基礎梳理——系統化知識點一 細胞呼吸的概念和種類1.概念:有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成______________,釋放出能量并生成ATP的過程。
知識點二 探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗原理
2.實驗步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+________溶液)。(2)檢測CO2的產生,裝置如圖所示。注:澄清石灰水也可以換為溴麝香草酚藍水溶液。
3.實驗結論(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。(2)在有氧條件下產生CO2多而快,在無氧條件下進行細胞呼吸產生____________。
知識點三 細胞呼吸的過程1.有氧呼吸過程圖解
2.總反應式________________________________________。3.無氧呼吸過程圖解
知識點四 細胞呼吸原理的應用1.選用透氣消毒紗布包扎傷口,抑制破傷風桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸。2.作物栽培中的中耕松土,保證根的正常細胞呼吸。3.提倡慢跑,避免肌細胞無氧呼吸產生________。4.儲藏水果、糧食的倉庫,往往要通過降低溫度、降低氧氣含量等措施,來減弱水果、糧食的________,以延長保質期。
基能過關——問題化一、判一判(判斷正誤并找到課本原話)1.呼吸作用的實質是細胞內的有機物氧化分解,并儲存能量。(必修1 P90正文)(  )2.檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產生CO2,可判斷其呼吸方式。(必修1 P90探究·實踐)(  )3.在酸性條件下,酒精會使重鉻酸鉀溶液由藍變綠再變黃。(必修1 P90探究·實踐)(  )4.檢測CO2的產生除澄清石灰水外,還可以用溴麝香草酚藍溶液檢測。(必修1 P90探究·實踐)(  )5.在“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗中可依據澄清石灰水的混濁程度判斷細胞呼吸的方式。(必修1 P90探究·實踐)(  )
6.在“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗中可直接向酵母菌培養(yǎng)液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。(必修1 P90探究·實踐)(  )7.對比實驗一般是兩個或兩個以上的實驗組與對照組相對比。(必修1 P92科學方法)(  )8.有氧呼吸第二、三階段所需的酶都分布在線粒體內膜的嵴上。(必修1 P92正文)(  )9.細胞呼吸過程中產生的[H]是還原型輔酶Ⅰ的簡化表示方法。(必修1 P93相關信息)(  )10.有氧呼吸中的能量是逐步釋放出來的,其中有相當一部分儲存在ATP中。(必修1 P93正文)(  )
11.無氧呼吸只在第一階段釋放少量的能量,生成少量的ATP。(必修1 P94正文)(  )12.人體肌細胞無氧呼吸產生的乳酸,能在肝臟中再次轉化為葡萄糖。(必修1 P94相關信息)(  )13.細胞呼吸是生物體代謝的樞紐,蛋白質、糖類和脂質的代謝都可以通過細胞呼吸過程聯系起來。(必修1 P94正文)(  )14.所有生物的生存,都離不開細胞呼吸釋放的能量。(必修1 P94正文)(  )15.中耕松土、適時排水都是通過改善氧氣供應來促進作物根系的呼吸作用。(必修1 P95正文)(  )
16.破傷風芽孢桿菌易在被銹釘扎過的傷口深處繁殖,原因是傷口深處氧氣缺乏。(必修1 P95思考·討論)(  )17.釀酒過程的早期需要不斷通氣的目的是促進酵母菌有氧呼吸產生酒精。(必修1 P95思考·討論)(  )18.慢跑時,氧氣供應不足,肌細胞主要進行無氧呼吸產生乳酸。(必修1 P95思考·討論)(  )
二、議一議【教材易漏拾遺】1.[必修1 P92圖5-8拓展]線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,其在結構上與功能相適應的特點有______________________________________________________________________________________________________________________。
線粒體具有內、外兩層膜,內膜向內折疊形成嵴,擴大了內膜的表面積。線粒體內膜和基質中含有許多與有氧呼吸有關的酶
2.[必修1 P93正文、思考·討論拓展]呼吸作用和有機物的燃燒都是分解有機物、釋放能量的過程,不同的是有氧呼吸是在________條件下進行的;有機物中的能量是____________;有一部分能量____________,這種方式保證了__________________________,有利于______________________。
有機物中的能量得到最充分的利用
維持細胞的相對穩(wěn)定狀態(tài)
3.[必修1 P93圖5-9拓展]有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧氣分別在______________階段被利用,產物中的CO2和水分別在____________階段形成。 4.[必修1 P94正文拓展]無氧呼吸中葡萄糖中能量的去向是__________________________________;釋放能量的去向是__________________________________。
大部分儲存在酒精或乳酸中,少部分釋放
大部分以熱能形式散失,少部分生成ATP
5.[必修1 P95思考·討論拓展]水果、蔬菜和種子儲藏條件有何異同點?
提示:水果、蔬菜和種子都需要在低溫、低氧等條件下儲藏。但水果、蔬菜需要在適宜水分條件(一定濕度)下儲藏且需要零上低溫;種子需要在干燥條件下儲藏。
6.[必修1 P95思考·討論拓展]包扎傷口時,選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料的優(yōu)點是____________________________________________________________________________________________。
為傷口創(chuàng)造了透氣的環(huán)境,避免厭氧病菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈
考點一 細胞呼吸的概念、類型和過程?任務1 寫出有氧呼吸的總反應式,并標出各種元素的來源和去路
任務2 根據圖示,回答下列問題
(1)比較有氧呼吸與無氧呼吸中[H]和ATP的來源與去路:
(2)能量的釋放與去向:①有氧呼吸____階段都釋放能量,產生ATP,而無氧呼吸________階段釋放能量,產生ATP。②細胞呼吸釋放的能量大部分______________,少部分轉移到ATP中。(3)不同生物無氧呼吸的產物不同:
1.分析法比較細胞中反應物、生成物和場所的對應關系
2.有氧呼吸和無氧呼吸(產生酒精)的有關計算(1)消耗等量的葡萄糖時,產生CO2的物質的量無氧呼吸∶有氧呼吸=1∶3(2)消耗等量的葡萄糖時,需要的氧氣和產生CO2的物質的量有氧呼吸需要的氧氣∶有氧呼吸和無氧呼吸產生的CO2之和=3∶4(3)產生等量的CO2時,消耗葡萄糖的物質的量無氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1
3.判斷細胞呼吸方式的三大依據
考向一 細胞呼吸相關基礎知識的考查1.[浙江1月選考,改編]酵母菌細胞呼吸的部分過程如圖所示,①~③為相關生理過程。下列敘述正確的是( ?。〢.①釋放的能量大多儲存在有機物中B.③進行的場所是細胞質基質和線粒體C.發(fā)生①③時,CO2釋放量大于O2吸收量D.發(fā)酵液中的酵母菌在低氧環(huán)境下能進行①②和①③
解析:①釋放的少量能量中大部分以熱能形式散失,有少部分合成ATP,A錯誤;③進行的場所是線粒體,B錯誤;①③是有氧呼吸,CO2釋放量等于O2吸收量,C錯誤;酵母菌是兼性厭氧菌,既能進行有氧呼吸也能進行無氧呼吸,所以發(fā)酵液中的酵母菌在低氧環(huán)境下能進行①②和①③,D正確。
考向二 細胞呼吸類型的判斷與相關計算2.[2023·寧夏育才中學試題]在a、b、c、d四種條件下,以葡萄糖為呼吸底物測得某植物種子萌發(fā)過程中CO2和O2體積變化的相對值如下表。下列敘述正確的是( ?。〢.a條件下,葡萄糖被徹底氧化分解,產物除了CO2還有酒精B.b條件下,產生的CO2只來自線粒體C.c條件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖為無氧呼吸的2/3D.d條件下,O2參加反應的場所在線粒體基質?
考向三 對細胞呼吸過程相關能力的考查3.[天津卷]下圖是細胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是(  )A.過程①只在線粒體中進行,過程②只在葉綠體中進行B.過程①產生的能量全部儲存在ATP中C.過程②產生的(CH2O)中的氧全部來自H2OD.過程①和②中均能產生[H],二者還原的物質不同
解析:過程①為有氧呼吸,反應場所是細胞質基質和線粒體,過程②為光合作用,在真核生物葉綠體中進行,原核生物在光合片層上進行,A錯誤;有氧呼吸產生的能量大部分以熱能的形式散失,少部分儲存在ATP中,B錯誤;光合作用所產生的糖類中的氧來自CO2,C錯誤;過程①和②都能產生[H],前者主要與氧結合產生水并釋放大量能量,后者主要用于C3的還原,D正確。
4.[2023·聊城二模]人體棕色脂肪細胞(BAT)和骨骼肌細胞(SMC)都含有大量線粒體,BAT線粒體內膜上有一種特殊的通道蛋白UCP,可與ATP合成酶競爭性的將膜間隙高濃度的H+回收到線粒體基質,同時將脂肪分解釋放的能量幾乎全部轉化為熱能(如圖所示),其活性受ATP/ADP的比值變化影響。下列說法正確的是( ?。?A.BAT和SMC都富含線粒體,產生大量ATPB.膜間隙高濃度的H+全部來自有機物的分解C.UCP蛋白的活性越高,ATP/ADP的比值越大D.寒冷條件下,UCP蛋白對H+的通透性大于ATP合成酶
解析:人體棕色脂肪細胞(BAT)富含線粒體,但是其內膜上通道蛋白UCP的存在會使得脂肪分解釋放的能量幾乎全部轉化為熱能,因此不可能產生大量的ATP,A錯誤;膜間隙高濃度的H+來自有氧呼吸第一和第二階段,因此可以來自有機物和水,B錯誤;結合以上分析可知,UCP蛋白的活性越高,ATP的合成越少,則ATP/ADP的比值越小,C錯誤;寒冷條件下,產熱量會增加,因此UCP蛋白對H+的通透性大于ATP合成酶,D正確。
考點二 影響細胞呼吸的因素及其應用任務1 影響細胞呼吸的內部因素——遺傳因素(決定酶的種類和數量)(1)不同種類的植物細胞呼吸速率不同,如旱生植物  水生植物,陰生植物小于陽生植物。(2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同,如幼苗期、開花期細胞呼吸速率較 ,成熟期細胞呼吸速率較    。(3)同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同,如生殖器官大于營養(yǎng)器官。
任務2 影響細胞呼吸的外部因素及應用(曲線模型見圖文智連)?
任務3 研析深化教材,析因推理歸納,提升學科素養(yǎng)(1)衰老細胞呼吸速率下降的原因有哪些?(2)水果、蔬菜和種子的儲存條件有哪些不同?(3)(必修1 P96“拓展應用”1題)松土是許多農作物栽培中經常采取的一項措施。試分析農田松土給農作物的生長、當地的水土保持以及全球氣候變暖等方面可能帶來的影響,并指出如何盡量減少不利影響。
衰老細胞呼吸速率下降的原因是細胞內自由水減少,多種酶的活性降低。
蔬菜和水果應儲存在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下,種子應貯藏在“零上低溫、干燥、低氧”條件下。
松土可以增加土壤的透氣性,有利于農作物生長。但是,松土容易造成水土流失,可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素;松土促進了土壤微生物的有氧呼吸,增加了二氧化碳的排放,從而使溫室效應和全球氣候變暖問題變得更加嚴重;松土還增加了農業(yè)生產的成本。為此,農業(yè)生產上應當提倡免耕法。
1.O2濃度對細胞呼吸速率的影響(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。在O2濃度為零時,只進行無氧呼吸;O2濃度為大于零小于10%時,既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;O2濃度為10%以上時,只進行有氧呼吸。(2)曲線模型(如圖)
(3)上圖中各點、線表示的生物學意義Q點:不耗O2,產生CO2?只進行無氧呼吸。P點:耗O2量=產生CO2量?只進行有氧呼吸。QP段(不包含Q、P點):O2濃度低時,無氧呼吸占優(yōu)勢;隨O2濃度增大,無氧呼吸逐漸被抑制,有氧呼吸不斷加強;產生CO2量>耗O2量?同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。R點:產生CO2量最少?組織細胞呼吸作用最弱。在保存蔬菜、水果時,應選擇R點對應的O2濃度。AB段長度=BC段長度,說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等,此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。
2.CO2濃度對細胞呼吸速率的影響大氣中CO2濃度0.038%,從化學平衡的角度分析,CO2濃度增加,呼吸速率下降。在密閉的地窖中,氧氣濃度低,CO2濃度較高,抑制細胞的呼吸作用,使整個器官的代謝水平降低,有利于保存蔬菜、水果。3.含水量對細胞呼吸速率的影響在一定范圍內,細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快,隨含水量的減少而減慢。因為自由水既是有氧呼吸的反應物,又是細胞內良好的溶劑。在作物種子貯藏時,將種子風干,以減弱細胞呼吸,減少有機物的消耗。如果種子含水量過高,呼吸作用加強,使貯藏的種子堆中的溫度上升,反過來又進一步促進種子的呼吸作用,使種子的品質變壞。
考向一 影響細胞呼吸的因素相關知識考查1.[經典高考]將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中,一段時間后,測定根吸收某一礦質元素離子的量。培養(yǎng)條件及實驗結果見下表:下列分析正確的是(  )A.有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收B.該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關C.氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子不消耗ATPD.與空氣相比,氮氣環(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收
解析:17 ℃條件下氮氣(缺氧)環(huán)境下該植物幼根對該離子的吸收量比氧氣(空氣)條件下低,說明幼根吸收離子需要消耗ATP,與空氣環(huán)境相比不利于該植物幼根對該離子的吸收,A正確、D錯誤;氮氣環(huán)境中該植物幼根細胞吸收該離子仍需消耗ATP,C錯誤;若在空氣中培養(yǎng),溫度為17 ℃,該離子吸收量明顯高于3 ℃,可知該植物幼根對該離子吸收與溫度有關,B錯誤。
2.如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實呼吸強度變化的影響。下列有關敘述中不正確的是( ?。〢.番茄果實細胞產生CO2的場所是線粒體和細胞質基質B.光照對番茄果實呼吸的抑制作用8 ℃時比15 ℃時更強C.低溫、黑暗條件下更有利于儲存番茄果實D.貯藏溫度下降時果實呼吸減弱,可能與細胞內酶活性降低有關
解析:由圖可知,低溫、光照條件下更有利于番茄果實的儲存。
考向二 細胞呼吸原理的應用3.[經典模擬]細胞呼吸原理廣泛應用于生產實踐中。下表中有關措施與對應的目的不恰當的是( ?。?br/>考向三 以種子為背景材料綜合考查影響細胞呼吸的因素4.[經典高考]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,結果如下圖所示。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-1·d-1。(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________________________________________。
幼苗呼吸作用消耗有機物,且不能進行光合作用
等級考必考教材實驗——探究酵母菌細胞呼吸的方式及實驗拓展
任務1 對教材實驗的深入分析(1)為什么選擇酵母菌作為實驗材料?(2)為什么先將空氣通過10%的NaOH溶液,再進入酵母菌培養(yǎng)液中?(3)用于測定無氧呼吸的裝置中,為什么將酵母菌培養(yǎng)液封口放置一段時間后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶?
酵母菌在有氧、無氧條件下都能生存,可通過測定其細胞呼吸產物來確定酵母菌的細胞呼吸方式。
10%的NaOH溶液用于吸收空氣中的CO2,以保證用于檢測產物的錐形瓶中澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產生的CO2導致的。
酵母菌將錐形瓶中的氧氣消耗完畢后再進行檢測,以確保通入澄清石灰水中的CO2是由無氧呼吸產生的。
(4)實驗設計需遵循對照原則,此實驗為何不設置對照組?(5)實驗所用的葡萄糖溶液為什么需煮沸?
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比得出實驗結論。
煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的氧氣。
任務2 運用液滴移動情況探究酵母菌呼吸方式(1)欲確認某生物的呼吸類型,應設置兩套呼吸裝置,如下圖所示(以發(fā)芽種子為例)。
(2)實驗結果預測和結論(見下表):
任務3 細胞呼吸速率的測定(1)實驗裝置(2)實驗原理:組織細胞呼吸作用吸收   ,釋放   ,   被NaOH溶液吸收,使容器內氣體壓強   ,刻度管內的液滴 移。單位時間內液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。
(3)誤差的校正a.如果實驗材料是綠色植物,整個裝置應  處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。b.如果實驗材料是種子,為防止微生物呼吸作用對實驗結果的干擾,應對裝置及所測種子進行    處理。c.為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差,應設置對照實驗,將所測的生物材料  ?。ㄈ鐚⒎N子煮熟),其他條件均不變。
(4)實驗拓展:呼吸底物與著色液滴移動的關系脂肪含氫量高,含氧量低,等質量的脂肪與葡萄糖相比,氧化分解時耗氧量高,而產生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸時,產生的CO2量  消耗的O2量,著色液滴移動更明顯。?
1.實驗分析(1)材料分析:酵母菌必須是新鮮的,防止酵母菌因存放時間過長而死亡,導致實驗結果不明顯。(2)裝置分析①有氧呼吸裝置必須持續(xù)通入空氣,保證氧氣充足。②通入甲中A瓶的空氣需先通過NaOH溶液的目的是保證進入A瓶的氣體中不含有CO2,保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變渾濁的CO2完全是由酵母菌有氧呼吸產生的。③乙中B瓶應封口放置一段時間,待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,確保通入澄清石灰水中的CO2完全是由酵母菌無氧呼吸產生的。④葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀發(fā)生顏色反應。在檢測酒精時,為避免葡萄糖對顏色反應的干擾,可將酵母菌的培養(yǎng)時間適當延長,以消耗盡溶液中的葡萄糖。
2.實驗拓展(1)若探究種子的呼吸狀況則不必遮光,但需“死種子”作對照。(2)若探究“植株或幼苗”的呼吸狀況,應進行遮光處理,以防止光合作用的干擾,同時可設置同種狀況但已死亡的植株或幼苗作對照。
3.教材規(guī)定實驗中的“顯色”歸納
考向一 酵母細胞呼吸方式的實驗探究及拓展1.[2023·大同市高三學情調研]將酵母菌培養(yǎng)液進行離心處理,得到沉淀的酵母菌細胞,將沉淀的酵母菌細胞進行如下處理:向甲、乙、丙3個試管中同時滴入等量的葡萄糖溶液。在有氧條件下,最終產生CO2和H2O的試管是( ?。〢.甲 B.乙C.丙 D.乙和丙
解析:酵母菌在有氧條件下利用葡萄糖最終產生二氧化碳和水,需要細胞質基質和線粒體共同作用完成;細胞質基質只能進行有氧呼吸的第一階段和無氧呼吸,不能產生水;在線粒體中反應的物質是丙酮酸,不能是葡萄糖。
2.[2023·威海一模]如圖是探究有活性的水稻種子呼吸作用的裝置。下列敘述錯誤的是( ?。〢.將種子浸透的作用是增加種子細胞中自由水的含量,從而增強種子的代謝作用B.實驗開始時,紅色小液滴位于0點,在其他條件適宜的情況下,一段時間后,紅色小液滴將向左移動C.小液滴停止移動后,種子的呼吸方式是有氧呼吸D.為確保紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起,需另設放置煮熟種子的對照實驗裝置
解析:將種子浸透的作用是增加種子細胞中自由水的含量,從而增強種子的代謝作用,提高其呼吸作用,A正確;實驗開始時,紅色小液滴位于0點,在其他條件適宜的情況下,一段時間后,由于種子呼吸會消耗氧氣,故紅色小液滴將向左移動,B正確;小液滴停止移動后,說明其不再消耗氧氣,即進行無氧呼吸,C錯誤;為確保紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起,需另設放置煮熟種子的對照實驗裝置,觀察小液滴是否移動,D正確。
考向二 細胞呼吸速率的測定3.從小鼠的肝細胞中提取細胞質基質和線粒體,分別保存于試管中,置于適宜環(huán)境中進行相關實驗。下列說法正確的是( ?。〢.為保持活性需將線粒體置于等滲緩沖溶液中B.向盛有細胞質基質的試管中注入葡萄糖,可測得有CO2產生C.向盛有線粒體的試管中注入葡萄糖,可測得氧的消耗量加大D.向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸,降低溫度不改變線粒體的耗氧速率
解析:線粒體分布在細胞質基質中,細胞質基質呈溶膠狀態(tài),有一定的滲透壓,因此為保持活性需將提取的線粒體置于等滲緩沖溶液中,A正確;小鼠細胞的細胞質基質既可發(fā)生無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段,也可進行無氧呼吸第二階段,均不產生CO2,B錯誤;線粒體中只發(fā)生有氧呼吸的第二、三階段,葡萄糖在細胞質基質被分解成丙酮酸后才能進入線粒體,C錯誤;降低溫度會使有氧呼吸過程所需酶的活性下降,從而降低線粒體的耗氧速率,D錯誤。
考向三 與細胞呼吸相關的實驗探究4.[2023·江蘇省連云港市高三階段測試]某生物興趣小組向酵母菌培養(yǎng)液中通入不同濃度的O2后,CO2的產生量與O2的消耗量變化趨勢如圖所示(假設酵母菌的呼吸底物為葡萄糖)。下列相關敘述正確的是(  )A.O2濃度為a時,呼吸底物(葡萄糖)中的能量大多以熱能形式散失B.O2濃度為b時,呼吸作用產生的NADH多數在線粒體內膜上被消耗C.O2濃度為c時,約有3/5的葡萄糖用于酵母菌細胞的無氧呼吸過程D.若實驗中的酵母菌更換為乳酸菌,則曲線Ⅰ、Ⅱ趨勢均不發(fā)生改變
?[長句應答必備]1.CO2可使澄清石灰水變渾濁,也可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。2.在酸性條件下,橙色的重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學反應,變成灰綠色。3.有氧呼吸三個階段均能產生ATP,第三階段產生的ATP最多。4.有水產生的細胞呼吸一定是有氧呼吸。5.有氧呼吸和無氧呼吸的實質都是氧化分解有機物,釋放能量。6.不同生物細胞進行無氧呼吸產物不同的直接原因是所含酶的種類不同。7.O2抑制細胞無氧呼吸,但可促進細胞有氧呼吸。
[等級選考研考向]1.[2023·浙江1月]為探究酵母菌的細胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述,正確的是( ?。〢.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量B.酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量C.可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標D.不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
解析:在探究酵母菌的細胞呼吸方式實驗中,酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無關變量,A項錯誤;酵母菌可利用的氧氣量是該實驗的自變量,B項錯誤;1分子葡萄糖經需氧呼吸可產生6分子CO2,1分子葡萄糖經厭氧呼吸可產生2分子酒精和2分子CO2,故可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標,C項正確;消耗等量的葡萄糖,需氧呼吸釋放的能量比厭氧呼吸釋放的能量多,D項錯誤。
2.[2022·浙江6月]下列關于細胞呼吸的敘述,錯誤的是( ?。〢.人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸B.制作酸奶過程中乳酸菌可產生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉細胞厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇發(fā)酵過程中通入O2會影響乙醇的生成量
解析:人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞進行厭氧呼吸,產生較多的乳酸,A正確;制作酸奶過程中乳酸菌進行厭氧呼吸,產生的是乳酸,沒有CO2,B錯誤;厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATP,C正確;酵母菌的乙醇發(fā)酵過程中,通入O2會抑制厭氧呼吸,使乙醇的生成量減少,D正確。
3.[2022·江蘇卷]下列關于細胞代謝的敘述正確的是( ?。〢.光照下,葉肉細胞中的ATP均來源于光能的直接轉化B.供氧不足時,酵母菌在細胞質基質中將丙酮酸轉化為乙醇C.藍細菌沒有線粒體,只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATPD.供氧充足時,真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產生大量ATP
解析:光照下,葉肉細胞可以進行光合作用和有氧呼吸,光合作用中產生的ATP來源于光能的直接轉化,有氧呼吸中產生的ATP來源于有機物的氧化分解,A錯誤;供氧不足時,酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼吸,將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳,B正確;藍細菌屬于原核生物,沒有線粒體,但進行有氧呼吸,C錯誤;供氧充足時,真核生物在線粒體內膜上氧化[H]產生大量ATP,D錯誤。
4.[2022·廣東卷]種子質量是農業(yè)生產的前提和保障。生產實踐中常用TTC法檢測種子活力,TTC(無色)進入活細胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后,取種胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保溫一段時間后部分種胚出現紅色。下列敘述正確的是( ?。〢.該反應需要在光下進行B.TTF可在細胞質基質中生成C.TTF生成量與保溫時間無關D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低
解析:TTC(2,3,5-三苯基氯化四氮唑)的氧化態(tài)是無色的,可被氫還原成不溶性的紅色三苯甲月替(TTF)。大豆種子充分吸水脹大,此時未形成葉綠體,不能進行光合作用,該反應不需要在光下進行,A錯誤;細胞質基質中可通過細胞呼吸第一階段產生[H],TTF可在細胞質基質中生成,B正確;保溫時間較長時,較多的TTC進入活細胞,生成較多的紅色TTF,C錯誤;相同時間內,種胚出現的紅色越深,說明種胚代謝越旺盛,據此可判斷種子活力的高低,D錯誤。
5.[2022·海南卷]種子萌發(fā)過程中,儲藏的淀粉、蛋白質等物質在酶的催化下生成簡單有機物,為新器官的生長和呼吸作用提供原料。下列有關敘述錯誤的是(  )A.種子的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣等因素的影響B(tài).種子萌發(fā)過程中呼吸作用增強,儲藏的有機物的量減少C.干燥條件下種子不萌發(fā),主要是因為種子中的酶因缺水而變性失活D.種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染色后,顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒,說明該種子含有脂肪
解析:種子的萌發(fā)需要一定的環(huán)境條件,如水分、溫度和氧氣等因素,A正確;種子萌發(fā)過程中,自由水含量增加,呼吸作用增強,消耗儲藏的淀粉、蛋白質等物質,生成簡單有機物增多,導致儲藏的有機物的量減少,B正確;干燥條件下種子不萌發(fā),主要是因為種子中缺水,特別是缺少自由水,導致細胞代謝強度非常弱,細胞呼吸產生的能量非常少,不能滿足與種子萌發(fā)有關的生命活動對能量的需求,C錯誤;脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染色后,顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒,說明該種子含有脂肪,D正確。
6.[2022·北京卷]在北京冬奧會的感召下,一隊初學者進行了3個月高山滑雪集訓,成績顯著提高,而體重和滑雪時單位時間的攝氧量均無明顯變化。檢測集訓前后受訓者完成滑雪動作后血漿中乳酸濃度,結果如圖。與集訓前相比,滑雪過程中受訓者在單位時間內( ?。〢.消耗的ATP不變B.無氧呼吸增強C.所消耗的ATP中來自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖產生的ATP增多
7.[2022·江蘇卷]下圖為生命體內部分物質與能量代謝關系示意圖。下列敘述正確的有( ?。?br/>A.三羧酸循環(huán)是代謝網絡的中心,可產生大量的[H]和CO2并消耗O2B.生物通過代謝中間物,將物質的分解代謝與合成代謝相互聯系C.乙酰CA在代謝途徑中具有重要地位D.物質氧化時釋放的能量都儲存于ATP
解析:分析題圖可知三羧酸循環(huán)是代謝網絡的中心,可產生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,呼吸鏈會消耗O2,A錯誤;代謝中間物(例如:丙酮酸、乙酰CA等)將物質的分解代謝與合成代謝相互聯系,B正確;丙酮酸、乙酰CA在代謝途徑中將蛋白質、糖類、脂質、核酸的代謝相互聯系在一起,具有重要地位,C正確;物質氧化時釋放的能量一部分儲存于ATP中,一部分以熱能的形式散失,D錯誤。
8.[2022·山東卷]在有氧呼吸第三階段,線粒體基質中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經線粒體內膜最終傳遞給O2,電子傳遞過程中釋放的能量驅動H+從線粒體基質移至內外膜間隙中,隨后H+經ATP合酶返回線粒體基質并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2結合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響,將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結果如圖所示。已知DNP可使H+進入線粒體基質時不經過ATP合酶。下列相關說法正確的是( ?。〢.4 ℃時線粒體內膜上的電子傳遞受阻B.與25 ℃時相比,4 ℃時有氧呼吸產熱多C.與25 ℃時相比,4 ℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP導致線粒體內外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少
解析:與25℃相比,4℃耗氧量增加,根據題意,電子經線粒體內膜最終傳遞給氧氣,說明電子傳遞未受阻,A錯誤;與25℃相比,短時間低溫4℃處理,ATP合成量較少,耗氧量較多,說明4℃時有氧呼吸釋放的能量較多的用于產熱,消耗的葡萄糖量多, B、C正確;DNP使H+不經ATP合酶返回基質中,會使線粒體內外膜間隙中H+濃度降低,導致ATP合成減少, D正確。
[國考真題研規(guī)律]9.[2022·全國甲卷]線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現,經常運動的人肌細胞中線粒體數量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述,錯誤的是(  )A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATPB.線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成
10.[2021·全國甲卷]某同學將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗,不可能得到的結果是(  )A.該菌在有氧條件下能夠繁殖B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產生C.該菌在無氧條件下能夠產生乙醇D.該菌在有氧和無氧條件下都能產生CO2

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