资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第9讲 ATP和细胞呼吸课标 要求 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 3.教学活动:探究酵母菌的呼吸方式第1课时 ATP与细胞呼吸的过程考点一 ATP的结构与功能(固本·识记类)1.ATP是一种高能磷酸化合物(1)元素组成: (2)ATP的结构写出图中各部分名称:A ; ① ; ② ; ③ ; ④ ; ⑤ ; ⑥ 。 (3)ATP的结构简式:A—P~P~P。(4)结构特点①不稳定性:由于ATP中两个相邻的磷酸基团都 ,使得它们之间的特殊化学键不稳定,末端磷酸基团具有较高的 。 ②ATP是一种 化合物:ATP水解的过程就是 的过程,1 mol ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ。 (5)ATP的功能:ATP是驱动细胞生命活动的 。 2.ATP与ADP的相互转化[提醒]①ATP和ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性。②细胞中ATP含量很少,ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。3.ATP的利用(1)细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接提供能量的。 (2)ATP的供能机制①ATP为Ca2+主动运输供能的实例分析②ATP的供能机制ATP水解释放的 使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后, 发生变化, 也被改变,因而可以参与特定的化学反应。 (3)ATP是细胞内流通的能量“货币”深挖教材·拓思维1.ATP水解酶的主要功能是 。[2021·福建卷] 2.能把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”是因为 。[必修1 P89] 3.科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因: 。 命题角度一 ATP的结构与功能1.关于ATP的结构与功能,下列说法正确的是 。 A.ATP与脱氧核苷酸的元素组成一致B.藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物[2021·天津卷]C.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成[2022·浙江1月选考]D.ATP可直接为细胞提供能量[2021·北京卷]E.ATP水解两个特殊的化学键后剩余部分可直接参与RNA、DNA的合成F.ATP是细胞中能量的唯一载体,也是能量的直接来源2.[2024·全国甲卷] ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示特殊的化学键,下列叙述错误的是 ( )A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNAC.β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键不能在细胞核中断裂D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键命题角度二 ATP和ADP的相互转化和利用3.关于ATP和ADP的相互转化和利用,下列说法正确的是 。 A.快速奔跑时,人体肌细胞中ATP水解速率大于合成速率B.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内[2021·海南卷]C.ATP在水解酶的作用下不断地合成和水解[2022·浙江卷]D.ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带[2022·浙江卷]E.ATP必须在有氧条件下合成[2021·北京卷]F.肌肉的收缩不消耗ATP[2025·河北卷]G.Ca2+载体蛋白的磷酸化不消耗ATP[2025·河北卷]H.蛋白质从高尔基体运回到内质网的过程消耗 ATP[2021·山东卷]4.[2025·河北衡水三模] 磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸基团,磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”作用,能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是 ( )A.丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化B.ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能C.细胞内合成ATP需要酶,但合成酶不需要ATPD.主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移考点二 细胞呼吸的方式及过程(迁移·提能类)1.有氧呼吸(1)概念:细胞在 的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 氧化分解,产生 ,释放 ,生成大量ATP的过程。 (2)过程(3)写出有氧呼吸过程的总反应式(标出氧元素的来源与去路):2.无氧呼吸(1)概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过 分解,释放 能量的过程。 (2)过程[提醒]不同生物无氧呼吸的产物可能不同,其直接原因在于催化反应的酶不同;根本原因在于控制酶合成的基因不同。3.细胞呼吸的实质与意义(1)实质:细胞内的有机物 ,并 。 (2)意义:为生物体 ,是生物体代谢的 。 1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较2.判断细胞呼吸方式的三大依据3.细胞呼吸的相关计算(1)反应式①有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。②无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量或C6H12O62C3H6O3+能量。(2)相关物质间量的比例关系(以葡萄糖为底物):①CO2释放总量=有氧呼吸释放CO2的量+无氧呼吸释放CO2的量。②酒精产生量=无氧呼吸释放CO2的量。③有氧呼吸时,C6H12O6∶O2∶CO2= 。④无氧呼吸时,C6H12O6∶CO2∶酒精= 或葡萄糖∶乳酸= 。 ⑤有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的量,无氧呼吸消耗的葡萄糖量∶有氧呼吸消耗的葡萄糖量= 。 深挖教材·拓思维1.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是 。[必修1 P95] 2.向只含有线粒体和葡萄糖的试管中通入氧气,结果没有CO2和H2O产生,其原因是 。 3.与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说,意义是 。[必修1 P93] 命题角度一 细胞呼吸的过程1.关于细胞呼吸的过程,下列表述正确的是 。 A.有氧呼吸时,在细胞质基质中产生CO2[2022·福建卷]B.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自葡萄糖的分解C.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP[2022·江苏卷]D.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸[2024·全国甲卷]E.不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是其所含呼吸酶的种类不同F.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成[2024·江西卷]G.无氧呼吸过程不消耗O2,不产生[H]2.[2025·河南卷] 甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是 ( )A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气B.低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段D.呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量3.[2025·甘肃卷] 线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,下列叙述正确的是 ( )A.状态3呼吸不需要氧气参与B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0D.相比NADH,以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大命题角度二 细胞呼吸方式的判断及相关计算4.关于细胞呼吸方式的判断及相关计算,下列叙述正确的是 。 A.长跑时,运动员肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量(以葡萄糖为底物)B.细胞中的有机物在氧化分解时,O2的消耗量与CO2的产生量不一定相等C.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色(葡萄糖已耗尽)D.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多[2023·全国乙卷]E.种子呼吸作用的底物是葡萄糖,若细胞只进行无氧呼吸,在细胞质基质中有NADH的产生和消耗F.种子呼吸作用的底物是葡萄糖,若吸收O2的量比释放CO2的量少,则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸5.[2025·四川巴中一模] 黄豆的萌发过程中,在一段时间内CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )A.在12~24小时内,细胞呼吸过程均发生在细胞质基质B.图中两条曲线的交点处,细胞只进行有氧呼吸C.48小时后,O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用D.胚根长出前,黄豆种子产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1∶1考点三 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验·探究类)1.实验原理(1)酵母菌在 和 的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。 (2)产物检测原理产物 试剂 现象(颜色变化)CO2 澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 酒精 酸性条件下橙色的 溶液 2.实验过程(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+ 溶液)。 (2)设计实验,检测CO2产生的多少,装置如图所示。【分析】实验装置甲探究酵母菌的 ,乙探究酵母菌的 。 ②甲、乙两组为对比实验,自变量是 。因变量为 。 ③无关变量的消除:装置甲中空气先通入NaOH溶液的目的是 。装置乙中B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是 ,确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。 (3)实验现象条件 澄清石灰水的变化/ 出现变化的快慢 重铬酸钾 浓硫酸溶液甲组(有氧) 变浑浊程度高/快 乙组(无氧) 变浑浊程度 出现 [注意]葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。(4)实验结论①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。②在有氧条件下产生 多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生 。 探究细胞呼吸方式的实验装置欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子为例):(1)装置一中加入NaOH溶液的目的是吸收二氧化碳,根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。(2)装置二中着色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值。(3)预测实验结果和结论实验结果 结论装置一 着色液滴 装置二 着色液滴不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡不动 右移 只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精和CO2的无氧呼吸左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸左移 左移 种子进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂质(4)物理误差的校正为使实验结果更加精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。对照装置与图中装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余条件均相同。1.关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验,下列表述正确的是 。 A.该实验中利用了对比实验的研究方法B.该实验中可通过酸性重铬酸钾判定酵母菌是否进行无氧呼吸C.用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时,溶液颜色由蓝变黄再变绿D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色[2025·安徽卷]E.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量[2023·浙江1月选考]F.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量[2023·浙江1月选考]G.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标[2023·浙江1月选考]H.用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式[2022·江苏卷]2.[2025·四川巴中三模] 下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物(呼吸底物都为糖类),有关分析错误的是 ( )A.丙装置不适合用于探究酵母菌的细胞呼吸方式B.乙装置有色液滴不移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸C.甲装置不可用于探究细胞呼吸是否产生热量D.3个装置中的种子都必须进行消毒处理种子萌发时有氧呼吸速率的测定(1)实验装置经典真题·明考向1.[2025·陕青宁晋卷] 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是 ( )A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加B.丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高2.[2024·安徽卷] 细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是 ( )A.在细胞质基质中,PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快3.[2023·北京卷] 运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是 ( )A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能B.中等强度运动时,主要供能物质是血糖C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATPD.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量第1课时 ATP与细胞呼吸的过程考点一● 必备知识1.(1)C、H、O、N、P (2)腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷二磷酸(ADP ) 腺苷三磷酸(ATP) 普通的化学键 特殊的化学键(4)①带负电荷而相互排斥 转移势能 ②高能磷酸 释放能量 (5)直接能源物质2.ATP合成酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 化学 特殊化学键3.(1)ATP (2)①催化ATP水解 末端磷酸基团 磷酸化 空间结构 ②磷酸基团 空间结构 活性 (3)ATP水解 ATP合成【深挖教材】1.催化ATP水解2.许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,许多放能反应与ATP的合成相联系,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通3.GTP含有两个特殊的化学键,远离鸟苷的那个特殊的化学键容易断裂,释放能量● 典型例题1.AD [解析] ATP由C、H、O、N、P组成,淀粉只含C、H、O三种元素,B错误;1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成,C错误;ATP水解两个特殊的化学键后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,可直接参与RNA的合成,不能参加DNA的合成,E错误;细胞中能量的载体不止ATP一种(如还有糖类、脂肪等),ATP是细胞中的直接能源物质,F错误。2.C [解析] ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子的主动运输提供能量,A正确;ATP分子水解两个特殊的化学键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA的合成提供能量,故β位和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键能在细胞核中断裂,C错误;光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的特殊的化学键中,D正确。3.DH [解析] 细胞中ATP与ADP的相互转化处于动态平衡之中,故快速奔跑时,肌细胞中ATP水解速率等于合成速率,A错误。ATP与ADP的相互转化可发生在细胞质基质、叶绿体、线粒体等结构中,并不是主要发生在细胞核内,B错误。ATP在水解酶的作用下水解,在合成酶的作用下合成,C错误。在无氧条件下,无氧呼吸过程中也能合成ATP,E错误。肌肉收缩需要消耗ATP水解释放的能量,F错误。ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化,Ca2+载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量,G错误。4.D [解析] 丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有生成ATP,因此没有发生ADP的磷酸化,A错误;ATP中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能,B错误;细胞内合成ATP通过光合作用或呼吸作用等过程,这些过程都需要酶的催化,酶的本质是蛋白质或RNA,合成蛋白质和RNA的过程都需要消耗能量,即需要ATP提供能量,C错误;主动运输时,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,这就是载体蛋白的磷酸化,D正确。考点二● 必备知识1.(1)氧 彻底 二氧化碳和水 能量(2)细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H] 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H] 线粒体内膜 24[H]+6O212H2O(3)2.(1)不完全 少量(2)细胞质基质 乳酸 酒精和CO23.(1)氧化分解 释放能量(2)提供能量 枢纽● 重点难点1.线粒体基质 线粒体内膜 细胞质基质 乳酸或酒精 没有2.有氧 有氧 无氧 乳酸 酒精 无氧 有氧3.(2)③1∶6∶6 ④1∶2∶2 1∶2⑤3∶1【深挖教材】1.有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力2.葡萄糖不能进入线粒体,须在细胞质基质中被分解成丙酮酸,在有氧条件下,丙酮酸才可以进入线粒体发生化学反应,生成CO2和H2O3.使能量逐步转移到ATP中,保证有机物中的能量得到充分利用;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态● 典型例题1.E [解析] 有氧呼吸的第二阶段能产生CO2,其场所为线粒体基质,A错误;有氧呼吸过程中,生成物H2O中的氢来自第一、二阶段生成的[H],其中第二阶段生成的[H]中的氢来自丙酮酸和H2O,B错误;供氧充足时,真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP,C错误;某些原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶,也可以进行有氧呼吸,D错误;有氧呼吸过程中丙酮酸的生成属于第一阶段,没有水的参与,F错误;无氧呼吸第一阶段产生少量[H],G错误。2.B [解析] 酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中,其催化的反应不需要消耗氧气,需要消耗水和丙酮酸,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,并释放少量能量, 故低温抑制酶Ⅰ的活性,有氧呼吸的第二阶段反应速率减慢,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少,有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段,C错误;由题干可知,酶Ⅰ活性与甜菜根重呈正相关,在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会导致甜菜产量减少,D错误。3.C [解析] 线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜,需要氧气参与,A、B错误;葡萄糖不能直接进入线粒体氧化分解,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体,所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0,C正确;由题意可知,可氧化底物NADH和丙酮酸足量,NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段,而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段,单位时间产生的ATP减少,所以相比丙酮酸,以NADH为底物的状态3呼吸速率较大,D错误。4.BEF [解析] 长跑时,运动员进行有氧呼吸,以葡萄糖为底物,肌肉细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量,A错误;酸性的重铬酸钾溶液可用于检测酒精,两者反应呈灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故通气培养的酵母菌液过滤后,加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色,C错误;葡萄糖经无氧呼吸产生酒精和产生乳酸时的第一阶段是相同的,且都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,因此每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP与产生乳酸时的一样多,D错误;种子呼吸作用的底物是葡萄糖,若细胞只进行无氧呼吸,无氧呼吸第一阶段在细胞质基质,葡萄糖分解生成丙酮酸和NADH,第二阶段丙酮酸和NADH在细胞质基质反应生成乳酸或酒精和二氧化碳,E正确;种子呼吸作用的底物是葡萄糖,细胞进行有氧呼吸释放的CO2量等于O2的吸收量,若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行产物是酒精和CO2的无氧呼吸,F正确。5.C [解析] 据题图可知,在12~24 h内,O2吸收速率很低,而CO2释放速率很大,表明此时的呼吸作用方式主要是无氧呼吸,细胞呼吸过程发生在细胞质基质和线粒体中,A错误;题图中两条曲线相交时,O2的吸收速率等于CO2的释放速率,但只有呼吸作用的底物是糖类时才能得出细胞此时只进行有氧呼吸的结论,黄豆萌发过程中呼吸作用的底物可能有葡萄糖和脂肪等,故图中两条曲线的交点处,细胞可能不只进行有氧呼吸,B错误;与糖类相比,脂肪中H的含量更高,氧化分解消耗的O2大于产生的CO2,48 h后,O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用,C正确;胚根长出前,黄豆种子无氧呼吸过程中产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1∶1,D错误。考点三● 必备知识1.(1)有氧 无氧 (2)变浑浊 蓝色→绿色→黄色 重铬酸钾 橙色→灰绿色2.(1)葡萄糖 (2)①有氧呼吸 无氧呼吸②有氧、无氧条件 CO2的产生速率;酒精的有无 ③吸收空气中的CO2,以排除空气中CO2对实验结果的影响 让酵母菌将B瓶中的氧气消耗尽 (3)无变化 低/慢 灰绿色 (4)CO2 酒精和CO2● 典型例题1.ABDG [解析] 用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时,溶液颜色由蓝变绿再变黄,C错误。酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量,E错误;氧气的有无是自变量,F错误;酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,该试剂不能用来检测酒精含量,H错误。2.C [解析] 酵母菌细胞的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳,都能使澄清石灰水变浑浊,故丙装置不可用于探究酵母菌的细胞呼吸方式,A正确;乙装置中放置清水,有色液滴的移动表示容器内气体体积的变化,有色液滴不移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸,吸收的氧气量等于呼出的二氧化碳量,小麦种子无氧呼吸的产物是酒精和CO2,而非乳酸,B正确;甲装置中设置了温度计,可通过温度计数值的变化探究细胞呼吸是否产生热量,C错误;3个装置中的种子都必须进行消毒处理,并设置对照实验,避免微生物及其他因素对实验结果造成影响,D正确。经典真题·明考向1.D [解析] 丙酮酸转运蛋白(MPC)功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体,则会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸第二阶段的反应,从而导致产生更多的乳酸,动物细胞中乳酸积累将会增加,A正确;结合图示可知,丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+,两者共同与丙酮酸转运蛋白(MPC)结合使MPC构象改变,从而运输丙酮酸根和H+,B正确;结合图示可知,H+会协助丙酮酸根进入线粒体,pH的变化受H+浓度的影响,因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率,C正确;丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与,且需要H+电化学梯度(H+浓度差),因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响,也受MPC的数量及H+浓度的影响,因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高,D错误。2.D [解析] 根据题干信息“细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶”推测,在细胞质基质中,PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等,而是参与其中部分酶促反应,A错误。当PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变,活性降低,但不会变性失活,B错误。当ATP/AMP浓度比较高时,促进ATP与PFK1结合,改变酶活性,减小细胞呼吸速率;当ATP/AMP浓度比较低时,会解除酶抑制,促进细胞呼吸,因此,ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节,C错误。运动时,肌细胞需要的能量多,AMP与PFK1结合增多,使细胞呼吸速率加快,产生更多的能量,D正确。3.A [解析] 题图表示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量,当运动强度较低时,主要利用脂肪酸供能,A正确;由图可知,中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸,B错误;高强度运动时,糖类中的能量大部分以热能的形式散失,少部分转变为ATP,C错误;由图可知,在不同运动强度下都有肌糖原的利用,则肌糖原在有氧条件和无氧条件下均能氧化分解提供能量,D错误。(共133张PPT)第9讲ATP和细胞呼吸1.解释 是驱动细胞生命活动的直接能源物质2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量3.教学活动:探究酵母菌的呼吸方式01第1课时ATP与细胞呼吸的过程考点一 ATP的结构与功能（固本·识记类）考点二 细胞呼吸的方式及过程（迁移·提能类）考点三 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式（实验·探究类）经典真题·明考向备用习题作业手册答案速查【听】答案速查【作】考点一 ATP的结构与功能(固本·识记类)1. 是一种高能磷酸化合物(1)元素组成：________________(2) 的结构写出图中各部分名称:A________；①______；②__________________；③_________________；④_________________；⑤______________；⑥______________。C、、、、腺嘌呤腺苷腺嘌呤核糖核苷酸腺苷二磷酸腺苷三磷酸普通的化学键特殊的化学键(3)的结构简式： 。(4)结构特点①不稳定性：由于 中两个相邻的磷酸基团都______________________，使得它们之间的特殊化学键不稳定,末端磷酸基团具有较高的__________。带负电荷而相互排斥转移势能②是一种__________化合物： 水解的过程就是__________的过程，水解时释放的能量高达 。高能磷酸释放能量(5)的功能： 是驱动细胞生命活动的______________。直接能源物质2.与 的相互转化合成酶细胞质基质、线粒体、叶绿体化学特殊化学键［提醒］和 相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。②细胞中含量很少，与 的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。3. 的利用(1)细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由_____直接提供能量的。(2) 的供能机制①为 主动运输供能的实例分析催化水解末端磷酸基团磷酸化空间结构② 的供能机制水解释放的__________使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后，__________发生变化,______也被改变,因而可以参与特定的化学反应。磷酸基团空间结构活性(3) 是细胞内流通的能量“货币”水解合成【深挖教材·拓思维】1. 水解酶的主要功能是_____________。[2021·福建卷]催化水解2.能把 比喻成细胞内流通的能量“货币”是因为_____________________________________________________________________________________________________________________。［必修许多吸能反应与水解的反应相联系，许多放能反应与的合成相联系，能量通过分子在吸能反应和放能反应之间流通3.科学家发现，一种化学结构与相似的物质 (鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释 也可以供能的原因：_______________________________________________________________________。含有两个特殊的化学键，远离鸟苷的那个特殊的化学键容易断裂，释放能量命题角度一 ATP的结构与功能1.关于 的结构与功能，下列说法正确的是_____。A. 与脱氧核苷酸的元素组成一致B.藻类的 和淀粉都是含磷化合物［2021·天津卷］C.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成［2022·浙江1月选考］D. 可直接为细胞提供能量［2021·北京卷］E.水解两个特殊的化学键后剩余部分可直接参与、 的合成F. 是细胞中能量的唯一载体，也是能量的直接来源√√[解析] 由C、、、、组成，淀粉只含C、、 三种元素，B错误；1分子的 是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，C错误； 水解两个特殊的化学键后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，可直接参与的合成，不能参加的合成， 错误;细胞中能量的载体不止一种(如还有糖类、脂肪等)， 是细胞中的直接能源物质, 错误。2.[2024·全国甲卷] 可为代谢提供能量，也参与的合成， 结构如图所示，图中~表示特殊的化学键，下列叙述错误的是( )A.转化为 可为离子的主动运输提供能量B.用 位标记的可以合成带有的C. 和 位磷酸基团之间的特殊化学键不能在细胞核中断裂D.光合作用可将光能转化为化学能储存于 和 位磷酸基团之间的特殊的化学键√[解析] 为直接能源物质， 位磷酸基团脱离形成 的过程释放能量，可为离子的主动运输提供能量，A正确；分子水解两个特殊的化学键后，得到 的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用位标记的可以合成带有 的，B正确；可在细胞核中发挥作用，如为 的合成提供能量，故 位和 位磷酸基团之间的特殊的化学键能在细胞核中断裂，C错误；光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于 的特殊的化学键中，D正确。【题后归纳】辨析、、、核苷酸中“A”的含义可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。命题角度二 ATP和ADP的相互转化和利用3.关于和 的相互转化和利用，下列说法正确的是_____。A.快速奔跑时,人体肌细胞中 水解速率大于合成速率B.与 相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内［2021·海南卷］C. 在水解酶的作用下不断地合成和水解［2022·浙江卷］D. 是细胞中吸能反应和放能反应的纽带［2022·浙江卷］E. 必须在有氧条件下合成［2021·北京卷］F.肌肉的收缩不消耗 ［2025·河北卷］G.载体蛋白的磷酸化不消耗 ［2025·河北卷］H.蛋白质从高尔基体运回到内质网的过程消耗 ［2021·山东卷］√√[解析] 细胞中与 的相互转化处于动态平衡之中,故快速奔跑时,肌细胞中水解速率等于合成速率,A错误。与 的相互转化可发生在细胞质基质、叶绿体、线粒体等结构中,并不是主要发生在细胞核内,B错误。 在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下合成，C错误。在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成， 错误。肌肉收缩需要消耗水解释放的能量，错误。 为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，载体蛋白磷酸化需水解提供磷酸基团和能量， 错误。4.[2025·河北衡水三模]磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸基团，磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”作用，能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是( )A.丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生 的磷酸化B. 中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能C.细胞内合成需要酶，但合成酶不需要D.主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移√[解析] 丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有生成 ，因此没有发生的磷酸化，A错误； 中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能，B错误；细胞内合成 通过光合作用或呼吸作用等过程，这些过程都需要酶的催化，酶的本质是蛋白质或 ，合成蛋白质和的过程都需要消耗能量，即需要 提供能量，C错误；主动运输时，在载体蛋白这种酶的作用下， 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，这就是载体蛋白的磷酸化，D正确。【题后归纳】1.细胞产生与消耗的常见生理过程转化场所 产生 消耗细胞膜 主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质 细胞呼吸第一阶段叶绿体 光反应 暗反应，自身 复制、转录、翻译等线粒体 有氧呼吸第二、三阶段 自身 复制、转录、翻译等核糖体 蛋白质的合成细胞核 复制、转录等2.磷酸化和去磷酸化类型 磷酸化 去磷酸化概念 在磷酸转移酶等酶催化下，磷酸基团 加在底物的相应位置上，被磷酸化后 的分子，空间结构发生变化，活性也 被改变，可以参与各种化学反应 在磷酸酶的催化下，磷酸化的分子去掉磷酸基团的过程意义 磷酸化和去磷酸化是一种分子开关形式，如一些蛋白质平时处 于失活状态，必须被蛋白激酶磷酸化之后才可以发挥作用；而 有些正好相反，这些蛋白质在磷酸化时是失活的，必须经过蛋 白磷酸酶去磷酸化才可以激活考点二 细胞呼吸的方式及过程(迁移·提能类)1.有氧呼吸(1)概念：细胞在____的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物______氧化分解,产生______________,释放______,生成大量的过程。氧彻底二氧化碳和水能量(2)过程细胞质基质丙酮酸线粒体基质2丙酮酸线粒体内膜(3)写出有氧呼吸过程的总反应式(标出氧元素的来源与去路):2.无氧呼吸(1)概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过________分解,释放______能量的过程。不完全少量(2)过程细胞质基质乳酸酒精和［提醒］不同生物无氧呼吸的产物可能不同，其直接原因在于催化反应的酶不同；根本原因在于控制酶合成的基因不同。3.细胞呼吸的实质与意义(1)实质：细胞内的有机物__________，并__________。(2)意义：为生物体__________,是生物体代谢的______。氧化分解释放能量提供能量枢纽1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较线粒体基质线粒体内膜细胞质基质乳酸或酒精没有2.判断细胞呼吸方式的三大依据有氧有氧无氧乳酸酒精无氧有氧3.细胞呼吸的相关计算(1)反应式①有氧呼吸: 能量。②无氧呼吸： 能量或能量。(2)相关物质间量的比例关系(以葡萄糖为底物)：①释放总量有氧呼吸释放的量无氧呼吸释放 的量。②酒精产生量无氧呼吸释放 的量。③有氧呼吸时， _______。④无氧呼吸时，酒精_______或葡萄糖∶乳酸 _____。⑤有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的 时消耗的葡萄糖的量，无氧呼吸消耗的葡萄糖量∶有氧呼吸消耗的葡萄糖量 _____。【深挖教材·拓思维】1.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是_________________________________________________________________________________________。［必修有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力2.向只含有线粒体和葡萄糖的试管中通入氧气，结果没有和 产生，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。葡萄糖不能进入线粒体，须在细胞质基质中被分解成丙酮酸，在有氧条件下，丙酮酸才可以进入线粒体发生化学反应，生成和3.与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说,意义是______________________________________________________________________________________________________。［必修使能量逐步转移到中,保证有机物中的能量得到充分利用;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态命题角度一 细胞呼吸的过程1.关于细胞呼吸的过程，下列表述正确的是___。A.有氧呼吸时，在细胞质基质中产生 ［2022·福建卷］B.有氧呼吸时,生成物 中的氢只来自葡萄糖的分解C.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化产生大量 ［2022·江苏卷］D.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸［2024·全国甲卷］E.不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是其所含呼吸酶的种类不同F.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成［2024·江西卷］G.无氧呼吸过程不消耗,不产生√[解析] 有氧呼吸的第二阶段能产生 ，其场所为线粒体基质，A错误；有氧呼吸过程中,生成物中的氢来自第一、二阶段生成的 ,其中第二阶段生成的中的氢来自丙酮酸和 ，B错误；供氧充足时,真核生物在线粒体内膜上氧化产生大量 ，C错误；某些原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶,也可以进行有氧呼吸，D错误；有氧呼吸过程中丙酮酸的生成属于第一阶段，没有水的参与， 错误；无氧呼吸第一阶段产生少量， 错误。2.[2025·河南卷]甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是( )A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气B.低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和 的生成速率C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成 最多的阶段D.呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量√[解析] 酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中，其催化的反应不需要消耗氧气，需要消耗水和丙酮酸，A错误；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和，并释放少量能量，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的第二阶段反应速率减慢，进而影响二氧化碳和 的生成速率，B正确；酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成较少，有氧呼吸中生成 最多的是第三阶段，C错误；由题干可知，酶Ⅰ活性与甜菜根重呈正相关，在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会导致甜菜产量减少，D错误。3.[2025·甘肃卷]线粒体在足量可氧化底物和 存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生 的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和 为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是( )A.状态3呼吸不需要氧气参与B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0D.相比 ，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大√[解析] 线粒体在足量可氧化底物和 存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以 为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，需要氧气参与，A、B错误；葡萄糖不能直接进入线粒体氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确；由题意可知，可氧化底物 和丙酮酸足量，可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生 等物质后再参与第三阶段，单位时间产生的减少，所以相比丙酮酸，以 为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。【题后归纳】1.三羧酸循环(1)三羧酸循环的代谢过程①因为三羧酸循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的有机酸，例如柠檬酸 ，所以叫作三羧酸循环，又称为柠檬酸循环或者是 循环。②三羧酸循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径。原核生物中分布于细胞质，真核生物中分布在线粒体，在该反应过程中，乙酰辅酶A与草酰乙酸反应，最终生成 ，并且重新生成草酰乙酸。③三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂肪、氨基酸)的最终代谢通路，又是糖类、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。(2)糖酵解、磷酸戊糖途径和三羧酸循环之间的关系2.电子传递链和氧化磷酸化图示为线粒体内外膜的结构示意图。③是线粒体孔蛋白，负责将丙酮酸运输到膜间隙；④是线粒体丙酮酸载体 ，负责将丙酮酸运输到线粒体内部；①是线粒体内膜上的细胞色素 氧化酶，将电子最终传递给氧；②是合成酶，具有催化和运输的功能。这种产生 的方式称为氧化磷酸化。可发生的场所有细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质。命题角度二 细胞呼吸方式的判断及相关计算4.关于细胞呼吸方式的判断及相关计算，下列叙述正确的是______。A.长跑时，运动员肌肉细胞中的产生量多于 的消耗量 (以葡萄糖为底物)B.细胞中的有机物在氧化分解时，的消耗量与 的产生量不一定相等C.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色(葡萄糖已耗尽)√D.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 比产生乳酸时的多［2023·全国乙卷］E.种子呼吸作用的底物是葡萄糖，若细胞只进行无氧呼吸，在细胞质基质中有 的产生和消耗F.种子呼吸作用的底物是葡萄糖，若吸收的量比释放 的量少，则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸√√[解析] 长跑时，运动员进行有氧呼吸，以葡萄糖为底物，肌肉细胞中的产生量等于 的消耗量，A错误;酸性的重铬酸钾溶液可用于检测酒精,两者反应呈灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故通气培养的酵母菌液过滤后,加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，C错误;葡萄糖经无氧呼吸产生酒精和产生乳酸时的第一阶段是相同的,且都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量,因此每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 与产生乳酸时的一样多，D错误；种子呼吸作用的底物是葡萄糖，若细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸第一阶段在细胞质基质，葡萄糖分解生成丙酮酸和，第二阶段丙酮酸和 在细胞质基质反应生成乳酸或酒精和二氧化碳， 正确；种子呼吸作用的底物是葡萄糖，细胞进行有氧呼吸释放的量等于的吸收量，若的释放量多于的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行产物是酒精和 的无氧呼吸， 正确。5.[2025·四川巴中一模]黄豆的萌发过程中，在一段时间内释放速率和 吸收速率的变化趋势如图所示。下列有关叙述正确的是( )A.在 小时内，细胞呼吸过程均发生在细胞质基质B.图中两条曲线的交点处，细胞只进行有氧呼吸C.48小时后，的吸收速率大于 的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用D.胚根长出前，黄豆种子产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为√[解析] 据题图可知，在内， 吸收速率很低，而 释放速率很大，表明此时的呼吸作用方式主要是无氧呼吸，细胞呼吸过程发生在细胞质基质和线粒体中，A错误；题图中两条曲线相交时， 的吸收速率等于 的释放速率，但只有呼吸作用的底物是糖类时才能得出细胞此时只进行有氧呼吸的结论，黄豆萌发过程中呼吸作用的底物可能有葡萄糖和脂肪等，故图中两条曲线的交点处，细胞可能不只进行有氧呼吸，B错误；与糖类相比，脂肪中的含量更高，氧化分解消耗的大于产生的，后， 的吸收速率大于 的释放速率是因为有非糖物质参与呼吸作用，C正确；胚根长出前，黄豆种子无氧呼吸过程中产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为 ，D错误。考点三 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验·探究类)1.实验原理(1)酵母菌在______和______的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。(2)产物检测原理有氧无氧产物 试剂 现象(颜色变化)澄清的石灰水 ________溴麝香草酚蓝溶液 ___________________酒精 酸性条件下橙色的__________溶液 ______________变浑浊蓝色 绿色 黄色重铬酸钾橙色 灰绿色2.实验过程(1)配制酵母菌培养液(酵母菌 ________溶液)。葡萄糖(2)设计实验,检测 产生的多少,装置如图所示。【分析】①实验装置甲探究酵母菌的__________,乙探究酵母菌的__________。②甲、乙两组为对比实验,自变量是________________。因变量为__________________________。有氧呼吸无氧呼吸有氧、无氧条件的产生速率;酒精的有无③无关变量的消除：装置甲中空气先通入 溶液的目的是___________________________________________________。装置乙中B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是______________________________，确保通入澄清石灰水中的 是由酵母菌无氧呼吸产生的。吸收空气中的，以排除空气中对实验结果的影响让酵母菌将B瓶中的氧气消耗尽(3)实验现象条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧) 变浑浊程度高/快 ________乙组(无氧) 变浑浊程度______ 出现________无变化低/慢灰绿色［注意］葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。(4)实验结论①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。②在有氧条件下产生_____多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生___________。酒精和探究细胞呼吸方式的实验装置欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子为例)：(1)装置一中加入 溶液的目的是吸收二氧化碳，根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。(2)装置二中着色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值。(3)预测实验结果和结论实验结果 结论装置一着 色液滴 装置二着 色液滴不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡不动 右移 只进行产生酒精和 的无氧呼吸左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精和 的无氧呼吸实验结果 结论装置一着 色液滴 装置二着 色液滴左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸左移 左移 种子进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂质(续表)(4)物理误差的校正为使实验结果更加精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。对照装置与图中装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余条件均相同。1.关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验，下列表述正确的是________。A.该实验中利用了对比实验的研究方法B.该实验中可通过酸性重铬酸钾判定酵母菌是否进行无氧呼吸C.用溴麝香草酚蓝溶液检测 时,溶液颜色由蓝变黄再变绿D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色［2025·安徽卷］E.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量［2023·浙江1月选考］√√√F.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量［2023·浙江1月选考］G.可选用酒精和 生成量作为因变量的检测指标［2023·浙江1月选考］H.用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式［2022·江苏卷］√[解析] 用溴麝香草酚蓝溶液检测 时,溶液颜色由蓝变绿再变黄,C错误。酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量， 错误；氧气的有无是自变量， 错误；酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，该试剂不能用来检测酒精含量， 错误。2.[2025·四川巴中三模]下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物(呼吸底物都为糖类)，有关分析错误的是( )A.丙装置不适合用于探究酵母菌的细胞呼吸方式B.乙装置有色液滴不移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸C.甲装置不可用于探究细胞呼吸是否产生热量D.3个装置中的种子都必须进行消毒处理√[解析] 酵母菌细胞的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，都能使澄清石灰水变浑浊，故丙装置不可用于探究酵母菌的细胞呼吸方式，A正确；乙装置中放置清水，有色液滴的移动表示容器内气体体积的变化，有色液滴不移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸，吸收的氧气量等于呼出的二氧化碳量，小麦种子无氧呼吸的产物是酒精和 ，而非乳酸，B正确；甲装置中设置了温度计，可通过温度计数值的变化探究细胞呼吸是否产生热量，C错误；3个装置中的种子都必须进行消毒处理，并设置对照实验，避免微生物及其他因素对实验结果造成影响，D正确。【题后归纳】种子萌发时有氧呼吸速率的测定(1)实验装置(2)指标及原理①指标:有氧呼吸速率常用单位时间内释放量或 吸收量来表示。②原理:组织细胞有氧呼吸吸收,释放,被 溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴左移的距离即表示有氧呼吸速率。(3)误差的校正①如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,避免植物的光合作用干扰呼吸速率的测定。②为避免微生物的细胞呼吸对实验结果造成干扰,应对装置进行灭菌处理,对所测材料进行消毒处理。③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟),其他条件均不变。(4)实验拓展:呼吸底物与着色液滴移动的关系脂肪含碳、氢量高,含氧量低,等质量的脂肪与糖类相比,脂肪氧化分解时耗氧量高。因此以脂肪为底物进行有氧呼吸时,产生的 量小于消耗的 量,着色液滴移动更明显。经典真题·明考向1.[2025· 陕青宁晋卷]丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白 运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )A. 功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加B.丙酮酸根、共同与 结合使后者构象改变C.线粒体内外膜间隙 变化影响丙酮酸根转运速率D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高√[解析] 丙酮酸转运蛋白 功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，则会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸第二阶段的反应，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正确；结合图示可知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和，两者共同与丙酮酸转运蛋白结合使 构象改变，从而运输丙酮酸根和 ，B正确；结合图示可知， 会协助丙酮酸根进入线粒体，的变化受 浓度的影响，因此线粒体内外膜间隙 变化影响丙酮酸根转运速率，C正确；丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白 的参与，且需要电化学梯度浓度差 ，因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受的数量及 浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高，D错误。2.[2024·安徽卷]细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶是其中的一个关键酶。细胞中减少时,和 会增多。当浓度比变化时,两者会与 发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是( )A.在细胞质基质中, 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等B.与 结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活C.浓度比变化对 活性的调节属于正反馈调节D.运动时肌细胞中与 结合增多,细胞呼吸速率加快√[解析] 根据题干信息“细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶是其中的一个关键酶”推测,在细胞质基质中,不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等,而是参与其中部分酶促反应,A错误。当与 结合后,酶的空间结构发生改变,活性降低，但不会变性失活,B错误。当浓度比较高时,促进与 结合,改变酶活性,减小细胞呼吸速率;当 浓度比较低时,会解除酶抑制，促进细胞呼吸,因此,浓度比变化对 活性的调节属于负反馈调节,C错误。运动时,肌细胞需要的能量多,与 结合增多,使细胞呼吸速率加快,产生更多的能量,D正确。3 .[2023·北京卷]运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是( )A.低强度运动时，主要利用脂肪酸供能B.中等强度运动时，主要供能物质是血糖C.高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATPD.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量√[解析] 题图表示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确;由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误;高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误;由图可知，在不同运动强度下都有肌糖原的利用，则肌糖原在有氧条件和无氧条件下均能氧化分解提供能量，D错误。备用习题1. 某同学在体外模拟萤火虫发光的过程，操作如下，下列叙述正确的是( )A.ATP中的化学能可转变为光能B.②中荧光素酶为化学反应的发生提供能量C.②⑤说明ATP中储存着能量，葡萄糖中不含能量D.将组别③冷却至室温，就会发出荧光组别 底物 条件 能源 荧光亮度① 荧光素 不加酶 ATP -② 荧光素 荧光素酶 ATP +++③ 荧光素 高温处理荧光素酶 ATP -④ 荧光素 不加酶 葡萄糖 -⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 -√[解析] ②组中荧光素酶在ATP提供能量的条件下，可以催化荧光素发生化学反应从而发出荧光，因此ATP中的化学能可转变为光能，A正确;荧光素酶降低反应的活化能，不能为化学反应的发生提供能量，B错误;②⑤说明ATP是细胞的直接能源物质，葡萄糖不是细胞的直接能源物质，C错误;组别③经过高温处理，酶已经变性失活，因此将组别③冷却至室温，不会发出荧光，D错误。2.乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性变化不显著，而玉米品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性变化不大。下列说法正确的是( )A.ADH和LDH都能催化丙酮酸分解，并生成少量的ATPB.玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物C.低氧胁迫下，这两种酶介导的细胞呼吸的途径完全不同D.玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾溶液变蓝来判断√[解析] LDH和ADH都催化丙酮酸分解或转化，但不释放能量，因为无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，A错误;据题干信息分析，玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)，因此在被水淹后，进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和CO2，B正确;这两种细胞呼吸过程中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，C错误;酒精能使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，D错误。3. 动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示，非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述，正确的是( )A.过程②发生的场所是细胞质基质B.过程①生成的氨基酸是必需氨基酸C.细胞呼吸是生物体代谢的枢纽D.蛋白质、糖类和脂质的代谢不能通过呼吸过程联系起来√[解析] 过程②为有氧呼吸第二阶段，发生的场所为线粒体基质，A错误。过程①生成的氨基酸能够在体内合成，是非必需氨基酸，B错误。细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，例如，细胞呼吸产生的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖，C正确。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，D错误。作业手册题组一 的结构与功能1.[2025·安徽马鞍山模拟]细胞作为最基本的生命系统，需要不断从外界获取物质和能量，形成新的组织结构，维持生命的有序和稳定，是驱动生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是( )A.脱去两个磷酸基团生成的产物可作为合成 的原料B.蛋白质在消化道内水解不需要酶的催化C.醋酸杆菌的主要来自有氧呼吸，在线粒体内膜上产生的 最多D.运动过程中体内 的分解速率与合成速率依然保持动态平衡√[解析] 脱去两个磷酸基团后生成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，它是合成的原料，不是合成 的原料，A错误；蛋白质在消化道内水解是在蛋白酶的催化下进行的，B错误；醋酸杆菌是原核生物，没有线粒体，其 主要来自有氧呼吸，C错误；在运动过程中，细胞的耗能增加，的分解速率加快，为了满足能量需求， 的合成速率也会相应加快，所以体内 的分解速率与合成速率依然保持动态平衡，D正确。2.[2025·河北卷] 是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗 的是( )A.肌肉的收缩 B.光合作用的暗反应C. 载体蛋白的磷酸化 D.水的光解[解析] 肌肉收缩需要 水解供能，A不符合题意；光合作用暗反应中的还原需要消耗(来自光反应)，B不符合题意； 载体蛋白磷酸化需 水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意；水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗 ，D符合题意。√3.[2025·福建漳州一模] 荧光检测仪常用于餐饮行业用具微生物含量的检测，其原理是荧光素接受 提供的能量，在荧光素酶的催化下发生氧化反应发出荧光。下列相关叙述错误的是( )A.细胞内 含量相对稳定是测定的重要前提B.荧光强度可反映检测样品中微生物数量的多少C.荧光素被激活氧化发光的过程，属于吸能反应D. 荧光检测仪可用于检测样品中病毒的含量√[解析] 细胞内 含量相对稳定是测定的重要前提，因为检测仪通过荧光强度反映总量，通过总量反映微生物数量，若 含量波动大，则无法准确关联微生物数量，A正确；荧光强度与 含量呈正相关，而微生物数量与 含量呈正相关，因此荧光强度可反映微生物数量，B正确；荧光素被激活氧化发光需要 供能，属于吸能反应(吸能反应需 水解提供能量)，C正确；病毒无细胞结构，自身不含，因此无法通过检测 含量反映病毒数量，D错误。4.[2025·湖北武汉一模]人体肌肉细胞内储存的仅能维持 秒，当细胞内的因能量消耗而减少时，磷酸肌酸 在肌酸激酶的作用下使重新合成 。该供能模式速度非常快，可以在极短的时间内提供大量的能量，但仅能持续 秒。下列叙述错误的是( )A.运动员的举重过程主要依靠该模式供能B.该模式供能持续时间短可能与 含量较低有关C. 可作为驱动细胞生命活动的直接能源物质D.肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持 动态平衡√[解析] 当人体肌肉细胞内含量较少时，磷酸肌酸 在肌酸激酶的作用下使重新合成 ，可以在极短的时间内提供大量的能量，据此推测，运动员的举重过程主要依靠该模式提供能量，A正确；该模式供能持续时间短可能与 含量较低有关，B正确；磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能，磷酸肌酸在肌酸激酶的作用下使重新合成， 水解释放的能量直接用于细胞的生命活动，C错误；细胞呼吸的本质是分解有机物释放能量，释放的能量可以转移到中，所以肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持 动态平衡，D正确。题组二 细胞呼吸方式实验的探究5.[2025·浙江6月选考]某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是( )A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生 的场所均为细胞质基质C.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精D.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的比值大于√[解析] 本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧气或无氧气是实验的自变量，而不是无关变量，A错误。有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解，所以既进行需氧呼吸(产生 的场所是线粒体基质)，又进行厌氧呼吸(产生 的场所是细胞质基质)；无氧组只进行厌氧呼吸，产生 的场所是细胞质基质，B错误。有氧组虽然进行需氧呼吸，但也进行厌氧呼吸(因为氧气不足)，厌氧呼吸会产生酒精；无氧组进行厌氧呼吸，产生酒精，所以有氧组和无氧组均能检测到酒精，C正确。需氧呼吸过程中，葡萄糖分解产生 ；厌氧呼吸过程中，葡萄糖分解产生 。由于有氧组同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，所以有氧组产生的 量比仅进行需氧呼吸时少，那么有氧组和无氧组产生的比值会小于 ，D错误。6.为检验动物细胞呼吸时产生的 和热量，某同学设计了如下装置进行实验，气体流向和所用试剂如图所示，实验前后钟罩内温度有所上升(不考虑微生物活动对实验结果的影响)。下列说法正确的是( )A.温度上升的主要原因是 水解产热B.B、C瓶中的石灰水的作用不一致C.开启空气泵前，有必要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色D.若对照组设置先排尽装置中的氧气并关闭空气泵，则一段时间后C中石灰水也会有明显的颜色变化√[解析] 钟罩内温度上升的主要原因是小白鼠的细胞呼吸过程中有机物的分解产热，A错误；设置B瓶的目的是检验通入钟罩的空气中是否还有 ，设置C瓶的目的是检验小白鼠细胞呼吸是否产生 ,B正确；氢氧化钾溶液本身无色，不会发生颜色变化，也不会变浑浊，无须记录初始颜色，开启空气泵前，不需要观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色，只需要观察和记录后两个锥形瓶中溶液的颜色，C错误；若对照组设置先排尽装置中的氧气并关闭空气泵，则小白鼠进行无氧呼吸，不产生二氧化碳，一段时间后C瓶中石灰水无明显的颜色变化，D错误。题组三 细胞呼吸的方式与过程7.[2025·山东卷]关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是( )A.有氧呼吸的前两个阶段均需要 作为原料B.有氧呼吸的第二阶段需要 作为原料C.无氧呼吸的两个阶段均不产生D.经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失√[解析] 有氧呼吸的前两个阶段均不需要氧气作为原料，第三阶段需要氧气作为原料，A错误；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和 反应，产生二氧化碳、 ，释放少量能量，B正确；无氧呼吸第一阶段产生，第二阶段消耗 ，C错误；经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。8.[2026·安徽合肥月考]如图为北极鲫鱼在缺氧条件下的细胞呼吸机制，其中过程Ⅱ在肌肉细胞中进行，过程Ⅰ在其他细胞中进行，①②表示反应阶段。下列叙述错误的是( )A.①②都发生在细胞质基质中，物质 为丙酮酸B.①产生的 不参与②的反应，会逐渐积累C.肌肉细胞中在产生酒精的同时也会产生D.图示两过程连续进行可有效避免乳酸在体内积累，有利于维持内环境稳态√[解析] 分析题图，①是细胞呼吸的第一阶段，②是无氧呼吸的第二阶段，都发生在细胞质基质中，物质 为丙酮酸，A正确；①产生的 会参与② (无氧呼吸第二阶段)的反应，不会逐渐积累，B错误；肌肉细胞中进行产生酒精的无氧呼吸(过程Ⅱ)，在产生酒精的同时也会产生 ，C正确；题图所示两过程连续进行，其他细胞产生的乳酸可运输到肌肉细胞中转化为酒精排出体外，可有效避免乳酸在体内积累，有利于维持内环境稳态，D正确。9.[2025·重庆沙坪坝区三模]在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰，再氧化分解生成和 。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是( )A.乙酰 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来B.脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃C.糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体D.细胞中葡萄糖分解成丙酮酸过程中有 生成，但不释放能量√[解析] 在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰 ，人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰，所以乙酰 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来，A正确；溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，脂滴自噬过程需要溶酶体中的水解酶发挥作用，所以细胞中溶酶体功能较为活跃，B正确；依据题图信息可知，糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，场所是线粒体，C正确；细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有 生成，同时释放少量能量，D错误。10.[2026·天津滨海新区月考]下图表示真核细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程，顺浓度梯度跨膜运输时驱动 合成酶的运作，催化和合成 。下列有关叙述错误的是( )A. 代表还原型辅酶 Ⅰ，既是能量的载体又是还原剂B.由B侧面到A侧面为吸能过程，伴随着 的合成C.该过程发生在线粒体内膜，是有氧呼吸释放能量最多的阶段D.蓝细菌能进行有氧呼吸，推测其存在类似该电子传递的膜结构√[解析] 代表还原型辅酶Ⅰ，既是能量的载体又是呼吸过程中的还原剂，A正确；分析题图可知， 由B侧面到A侧面是顺浓度梯度运输，催化和合成 ，会释放能量，为放能过程，B错误；题图过程是生成水的过程，发生在线粒体内膜上，是有氧呼吸释放能量最多的阶段，C正确；蓝细菌能进行有氧呼吸，但其没有线粒体，推测其存在类似该电子传递的膜结构，D正确。11.[2025·湖北襄阳一模]在特定的无氧环境下，某些植物根部细胞中无氧呼吸相关酶的基因均可表达，能同时产生乳酸和乙醇。下图为某植物根部在无氧条件下 释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是( )A. 点前，根部细胞的呼吸作用过程中不发生能量的转移B. 点时，根部细胞进行呼吸作用的场所包括细胞质基质和线粒体C. 点后，细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄D.点与点，细胞呼吸分解等量葡萄糖生成 的量相等题组四 细胞呼吸方式的判断及相关计算√[解析] 分析题图， 点前植物根部细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中葡萄糖分解释放能量，一部分以热能形式散失，一部分转移到 中，所以 点前根部细胞的呼吸作用中发生能量的转移，A错误；由题干可知该环境是无氧环境， 点时细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，线粒体是有氧呼吸的主要场所，B错误；橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色， 点后细胞呼吸产物有乙醇，可使橙色的酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，而不是由蓝变绿再变黄，C错误；点与 点，细胞都只进行无氧呼吸，无氧呼吸只在第一阶段产生少量，后续过程不产生 ，所以无氧呼吸过程中无论产物是乳酸还是乙醇，分解等量葡萄糖生成 的量是相同的，D正确。12.[2025·湖南邵阳模拟]下表是不同通气条件下用完全营养液培养一段时间后，甲、乙两个油菜品种根部细胞呼吸产物的检测结果。下列叙述正确的是( )油菜品种及处理方式 甲 乙正常通气 低氧胁迫 正常通气 低氧胁迫产物/ 丙酮酸 0.3 0.32 0.25 0.29乙醇 2.5 4 2.5 6A.正常通气条件下，根部细胞呼吸产生的 均来自线粒体基质B.低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度大于乙品种C.丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度，正常通气更利于油菜生长D.相较于乙品种，甲更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区√[解析] 分析题表，正常通气条件下都有乙醇产生，说明正常通气条件下，根部细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸，根部细胞呼吸产生的来自线粒体基质和细胞质基质，A错误；低氧胁迫条件下，甲品种油菜根部细胞产生的丙酮酸的量与乙品种的差异不大，产生的乙醇的量少于乙品种的，说明甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度小于乙品种的，B错误；正常通气和低氧胁迫条件下，丙酮酸含量的差异不大，不能通过丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度，C错误；在低氧胁迫下，相较于乙品种，甲品种无氧呼吸产生的酒精较少，对根的影响较小，所以甲品种更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区，D正确。13.[2025·山东临沂月考]呼吸商 指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值，将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验，实验室物理条件保持不变，呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖，下列说法正确的是( )A.若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞产生 的场所是线粒体B.若测得呼吸商为 ，则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为C.若测得细胞内酒精值没有增加，则该密闭容器内的气体压强保持不变D.若测得呼吸商为 ，则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能√[解析] 若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞只进行了有氧呼吸，产生的场所是细胞质基质和线粒体，A错误；若测得呼吸商为，即释放的二氧化碳的量/消耗的氧气的量 ，则有氧呼吸消耗氧气的量和释放二氧化碳的量为1，无氧呼吸释放二氧化碳的量也为1，根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式计算得知，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为 ，故有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为 ，B错误；若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞只进行了有氧呼吸，消耗的氧气和产生的二氧化碳体积一致，该密闭容器内的气体压强保持不变，C正确；若测得呼吸商为 ，说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量存在于酒精中,D错误。14.将A、B两个不同品种的油菜种子放在密闭环境中，测定了种子在萌发过程中环境中氧气含量的变化，结果如图所示。下列分析合理的是( )A.实验需在黑暗条件下进行，实验前应对等量A、B品种的油菜种子进行表面消毒处理B.~期间，装置中 含量的变化由油菜种子的有氧呼吸引起，与无氧呼吸无关C.期间， 含量没有发生变化，A、B油菜种子已经死亡D.如将油菜种子替换为等量小麦种子进行实验测定，曲线～ 段的斜率会增大√[解析] 对种子进行表面消毒以避免种子表面微生物细胞呼吸的影响，但种子萌发无须在黑暗条件下进行，A错误；～期间装置中 含量变化与油菜种子的有氧呼吸有关，与无氧呼吸无关，无氧呼吸不消耗 ，B正确；期间， 含量没有发生变化，说明此时的A、B油菜种子没有进行有氧呼吸，如果种子有活性则只进行无氧呼吸，也可能种子已死亡，C错误；油菜种子的脂肪含量比较高，C、 比例高，与等量小麦种子萌发相比，的消耗量更多，如将油菜种子替换为等量小麦种子进行实验测定，曲线～ 段的斜率会减小，D错误。综合应用练15.[2025·四川成都一模] 体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如快跑。回答下列问题：(1)慢跑过程脂肪细胞会发生上图所示过程，据图可知，该过程是有氧呼吸的第____阶段。一般情况下沿着线粒体内膜上的 合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动物质合成，则 为_________。某减肥药可以激活线粒体膜上的蛋白，使也可通过 蛋白流至线粒体基质，此时线粒体内膜上 的合成速率将______(填“增加”或“减慢”)。该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是_____________________________ (写出一点即可)。三和减慢导致细胞供能不足、体温升高[解析] 题图所示过程发生在线粒体内膜，是有氧呼吸的第三阶段。由题意可知，在合成酶的作用下合成 ，据此推断，物质为和 。正常情况下，细胞呼吸释放的能量少部分储存在 中，大部分以热能的形式散失，以维持细胞的能量供应和人体的体温，而某减肥药可以激活线粒体膜上的蛋白，使也可通过 蛋白流至线粒体基质，则通过合成酶流回线粒体基质的减少，推动合成酶合成 的量减少，则能量在体内的转化率降低，造成大量的额外产热，从而导致细胞供能不足和体温过高。(2)人在快跑时，呼吸加剧，呼出的 在细胞中产生的具体部位是____________，葡萄糖在快跑过程中经细胞呼吸被利用，储存在葡萄糖中的能量在该过程的去向有____________________________________。线粒体基质储存在乳酸中、热能耗散、储存在中[解析] 人在快跑时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只在有氧呼吸的第二阶段产生 ，其场所是线粒体基质。人在快跑时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，储存在葡萄糖中的能量去向有储存在乳酸中、热能耗散、储存在 中。(3)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式，可设计相关实验，写出实验设计思路：__________________________________________________________________________________________________________________________。让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，多次测定不同运动强度下的消耗速率和血浆中的乳酸含量[解析] 本实验的目的为判断不同运动强度 (高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式，自变量是运动强度的不同，因变量是代谢产物的种类和生成速率，相应的观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。设计的实验思路见答案。16.[2025·广东东莞月考] 种子萌发初期，种皮会限制 进入种子。蚕豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，同时 被氧化。回答下列问题：(1)种子萌发进行细胞呼吸过程中，产生 的具体部位为__________________________。细胞质基质和线粒体基质[解析] 产生于有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和无氧呼吸的第一阶段，产生 的具体部位是细胞质基质和线粒体基质。(2)种皮被突破的时间点为___(填“”或“ ”)点，理由为__________________________________________________________________________________________________________________________。 点种子无氧呼吸分解的葡萄糖______(填“多于”“少于”或“等于”)有氧呼吸分解的葡萄糖。点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，故该点为种皮被突破的时间点(合理即可)多于[解析] 由题图可知， 点时，乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，说明种皮被突破，氧气可以自由进入种子，故该点为种皮被突破的时间点。点时，种子无氧呼吸与有氧呼吸被氧化的 的相对值相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多。(3)蚕豆种子萌发形成幼苗，在一定的光照强度条件下，检测蚕豆幼苗对 的吸收速率，发现在较低温度左右时，其 吸收速率略大于0，当温度逐渐上升至时，其 吸收速率逐渐增大，直至最大值。从酶活性的角度分析，温度逐渐上升至时，其 吸收速率逐渐增大的原因为 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。温度逐渐上升时，参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度，导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度，最终导致 吸收速率逐渐增大(合理即可)[解析] 光照条件下，蚕豆幼苗既进行光合作用，又进行呼吸作用，温度逐渐上升时，参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度，导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度，最终导致 吸收速率逐渐增大。中小学教育资源及组卷应用平台课时作业(十) ATP与细胞呼吸的过程 (限时:30分钟)题组一 ATP的结构与功能1.[2025·安徽马鞍山模拟] 细胞作为最基本的生命系统,需要不断从外界获取物质和能量,形成新的组织结构,维持生命的有序和稳定,ATP 是驱动生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是 ( )A.ATP脱去两个磷酸基团生成的产物可作为合成DNA的原料B.蛋白质在消化道内水解不需要酶的催化C.醋酸杆菌的ATP 主要来自有氧呼吸,在线粒体内膜上产生的ATP 最多D.运动过程中体内ATP的分解速率与合成速率依然保持动态平衡2.[2025·河北卷] ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是 ( )A.肌肉的收缩B.光合作用的暗反应C.Ca2+载体蛋白的磷酸化D.水的光解3.[2025·福建漳州一模] ATP荧光检测仪常用于餐饮行业用具微生物含量的检测,其原理是荧光素接受ATP提供的能量,在荧光素酶的催化下发生氧化反应发出荧光。下列相关叙述错误的是 ( )A.细胞内ATP含量相对稳定是测定的重要前提B.荧光强度可反映检测样品中微生物数量的多少C.荧光素被激活氧化发光的过程,属于吸能反应D.ATP荧光检测仪可用于检测样品中病毒的含量4.[2025·湖北武汉一模] 人体肌肉细胞内储存的ATP 仅能维持1~3秒,当细胞内的ATP因能量消耗而减少时,磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP。该供能模式速度非常快,可以在极短的时间内提供大量的能量,但仅能持续6~8 秒。下列叙述错误的是 ( )A.运动员的举重过程主要依靠该模式供能B.该模式供能持续时间短可能与C~P含量较低有关C.C~P可作为驱动细胞生命活动的直接能源物质D.肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持ATP动态平衡题组二 细胞呼吸方式实验的探究5.[2025·浙江6月选考] 某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式,设置有氧组和无氧组,装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是 ( )A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质C.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组均可检测到酒精D.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3∶16.为检验动物细胞呼吸时产生的CO2和热量,某同学设计了如下装置进行实验,气体流向和所用试剂如图所示,实验前后钟罩内温度有所上升(不考虑微生物活动对实验结果的影响)。下列说法正确的是 ( )A.温度上升的主要原因是ATP水解产热B.B、C瓶中的石灰水的作用不一致C.开启空气泵前,有必要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色D.若对照组设置先排尽装置中的氧气并关闭空气泵,则一段时间后C中石灰水也会有明显的颜色变化题组三 细胞呼吸的方式与过程7.[2025·山东卷] 关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程,下列说法正确的是 ( )A.有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料B.有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料C.无氧呼吸的两个阶段均不产生NADHD.经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失8.[2026·安徽合肥月考] 如图为北极鲫鱼在缺氧条件下的细胞呼吸机制,其中过程Ⅱ在肌肉细胞中进行,过程Ⅰ在其他细胞中进行,①②表示反应阶段。下列叙述错误的是 ( )A.①②都发生在细胞质基质中,物质X为丙酮酸B.①产生的NADH不参与②的反应,会逐渐积累C.肌肉细胞中在产生酒精的同时也会产生CO2D.图示两过程连续进行可有效避免乳酸在体内积累,有利于维持内环境稳态9.[2025·重庆沙坪坝区三模] 在有氧呼吸中,葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA,再氧化分解生成CO2和H2O。人体缺乏营养时,脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸,进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示,下列叙述错误的是 ( )A.乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等,将糖类和脂质代谢联系起来B.脂滴自噬过程中,细胞中溶酶体功能较为活跃C.糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③,其场所为线粒体D.细胞中葡萄糖分解成丙酮酸过程中有[H]生成,但不释放能量10.[2026·天津滨海新区月考] 下图表示真核细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H+顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述错误的是 ( )A.NADH代表还原型辅酶 Ⅰ ,既是能量的载体又是还原剂B.H+由B侧面到A侧面为吸能过程,伴随着ATP的合成C.该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段D.蓝细菌能进行有氧呼吸,推测其存在类似该电子传递的膜结构题组四 细胞呼吸方式的判断及相关计算11.[2025·湖北襄阳一模] 在特定的无氧环境下,某些植物根部细胞中无氧呼吸相关酶的基因均可表达,能同时产生乳酸和乙醇。下图为某植物根部在无氧条件下CO2释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是 ( )A.a点前,根部细胞的呼吸作用过程中不发生能量的转移B.b点时,根部细胞进行呼吸作用的场所包括细胞质基质和线粒体C.a点后,细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄D.a点与b点,细胞呼吸分解等量葡萄糖生成ATP的量相等12.[2025·湖南邵阳模拟] 下表是不同通气条件下用完全营养液培养一段时间后,甲、乙两个油菜品种根部细胞呼吸产物的检测结果。下列叙述正确的是 ( )油菜品种及 处理方式 甲 乙正常 通气 低氧 胁迫 正常 通气 低氧 胁迫产物/ (μmol/g) 丙酮酸 0.3 0.32 0.25 0.29乙醇 2.5 4 2.5 6A.正常通气条件下,根部细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质B.低氧胁迫条件下,甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度大于乙品种C.丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度,正常通气更利于油菜生长D.相较于乙品种,甲更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区13.[2025·山东临沂月考] 呼吸商(RQ)指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值,将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验,实验室物理条件保持不变,呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖,下列说法正确的是 ( )A.若测得细胞内酒精值没有增加,则细胞产生ATP的场所是线粒体B.若测得呼吸商为2/1,则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为3/1C.若测得细胞内酒精值没有增加,则该密闭容器内的气体压强保持不变D.若测得呼吸商为2/1,则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能14.将A、B两个不同品种的油菜种子放在密闭环境中,测定了种子在萌发过程中环境中氧气含量的变化,结果如图所示。下列分析合理的是 ( )A.实验需在黑暗条件下进行,实验前应对等量A、B品种的油菜种子进行表面消毒处理B.O~t1期间,装置中O2含量的变化由油菜种子的有氧呼吸引起,与无氧呼吸无关C.t1~t2期间,O2含量没有发生变化,A、B油菜种子已经死亡D.如将油菜种子替换为等量小麦种子进行实验测定,曲线O~t1段的斜率会增大综合应用练15.[2025·四川成都一模] 体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能,如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外,还会进行无氧呼吸,如快跑。回答下列问题:慢跑过程脂肪细胞会发生上图所示过程,据图可知,该过程是有氧呼吸的第 阶段。一般情况下H+沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质,推动物质X合成ATP,则X为 。某减肥药可以激活线粒体膜上的UCP2蛋白,使H+也可通过UCP2蛋白流至线粒体基质,此时线粒体内膜上ATP的合成速率将 (填“增加”或“减慢”)。该药物能够加快体内有机物的消耗,但会严重危害健康,具体危害是 (写出一点即可)。 (2)人在快跑时,呼吸加剧,呼出的CO2在细胞中产生的具体部位是 ,葡萄糖在快跑过程中经细胞呼吸被利用,储存在葡萄糖中的能量在该过程的去向有 。 (3)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,可设计相关实验,写出实验设计思路: 。 16.[2025·广东东莞月考] 种子萌发初期,种皮会限制O2进入种子。蚕豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,同时NADH被氧化。回答下列问题:(1)种子萌发进行细胞呼吸过程中,产生NADH的具体部位为 。 (2)种皮被突破的时间点为 (填“p”或“q”)点,理由为 。q点种子无氧呼吸分解的葡萄糖 (填“多于”“少于”或“等于”)有氧呼吸分解的葡萄糖。 (3)蚕豆种子萌发形成幼苗,在一定的光照强度条件下,检测蚕豆幼苗对CO2的吸收速率,发现在较低温度(5 ℃左右)时,其CO2吸收速率略大于0,当温度逐渐上升至40 ℃时,其CO2吸收速率逐渐增大,直至最大值。从酶活性的角度分析,温度逐渐上升至40 ℃时,其CO2吸收速率逐渐增大的原因为 。 课时作业(十) ATP与细胞呼吸的过程1.D [解析] ATP脱去两个磷酸基团后生成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,它是合成RNA的原料,不是合成DNA的原料,A错误;蛋白质在消化道内水解是在蛋白酶的催化下进行的,B错误;醋酸杆菌是原核生物,没有线粒体,其ATP主要来自有氧呼吸,C错误;在运动过程中,细胞的耗能增加,ATP的分解速率加快,为了满足能量需求,ATP的合成速率也会相应加快,所以体内ATP的分解速率与合成速率依然保持动态平衡,D正确。2.D [解析] 肌肉收缩需要ATP水解供能,A不符合题意;光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应),B不符合题意;Ca2+载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量,C不符合题意;水的光解发生在光反应阶段,由光能驱动,不消耗ATP,D符合题意。3.D [解析] 细胞内ATP含量相对稳定是测定的重要前提,因为检测仪通过荧光强度反映ATP总量,通过ATP总量反映微生物数量,若ATP含量波动大,则无法准确关联微生物数量,A正确;荧光强度与ATP含量呈正相关,而微生物数量与ATP含量呈正相关,因此荧光强度可反映微生物数量,B正确;荧光素被激活氧化发光需要ATP供能,属于吸能反应(吸能反应需ATP水解提供能量),C正确;病毒无细胞结构,自身不含ATP,因此无法通过检测ATP含量反映病毒数量,D错误。4.C [解析] 当人体肌肉细胞内ATP含量较少时,磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP,可以在极短的时间内提供大量的能量,据此推测,运动员的举重过程主要依靠该模式提供能量,A正确;该模式供能持续时间短可能与C~P含量较低有关,B正确;磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能,磷酸肌酸在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP,ATP水解释放的能量直接用于细胞的生命活动,C错误;细胞呼吸的本质是分解有机物释放能量,释放的能量可以转移到ATP中,所以肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持ATP动态平衡,D正确。5.C [解析] 本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式,有氧气或无氧气是实验的自变量,而不是无关变量,A错误。有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解,所以既进行需氧呼吸(产生CO2的场所是线粒体基质),又进行厌氧呼吸(产生CO2的场所是细胞质基质);无氧组只进行厌氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,B错误。有氧组虽然进行需氧呼吸,但也进行厌氧呼吸(因为氧气不足),厌氧呼吸会产生酒精;无氧组进行厌氧呼吸,产生酒精,所以有氧组和无氧组均能检测到酒精,C正确。需氧呼吸过程中,1 mol葡萄糖分解产生6 mol CO2;厌氧呼吸过程中,1 mol葡萄糖分解产生2 mol CO2。由于有氧组同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,所以有氧组产生的CO2量比仅进行需氧呼吸时少,那么有氧组和无氧组产生的CO2比值会小于6∶2=3∶1,D错误。6.B [解析] 钟罩内温度上升的主要原因是小白鼠的细胞呼吸过程中有机物的分解产热,A错误;设置B瓶的目的是检验通入钟罩的空气中是否还有CO2,设置C瓶的目的是检验小白鼠细胞呼吸是否产生CO2,B正确;氢氧化钾溶液本身无色,不会发生颜色变化,也不会变浑浊,无须记录初始颜色,开启空气泵前,不需要观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色,只需要观察和记录后两个锥形瓶中溶液的颜色,C错误;若对照组设置先排尽装置中的氧气并关闭空气泵,则小白鼠进行无氧呼吸,不产生二氧化碳,一段时间后C瓶中石灰水无明显的颜色变化,D错误。7.B [解析] 有氧呼吸的前两个阶段均不需要氧气作为原料,第三阶段需要氧气作为原料,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应,产生二氧化碳、NADH,释放少量能量,B正确;无氧呼吸第一阶段产生NADH,第二阶段消耗NADH,C错误;经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸或乙醇中,只释放出少量能量,D错误。8.B [解析] 分析题图,①是细胞呼吸的第一阶段,②是无氧呼吸的第二阶段,都发生在细胞质基质中,物质X为丙酮酸,A正确;①产生的NADH会参与②(无氧呼吸第二阶段)的反应,不会逐渐积累,B错误;肌肉细胞中进行产生酒精的无氧呼吸(过程Ⅱ),在产生酒精的同时也会产生CO2,C正确;题图所示两过程连续进行,其他细胞产生的乳酸可运输到肌肉细胞中转化为酒精排出体外,可有效避免乳酸在体内积累,有利于维持内环境稳态,D正确。9.D [解析] 在有氧呼吸中,葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰CoA,人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰CoA,所以乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等,将糖类和脂质代谢联系起来,A正确;溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,脂滴自噬过程需要溶酶体中的水解酶发挥作用,所以细胞中溶酶体功能较为活跃,B正确;依据题图信息可知,糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③,场所是线粒体,C正确;细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有[H]生成,同时释放少量能量,D错误。10.B [解析] NADH代表还原型辅酶Ⅰ,既是能量的载体又是呼吸过程中的还原剂,A正确;分析题图可知,H+由B侧面到A侧面是顺浓度梯度运输,催化ADP和Pi合成ATP,会释放能量,为放能过程,B错误;题图过程是生成水的过程,发生在线粒体内膜上,是有氧呼吸释放能量最多的阶段,C正确;蓝细菌能进行有氧呼吸,但其没有线粒体,推测其存在类似该电子传递的膜结构,D正确。11.D [解析] 分析题图,a点前植物根部细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸过程中葡萄糖分解释放能量,一部分以热能形式散失,一部分转移到ATP中,所以a点前根部细胞的呼吸作用中发生能量的转移,A错误;由题干可知该环境是无氧环境,b点时细胞只进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,线粒体是有氧呼吸的主要场所,B错误;橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色,a点后细胞呼吸产物有乙醇,可使橙色的酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色,而不是由蓝变绿再变黄,C错误;a点与b点,细胞都只进行无氧呼吸,无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,后续过程不产生ATP,所以无氧呼吸过程中无论产物是乳酸还是乙醇,分解等量葡萄糖生成ATP的量是相同的,D正确。12.D [解析] 分析题表,正常通气条件下都有乙醇产生,说明正常通气条件下,根部细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸,根部细胞呼吸产生的CO2来自线粒体基质和细胞质基质,A错误;低氧胁迫条件下,甲品种油菜根部细胞产生的丙酮酸的量与乙品种的差异不大,产生的乙醇的量少于乙品种的,说明甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度小于乙品种的,B错误;正常通气和低氧胁迫条件下,丙酮酸含量的差异不大,不能通过丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度,C错误;在低氧胁迫下,相较于乙品种,甲品种无氧呼吸产生的酒精较少,对根的影响较小,所以甲品种更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区,D正确。13.C [解析] 若测得细胞内酒精值没有增加,则细胞只进行了有氧呼吸,产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,A错误;若测得呼吸商为2/1,即释放的二氧化碳的量/消耗的氧气的量=2/1,则有氧呼吸消耗氧气的量和释放二氧化碳的量为1,无氧呼吸释放二氧化碳的量也为1,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式计算得知,有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/6,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/2,故有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为1/3,B错误;若测得细胞内酒精值没有增加,则细胞只进行了有氧呼吸,消耗的氧气和产生的二氧化碳体积一致,该密闭容器内的气体压强保持不变,C正确;若测得呼吸商为2/1,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量存在于酒精中,D错误。14.B [解析] 对种子进行表面消毒以避免种子表面微生物细胞呼吸的影响,但种子萌发无须在黑暗条件下进行,A错误;O~t1期间装置中O2含量变化与油菜种子的有氧呼吸有关,与无氧呼吸无关,无氧呼吸不消耗O2,B正确;t1~t2期间,O2含量没有发生变化,说明此时的A、B油菜种子没有进行有氧呼吸,如果种子有活性则只进行无氧呼吸,也可能种子已死亡,C错误;油菜种子的脂肪含量比较高,C、H比例高,与等量小麦种子萌发相比,O2的消耗量更多,如将油菜种子替换为等量小麦种子进行实验测定,曲线O~t1段的斜率会减小,D错误。15.(1)三 ADP和Pi 减慢 导致细胞供能不足、体温升高(2)线粒体基质 储存在乳酸中、热能耗散、储存在ATP中(3)让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后,多次测定不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中的乳酸含量[解析] (1)题图所示过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸的第三阶段。由题意可知,X在ATP合成酶的作用下合成ATP,据此推断,物质X为ADP和Pi。正常情况下,细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中,大部分以热能的形式散失,以维持细胞的能量供应和人体的体温,而某减肥药可以激活线粒体膜上的UCP2蛋白,使H+也可通过UCP2蛋白流至线粒体基质,则通过ATP合成酶流回线粒体基质的H+减少,推动ATP合成酶合成ATP的量减少,则能量在体内的转化率降低,造成大量的额外产热,从而导致细胞供能不足和体温过高。(2)人在快跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2,其场所是线粒体基质。人在快跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,储存在葡萄糖中的能量去向有储存在乳酸中、热能耗散、储存在ATP中。(3)本实验的目的为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,自变量是运动强度的不同,因变量是代谢产物的种类和生成速率,相应的观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。设计的实验思路见答案。16.(1)细胞质基质和线粒体基质(2)p p点乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,故该点为种皮被突破的时间点(合理即可) 多于(3)温度逐渐上升时,参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度,导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度,最终导致CO2吸收速率逐渐增大(合理即可)[解析] (1)NADH产生于有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和无氧呼吸的第一阶段,产生NADH的具体部位是细胞质基质和线粒体基质。(2)由题图可知,p点时,乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,说明种皮被突破,氧气可以自由进入种子,故该点为种皮被突破的时间点。q点时,种子无氧呼吸与有氧呼吸被氧化的NADH的相对值相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可知,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多。(3)光照条件下,蚕豆幼苗既进行光合作用,又进行呼吸作用,温度逐渐上升时,参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度,导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度,最终导致CO2吸收速率 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第9讲 第1课时 ATP与细胞呼吸的过程.docx 第9讲 第1课时 ATP与细胞呼吸的过程.pptx 课时作业(十) ATP与细胞呼吸的过程.docx
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