%的条件下测得的数据最可能是错误的B为了使实验数据真实地反映呼吸作用强度的变化，在实验环境条件
19、上应特别注意的是光照，使实验环境处于光照状态C表中数据反映出当含氧量从20.0%上升到40.0%时，植物的呼吸强度一般保持相对稳定，其原因是受酶或线粒体数量的限制D就表中数据分析，蔬菜长期贮藏的最佳环境条件控制在温度为0、含氧量为3.0%，此条件下植物细胞内CO2的产生场所是细胞质基质和线粒体13植物组织在一定时间内，放出CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数的比率叫做呼吸熵(简称RQ)。下表表示一定量的豌豆种子(主要是淀粉)萌发过程中CO2释放量和O2吸收量的变化，据表回答问题。萌发时间/h0246812182430364042放出CO2量/L35 12.62127.6 42.6555555555
20、555吸收O2量/L007.612.616.3117.617.617.622.442.65560(1)424 h之间，种子萌发产生ATP的场所是_。(2)030 h内豌豆种子的呼吸主要是_。(3)40h以后豌豆种子的RQ值小于1，呼吸酶的底物可能是_，理由是_。(4)在下图中画出无氧呼吸释放CO2量(L)的曲线。14下图表示生物体内部分物质之间的转化关系，请据图作答。(1)ad四个生理过程中，人体不能进行的过程除a外，还包括_，原因是缺乏_。硝化细菌将CO2转化为C6H12O6时，所利用的能量来自_。(2)水稻叶肉细胞内，a过程中H2OO2的部位是叶绿体中的_，伴随该过程的能量转化反应式为_。(3)酵母菌产生CO2的场所是_。(4)请填写检测酵母菌呼吸产物时所用试剂和颜色反应比较表：被检测的物质试剂现象(颜色)CO2澄清的石灰水混浊溴麝香草酚蓝水溶液_酒精重铬酸钾的浓硫酸溶液_
