人教版2024届高考生物一轮复习ATP与细胞呼吸教学课件

这是一份人教版2024届高考生物一轮复习ATP与细胞呼吸教学课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础增分策略，提能力精准突破，悟考情演练真题，研专项前沿命题，HONP，腺嘌呤，磷酸基团，高能磷酸键，APPP等内容，欢迎下载使用。
一、ATP的结构及功能
1.ATP的结构和功能
助学巧记 能源与能源物质
2.ATP和ADP的相互转化过程比较
3.ATP产生量与O2供应量之间的关系模型曲线分析
大多数进行有氧呼吸的生物
旁栏边角(必修1 P90“拓展题”)植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是以ATP作为能量“通货”的,说明  　。 
提示 生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同的起源
易错辨析(1)(2022全国甲,4A)有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP。(　　)(2)(2019全国Ⅱ,2C)马铃薯块茎无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(　　)(3)(2018全国Ⅰ,1A)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。(　　)(4)(2018全国Ⅲ,2A)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量。(　　)
(5)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。(　　)(6)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一。(　　)
应用提升下列几种常见化合物的化学组成中,请写出“⚪”中所对应的含义。
提示 ①一磷酸腺苷AMP,即腺嘌呤核糖核苷酸;②腺嘌呤;③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸;④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸;⑤腺苷;⑥腺苷;⑦DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸;⑧转运RNA中的腺嘌呤。
二、细胞的呼吸方式与过程
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理
(2)实验过程及分析
2.有氧呼吸(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生　　　　　　　　　　　,释放能量,生成　　　　　　　　　　的过程。 
(3)写出有氧呼吸的总反应式,并标出各种元素的来源和去路:　 。 (4)放能:1 ml葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至　　　　　　中,其余能量则以热能形式散失。 (5)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在　　　　的条件下进行的;有机物中的能量是　　　　　　的;一部分能量储存在　　　　中。 
2C2H5OH+2CO2
4.不同生物无氧呼吸产物
5.细胞呼吸原理的应用(1)有氧呼吸原理的应用①包扎伤口时应选用透气的材料,以　　　　厌氧菌(如破伤风芽孢杆菌)的无氧呼吸。 ②慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸,避免因剧烈运动导致氧不足,使肌细胞因　　　　　　　　产生大量乳酸。 ③稻田定期排水、及时松土等有利于根系细胞的　　　　　　　　,防止幼根因缺氧而变黑、腐烂。 
(2)无氧呼吸原理的应用①利用粮食等通过　　　　　　发酵可以生产各种酒。 ②破伤风芽孢杆菌只能进行　　　　呼吸,较深的伤口需及时清理并注射破伤风抗毒血清等。 ③利用　　　　　　发酵制作酸奶、泡菜等。 
旁栏边角1.(必修1 P92“结论、交流和应用2”)检测汽车司机是否喝酒的方法是让司机呼出的气体直接接触到载有用　　　　　　　的硅胶。 2.(必修1 P94“相关信息”)细胞呼吸中的[H]实际上是氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成的　　　　　　　　　　。 3.(必修1 P93“图5-9”拓展)有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用?产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成?
提示 浓硫酸处理过的重铬酸钾
提示 还原型辅酶Ⅰ(NADH)
提示 有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用。产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。
(1)(2022全国甲,4B)线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程。(　　)(2)(2022全国甲,4C)线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与。(　　)(3)(2022湖南,7D)“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸。(　　)(4)(2022湖北,11C)葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体。(　　)
(5)(2021全国甲,2D)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。(　　)(6)(2020山东,2B)癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(　　)(7)(2018全国Ⅱ,4C)风干种子的细胞呼吸强度高。(　　)(8)(2018全国Ⅲ,5A)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。(　　)
(9)〔2017全国Ⅱ,29(3)〕细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行无氧呼吸。(　　)
长句应答1.(必修1 P95“资料分析”拓展)水果、蔬菜和种子的储存条件有何不同?2.(必修1 P94)葡萄糖在无氧呼吸过程中产生的能量去向及释放能量去向是什么?
提示 水果、蔬菜需要在低温(零上)、低氧、高CO2浓度、适宜水分条件下储存;种子需要在低温、低氧、高CO2浓度、干燥条件下储存。
提示 葡萄糖在无氧呼吸过程中产生的能量大部分储存在酒精和乳酸中,少部分释放,而释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。
考向探究考向1ATP结构、功能
1.(2023届黑龙江鹤岗模拟)ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用,下列有关ATP的叙述,不正确的有几项?(　　)①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP　②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　③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质　④ATP是生物体生命活动的直接供能物质,但在细胞内含量很少　⑤能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体,但一定含有相关的酶,可产生 ATP　⑥ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可转化为光能和化学能　⑦人在寒冷时,甲状腺激素分泌增多,细胞产生 ATP的量增加A.0项　　 B.1项 C.2项D.3项
答案 A解析 所有活细胞代谢过程中都需要ATP,都可以经有氧呼吸或无氧呼吸产生,①正确;细胞通过主动运输维持细胞内Na+浓度的稳定,主动运输需要能量和载体,消耗ATP,②正确;ATP中的“A”是腺苷,构成DNA、RNA中的“A”是腺嘌呤,两者不是同一物质,③正确;ATP是生物体生命活动的直接供能物质,ATP在细胞内的含量较少,ATP与ADP的转化速率较快,④正确;有些原核细胞也能进行有氧呼吸,如蓝藻,但它们无线粒体,但含有相关的酶,可产生ATP,⑤正确;ATP是经光合作用或细胞呼吸产生的,其能量分别来源于光能或化学能;ATP被利用时,其能量可转化为光能和化学能,⑥正确;人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞代谢加快,有机物氧化分解增多,产生ATP的量增加,⑦正确。综上所述,A项符合题意。
考向2ATP与ADP的相互转化
2.(2022河南名校联盟三诊)根据图示判断,下列相关说法正确的是(　　)
A.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能B.ATP分子中的A是由脱氧核糖和腺嘌呤组成的C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系D.乳酸菌细胞中不会存在图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制
答案 A解析 细胞呼吸和光合作用过程中均有ATP产生,故ATP中的能量可以来源于光能、化学能;ATP水解释放的能量可用于各种生命活动,故也可以转化为光能和化学能,A项正确。ATP中的A指腺苷,由核糖和腺嘌呤组成,B项错误。细胞中的吸能反应(需要消耗能量)一般与ATP的水解反应相联系,C项错误。由于ATP是所有细胞的直接能源物质,因此乳酸菌细胞中存在图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制,D项错误。
3.(2020全国Ⅲ)参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
答案 (1)细胞质基质　(2)无氧呼吸　(3)光能　(4)O2、NADPH(5)H2O、CO2解析 能产生ATP、乙醇、CO2的生理过程为无氧呼吸,无氧呼吸的场所为细胞质基质。叶绿体的类囊体膜是光合作用光反应的场所,光反应是指叶绿体中的色素吸收光能,将水分解成O2和[H](即NADPH),并将光能转化为ATP中的化学能。线粒体是有氧呼吸第二、第三阶段的反应场所,有氧呼吸的最终产物除ATP外,还有H2O和CO2。
考向3链接新高考——ATP为主动运输供能原理分析4.下图表示ATP为主动运输供能的过程。参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活。下列叙述错误的是(　　)
A.此运输过程中Ca2+载体蛋白充当了ATP水解酶——当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了B.在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移,这就使载体蛋白磷酸化C.载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化,使Ca2+的结合位点转向膜外侧,将Ca2+释放到膜外D.加入蛋白质变性剂会提高Ca2+跨膜运输的速率
答案 D解析 载体蛋白是蛋白质,加入蛋白质变性剂后其空间结构会发生改变,因此会降低Ca2+跨膜运输的速率,D项错误。
考向4其他直接能源物质5.生物体内的高能磷酸化合物有多种,它们的结构和功能类似,但是具体用途有一定差异(如表)。下列相关推论最合理的是(　　)
A.蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能B.GTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到鸟苷C.UTP分子水解掉1个磷酸基团后,可作为RNA的基本单位之一D.CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量很高
答案 A解析 分析表格信息可知,ATP是能量货币,所有需要能量的生命活动都可以由ATP直接提供能量,此外蛋白质的合成可由GTP提供能量,故蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能;GTP分子中所有高能磷酸键断裂后,可得到鸟嘌呤核糖核苷酸;UTP分子水解掉2个磷酸基团后,可作为RNA的基本单位之一;CTP在细胞内含量很少,在有脂肪和磷脂合成的场所CTP消耗和产生速度较快。
方法突破1.细胞内ATP合成与水解的生理过程及场所
2.规避ATP认识的三个误区
考向探究考向1呼吸类型的判定1.测定下列哪一项,可简便且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式?(　　)A.有无酒精生成B.有无水生成C.有无有机物消耗D.O2消耗量与CO2生成量的比值
答案 D解析 O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确地测定,若二者比值等于1,则小麦种子进行的是有氧呼吸;若比值为0,则进行的是无氧呼吸;若比值在0~1之间,则有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。
2.(2022四川凉山州诊断)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。下图表示金鱼在缺氧状态下,细胞中部分代谢途径,下列相关叙述正确的是(　　)
A.过程①②均有能量释放,大部分用于合成ATPB.②过程不需要O2的参与,产生的“物质X”是丙酮酸,由4种元素组成C.过程③⑤产物不同的根本原因是细胞内所含的酶不同D.若给肌细胞提供18O标记的O2,能在呼吸产物CO2中检测到18O
答案 D解析 过程②有能量释放,少部分用于合成ATP,A项错误;“物质X”是丙酮酸,由C、H、O 3种元素组成,B项错误;过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段,产物不同的直接原因是细胞内所含的酶不同,根本原因是基因的选择性表达,C项错误;有氧条件下,肌细胞可以进行有氧呼吸,若给肌细胞提供18O标记的O2,则产生的水含有18O,含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段,产生的CO2中能检测到18O,D项正确。
3.(2021全国甲)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是(　　)A.该菌在有氧条件下能够繁殖B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
答案 B解析 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能够进行繁殖,A项不符合题意。酵母菌在无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段都有丙酮酸产生,B项符合题意。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乙醇和CO2,C项不符合题意。酵母菌在有氧呼吸的第二阶段和无氧呼吸的第二阶段都有CO2产生,D项不符合题意。
4.下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的装置。下列说法错误的是(　　)
A.若要探究酵母菌的有氧呼吸,则应选择装置a、b、cB.在有氧或无氧的条件下,酵母菌细胞呼吸都会产生CO2C.b瓶中的溶液也可以换成溴麝香草酚蓝水溶液,遇CO2的颜色变化为由黄变绿再变蓝D.检测d瓶中的产物可用酸性的重铬酸钾溶液,现象是出现灰绿色
答案 C解析 若要探究酵母菌的有氧呼吸,应选择装置a、b、c,其中c瓶中质量分数为10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,b瓶中的澄清石灰水用于检测有氧呼吸产生的CO2,A项正确;酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,其中有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物是酒精和CO2,B项正确;b瓶中的石灰水也可以换成溴麝香草酚蓝水溶液,用于检测CO2,溴麝香草酚蓝水溶液遇CO2会由蓝变绿再变黄,C项错误;d瓶中的酵母菌进行无氧呼吸,产物为酒精和CO2,酒精属于d瓶中的产物,在酸性条件下会使橙色的重铬酸钾溶液变成灰绿色,D项正确。
方法突破1.细胞呼吸中各物质的量的比例关系分析(以葡萄糖为底物)(1)有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6⇒O2消耗量=CO2生成量。(2)无氧呼吸:①C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2⇒酒精生成量=CO2生成量;②C6H12O6∶乳酸=1∶2。(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。(4)有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时,CO2释放量=有氧呼吸CO2释放量+无氧呼吸CO2释放量。
2.“三看法”判定细胞呼吸的方式
角度一、细胞呼吸影响因素分析考向探究考向1O2、温度对呼吸过程的影响1.为探究酵母菌细胞呼吸的方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL 活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见上图。有关分析错误的是(　　)
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
2.下图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是(　　)A.与A点相比,B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低B.与B点相比,限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间D.O2浓度不变,A点时适当提高温度,细胞有氧呼吸速率可能增大
答案 C解析 当O2浓度相对值为60时,有氧呼吸的速率在30 ℃时比20 ℃时的大,说明与A点相比,B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低,A项正确。当O2浓度相对值为20时,C点升高温度,有氧呼吸速率会增大,所以温度影响有氧呼吸速率;当温度为15 ℃时,C点增加O2浓度,有氧呼吸速率也会增大,所以与B点相比,限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度,B项正确。分析题图可知,在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下,30 ℃条件下O2充足时有氧呼吸速率最高,说明有氧呼吸的最适温度在20~35 ℃,而不是位于30 ℃和35 ℃之间,C项错误。从图中可以看出,30 ℃时可能最接近酶的最适温度,如果酶的最适温度是31 ℃,则适当升高温度会提高呼吸速率,D项正确。
3. 把马铃薯块茎依次放在空气、氮气和空气中各储藏一周,在实验室中测定其CO2的释放速率,实验结果如上图所示。下列叙述正确的是(　　)A.在第1周马铃薯块茎只进行了有氧呼吸B.在第2周马铃薯块茎暂时没有细胞呼吸C.马铃薯块茎无氧呼吸不产生CO2D.第3周马铃薯块茎的无氧呼吸先增强后减弱
答案 C解析 马铃薯块茎进行无氧呼吸不产生CO2,根据CO2的释放速率无法确定是否进行无氧呼吸,A项错误。在纯氮气环境中,马铃薯块茎只进行无氧呼吸,不产生CO2,B项错误。马铃薯块茎的无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,C项正确。由图可知,第3周马铃薯块茎的有氧呼吸先增强后减弱,D项错误。
考向2多种因素综合影响数据分析4.为了探究植物呼吸强度的变化规律,研究者在遮光状态下,测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量,结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是(　　)
A.根据变化规律,表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据很大可能是错误的B.零下低温、O2含量为3.0%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合C.O2含量从20.0%上升至40.0%时,O2含量已不再是呼吸速率的限制因素D在20 ℃条件下,O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中,细胞无氧呼吸逐渐减弱
答案 B解析 分析表格数据可知,温度为3 ℃、O2含量为3.0%时,CO2释放量最少,细胞呼吸速率最低,是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合,零下低温会冻伤菠菜叶,不适于储藏,B项错误。
方法突破典型细胞呼吸曲线的解读
角度二、细胞呼吸原理在生产、生活中的应用考向探究考向1低氧、低温储存果蔬
1.(2021河北改编)《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述不正确的是(　　)
A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯,可延长果蔬保鲜时间
答案 B解析 荫坑和气调冷藏库可通过低氧等条件有效降低细胞呼吸,从而减缓果蔬中营养成分和风味物质的分解;A项正确;有氧条件下丙酮酸才能进入线粒体被进一步分解,故缺氧条件下有氧呼吸第二、三阶段均受到抑制,B项错误;低温可降低细胞质基质和线粒体中与呼吸作用有关的酶的活性,从而减少有机物的消耗,C项正确;乙烯具有催熟作用,不利于果蔬的贮存,故及时清除乙烯,可延长果蔬保鲜时间,D项正确。
2.(2022广东)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)A.该反应需要在光下进行B.TTF可在细胞质基质中生成C.TTF生成量与保温时间无关D.不能用红色深浅判断种子活力高低
答案 B解析 由题意可知,TTC(无色)进入活细胞后可被细胞呼吸产生的[H]还原成TTF(红色),细胞呼吸在有光、无光条件下都可以进行,A项错误;细胞呼吸第一、二阶段都可以产生[H],其场所分别为细胞质基质和线粒体基质,因此在细胞质基质中TTC可被[H]还原成TTF,B项正确;保温时间较长时, 会有较多的TTC进入活细胞,生成较多的TTF,因此TTF生成量与保温时间有关,C项错误;细胞呼吸产生的[H]越多,则产生的TTF越多,红色越深,D项错误。
考向3有氧运动3.大力开展全民健身运动,有利于提升国民身体素质。下列有关夏季晴天体育锻炼的时段选择及其原因分析,正确的是(　　)A.傍晚:全天空气中O2浓度基本达到最高的时段,此时运动提供给锻炼者的O2最充足B.中午:植物光合作用强度较大的时段,此时最有利于锻炼者做有氧运动C.清晨:全天空气中CO2浓度基本达到最高的时段,此时运动对提升细胞呼吸功能最有利D.深夜:深夜的气温较白天要低,此时身体内细胞呼吸较弱,运动时能量消耗较少
答案 A解析 傍晚是全天空气中O2浓度基本达到最高的时段,而且温度适中,此时能提供给锻炼者的O2最充足,A项正确;中午是植物光合速率较大的时段,单位时间内植物细胞释放到外界的O2较多,故此时空气中O2浓度较高,但夏季晴天中午时气温较高,不利于锻炼者做有氧运动,B项错误;清晨是全天空气中CO2浓度基本达到最高的时段,此时运动不利于锻炼者身体健康,C项错误;深夜的气温较白天要低,但人的体温是相对恒定的,故深夜人体的细胞呼吸不会减弱,甚至还会由于气温降低,细胞呼吸增强,此时运动能量消耗更多,D项错误。
方法突破影响细胞呼吸的因素及应用(1)温度
1.(2022浙江6月选考)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是(　　)A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
答案 B解析 人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸,人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸,A项正确;乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸,不会产生CO2,B项错误;无氧呼吸和有氧呼吸产生的能量都是大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP,C项正确;酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,随O2浓度升高,无氧呼吸强度逐渐减弱,进而影响乙醇的生成量,D项正确。
2.(2022山东)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　)A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
答案 C解析 有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,A项正确。葡萄糖经磷酸戊糖途径氧化分解不彻底,因此产生的能量少,B项正确。磷酸戊糖途径产生的中间代谢产物可能有不含C的物质(如水等),故不能利用14C标记的葡萄糖追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成,C项错误。氨基酸和核苷酸等物质是受伤组织修复过程中所需要的原料,可由该途径的中间产物转化生成,D项正确。
3.(2021广东)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如下图)。下列叙述正确的是(　　)
A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
答案 D解析 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下,与乙醇发生化学反应,变成灰绿色,其具体做法是取甲瓶中的滤液2 mL注入干净的试管中,再向试管中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液颜色的变化,A项错误。CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液中,颜色变化为由蓝变绿再变黄,B项错误。观察线粒体时需要用健那绿染液进行染色,C项错误。乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关,与酵母菌数量无关,D项正确。
4.(2020全国Ⅰ)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(　　)A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
答案 D解析 由题干可知,种子呼吸作用消耗的底物为葡萄糖。有氧呼吸消耗1 ml葡萄糖产生6 ml CO2,无氧呼吸消耗1 ml葡萄糖产生2 ml乙醇和2 ml CO2,因此,若呼吸作用产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸,A项正确。有氧呼吸消耗1 ml葡萄糖和6 ml O2,产生6 ml CO2,因此,若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等,B项正确。产乳酸的无氧呼吸既不消耗O2,也不产生CO2,因此,若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放,C项正确。若细胞同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数;若同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的少,D项错误。
5.(2020山东)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(　　)A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATPC.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
答案 B解析 产生等量的ATP时,无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的多,A项正确;无氧呼吸的第二阶段丙酮酸转化为乳酸过程中不生成ATP,无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段,B项错误;无氧呼吸过程中丙酮酸被利用生成乳酸发生在细胞质基质中,C项正确;癌细胞主要进行无氧呼吸,其产生NADH的过程仅发生在第一阶段,因此消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D项正确。
6.(2019全国Ⅱ)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是(　　)A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
答案 B解析 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,底物一般是葡萄糖,A项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸还原而来的,B项正确。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,即葡萄糖分解成丙酮酸的过程,可产生ATP,C项错误。马铃薯块茎储藏库中酸味的产生是由于无氧呼吸产生乳酸,氧气浓度升高会抑制无氧呼吸产生乳酸的过程,D项错误。
细胞呼吸类型的确认或测定把握方法“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式(1)探究装置:欲确认某生物的细胞呼吸方式,应设置两套实验装置,如下图所示。
(3)结果分析与判定
(4)物理误差的校正为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,设置如下图所示的装置丙(除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与装置乙相同)。
特别提醒 (1)若所放材料为绿色植物,整个装置必须遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测材料进行消毒处理。(3)如果实验材料是酵母菌,实验所用的葡萄糖溶液需煮沸、冷却,目的是灭菌,避免其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
专项训练1.将酵母细胞研磨并除去ATP后,分别放入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。将3个锥形瓶密封后,均置于20 ℃水浴箱
中,下图所示为不同处理和得到的相应结果。下列相关叙述正确的是(　　)A.该实验的目的是探究酵母菌的细胞呼吸方式B.由实验结果可知锥形瓶Ⅰ和Ⅱ必定进行了无氧呼吸C.锥形瓶Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌只进行了有氧呼吸D.实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP
答案 D解析 分析题图可得出:Ⅰ与Ⅲ对照,其自变量是有无ATP,Ⅱ和Ⅲ对照,其自变量是有无葡萄糖,液滴移动说明消耗氧气,液滴不移动说明不消耗氧气。该实验的目的是探究酵母菌进行有氧呼吸的条件,A项错误;由于酵母菌进行无氧呼吸的产物是CO2和酒精,而通过题中的实验装置无法确定锥形瓶Ⅰ和Ⅱ中是否进行无氧呼吸,B项错误;锥形瓶Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌消耗了氧气,进行了有氧呼吸,但不能确定是否进行了无氧呼吸,C项错误;实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP,D项正确。
2.某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异,设计了以下的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料,每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数,结果如表1所示。请回答以下问题。
表1　有色液滴移动的距离/mm
(1)装置图中的Y溶液是　　　　　　　　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。设置乙装置的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验开始后保持注射器的活塞不移动,有色液滴将向　　(填“左”或“右”)移动,以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是　　　　　　　　。 
(3)另一组该实验装置每隔5 min测量时,将注射器活塞往　　(填“上”或“下”)移动,待有色液滴回到实验开始时的位置停止,根据活塞移动距离可测出气体的变化量,其中以小麦为材料的结果如表2所示: 表2
分析数据可知,该段时间内小麦种子的有氧呼吸速率为　　　　　　　　　　,在此过程中,有氧呼吸的强度越来越　　　。 
答案 (1)NaOH溶液　吸收实验过程中细胞呼吸产生的二氧化碳　排除微生物及环境因素对实验的干扰(或对照作用)　(2)左　0.9 mm/min　(3)下　0.22 mL/min　弱