1、一、细胞的能量“通货”ATP3ATP的能量来源：对于人、动物、真菌ATP的能量来自，植物来自和，细菌可来自细胞呼吸、光合作用、化能合成作用细胞呼吸细胞呼吸光合作用二、探究酵母菌细胞呼吸的方式原理：酵母菌在和的条件下都能生存，属于菌，便于用来研究呼吸方式有氧无氧兼性厌氧对照实验：设置的实验组，通过对结果的来探究某种因素与的关系的实验，对照组实验增强了实验的说服力和可信度结果：酵母菌在有氧和无氧条件都能进行，但产物不同两个或二个以上对照分析实验对象细胞呼吸三、细胞呼吸1概念及种类概念：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的，最终生成，释放出能量，生成的过程种类：无氧呼吸和有氧呼吸；绝大多数的生物是细
2、胞呼吸的主要形式氧化分解CO2或其他产物ATP有氧呼吸4细胞呼吸的实质、意义及原理应用实质：氧化分解有机物、释放能量、形成ATP细胞呼吸原理的应用：伤口包扎、作物松土、稻田排水、传统发酵产品的生产等ATP与ADP的相互转化1ATP的结构(1)ATP的结构式：(2)相关物质的关系知识拓展A代表含义的区别2ATP的形成途径3ATP合成与水解的比较知识拓展由上表可看出，ATP和ADP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。但物质是可循环利用的。4典型图表曲线解读如图表示某动物肌细胞中ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线
3、。从图示可解读以下信息：(1)A点表示在无氧的条件下，肌细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量的ATP。(2)AB段表示随O2供应量逐渐增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放出的能量明显增多，ATP产量随之升高。(3)BC段表示O2供给量超过一定范围，ATP的产量不再增加，因为有氧呼吸产生ATP的过程还受其他条件的限制，如酶、有机物、ADP、磷酸等。1(2011年葫芦岛联考)ATP是细胞内的能量“通货”，下列有关叙述中不正确的是()AATP可以水解，为细胞提供能量，实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解B细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性C在ADP
4、和ATP相互转化的过程中，能量的来源都是光合作用D主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是ATP解析：ADP和ATP相互转化的过程中，能量的来源是光合作用或呼吸作用。答案：C2在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象不能说明()AATP中远离A的P容易脱离B部分32P标记的ATP是重新合成的CATP是细胞内的直接能源物质D该过程中ATP既有合成又有分解解析：ATP在细胞内的含量虽很少，但作为生物体内的直接能源物质，ATP与ADP的转化是非常迅速的，所以加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞
5、的ATP，其含量变化虽不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，由此可知A、B、D都能说明，但不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。答案：C细胞呼吸的过程分析及影响因素1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解(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)有氧呼吸中各元素来源去路2有氧呼吸和无氧呼吸的比较知识拓展(1)原核生物无线粒体，有些原核生物(如硝化细菌、蓝藻)
6、仍可进行有氧呼吸。(2)只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫)，其细胞内无线粒体。(3)甜菜的块根、马铃薯的块茎、玉米的胚进行无氧呼吸时产生乳酸。3生物体内有机物氧化分解的总过程中，完全在线粒体内进行的是()B丙酮酸和水形成CO2和HD丙酮酸转化成乳酸解析：本题考查细胞呼吸的相关原理以及理解能力，分析判断能力等，除有氧呼吸的后两个阶段是在线粒体中完成以外，无氧呼吸全过程、有氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行。据此分析可知，只有丙酮酸和水形成CO2和H是完全在线粒体中进行的。答案：B4人体红细胞产生ATP的部位以及所用ATP的来源主要是利用()A线粒体；葡萄糖进行有氧呼吸B细胞质基质；葡萄糖进行无
7、氧呼吸C线粒体；乳酸进行无氧呼吸D细胞质基质；乳酸进行无氧呼吸解析：人体红细胞具有携带和运输氧的功能，但人的红细胞内没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸；红细胞由于没有线粒体，不能利用乳酸，只能通过葡萄糖酵解来提供能量。答案：B影响细胞呼吸的环境因素及应用1呼吸速率是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是植物呼吸作用强弱的指标，一般以测定植物释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。2影响细胞呼吸的环境因素(1)温度温度影响呼吸作用，主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。呼吸速率与温度的关系如图。生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适
8、当降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。(2)O2的浓度在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上，只进行有氧呼吸。(如图)生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。(3)CO2CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO2浓度升高到1%10%时，呼吸作用明显被抑制。(如右图)(4)水在一定范围内，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。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。(如图)应用：作物栽培中，合理灌溉。5.(2011年黄浦质检)呼吸熵(RQ
9、)呼吸作用释放的CO2量/吸收的O2量。右图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸熵与氧分压的关系，以下叙述正确的是()A呼吸熵越大，细胞呼吸产生的CO2越多Bb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Dc点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化解析：由题图看出，呼吸熵越大，氧分压越小。a点主要进行无氧呼吸，b点既有无氧呼吸，也有有氧呼吸，因此，b点有氧呼吸强度大于a点。c点完全进行有氧呼吸，a点主要进行无氧呼吸，消耗葡萄糖都较多，为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至b点，有氧呼吸和无氧呼吸都较弱。c点以后细胞呼吸强度仍会随氧分压增大而增强，但呼吸熵仍是1。答案：B6.(20
10、11年泉州质检)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右图。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探
11、究细胞呼吸的方式1实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。(2)CO2可使澄清的石灰水变混浊，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液中CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2实验流程3实验中的关键步骤(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混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瓶中的氧气消
12、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通入澄清的石灰水中。知识拓展该实验为对比实验，有氧和无氧条件下的实验都为实验组。7如图是用以研究酵母菌呼吸作用的两实验装置。若在25 室温的环境下做图中的实验，一小时后，两温度计的度数变化最可能的曲线图是()解析：装置甲中酵母菌进行有氧呼吸，装置乙中酵母菌进行无氧呼吸，有氧呼吸释放能量较无氧呼吸多。答案：DATP与能量供应下列有关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
13、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ABCD【解析】人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中因缺氧进行无氧呼吸，而安静时进行有氧呼吸，氧化分解等摩尔葡萄糖，安静时生成的ATP量较多。细胞中ATP和ADP的含量少，人在饥饿时，两者的含量仍会达到动态平衡。Na进出细胞的方式是主动运输，主动运输要消耗能量。人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞代谢增强，促进细胞中ATP的量增加，以维持体温的恒定。【答案】B细胞呼吸过程的分析将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各
14、加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是()A甲试管中最终产物为CO2和H2OB乙试管中不发生反应C丙试管中有大量的ATP产生D丙试管中无CO2产生【解析】由题干可获取的主要信息有甲试管中含细胞质基质，乙试管中含有线粒体，丙试管中含有细胞质基质和线粒体，三支试管均处于无氧环境，即只发生无氧呼吸。解答本题应先理解细胞呼吸每一阶段的场所及其反应式，再根据以上信息予以逐项分析。酵母菌无氧呼吸的第一阶段是由葡萄糖生成丙酮酸，第二阶段是丙酮酸生成酒精和CO2，两个阶段的场所都是细胞质基质。甲试管中含有细胞质基质，可进行无氧呼吸生成酒精和CO2，但无氧呼吸不生成H2O，选项A错误；乙
15、试管中只含线粒体，由于在无氧条件下，且葡萄糖不在线粒体发生反应，因此乙试管内不发生反应，选项B正确；丙试管中含有线粒体和细胞质基质，可发生无氧呼吸生成酒精和CO2，但只产生少量ATP，因此选项C、D错误。【答案】B细胞呼吸曲线的分析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)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)_点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此
16、时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：_。【解析】本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点，考查了有氧呼吸、无氧呼吸随O2浓度变化的特点，综合考查了学生解读曲线、根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力。解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时有利于蔬菜运输。【答案】(1)氧气浓度增加，
17、无氧呼吸受抑制(2)P 氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量(3)(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)如图(点线)所示。(4)一样多 1/3(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少1(2011年诸城联考)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
18、和氧气的参与才能释放储存的能量解析：线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞如细菌，有氧呼吸酶在细胞膜上。叶绿体合成的ATP供暗反应利用，其他生命活动所需能量由呼吸作用提供。无氧呼吸释放能量不需氧气。答案：C2太阳光能转化成电鳗发出的电能，需要经过的主要生理过程的正确顺序是()A光合作用、呼吸作用、消化作用、主动运输、ATP水解B光合作用、消化作用、主动运输、有氧呼吸、ATP水解C呼吸作用、ATP水解、光合作用、主动运输、消化作用D主动运输、消化作用、ATP水解、有氧呼吸、光合作用解析：太阳光能经光合作用固定到有机物(淀粉)中，植物被动物摄食，淀粉消化为葡萄糖，葡萄糖主动运输吸收到细胞中，
19、电鳗有氧呼吸消耗葡萄糖生成ATP，ATP中活跃的化学能转化为电能。答案：B3将酵母菌研磨离心后得到的上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)，以及未经离心的酵母菌匀浆，分别置于甲、乙、丙三支试管中。向试管中滴加等量的丙酮酸后，可获得终产物CO2和水的试管是()A甲和乙 B乙C丙D乙和丙解析：本题的切入点就是细胞呼吸的场所，酵母菌既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所只有细胞质基质，丙酮酸只有在线粒体才能被分解成CO2和水，乙和丙中含有线粒体。故选D。答案：D4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
20、B降低水分吸收C促进果实成熟 D促进光合作用解析：地窖中CO2浓度较高，不利于呼吸进行，所以有利于降低呼吸强度，所以A对；地窖中CO2浓度较高与水分吸收无直接关系，所以B错；乙烯促进果实成熟，与本题无关，所以C错；地窖内无光不能进行光合作用，所以D错。答案：A5.右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A线粒体、线粒体和细胞质基质B线粒体、细胞质基质和线粒体C细胞质基质、线粒体和细胞质基质D细胞质基质、细胞质基质和线粒体解析：图示中葡萄糖在酶1和酶2的作用下分解为CO2和H2O，表示该途径为有氧呼吸，葡萄糖在酶1和酶3的作用下分解为乳酸，表示该途径为无氧呼
21、吸。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段葡萄糖丙酮酸的过程发生在细胞质基质中；丙酮酸彻底氧化，生成CO2和H2O是有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中；丙酮酸不彻底氧化，生成乳酸(或酒精和CO2)，是无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质，故酶1和酶3在细胞质基质，酶2在线粒体。答案：C6(2009年高考浙江理综)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是()A无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜BCO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度
22、，可提高作物产量解析：适当低氧和适当低温环境有利于水果的保鲜，若真正无氧，细胞进行无氧呼吸，不利于保鲜，若零下低温，水果可能被冻坏，也不利于保鲜。C6H12O6分解成CO2的过程发生在植物细胞线粒体或细胞质基质中；细胞呼吸过程中化学能可以转变为热能、机械能甚至是电能等。夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照可以提高光合作用，夜晚适当降低温度可以适当降低呼吸作用，从而提高作物产量。答案：D7.(2009年高考广东卷)在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图，请回答问题。(1)68 h间，光合速率_(大于、小于)呼吸速率，容器内的O2
23、含量_，CO2含量_，植株干重_。(2)910 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是_；10 h时不再产生ATP的细胞器是_；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即_停止ATP的合成，_成为ATP合成的唯一场所。(3)若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。解析：(1)由图可知：在68 h间光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量上升，CO2含量下降，植物干重增加。(2)910 h间，光合速率下降的最可能原因是光照停止；10 h时光合速率为0，不再产生ATP的细胞器是叶绿体；O2消耗尽线粒体也不能合成ATP，只有细
24、胞质基质合成ATP。(3)若在8 h时，将容器置于冰浴中，酶活性降低，呼吸速率会下降。答案：(1)大于 上升 下降 增加(2)光照强度 叶绿体 线粒体 细胞质基质(3)呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降8(2011年石家庄质检)根据反应式ATP ADPPi能量，回答下列问题。(1)ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为_，在ATPADP的过程中，由于_断裂而释放出大量的能量。(2)在光合作用的光反应中反应方向向_，能量来自_；在光合作用的暗反应中反应方向向_，能量用于_。(3)在绿色植物体内，发生ADPATP的生理过程是在细胞内的_、_和_中进行的。(4)在呼吸作用中，反应方向向_，能量来自_。(5)根吸收无机盐离子的过程中，反应方向向_，能量用于_。解析：光反应可以合成ATP，暗反应中ATP水解释放的能量用于还原C3化合物；呼吸作用中葡萄糖等有机物释放的能量，可以用于合成ATP；根吸收无机盐离子的过程是主动运输，需ATP供能。在细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。答案：(1)APPP远离A的那个高能磷酸键(2)左 阳光 右 还原C3化合物(3)细胞质基质线粒体 叶绿体(4)左 葡萄糖等有机物(5)右 主动运输本小节结束请按ESC键返回
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