高中生物《高中全程学习方略》2025版第5章　第2节　细胞的能量“货币”ATP含答案

高中生物《高中全程学习方略》2025版第5章第2节细胞的能量“货币”ATP含答案第2节细胞的能量“货币”ATP【学习目标】1.生命观念:运用结构与功能观,说出ATP的结构与功能的适应性。2.科学思维:采用比较与分类,说明动植物合成ATP的能量来源不同。3.社会责任:通过萤火虫发光现象的研究,了解荧光素对人类生活的影响。【思维导图】必备知识·认知导学一、ATP的结构与功能1.中文名称:腺苷三磷酸。2.ATP的结构:(1)结构简式:A—P~P~P。(2)图示:3.结构特点:(1)不稳定:末端磷酸基团具有较高的转移势能。(2)高能量:1molATP水解释放30.54kJ的能量。4.功能:驱动细胞生命活动的直接能源物质。二、ATP与ADP之间的相互转化1.能量来源:2.转化特点:(1)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生,且处于动态平衡之中。(2)ATP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,体现了生物界的统一性。三、ATP的利用1.ATP利用的实例:2.ATP是细胞内流通的能量“货币”:(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系。吸能反应:一般与(2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。生物中的化学可逆反应在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应。其中的物质互为反应物、生成物,无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物。【视野拓一点】细胞的能源物质(1)主要能源物质:糖类。(2)储能物质:脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。(3)主要储能物质:脂肪。(4)直接能源物质:ATP。(5)最终能量来源:太阳能。【明辨是非】(画“√”或“×”)(1)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成。(×)分析:ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成。(2)1个ATP分子中含有2个特殊化学键和3个磷酸基团。(√)(3)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(×)分析:人在饥饿时,细胞中ATP与ADP依然可以快速转化而达到动态平衡。(4)载体蛋白磷酸化不会使其空间结构发生变化。(×)分析:ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化,导致其空间结构发生变化。(5)ATP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生ATP,也都会消耗ATP。(√)关键能力·探究导思任务一ATP的结构【情境探究】(图形情境)ATP可以是生命活动的直接能源物质与其分子结构特点有关,ATP的结构如图所示。探究:(1)填写图中①②③④代表的物质:①腺苷;②腺嘌呤核糖核苷酸;③ADP__;④ATP__。

(2)ATP的组成元素有C、H、O、N、P。若ATP彻底水解,会得到腺嘌呤、核糖和磷酸(填成分)。(3)ATP中的“A”与碱基中的“A”有什么不同?提示:在ATP中,“A”代表腺苷(腺嘌呤+核糖);在碱基中,“A”代表腺嘌呤。【归纳提升】1.ATP的分子组成:2.ATP为主动运输供能的机理:(1)Ca2+载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。(2)载体蛋白磷酸化:末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合。(3)磷酸化使载体蛋白空间结构改变。[特别提醒]ATP不是唯一的直接能源物质除ATP外,还有UTP、GTP、CTP和dATP。(1)UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸基团连接而成的。(2)GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸基团连接而成的。(3)CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸基团连接而成的。(4)dATP是由一个腺嘌呤、一个脱氧核糖和三个磷酸基团连接而成的。它们的关系如图所示:【学以致用】1.(2024·荆门高一检测)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的高能磷酸化合物,彻底水解能产生腺嘌呤的是()A.ATP B.GTP C.CTP D.UTP【解析】选A。ATP彻底水解产物为腺嘌呤、核糖和磷酸,A符合题意;GTP彻底水解产物为鸟嘌呤、核糖和磷酸,B不符合题意;CTP彻底水解产物为胞嘧啶、核糖和磷酸,C不符合题意;UTP彻底水解产物为尿嘧啶、核糖和磷酸,D不符合题意。2.如图为ATP分子结构式。下列相关叙述正确的是()A.图中五碳糖为脱氧核糖B.ATP的组成元素有C、H、O、N、PC.1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.靠近腺苷的磷酸基团有较高的转移势能【解析】选B。图中五碳糖为核糖,A错误;ATP的组成元素有C、H、O、N、P,B正确;1个ATP分子由1个腺嘌呤、3个磷酸基团和1个核糖组成,C错误;ATP中远离腺苷的磷酸基团有较高的转移势能,D错误。3.某同学将萤火虫的尾部组织取下,晒干并磨碎,分别将等量的粉末放入四支试管中,然后加入水,开始出现荧光,过一段时间后荧光就消失了,然后在四支试管中分别加入等量的ATP、葡萄糖、蛋白质和脂肪,则试管中重新发亮的是()【解析】选A。ATP是细胞驱动生命活动的直接能源物质,可以为萤火虫的发光器提供能量使其发光,而葡萄糖、蛋白质、脂肪等有机物不能为生命活动直接提供能量,需要先经过氧化释放能量合成ATP再为各种生命活动提供能量,故试管中重新发亮的是加入ATP的试管,A正确,B、C、D错误。【补偿训练】ATP上三个磷酸基团所处的位置可以用α、β、γ表示(A-Pα~Pβ~Pγ)。蛋白激酶能将ATP上的一个磷酸基团转移到载体蛋白的特定位置,同时产生ADP。若用32P验证蛋白激酶的上述功能,32P应位于ATP的位置是()A.α位 B.β位 C.γ位 D.β位和γ位【解析】选C。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键,ATP中远离腺苷的化学键断裂后可产生ADP,蛋白激酶可以催化ATP最末端的磷酸基团转移到载体蛋白的特定位置,同时产生ADP,则带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。任务二ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用【情境探究】磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激,检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量,结果如表所示。腺苷磷酸对照组/(10-6mol·实验组/(10-6mol·收缩前收缩后收缩前收缩后ATP1.301.301.300.75ADP0.600.600.600.95探究:(1)对照组肌肉收缩后ATP含量不变(填“增加”“减少”或“不变”),因为在肌酸激酶的作用下,可以合成ATP。(2)实验组肌肉收缩后ATP含量减少(填“增加”“减少”或“不变”),ADP含量增加(填“增加”“减少”或“不变”),原因是:肌酸激酶无活性,磷酸肌酸不能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP。(3)用文字和箭头的形式写出磷酸肌酸为肌肉收缩供能的过程。提示:磷酸肌酸→ATP→肌肉收缩。【归纳提升】ATP与ADP相互转化过程的比较[特别提醒]关于ATP的四点提醒(1)ATP与能量不同:ATP只是高能磷酸化合物中的一种,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。(2)ATP与水的关系:ATP合成时可产生水,ATP水解时需消耗水。(3)ATP的合成与水解反应不是可逆反应:二者的场所、酶及能量的来源和去向都不同。(4)细胞中ATP含量很少且不能大量变化:生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少,其供应取决于ATP与ADP间的快速转化。ATP与ADP间的相互转化处于动态平衡中,ATP含量不会大量增加或减少。【学以致用】1.(2024·安阳高一检测)2023年9月23日至10月8日第19届亚运会在杭州进行,10月3日4×100米接力决赛,中国队最后一棒上演超燃逆转。在比赛过程中,ATP为肌细胞提供了大量能量,下列有关ATP的叙述正确的是()A.ATP中的A是腺苷,三个磷酸基团都有较高的转移势能B.肌细胞中ATP转化为ADP的过程往往伴随着吸能反应的发生C.比赛中,因需要大量的能量,故机体中储存大量的ATPD.运动员奋力追击过程中直接提供能量的只有ATP【解析】选B。ATP中的A是腺苷,只有远离腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能,A错误;细胞中许多吸能反应与ATP水解相联系,B正确;ATP的特点是在生物体中含量很少但转化速度快,C错误;生物体内直接提供能量的不仅仅是ATP,还有GTP等等,D错误。2.如图能体现人在100m跑步后细胞中ATP含量变化的是()【解析】选B。本题考查剧烈运动中ATP的含量变化。根据题意分析,人在100m跑步过程中需要消耗大量ATP,跑步结束后,细胞中ATP含量会有所降低;但由于ATP与ADP可以相互转化,为维持细胞中ATP含量的相对稳定,ATP合成的速率又逐渐增大,导致ATP含量又上升,B符合题意。3.(2024·南宁高一检测)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。”萤火虫尾部发光器的发光机理如图所示。下列相关叙述正确的是()A.萤火虫尾部的发光细胞产生的荧光素酶在生物体外没有催化活性,不能被使用B.荧光素接受ATP供能后被激活,O2不足时,可以由葡萄糖直接供能C.萤火虫发光需要荧光素酶和ATP的参与,这两者都具有高效性和专一性D.ATP和ADP相互转化的机制在所有生物的细胞内都一样,体现了生物界的统一性【解析】选D。在适宜条件下,荧光素酶可以在体外发挥催化作用,A错误;葡萄糖氧化分解释放能量生成的ATP才能用于各项生命活动,B错误;ATP不具有专一性,C错误。4.如图1为ATP的结构,图2为ATP与ADP相互转化的关系式。以下说法正确的是()A.图1中的五碳糖为核糖,A代表腺苷,b、c代表特殊的化学键B.图2中反应向右进行时,图1中b、c键断裂并释放能量C.图2中反应向左进行时,所需的能量可来自光合作用或细胞呼吸D.吸能反应一般与ATP的合成相联系【解析】选C。本题主要考查ATP与ADP的相互转化。分析可知,图1中“A”代表腺嘌呤,ATP中的五碳糖是核糖,b、c代表特殊化学键,A错误;图2中反应向右进行时,只有c键断裂释放能量,B错误;图2中反应向左进行,是合成ATP的过程,能量可来自光合作用或细胞呼吸,C正确;吸能反应一般与ATP的水解相联系,D错误。【补偿训练】如图为ATP与ADP的相互转化,下列叙述正确的是()A.ATP经酶水解后的产物是合成DNA的原料之一B.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团C.ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内D.ATP与ADP的相互转化使得细胞可以大量储存ATP【解析】选B。ATP经酶水解后的产物可以是腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA的原料之一,A错误;ATP与ADP间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,C错误;ATP在细胞中的量很少,不能大量存在,D错误。学科素养·创新导练【命题情境】ATP荧光检测ATP是生命活动的直接能源物质,结构如图所示,A、B表示物质,α~γ表示磷酸基团(P)的位置。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活,与氧气在荧光素酶的催化下反应形成发光物质。科研人员运用这一原理制造出ATP荧光仪来测定食品中微生物的总数,ATP荧光仪最快能在15秒内测定食品中是否存在酵母菌、霉菌或细菌细胞。【命题设计】(1)考查科学思维中的模型与建模能力。图中A表示__________,B表示________。ATP分子的结构简式可以表示为________。

(2)考查科学探究能力。将32P标记的磷酸注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的ATP,发现细胞内的ATP含量不变,但ATP中γ位置的磷酸基团已被32P所标记。该实验的结论为_________。

(3)考查社会责任。用ATP荧光仪进行食品中微生物总数的检测步骤大体包括:取样、样品ATP萃取、添加荧光素—荧光素酶、测定发光量、求出活菌数。根据发光强度可以计算出样品中ATP含量的依据是:_________________。

【解析】(1)题图表示ATP的结构,A是腺嘌呤,B是核糖,ATP是腺苷三磷酸,含有一分子腺苷、三分子磷酸基团,两分子特殊化学键,结构简式是A-P~P~P。(2)将32P标记的磷酸注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的ATP,发现细胞内的ATP含量不变,但ATP中γ位置的磷酸基团已被32P所标记,说明ATP和ADP在细胞内快速相互转化,细胞内ATP维持动态平衡。(3)荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光。发光强度与ATP的含量成正比,所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量,每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定,故可根据ATP含量进而测算出细菌数量。答案:(1)腺嘌呤核糖A-P~P~P(2)ATP和ADP在细胞内快速相互转化,细胞内ATP维持动态平衡(3)每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定,发光的能量来源是ATP且发光强度与ATP含量成正比课时巩固训练,请使用“课时过程性评价十七”第3节细胞呼吸的原理和应用第1课时探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸【学习目标】1.生命观念:运用物质与能量观,说出细胞呼吸过程中物质与能量的变化。2.科学思维:构建有氧呼吸过程中物质变化的模型。3.科学探究:分析教材中探究酵母菌细胞呼吸方式的两个装置图,明确两者的区别。【思维导图】必备知识·认知导学一、细胞呼吸的方式1.细胞呼吸的概念:(1)场所:细胞内。(2)反应:有机物氧化分解。(3)结果:释放能量。2.酵母菌细胞呼吸的方式:条件方式产物有氧有氧呼吸大量二氧化碳和水无氧无氧呼吸少量二氧化碳和酒精二、有氧呼吸1.主要场所——线粒体:(1)结构:①为线粒体外膜。②为嵴:由内膜向内折叠形成,使内膜的面积大大增加。③为线粒体基质。(2)特点:内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。2.总反应式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。3.过程:4.概念:指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。生物中的物理能量转化效率能量转化效率是指可利用能量与释放的总能量的比值。有氧呼吸的能量转化效率为977.28(ATP中的能量)÷2870(氧化分解释放的能量)≈34%。【教材深一度】参与有氧呼吸的辅酶(1)NAD+氧化型辅酶Ⅰ(2)NADH还原型辅酶Ⅰ(3)FAD黄素腺嘌呤二核苷酸【明辨是非】(画“√”或“×”)(1)探究酵母菌的呼吸方式时,可用澄清的石灰水检测CO2的产生。(√)(2)橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变为灰绿色。(×)分析:重铬酸钾可检测酒精的存在,在酸性条件下与酒精反应呈灰绿色。(3)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2,可判断其呼吸方式。(×)分析:酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2。(4)酵母菌有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(√)(5)有氧呼吸第二、三个阶段都能产生ATP,但第二个阶段产生最多。(×)分析:有氧呼吸第三个阶段产生的ATP最多。(6)有氧呼吸第三个阶段消耗氧气,有氧呼吸第二个阶段消耗水。(√)关键能力·探究导思任务一探究酵母菌细胞呼吸的方式【实验探究】1.实验原理:酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。2.实验步骤:(1)配制酵母菌培养液:酵母菌+质量分数为5%的葡萄糖溶液。(2)实验装置(填写所需试剂):(3)检测产物的试剂:检测产物所用试剂二氧化碳澄清的石灰水溴麝香草酚蓝溶液酒精酸性重铬酸钾溶液3.实验结果:项目澄清的石灰水变化/变化时间酸性重铬酸钾溶液甲组(有氧)变浑浊/快无变化乙组(无氧)变浑浊/慢灰绿色4.实验分析:(1)为什么葡萄糖溶液需要煮沸后冷却再加入?提示:①煮沸:灭菌、除去葡萄糖溶液中的氧气。②冷却:避免高温杀死酵母菌。(2)甲组装置中NaOH溶液的作用是什么?提示:吸收空气中的CO2,排除空气中CO2的干扰,保证使澄清石灰水变浑浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。【归纳提升】1.实验设计的自变量和因变量:项目有氧呼吸无氧呼吸变量控制①通入空气,保证O2充足②将空气先通入NaOH溶液中,以除去CO2先将锥形瓶内的O2消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,排除有氧呼吸的干扰自变量O2的有无因变量酵母菌的呼吸产物,即产生CO2的多少,酒精的有无无关变量温度、营养物质的浓度和总量等2.实验操作及目的:实验操作提醒操作目的配制培养液时,将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶①煮沸:除去其他杂菌,防止其他杂菌的干扰;②冷却后再加入:防止高温将酵母菌杀死先通入NaOH溶液再通入酵母菌培养液中排除空气中CO2对实验结果的干扰酵母菌培养液封口放置一段时间让酵母菌将瓶中的O2消耗完,确保其在实验过程中只进行无氧呼吸3.对比实验和对照实验的比较:实验类型比较项目对照组实验组举例对照实验有有探究淀粉酶的专一性对比实验无有探究酵母菌细胞呼吸的方式【误区警示】对比实验和对照实验不同(1)对比实验一定是对照实验,因为它符合单一变量原则。(2)对照实验不一定是对比实验,因为它还可能是对照组与单个实验组之间的对照。(3)对比实验指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系,所以对比实验中都为实验组。【学以致用】1.(2024·西安高一检测)秸秆纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料酒精的原料。某生物学兴趣小组的同学利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸及酒精生成情况,具体装置如图所示。下列叙述错误的是()A.用酵母菌完成该实验是由于酵母菌属于兼性厌氧微生物B.培养过程中向甲瓶加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液以便检测酒精生成C.乙瓶溶液由蓝色变成了黄色,表明酵母菌已产生了CO2D.通过乙瓶溶液颜色是否变化不能判断酵母菌的呼吸方式【解析】选B。酵母菌是兼性厌氧菌,既可以进行有氧呼吸,也可进行无氧呼吸产生酒精,故探究细胞呼吸及酒精生成情况的实验可以用酵母菌作为实验材料,A正确;酵母菌可进行无氧呼吸产生酒精,所以在充分反应之后向甲瓶中加入橙色的酸性重铬酸钾能检测酒精生成,若未充分反应完,瓶中剩下的葡萄糖也会与橙色的酸性重铬酸钾发生相同的颜色反应,B错误;CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,因此乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄,表明酵母菌已产生了CO2,C正确;酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,两种呼吸方式均会产生CO2,乙瓶颜色也会发生变化,因此不能判断呼吸方式,D正确。2.在“酒驾”检测时,交警可让司机对填充了吸附有硅胶颗粒的装置吹气,若发现硅胶变色达到一定程度,即可证明司机是酒后驾车。以下相关叙述正确的是()A.硅胶颗粒中含有重铬酸钾;硅胶最后的颜色为橙黄色B.硅胶颗粒中含有重铬酸钾;硅胶最后的颜色为灰绿色C.硅胶颗粒中含有溴麝香草酚蓝;硅胶最后的颜色为黄色D.硅胶颗粒中含有溴麝香草酚蓝;硅胶最后的颜色为灰绿色【解析】选B。本题主要考查酒精的检测。“酒驾”检测时,交警让司机对填充了吸附有硅胶颗粒的装置吹气,目的是检测其酒精含量,所以硅胶颗粒中应含有酸性的重铬酸钾;由于要检测司机是否酒后驾车,若司机吹出的气体中含有酒精,则硅胶最后的颜色为灰绿色,B正确,A、C、D错误。3.(2024·海口高一检测)探究酵母菌的呼吸方式能帮助我们更好地了解有氧呼吸和无氧呼吸的产物,下列关于实验中所用试剂与其作用的对应关系不正确的是()A.澄清石灰水——检测是否有CO2产生B.10%NaOH溶液——吸收CO2C.5%酸性重铬酸钾溶液——检测是否有CO2产生D.5%葡萄糖溶液为酵母菌的生长繁殖提供所需要的物质与能量【解析】选C。CO2与澄清石灰水反应生成沉淀,可检测是否产生CO2,A正确;10%NaOH溶液可吸收CO2,避免空气中的CO2对实验结果的干扰,B正确;检测酒精可以用橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下重铬酸钾与酒精发生反应,由橙色变成灰绿色,但不能用酸性重铬酸钾溶液来检测是否有CO2产生,C错误;葡萄糖可以为微生物提供所需的物质与能量,5%葡萄糖溶液为酵母菌的生长繁殖提供所需要的物质与能量,D正确。4.如图所示为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置,有关叙述正确的是()A.可根据澄清的石灰水变浑浊的时间长短,来检测CO2的产生速率B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液,则D瓶内的溶液会变黄C.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,其中乙组作为对照组D.若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊,不能据此判断酵母菌的呼吸方式【解析】选A。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生二氧化碳的量不同,可根据澄清的石灰水变浑浊的时间长短,来检测CO2的产生速率,A正确。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。D瓶可进行无氧呼吸产生酒精,加入酸性重铬酸钾溶液,D瓶溶液会变成灰绿色,而B瓶进行有氧呼吸,不产生酒精,B错误。该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,甲组和乙组均为实验组,C错误。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,但产生的量不相等,可以根据溶液浑浊程度判断酵母菌的呼吸方式,D错误。【补偿训练】为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。下列关于该实验的说法正确的是()A.甲组和乙组是一组对比实验B.甲组探究酵母菌的无氧呼吸C.乙组探究酵母菌的有氧呼吸D.甲、乙两组中澄清的石灰水都变混浊,乙组混浊程度更大【解析】选A。甲组探究酵母菌的有氧呼吸,乙组探究酵母菌的无氧呼吸,二者属于对比实验,A正确,B、C错误;甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊,甲组浑浊程度更大,D错误。任务二有氧呼吸的过程【情境探究】(实验情境)科学家提取了新鲜的动物肝脏组织,研磨离心后获取了细胞质基质(A组)、线粒体(B组)和细胞匀浆(其中既有细胞质基质又有线粒体,C组),然后向三组中加入等量的葡萄糖溶液,实验结果如图所示:探究:(1)通过该实验结果推测葡萄糖分解的场所是细胞质基质。(2)若向三组中加入等量的丙酮酸,请在图示的坐标轴中画出丙酮酸含量的变化曲线。提示:(3)若用18O标记O2,18O能否出现在产物中的CO2中?若可以,用文字和箭头写出转移途径。提示:能,18O2→H218O→C18O【归纳提升】1.细胞呼吸反应物、生成物、场所与呼吸类型的关系:2.有氧呼吸中氧元素的来源和去路:[特别提醒]细胞生物呼吸方式的两个“未必”(1)真核生物未必都能进行有氧呼吸,例如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫没有线粒体,只能进行无氧呼吸。(2)原核生物没有线粒体未必不能进行有氧呼吸,有些原核生物细胞膜上含有有氧呼吸酶,可以进行有氧呼吸,如醋酸菌、蓝细菌等。【学以致用】1.(2024·福州高一检测)如图是酵母菌细胞内部分物质代谢过程示意图,以下有关叙述正确的是()A.①②分别表示O2、H2OB.图中产生[H]的场所都是线粒体C.用18O标记C6H12O6,则在产生的水中能检测到放射性D.图示三个过程均能产生能量【解析】选D。有氧呼吸第二个阶段丙酮酸和水反应生成CO2和[H],物质①是H2O,有氧呼吸第三个阶段O2和[H]反应生成H2O,物质②是O2,A错误;有氧呼吸第一个阶段是C6H12O6分解生成丙酮酸和[H],第二个阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H],因此产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质,B错误;根据有氧呼吸第一个阶段是C6H12O6分解生成丙酮酸和[H],C6H12O6中的18O转移到了丙酮酸中,再根据第二个阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H],丙酮酸中的18O转移到了CO2中,即18O转移的途径:C6H12O6→丙酮酸→CO2,产物H2O中不会检测到18O,C错误;有氧呼吸三个阶段均产生能量,第三个阶段产生的能量最多,D正确。2.如图为线粒体的结构示意图,下列叙述正确的是()A.③是内膜向内折叠形成的基粒,为酶的附着提供了位点B.②处产生CO2和[H],③处消耗O2和[H]C.②处有分解葡萄糖和丙酮酸的酶D.①②③处均能合成ATP【解