1、第8讲ATP与细胞呼吸考纲、考情知考向核心素养提考能最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用()。2.细胞呼吸()。3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。生命观念物质与能量观：ATP是直接能源物质，ATP的来源包括细胞呼吸、光合作用等全国卷考情2018全国卷(4)、2018全国卷(5)、2016全国卷(29)、2015全国卷、2013全国卷科学思维分类与比较：比较有氧呼吸和无氧呼吸场所、过程的不同科学探究实验设计与实验结果分析：探究有氧和无氧条件下酵母菌的呼吸方式设计实验探究生物材料呼吸类型考点一ATP的结构、功能和作用1.ATP的结构归纳如下：2.ATP和ADP的相互转化(1)转化基础ATP的化学性质
2、不稳定，远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建。(2)ATP和ADP的相互转化过程比较1.据图分析ATP的结构和特点(1)图示a处应为“H”还是“OH”？提示图示a处应为“OH”，因为该五碳糖为“核糖”。(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？提示图示b为普通磷酸键，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的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？提示图示框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。2.下图表示ATP产生量与O2供给量的关系，请思考：(1)图中A点、AB段
3、含义是什么？(2)图中BC段限制因子可能有哪些？(3)若用上图模式表示哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量与O2供给量关系，应如何绘制？提示(1)、(2)如图所示(3)如图所示(哺乳动物成熟红细胞通过无氧呼吸产生ATP，与O2无关)教材高考1.高考重组判断正误(1)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(2018全国卷，2A)()(2)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018全国卷，1A)()(3)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017海南卷，5A)()(4)含有2个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一(2016海南卷，11A)()(5)DNA与ATP中所含元素的种类相同
4、(2015全国卷，1A)()提示(1)细胞增殖过程涉及很多生物化学反应，某些过程如DNA的复制等都会消耗能量。(2)(3)淀粉水解过程中不伴随产生ATP。(4)不含高能磷酸键的AMP是RNA的基本组成单位之一。(5)2.教材拓展拾遗(教材P88“问题探讨”，P90“思考与讨论”改编)请思考下列与ATP相关的问题：(1)萤火虫发光的过程有能量转换吗？“发光”对萤火虫有何生物学意义？提示有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。(2)有人将糖类和脂肪比作“大额支票”，而将ATP比作“现金”，你
5、认为有科学道理吗？请说明理由。提示有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，方能被细胞直接利用。巧借ATP的结构和功能，考查结构与功能观1.(2016全国卷，29)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的d
6、ATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”、“”或“”)位上。解析(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即位和位之间的高能磷酸键，即位磷酸基团转移到DNA末端。要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在位上。(2)dATP脱去位和位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dATP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在位上。答案(1)(2)2.细胞中某生命活动过程和某物质结构如图所示，下列叙述错误的是()A.在肌肉收缩时，图1所示过
7、程释放的能量可使肌肉中的能量增加，形状改变B.处的化学键较处不稳定，且所含的能量也较多C.ATP中的结构即图2中的A，该结构在RNA中也存在D.ADP失去一个磷酸基团之后，即可用于图2中物质的合成解析图1所示过程为ATP的水解过程，其中是腺嘌呤，是普通化学键，是高能磷酸键；图2为DNA的结构模式图。ADP失去一个磷酸基团之后为腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，不能用于图2中物质(DNA)的合成。答案D围绕ATP和ADP的相互转化考查结构与功能观3.如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图判断，有关叙述正确的是()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
8、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。答案C4.下面是生物界中能量通货ATP的“循环”示意图。相关叙述正确的是()A.组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同B.图中过程消耗的能量1可来自光能，过程释放的能量2
9、可转化成光能C.图中“能量2”能为葡萄糖进入人成熟的红细胞直接提供能量D.代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多解析图中“M”指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，前者含有氮元素，脂肪是动植物体内的重要储能物质，不含氮元素，A错误；葡萄糖进入人成熟的红细胞的跨膜运输方式为协助扩散，而协助扩散不消耗能量，C错误；ATP含量在细胞内处于动态平衡状态，代谢旺盛和代谢缓慢的细胞内ATP与ADP之间“循环”的快慢有差别，而不是含量方面有差别，D错误。答案BATP与ADP的相互转化，并非简单的可逆反应：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。 考点二细胞呼吸的方
10、式及过程1.探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理酵母菌：酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。细胞呼吸产物的检测(2)实验装置图(3)产物检测实验现象条件澄清的石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色(4)实验结论(1)实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？提示此实验为对比实验，对比实验不另设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。(2)上述装置图甲中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是什么？提示图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是消除CO2，以保证使第
11、三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊的CO2确是由酵母菌有氧呼吸产生的。(3)装置图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是什么？提示该目的是耗尽氧气，以确保B瓶处于“无氧”状态。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教材高考1高考重组判断正误(1)与风干前相比风干种子中细胞呼吸作用的强度高(2018全国卷，4C)()(2)与风干前相比风干种子中有机物的消耗减慢(2018全国卷，4A)()(3)在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置(2018北京卷，4A)()(4)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧
12、环境中(2013全国卷，3C)()提示(1)种子风干后呼吸强度较弱(2)(3)酵母菌是异养兼性厌氧型菌，制作果酒利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精，但初期酵母菌需通过有氧呼吸进行大量繁殖，故葡萄汁装入发酵瓶时，需留有大约1/3的空间。(4)破伤风芽孢杆菌为厌氧菌，适宜生活在无氧环境中。2教材拓展拾遗(1)(必修1教材P94“小字内容及相关信息”改编)1 mol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浪费？提示1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量2 870 kJ中有1 161 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热
13、能形式散失。而1 mol葡萄糖分解成乳酸时释放196.65 kJ能量有61.08 kJ左右转移至ATP中，两者的共性是多数能量以热能形式散失，差异是彻底氧化分解释放能量较多，热能散失是维持体温所必需的，并非能源浪费。(2)(教材P95“旁栏思考题”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，如果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情况下，随着发酵产物(如酒精)的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。故葡萄酒的酒精度不会继续上升。重点串讲整合细胞呼吸方式
14、或类型的判定(1)判断细胞呼吸方式的三大依据(2)“实验法”判断生物呼吸类型装置实验原理结果分析与判定物理误差的校正，为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，设置如图所示的丙装置，(除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。)装置丙点悟(1)若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒处理。(3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。有氧呼吸、无氧呼吸的过程1.(2018全国卷，5)下列关于
15、生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP解析植物在黑暗中既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，A正确；食物链上某一营养级同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正确；对于以糖类为底物的呼吸作用来说，有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物为乳酸或者酒精和CO2，C错误；植物光合作用的光反应阶段、有氧呼吸过程的第一、第二、第三阶段以及无氧呼吸第一阶段都可以合成ATP，D正确。答案C2.下图为细胞呼吸过程简图，其中为不同过程
16、。下列叙述正确的是()A.原核细胞的过程发生在细胞质基质，真核细胞的过程发生在线粒体基质B.酵母菌在有氧条件下会发生图中过程，无氧条件下发生图中过程C.图中H存在的形式主要为NADPH，过程不产生ATPD.过程存在差异的主要原因是起催化作用的酶不同解析过程为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，A错误；有氧条件下酵母菌会发生有氧呼吸，即图中过程，酵母菌的无氧呼吸产生酒精和CO2，不产生乳酸，B错误；图中H存在的形式主要为NADH，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP，过程不产生ATP，C错误；丙酮酸在不同酶的催化下生成不同的产物，D正确。答案D围绕细胞呼吸类型判定考查科学思维与科
17、学探究能力3.不同种类的生物在不同的条件下，细胞呼吸方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列对细胞呼吸方式的判断错误的是()A.若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B.若既不吸收O2同时也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡C.若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸D.若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸解析若既不吸收O2也不释放CO2，也有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵，B错误；细胞进行有氧呼吸时释放的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，也进行无氧呼吸，C
18、正确；细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸时，CO2的释放量等于O2的吸收量，D正确。答案B4.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 的冷库内，另一份则始终贮藏在1 的冷库内。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示的曲线。下列结论正确的是()A.贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B.第10 d时，细胞中的ATP完全来自线粒体C.第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D.第40 d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多解析根据曲线中第10
19、d后二氧化碳与氧气的比值大于1可知，两组蓝莓均可进行无氧呼吸，A错误；第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞中进行有氧呼吸，此时细胞中的ATP来自线粒体和细胞质基质，B错误；第20 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的乙醇量高于CO2处理组，C正确；第40 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2，D错误。答案C考点三细胞呼吸的影响因素及应用影响
20、呼吸作用的4大外界因素(1)温度(2)O2浓度 (3)CO2浓度(4)水围绕细胞呼吸的影响因素考查科学思维的能力1.如图是向含有葡萄糖的酵母菌培养液中通入不同浓度的O2后，CO2的产生量和O2的消耗量的变化曲线(假设酵母菌只以葡萄糖作为细胞呼吸底物)。据图判断，下列分析错误的是()A.曲线、分别表示CO2的产生量和O2的消耗量B.O2浓度为b时，约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵C.O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质D.O2浓度为d时，细胞呼吸产生的H都在线粒体内膜上被消耗解析分析曲线图可知，随着O2浓度的增加，有氧呼吸会增强，消耗的O2将逐渐增多，由此可推知曲线表示O2
21、的消耗量，则曲线表示CO2的产生量，A正确；分析题图可知，在O2浓度为b时，酵母菌有氧呼吸消耗6 moL O2，根据有氧呼吸反应式可推知有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖、产生6 mol CO2，而图中对应的CO2产生量是10 mol，由此推断此条件下酵母菌无氧呼吸产生CO2的量为1064(mol)，再根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗了2 mol葡萄糖，由此判定O2浓度为b时，约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，B正确；O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2量大于消耗的O2量，说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则酵母菌产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，C错误；O2浓度为d时，
22、酵母菌产生的CO2量等于消耗的O2量，说明此时 酵母菌只进行有氧呼吸，则细胞呼吸产生的H都在线粒体内膜上被消耗，D正确。答案C2.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 的冷库内，另一份则始终贮藏在1 的冷库内。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示的曲线。下列结论正确的是()A.贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B.第10 d时，细胞中的ATP完全来自线粒体C.第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D.第40 d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多解析根据
23、曲线中第10 d后二氧化碳与氧气的比值大于1可知，两组蓝莓均可进行无氧呼吸，A错误；第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞中进行有氧呼吸，此时细胞中的ATP来自线粒体和细胞质基质，B错误；第20 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的乙醇量高于CO2处理组，C正确；第40 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2，D错误。答案C围绕细胞呼吸原理及应
24、用考查社会责任3.为了延长果蔬等农产品的贮藏时间，下列措施或说法中错误的是()A.保持无氧环境，抑制有氧呼吸B.降低温度，但温度不宜太低C.在密闭容器中贮藏时，增加容器中氮气的浓度D.抑制呼吸作用，减少有机物的消耗解析选项A，保持无氧环境，农产品进行无氧呼吸，会消耗有机物，同时产生大量的酒精或乳酸，对产品的贮藏反而不利。选项B，降低温度可以抑制呼吸作用，但温度不宜太低。选项C、D，密闭容器中，贮藏时增加容器中氮气的浓度相当于降低了氧气的浓度，能抑制有氧呼吸，减少有机物的消耗。答案A4.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()选项应用措施目的A种子储存晒干降低自
25、由水含量，降低细胞呼吸强度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，利于吸收无机盐解析种子的储存，必须降低自由水含量，使种子处于晒干状态，从而使细胞呼吸降低，以减少有机物的消耗，A正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，整个过程要严格密封，以加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵，B正确；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低酶的活性以减少通过呼吸作用消耗的有机物，因此需要零上低温贮存，零下低温会导致细胞受损，C错误；栽种庄稼，疏松土壤，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，从而为根吸收矿质离子提供更多的能量，D
26、正确。答案C澄清易混易错强化科学思维易错易混易错点1ATP并非细胞中唯一的直接能源物质点拨除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。易错点2误认为耗能时ATP分解大于ATP合成并认为代谢旺盛细胞中ATP储备量很大点拨ATP与ADP的转化时刻不停地发生，二者总处于动态平衡中且转化迅速，ATP分解多时，势必会启动ATP的合成反应，从而使ATP合成增多，但细胞中ATP的储备量总是很少。易错点3忽视呼吸作用除供能外的其他意义点拨细胞呼吸可合成ATP，为生命活动提供能量，然而除此之外，细胞呼吸还具如下两项重要意义，即：为维持体温稳态提供热能；是物质转化的桥梁，为体内物质间转化提供“中间产
27、物”。易错点4忽视线粒体并不能“直接分解葡萄糖”点拨真核细胞中葡萄糖的彻底分解离不开线粒体，但线粒体不能直接将葡萄糖氧化分解只有在细胞质基质中将葡萄糖分解为“丙酮酸”后，丙酮酸才能在线粒体中被进一步彻底氧化分解为CO2和H2O。易错点5不理解下图所示“呼吸熵曲线”内涵导致解题失误点拨呼吸熵(RQ)可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标；RQ放出的CO2量/吸收的O2量，由于细胞呼吸底物不同，呼吸状况不同，其RQ值也不同。若RQ1，表明CO2释放量O2吸收量，应为无氧呼吸、有氧呼吸并存，且无氧呼吸也产生CO2(即产酒精的无氧呼吸)。若RQ1，则细胞只进行有氧呼吸或有氧呼吸和产乳酸的无氧呼
28、吸并存且呼吸底物为葡萄糖。若RQ1，则细胞中O2吸收量大于CO2释放量，表明此时呼吸底物可能有“脂质”(因脂质氧化分解时耗氧量较大)。深度纠错1.(2019陕西西安模考)图1表示三磷酸腺苷的结构，图2表示ATP在能量代谢中的作用。据图判断下列有关叙述错误的是()A.图1中N表示含氮碱基，若N为鸟嘌呤，则图1表示的物质为GTPB.ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能C.UTP、GTP分子中的高能磷酸键所含的能量是直接由物质氧化获能产生的D.人体成熟红细胞没有线粒体，但能产生ATP解析图1中N表示含氮碱基，若N为A(腺嘌呤)，则表示ATP，若N为G(鸟嘌呤)，则表示GTP
29、，若N为U(尿嘧啶)，则表示UTP，A正确；ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能，B正确；由图2可知，UTP和GTP分子中的高能磷酸键所含的能量不是由物质氧化获能产生的，而是由ATP将其高能磷酸键中的能量转移给UDP或GDP，进而生成UTP或GTP，C错误；人体成熟红细胞没有线粒体，进行无氧呼吸，能产生ATP，D正确。答案C2.人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是()A.AB段ATP水解释放的能量主要用于肌肉收缩B.BC段ATP合成大于ATP水解，ATP
30、含量上升的能量来源主要是有氧呼吸C.跑步时可能会感觉肌肉酸痛，主要是无氧呼吸产生的乳酸引起的D.无论AB段还是BC段都既有ATP的合成，又有ATP的分解解析根据题意可知，运动员参加短跑比赛，AB段ATP水解释放的能量主要用于肌肉收缩，A正确；人体剧烈运动需要消耗大量能量，有氧呼吸产生的能量较多，BC段ATP含量上升的能量来源主要是有氧呼吸，但此时，ATP合成与ATP水解仍处于动态平衡中，B错误；人体剧烈运动时，无氧呼吸与有氧呼吸并存，无氧呼吸产生的乳酸会引起肌肉酸痛，C正确；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，故AB段、BC段均既有ATP的合成又有ATP的分解，D
31、正确。答案B3.(2019河南郑州一测)呼吸熵(RQ放出的CO2量/吸收的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()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.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点D.C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化解析以葡萄糖为底物的有氧呼吸过程中产生的CO2量与吸收的O2量相等，无氧呼吸不消耗氧气，因此呼吸熵越大，说明消耗的氧气越少，有氧呼吸越弱，释放的CO2越多，无氧呼吸越强，A错误；B点呼吸熵小于A点，说明B点
32、时耗氧多，有氧呼吸的强度大于A点，B正确；C点呼吸熵为1，细胞仅进行有氧呼吸，消耗有机物较多，C错误：C点后细胞呼吸强度随氧分压升高而升高，到一定程度后不再发生改变，D错误。答案B随堂真题&预测1.(2018天津卷，5)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是()A.t1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C.若降低10 培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D.实验后的培养液滤液加入适
33、量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色解析据图分析t1t2时段，氧气的含量迅速下降，因此有氧呼吸速率不断下降，A正确；酵母菌在进行有氧呼吸时可大量增殖，t1时刻氧气消耗量大，产生能量多，酵母菌增殖产生的后代数目多，t3时刻氧气含量少，酵母菌主要进行无氧呼吸，而在消耗葡萄糖量相等的情况下，有氧呼吸会比无氧呼吸产生更多的CO2，t1时刻，酵母菌通过有氧呼吸为生命活动提供能量，t3时刻，酵母菌通过无氧呼吸为生命活动提供能量，因此，此时培养液中葡萄糖消耗的速率比t1时刻快，B正确；题中信息说明酵母菌在最适温度条件下进行培养，降低温度则酶的活性下降，氧气相对含量达到稳定所需时间延长，C错误；实验中由于氧气含量的
34、下降，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应变成灰绿色，D正确。答案C2.(2014全国卷，2)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是()A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B.机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATPC.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPD.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用解析ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗ATP，故B错误。答案B3.(2017海南卷，5)关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是()A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有A
35、TP的生成B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量解析ATP的产生途径包括光合作用和呼吸作用，淀粉水解的过程没有伴随ATP的生成，A错误；人体大脑活动所需能量主要来自葡萄糖的氧化分解，B错误；叶肉细胞中合成葡萄糖是储存能量的过程属于吸能反应，C正确；硝化细菌属于化能合成生物，它主要利用氨气氧化成亚硝酸盐或将亚硝酸盐氧化成硝酸盐的过程中释放的能量，D错误。答案C4.(2020高考预测)磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一种高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化，下列相关叙述错误的
36、是()磷酸肌酸(CP)ADPATP肌酸(C)A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化可以与ATP和ADP的相互转化相偶联C.肌肉收缩时，在磷酸肌酸的作用下ATP的含量保持相对稳定D.据ATP的结构推测生物体内还存在着其他高能磷酸化合物，如GTP、CTP等解析ATP才是细胞内的直接能源物质，A错误；由题中所给反应式可知，磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联，B正确；当ATP较少时，在酶的作用下，磷酸肌酸中的磷酸基连同能量就一起转移给ADP，生成ATP和肌酸。当ATP含量较多时，在酶的作用下，ATP可以将磷酸基连同能量一起转移给肌酸，
37、使肌酸转变为磷酸肌酸。这样的反应维持了ATP含量的相对稳定，C正确；ATP的结构中A代表腺苷，由此可推测还存在GTP、CTP等高能磷酸化合物，D正确。答案A(时间：35分钟)1.(2018四川广安眉山一诊)下列关于人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸相同点的叙述，错误的是()A.都能生成三磷酸腺苷 B.都在生物膜上完成反应C.都需要多种酶的催化 D.都能产生丙酮酸和NADH解析人体有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生ATP(三磷酸腺苷)，A正确；无氧呼吸在细胞质基质中进行，有氧呼吸在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜发生，B错误；人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸都需要一系列酶的催化，C正确；人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸
38、都能产生丙酮酸和NADH，D正确。答案B2.(2019广东中山期末)下列有关ATP的叙述，正确的是()A.图中的a是构成DNA的基本单位之一B.图中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键C.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质D.血浆中的葡萄糖进入红细胞、肾小管对葡萄糖的重吸收会消耗ATP解析图中a是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误；图中的A代表腺嘌呤，B错误；血浆中的葡萄糖进入红细胞的方式为“协助扩散”，不消耗ATP，D错误。答案C3.测定下列哪一项，可简便且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式()A.有无酒精生成B.有无水生成C.有无有机物消耗D.O
39、2消耗量与CO2生成量的比值解析O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确地测定，若二者比值等于1，则小麦种子进行的是有氧呼吸；若比值为0，则进行的是无氧呼吸；若比值在01之间，则有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。答案D4.(2019山东泰安模拟)下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，错误的是()A.通过设置有氧和无氧两组实验互为对比，易于判断酵母菌的呼吸方式B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等C.实验的因变量是澄清石灰水是否变混浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化D.实验中将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气解析该实验的因变量是澄清石灰水变混浊程度及加入
40、酸性重铬酸钾后样液颜色变化快慢程度。答案C5.(2018四川德阳联考)下列有关细胞呼吸的说法中正确的是()A.用澄清石灰水检测酵母菌的呼吸产物可以确定其呼吸方式B.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成C.植物叶肉细胞的有氧呼吸过程中，NADH(H)与O2的结合发生在线粒体内膜上D.人体剧烈运动时，肌细胞中CO2产生量与O2消耗量的比值大于1解析酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以不能用澄清石灰水检测酵母菌的呼吸产物以确定其呼吸方式，A错误；无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中没有ATP的合成，B错误；植物叶肉细胞的有氧呼吸过程中，NADH(H)与O2的结合发生在线
41、粒体内膜上，C正确；人体剧烈运动时，肌细胞中CO2产生量与O2消耗量的比值等于1，因为无氧呼吸产生乳酸时没有CO2产生，D错误。答案C6.下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，ae表示物质，表示过程。下列有关叙述正确的是()A.催化反应和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.图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATPD.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解析题图中过程为无氧呼吸，过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精，D正确；催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中，A错误；
42、无氧呼吸的第一阶段也产生H，B错误；过程表示无氧呼吸，其中e为酒精，C错误。答案D7.(2019山西太原期末)选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组，其中训练组每天进行运动训练(持续不断驱赶斑马鱼游动)，对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如图。下列叙述正确的是()A.乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的B.静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质中生成C.运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例D.运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度解析无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中，A错误；线粒体是有氧呼吸的主要场所，静止时
43、斑马鱼的生命活动所需的ATP主要由有氧呼吸提供，B错误；运动后训练组乳酸含量较对照组低，说明运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例，C正确；训练组静止时乳酸含量与对照组基本相同，说明运动训练不影响斑马鱼静止时的无氧呼吸强度，D错误。答案C8.(2018重庆名校联考)将酵母菌放在适宜的温度下进行培养，测得容器内有关物质相对含量变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.B点以后酵母菌不再进行细胞呼吸B.OA段酵母菌进行有氧呼吸，AB段酵母菌进行无氧呼吸C.图中酵母菌快速繁殖的时间段为OB段D.CO2的相对含量在B点时达到最高解析B点以后酵母菌可以进行无氧呼吸，A错误；OA段酵母菌只进行有氧呼吸
44、，AB段酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，B错误；酵母菌通过有氧呼吸供能快速繁殖，故图中酵母菌快速繁殖的时间段为OB段，C正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2，所以CO2的相对含量在B点后仍会升高，D错误。答案C9.(2019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()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，有利于根吸收无机盐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，其进行无氧呼吸不产生二氧化碳，A错误；破伤风芽孢杆菌是厌氧
45、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，能为主动运输吸收无机盐提供更多的能量，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。答案C10.(2018广东七校联考)一项发表在自然期刊上的最新研究发现，乳酸并不仅仅是缺氧情况下的代谢产物，它与葡萄糖、氨基酸等物质一样，是关键的能量载体，甚至比这些主要功能更重要。回答下列问题：(1)人体肌细胞无氧呼吸时，乳酸的产生场所是_。无氧呼吸_(填“主要在第一阶段”“只在第一阶段”或“在第一阶段和第二阶段”)生成少量的ATP。乳酸的增加对血浆pH影响不大的原因是_。(2)研究人员发现小鼠在禁食状态下，除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以外，其他组织细胞中参与细胞呼吸的葡萄糖几乎为零，而乳酸等物质则约占一半，由此说明_
