高中生物《高中全程學(xué)習(xí)方略》2025版第5章　第2節(jié)　細胞的能量“貨幣”ATP含答案

高中生物《高中全程學(xué)習(xí)方略》2025版第5章第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP含答案第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP【學(xué)習(xí)目標】1.生命觀念:運用結(jié)構(gòu)與功能觀,說出ATP的結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性。2.科學(xué)思維:采用比較與分類,說明動植物合成ATP的能量來源不同。3.社會責(zé)任:通過螢火蟲發(fā)光現(xiàn)象的研究,了解熒光素對人類生活的影響。【思維導(dǎo)圖】必備知識·認知導(dǎo)學(xué)一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能1.中文名稱:腺苷三磷酸。2.ATP的結(jié)構(gòu):(1)結(jié)構(gòu)簡式:A—P~P~P。(2)圖示:3.結(jié)構(gòu)特點:(1)不穩(wěn)定:末端磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。(2)高能量:1molATP水解釋放30.54kJ的能量。4.功能:驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。二、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化1.能量來源:2.轉(zhuǎn)化特點:(1)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生,且處于動態(tài)平衡之中。(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制,在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的,體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。三、ATP的利用1.ATP利用的實例:2.ATP是細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”:(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與ATP的關(guān)系。吸能反應(yīng):一般與(2)能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。生物中的化學(xué)可逆反應(yīng)在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時又能向逆反應(yīng)的方向進行的反應(yīng)。其中的物質(zhì)互為反應(yīng)物、生成物,無論進行多長時間,反應(yīng)物都不可能100%地全部轉(zhuǎn)化為生成物。【視野拓一點】細胞的能源物質(zhì)(1)主要能源物質(zhì):糖類。(2)儲能物質(zhì):脂肪、淀粉(植物細胞)、糖原(動物細胞)。(3)主要儲能物質(zhì):脂肪。(4)直接能源物質(zhì):ATP。(5)最終能量來源:太陽能?！久鞅媸欠恰?畫“√”或“×”)(1)ATP由1個腺嘌呤和3個磷酸基團構(gòu)成。(×)分析:ATP由1個腺苷和3個磷酸基團構(gòu)成。(2)1個ATP分子中含有2個特殊化學(xué)鍵和3個磷酸基團。(√)(3)人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡。(×)分析:人在饑餓時,細胞中ATP與ADP依然可以快速轉(zhuǎn)化而達到動態(tài)平衡。(4)載體蛋白磷酸化不會使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。(×)分析:ATP水解釋放的磷酸基團可使細胞膜上的載體蛋白磷酸化,導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。(5)ATP在細胞內(nèi)含量并不高,活細胞都能產(chǎn)生ATP,也都會消耗ATP。(√)關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思任務(wù)一ATP的結(jié)構(gòu)【情境探究】(圖形情境)ATP可以是生命活動的直接能源物質(zhì)與其分子結(jié)構(gòu)特點有關(guān),ATP的結(jié)構(gòu)如圖所示。探究:(1)填寫圖中①②③④代表的物質(zhì):①腺苷;②腺嘌呤核糖核苷酸;③ADP__;④ATP__。

(2)ATP的組成元素有C、H、O、N、P。若ATP徹底水解,會得到腺嘌呤、核糖和磷酸(填成分)。(3)ATP中的“A”與堿基中的“A”有什么不同?提示:在ATP中,“A”代表腺苷(腺嘌呤+核糖);在堿基中,“A”代表腺嘌呤?！練w納提升】1.ATP的分子組成:2.ATP為主動運輸供能的機理:(1)Ca2+載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。(2)載體蛋白磷酸化:末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合。(3)磷酸化使載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變。[特別提醒]ATP不是唯一的直接能源物質(zhì)除ATP外,還有UTP、GTP、CTP和dATP。(1)UTP是由一個尿嘧啶、一個核糖、三個磷酸基團連接而成的。(2)GTP是由一個鳥嘌呤、一個核糖、三個磷酸基團連接而成的。(3)CTP是由一個胞嘧啶、一個核糖、三個磷酸基團連接而成的。(4)dATP是由一個腺嘌呤、一個脫氧核糖和三個磷酸基團連接而成的。它們的關(guān)系如圖所示:【學(xué)以致用】1.(2024·荊門高一檢測)ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內(nèi)的高能磷酸化合物,徹底水解能產(chǎn)生腺嘌呤的是()A.ATP B.GTP C.CTP D.UTP【解析】選A。ATP徹底水解產(chǎn)物為腺嘌呤、核糖和磷酸,A符合題意;GTP徹底水解產(chǎn)物為鳥嘌呤、核糖和磷酸,B不符合題意;CTP徹底水解產(chǎn)物為胞嘧啶、核糖和磷酸,C不符合題意;UTP徹底水解產(chǎn)物為尿嘧啶、核糖和磷酸,D不符合題意。2.如圖為ATP分子結(jié)構(gòu)式。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖中五碳糖為脫氧核糖B.ATP的組成元素有C、H、O、N、PC.1個ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成D.靠近腺苷的磷酸基團有較高的轉(zhuǎn)移勢能【解析】選B。圖中五碳糖為核糖,A錯誤;ATP的組成元素有C、H、O、N、P,B正確;1個ATP分子由1個腺嘌呤、3個磷酸基團和1個核糖組成,C錯誤;ATP中遠離腺苷的磷酸基團有較高的轉(zhuǎn)移勢能,D錯誤。3.某同學(xué)將螢火蟲的尾部組織取下,曬干并磨碎,分別將等量的粉末放入四支試管中,然后加入水,開始出現(xiàn)熒光,過一段時間后熒光就消失了,然后在四支試管中分別加入等量的ATP、葡萄糖、蛋白質(zhì)和脂肪,則試管中重新發(fā)亮的是()【解析】選A。ATP是細胞驅(qū)動生命活動的直接能源物質(zhì),可以為螢火蟲的發(fā)光器提供能量使其發(fā)光,而葡萄糖、蛋白質(zhì)、脂肪等有機物不能為生命活動直接提供能量,需要先經(jīng)過氧化釋放能量合成ATP再為各種生命活動提供能量,故試管中重新發(fā)亮的是加入ATP的試管,A正確,B、C、D錯誤。【補償訓(xùn)練】ATP上三個磷酸基團所處的位置可以用α、β、γ表示(A-Pα~Pβ~Pγ)。蛋白激酶能將ATP上的一個磷酸基團轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置,同時產(chǎn)生ADP。若用32P驗證蛋白激酶的上述功能,32P應(yīng)位于ATP的位置是()A.α位 B.β位 C.γ位 D.β位和γ位【解析】選C。ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個特殊的化學(xué)鍵,ATP中遠離腺苷的化學(xué)鍵斷裂后可產(chǎn)生ADP,蛋白激酶可以催化ATP最末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置,同時產(chǎn)生ADP,則帶有32P的磷酸基團應(yīng)在ATP的γ位上。任務(wù)二ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用【情境探究】磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP。研究者對蛙的肌肉組織進行短暫電刺激,檢測對照組和實驗組(肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理)肌肉收縮前后ATP和ADP的含量,結(jié)果如表所示。腺苷磷酸對照組/(10-6mol·實驗組/(10-6mol·收縮前收縮后收縮前收縮后ATP1.301.301.300.75ADP0.600.600.600.95探究:(1)對照組肌肉收縮后ATP含量不變(填“增加”“減少”或“不變”),因為在肌酸激酶的作用下,可以合成ATP。(2)實驗組肌肉收縮后ATP含量減少(填“增加”“減少”或“不變”),ADP含量增加(填“增加”“減少”或“不變”),原因是:肌酸激酶無活性,磷酸肌酸不能將自身的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP。(3)用文字和箭頭的形式寫出磷酸肌酸為肌肉收縮供能的過程。提示:磷酸肌酸→ATP→肌肉收縮。【歸納提升】ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程的比較[特別提醒]關(guān)于ATP的四點提醒(1)ATP與能量不同:ATP只是高能磷酸化合物中的一種,是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不能將兩者等同起來。(2)ATP與水的關(guān)系:ATP合成時可產(chǎn)生水,ATP水解時需消耗水。(3)ATP的合成與水解反應(yīng)不是可逆反應(yīng):二者的場所、酶及能量的來源和去向都不同。(4)細胞中ATP含量很少且不能大量變化:生命活動需要消耗大量能量,但細胞中ATP含量很少,其供應(yīng)取決于ATP與ADP間的快速轉(zhuǎn)化。ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化處于動態(tài)平衡中,ATP含量不會大量增加或減少?！緦W(xué)以致用】1.(2024·安陽高一檢測)2023年9月23日至10月8日第19屆亞運會在杭州進行,10月3日4×100米接力決賽,中國隊最后一棒上演超燃逆轉(zhuǎn)。在比賽過程中,ATP為肌細胞提供了大量能量,下列有關(guān)ATP的敘述正確的是()A.ATP中的A是腺苷,三個磷酸基團都有較高的轉(zhuǎn)移勢能B.肌細胞中ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過程往往伴隨著吸能反應(yīng)的發(fā)生C.比賽中,因需要大量的能量,故機體中儲存大量的ATPD.運動員奮力追擊過程中直接提供能量的只有ATP【解析】選B。ATP中的A是腺苷,只有遠離腺苷的磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能,A錯誤;細胞中許多吸能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系,B正確;ATP的特點是在生物體中含量很少但轉(zhuǎn)化速度快,C錯誤;生物體內(nèi)直接提供能量的不僅僅是ATP,還有GTP等等,D錯誤。2.如圖能體現(xiàn)人在100m跑步后細胞中ATP含量變化的是()【解析】選B。本題考查劇烈運動中ATP的含量變化。根據(jù)題意分析,人在100m跑步過程中需要消耗大量ATP,跑步結(jié)束后,細胞中ATP含量會有所降低;但由于ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化,為維持細胞中ATP含量的相對穩(wěn)定,ATP合成的速率又逐漸增大,導(dǎo)致ATP含量又上升,B符合題意。3.(2024·南寧高一檢測)“銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢。”螢火蟲尾部發(fā)光器的發(fā)光機理如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.螢火蟲尾部的發(fā)光細胞產(chǎn)生的熒光素酶在生物體外沒有催化活性,不能被使用B.熒光素接受ATP供能后被激活,O2不足時,可以由葡萄糖直接供能C.螢火蟲發(fā)光需要熒光素酶和ATP的參與,這兩者都具有高效性和專一性D.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的機制在所有生物的細胞內(nèi)都一樣,體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性【解析】選D。在適宜條件下,熒光素酶可以在體外發(fā)揮催化作用,A錯誤;葡萄糖氧化分解釋放能量生成的ATP才能用于各項生命活動,B錯誤;ATP不具有專一性,C錯誤。4.如圖1為ATP的結(jié)構(gòu),圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。以下說法正確的是()A.圖1中的五碳糖為核糖,A代表腺苷,b、c代表特殊的化學(xué)鍵B.圖2中反應(yīng)向右進行時,圖1中b、c鍵斷裂并釋放能量C.圖2中反應(yīng)向左進行時,所需的能量可來自光合作用或細胞呼吸D.吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系【解析】選C。本題主要考查ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。分析可知,圖1中“A”代表腺嘌呤,ATP中的五碳糖是核糖,b、c代表特殊化學(xué)鍵,A錯誤;圖2中反應(yīng)向右進行時,只有c鍵斷裂釋放能量,B錯誤;圖2中反應(yīng)向左進行,是合成ATP的過程,能量可來自光合作用或細胞呼吸,C正確;吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系,D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】如圖為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,下列敘述正確的是()A.ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物是合成DNA的原料之一B.ATP水解形成ADP時釋放能量和磷酸基團C.ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制只發(fā)生在真核細胞內(nèi)D.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化使得細胞可以大量儲存ATP【解析】選B。ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物可以是腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA的原料之一,A錯誤;ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制,在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的,C錯誤;ATP在細胞中的量很少,不能大量存在,D錯誤。學(xué)科素養(yǎng)·創(chuàng)新導(dǎo)練【命題情境】ATP熒光檢測ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),結(jié)構(gòu)如圖所示,A、B表示物質(zhì),α~γ表示磷酸基團(P)的位置。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活,與氧氣在熒光素酶的催化下反應(yīng)形成發(fā)光物質(zhì)?？蒲腥藛T運用這一原理制造出ATP熒光儀來測定食品中微生物的總數(shù),ATP熒光儀最快能在15秒內(nèi)測定食品中是否存在酵母菌、霉菌或細菌細胞。【命題設(shè)計】(1)考查科學(xué)思維中的模型與建模能力。圖中A表示__________,B表示________。ATP分子的結(jié)構(gòu)簡式可以表示為________。

(2)考查科學(xué)探究能力。將32P標記的磷酸注入活細胞內(nèi),隨后迅速分離細胞內(nèi)的ATP,發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)的ATP含量不變,但ATP中γ位置的磷酸基團已被32P所標記。該實驗的結(jié)論為_________。

(3)考查社會責(zé)任。用ATP熒光儀進行食品中微生物總數(shù)的檢測步驟大體包括:取樣、樣品ATP萃取、添加熒光素—熒光素酶、測定發(fā)光量、求出活菌數(shù)。根據(jù)發(fā)光強度可以計算出樣品中ATP含量的依據(jù)是:_________________。

【解析】(1)題圖表示ATP的結(jié)構(gòu),A是腺嘌呤,B是核糖,ATP是腺苷三磷酸,含有一分子腺苷、三分子磷酸基團,兩分子特殊化學(xué)鍵,結(jié)構(gòu)簡式是A-P~P~P。(2)將32P標記的磷酸注入活細胞內(nèi),隨后迅速分離細胞內(nèi)的ATP,發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)的ATP含量不變,但ATP中γ位置的磷酸基團已被32P所標記,說明ATP和ADP在細胞內(nèi)快速相互轉(zhuǎn)化,細胞內(nèi)ATP維持動態(tài)平衡。(3)熒光素在熒光素酶和ATP等物質(zhì)的參與下可進行反應(yīng)發(fā)出熒光。發(fā)光強度與ATP的含量成正比,所以根據(jù)發(fā)光強度可以計算出生物組織中ATP的含量,每個細菌細胞中ATP含量大致相同且相對穩(wěn)定,故可根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量。答案:(1)腺嘌呤核糖A-P~P~P(2)ATP和ADP在細胞內(nèi)快速相互轉(zhuǎn)化,細胞內(nèi)ATP維持動態(tài)平衡(3)每個細菌細胞中ATP含量大致相同且相對穩(wěn)定,發(fā)光的能量來源是ATP且發(fā)光強度與ATP含量成正比課時鞏固訓(xùn)練,請使用“課時過程性評價十七”第3節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用第1課時探究酵母菌細胞呼吸的方式和有氧呼吸【學(xué)習(xí)目標】1.生命觀念:運用物質(zhì)與能量觀,說出細胞呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化。2.科學(xué)思維:構(gòu)建有氧呼吸過程中物質(zhì)變化的模型。3.科學(xué)探究:分析教材中探究酵母菌細胞呼吸方式的兩個裝置圖,明確兩者的區(qū)別。【思維導(dǎo)圖】必備知識·認知導(dǎo)學(xué)一、細胞呼吸的方式1.細胞呼吸的概念:(1)場所:細胞內(nèi)。(2)反應(yīng):有機物氧化分解。(3)結(jié)果:釋放能量。2.酵母菌細胞呼吸的方式:條件方式產(chǎn)物有氧有氧呼吸大量二氧化碳和水無氧無氧呼吸少量二氧化碳和酒精二、有氧呼吸1.主要場所——線粒體:(1)結(jié)構(gòu):①為線粒體外膜。②為嵴:由內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成,使內(nèi)膜的面積大大增加。③為線粒體基質(zhì)。(2)特點:內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。2.總反應(yīng)式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。3.過程:4.概念:指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。生物中的物理能量轉(zhuǎn)化效率能量轉(zhuǎn)化效率是指可利用能量與釋放的總能量的比值。有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)化效率為977.28(ATP中的能量)÷2870(氧化分解釋放的能量)≈34%?！窘滩纳钜欢取繀⑴c有氧呼吸的輔酶(1)NAD+氧化型輔酶Ⅰ(2)NADH還原型輔酶Ⅰ(3)FAD黃素腺嘌呤二核苷酸【明辨是非】(畫“√”或“×”)(1)探究酵母菌的呼吸方式時,可用澄清的石灰水檢測CO2的產(chǎn)生。(√)(2)橙色的重鉻酸鉀溶液在堿性條件下遇酒精變?yōu)榛揖G色。(×)分析:重鉻酸鉀可檢測酒精的存在,在酸性條件下與酒精反應(yīng)呈灰綠色。(3)檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2,可判斷其呼吸方式。(×)分析:酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均產(chǎn)生CO2。(4)酵母菌有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(√)(5)有氧呼吸第二、三個階段都能產(chǎn)生ATP,但第二個階段產(chǎn)生最多。(×)分析:有氧呼吸第三個階段產(chǎn)生的ATP最多。(6)有氧呼吸第三個階段消耗氧氣,有氧呼吸第二個階段消耗水。(√)關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思任務(wù)一探究酵母菌細胞呼吸的方式【實驗探究】1.實驗原理:酵母菌在有氧和無氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。2.實驗步驟:(1)配制酵母菌培養(yǎng)液:酵母菌+質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液。(2)實驗裝置(填寫所需試劑):(3)檢測產(chǎn)物的試劑:檢測產(chǎn)物所用試劑二氧化碳澄清的石灰水溴麝香草酚藍溶液酒精酸性重鉻酸鉀溶液3.實驗結(jié)果:項目澄清的石灰水變化/變化時間酸性重鉻酸鉀溶液甲組(有氧)變渾濁/快無變化乙組(無氧)變渾濁/慢灰綠色4.實驗分析:(1)為什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷卻再加入?提示:①煮沸:滅菌、除去葡萄糖溶液中的氧氣。②冷卻:避免高溫殺死酵母菌。(2)甲組裝置中NaOH溶液的作用是什么?提示:吸收空氣中的CO2,排除空氣中CO2的干擾,保證使澄清石灰水變渾濁的CO2是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的?！練w納提升】1.實驗設(shè)計的自變量和因變量:項目有氧呼吸無氧呼吸變量控制①通入空氣,保證O2充足②將空氣先通入NaOH溶液中,以除去CO2先將錐形瓶內(nèi)的O2消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,排除有氧呼吸的干擾自變量O2的有無因變量酵母菌的呼吸產(chǎn)物,即產(chǎn)生CO2的多少,酒精的有無無關(guān)變量溫度、營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和總量等2.實驗操作及目的:實驗操作提醒操作目的配制培養(yǎng)液時,將葡萄糖溶液先煮沸再冷卻后加入錐形瓶①煮沸:除去其他雜菌,防止其他雜菌的干擾;②冷卻后再加入:防止高溫將酵母菌殺死先通入NaOH溶液再通入酵母菌培養(yǎng)液中排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾酵母菌培養(yǎng)液封口放置一段時間讓酵母菌將瓶中的O2消耗完,確保其在實驗過程中只進行無氧呼吸3.對比實驗和對照實驗的比較:實驗類型比較項目對照組實驗組舉例對照實驗有有探究淀粉酶的專一性對比實驗無有探究酵母菌細胞呼吸的方式【誤區(qū)警示】對比實驗和對照實驗不同(1)對比實驗一定是對照實驗,因為它符合單一變量原則。(2)對照實驗不一定是對比實驗,因為它還可能是對照組與單個實驗組之間的對照。(3)對比實驗指設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組,通過對結(jié)果的比較分析,來探究各種因素與實驗對象的關(guān)系,所以對比實驗中都為實驗組?！緦W(xué)以致用】1.(2024·西安高一檢測)秸稈纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料酒精的原料。某生物學(xué)興趣小組的同學(xué)利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細胞呼吸及酒精生成情況,具體裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.用酵母菌完成該實驗是由于酵母菌屬于兼性厭氧微生物B.培養(yǎng)過程中向甲瓶加入溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液以便檢測酒精生成C.乙瓶溶液由藍色變成了黃色,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2D.通過乙瓶溶液顏色是否變化不能判斷酵母菌的呼吸方式【解析】選B。酵母菌是兼性厭氧菌,既可以進行有氧呼吸,也可進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,故探究細胞呼吸及酒精生成情況的實驗可以用酵母菌作為實驗材料,A正確;酵母菌可進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,所以在充分反應(yīng)之后向甲瓶中加入橙色的酸性重鉻酸鉀能檢測酒精生成,若未充分反應(yīng)完,瓶中剩下的葡萄糖也會與橙色的酸性重鉻酸鉀發(fā)生相同的顏色反應(yīng),B錯誤;CO2可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃,因此乙瓶的溶液由藍變綠再變黃,表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2,C正確;酵母菌可以進行有氧呼吸和無氧呼吸,兩種呼吸方式均會產(chǎn)生CO2,乙瓶顏色也會發(fā)生變化,因此不能判斷呼吸方式,D正確。2.在“酒駕”檢測時,交警可讓司機對填充了吸附有硅膠顆粒的裝置吹氣,若發(fā)現(xiàn)硅膠變色達到一定程度,即可證明司機是酒后駕車。以下相關(guān)敘述正確的是()A.硅膠顆粒中含有重鉻酸鉀;硅膠最后的顏色為橙黃色B.硅膠顆粒中含有重鉻酸鉀;硅膠最后的顏色為灰綠色C.硅膠顆粒中含有溴麝香草酚藍;硅膠最后的顏色為黃色D.硅膠顆粒中含有溴麝香草酚藍;硅膠最后的顏色為灰綠色【解析】選B。本題主要考查酒精的檢測?！熬岂{”檢測時,交警讓司機對填充了吸附有硅膠顆粒的裝置吹氣,目的是檢測其酒精含量,所以硅膠顆粒中應(yīng)含有酸性的重鉻酸鉀;由于要檢測司機是否酒后駕車,若司機吹出的氣體中含有酒精,則硅膠最后的顏色為灰綠色,B正確,A、C、D錯誤。3.(2024·海口高一檢測)探究酵母菌的呼吸方式能幫助我們更好地了解有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物,下列關(guān)于實驗中所用試劑與其作用的對應(yīng)關(guān)系不正確的是()A.澄清石灰水——檢測是否有CO2產(chǎn)生B.10%NaOH溶液——吸收CO2C.5%酸性重鉻酸鉀溶液——檢測是否有CO2產(chǎn)生D.5%葡萄糖溶液為酵母菌的生長繁殖提供所需要的物質(zhì)與能量【解析】選C。CO2與澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀,可檢測是否產(chǎn)生CO2,A正確;10%NaOH溶液可吸收CO2,避免空氣中的CO2對實驗結(jié)果的干擾,B正確;檢測酒精可以用橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下重鉻酸鉀與酒精發(fā)生反應(yīng),由橙色變成灰綠色,但不能用酸性重鉻酸鉀溶液來檢測是否有CO2產(chǎn)生,C錯誤;葡萄糖可以為微生物提供所需的物質(zhì)與能量,5%葡萄糖溶液為酵母菌的生長繁殖提供所需要的物質(zhì)與能量,D正確。4.如圖所示為“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗裝置,有關(guān)敘述正確的是()A.可根據(jù)澄清的石灰水變渾濁的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液,則D瓶內(nèi)的溶液會變黃C.該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗,其中乙組作為對照組D.若C瓶和E瓶中溶液都變渾濁,不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式【解析】選A。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量不同,可根據(jù)澄清的石灰水變渾濁的時間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率,A正確。橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng),變成灰綠色。D瓶可進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,加入酸性重鉻酸鉀溶液,D瓶溶液會變成灰綠色,而B瓶進行有氧呼吸,不產(chǎn)生酒精,B錯誤。該實驗需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實驗,甲組和乙組均為實驗組,C錯誤。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳,但產(chǎn)生的量不相等,可以根據(jù)溶液渾濁程度判斷酵母菌的呼吸方式,D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】為了探究酵母菌的細胞呼吸方式,某同學(xué)將實驗材料和用具按如圖所示安裝好。下列關(guān)于該實驗的說法正確的是()A.甲組和乙組是一組對比實驗B.甲組探究酵母菌的無氧呼吸C.乙組探究酵母菌的有氧呼吸D.甲、乙兩組中澄清的石灰水都變混濁,乙組混濁程度更大【解析】選A。甲組探究酵母菌的有氧呼吸,乙組探究酵母菌的無氧呼吸,二者屬于對比實驗,A正確,B、C錯誤;甲、乙兩組中澄清的石灰水都變渾濁,甲組渾濁程度更大,D錯誤。任務(wù)二有氧呼吸的過程【情境探究】(實驗情境)科學(xué)家提取了新鮮的動物肝臟組織,研磨離心后獲取了細胞質(zhì)基質(zhì)(A組)、線粒體(B組)和細胞勻漿(其中既有細胞質(zhì)基質(zhì)又有線粒體,C組),然后向三組中加入等量的葡萄糖溶液,實驗結(jié)果如圖所示:探究:(1)通過該實驗結(jié)果推測葡萄糖分解的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。(2)若向三組中加入等量的丙酮酸,請在圖示的坐標軸中畫出丙酮酸含量的變化曲線。提示:(3)若用18O標記O2,18O能否出現(xiàn)在產(chǎn)物中的CO2中?若可以,用文字和箭頭寫出轉(zhuǎn)移途徑。提示:能,18O2→H218O→C18O【歸納提升】1.細胞呼吸反應(yīng)物、生成物、場所與呼吸類型的關(guān)系:2.有氧呼吸中氧元素的來源和去路:[特別提醒]細胞生物呼吸方式的兩個“未必”(1)真核生物未必都能進行有氧呼吸,例如哺乳動物成熟的紅細胞和蛔蟲沒有線粒體,只能進行無氧呼吸。(2)原核生物沒有線粒體未必不能進行有氧呼吸,有些原核生物細胞膜上含有有氧呼吸酶,可以進行有氧呼吸,如醋酸菌、藍細菌等?！緦W(xué)以致用】1.(2024·福州高一檢測)如圖是酵母菌細胞內(nèi)部分物質(zhì)代謝過程示意圖,以下有關(guān)敘述正確的是()A.①②分別表示O2、H2OB.圖中產(chǎn)生[H]的場所都是線粒體C.用18O標記C6H12O6,則在產(chǎn)生的水中能檢測到放射性D.圖示三個過程均能產(chǎn)生能量【解析】選D。有氧呼吸第二個階段丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H],物質(zhì)①是H2O,有氧呼吸第三個階段O2和[H]反應(yīng)生成H2O,物質(zhì)②是O2,A錯誤;有氧呼吸第一個階段是C6H12O6分解生成丙酮酸和[H],第二個階段是丙酮酸和H2O反應(yīng)生成CO2和[H],因此產(chǎn)生[H]的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),B錯誤;根據(jù)有氧呼吸第一個階段是C6H12O6分解生成丙酮酸和[H],C6H12O6中的18O轉(zhuǎn)移到了丙酮酸中,再根據(jù)第二個階段是丙酮酸和H2O反應(yīng)生成CO2和[H],丙酮酸中的18O轉(zhuǎn)移到了CO2中,即18O轉(zhuǎn)移的途徑:C6H12O6→丙酮酸→CO2,產(chǎn)物H2O中不會檢測到18O,C錯誤;有氧呼吸三個階段均產(chǎn)生能量,第三個階段產(chǎn)生的能量最多,D正確。2.如圖為線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖,下列敘述正確的是()A.③是內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成的基粒,為酶的附著提供了位點B.②處產(chǎn)生CO2和[H],③處消耗O2和[H]C.②處有分解葡萄糖和丙酮酸的酶D.①②③處均能合成ATP【解