創(chuàng)新導學案2015高考生物一輪3-2細胞能量“通貨”ATP

第2講細胞的能量“通貨”——ATP、ATP的主要來源——細胞呼吸

[考綱引領]

1.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。2.細胞呼吸(Ⅱ)。3.探究酵母菌的呼吸方式(實驗)?？键c一ATP的結構與功能1．ATP的結構、功能和利用(1)ATP的結構：C、H、O、N、P腺苷磷酸遠離A(2)生成ATP的途徑光合作用細胞質基質直接2．ATP的分子結構式圖中①、②、③的結構分別是①

、②

、③

。腺苷是由圖中

＋

(填數(shù)字)構成。ATP分子去掉2個磷酸基團后的剩余部分是

。1．ATP的結構簡析腺嘌呤核糖磷酸基腺嘌呤核糖核苷酸①②(1)組成元素：C、H、O、N、P。(2)簡稱：三磷酸腺苷。(3)各字母代表的含義：A——腺苷(腺嘌呤＋核糖)；P——磷酸基團；～——高能磷酸鍵。(4)結構簡式：A—P～P～P(遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵容易斷裂，也容易形成)。2.ATP的形成途徑3．ATP與ADP的相互轉化(1)ATP在生物體內(nèi)含量少，但轉化十分迅速，從而使細胞中的ATP總是處于一種動態(tài)平衡中。(2)ATP與ADP的相互轉化不是可逆反應。因為轉化過程中的所需酶、能量的來源和去路和反應場所都不完全相同。但是物質是可循環(huán)利用的。(3)ATP的形成需要滿足4個條件：2種原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的過程中有水生成。4．ATP產(chǎn)生速率與

供給量之間的關系(1)A點表示在無氧條件下，細胞可進行無氧呼吸分解有機物，產(chǎn)生少量ATP。(2)AB段表示隨

供應量增多，有氧呼吸明顯加強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。(3)BC段表示

供應量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生速率不再加快，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等?！緜淇贾笇А?/p>

對ATP和ADP之間的相互轉化是不可逆反應的分析(1)反應條件不同：ATP分解是一種水解反應，催化該反應的酶屬于水解酶；而ATP合成是一種合成反應，催化該反應的酶屬于合成酶。(2)能量來源不同：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學能，供代謝消耗，

這個能量不能再反過來用于合成ATP，而合成ATP的能量主要有化學能和太陽能。(3)反應場所不同：ATP合成的場所是細胞質基質、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場所較多，凡是生命活動需要能量的地方都有ATP的分解?！镉嘘PATP的知識考查，近年來出現(xiàn)的頻率較低，并且多數(shù)都是融合到其他相關知識點考查。復習時注意ATP與其他知識的綜合。[真題回顧]判斷下列有關ATP敘述的正誤。(1)人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡(2008·天津卷T6④)(×)(2)線粒體內(nèi)膜上不能合成ATP(2012·北京卷T1A)(×)(3)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一來源(2008·廣東卷T4A)(×)(4)離體的葉綠體基質中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反應(2011·浙江卷T4A)(√)[考點分向]考向一ATP的結構1．ATP是細胞的能量“通貨”，是生命活動的直接能源物質，下圖為ATP的結構和ATP與ADP相互轉化的關系式。下列說法不正確的是(

)A．圖1中的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵B．圖2中進行①過程時，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C．ATP與ADP快速轉化依賴于酶催化作用具有高效性D．夜間有

存在時，圖2中過程②主要發(fā)生在線粒體【解析】

A項中A代表的是腺嘌呤，A錯誤。ATP水解一般是遠離A的高能磷酸鍵斷裂，也就是c鍵，所以B項正確；ATP水解產(chǎn)生的能量來自ATP的高能磷酸鍵的水解，合成ATP的能量來自細胞呼吸和光合作用；酶的催化作用具有高效性。夜間有

存在時，ATP合成的主要場所是線粒體?！敬鸢浮?/p>

A2．(2013·河南鄭州質檢)ATP是細胞的能量“通貨”，下列說法正確的是(

)A．ATP脫去2個磷酸基團后是DNA的基本組成單位之一B．ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的共性C．ATP的合成總是伴隨有機物的氧化分解D．黑暗條件下，植物細胞中只有線粒體可以產(chǎn)生ATP【解析】

ATP脫去2個磷酸基團后是RNA的基本組成單位之一；ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的共性；ATP的合成可發(fā)生在光反應過程；黑暗條件下，植物細胞中線粒體和細胞質基質都可以產(chǎn)生ATP?！敬鸢浮?/p>

B【題后反思】

ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯(lián)系ATP與DNA、RNA、核苷酸的結構中都含有“A”，但在不同物質中表示的含義不同，如圖：(1)ATP中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；(2)DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；(3)RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成；(4)核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?，它們的共同點是都含有腺嘌呤?？枷蚨嗀TP的功能3．(2013·海南單科)關于真核細胞中生命活動與能量關系的敘述，錯誤的是(

)A．DNA復制需要消耗能量B．光合作用的暗反應階段需要消耗能量C．物質通過協(xié)助擴散進出細胞時需要消耗ATPD．細胞代謝所需的ATP可在細胞質基質中產(chǎn)生【解析】

合成物質的過程需要消耗能量，細胞內(nèi)DNA復制過程中需要的能量由ATP提供，A項正確；光合作用的暗反應階段中

的還原需要消耗光反應階段所產(chǎn)生的[H]和ATP，B項正確；協(xié)助擴散需要載體蛋白的參與，但不消耗能量，C項錯誤；有氧呼吸的第一階段和無氧呼吸都在細胞質基質中完成，均能產(chǎn)生ATP，D項正確?！敬鸢浮?/p>

C4．某同學對細胞內(nèi)的葡萄糖、脂肪、ATP進行了如下總結，你認為不合理的是

(

)A．葡萄糖是生命的燃料B．ATP分子中含有的化學能比葡萄糖的多C．脂肪的氧化分解能生成ATP，脂肪的合成需消耗ATPD．ATP在細胞內(nèi)含量很少，但細胞內(nèi)ATP和ADP之間的轉化很迅速【解析】

葡萄糖是細胞呼吸最常利用的物質，有生命的燃料之稱。1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量為2870kJ。ATP中高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ/mol，故1molATP分子含有的化學能小于30.54×3＝91.62kJ。脂肪作為主要儲能物質，氧化分解釋放的能量，部分用于合成ATP，部分以熱能的形式散失掉；脂肪在合成時需消耗ATP。細胞內(nèi)ATP和ADP之間的轉化很迅速，保證了細胞持續(xù)的能量供應?！敬鸢浮?/p>

B【歸納提升】

生物體內(nèi)的能源物質分類分類內(nèi)容主要能源物質糖類(提供70%左右的能量)直接能源物質ATP最終能源太陽能儲能物質脂肪、淀粉(植物)、糖原(動物)主要儲能物質脂肪一般不供能的能源物質蛋白質考點二有氧呼吸與無氧呼吸的過程1．有氧呼吸的反應式和過程（1）反應式：(2)過程圖解：細胞質基質少量能量線粒體基質少量能量線粒體內(nèi)膜大量能量2．無氧呼吸的反應式和過程(1)反應式(2)場所及過程①場所：

。②過程：a．第一階段：與有氧呼吸第一階段完全相同。細胞質基質b．第二階段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成

或者轉化為

。c．產(chǎn)生能量：無論哪種無氧呼吸都只在

階段釋放少量能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中大部分能量則存留在不徹底的氧化產(chǎn)物中。乳酸第一1．有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解2．過程分析(1)有氧呼吸中氧元素的來源和去路：★本考點一直是高考命題的重點，試題多以選擇題的形式比較考查有氧呼吸和無氧呼吸過程場所、反應物、生成物、所需的酶、產(chǎn)生能量的多少等；以植物種子、酵母菌或其他生物的細胞呼吸為背景考查細胞呼吸的類型。[真題回顧]判斷有關細胞呼吸說法的正誤。(1)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸(2010·課標全國卷T2A)(×)(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水(2010·課標全國卷T2B)(×)(3)無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累(2010·課標全國卷T2C)(×)(4)細胞呼吸必須在酶的催化下進行(2009·全國Ⅱ理綜T1A)(√)(5)人體硬骨組織細胞也進行呼吸(2009·全國Ⅱ理綜T1B)(√)(6)葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細胞有氧時(2012·上海卷T25A改編)(×)[考點分向]考向一細胞呼吸的過程1．(2012·海南單科)細胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖，下列敘述錯誤的是(

)A．植物細胞能進行過程①和③或過程①和④B．真核細胞的細胞質基質中能進行過程①和②C．動物細胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多D．乳酸菌細胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H]【解析】

植物細胞能進行過程①和②、①和③、①和④；真核細胞的細胞質基質中能進行無氧呼吸的全程，即①和③或①和④；動物細胞中過程②比過程①釋放的能量多；包括乳酸菌在內(nèi)的細胞無氧呼吸過程中，第一階段①產(chǎn)生的[H]，在第二階段③或④消耗?！敬鸢浮?/p>

B2．(2012·江蘇高考)下圖表示細胞呼吸作用的過程，其中①～③代表有關生理過程發(fā)生的場所，甲、乙代表有關物質。下列相關敘述正確的是(多選)(

)A．①和③都具有雙層生物膜B．①和②所含酶的種類不同C．②和③都能產(chǎn)生大量ATPD．甲、乙分別代表丙酮酸、[H]【解析】

圖示中①表示有氧呼吸第一階段的場所——細胞質基質，葡萄糖在此被分解為丙酮酸和[H]，并產(chǎn)生少量ATP，所以甲表示丙酮酸；②表示有氧呼吸第二階段的場所——線粒體基質，丙酮酸和水反應生成

和[H]，并產(chǎn)生少量ATP，所以乙表示[H]；③表示有氧呼吸第三階段的場所——線粒體內(nèi)膜，[H]與

反應生成

，同時產(chǎn)生大量ATP。①表示的細胞質基質無雙層生物膜，A項錯誤；細胞質基質和線粒體基質中進行的化學反應不同，所含酶的種類也不同，B項正確；②所表示的線粒體基質中不能產(chǎn)生大量ATP，C項錯誤；據(jù)上述分析可知甲表示丙酮酸，乙表示[H]，D項正確?！敬鸢浮?/p>

BD考向二細胞呼吸的類型3．(2013·北京市豐臺區(qū)期末)將等量且足量的蘋果果肉分別放在

濃度不同的密閉容器中，1小時后，測定

的吸收量和

釋放量如下表所示。下列分析正確的是(

)【答案】

D【方法規(guī)律】

細胞呼吸類型的判斷考點三影響呼吸速率的因素及實踐應用1．影響細胞呼吸的環(huán)境因素(1)溫度：通過影響

來影響呼吸強度。(2)濃度：①對有氧呼吸：在一定范圍內(nèi)，隨著

濃度增加，有氧呼吸強度也

，②對無氧呼吸：隨著濃度的增加，無氧呼吸受到的

作用加強。

(3)濃度：

是有氧呼吸和酒精發(fā)酵的產(chǎn)物，當

濃度過高時會

細胞呼吸。

(4)水分：水為細胞呼吸提供反應環(huán)境，一定范圍內(nèi)隨水含量的增加細胞呼吸

。呼吸酶的活性增強抑制抑制增強2．細胞呼吸原理的應用(1)包扎傷口應選用

的敷料。(2)提倡慢跑等有氧運動使細胞進行

，避免肌細胞產(chǎn)生大量

。(3)及時松土有利于

。(4)稻田定期排水有利于根系

，防止幼根因缺氧變黑、腐爛。(5)利用糧食通過

的發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。透氣有氧呼吸乳酸根系生長有氧呼吸酵母菌(6)利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。(7)破傷風芽孢桿菌可通過

進行大量繁殖，較深的傷口需及時清理、注射破傷風抗毒血清等。無氧呼吸1．內(nèi)部因素——遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量)(1)不同種類的植物細胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。(2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細胞呼吸速率較高，成熟期細胞呼吸速率較低。(3)同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。2．外部因素因素影響機理曲線模型實踐應用溫度影響呼吸酶的活性：最適溫度時，細胞呼吸最強；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制①低溫下貯存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫，以降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量氧氣氧氣作為有氧呼吸的原料而影響細胞呼吸的速率和性質(在

濃度為零時只進行無氧呼吸；濃度為大于零小于10%時，既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；濃度為10%以上時，只進行有氧呼吸)適當降低氧氣濃度能夠抑制細胞呼吸，減少有機物消耗，以延長蔬菜、水果的保鮮時間濃度增加

的濃度對細胞呼吸有明顯的抑制效應。這可以從化學平衡的角度得到解釋在蔬菜和水果的保鮮中，增加

的濃度，可提高保鮮效果在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸強度隨含水量的增加而加強，隨含水量的減少而減弱將種子風干，以減弱細胞呼吸，從而減少有機物的消耗，延長作物種子儲藏時間【備考指導】

不同氧氣濃度對呼吸速率的影響(1)濃度為零時，細胞呼吸強度并不為零，因為細胞可進行無氧呼吸。(2)隨著

濃度的增加，無氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細胞呼吸的總強度較低；但后來隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強，細胞呼吸總強度又增大。(3)從化學平衡的角度分析，高濃度的

在一定程度上可以抑制細胞呼吸?！锉究键c常結合細胞呼吸在生產(chǎn)、生活中的應用展開。試題多以選擇題的形式出現(xiàn)，考查內(nèi)部因素和外部因素對細胞呼吸的影響，有時也以圖表、曲線的形式出現(xiàn)，考查考生的綜合運用能力。高考試題常結合植物的光合作用，聯(lián)系農(nóng)作物增產(chǎn)的措施來命題，考查考生處理實際問題的能力。[真題回顧]判斷下列說法的正誤。(1)酵母菌可以進行有氧呼吸和無氧呼吸(2009·全國Ⅱ理綜T1C)(√)(2)破傷風桿菌在有氧條件下能大量繁殖(2011·海南T3C)(×)(3)小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱(2011·海南T3D)(×)[考點分向]考向一影響細胞呼吸的因素1．如圖表示光照、貯藏溫度對番茄果實呼吸強度變化的影響。下列有關敘述中，不正確的是(

)A．番茄果實細胞產(chǎn)生

的場所是線粒體和細胞質基質B．光照對番茄果實呼吸的抑制作用8℃時比15℃時更強C．低溫、黑暗條件下更有利于貯存番茄果實D．貯藏溫度下降時果實呼吸減弱，可能與細胞內(nèi)酶活性降低有關【解析】

番茄果實細胞有氧呼吸和無氧呼吸均可產(chǎn)生二氧化碳，有氧呼吸第二階段在線粒體中產(chǎn)生二氧化碳，無氧呼吸在細胞質基質中產(chǎn)生二氧化碳，A項正確。計算“8℃時光照條件下呼吸強度比黑暗條件下呼吸強度的減少量占黑暗條件下呼吸強度的百分比”與“15℃光照條件下呼吸強度比黑暗條件下呼吸強度的減少量占黑暗條件下呼吸強度的百分比”，進行比較可知，B項正確。圖示信息表明，光照條件下細胞呼吸比黑暗條件下細胞呼吸弱，所以光照條件下更有利于果實的貯存，C項錯誤。溫度降低會使與呼吸作用有關的酶的活性降低，細胞呼吸減弱，D項正確?！敬鸢浮?/p>

C2．(2013·安徽卷)下圖為每10粒水稻種子在成熟過程中干物質和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是(

)

A．種子干物質快速積累時期，呼吸作用旺盛B．種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降C．種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降D．種子呼吸速率下降有利于干物質合成【解析】

從圖中可以看出，在種子干物質快速增加的時期是曲線的斜率最大的時候，呼吸速率正是高峰期，A正確。圖中顯示在種子成熟后期呼吸速率下降較快，并到達很低的水平，應與種子中自由水減少相關。呼吸速率與自由水含量有關，種子成熟后期自由水含量低，呼吸速率下降，B正確。脫落酸抑制生長，呼吸速率下降。種子成熟后一般很容易脫落，而且在植物體內(nèi)脫落酸增加是一般趨勢，C正確。干物質的合成過程需要的能量和中間代謝產(chǎn)物來源于呼吸作用，所以呼吸速率下降不利于干物質的合成?！敬鸢浮?/p>

D【易混易錯】

蔬菜、水果與種子儲藏條件的區(qū)別蔬菜和水果應放置在零上低溫、濕度適中、低氧的條件下，而種子應儲藏在零上低溫、干燥、低氧條件下，其目的都是降低呼吸作用，減少有機物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特點需要一定的濕度才能保持新鮮度，故造成它們在儲藏條件上的差異。考向二細胞呼吸原理的應用3．(2013·新課標Ⅱ)下列與微生物呼吸有關的敘述，錯誤的是(

)A．肺炎雙球菌無線粒體，但能進行有氧呼吸B．與細菌呼吸有關的酶由擬核中的基因編碼C．破傷風芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D．有氧和無氧時，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同【解析】

肺炎雙球菌是好氧細菌，為原核生物，無線粒體，可是有與有氧呼吸有關的酶，所以可以進行有氧呼吸，A正確；細菌主要的生命活動都由擬核控制，B正確；破傷風芽孢桿菌為厭氧細菌，適宜生活在無氧環(huán)境中，C錯誤；酵母菌既能進行有氧呼吸產(chǎn)生

和

，又能進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和

，D正確。【答案】

C4．(2013·海南單科)在溫度、光照等適宜條件下，將消毒后有生活力的小麥種子一直浸沒在無菌水中，會使種子死亡。下列對種子死亡原因的分析，合理的是(

)A．缺乏胚芽生長所必需的營養(yǎng)物質B．不能通過光合作用合成有機物C．呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能釋放D．呼吸作用的產(chǎn)物對其產(chǎn)生毒害作用【解析】

小麥種子含有大量營養(yǎng)物質，不能進行光合作用，由于無菌水水中無氧氣，一直浸沒在無菌水中，小麥種子長期進行無氧呼吸產(chǎn)生大量的酒精對細胞有毒害作用。【答案】

D考點四探究酵母菌細胞的呼吸方式1．實驗原理(1)酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌進行有氧呼吸能產(chǎn)生

，在進行無氧呼吸時能產(chǎn)生

。(2)可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液

，根據(jù)

，可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中

的產(chǎn)生情況。(3)橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下可與乙醇發(fā)生化學反應，變成

。由藍變綠再變黃石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短灰綠色2．探究過程酵母菌葡萄糖NaOH酵母菌石灰水石灰水澄清石灰水溴麝香草酚藍水重鉻酸鉀灰綠色酸性【高考警示】

(1)該實驗是對比實驗。此類實驗一般設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究各種因素與實驗對象的關系。對比實驗不設對照組，均為實驗組，是對照實驗的一種特殊形式，即相當于“相互對照實驗”。(2)實驗中嚴格控制

有無和檢測的

只來源于細胞呼吸是實驗成功的關鍵。1．本實驗的鑒定試劑及現(xiàn)象2.探究酵母菌細胞呼吸的方式②檢測

的產(chǎn)生，組裝實驗裝置③檢查酒精的產(chǎn)生——橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應，變成灰綠色★本實驗是教材的重點，這也就決定了對酵母菌呼吸作用方式的考查勢必成為命題的核心點。高考大多以裝置圖的形式出現(xiàn)，考查酵母菌呼吸作用類型，同時考查考生分析圖形、圖表的能力及綜合運用知識的能力。[真題回顧]

(2011·山東卷)某興趣小組在室溫下進行了酵母菌無氧呼吸的探究實驗(如右圖)。下列分析錯誤的是(

)A．滴管中冒出氣泡是反應產(chǎn)生

的結果B．試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉移至ATP，其余的存留在酒精中【解析】

酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，此過程受溫度影響，試管中加水是為了創(chuàng)造無氧環(huán)境，A、B、C正確。被分解的葡萄糖中的能量一部分轉移到ATP中，一部分以熱能的形式散失，還有一些存留在酒精中，D錯?！敬鸢浮?/p>

D【題后反思】

沸水與冷水的作用沸水可以殺滅微生物并盡可能減少里面的氣體，如創(chuàng)造無氧環(huán)境，但要加特定微生物前需冷卻到合適的水溫后才能加入，否則會被高溫殺死。冷水會改變環(huán)境溫度，酶活性降低，代謝或生命活動減慢。[考點分向]考向一實驗裝置1．(2014·福建普高畢業(yè)班質檢)如圖為探究酵母菌細胞呼吸的實驗裝置，錐形瓶裝有正常生長的酵母菌及足量培養(yǎng)液，試管裝有溴麝香草酚藍溶液，從閥門通入的空氣已去除

，實驗過程中其他條件適宜。下列敘述錯誤的是(

)A．若打開閥門進行實驗，探究溫度對酵母菌有氧呼吸的影響，則通入錐形瓶的

屬于無關變量B．若關閉閥門進行實驗，在酸性條件下，可用重鉻酸鉀檢測錐形瓶的培養(yǎng)液中是否有乙醇產(chǎn)生C．若打開閥門，在不同溫度下進行實驗，試管溶液顏色變化所需的時間越短，則表明酵母菌在所處溫度下的有氧呼吸越旺盛D．若關閉閥門，以乳酸菌替代酵母菌進行實驗，試管中溶液顏色由藍變綠再變黃【解析】

乳酸菌進行無氧呼吸，不產(chǎn)生二氧化碳，不會觀察到試管中的顏色變化，D錯誤?！敬鸢浮?/p>

D2．(2013·江蘇單科)將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實驗，下列相關操作錯誤的是(

)A．探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時打開閥aB．經(jīng)管口3取樣檢測酒精和

的產(chǎn)生情況C．實驗開始前對改裝后整個裝置進行氣密性檢查D．改裝時將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通【解析】

圖中管口1為進氣口，管口2為排氣孔，管口3可以檢查液體中的成分，因此探究有氧條件下酵母菌的呼吸，應打開閥門a通入氧氣，A正確；管口3可以檢測酒精，管口2可以與澄清石灰水相連以檢查

，因此B錯誤?！敬鸢浮?/p>

B考向二實驗過程分析3．(2013·廣東理綜)某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖。(1)向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開始實驗。發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時間打開，并在A通氣口處打氣，以利于________；實驗過程中，通氣閥②需要偶爾短時間打開，目的是____________。(2)第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有________的濃硫酸溶液來檢測酒精。(3)檢測后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜，但酒精含量(＋)比預期低。他們展開了討論，認為還有其他影響因素，如________，請設計實驗對此因素進行探究并預測實驗結果(用表格形式呈現(xiàn)；用“＋”表示酒精量，最高含量為“＋＋＋＋＋”)。(4)請對預測的結果進行分析，并得出結論。________________________________________________________________________________________________。

【解析】

(1)圖中的發(fā)酵裝置通氣閥1是進氣口，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時間打開，并在A通氣口處打氣，以利于酵母菌進行有氧呼吸，代謝快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期發(fā)酵；實驗過程中，酵母菌進行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生二氧化碳，裝置內(nèi)氣壓升高，通氣閥②需要偶爾短時間打開，排出部分氣體保持裝置內(nèi)氣壓平衡。(2)重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精發(fā)生顏色反應(灰綠色)，用來鑒定有酒精產(chǎn)生。(3)影響酵母菌發(fā)酵的因素除了菌種、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH值外，還有酵母菌數(shù)量等因素，可以通過已加入的酵母菌種數(shù)量為自變量，以生產(chǎn)的酒精含量為因變量設置實驗進行探究，在表格設計中要注意對照原則，等量原則和單一變量原則。

(4)根據(jù)實驗探究過程，其結果應該有兩種情況，即如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素。如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量沒有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素?！敬鸢浮?/p>

(1)提供氧氣使酵母菌大量繁殖排出產(chǎn)生的二氧化碳以維持溶液pH穩(wěn)定(2)重鉻酸鉀(3)酒精濃度實驗設計：①取五只錐形瓶，標號為1、2、3、4、5，分別加入等量的酵母粉、葡萄糖培養(yǎng)液和緩沖液。②向錐形瓶中分別加入蒸餾水進行稀釋各加入0mL、20mL、40mL、60mL、80mL的水，密封在相同的條件下培養(yǎng)相同的時間。③一段時間后測定溶液中的酒精的量。(4)溶液稀釋倍數(shù)越高，產(chǎn)生的酒精的量越大，說明了酒精濃度越小，越有利于酵母菌的無氧呼吸的進行。編號12345酒精含量＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋探究細胞呼吸方式的實驗裝置【典例】

不同種類的種子中儲存的營養(yǎng)物質的種類不同。在科學研究中常用RQ(RQ＝釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積)來表示生物的有氧呼吸的能源物質的不同。下面是測定發(fā)芽種子呼吸商的兩個裝置圖：(1)裝置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是________________________________________________。(2)若發(fā)芽的種子已長出幼苗，進行該實驗時，則應將裝置放置在何種條件下進行？____________；原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)小琪同學來做這個實驗，她將同一種正在發(fā)芽的種子等量分裝入兩個裝置。假定其他操作步驟無誤，她發(fā)現(xiàn)裝置一中的著色液向左移動，而裝置二中的著色液位置卻不發(fā)生改變，則可推定該種子發(fā)芽過程所消耗的能源物質主要是____________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________；若發(fā)現(xiàn)裝置一與裝置二中的著色液均勻向左移動，則該種子發(fā)芽過程中所消耗的能源物質主要是____________，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】

(1)明確裝置的作用。裝置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的

，根據(jù)著色液滴移動的刻度測出細胞呼吸消耗的

體積。裝置二的作用是比較種子發(fā)芽時進行細胞呼吸消耗的

體積與釋放

的體積的變化大小，作為對照。(2)測定綠色植物呼吸速率的方法。若發(fā)芽的種子已長出幼苗，幼苗可進行光合作用，為避免光合作用的干擾，應將裝置放置于黑暗條件下。(3)呼吸底物與RQ的關系。據(jù)裝置二中著色液位置不改變說明種子發(fā)芽時進行呼吸作用消耗的

體積與釋放

的體積相等，呼吸商為1。只有當以葡萄糖(或糖類)為能源物質進行有氧呼吸時，消耗的

體積與釋放

的體積才相等。脂肪的元素組成中，碳、氫百分比含量較高，氧占的比例小，氧化分解時耗氧多，呼吸商小于1。因此若發(fā)現(xiàn)裝置一與裝置二中的著色液均向左移動，說明種子進行有氧呼吸，且細胞呼吸消耗的

體積大于釋放

的體積，呼吸商小于1，消耗的能源物質主要是脂肪(或脂質)。【答案】

(1)吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的二氧化碳(2)黑暗條件避免幼苗進行光合作用，干擾細胞呼吸的氣體量變化(3)葡萄糖(或糖類)以葡萄糖為能源物質進行有氧呼吸時，吸收的氧氣等于釋放出的二氧化碳脂肪(或脂質)脂肪中碳氫百分比含量較高，吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳【方法歸納】

探究細胞呼吸類型的裝置(1)實驗裝置裝置甲中NaOH溶液的作用是吸收掉呼吸所產(chǎn)生的

，紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸吸收的

量。裝置乙中紅色液滴移動的距離代表酵母菌細胞呼吸吸收的量與產(chǎn)生的

量的差值。(2)實驗分析(3)注意事項①為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾，應將裝置進行滅菌，所測種子進行消毒處理。②對照組的設置：為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測定的生物滅活(將種子煮熟)，其他條件均不變。③若選用綠色植物作實驗材料，測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。1．(2013·海南單科)關于細胞代謝的敘述，錯誤的是(

)A．無氧呼吸能產(chǎn)生ATP，但沒有[H]的生成過程B．有氧呼吸過程中產(chǎn)生的[H]可在線粒體內(nèi)氧化生成水C．某些微生物可利用氧化無機物產(chǎn)生的能量合成有機物D．光合作用光反應階段產(chǎn)生的