2019版高考生物一輪復習第四單元細胞的能量供應與利用第7講細胞中的能源從化學能到生物能教案中圖版.docx

第7講細胞中的能源從化學能到生物能最新考綱1.ATP在能量代謝中的作用（）。2.細胞中的糖類（）。3.細胞中的脂質（）。4.細胞呼吸（）。5.實驗：探究酵母菌的呼吸方式。考點一細胞中的ATP（5年7考）1.組成元素 C、H、O、N、P。2.分子結構（1）分子結構簡式：APPP（簡寫）（2）組成圖解（填出各部分名稱）由結構式可看出，ATP的結構特點可用“一、二、三”來總結，即一個腺苷、二個高能磷酸鍵、三個磷酸基團。3.ATP的主要功能細胞內的一種高能磷酸化合物，是細胞生命活動所需能量的直接來源。4.ATP和ADP的相互轉化（1）轉化基礎ATP的化學性質不穩(wěn)定，遠離腺苷（A）的高能磷酸鍵容易斷裂和重建。（2）ATP和ADP的相互轉化過程比較反應式ATPADPPi能量能量PiADPATP酶ATP水解酶ATP合成酶場所活細胞內多種場所細胞質基質、線粒體、葉綠體能量轉化放能吸能能量來源高能磷酸鍵呼吸作用、光合作用能量去向用于各項生命活動儲存于ATP中5.動植物細胞ATP來源與去向分析（1）植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP，而動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATP。（2）植物光合作用光反應階段產(chǎn)生的ATP專用于暗反應，不用于其他生命活動；植物或動物細胞呼吸產(chǎn)生的ATP才能用于多種生命活動。6.ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關系分析1.若用上圖模式表示哺乳動物成熟紅細胞中ATP產(chǎn)生量與O2供給量關系，應如何繪制？提示如圖所示2.ATP是細胞中“唯一”的直接能源物質，對嗎？提示不對，除ATP外細胞中直接能源物質還有GTP、CTP、UTP等。下列幾種常見化合物的化學組成中，請寫出“”中所對應的含義。提示一磷酸腺苷AMP，也表示腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，轉運RNA中的腺嘌呤。真題重組判斷正誤（1）ATP能在神經(jīng)元線粒體的內膜上產(chǎn)生（2016全國卷，4A）（）（2）離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，能利用水解ATP釋放的能量跨膜運輸離子（2016全國卷，2）（）（3）DNA與ATP中所含元素的種類相同（2015全國卷，1A）（）（4）水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量（2017海南卷，10D）（）（5）含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一（2016海南卷，11A）（）以上內容源自教材必修一P54P55，側重考查ATP的化學組成、結構及ATP與ADP的相互轉化。ATP的結構和功能【典例】 （2016全國課標卷，29）在有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。用、和表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個磷酸基團所處的位置（APPP或dAPPP）?；卮鹣铝袉栴}；（1）某種酶可以催化ATP的一個磷酸基團轉移到DNA末端上，同時產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團應在ATP的（填“”“”或“”）位上。（2）若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的（填“”、“”或“”）位上。解析（1）ATP水解生成ADP的過程中，斷裂的是遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵即位和位之間的高能磷酸鍵，即位磷酸基團轉移到DNA末端。要將32P標記到DNA上，帶有32P的磷酸基團應在位上。（2）dATP脫去位和位的磷酸基團后為腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，即DNA的基本組成單位之一，用dATP為原料合成DNA時，要將32P標記到新合成的DNA上，則32P應在位。答案（1）（2）解答此題的關鍵是精準分析APPP組成內涵，尤其是“A”內涵，即“A”（腺苷）腺嘌呤核糖，“”為高能磷酸鍵（共2個）其中遠離腺苷A的“”更易斷裂和重建。而“AP”應為腺嘌呤核糖核苷酸，這是RNA的單位，并非DNA的單位?！緦c小練】（2017陜西八校聯(lián)考）下列有關ATP的敘述正確的是（）A.葉肉細胞內形成ATP的場所只有葉綠體和線粒體B.細胞內的吸能反應一般與ATP的合成有關，放能反應一般與ATP的水解有關C.對細胞的正常生活來說，ATP與ADP時刻不停地發(fā)生轉化，且處于動態(tài)平衡中D.1分子ATP徹底水解后得到3分子磷酸、1分子脫氧核糖和1分子腺嘌呤解析葉肉細胞內形成ATP的生理活動有光合作用和細胞呼吸，光合作用中形成ATP的場所為葉綠體中的類囊體薄膜，細胞呼吸中形成ATP的場所有線粒體、細胞質基質，A錯誤；細胞內的吸能反應一般與ATP的水解有關，放能反應與ATP的合成有關，B錯誤；在細胞內ATP與ADP在不停地發(fā)生相互轉化，并且處于動態(tài)平衡中，保證細胞內有一定含量的ATP存在，以維持細胞正常生命活動對ATP的需要，C正確；1分子ATP徹底水解后形成3分子磷酸、1分子核糖和1分子腺嘌呤，D錯誤。答案CATP與ADP的相互轉化1.（2016海南卷，11）下列有關植物細胞能量代謝的敘述，正確的是（）A.含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B.加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加C.無氧條件下，丙酮酸轉變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D.光下葉肉細胞的細胞質基質、線粒體和葉綠體中都有ATP合成解析含兩個高能磷酸鍵的ATP，由一個腺苷和三個磷酸基團組成，并非DNA的基本組成單位；加入呼吸抑制劑可導致ATP生成減少，一些生命活動仍消耗ATP，ADP生成相對增加；無氧條件下丙酮酸轉化為酒精的過程并不產(chǎn)生ATP。答案D2.（2017山西康杰中學模擬，8）ATP是細胞內的能量“通貨”，下列有關敘述中，錯誤的是（）A.ATP水解供能，實際上是指ATP分子中遠離腺苷的高能磷酸鍵的水解B.細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的共性C.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成D.ATP是主動運輸、肌肉收縮、大腦思考的直接能源物質解析ATP中遠離A的高能磷酸鍵更易斷裂，也很容易重新合成，ATP水解供能，實際上是指ATP分子中遠離腺苷的高能磷酸鍵的水解，A正確；ATP是直接能源物質，細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的共性，B正確；ATP分子由1個腺苷和 3個磷酸基團組成，C錯誤；ATP是細胞內的直接能源物質，可直接為主動運輸、肌肉收縮、大腦思考提供能量，D正確。答案C規(guī)避ATP認識的4個誤區(qū)（1）ATP與ADP相互轉化不可逆：ATP與ADP的相互轉化，從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。（2）ATP是與能量有關的一種物質，不可等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54 kJ/mol的能量。（3）不可誤認為細胞中含有大量ATP，事實上，細胞中ATP含量很少，只是ATP與ADP轉化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡。（4）誤認為ATP轉化為ADP不消耗水：ATP轉化為ADP又稱為“ATP的水解反應”，這一過程需ATP水解酶的催化，同時也需要消耗水。蛋白質、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水?？键c二細胞中的糖類和脂質（5年5考）1.細胞中的糖類（1）元素：僅由C、H、O元素構成。（2）糖的種類和功能：2.細胞中的脂質3.糖類、脂質的區(qū)別與聯(lián)系比較糖類脂質元素組成C、H、OC、H、O（N、P），其中脂肪、固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P合成部位葡萄糖、淀粉：葉綠體纖維素：高爾基體糖元：主要是肝臟、肌肉主要是內質網(wǎng)生理作用主要的能源物質參與細胞（細胞壁）的構成，核糖、脫氧核糖參與核酸的組成細胞中的儲能物質，如糖元、淀粉生物體的主要儲能物質，如脂肪構成生物膜的重要成分，如磷脂、膽固醇調節(jié)新陳代謝和生殖，如性激素聯(lián)系1.生命科學研究中常用“建?！狈椒ū硎疚⒂^物質的結構，圖中甲丙分別表示植物細胞中常見的三種大分子有機物，每種有機物都有其特定的基本組成單位。則與下圖中甲丙對應完全吻合的是中的哪一組？多肽、RNA、淀粉DNA、RNA、纖維素DNA、蛋白質、糖元核酸、多肽、糖元提示組成RNA、DNA的基本單位分別為4種核糖核苷酸、4種脫氧核苷酸；組成淀粉、糖元、纖維素的單體都為葡萄糖；而組成多肽或蛋白質的基本單位即氨基酸約有20種，圖中甲、乙、丙的單體分別有8種、4種、1種，因此，圖中甲丙可分別表示多肽、RNA、淀粉。2.脂肪分子可否采用上圖形式表示？為什么？提示不能，脂肪只由甘油和脂肪酸構成，它并非由許多單體構成，故不屬生物大分子。真題重組判斷正誤（1）膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的（2016全國卷，1D）（）（2）淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成（2017海南卷，5A）（）（3）人體大腦活動的能量主要來自脂肪的有氧氧化（2017海南卷，5B）（）（4）維生素D和性激素不屬于固醇類物質（2014海南卷，2B）（）（5）脂肪比相同質量的多糖徹底氧化產(chǎn)能少（2014海南卷，2C）（）以上內容主要源自教材必修一P55P57糖類與脂質的相關知識。糖類的種類及功能1.（2017經(jīng)典高考題）下列關于糖類化合物的敘述，正確的是（）A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖，但元素組成不同B.淀粉、糖元、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與班氏試劑反應生成磚紅色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解產(chǎn)物之一，麥芽糖是纖維素的水解產(chǎn)物之一解析葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖，糖類元素組成都為C、H、O，A錯誤；淀粉、糖元、纖維素三種多糖的單體都是葡萄糖，B正確；還原糖可與班氏試劑反應生成磚紅色沉淀，蔗糖不是還原糖，不能與班氏試劑反應生成磚紅色沉淀，C錯誤；淀粉和纖維素的水解產(chǎn)物都是葡萄糖，D錯誤。答案B2.（2017河南安陽一模，1）下列有關組成細胞的化合物糖類的敘述，正確的是（）A.和糖類相比，人血紅蛋白特有的組成元素是NB.在細胞膜外表面能和糖類結合的只有蛋白質C.細胞中糖類的合成也需要蛋白質的參與D.糖類只有被徹底水解后才可參與細胞呼吸解析和糖類相比，人血紅蛋白特有的組成元素是N和Fe，A錯誤；細胞膜上的糖類，有的與蛋白質結合形成糖蛋白，有的與脂質結合形成糖脂，B錯誤；細胞中糖類的合成需要酶的參與，催化糖類合成的酶為蛋白質，C正確；葡萄糖屬于單糖，不能繼續(xù)水解，可以直接參與細胞呼吸，D錯誤。答案C高考?？嫉摹疤恰保?）還原性糖與非還原性糖：還原性糖包括葡萄糖、果糖、麥芽糖，非還原性糖包括蔗糖、多糖等（2）RNA、DNA、ATP中糖依次為核糖、脫氧核糖、核糖（3）細胞壁中糖：纖維素（4）細胞膜中糖：糖蛋白、糖脂（5）病毒中的糖：核糖（RNA病毒）、脫氧核糖（DNA病毒）（6）血漿中的糖（葡萄糖）：血糖濃度為0.81.2 g/mL，高于1.6 g/mL可致糖尿病（1）糖類是主要的能源物質。但并非所有的糖都是能源物質，如核糖、脫氧核糖、纖維素參與細胞結構組成，不提供能量。（2）線粒體中既不能合成葡萄糖，也不能徹底分解葡萄糖，但線粒體中可徹底分解丙酮酸。細胞中的脂質及其他化合物1.（2017海南卷，3）關于哺乳動物體內脂質與糖類的敘述，錯誤的是（）A.固醇在動物體內可轉化成性激素B.C、H、O、P是構成脂質和糖元的元素C.脂肪與糖元都是細胞內儲存能量的物質D.膽固醇是細胞膜的組分，也參與血脂運輸解析性激素的化學本質屬于固醇，A正確；糖元屬于多糖，其元素組成只有C、H、O，B錯誤；脂肪與糖元在哺乳動物體內都是作為儲存能量的物質，C正確；在哺乳動物體內，膽固醇不僅是細胞膜的組分，也參與血脂運輸，D正確。答案B2.（2017四川成都二模）下列關于葡萄糖和脂肪的敘述，錯誤的是（）A.脂肪中氧的含量遠遠低于葡萄糖B.都能夠為細胞合成ATP提供能量C.都能進入線粒體中參與有氧呼吸D.二者在人體細胞內可以相互轉化解析葡萄糖中氧的含量遠遠高于脂肪，A正確；脂肪是儲能物質，葡萄糖是細胞內主要的能源物質，二者都能氧化分解為細胞合成ATP提供能量，B正確；葡萄糖分解為丙酮酸，脂肪也必須經(jīng)氧化分解后才能進入線粒體中參與有氧呼吸，C錯誤；葡萄糖和脂肪在人體細胞內可以相互轉化，D正確。答案C（1）澄清脂肪、磷脂、固醇與“脂質”脂肪是脂質中的一類物質，脂質除包括脂肪以外，還包括磷脂和固醇。脂肪、固醇的元素組成只有C、H、O三種，磷脂的元素組成除C、H、O外，還含有N、P。磷脂是構成生物膜的主要成分，是脂質的一種。固醇則包括膽固醇、性激素和維生素D。（2）脂肪與糖類的區(qū)別：相對于糖類、蛋白質分子，脂肪分子中C、H的比例高，而O比例小。故在氧化分解時，單位質量的脂肪較糖類、蛋白質消耗的氧氣多，產(chǎn)生的水多，產(chǎn)生的能量也多。油料植物種子萌發(fā)過程中脂肪會轉變?yōu)樘穷?，與糖類相比，脂肪中氧含量較低，故導致萌發(fā)種子干重增加的元素主要是O。脂肪含氫高，含碳相對較糖類低，因此氧化分解時消耗的O2多，而產(chǎn)生的CO2少，故呼吸熵小于1（葡萄糖氧化分解時的呼吸熵為1）。 1.探究酵母菌細胞呼吸的方式（1）酵母菌細胞呼吸的方式酵母菌為兼性厭氧型微生物，其細胞呼吸方式為有氧呼吸和產(chǎn)生酒精（填“酒精”或“乳酸”）的無氧呼吸。（2）產(chǎn)物的檢測裝置圖：注：a.圖甲中空氣先通過第一個錐形瓶溶液的目的是清除CO2。b.圖乙中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛澄清石灰水的錐形瓶的目的是耗盡氧氣。產(chǎn)物檢測與實驗現(xiàn)象條件澄清的石灰水的變化/出現(xiàn)變化的時間重鉻酸鉀濃硫酸溶液甲組（有氧）變渾濁/快無變化乙組（無氧）變渾濁/慢出現(xiàn)灰綠色（1）實驗設計需遵循對照原則，此實驗為何不設置對照組？提示此實驗為對比實驗，對比實驗不設對照組，而是通過有氧和無氧條件下的兩個實驗組相互對照得出實驗結論。（2）實驗所用的葡萄糖溶液為什么需煮沸？提示煮沸的主要目的是滅菌，排除其他微生物的呼吸作用對實驗結果造成干擾。2.細胞的有氧呼吸（1）過程圖解（2）寫出有氧呼吸的總反應式，并標出各種元素的來源和去路3.無氧呼吸（1）反應式C6H12O62C3H6O3能量（如乳酸菌）C6H12O62C2H5OH2CO2能量（如酵母菌）（2）場所：細胞質基質（3）代表生物：動物及植物中馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等其無氧呼吸與乳酸菌相同，而多數(shù)植物微生物細胞其無氧呼吸與酵母菌（填“乳酸菌”或“酵母菌”）相同。以下甲、乙兩圖都表示某生物的CO2釋放量和O2吸收量的變化，請解讀：（1）甲、乙兩圖中只進行無氧呼吸、只進行有氧呼吸及兩種呼吸作用共存的對應點或段分別是什么？你的判斷依據(jù)是什么？（2）兩圖中哪一點（或段）適合水果、蔬菜貯藏？請說出判斷依據(jù)。（3）下列生物中其呼吸狀況能否用甲、乙兩圖表示？A.酵母菌 B.綠色植物（非綠色器官）C.乳酸菌 D.人能不能（填序號）。（4）人在劇烈運動和靜息狀態(tài)下CO2產(chǎn)生量與O2吸收量大小關系是否相同？CO2產(chǎn)生場所有無變化？為什么？提示（1）只進行無氧呼吸：甲中a、乙中A點只進行有氧呼吸：甲中d、乙中C點之后（含C點）兩種呼吸共存：甲中b、c、乙中AC段（不含A、C點）判斷依據(jù)為甲中a及乙中A點時無O2消耗，應只進行無氧呼吸，甲中d及乙中C點后，O2吸收量與CO2釋放量相等，應只進行有氧呼吸，甲中b、c及乙中AC段CO2釋放量大于O2吸收量，故除有氧呼吸外，還應存在無氧呼吸。（2）甲圖中c、乙圖中B點最適合水果、蔬菜貯存，因為此時CO2釋放量最少，呼吸作用消耗有機物最少。（3）A、BC、D（4）相同無變化因為人在無氧呼吸時不產(chǎn)生CO2，只有有氧呼吸時在線粒體基質中產(chǎn)生CO2。有氧呼吸、無氧呼吸的過程1.（2017海南卷，7）下列有關植物細胞呼吸作用的敘述，正確的是（）A.分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小B.若細胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細胞已停止無氧呼吸C.適當降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗D.利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同解析分生組織細胞比成熟細胞的代謝旺盛、消耗能量多，所以呼吸速率也更大，A錯誤；如果細胞進行的無氧呼吸是產(chǎn)生乳酸的方式，則細胞既不吸收O2也不放出CO2，B錯誤；低氧環(huán)境下儲存果實，既有效地抑制無氧呼吸，同時有氧呼吸也非常弱，所以消耗的有機物相對最少，C正確；細胞利用葡萄糖進行有氧呼吸，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同，D錯誤。答案C2.（2017陜西西安檢測）如圖是酵母菌細胞呼吸實驗示意圖，相關敘述正確的是（）A.條件X下葡萄糖中能量的去向有三處B.條件Y下，葡萄糖在線粒體中被分解，并產(chǎn)生CO2和水C.試劑甲為溴麝香草酚藍水溶液D.物質a產(chǎn)生的場所為線粒體基質解析根據(jù)產(chǎn)物酒精判斷條件X為無氧，無氧呼吸過程中葡萄糖中的能量一部分儲存在酒精中，一部分儲存在ATP中，大部分以熱能形式散失；線粒體不能利用葡萄糖；試劑甲為酸性重鉻酸鉀溶液；圖中無氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為細胞質基質，有氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所為線粒體基質。答案A需要規(guī)避的4個有氧呼吸易錯點（1）誤認為有氧呼吸的場所只有線粒體原核生物有氧呼吸的場所是細胞質和細胞膜。真核生物有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體。（2）細胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不 一定是有氧呼吸，但對動物和人體而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因為動物及人體無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸。（3）線粒體是進行有氧呼吸的主要場所。無線粒體的真核細胞（或生物）只能進行無氧呼吸，如哺乳動物成熟紅細胞、蛔蟲等，一些原核生物無線粒體，但可進行有氧呼吸。（4）葡萄糖分子不能直接進入線粒體被分解，必須在細胞質基質中被分解為丙酮酸后才能進入線粒體被分解。細胞呼吸類型的判斷1.（2013全國卷，3）下列與微生物呼吸有關的敘述，錯誤的是（）A.肺炎雙球菌無線粒體，但能進行有氧呼吸B.與細菌呼吸有關的酶由擬核中的基因編碼指導合成C.破傷風芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D.有氧和無氧時，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同解析破傷風芽孢桿菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型，在有氧的環(huán)境中，破傷風芽孢桿菌的代謝要受到抑制，C錯誤。答案C2.在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如表所示。底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是（）條件abcdCO2釋放量10867O2吸收量0347A.a條件下，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸B.b條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多C.c條件下，無氧呼吸最弱D.d條件下，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體解析a條件下，不吸收O2，只產(chǎn)生CO2，故只進行無氧呼吸，呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精，A錯誤；b條件下，既有有氧呼吸又有無氧呼吸，有氧呼吸消耗體積為3的O2，產(chǎn)生體積為3的CO2，消耗葡萄糖的相對量為0.5，無氧呼吸產(chǎn)生體積為5的CO2，消耗葡萄糖的相對量為2.5，B錯誤；c條件下，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，C錯誤；d條件下，只進行有氧呼吸，無氧呼吸為0，產(chǎn)生的CO2全部來自線粒體，D正確。答案D1.判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù)2.呼吸作用中各物質之間的比例關系（以葡萄糖為底物的細胞呼吸）（1）有氧呼吸：葡萄糖O2CO2166。（2）無氧呼吸：葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。（3）消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為13?？键c四影響細胞呼吸的因素及應用（5年6考）1.影響細胞呼吸的外部因素分析項目溫度氧氣濃度水分影響原理影響酶活性決定呼吸類型和強度自由水含量較高時呼吸旺盛坐標曲線實踐應用在零上低溫下貯存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過程中，增加晝夜溫差以減少有機物的消耗提高產(chǎn)量常利用降低氧的濃度抑制細胞呼吸、減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜、水果的保鮮時間貯藏作物種子時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗2.細胞呼吸有關實驗及應用（1）對有氧呼吸原理的應用包扎傷口應選用透氣的敷料，抑制破傷風桿菌的無氧呼吸。提倡慢跑等有氧運動使細胞進行有氧呼吸，避免肌細胞產(chǎn)生大量乳酸。及時松土有利于植物根系生長。稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧變黑、腐爛。（2）對無氧呼吸原理的應用利用糧食通過酵母菌發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。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。破傷風芽孢桿菌可通過無氧呼吸進行大量繁殖，較深的傷口需及時清理、注射破傷風抗毒血清等。3.植物組織呼吸方式的探究（1）實驗設計欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示（以發(fā)芽種子為例）：（2）實驗結果預測和結論實驗現(xiàn)象結論裝置一液滴裝置二液滴不動不動只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸（3）物理誤差的矯正：為使實驗結果精確除減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。影響細胞呼吸的因素【典例】 （2012課標卷）將玉米種子置于25 、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結果如圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質來源于胚乳，據(jù)圖回答下列問題。（1）萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成，再通過作用為種子萌發(fā)提供能量。（2）萌發(fā)過程中在h之間種子的呼吸速率最大，在該時間段內每粒種子呼吸消耗的平均干重為mg。（3）萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質轉化成幼苗的組成物質，其最大轉化速率為mg/（粒d）。（4）若保持實驗條件不變，120 h后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是，原因是_。慧眼識圖獲取信息答案（1）葡萄糖呼吸（或生物氧化）（2）729626.5（3）22（4）下降幼苗呼吸作用消耗有機物，且不能進行光合作用【對點小練】（2017遼寧模擬）甲、乙、丙三圖都表示細胞呼吸強度與O2濃度的關系（呼吸底物為葡萄糖）。據(jù)圖分析回答下列問題：（1）圖甲所示細胞的呼吸方式最可能是，如果呼吸強度不能用CO2釋放量表示，原因是_。對于人體來說，安靜狀態(tài)時（細胞名稱）的呼吸方式與此相類似。（2）圖乙中B點的CO2量來自（呼吸方式），當O2濃度達到M點以后，CO2釋放量不再繼續(xù)增加的內因是。（3）圖丙中YZZX41，則有氧呼吸消耗的葡萄糖占總消耗的。圖丙中DE區(qū)段CO2釋放量急劇減少的原因是_。（4）圖丙中無氧呼吸消失點對應的O2濃度是；你認為O2應調節(jié)到濃度，更有利于蔬菜的儲存。解析（1）圖甲中，呼吸強度不受氧氣濃度的影響，只能是無氧呼吸，若呼吸強度不能以CO2的釋放量表示，原因是該生物的無氧呼吸不產(chǎn)生二氧化碳。對于人體來說，成熟紅細胞進行的就是不產(chǎn)生二氧化碳的無氧呼吸。（2）圖乙中B點氧氣濃度為零，其釋放的二氧化碳只能來自無氧呼吸；細胞呼吸是在呼吸酶的催化下進行的，當O2濃度達到M點以后，CO2釋放量不再繼續(xù)增加的內因是呼吸酶的數(shù)量有限。（3）由圖可知，YZ為無氧呼吸釋放的二氧化碳的量，ZX為有氧呼吸釋放的二氧化碳的量。圖丙中YZZX41，根據(jù)細胞呼吸的反應式，設有氧呼吸消耗的葡萄糖的量為1/6，則無氧呼吸消耗的葡萄糖的量為2，故有氧呼吸消耗的葡萄糖占總消耗的1/6（21/6）1/13。圖丙中DE區(qū)段CO2釋放量急劇減少的原因是氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制，此時氧氣含量較低，有氧呼吸強度較弱。（4）由圖可知，當O2濃度為I時，細胞呼吸O2吸收量CO2釋放量，即細胞只進行有氧呼吸。當CO2釋放量最少時，總的呼吸強度最弱，消耗有機物最少，是儲存果蔬的最佳氧氣濃度，即圖中H點。答案（1）無氧呼吸該生物無氧呼吸不產(chǎn)生CO2成熟的紅細胞（2）無氧呼吸呼吸酶的數(shù)量有限（3）1/13氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制，此時有氧呼吸強度較弱（4）IH細胞呼吸有關實驗及應用1.（2017海南卷，8）某染料（氧化型為無色，還原型為紅色）可用于種子生活力的鑒定。某同學將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進行染色實驗來了解種子的生活力，結果如表所示。分組甲組乙組處理種子與染料混合保溫種子煮沸后與染料混合保溫結果種子中的胚呈紅色種子中的胚未呈紅色下列敘述錯誤的是（）A.甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應B.呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色C.乙組胚細胞膜上的載體蛋白能將染料運出細胞D.種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果解析由于該染料氧化型為無色，還原型為紅色，甲組種子胚呈紅色，說明染料進入胚后，被還原，A正確；吸水后的種子開始強烈的細胞呼吸，產(chǎn)生NADH作為還原劑，把染料還原成紅色物質，B正確；乙組種子已煮熟，載體蛋白失活，C錯誤；細胞代謝越旺盛，產(chǎn)生NADH越多，進而產(chǎn)生的還原型染料越多，紅色也就越明顯，D正確。答案C2.為了探究酵母菌的細胞呼吸類型（假設呼吸底物只有葡萄糖），按裝置1所示裝配實驗材料和用具，若想得到科學的實驗結論，還必須設計裝置2。下列相關敘述錯誤的是（）A.裝置2中甲是等量的酵母菌培養(yǎng)液，乙是與NaOH溶液等量的蒸餾水B.若裝置1和2中紅色液滴的移動方向相反，則酵母菌同時進行有氧呼吸和無氧呼吸C.若裝置1中紅色液滴左移，則細胞質基質和線粒體基質都能產(chǎn)生H和ATPD.降低實驗溫度，裝置中紅色液滴移動變慢是由于酵母菌內相關化學反應的活化能降低解析實驗溫度降低，紅色液滴移動緩慢，可以理解為酵母菌細胞呼吸減弱，原因主要是溫度降低使相關酶活性減弱，而不是相關化學反應的活化能降低，D錯誤。答案D氧濃度與細胞呼吸間關系的曲線圖 （1）曲線ADB：無氧呼吸釋放的CO2量。（2）曲線ODCE：有氧呼吸釋放的CO2量。（3）曲線AFCE：細胞呼吸釋放的CO2量。（4）A點：只進行無氧呼吸且無氧呼吸強度最大。（5）B點：無氧呼吸終止點，氧氣濃度再增大，只進行有氧呼吸。（6）C點：該點再向右的CE段產(chǎn)生的CO2全部為有氧呼吸產(chǎn)生。（7）D點：無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量相同，但葡萄糖消耗速率不同。（8）F點：細胞呼吸產(chǎn)生的CO2總量最小，該點的氧氣濃度一般作為儲存水果、蔬菜的最佳氧氣濃度。易錯防范清零易錯清零易錯點1誤認為線粒體可“徹底分解葡萄糖”點撥真核細胞中葡萄糖的徹底分解離不開線粒體，但線粒體不能直接將葡萄糖氧化分解只有在細胞質基質中將葡萄糖分解為“丙酮酸”后，丙酮酸才能在線粒體中被進一步徹底氧化分解為CO2和H2O。易錯點2混淆呼吸作用反應式中“能量”與ATP，忽視呼吸放出的“熱能”點撥細胞呼吸反應式應為：C6H12O6O26H2O6CO212H2O能量，或C6H12O6乳酸能量或C6H12O62C2H5OH2CO2能量，上述反應式中的“能量”不可用“ATP”取代，因為這些能量實為“熱能ATP”，而且相對于ATP中儲存的能量而言“熱能”應更多！易錯點3混淆ATP、DNA、RNA、脫氧核苷酸及核糖核苷酸中“A”及“五碳糖”點撥相關化合物中“A”及五碳糖辨析：易錯點4誤認為無氧呼吸兩個階段都產(chǎn)生ATP點撥無氧呼吸過程共產(chǎn)生2個ATP，而這2個ATP只產(chǎn)自第一階段，第二階段不產(chǎn)生ATP。易錯點5不明確呼吸熵內涵，誤認為所有細胞呼吸熵均1點撥呼吸熵（RQ）可作為描述細胞呼吸過程中O2供應狀態(tài)的一種指標；RQ放出的CO2量/吸收的O2量，由于細胞呼吸底物不同，呼吸狀況不同，其RQ值也不同；若RQ1，表明CO2釋放量O2吸收量，應為無氧呼吸、有氧呼吸并存，且無氧呼吸也產(chǎn)生CO2。若RQ1，則細胞只進行有氧呼吸且呼吸底物為葡萄糖。若RQ1，則細胞中O2吸收量大于CO2釋放量，表明此時呼吸底物可能有“脂質”（因脂質氧化分解時耗氧量較大）。易錯點6混淆細胞中的能源物質及供能順序點撥（1）能源物質：糖類、脂肪、蛋白質、ATP都是能源物質。（2）主要的能源物質：糖類，其中“最重要能源物質為葡萄糖”。（植物中儲能的糖類為淀粉，動物中儲能的糖類為糖元）（3）主要的儲能物質：脂肪。（4）直接能源物質：ATP。注（1）能源物質的供能順序：先由糖類氧化供能，當糖類供能不足時，依次由脂肪、蛋白質供能。正常情況下，蛋白質一般不供能，它只有在病理或衰老狀態(tài)下才大量氧化供能。（2）能源物質為生命活動供能的過程易錯點7混淆大分子物質的“徹底水解產(chǎn)物”與“徹底氧化分解產(chǎn)物”點撥物質初步水解：其產(chǎn)物還可繼續(xù)水解。徹底水解：在水解酶作用下，水解為不能再被水解的最小物質分子。徹底氧化分解：其產(chǎn)物不能再氧化分解，而不徹底氧化分解的產(chǎn)物還可以繼續(xù)氧化分解，如葡萄糖徹底氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳和水，不徹底氧化分解的產(chǎn)物可以是乳酸或酒精和二氧化碳，而乳酸和酒精都可以繼續(xù)氧化分解。歸納如下：水解產(chǎn)物和氧化分解產(chǎn)物（代謝終產(chǎn)物）的比較物質初步水解徹底水解產(chǎn)物氧化分解產(chǎn)物淀粉麥芽糖葡萄糖CO2H2O脂肪甘油脂肪酸甘油脂肪酸CO2H2O蛋白質多肽氨基酸CO2H2O尿素核酸核苷酸磷酸五碳糖堿基CO2H2O尿酸等 糾錯小練1.以下4支試管置于適合的溫度下，經(jīng)過一定時間后能產(chǎn)生ATP的是（）解析葡萄糖在細胞質中分解為丙酮酸才能進入線粒體，A錯誤；二碳化合物可被葉綠體利用，不能被內質網(wǎng)利用，B錯誤；丙酮酸的氧化分解可發(fā)生在細胞質基質和線粒體，不能發(fā)生在內質網(wǎng)，C錯誤；真核細胞膜破裂，但線粒體完好，丙酮酸可進入線粒體進行有氧呼吸的第二、三階段，有氧呼吸第二、三階段有ATP生成，D正確。答案D2.在下列四種化合物的化學組成中，“”中所對應的含義最接近的是（）A.和 B.和 C.和 D.和解析根據(jù)題意知“”中所對應的含義分別為：一磷酸腺苷AMP，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。答案D3.（2016寧夏固原檢測）呼吸熵（RQCO2釋放量/O2吸收量）可作為描述細胞呼吸過程中O2供應狀態(tài)的一種指標。如圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下的O2吸收量和CO2釋放量。根據(jù)所給信息，判斷下列說法正確的是（）A.C點時，呼吸熵為1，說明該植物器官只進行有氧呼吸B.該植物器官細胞呼吸過程中可能有非糖物質氧化分解C.A點時，產(chǎn)生CO2的場所是細胞質基質或線粒體基質D.B點時，無氧呼吸強度最低，最適合儲藏該植物器官解析O2的吸收量表示有氧呼吸吸收的量，CO2的釋放量表示有氧呼吸和無氧呼吸釋放的量。C點時，呼吸熵為1，C點之后O2吸收量大于CO2釋放量，說明消耗的有機物不是糖類，此時不一定只進行有氧呼吸，A錯誤、B正確；A點時，植物只進行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2的場所是細胞質基質，C錯誤；B點時，無氧呼吸強度并非最低，但此時CO2釋放量最少，最適合儲藏該植物器官，D錯誤。答案B4.如圖甲、乙、丙表示某動物細胞中的不同化合物，下列敘述正確的是（）A.甲、乙、丙三物質不可能同時出現(xiàn)在葉綠體中B.物質甲為該生物的主要遺傳物質C.可用蘇丹染液來鑒定物質乙D.物質丙構成生物膜的基本骨架解析綜合分析圖示可知甲、乙、丙分別代表脫氧核糖核酸、蛋白質、磷脂，三者可同時出現(xiàn)于葉綠體中，A錯誤；DNA是該生物的遺傳物質，B錯誤；鑒定蛋白質用雙縮脲試劑，C錯誤。答案D5.如表所示是糖類、脂肪主要組成元素的質量分數(shù)。分析數(shù)據(jù)得出的下列結論中，不正確的是（）種類質量分數(shù)/%CHO脂肪73771112.59.012糖類52587.08.04045A.質量相同的脂肪和糖類被徹底分解時，糖類耗氧少B.食物中淀粉、脂肪徹底水解產(chǎn)物均不相同C.脂肪、糖類在體內代謝的共同代謝終產(chǎn)物是CO2和H2OD.脂肪是生物體進行生命活動的主要能源物質解析糖類是主要的能源物質，而脂肪是主要的儲能物質，D錯誤。答案D隨堂真題&預測1.（2017海南卷，5）關于生物體內能量代謝的敘述，正確的是（）A.淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成B.人體大腦活動的能量主要來自脂肪的有氧氧化C.葉肉細胞中合成葡萄糖的過程是需要能量的過程D.硝化細菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量解析淀粉水解的過程沒有伴隨ATP的生成，A錯誤；人體大腦活動所需能量主要來自葡萄糖的氧化分解，B錯誤；葉肉細胞中合成葡萄糖是儲存能量的過程屬于吸能反應，C正確；硝化細菌屬于化能合成生物，它主要利用氨氧化成亞硝酸鹽或將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽的過程中釋放的能量，D錯誤。答案C2.（2015海南卷，3）ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。關于ATP的敘述，錯誤的是（）A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成B.ATP可為物質跨膜運輸提供能量C.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成解析ATP的結構簡式由腺嘌呤、核糖（而不是脫氧核糖）、三個磷酸組成，所以D錯誤。答案D3.（2019高考預測）下圖表示不同條件下植物細胞吸收或外滲離子的情況。在正常條件下處于低鹽溶液的根吸收離子W時，初始幾分鐘（圖示中的a段）離子W的流入很快，這是因為起初離子W流入的是細胞壁而沒有通過膜進入細胞質。此后離子W以恒定的速率持續(xù)流入根細胞。下列有關分析錯誤的是（）A.圖示中的植物細胞以主動運輸?shù)姆绞轿针x子WB.曲線1中c段離子W外滲迅速的原因是外滲的離子W主要是來自細胞壁，而不是來自細胞內部C.曲線2中限制代謝作用的條件包括缺氧、低溫或存在呼吸抑制劑等D.曲線2中初始一段時間離子W吸收速率受到的影響較小，之后的吸收速率仍大于0解析植物細胞在低鹽溶液中吸收離子W，說明是逆濃度吸收，據(jù)圖推知，吸收過程中需要能量，故吸收離子W的方式為主動運輸，A正確；依題干信息，離子W起初流入的是細胞壁而沒有通過膜進入細胞質，故外滲時也是先從細胞壁出來，B正確；曲線2中限制代謝作用的條件是通過影響呼吸作用來影響離子W的主動吸收，C正確；由于縱坐標表示的是吸收離子W的量，曲線2之后的一段時間植物細胞吸收離子W的量呈水平狀態(tài)，說明此時細胞對離子W的吸收速率為0，D錯誤。答案D（時間：30分鐘滿分：100分）1.（2018成都七中新高三零診，6）ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內四種高能磷酸化合物，它們的結構只是堿基的不同，下列敘述錯誤的是（）A.ATP的合成常伴隨著細胞內的放能反應B.1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構成的D.UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后可作為基因轉錄的原料解析細胞的吸能反應常伴隨著ATP的水解，放能反應總是與ATP的合成相關聯(lián)，A正確；1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質，磷酸、核糖和堿基，B正確；CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構成的，C錯誤；UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后是尿嘧啶核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，可作為基因轉錄的原料，D正確。答案C2.（2017河南信陽聯(lián)考）ATP是一種高能磷酸化合物。下列關于ATP的敘述正確的是（）A.如細胞代謝強度增加一倍，則細胞內ATP的含量也將增加一倍B.ATP中全部高能磷酸鍵斷裂后，形成的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸C.ATP分子結構中含有一個普通磷酸鍵，該鍵易斷裂也易形成D.有絲分裂后期，受紡錘絲牽引，著絲點斷裂，該過程需要ATP水解供能解析細胞內ATP與ADP的含量很少且保持相對穩(wěn)定；ATP分子結構中含有一個普通磷酸鍵和兩個高能磷酸鍵，易斷裂也易形成的是高能磷酸鍵；有絲分裂后期著絲點分裂并非紡錘絲牽引所致。答案B3.（2017河南南陽期中）G20峰會的菜單、節(jié)目單、邀請函都印制在杭州絲綢上，淋漓盡致地體現(xiàn)了杭州特色。絲綢是一種人工飼養(yǎng)的家蠶絲織物。下列關于家蠶活細胞中元素及化合物的敘述，正確的是（）A.化學元素含量的高低是OCNHB.含量最多的化合物是蛋白質C.脂肪是良好的儲存能量的物質D.DNA和RNA都是遺傳物質解析活細胞中化學元素含量的高低是OCHN；含量最多的化合物是水；DNA是遺傳物質。答案C4.（2017河南鄭州一中入學測試，3）下面為探究酵母菌進行的細胞呼吸類型的裝置圖，下列現(xiàn)象中能說明酵母菌既進行有氧呼吸，同時又進行無氧呼吸的是（）A.裝置一中液滴左移，裝置二中液滴不移動B.裝置一中液滴不移動，裝置二中液滴右移C.裝置一中液滴左移，裝置二中液滴右移D.裝置一中液滴右移，裝置二中液滴左移解析裝置一中用NaOH溶液吸收CO2，整個裝置中氣壓的變化由O2變化引起；裝置二中加清水，裝置內的氣壓變化由CO2釋放量和O2吸收量差值決定。由于酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生CO2，而有氧呼吸吸收O2產(chǎn)生等量的CO2，若酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則裝置一液滴應左移（因有氧呼吸消耗O2導致氣壓下降），裝置二液滴右移（因無氧呼吸產(chǎn)生了CO2）。答案C5.（2017河南中原名校三檢，32）動物細胞中，葡萄糖的部分代謝過程如下圖。下列說法正確的是（）A.乙來源于甲和C6H12O6，丙和丁代表不同化合物B.有氧條件下，過程發(fā)生在線粒體基質中C.過程發(fā)生在線粒體內膜上，可產(chǎn)生大量能量D.用18O標記C6H12O6，在物質丙中可檢測到18O解析分析圖示可知，甲是丙酮酸，乙是H，丙是產(chǎn)物水，丁是原料水，A錯誤；過程表示細胞呼吸第一階段，場所在細胞質基質；表示有氧呼吸第二階段，場所在線粒體基質；表示有氧呼吸第三階段，場所在線粒體內膜，B錯誤；過程可釋放大量能量，C正確；丙中水的氧來自氧氣，不是來自葡萄糖，D錯誤。 答案C6.（2017廣東汕頭期中）科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響，結果如圖。下列敘述正確的是（）A.20 h內，果肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體B.50 h后，30 條件下果肉細胞沒有消耗O2，密閉罐中CO2濃度會增加C.50 h后，30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢，是因為溫度高使酶活性降低D.實驗結果說明溫度越高，果肉細胞有氧呼吸速率越大解析果肉細胞不能進行光合作用，其產(chǎn)生ATP的場所有細胞質基質、線粒體，A錯誤；50 h后，30 條件下果肉細胞沒有消耗O2，是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已將O2消耗殆盡，以后僅進行無氧呼吸，故密閉罐中CO2濃度會增加，B正確、C錯誤；由于酶具有最適溫度，若超過最適溫度，有氧呼吸速率會降低，D錯誤。答案B7.圖甲是細胞內部分生命活動示意圖，其中表示生理過程，A、B、C、D表示生命活動產(chǎn)生的物質。圖乙是某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。請據(jù)圖回答下列相關問題：（1）圖甲中在生物膜上發(fā)生的生理過程是（填數(shù)字），A表示，D表示。產(chǎn)生能量最多的生理過程是（填數(shù)字）。（2）圖乙中只完成圖甲中生理過程的氧濃度是。圖乙中最適合儲存水果或蔬菜的氧濃度是。（3）氧濃度為b時，植物細胞無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的倍。解析（1）圖甲中生理過程為呼吸作用第一階段，發(fā)生在細胞質基質中；生理過程為有氧呼吸的第二階段，發(fā)生的場所為線粒體基質；生理過程為有氧呼吸的第三階段，發(fā)生在線粒體內膜上，其產(chǎn)生的能量最多；生理過程為無氧呼吸第二階段。A物質為丙酮酸，