新高考2024高考生物一轮复习必修部分模块1分子与细胞第3单元细胞的能量供应和利用第2讲ATP与细胞呼吸学案新人教版

PAGE23-第2讲ATP与细胞呼吸▌考纲研读备考定位▌考纲要求核心素养1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)。2.细胞呼吸(Ⅱ)。3.试验：探究酵母菌的呼吸方式。1.生命观念——通过对ATP的结构和功能，细胞呼吸类型和过程的学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点2.理性思维——通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式的推断，培育对问题进行推理，并做出合理推断的实力3.科学探究——通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的试验，驾驭对生物学问题进行初步探究的实力考点一ATP的结构、功能和利用ZIZHUXUEXITANJIUTISHENG自主学习·探究提升eq\x(基)eq\x(础)eq\x(梳)eq\x(理)1．ATP的结构概念图2．ATP的合成与利用3．ATP与ADP的相互转化(据图填表)项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶1))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶2))ADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位eq\x(思)eq\x(维)eq\x(辨)eq\x(析)易错整合，推断正误。(1)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生，神经细胞兴奋后复原为静息状态消耗ATP(全国卷Ⅰ，T1AD)(√)(2)DNA与ATP中所含元素的种类相同(全国卷Ⅰ，T1A)(√)(3)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团(×)(4)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(四川卷，T1D)(×)(5)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源(×)(6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(×)(7)在蛋白质合成过程中，ATP会转化为ADP(√)(8)细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生(海南卷，T4D)(√)eq\x(延)eq\x(伸)eq\x(探)eq\x(究)下图为ATP的结构简图，请分析：(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？(3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？[提示](1)图示a处应为“—OH”，即该五碳糖为“核糖”。(2)图示b为一般磷酸键，c、d则为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。(3)图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。KAODIANTUPOPOUXINANDIAN考点突破·剖析难点eq\x(重)eq\x(难)eq\x(精)eq\x(讲)1．概括ATP与核苷酸的关系2．理清ATP的合成、利用与细胞代谢的关系3．明确ATP产生与O2间的关系eq\x(精)eq\x(准)eq\x(命)eq\x(题)考向一ATP的结构与功能例1(2024·河北衡水高三生物)下列涉及ATP的相关叙述，错误的是(D)A．苯和乙醇的跨膜运输都不须要消耗ATPB．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成C．细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性D．葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应，此反应正常进行须要ATP供应能量[解析]苯和乙醇通过自由扩散出入细胞，其跨膜运输都不须要消耗ATP，A项正确；ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B项正确；全部生物均以ATP作为生命活动的干脆能源物质，说明生物界具有统一性，C项正确；葡萄糖和果糖合成蔗糖为吸能反应，D项错误。技巧点拨ATP、DNA、RNA、核苷酸结构中“A”的含义辨析(1)ATP结构中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA结构中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。(3)RNA结构中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。(4)核苷酸结构中的A为腺嘌呤。可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。〔对应训练〕1．(2024·天津市六校高三期末)酶和ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的是(C)A．ATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应通常伴随ATP的水解B．UTP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位C．叶肉细胞细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程可使得ATP转化为ADP的速率加快[解析]ATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应通常伴随ATP的水解，A项正确；UTP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有尿嘧啶核糖核苷酸，尿嘧啶核糖核苷酸是构成RNA类酶的基本组成单位之一，B项正确；细胞质中消耗的ATP来自细胞呼吸，叶绿体中光反应产生的ATP只能用于暗反应，C项错误；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个须要消耗ATP的胞吐过程，故该过程可使得ATP转化为ADP的速率加快，D项正确。考向二ATP与ADP相互转化例2(2024·三湘名校教化联盟高三第一次大联考)人在激烈运动的状态下，每分钟约有1.5kg的ATP转化成ADP。下列叙述错误的是(B)A．ATP与ADP相互转化的供能机制是生物界的共性B．细胞内ATP与ADP的相互转化是可逆反应C．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通D．活细胞中，ATP与ADP的相互转化时刻不停地进行[解析]细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，A、D正确；ATP和ADP的转化中，能量不行逆，物质可逆，因此不是可逆反应，B错误；放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，C正确。归纳总结细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP：光反应消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等线粒体产生ATP：有氧呼吸其次、三阶段消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等核糖体消耗ATP：蛋白质合成细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等〔对应训练〕2．(不定项选择题)如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图推断，有关叙述错误的是(ABD)A．甲为ADP，大肠杆菌体内ATP→甲过程发生在线粒体中B．催化丙→乙→甲过程的酶与酶3、酶2相同C．酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放，且乙→丙释放的能量最少D．物质丙是构成RNA的基本组成物质之一[解析]图中甲为ADP，大肠杆菌是原核生物，细胞中没有线粒体，A错误；酶具有专一性，酶2和酶3分别是催化甲→乙和乙→丙的酶，催化丙→乙→甲过程的酶是另一种酶，它们不相同，B错误；物质丙为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，物质乙为腺嘌呤核糖核苷酸，物质乙是构成RNA的基本组成物质之一，D错误。考点二细胞呼吸的过程ZIZHUXUEXITANJIUTISHENG自主学习·探究提升eq\x(基)eq\x(础)eq\x(梳)eq\x(理)1．细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2．细胞的有氧呼吸(1)过程图解(2)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)。3．无氧呼吸4．不同生物无氧呼吸产物eq\x(思)eq\x(维)eq\x(辨)eq\x(析)易错整合，推断正误。(1)与风干前相比风干种子中细胞呼吸作用的强度高(2024·全国卷Ⅱ，4C)(×)(2)与风干前相比风干种子中有机物的消耗减慢(2024·全国卷Ⅱ，4A)(√)(3)“乳酸菌无氧呼吸的其次阶段需ATP水解供应能量”(2024·天津卷，2D)(×)(4)破伤风芽孢杆菌相宜生活在有氧环境中(全国卷Ⅱ，3C)(×)eq\x(延)eq\x(伸)eq\x(探)eq\x(究)1．(必修1教材P94“小字内容及相关信息”改编)1mol葡萄糖彻底氧化分解及分解成乳酸时分别释放多少能量？其中有多少能量储存于ATP中？两者有何差异及共性？热能散失是否是能源奢侈？[提示]1mol葡萄糖彻底氧化分说明放的能量是2870kJ，其中有1161kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。而1mol葡萄糖分解成乳酸时释放196.65kJ的能量其中有61.08kJ左右转移至ATP中，两者的共性是多数能量以热能形式散失，差异是彻底氧化分说明放能量较多，热能散失是维持体温所必需的，并非能源奢侈。2．(教材P95“旁栏思索题”改编)用酵母菌酿制的葡萄酒，其酒精度为何只能维持在12%～16%?[提示]一般来说，假如无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的状况下，随着发酵产物(如酒精)的增多，养分物质的削减以及pH发生改变等的影响，它的繁殖速率渐渐下降，死亡率渐渐上升，酒精发酵最终就会停止，故葡萄酒的酒精度不会接着上升。KAODIANTUPOPOUXINANDIAN考点突破·剖析难点eq\x(重)eq\x(难)eq\x(精)eq\x(讲)1．过程图解2．有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸区分场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件氧气，多种酶无氧气，多种酶物质改变葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2能量改变释放大量能量，产生大量ATP释放少量能量，产生少量ATP特点受O2和温度等因素的影响有氧气存在时，无氧呼吸受抑制联系二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP■有关细胞呼吸的7个易错点(1)有H2O生成的肯定是有氧呼吸，有CO2生成的可能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但肯定不是乳酸发酵。(2)不同生物无氧呼吸的产物不同，其干脆缘由在于催化反应的酶不同，根本缘由在于限制酶合成的基因不同或基因的选择性表达。(3)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。(4)水稻等植物长期水淹后烂根的缘由是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。(5)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(6)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。eq\x(精)eq\x(准)eq\x(命)eq\x(题)考向一细胞呼吸的过程例3(2024·乌鲁木齐高三其次次诊断)下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是(D)A．进行无氧呼吸的细胞不含线粒体B．破伤风杆菌的大量繁殖须要有氧呼吸供应能量C．人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质中D．糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞[解析]酵母菌细胞含有线粒体，但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸，A错误；破伤风杆菌是厌氧菌，其繁殖须要的能量来自无氧呼吸，B错误；人体无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，C错误；糖类彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，都可通过自由扩散运出细胞，D正确。易错提示须要规避的4个有氧呼吸易错点(1)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)细胞呼吸中有H2O生成肯定是有氧呼吸，有CO2生成不肯定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成肯定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。(3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。(4)葡萄糖分子不能干脆进入线粒体被分解，必需在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。〔对应训练〕3．(不定项选择题)下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是(CD)A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生C．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为酒精D．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2[解析]题图为细胞呼吸的全过程，①②过程为无氧呼吸，①④③过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体中；无氧呼吸的第一阶段也产生[H]。考向二细胞呼吸类型的推断及相关计算例4(2024年·湖南省岳阳市高考生物一模)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的改变结果。下列说法正确的是(D)CO2释放量O2汲取量甲120乙86丙1010A．在甲条件下进行产生CO2和乳酸的无氧呼吸B．在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖多于无氧呼吸C．在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D．在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体[解析]甲条件下只释放二氧化碳，不消耗氧气，所以只进行无氧呼吸，种子的无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，A错误；乙条件下，二氧化碳的释放量大于氧气的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。由表格数据可知，CO2的释放量为8mol，而O2的汲取量为6mol，因为有氧呼吸消耗氧气的量等于释放的二氧化碳的量，所以汲取6mol的氧气就释放6mol的二氧化碳，这样无氧呼吸释放的二氧化碳就是8mol－6mol＝2mol，依据有氧呼吸的方程式释放6mol的二氧化碳须要消耗1mol的葡萄糖，依据无氧呼吸的方程式释放2mol的二氧化碳须要消耗1mol的葡萄糖，所以乙条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多，B错误；丙条件下，二氧化碳的释放量等于氧气的消耗量，故只进行有氧呼吸。表格中的数据无法说明丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值，C错误；乙条件下有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，故乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体，D正确。故选D。技巧点拨1．推断细胞呼吸方式的三大依据2．呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)(1)有氧呼吸：葡萄糖：O2∶CO2＝1∶6∶6。(2)无氧呼吸：葡萄糖：CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。〔对应训练〕4．呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/汲取的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是(B)A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C．为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点D．C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的改变而改变[解析]从题干中获得信息，理解呼吸熵是解题的关键。依据呼吸熵的含义可知，呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强；B点氧分压大于A点，B点呼吸熵小于A点，故B点有氧呼吸强度大于A点；C点时只进行有氧呼吸，有机物消耗较快，不利于产品的保存；C点以后呼吸熵为1，细胞只进行有氧呼吸，在肯定范围内，随着氧分压的增大，细胞呼吸强度仍会加强。考点三影响细胞呼吸的因素及其应用ZIZHUXUEXITANJIUTISHENG自主学习·探究提升eq\x(基)eq\x(础)eq\x(梳)eq\x(理)1．温度(1)影响原理：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。(2)曲线分析：①a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。②温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。③温度高于a时，随温度上升，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。(3)实际应用：①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。②促进生长：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，削减有机物的消耗，提高蔬菜的产量。2．氧气(1)影响原理：氧气促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。(2)曲线分析：①A点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的上升，无氧呼吸速率减慢。B点时，有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；C、D点：横坐标相同，无氧呼吸停止。③氧浓度在0～20%时，随氧浓度上升，有氧呼吸速率渐渐加快。④随氧浓度的上升，细胞呼吸速领先减慢后加快，最终趋于稳定。⑤氧浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。(3)实际应用：①保鲜：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。②促进生长：农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量，促进根部有氧呼吸促进生长。③防止无氧呼吸：陆生植物长时间水淹，土壤中氧含量降低，植物因无氧呼吸产生的酒精积累而烂根。④限制呼吸方式：制葡萄酒时，初期进行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，发酵时严格限制无氧环境，促进酵母菌的无氧呼吸。3．二氧化碳(1)影响原理：CO2是细胞呼吸的终产物，积累过多会抑制细胞呼吸。(2)曲线分析：(3)实际应用：①保鲜：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。②抑菌：薯片等食品充气保存，可抑制微生物的繁殖。4．水含量(1)影响原理：①各种生化反应需溶解在水中才能进行，自由水含量上升，新陈代谢加快。②水是有氧呼吸的反应物之一，含水量会影响细胞呼吸的进行。(2)实际应用：①抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存。②促进细胞呼吸：浸泡有利于种子的萌发。eq\x(思)eq\x(维)eq\x(辨)eq\x(析)易错整合，推断正误。(1)同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异(√)(2)严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少(×)(3)粮食种子相宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中贮存(×)(4)温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量(√)(5)猛烈运动时，氧气供应不足，肌肉细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸(×)eq\x(延)eq\x(伸)eq\x(探)eq\x(究)氧气影响细胞呼吸的曲线分析(1)O2浓度在2.5%～10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？(2)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？(3)在保存蔬菜、水果时，应选择哪一点对应的O2浓度？为什么？[提示](1)O2浓度在2.5%～10%之间时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸。(2)不是。依据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。(3)应选择R点对应的O2浓度，因为此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少。KAODIANTUPOPOUXINANDIAN考点突破·剖析难点eq\x(重)eq\x(难)eq\x(精)eq\x(讲)1．内部因素——遗传因素(确定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于养分器官。2．应用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低温储存\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(粮食,水果、蔬菜零上低温)),种植大棚作物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白天：适当升温,夜间：适当降温))))■(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。(2)随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但随着氧气浓度的上升，有氧呼吸渐渐增加，细胞呼吸总强度增大。(3)从化学平衡的角度分析，高浓度的CO2在肯定程度上可以抑制细胞呼吸。(4)储存种子须要低氧、低温、干燥的环境，储存水果蔬菜须要低氧、零上低温、低湿的环境，以削减有机物的消耗。eq\x(精)eq\x(准)eq\x(命)eq\x(题)考向一环境因素对细胞呼吸的影响例5科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是(B)A．20h内，果肉细胞产生ATP的场全部细胞质基质、线粒体、叶绿体B．50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加C．50h后，30℃时有氧呼吸速率比2℃和15℃时慢，是因为温度高使酶活性降低D．试验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大[解析]果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场全部细胞质基质、线粒体，A项错误，50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2消耗完，之后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加，B项正确、C项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，D项错误。〔对应训练〕5．如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是(B)A．从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制[解析]甲图中B点温度下植物细胞呼吸相对速率最大，说明该温度下细胞呼吸最旺盛；随着氧气浓度增大有氧呼吸增加，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸；细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖；有氧呼吸须要酶的参加，温度会影响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量限制，使曲线Ⅱ最终趋于平衡。考向二细胞呼吸原理的应用例6(2024·吉林省辽源市高三期末)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(C)选项应用措施目的A.种子贮存晒干降低自由水含量，降低细胞呼吸B.乳酸菌制作酸奶密封加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵C.水果保鲜零下低温降低酶的活性，降低细胞呼吸D.栽种庄稼疏松土壤促进根有氧呼吸，利于汲取矿质离子[解析]粮油种子的贮藏，必需降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以削减有机物的消耗，A正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B正确；水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，但温度不能太低，C错误；植物根对矿质元素的汲取过程是一个主动运输过程，须要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为根汲取矿质离子供应更多的能量，D正确。〔对应训练〕6．(2024·福建福州期末)下列关于细胞呼吸原理及应用的叙述，正确的是(C)A．马拉松运动时，肌细胞无氧呼吸产生CO2B．伤口较浅时，破伤风芽孢杆菌进行有氧呼吸繁殖快C．中耕松土能促进根系细胞的有氧呼吸，有利于根汲取无机盐D．利用酵母菌在持续通气的发酵罐中进行无氧呼吸可以生产酒精[解析]人体肌细胞进行无氧呼吸的产物为乳酸，不产生二氧化碳，A错误；破伤风芽孢杆菌是厌氧菌，只进行无氧呼吸，B错误；中耕松土能增加土壤中氧气含量，从而促进根系细胞的有氧呼吸，在细胞有氧呼吸过程中会产生更多的ATP，能为主动运输汲取无机盐供应更多的能量，C正确；酵母菌无氧呼吸的产物为酒精，若在发酵罐中持续通气，酵母菌将进行有氧呼吸，大量繁殖，不产生酒精，D错误。考点四试验：探究酵母菌细胞呼吸的方式及呼吸类型、速率的测定方法ZIZHUXUEXITANJIUTISHENG自主学习·探究提升eq\x(基)eq\x(础)eq\x(梳)eq\x(理)1．试验原理(1)酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式：(2)细胞呼吸产物的检测：产物试剂现象(颜色改变)CO2澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色→绿色→黄色酒精在酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液橙色→灰绿色2．试验步骤(1)配制酵母菌培育液：酵母菌＋质量分数为5%的葡萄糖溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。(2)如图连接好试验装置：(3)放置一段时间后视察试验现象。①视察两组装置中澄清石灰水的改变。②检测是否有酒精产生：取A、B瓶中滤液各2mL分别注入A、B两支干净的试管中。向两试管中分别滴加酸性重铬酸钾溶液0.5mL，并振荡。视察试管中溶液的颜色改变。3．试验现象甲组乙组澄清的石灰水培育液澄清的石灰水培育液现象变混浊橙色变混浊灰绿色4．试验结论KAODIANTUPOPOUXINANDIAN考点突破·剖析难点eq\x(重)eq\x(难)eq\x(精)eq\x(讲)1．种子萌发时细胞呼吸类型的试验探究(1)试验设计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)：(2)试验结果预料和结论试验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精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乳酸的无氧呼吸2．种子萌发时呼吸速率的测定(1)试验装置(如右图)(2)指标及原理①指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2的释放量或O2的汲取量来表示。②原理：组织细胞呼吸作用汲取O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液汲取，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体积即表示呼吸速率。(3)物理误差的校正①假如试验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。②假如试验材料是种子，为防止微生物的细胞呼吸对试验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置比照试验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。eq\x(精)eq\x(准)eq\x(命)eq\x(题)考向一细胞呼吸方式探究试验例7(2024·山东齐鲁教科研协作体联考)如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置，下列说法正确的是(D)A．装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸B．装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸C．装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡D．装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸[解析]装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，A错误，D正确。装置一中液滴不移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸，C错误。〔对应训练〕7．(2024·湖北省黄冈市高三期末)下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式试验的叙述正确的是(C)A．选择酵母菌为试验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物，易于培育B．通过设置有氧(比照组)和无氧(试验组)的比照，易于推断酵母菌的呼吸方式C．将进气管、排气管与锥形瓶连接后须要进行气密性检查，确保不漏气D．试验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色改变[解析]在探究酵母菌细胞呼吸方式的试验中，选择酵母菌为试验材料的确是因为酵母菌具有兼性厌氧且易于培育的特点，但它不是自养型生物，A错误；在该试验中所设置的有氧组和无氧组都是试验组，是为了相互对比，易于推断酵母菌的呼吸方式，B错误；为了保证明验结果的精确性，通常都要将进气管、排气管与锥形瓶连接后须要进行气密性检查，确保不漏气，C正确；本试验的因变量是酵母菌CO2的产生快慢和是否有酒精生成，D错误。考向二细胞呼吸速率的测定例8某同学用如下图所示试验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。试验所用毛细管横截面积为1mm2，试验起先时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析正确的是(B)试验时间(min)101520253035液滴移动距离(min)032.565100130162.5A．图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动B．在20～30min内氧气的平均汲取速率为6.5mm3/minC．如将X换为清水，并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率D．增设的比照试验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中[解析]X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动；在20～30min内氧气的平均汲取速率为(130－65)×1÷10＝6.5(mm3/min)；果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动；比照试验应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装置置于相同的环境中，重复上述试验。〔对应训练〕8．(2024·河南名校联考)某探讨小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了以下的试验装置。试验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5min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：时间min距离mm组别0510152025萌发的种子0816232934蚯蚓04.5911.513.515.5表1(注∶表中距离为有色液滴移动的距离)(1)装置图中的Y溶液是NaOH溶液，其作用是汲取试验过程中细胞呼吸产生的CO2。设置乙装置的目的是解除微生物及环境因素对试验的干扰(或比照作用)。(2)试验起先后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向左移动(填“左”或“右”)，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是0.9_mm/min。(3)另一组该试验装置每隔5min测量时，将注射器活塞往下(填“上”或“下”)移动，待有色液滴回到试验起先时的位置停止，依据活塞移动距离可测出气体的改变量，其中以小麦种子为材料的结果如表2所示∶时间(min)0510152025注射器量取的气体改变体积(mL)01.53.04.25.05.5表2分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为0.22_mL/min，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越弱。[解析](1)甲、乙装置中所放置的Y溶液为NaOH溶液，用以汲取呼吸作用产生的CO2，可以通过测量O2量的改变测定呼吸速率，乙装置的作用是比照，可解除微生物及环境因素对试验的干扰。(2)试验起先后，若保持注射器的活塞不动，甲装置进行有氧呼吸消耗O2，有色液滴会向左移动。将以蚯蚓为材料的试验装置所测得的液滴移动的距离之差除以时间，即为液滴移动的速率，由表可知在最初的0～5min和5～10min内有色液滴移动的速率最大，为4.5÷5＝0.9(mm/min)。(3)甲装置内O2被消耗，生成的CO2被NaOH溶液汲取，气压下降，若要保持有色液滴的位置不变，需将注射器活塞往下移动；将量取的气体改变体积除以时间即为有氧呼吸速率，由表可知，在此过程中，有氧呼吸速率＝5.5÷25＝0.22(mL/min)；且此过程中，前10min有氧呼吸速率较大，后15min呼吸强度渐渐减弱。课末总结1．〔思维导图〕2．〔简答题常考长句分析〕某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2汲取速率的改变趋势如图所示。请据图回答下列问题：(1)在12～24h期间，呼吸速率渐渐增加，在此期间呼吸作用的主要方式和产物是：以无氧呼吸为主，产生酒精和二氧化碳，据此分析豆科植物种子掩埋过深导致腐烂的缘由是：掩埋过深时氧气供应不足，种子进行无氧呼吸产生的酒精积累过多，对细胞有毒害作用，导致腐烂。(2)从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会削减，主要缘由是种子不进行光合作用制造有机物，但进行细胞呼吸消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)种子萌发48小时后，氧气的消耗量大于二氧化碳的释放量，分析其缘由是豆科植物富含脂肪，等质量的脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此进行有氧呼吸时消耗O2的量大于产生CO2的量。3．〔探究高考·明确考向〕1．(2024·全国卷Ⅱ，2)马铃薯块茎贮存不当会出现酸味，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(B)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．马铃薯块茎贮存库中氧气浓度的上升会增加酸味的产生[解析]马铃薯块茎细胞除了能进行有氧呼吸外，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸，A项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸，其次阶段是丙酮酸在酶的催化作用下，转化成乳酸，B项正确。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，其次阶段不产生ATP，C项错误。贮存库中氧气浓度上升，会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量削减，D项错误。2．(2024·全国卷Ⅲ，4)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为(A)A．有机物总量削减，呼吸强度增加B．有机物总量增加，呼吸强度增加C．有机物总量削减，呼吸强度减弱D．有机物总量增加，呼吸强度减弱[解析]正常状况下，干种子吸水萌发时，自由水含量不断增加，细胞代谢作用增