2020年高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第9讲ATP的主要来源__细胞呼吸课后作业含解析必修1
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第讲的主要来源——细胞呼吸[考纲明细] .细胞呼吸(Ⅱ).实验:探究酵母菌的呼吸方式考点细胞呼吸的类型及过程.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,释放出能量并生成的过程。
.有氧呼吸()概念:是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,生成的过程。
大量()过程有氧呼吸过程中,水的利用发生在第①二阶段,水的产生发生在第阶段,氧的利用发三三生在第阶段,的产生发生在第葡萄糖和水,生成物水中的氧来阶段。
因此,中的氧来自二自。
有氧呼吸过程中在线粒体内进行的有第②二、三阶段,释放能量最多的是第阶段。
三有氧呼吸过程中能产生[]③的步骤有第的作用是一、二[]与氧气结合形成阶段,产生的水,并释放大量能量。
()写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)。
()能量的释放与去向①有氧呼吸个阶段都释放能量,产生。
②细胞呼吸释放的能量大部分以热能中。
形式散失,少部分转移到.无氧呼吸概念:细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物()不彻底地氧化醇乙(分解,产生)(的过程。
,释放出少量能量,生成少量)和或乳酸场所:全过程是在()细胞质基质中发生的。
()过程()反应式①产物为酒精:++少量能量。
②产物为乳酸:+少量能量。
()能量的释放与去向只在第一阶段①释放少量能量,生成。
少量②葡萄糖分子的大部分能量存留在中。
酒精或乳酸[特别提醒] ()不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
()水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
()有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸无水生成且无氧呼吸只在第一阶段产生。
()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。
()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。
第9讲 细胞的能量“通货”-ATP ATP 的主要来源-细胞呼吸 1.ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ) 2.细胞呼吸(Ⅱ) 3.实验:探究酵母菌的呼吸方式[学生用书P58]一、ATP 的结构、功能和利用1.ATP 的结构简式和简式中A 、P 所代表的含义 (1)结构简式:A —P ~P ~P 。
(2)A :腺苷;P :磷酸基团。
2.图中①是高能磷酸键,其中远离A 的高能磷酸键易形成和断裂。
3.图中②为高能磷酸键水解释放能量的过程,其作用是为各项生命活动提供能量。
ATP直接能源ATP ,五种元素来组成; 腺苷磷酸高能键,易断重建行功能。
二、细胞呼吸的方式 1.有氧呼吸(1)场所:细胞质基质和线粒体。
(2)过程(3)反应式:C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O ――→酶6CO 2+12H 2O +能量。
2.无氧呼吸(1)场所:细胞质基质。
(2)过程①第一阶段:与有氧呼吸第一阶段完全相同。
②第二阶段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳或转化成乳酸。
[解惑] (1)有氧呼吸消耗水是在第二阶段,产生水是在第三阶段。
(2)不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。
(3)反应式①产物为酒精:C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH +2CO 2+少量能量。
②产物为乳酸:C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3+少量能量。
作物栽培时要及时松土,稻田需要定期排水,其中的道理是什么? 提示:防止根无氧呼吸产生酒精,造成植物死亡。
三、细胞呼吸原理的应用 1.伤口包扎。
2.作物松土,有利于根的有氧呼吸。
3.稻田排水,防止根进行无氧呼吸。
4.传统发酵产品的生产。
1.(必修1 P96基础题T2改编)将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后隔绝空气。
备考2020年高考生物一轮专题第9讲细胞的能量通货-----ATP一、单选题1.组成A TP的化学元素是()A. C,H,OB. C,H,O,NC. C,H,O,N,PD. C,H,O,N,S2.下列哪种能源缺乏时,会立即影响细胞内的代谢作用()A. 日光B. A TPC. 葡萄糖D. 蛋白质3.下列有关酶与ATP 的叙述正确的是( )A. 酶的作用条件较温和,只能在生物体内起作用B. 有些酶的组成元素与A TP 的组成元素相同C. 叶肉细胞中产生的ATP 只能用于光合作用的碳反应阶段D. 人体在剧烈运动时ATP 的合成速度大于分解速度4.(2019•天津)下列过程需A TP水解提供能量的是()A. 唾液淀粉酶水解淀粉B. 生长素的极性运输C. 光反应阶段中水在光下分解D. 乳酸菌无氧呼吸的第二阶段5.在下列四种化合物的化学组成中,“O”中所对应的含义依次是()A. 腺嘌呤、腺嘌呤、腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸B. 腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺苷、脱氧腺苷C. 腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤、腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核菅酸D. 腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷、脱氧腺苷6.ATP是细胞中的能量通货,下列叙述正确的是()A. A TP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B. ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC. A TP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D. ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解7.下列生理过程中,与ATP水解无关的是()A. 易化扩散中载体蛋白的形变B. 海水鱼的鳃将体内的盐排出体外C. 光合作用中三碳酸的还原D. 肌肉收缩过程中肌肉形状的改变8.下列生命活动中ADP含量会增加的是()A. 消化道内蛋白质的消化过程B. 神经细胞兴奋时去极化Na+进入膜内过程C. 线粒体基质中丙酮酸的氧化分解过程D. 细胞中由氨基酸合成肽链过程9.细胞所处的能量状态用A TP、ADP和AMP之间的关系式来表示,称为能荷,公式如下:能荷=,其中AMP为一磷酸腺苷.能荷对代谢起着重要的调节作用,高能荷时,A TP生成过程被抑制,而ATP的利用过程被激发;低能荷时,其效应相反.下列说法不正确的是()A. 根据能荷的公式组成,推测一般情况下细胞能荷数值小于1B. 细胞中A TP、ADP和AMP之间可以相互转化C. 细胞在吸收Mg2+时,能荷较低D. 能荷及其调节是生物界的共性10.下列关于葡萄糖与ATP的叙述正确的是()A. 二者都具有储存能量的作用B. A TP所储存的能量不可能来自葡萄糖C. 动物体维持体温所需能量直接来自于ATP的分解D. 对有些动物来说,体内没有ATP,照样能够进行正常的新陈代谢11.下列有关A TP的叙述,正确的是()①A TP是生物体内储存能量的主要物质;②A TP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中;③A TP的水解实际上是A TP分子中高能磷酸键的断裂④A TP在细胞内含量很少,但转化速率很快;⑤A TP只能在线粒体中生成;⑥A TP是可流通的“能量货币”.A. ①②④B. ③④⑥C. ③⑤⑥D. ③④⑤12.下图表示A TP的结构,据图分析错误的是()A. 图中A代表的是腺嘌呤B. 水解之后生成ADP,ADP可继续水解释放能量C. 三个磷酸键含有的能量不完全相同D. 图中a是DNA的基本组成单位之一13.A TP是一种高能磷酸化合物,如图是生物界中能量通货-ATP的“循环”示意图。
的主要来源——细胞呼吸一、选择题.(·湖南长沙铁路一中二模)下列相关叙述中不正确的是( ).有氧呼吸过程中[]的产生和消耗均在线粒体内.有氧呼吸和无氧呼吸所需呼吸酶不完全相同.细胞呼吸释放的能量只有一部分转移到中.没有线粒体的生物也能进行有氧呼吸答案解析真核生物有氧呼吸过程中[]产生于细胞质基质和线粒体基质,消耗于线粒体内膜,错误;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段催化葡萄糖分解成丙酮酸的酶相同,有氧呼吸第二、三阶段和无氧呼吸第二阶段的酶不同,正确;细胞呼吸释放的能量只有一部分转移到中,大多数以热能形式散失,正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,但没有线粒体的某些原核生物也可能进行有氧呼吸,正确。
.(·吉林省实验中学月考)如图表示人体内细胞呼吸的过程,下列叙述正确的是( ).②过程既有水参与,又有水产生.①③过程将导致细胞内[]的积累.①②③过程中都需要酶参与,都有大量能量释放.在剧烈运动中,人体细胞主要通过①③过程获得能量答案解析②过程代表有氧呼吸第二、三阶段,既有水参与,又有水产生,正确;①过程产生的[]用于③过程的还原,不会导致细胞内[]的积累,错误;①②③过程中都需要酶参与,②有大量能量释放,错误;在剧烈运动中,人体细胞主要通过①②过程获得能量,错误。
.酵母菌在一段时间内,放出的与吸收的之比是∶,该细胞的呼吸方式是( ).有氧呼吸为主.无氧呼吸为主.无法确定.两种呼吸方式强度相等答案解析酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的反应式分别为++++能量,++能量,设酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖为,则酵母菌有氧呼吸吸收的氧气为,产生的二氧化碳为,无氧呼吸消耗的葡萄糖为,无氧呼吸产生的二氧化碳为,由反应式可得关系式:(+)∶=∶,解得∶=∶,故选。
.(·东北三省三校二模)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( ).无氧呼吸过程中葡萄糖的能量大部分以热能形式散失.无氧呼吸在第一、二阶段都能合成少量.有氧呼吸的发生必须有线粒体的参与.细胞呼吸产生的[]是还原型辅酶Ⅰ答案解析无氧呼吸过程中,葡萄糖的能量大部分储存在分解不彻底的氧化产物中,错误;无氧呼吸第一阶段可以合成少量的,但是第二阶段不产生,错误;有氧呼吸的发生不一定需要线粒体的参与,如好氧菌可以进行有氧呼吸,但是没有线粒体,错误;细胞呼吸产生的[]是还原型辅酶Ⅰ(),正确。
.将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。
当通入不同浓度的氧气时,其的消耗量和产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。
则下列叙述错误的是( ).氧浓度为时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行.氧浓度为时,苹果产生的量为·-.氧浓度为时,消耗的葡萄糖中有用于酒精发酵.氧浓度为时,较适宜苹果的储藏答案解析氧浓度为时,细胞只进行无氧呼吸,场所是细胞质基质,正确;氧浓度为时,两种呼吸方式并存,无氧呼吸产生的与酒精均为·-,正确;氧浓度为时,有氧呼吸与无氧呼吸产生量分别为·-和·-,消耗葡萄糖之比为∶,即有葡萄糖用于酒精发酵,错误;释放量最少的氧浓度点是储藏苹果的最佳氧浓度点,正确。
.有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:①―→丙酮酸+[];②丙酮酸+―→+[];③[]+―→。
下列与此相关的叙述中正确的是( ).第③阶段反应极易进行,无需酶的催化.第②阶段无生成,第③阶段生成较多的.第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料.第③阶段所用的[]最终都来自葡萄糖答案解析第③阶段是[]与氧气结合,生成水,并释放大量能量,需要酶的催化,错误;第①②阶段产生少量的,第③阶段有大量生成,错误;第①②阶段产生的中间产物如丙酮酸等能为其他化合物的合成提供原料,正确;有氧呼吸第①阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[],第②阶段丙酮酸和水生成二氧化碳和[],因此第③阶段所用的[]最终一部分来自葡萄糖,一部分来自水,错误。
.(·重庆南开中学月考)下列关于生产措施或生活现象的分析,正确的是( ).水果储存时充入和的目的主要是抑制无氧呼吸.种子萌发初期若干重增加,则增重的主要原因是碳元素增加.及时对花盆里的土壤进行松土透气有利于根对无机盐的吸收.提倡慢跑等运动的原因是加速乳酸运出肌肉组织,避免大量积累导致肌肉酸痛答案解析水果储存时充入和的目的主要是抑制有氧呼吸,减少有机物的消耗,延长水果的储藏时间,错误;种子萌发初期,不能进行光合作用,干重增加的主要原因不可能是碳元素增加,而是吸收的水参与了种子中的物质代谢,导致氧元素的增加,错误;根对无机盐的吸收方式是主动运输,需要细胞呼吸提供能量,及时对花盆里的土壤进行松土透气,会促进根细胞的有氧呼吸,因此有利于根对无机盐的吸收,正确;提倡慢跑等运动的原因是提倡有氧运动,不致因剧烈运动导致氧的不足使肌肉细胞出现无氧呼吸产生大量乳酸,避免乳酸大量积累导致肌肉酸痛,错误。
.(·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( ).乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的.静止时斑马鱼所需主要在细胞质基质中生成.运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例.运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度答案解析无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中,错误;线粒体是有氧呼吸的主要场所,静止时斑马鱼的生命活动所需的主要由有氧呼吸提供,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,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,错误。
.酵母菌属于兼性厌氧菌,常用来研究细胞呼吸的方式。
下列有关酵母菌的叙述,错误的是( ).有氧呼吸和无氧呼吸产生的场所不同.可利用澄清的石灰水是否变混浊来鉴定酵母菌的呼吸方式.可用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌是否进行了无氧呼吸.可用溴麝香草酚蓝水溶液来检测酵母菌培养液中的产生情况答案解析酵母菌有氧呼吸产生的场所是线粒体基质,而无氧呼吸产生的场所是细胞质基质,正确;澄清石灰水是用来检测的,由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生,所以不能利用澄清的石灰水是否变混浊来鉴定酵母菌的呼吸方式,错误;酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和,其中酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测,正确;可用溴麝香草酚蓝水溶液来检测酵母菌培养液中的产生情况,正确。
.某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。
实验所用毛细管横截面积为,实验开始时,打开软管夹,将装置放入℃水浴中,后关闭软管夹,随后每隔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( ).图中为溶液,软管夹关闭后液滴将向右移动.在~内氧气的平均吸收速率为.如将换为清水,并向试管中充入即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率.增设的对照实验只需将装置中的换成清水,并将该装置置于相同的环境中答案解析为溶液,软管夹关闭后液滴将向左移动,错误;在~内氧气的平均吸收速率为(-)×÷=(),正确;果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生,无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动,错误;对照实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环境中,重复上述实验,错误。
.研究小组通过实验探究适宜温度条件下,氧气浓度变化对某植物细胞呼吸的影响,结果如图所示。
据图分析错误的是( ).氧气浓度为时某植物呼吸方式有无氧呼吸和有氧呼吸.欲让某植物贮存更长时间最好选择点对应的氧气浓度.点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质.欲测定呼吸作用强度,一定要遮光处理答案解析氧气浓度为时,二氧化碳的生成量多于氧气的吸收量,说明既有无氧呼吸又有有氧呼吸,正确;在点时,呼吸作用消耗有机物量最少,是贮存植物的最佳氧气浓度,正确;点时植物既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,产生二氧化碳的场所是线粒体基质和细胞质基质,错误;光照条件下植物可进行光合作用,所以欲测定呼吸作用强度一定要遮光处理,正确。
.为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入~试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见表)。
注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。
下列说法不正确的是( ).、试管会产生和.、、试管会产生酒精.试管产生能量最多.线粒体不能直接利用葡萄糖答案解析酵母菌有氧情况下能产生和,线粒体能利用丙酮酸,不能直接分解葡萄糖,故试管也能产生和,故会产生和的试管只有、,、正确;酒精是在无氧情况下,在细胞质基质中产生,会产生酒精的是、,错误;只有试管中是将葡萄糖彻底氧化分解,所以产生能量最多,正确。
二、非选择题.图甲是细胞内部分生命活动示意图,其中①、②、③、④表示生理过程,、、、表示生命活动产生的物质。
图乙是某植物的非绿色器官释放量和吸收量的变化。
请据图回答下列相关问题。
()图甲中在生物膜上发生的生理过程是(填数字),表示,表示。
产生能量最多的生理过程是(填数字)。
()图乙中只完成图甲中生理过程①、②、③的氧浓度是。
图乙中最适合储存水果或蔬菜的氧浓度是。
()氧浓度为时,植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的倍。
答案()③丙酮酸乳酸③() ()解析()图甲中生理过程①为呼吸作用第一阶段,发生在细胞质基质中;生理过程②为有氧呼吸的第二阶段,发生的场所为线粒体基质;生理过程③为有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上,其产生的能量最多;生理过程④为无氧呼吸第二阶段。
物质是丙酮酸,物质为[],物质为乙醇,物质为乳酸。
()图乙中氧浓度为时,该器官没有吸收,只有生成,因此植物细胞只进行无氧呼吸;氧浓度为时,吸收量和释放量相等,植物细胞只进行有氧呼吸;氧浓度为和时,的释放量大于的吸收量,则植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
氧浓度为时,植物细胞进行呼吸作用释放的的量最少,故是储存水果或蔬菜的最佳氧浓度。
()氧浓度为时,吸收量为,则有氧呼吸产生的量为,无氧呼吸产生的量为,根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式可知植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的倍。
.在自然界中,洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。
不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。
研究人员采用无土栽培的方法,研究了低氧胁迫对两个黄瓜品种(、)根系细胞呼吸的影响,测得第天时根系中丙酮酸和乙醇含量结果如下表所示。
请回答:()黄瓜细胞产生丙酮酸的场所是,丙酮酸分解产生乙醇的过程(填“能”或“不能”)生成。
()由表中信息可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为,低氧胁迫下,黄瓜根系细胞的受阻。