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文檔簡介
第11講細(xì)胞呼吸的方式和過程
課標(biāo)內(nèi)容說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲存在有機物中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以
利用的能量。
考點一細(xì)胞呼吸的方式和過程
基礎(chǔ)?精細(xì)梳理夯實必備知識
1.有氧呼吸
⑴概念
是指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分
解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。
(2)過程
'場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
物質(zhì)變化:C?HI2O?M2C3H4O3+4[H]
、產(chǎn)能情況:少量能量
在有氧條件下,丙酮酸才能進入線拉體
'場所:線粒體基咚/
-物質(zhì)變化:空且后+怨2里?6CO2+23H]
、產(chǎn)能情況下贏釬參與第二階段
細(xì)參與第三階段《一一第三階段至技
胞「場所:線粒體內(nèi)膜
質(zhì)
基■物質(zhì)變化:24[H]+66邈?12H.Q
質(zhì)
、產(chǎn)能情況:大量能量
提醒有氧呼吸的場所并非只是線粒體:真核細(xì)胞有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
和線粒體;原核細(xì)胞無線粒體,但有的原核細(xì)胞含有全套與有氧呼吸有關(guān)的酶,
這些酶分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上,因此這些細(xì)胞能進行有氧呼吸。
[微思考]有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧氣分別在哪些階段被利用?產(chǎn)物中的二氧
化碳和水分別在哪些階段形成?
提示有氧呼吸反應(yīng)物中的葡萄糖、水、氧氣分別在第一、二、三階段被利用;
產(chǎn)物中的二氧化碳和水分別在第二、三階段形成。
(3)寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式,并標(biāo)出各種元素的來源和去路。
孰乩2(\+6%+6了20里*6<20產(chǎn)12牛?+能量
(4)能量轉(zhuǎn)換
葡萄糖中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。
2.無氧呼吸
(1)概念
在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過
程。
(2)過程圖解
第一階段
產(chǎn)能?與有氧呼吸第一階段相同
動物、乳酸菌和少數(shù)植物器官(馬行客塊婁、金菜
塊根.玉米胚等)
與第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行
無
氧第二階段可而殖遨襄泮7T
呼不產(chǎn)能
吸工產(chǎn)物為酒精和co?—一
但消耗出1
、,uLC。H12O“或2C3HQ3(乳酸)+少量能量
忠反
應(yīng)式cuc酶2czHQH(酒精)+2COz+少量
「C°HI2O“一能量
名師解讀
①無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分
能量存留在酒精或乳酸中。
②人體內(nèi)產(chǎn)生的C02只能是有氧呼吸的產(chǎn)物,因為人體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳
酸,無C02。
③不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同,其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同,根本原因
在于控制酶合成的基因不同。
■考點速覽
⑴供氧不足時,酵母菌在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙醇。(2022.江蘇卷,
8B)(V)
⑵酵母菌有(需)氧呼吸在線粒體中進行,無(厭)氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行。
(2023?浙江6月選考,11B)(X)
提示有氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進行。
(3)油料作物種子播種時宜淺播,原因是萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣。(2021.湖
南卷,12C)(V)
(4)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖類(葡萄糖)的分解。[2020.江蘇卷,27(4)](V)
(5)葡萄糖的有氧呼吸過程中,水的生成發(fā)生在線粒體外膜。(2021.湖北卷,1A)(X)
提示線粒體內(nèi)膜。
(6)馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPO(2019?全國卷H,
2C)(X)
提示無氧呼吸在第一個階段會產(chǎn)生少量的ATP。
(7)癌細(xì)胞進行無氧呼吸時丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會生成少量ATPo(2020.山東
卷,2B)(X)
提示無氧呼吸第二個階段不產(chǎn)生ATP。
■重點透析
1.有氧呼吸中的電子傳遞鏈
糖酵解(有氧呼吸第一階段)和丙酮酸氧化過程(有氧呼吸第二階段)(也稱三竣酸循
環(huán)階段)中生成的[H]是在線粒體內(nèi)膜上繼續(xù)氧化的。[H]在酶的催化下釋放電子和
H+,電子被鑲嵌在線粒體內(nèi)膜上的一系列特殊蛋白質(zhì)捕獲和傳遞,最終與02、
H+結(jié)合,生成了涇0,而線粒體內(nèi)膜上的這些特殊蛋白質(zhì)則利用電子給予的能量
將線粒體基質(zhì)中的H+泵入內(nèi)膜和外膜的間隙,構(gòu)建了跨膜的H+濃度梯度。最終,
H+沿著線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶內(nèi)部的通道流回線粒體基質(zhì),推動ATP的合成。
2.細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來源與去向
(1)有氧呼吸過程中[H]、ATP的來源和去路
來源有氧呼吸第一階段:CHiQ.-lH]
有氧呼吸第二階段:丙酮酸+水一[H]
因叫有氧呼吸第三階段:[H]+C>2一凡6
聲遮■[有氧呼吸第一、二、三階段均產(chǎn)生GF
匡列用于各項生命活動]
(2)無氧呼吸中的[H]和ATP都是第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生的。其中[H]在第二
階段被用于還原丙酮酸,全部消耗,沒有積累。
I典例?精心深研提升學(xué)科素養(yǎng)
考向1圍繞細(xì)胞呼吸的過程,考查生命觀念
1.(2023?廣東卷,7)在游泳過程中,參與呼吸作用并在線粒體內(nèi)膜上作為反應(yīng)物的
是()
A.還原型輔酶IB.丙酮酸
C.氧化型輔酶ID.二氧化碳
答案A
解析游泳過程中主要由有氧呼吸提供能量,有氧呼吸的第一階段和第二階段都
產(chǎn)生了[H],這兩個階段產(chǎn)生的[H]在第三階段經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng),在線粒體
內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水,這里的[H]是一種簡化的表示方式,實際上指的是還原型
輔酶I,A正確。
2.(2022.全國甲卷,4)線粒體是細(xì)胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常運
動的人肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述,
錯誤的是()
A.有氧呼吸時細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATP
B.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應(yīng)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02的直接參與
D.線粒體中的DNA能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成
答案C
解析有氧呼吸第一階段的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段的場所是線粒體,
三個階段均可產(chǎn)生ATP,故有氧呼吸時細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATP,A
正確;線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所,該階段氧氣和[H]反應(yīng)生成水,該
過程需要酶的催化,B正確;丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段,場所
是線粒體基質(zhì),該過程需要水的參與,不需要02的直接參與,C錯誤;線粒體是
半自主性細(xì)胞器,其中含有少量DNA,可以通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合
成,D正確。
3.(2024.廣東中山質(zhì)檢)線粒體中的[H]與氧氣結(jié)合的過程需要細(xì)胞色素c的參與。
細(xì)胞接受凋亡信號后,線粒體中的細(xì)胞色素c可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,并與Apafl
蛋白結(jié)合引起細(xì)胞凋亡。下列說法錯誤的是()
A.細(xì)胞色素c位于線粒體的內(nèi)膜
B.細(xì)胞色素c功能喪失的細(xì)胞將無法合成ATP
C.有氧呼吸過程產(chǎn)生[H]的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)
D.若細(xì)胞中Apafl蛋白功能喪失,細(xì)胞色素c將不會引起該細(xì)胞凋亡
答案B
解析細(xì)胞色素c參與有氧呼吸第三階段的反應(yīng),有氧呼吸第一階段和第二階段
也能合成ATP,B錯誤。
考向2結(jié)合有氧呼吸中電子傳遞鏈,考查模型與建模的能力
4.(2024.廣西桂林期末)呼吸電子傳遞鏈?zhǔn)侵冈诰€粒體內(nèi)膜上由一系列呼吸電子傳
遞體組成的將電子傳遞到分子氧的“軌道”,如下圖所示,下列相關(guān)敘述錯誤的
是()
A.圖示過程是有氧呼吸的第三階段,是有氧呼吸過程中產(chǎn)能最多的階段
B.有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了氧氣
C.高能電子在傳遞過程中逐級釋放能量推動H+跨過內(nèi)膜到達線粒體基質(zhì)
D.呼吸鏈的電子傳遞所產(chǎn)生的膜兩側(cè)H+濃度差為ATP的合成提供了驅(qū)動力
答案C
解析圖示為發(fā)生在線粒體內(nèi)膜的過程,表示有氧呼吸的第三階段,該階段是有
氧呼吸過程中產(chǎn)能最多的階段,A正確;在電子傳遞鏈中,有氧呼吸第一、二階
段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了氧氣,生成水,B正確;據(jù)圖可知,
電子傳遞過程中逐級釋放的能量推動H+從線粒體基質(zhì)跨過線粒體內(nèi)膜到達另一
側(cè),C錯誤;電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側(cè)H+濃度差,使能量轉(zhuǎn)換
成H+電化學(xué)勢能,D正確。
考點二細(xì)胞呼吸方式的判斷及相關(guān)計算
基礎(chǔ)?精細(xì)梳理夯實必備知識
1.細(xì)胞呼吸方式的判斷(以真核生物為例)
消耗。2
定存在有氧呼吸
產(chǎn)生H?O
反應(yīng)物定存在有氧呼吸
有酒精或乳酸
和產(chǎn)物定存在無氧呼吸
無CO2釋放
定為產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸
只進行有氧呼吸,或同時進行有氧
呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸
物叫量
CO2>O2
的美素兩類呼吸方式并存,差值為無氧呼
吸量
CO<O
22存在脂肪等的氧化分解
只在細(xì)胞質(zhì)
無氧呼吸
場所基質(zhì)中
有線粒體參與
有氧呼吸或兩類呼吸方式并存
2.細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)間物質(zhì)的量的比例關(guān)系
(1)有氧呼吸:c6Hl2。6:02:C02=l:6:6o
(2)無氧呼吸:C6Hl2。6:CO2:C2H50H=1:2:2或C6Hl2。6:C3H6。3=1:2o
(3)產(chǎn)生等量的CO2時消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量:無氧呼吸:有氧呼吸=3:lo
(4)消耗等量的葡萄糖時,有氧呼吸消耗氧氣的物質(zhì)的量與有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)
生C02的物質(zhì)的量之和的比為3:4o
■情境推理
欲確認(rèn)某植物種子的細(xì)胞呼吸方式,應(yīng)設(shè)置兩套實驗裝置,如圖所示:
耳[活塞:著色液滴著色液滴
活塞1
刻度管刻度管
發(fā)
-容器發(fā)-容器
芽
芽
種
2()%NaOH種
子蒸播水5mL
溶液5mL子
裝置1裝置2
(1)裝置]中加入NaOH溶液的目的是____________________________________
根據(jù)著色液滴移動的距離可測出呼吸作用消耗的氧氣的體積。
⑵裝置2中著色液滴移動的距離代表呼吸作用,
⑶實驗結(jié)果分析
判定呼吸方式時,底物一般是葡萄糖。分析如下:
裝置1裝置2結(jié)果
著色液滴左移著色液滴不動
著色液滴不動著色液滴右移
著色液滴左移著色液滴右移
著色液滴不動著色液滴不動
(4)為了排除環(huán)境因素對實驗結(jié)果的干擾,需要設(shè)置對照實驗,該對照組的設(shè)置方
法是。
(5)若裝置1、2中的著色液滴均左移,則可能的原因是
提示(1)吸收二氧化碳(2)消耗的氧氣和釋放的二氧化碳的體積的差值(3)只
進行有氧呼吸或既進行有氧呼吸又進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸只進行產(chǎn)生酒精的
無氧呼吸既進行有氧呼吸又進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸細(xì)胞已死亡或只進行產(chǎn)
生乳酸的無氧呼吸(4)在裝置中裝入煮熟的發(fā)芽種子,其他條件不變(5)種子進
行有氧呼吸時,底物中除糖類外還含有脂肪
典例?精心深研提升學(xué)科素養(yǎng)
考向1圍繞細(xì)胞呼吸類型的判斷,考查演繹與推理能力
1.(2023?全國乙卷,3)植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應(yīng)缺氧環(huán)境。在無氧條
件下,某種植物幼苗的根細(xì)胞經(jīng)呼吸作用釋放CO2的速率隨時間的變化趨勢如圖
所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()
A.在時間。之前,植物根細(xì)胞無C02釋放,只進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸
B.a?b時間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精和C02的過程
C.每分子葡萄糖經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精時生成的ATP比產(chǎn)生乳酸時的多
D.植物根細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的酒精跨膜運輸?shù)倪^程不需要消耗ATP
答案C
解析在時間a之前,因為沒有二氧化碳釋放,所以不可能是產(chǎn)生酒精的無氧呼
吸過程,只能是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸過程,A正確;在a?人時間內(nèi),因為此時仍
然處于無氧條件下,產(chǎn)生二氧化碳表明進行了產(chǎn)生酒精和C02的過程,B正確;
兩個無氧呼吸過程都只有第一階段產(chǎn)生ATP,兩個都是葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的過
程,所以每分子葡萄糖經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生的ATP相等,C錯誤;酒精是脂溶性的物
質(zhì),跨膜運輸方式是自由擴散,不消耗能量,D正確。
2.(2024.重慶市期末)研究發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴
無氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。葡萄糖在癌細(xì)胞中的代謝途徑
如圖所示,下列說法錯誤的是()
癌細(xì)胞膜
葡萄糖邛葡萄糖絲丙酮酸里co2和電。
\|③
乳酸
A.過程①需要癌細(xì)胞膜上載體蛋白的參與
B.過程③不能生成ATP
C.在癌細(xì)胞呼吸作用過程中有少量葡萄糖在線粒體中被利用
D.“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞既不產(chǎn)生CO2也不吸收02
答案C
解析葡萄糖進入癌細(xì)胞的方式屬于主動運輸,所以過程①需要癌細(xì)胞膜上載體
蛋白的參與,A正確;無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP,B正確;線粒體不能直接
利用葡萄糖,葡萄糖被利用的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C錯誤;“瓦堡效應(yīng)”是指癌
細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP的現(xiàn)象,說明癌
細(xì)胞進行的是無氧呼吸,由圖可知癌細(xì)胞進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,D正確。
3.(2024.遼寧丹東期末)將酵母菌培養(yǎng)液進行離心處理。把沉淀的酵母菌破碎后,
再次離心處理為只含有酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細(xì)胞器的沉淀
物兩部分,與未離心處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3支試管中,并
向這3支試管內(nèi)同時滴入等量、等濃度的X溶液。下列敘述錯誤的是()
A.若X為葡萄糖溶液,在無氧條件下,能夠產(chǎn)生CO2的試管是甲、丙
B.若X為葡萄糖溶液,在氧氣充足條件下,最終能產(chǎn)生ATP的試管是甲、乙、丙
C.若X為丙酮酸溶液,在氧氣充足條件下,最終能產(chǎn)生CO2和H2O的試管是乙、
兩
D.若X為葡萄糖溶液,在無氧條件下,能進行呼吸作用的試管是甲、丙
答案B
解析甲試管中是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖,在無氧條件下,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可以進行
無氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳和酒精,丙試管中含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葡萄糖,
在無氧條件下,進行無氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳和酒精,A、D正確;甲試管中是
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖,在氧氣充足條件下,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可以進行有氧呼吸第一
階段,乙試管只含有細(xì)胞器,無法直接利用葡萄糖,不能進行呼吸作用,丙試管
中含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葡萄糖,在有氧條件下,進行有氧呼吸,產(chǎn)生二氧
化碳和水,故能產(chǎn)生ATP的是甲和丙,B錯誤;若X為丙酮酸溶液,在氧氣充足
條件下,甲試管的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無法繼續(xù)利用丙酮酸,乙試管含有線粒體,故可進
行有氧呼吸第二、第三階段,丙試管含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,可進行完整的有
氧呼吸,故最終能產(chǎn)生CO2和H2O的試管是乙、丙,C正確。
考向2結(jié)合細(xì)胞呼吸的相關(guān)計算,考查科學(xué)思維
4.(2024.廣東省衡水金卷期末)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,當(dāng)通入不同濃度的
氧氣時,其產(chǎn)生的C2H50H和CO2的量如表所示。下列敘述錯誤的是()
氧濃度/%abcd
產(chǎn)生CO2的量/mol0.91.31.53.0
產(chǎn)生C2H50H的量/mol0.90.70.60
A.氧濃度為a時,只進行無氧呼吸
B.氧濃度為b時,經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的C02為0.6mol
C.氧濃度為c時,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精發(fā)酵
D.氧濃度為d時,只進行有氧呼吸
答案C
解析氧氣濃度為a時,產(chǎn)生的二氧化碳的量和產(chǎn)生的酒精的量相等,只進行無
氧呼吸,A正確;氧濃度為b時,無氧呼吸產(chǎn)生酒精的量為0.7mol,產(chǎn)生的二氧
化碳量也為0.7mol,則有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量為1.3—0.7=0.6(mol),B正確;
氧氣濃度為c時,無氧呼吸產(chǎn)生的酒精量為0.6mol,產(chǎn)生的二氧化碳量也為
0.6mol,消耗的葡萄糖為0.3mol,則有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量為1.5—0.6=
0.9(mol),消耗的葡萄糖量為0.15mol,無氧呼吸消耗的葡萄糖為有氧呼吸消耗的
葡萄糖的2倍,即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精發(fā)酵,C錯誤;氧濃度為d時,
無酒精產(chǎn)生,說明酵母菌只進行有氧呼吸,D正確。
■關(guān)鍵?真題必刷
1.(2023?天津卷,1)衣原體缺乏細(xì)胞呼吸所需的酶,則其需要從宿主細(xì)胞體內(nèi)攝取
的物質(zhì)是()
A.葡萄糖B.糖原
C.淀粉D.ATP
答案D
解析細(xì)胞生命活動所需的能量主要是由細(xì)胞呼吸提供的,衣原體缺乏細(xì)胞呼吸
所需的酶,不能進行細(xì)胞呼吸,缺乏能量,ATP是直接的能源物質(zhì),因此衣原體
需要從宿主細(xì)胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是ATP,D正確。
2.(2023?重慶卷,10)哺乳動物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+,進而轉(zhuǎn)化
為NADHQH]),研究者以小鼠為模型,探究了哺乳動物與腸道菌群之間NAD+代
謝的關(guān)系,如圖所示。下列敘述錯誤的是()
A.靜脈注射標(biāo)記的NA,腸腔內(nèi)會出現(xiàn)標(biāo)記的NAM
B.靜脈注射標(biāo)記的NAM,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)會出現(xiàn)標(biāo)記的NADH
C.食物中缺乏NAM時,組織細(xì)胞仍可以用NAM合成NAD+
D.腸道中的厭氧菌合成ATP時所需的能量主要來自NADH
答案D
解析由題圖可知,靜脈注射標(biāo)記的NA,血液中的NA會進入組織細(xì)胞,通過
一系列的轉(zhuǎn)化過程,使腸腔內(nèi)會出現(xiàn)標(biāo)記的NAM,A正確;靜脈注射標(biāo)記的NAM,
血液中的NAM會進入組織細(xì)胞中,經(jīng)過NAM和NAD+之間的轉(zhuǎn)化,使細(xì)胞質(zhì)
基質(zhì)會出現(xiàn)標(biāo)記的NADH,B正確;食物中缺乏NAM時,組織細(xì)胞仍可以利用
血液中的NAM合成NAD+,C正確;腸道中的厭氧菌合成ATP時所需的能量主
要來自無氧呼吸的第一階段,而NADH的消耗發(fā)生在無氧呼吸的第二階段,該階
段不產(chǎn)生ATP,D錯誤。
3.(2020.全國卷I,2)種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物
種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖,下列關(guān)于種子呼吸作用的
敘述,錯誤的是()
A.若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等,則細(xì)胞只進行無氧呼吸
B.若細(xì)胞只進行有氧呼吸,則吸收02的分子數(shù)與釋放CO2的相等
C.若細(xì)胞只進行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸,則無02吸收也無CO2釋放
D.若細(xì)胞同時進行有氧和無氧呼吸,則吸收02的分子數(shù)比釋放CO2的多
答案D
解析在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下,細(xì)胞進行有氧呼吸和產(chǎn)乙醇的無氧呼吸均
可產(chǎn)生CO2,其中產(chǎn)乙醇的無氧呼吸產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等,有氧呼吸
不產(chǎn)生乙醇,因而若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等,說明細(xì)胞只進行無氧呼吸,
A正確;根據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式,在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下,若細(xì)胞只進行有
氧呼吸,則吸收02的分子數(shù)和釋放CO2的分子數(shù)相等,B正確;根據(jù)無氧呼吸
反應(yīng)式,在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下,若細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸,則不需要
消耗02也不產(chǎn)生CO2,C正確;有氧呼吸中,吸收02的分子數(shù)和釋放CO2的分
子數(shù)相等,而無氧呼吸不消耗。2,但可能產(chǎn)生C02,若細(xì)胞同時進行有氧呼吸和
無氧呼吸,則吸收02的分子數(shù)比釋放C02的分子數(shù)少或兩者的數(shù)目相等,D錯
誤。
4.(2022.廣東卷,10)種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提和保障。生產(chǎn)實踐中常用TTC法
檢測種子活力,TTC(無色)進入活細(xì)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(xiàn)紅色。
下列敘述正確的是()
A.該反應(yīng)需要在光下進行
B.TTF可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成
C.TTF生成量與保溫時間無關(guān)
D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低
答案B
解析大豆種子充分吸水膨脹,此時子葉中未形成葉綠體,不能進行光合作用,
該反應(yīng)不需要在光下進行,A錯誤;細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可通過細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生
[H],TTF可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成,B正確;保溫時間較長時,較多的TTC進入
活細(xì)胞,生成較多的紅色TTF,C錯誤;相同時間內(nèi),種胚出現(xiàn)的紅色越深,說
明種胚代謝越旺盛,據(jù)此可判斷種子活力的高低,D錯誤。
5.(2021.重慶卷,21)人線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p可導(dǎo)致代謝物X的積累,由此引發(fā)多種
疾病。動物實驗發(fā)現(xiàn),給呼吸鏈?zhǔn)軗p小鼠注射適量的酶A和酶B溶液,可發(fā)生如
題圖所示的代謝反應(yīng),從而降低線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p導(dǎo)致的危害。據(jù)圖回答以下問
題:
?:。十以參與代謝一
啊'⑤/'/葡萄糖
出位丙酮酸/①口鋁H
酶A;④/々ADP
02\/c卜ATP
代質(zhì)物x%代謝物、六丙p酸
NAD+NADH
V
細(xì)胞夕^胞內(nèi)
(1)呼吸鏈?zhǔn)軗p會導(dǎo)致一_______(填“有氧”或“無氧”)呼吸異常,代謝物X是
(2)過程⑤中酶B的名稱為,使用它的原因是
(3)過程④將代謝物X消耗,對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用和意義是
_____________________________________________________________________O
答案(1)有氧乳酸(C3H6。3)(2)過氧化氫酶催化過氧化氫的分解,避免過氧
化氫對細(xì)胞的毒害(3)避免代謝產(chǎn)物的積累,維持細(xì)胞內(nèi)的pH,是機體進行正
常生命活動的條件
解析(1)有氧呼吸的主要場所是線粒體,無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),所以線
粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p會導(dǎo)致有氧呼吸異常。據(jù)圖可知,丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被還原
為代謝物X,動物細(xì)胞進行無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸,故代謝物X為乳酸。(2)據(jù)題圖
可知,酶B可催化過氧化氫的分解,為過氧化氫酶,機體內(nèi)的過氧化氫會對細(xì)胞
產(chǎn)生毒害作用。(3)乳酸積累,會使內(nèi)環(huán)境的pH下降,及時消耗乳酸有利于內(nèi)環(huán)
境的穩(wěn)態(tài),內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。
限時強化練
(時間:30分鐘)
【對點強化】
考點一細(xì)胞呼吸的方式和過程
1.(2024?廣東珠海調(diào)研)下列關(guān)于人體細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是()
A.有氧呼吸和無氧呼吸的各個階段都能合成ATP
B.有氧呼吸和無氧呼吸的各個階段都能產(chǎn)生NADH
C.骨骼肌細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和二氧化碳
D.細(xì)胞呼吸釋放的能量只有部分儲存在ATP中
答案D
解析無氧呼吸第二階段不能合成ATP;有氧呼吸第三階段、無氧呼吸第二階段
均不能產(chǎn)生NADH;骨骼肌細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸;細(xì)胞呼吸釋放的能量大
部分以熱能形式散失,只有部分儲存在ATP中。
2.(2024?廣東佛山調(diào)研)下列屬于有氧呼吸和無氧呼吸共同點的是()
①以葡萄糖等有機物為底物②中間產(chǎn)物都有丙酮酸③需。2參與④產(chǎn)物都
有CO2⑤在線粒體中進行⑥都可以為細(xì)胞代謝提供能量
A.①②⑥B.②③④
C.①④⑥D(zhuǎn).②③⑤
答案A
解析有氧呼吸需02參與,無氧呼吸不需要。2參與,③錯誤;有氧呼吸的產(chǎn)物
有C02和H20,無氧呼吸產(chǎn)生酒精這一種類型的產(chǎn)物中有C02,但是產(chǎn)生乳酸這
一種類型的產(chǎn)物中沒有C02,④錯誤;無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成,在原核細(xì)
胞中有氧呼吸也在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上完成,在真核細(xì)胞中有氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)
基質(zhì)和線粒體中完成,⑤錯誤。
3.(2024.廣東六校聯(lián)考)乳酸脫氫酶(LDH)有多種類型。人的心肌細(xì)胞中主要是
LDH1,催化乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸,生成的丙酮酸繼續(xù)進行有氧氧化;骨骼肌細(xì)胞
中主要是LDH5,缺氧條件下,催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸。下列敘述正確的是()
A.LDH1為乳酸轉(zhuǎn)化為丙酮酸提供活化能
B.丙酮酸轉(zhuǎn)為乳酸時,釋放少量能量,生成少量ATP
C.LDH5分布在骨骼肌細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜上
D.丙酮酸的有氧氧化過程有水的參與
答案D
解析LDH1是一種酶,具有催化作用,不能提供能量,A錯誤;丙酮酸轉(zhuǎn)為乳
酸為無氧呼吸第二階段,不產(chǎn)生ATP,B錯誤;LDH5缺氧條件下,催化丙酮酸
轉(zhuǎn)化為乳酸,場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),LDH5存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C錯誤;丙酮酸的
有氧氧化第二階段(有氧呼吸第二階段)有水參與,D正確。
4.(2024.廣東東莞期末)下圖為某多細(xì)胞動物在嚴(yán)重缺氧的環(huán)境中部分細(xì)胞代謝過
程的示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()
神
體經(jīng)
外內(nèi)肌細(xì)胞細(xì)
(X)[丙*胞
血液、⑤)、④,血液\
酒循環(huán)'飛了孚彩/循環(huán)多I②
精vc
A.在圖示兩細(xì)胞中,葡萄糖中的能量大部分以熱能形式散失
B.該動物無氧呼吸的產(chǎn)物包括乳酸、酒精和二氧化碳
C.若細(xì)胞有氧呼吸消耗等量02,底物分別為脂肪和糖類,則消耗脂肪的量大于糖
類
D.過程①和②均能產(chǎn)生少量[H],但過程②不釋放能量
答案B
解析在圖示兩細(xì)胞中,葡萄糖是通過無氧呼吸被分解的,細(xì)胞在無氧呼吸過程
中釋放少量能量,葡萄糖中的大部分能量留在酒精或乳酸中,A錯誤;由圖可推
知,該動物神經(jīng)細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,肌細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二
氧化碳,B正確;與等質(zhì)量的糖類相比,等質(zhì)量的脂肪含更多的氫,故等質(zhì)量的
脂肪通過有氧呼吸被徹底氧化分解時消耗的02更多,所以若細(xì)胞有氧呼吸消耗等
量02,底物分別為脂肪和糖類,則消耗脂肪的量應(yīng)小于糖類,C錯誤;過程①表
示無氧呼吸第一階段產(chǎn)生少量的[H]并釋放少量能量,過程②所示的無氧呼吸第二
階段不產(chǎn)生[H],不釋放能量,D錯誤。
考點二細(xì)胞呼吸類型的判斷及相關(guān)計算
5.(2024.湖北荊州調(diào)研)下列有關(guān)細(xì)胞利用葡萄糖進行細(xì)胞呼吸的敘述中,正確的
是()
A.無氧呼吸時,葡萄糖中能量的主要去向是以熱能形式散失
B.劇烈運動時,人體產(chǎn)生的CO2來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)
C.進行有氧呼吸的生物不一定具有線粒體
D.無氧呼吸過程中有[H]積累,有氧呼吸過程中沒有[H]積累
答案C
解析無氧呼吸時,葡萄糖中的能量主要儲存在酒精或乳酸中,釋放的能量的主
要去向是以熱能形式散失,A錯誤;人體細(xì)胞只能通過有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳,
而有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì),B錯誤;進行有氧呼吸的生物不
一定具有線粒體,如藍細(xì)菌,無線粒體,因有與有氧呼吸有關(guān)的酶,可進行有氧
呼吸,C正確;無氧呼吸和有氧呼吸過程中都沒有[H]積累,D錯誤。
6.(2024.廣州實驗中學(xué)質(zhì)檢)呼吸牖(RQ)是指呼吸作用所釋放的CO2與吸收02的物
質(zhì)的量的比值。下表為不同能源物質(zhì)在完全氧化分解時的呼吸牖。下列說法中正
確的是()
能源物質(zhì)糖類蛋白質(zhì)油脂
呼吸牖(RQ)1.000.800.71
A.人體在劇烈運動時,有氧呼吸和無氧呼吸共同進行,RQ可能大于1
B.只進行有氧呼吸的種子,若其RQ=0.8,則此時呼吸的底物一定是蛋白質(zhì)
C.油脂的RQ低于糖類,原因是油脂中氫原子相對含量較高
D.測得酵母菌利用葡萄糖的RQ=7/6,則其有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖之比
為1:1
答案C
解析動物細(xì)胞進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸,不產(chǎn)生C02,RQ不可能大于1,A錯誤;
只進行有氧呼吸的種子,RQ=0.8時可能以不同比例進行著以糖類、蛋白質(zhì)和油
脂為底物的有氧呼吸,B錯誤;油脂的RQ低于糖類,原因是油脂中氫原子相對
含量較高,呼吸作用需要的氧氣更多,C正確;RQ=7/6,則有氧呼吸釋放的CO2
為6份,消耗的葡萄糖為1份;無氧呼吸釋放的C02為1份,消耗的葡萄糖為0.5
份,因此其有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖之比為2:1,D錯誤。
【綜合提升】
7.(2024.福建泉州模擬)乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物質(zhì),科研人員將乳酸脫氫
酶基因?qū)脶劸平湍钢校@得乳酸乙酯高產(chǎn)菌株,有關(guān)代謝途徑如下圖所示。下
列相關(guān)敘述錯誤的是()
CO2+H2OCO2+酒精
②]/\
葡萄糖里丙酮酸冷乳酸乙酯
"乳酸/
A.過程①產(chǎn)生的[H]可參與過程②③④
B.過程②中生成H2O的場所是線粒體內(nèi)膜
C.過程②和過程③產(chǎn)生CO2的場所相同
D.過程③④⑤都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行
答案C
解析過程①為有氧呼吸(無氧呼吸)過程第一階段,產(chǎn)生的[H]參與有氧呼吸的第
三階段時,與氧氣反應(yīng)形成水,參與無氧呼吸第二階段時,和丙酮酸反應(yīng)形成酒
精和二氧化碳或乳酸,A正確;過程②是有氧呼吸第二、三階段,H2。是第三階
段的產(chǎn)物,第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,B正確;有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2,
發(fā)生在線粒體基質(zhì),過程③是無氧呼吸第二階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C錯誤;
過程③④為無氧呼吸過程,⑤利用細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)合成乳酸乙酯,都在細(xì)胞質(zhì)基
質(zhì)中進行,D正確。
8.(2024.福建龍巖模擬)為研究低氧脅迫對青瓜品種根系細(xì)胞呼吸的影響,某研究
小組用A、B兩個青瓜品種進行實驗研究。圖示結(jié)果為一周后測得的根系中乙醇
的相對含量。下列說法錯誤的是()
A.正常通氣情況下,青瓜品種A、B的根細(xì)胞可同時進行有氧呼吸和無氧呼吸
B.低氧條件下,青瓜A品種對氧氣濃度的變化較B品種更為敏感
C根系長期處于低氧環(huán)境中,兩種青瓜吸收無機鹽的能力都會下降
D.根細(xì)胞中丙酮酸分解為乙醇的過程中產(chǎn)生了ATP
答案D
解析由題圖知,正常通氣時,青瓜品種A、B根系均有乙醇產(chǎn)生,說明兩品系
青瓜根系都可同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,A正確;正常通氣時,兩品種根系
中乙醇相對含量相同,低氧時A品種根系細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乙醇比B品種多,
故A品種對氧氣濃度的變化較為敏感,B正確;植物根系一般通過消耗ATP的主
動運輸方式吸收無機鹽,長期處于低氧條件下,兩品系根系產(chǎn)生的能量都減少,
吸收無機鹽的能力都下降,C正確;丙酮酸分解為乙醇的過程為無氧呼吸第二階
段,不產(chǎn)生ATP,D錯誤。
9.(2024.福州一中期末)心肌細(xì)胞中葡萄糖氧化分解產(chǎn)生的NADH不能穿過線粒體
膜,NADH與草酰乙酸反應(yīng)生成NAD+和蘋果酸,蘋果酸可以穿過線粒體膜,并
與線粒體基質(zhì)中的NAD+反應(yīng)重新產(chǎn)生NADHO下列相關(guān)敘述錯誤的是()
A.葡萄糖氧化分解過程有能量釋放
B.NADH可在線粒體內(nèi)膜上被消耗
C.丙酮酸可以進入線粒體基質(zhì)
D.線粒體基質(zhì)中的NADH都來自葡萄糖的氧化分解
答案D
解析線粒體基質(zhì)中的NADH除了來自葡萄糖的氧化分解,還來自有氧呼吸第二
階段,即丙酮酸和水的分解,D錯誤。
10.(2024.福建福州模擬)葡萄糖是哺乳動物最重要的能源物質(zhì)。呼吸作用第一階段
(糖酵解)中,葡萄糖被分解成丙酮酸和NADH。丙酮酸可被NADH還原為乳酸,
但是大量的乳酸并沒有被哺乳動物排出體外。哺乳動物的大多數(shù)組織可吸收血液
中的乳酸并將其轉(zhuǎn)化成丙酮酸和有氧呼吸第二階段(TCA循環(huán))的中間產(chǎn)物,也可
在一定條件下重新生成葡萄糖(糖異生)。下列敘述錯誤的是()
A.糖酵解和TCA循環(huán)發(fā)生的場所不同,但都能生成少量ATP
B.葡萄糖代謝產(chǎn)生乳酸后,大部分的能量保留在乳酸中
C.進食后胰島B細(xì)胞分泌的胰島素增多,糖異生過程增強
D.禁食一段時間后,肝糖原可分解為葡萄糖參與糖酵解
答案C
解析由題干信息知,糖酵解為產(chǎn)生少量ATP的呼吸作用第一階段,發(fā)生的場所
是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),TCA循環(huán)為有氧呼吸第二階段,發(fā)生的場所是線粒體基質(zhì),也產(chǎn)
生少量ATP,A正確;產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸過程只釋放少量能量,大部分能量保
留在乳酸中,B正確;胰島素的功能是降低血糖,進食后糖異生過程減弱,C錯
誤;當(dāng)禁食使血糖濃度下降時,胰高血糖素可促進肝糖原分解為葡萄糖,葡萄糖
參與糖酵解,D正確。
11.(2024?廣東七校聯(lián)考)過度酗酒可引發(fā)肝硬化,甚至肝癌。癌細(xì)胞和正常分化細(xì)
胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異,但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境攝取并用于細(xì)
胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主
要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP的現(xiàn)象,稱為“瓦堡效應(yīng)”。肝癌細(xì)胞在有氧條件下葡
萄糖的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是()
|----------CO2+H2O
葡萄糖丙酮酸/叟、~?乳酸
NAD+/\NADH,\NAD+
A.人體可通過提高腸道細(xì)胞中溶酶體的活性,增加消化酶的分泌以快速消化酒精
B.人體可通過提高血細(xì)胞中高爾基體活性,加快酒精轉(zhuǎn)運使血液中酒精含量快速
下降
C.過程①和③都能產(chǎn)生少量的ATP
D.相同條件下“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞消耗的葡萄糖比正常細(xì)胞多
答案D
解析消化酶是分泌蛋白,溶酶體不能分泌消化酶,A錯誤;酒精通過自由擴散
進入細(xì)胞,且哺乳動物成熟紅細(xì)胞沒有高爾基體等細(xì)胞器,B錯誤;圖中①為細(xì)
胞呼吸的第一階段,可產(chǎn)生少量ATP,③為產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸第二階段,不產(chǎn)
生ATP,C錯誤;“瓦堡效應(yīng)”中,癌細(xì)胞在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴
無氧呼吸產(chǎn)生ATP,在產(chǎn)生相同ATP的情況下,無氧呼吸消耗的
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