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第2讲细胞呼吸构|建|网|络|情境试题规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：AOX和UCP在植物开花生热中的功能有些植物在开花期能通过有氧呼吸产生大量热能，使花的温度显著高于环境温度，该现象称为“开花生热”。
高等植物细胞的有氧呼吸第三阶段，有机物中的电子(e－)经UQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)传递至O2生成水。
交替氧化酶(AOX)是一种存在于植物花细胞中的酶，电子可干脆通过AOX传递给O2生成H2O，使大量的能量以热能的形式释放①；UCP(离子转运蛋白)能驱散跨膜两侧的H＋电化学势梯度，使能量以热能形式释放②。
(1)图所示膜结构是线粒体内膜；图中可以运输H＋的是蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，ATP合成酶和UCP。
(2)请推想图中ATP合成酶的功能包括运输和催化。
(3)某些早春开花植物的花细胞中，图示结构中的AOX、UCP含量较高，此时消耗等量有机物经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量削减(填“增多”“不变”或“削减”)，缘由是有机物中的能量被更多地转换成了热能。
【解题策略】真|题|再|现1．(2024·山东卷)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。
pH降低至确定程度会引起细胞酸中毒。
细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。
下列说法正确的是( B ) A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能推断是否有酒精生成C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒解析：玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，说明细胞质基质内H＋转运至液泡须要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H＋浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能推断是否有酒精生成，B正确；转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。
第2讲ATP与细胞呼吸知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过对ATP的结构和功能，细胞呼吸类型和过程的学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点理性思维通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式的判断，培养对问题进行推理，并做出合理判断的能力科学探究通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，掌握对生物学问题进行初步探究的能力考点一ATP的结构和功能一、ATP的结构与功能1．组成元素：C、H、O、N、P。
2．分子结构(1)分子结构式：A－P～P～P(简写)。
结构—⎪⎪⎪—1分子ATP＝1分子腺苷A＋3分子磷酸基团—腺苷＝腺嘌呤＋核糖—含有2个高能磷酸键(2)特点：远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成。
3．功能：生命活动的直接能源物质。
(1)ATP的结构(如下图所示)(2)ATP中的“一、二、三”二、ATP 与ADP 的相互转化 1．动植物细胞ATP 来源与去向分析(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP ，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP 。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP 专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP 才能用于多种生命活动。
2．ATP 和ADP 的相互转化过程比较 反应式 ATP ――→酶ADP ＋Pi ＋能量能量＋Pi ＋ADP ――→酶ATP酶 ATP 水解酶 ATP 合成酶场所 活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化 放能 吸能能量来源 高能磷酸键 呼吸作用、光合作用能量去向 用于各项生命活动储存于ATP 中转化场所 常见的生理过程细胞膜消耗ATP ：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP ：细胞呼吸第一阶段 叶绿体产生ATP ：光反应消耗ATP ：暗反应和自身DNA 复制、转录、翻译等 线粒体 产生ATP ：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP ：自身DNA 复制、转录、翻译等 核糖体 消耗ATP ：蛋白质的合成 细胞核消耗ATP ：DNA 复制、转录等[思考] ATP 是细胞中“唯一”的直接能源物质吗？提示： 不是，除ATP 外细胞中直接能源物质还有GTP 、CTP 、UTP 等。
解惑练2光呼吸和光抑制1．光呼吸光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。
该过程以光合作用的中间产物为底物，吸收氧、释放二氧化碳。
其生化途径和在细胞中的发生部位也与一般呼吸(也称暗呼吸)不同。
(1)光呼吸的起因Ⅰ.植物体为什么会发生光呼吸呢？主要原因是在生物体的进化过程中产生了一种具有双功能的酶，这个酶的名字叫作RuBP羧化/加氧酶，就是核酮糖－1,5－二磷酸羧化/加氧酶，这个酶可以缩写为Rubisco。
核酮糖－1,5－二磷酸(RuBP)就是卡尔文循环中的C5。
Ⅱ.二氧化碳和氧气竞争性与Rubisco结合，当二氧化碳浓度高时，Rubisco催化RuBP与二氧化碳形成两分子3－磷酸甘油酸(PGA)，就是卡尔文循环中的C3，进行卡尔文循环；当氧气浓度高时，Rubisco催化RuBP与氧气形成1分子PGA(C3)和1分子磷酸乙醇酸(C2)，其中PGA 进入卡尔文循环，而磷酸乙醇酸脱去磷酸基团形成乙醇酸，乙醇酸就离开叶绿体，走上了光呼吸的征途，这条路艰难而曲折，有害也有利。
基本过程见下图。
(2)光呼吸的过程Ⅰ.发生光呼吸的细胞需要三个细胞器的协同作用才能将光呼吸起始阶段产生的“次品”修复，耗时耗能。
这也是早期光呼吸被人们称作“卡尔文循环中的漏逸”，“Rubisco的构造缺陷”的原因。
Ⅱ.下图展示了卡尔文循环和光呼吸的详细过程。
(3)光呼吸的危害如果在较强光下，光呼吸加强，使得C5氧化分解加强，一部分碳以CO2的形式散失，从而减少了光合产物的形成和积累。
其次，光呼吸过程中消耗了ATP和NADPH，即造成了能量的损耗。
(4)光呼吸的意义其实光呼吸和卡尔文循环是一种动态平衡，适当的光呼吸对植物体有一定积极意义，这也许是进化过程中形成光呼吸的原因。
光呼吸的主要生理意义如下：Ⅰ.回收碳元素。
就是2分子的C2形成1分子的C3和CO2，那1分子C3通过光呼吸过程又返回到卡尔文循环中，不至于全部流失掉。
第2讲细胞的能量“货币”ATP细胞呼吸的原理和应用A组基础巩固练1.(2022年广东广州一模)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是( )A.早春旱、冷，早稻浸种后温水淋种、时常翻种，为种子呼吸作用提供水分、适温和O2，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用【答案】B【解析】早稻浸种后催芽过程中，“温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
，下列叙述不正确的是( )，T代表ATP，E代表能量，物质可逆，能量不可逆中的“A”与RNA中的碱基A含义相同中的能量较活跃，易于释放【答案】C【解析】ATP中的“A”代表腺苷，包括腺嘌呤和核糖，与RNA中的碱基A不同，C错误。
，下列有关叙述正确的是( )A.①~⑥过程不能都在同一细胞中进行，④⑤需要氧气参与B.①②③⑤都表示呼吸作用的过程，需要的酶种类相同C.叶肉细胞中过程⑤产生的NADH可用于过程⑥中C3的还原D.酵母菌细胞中过程③⑤进行的场所不相同，但都能合成ATP【答案】A【解析】②④分别是乳酸菌、醋酸菌的代谢途径，①~⑥过程不能都在同一细胞中进行，④⑤需要氧气参与，A正确；①②③⑤需要的酶种类不同，B错误；叶肉细胞中过程⑤产生的NADH 只用于有氧呼吸的第二、三阶段，C错误；酵母菌细胞中过程③⑤进行的场所不相同，但③不能合成ATP，D错误。
