第9讲 ATP和细胞呼吸
第1课时 ATP与细胞呼吸的过程
考点一
● 必备知识
1.(1)C、H、O、N、P (2)腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷二磷酸(ADP ) ATP( 腺苷三磷酸 ) 普通的化学键 特殊的化学键 (3)腺苷 磷酸基团
(4)①带负电荷而相互排斥 转移势能 ②高能磷酸 释放能量 (5)直接能源物质
2.ATP合成酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 化学 特殊化学键
3.(1)ATP (2)①催化ATP水解 末端磷酸基团 磷酸化 空间结构 ②磷酸基团 空间结构 活性 (3)ATP水解 ATP合成
【考点易错】
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
[解析] (2)1个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。(3)细胞中ATP与ADP的相互转化处于动态平衡之中,故快速奔跑时,肌细胞中ATP水解速率等于合成速率。(4) ATP与ADP的相互转化可发生在细胞质基质、叶绿体、线粒体等结构中,并不是主要发生在细胞核内。(5)光照下,叶肉细胞可以进行光合作用和细胞呼吸,光合作用产生ATP所需能量来源于光能的直接转化,细胞呼吸产生ATP所需能量来源于有机物的氧化分解。
● 典型例题
1.A [解析] ②组中荧光素酶在ATP提供能量的条件下,可以催化荧光素发生化学反应从而发出荧光,因此ATP中的化学能可转变为光能,A正确;荧光素酶降低反应的活化能,不能为化学反应的发生提供能量,B错误;②⑤说明ATP是细胞的直接能源物质,葡萄糖不是细胞的直接能源物质,C错误;组别③经过高温处理,酶已经变性失活,因此将组别③冷却至室温,不会发出荧光,D错误。
2.C [解析] ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子的主动运输提供能量,A正确;ATP分子水解两个特殊化学键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;ATP可在细胞核中发挥作用,如为rRNA的合成提供能量,故β位和γ位磷酸基团之间的特殊化学键能在细胞核中断裂,C错误;光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中,D正确。
3.B [解析] 分离出的ATP中,有部分ATP带有放射性,并非全部都有放射性,离体活细胞中存在未标记的磷酸,其也可用于合成ATP,A错误;将32P标记的磷酸注入某离体活细胞中,短时间内迅速分离出细胞内的ATP,ATP的含量与注入前几乎一致,说明ATP与ADP可以迅速转化,且处于动态平衡中,B正确;32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,在末端磷酸基团出现的概率最高,C错误;腺苷由核糖和腺嘌呤组成,带放射性的ATP水解后产生的腺苷没有放射性,D错误。
4.B [解析] 蛋白质通过磷酸化和去磷酸化改变空间结构,进而来实现细胞信号的传递,体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;根据题干信息可知,进行细胞信号传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,即参与细胞信号传递,C正确;温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,D正确。
考点二
● 必备知识
1.(1)氧 彻底 二氧化碳和水 能量
(2)细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H] 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H] 线粒体内膜 24[H]+6O212H2O
(3)
2.(1)不完全 少量
(2)细胞质基质 乳酸 酒精和CO2
3.线粒体基质 线粒体内膜 细胞质基质 乳酸或酒精 没有
4.(1)氧化分解 释放能量
(2)提供能量 枢纽
【考点易错】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
[解析] (1)有氧呼吸过程中,生成物H2O中的氢来自第一、二阶段生成的[H],其中第二阶段生成的[H]中的氢来自丙酮酸和H2O。(2)酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸第三阶段释放的能量最多,其场所为线粒体内膜。(3)无氧呼吸第一阶段产生少量[H]。(4)蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但能进行有氧呼吸。(5)供氧充足时,真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP。(6)酸性的重铬酸钾溶液可用于检测酒精,两者反应呈灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故通气培养的酵母菌菌液过滤后,加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色。(7)葡萄糖经无氧呼吸产生酒精和产生乳酸时的第一阶段是相同的,且都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,因此每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP与产生乳酸时的一样多。
【长句拓展】
1.使能量逐步转移到ATP中,保证有机物中的能量得到充分利用;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态
2.葡萄糖不能进入线粒体,须在细胞质基质中被分解成丙酮酸,在有氧条件下,丙酮酸才可以进入线粒体发生化学反应,生成CO2和H2O。
● 典型例题
1.B [解析] 据题意可知,三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段,在线粒体基质中进行,不消耗O2,产生的CO2以自由扩散的方式释放,A正确;利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成,不能追踪不含C产物的生成,B错误;据题意可知,线粒体中Ca2+可能通过影响丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性,丙酮酸在细胞质基质中产生,C正确;据题意可知,高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢,所以柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关,恢复线粒体中的Ca2+水平可以恢复三羧酸循环活性,进而提高柠檬酸水平,而在食物中添加柠檬酸能直接提高柠檬酸水平,二者均能有效治疗脂肪营养不良,D正确。
2.B [解析] LDH和ADH都催化丙酮酸分解或转化,但不释放能量,因为无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量,A错误;据题干信息分析,玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH),因此在被水淹后,进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和CO2,B正确;这两种细胞呼吸过程中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程,C错误;酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色,D错误。
3.C [解析] 根据题意,磷酸戊糖途径产生的是还原型辅酶 Ⅱ NADPH,而有氧呼吸产生的是还原型辅酶 Ⅰ NADH,A正确;有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程,而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物,中间产物还可进一步生成其他有机物,所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少,B正确;正常生理条件下,有10%~25%的葡萄糖参与磷酸戊糖途径,其余的葡萄糖会参与其他代谢反应,例如有氧呼吸,所以用14C标记葡萄糖,除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物,还会追踪到参与其他代谢反应的产物,且该方法不能追踪磷酸戊糖途径中不含碳的产物,C错误;受伤组织修复即植物组织的再生过程,细胞需要增殖,所以需要核苷酸和氨基酸等原料,而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等,D正确。
4.C [解析] 过程②为有氧呼吸第二阶段,发生的场所为线粒体基质,A错误。过程①生成的氨基酸能够在体内合成,是非必需氨基酸,B错误。细胞呼吸是生物体代谢的枢纽,例如,细胞呼吸产生的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖,C正确。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来,D错误。
考点三
● 必备知识
1.有氧 有氧 无氧 乳酸 酒精 无氧 有氧
2.(2)③1∶6∶6 ④1∶2∶2 1∶2 ⑤3∶4或1∶1 ⑥3∶1
● 典型例题
1.C [解析] 植物进行有氧呼吸或产酒精的无氧呼吸时都有CO2释放,图示在a~b时间段,玉米根细胞无CO2释放,据此推知在a~b时间段,玉米根细胞只进行产乳酸的无氧呼吸,A正确;c~d段产生CO2的速率降低,原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关,B正确;产乳酸的无氧呼吸,只在第一阶段释放少量能量,这部分能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,第二阶段无能量释放,故每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时,储存在ATP中的能量比释放的热能少,C错误;检测到水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸,因为产乳酸的无氧呼吸无CO2的生成,D正确。
2.A [解析] 图甲中 O2浓度为d时,XY=YZ;设XY=YZ=m,即有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量都为m,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式可计算出有氧呼吸消耗的葡萄糖量是m/6,无氧呼吸消耗的葡萄糖量是m/2,即无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍;而有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能产生2870 kJ能量,无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能产生196.65 kJ能量,故无氧呼吸消耗3 mol 葡萄糖产生196.65×3=589.95 kJ能量,可见图甲中O2浓度为d时,水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,A正确。图甲中P点水稻种子只进行有氧呼吸,图乙中b点水稻种子还存在无氧呼吸,所以图甲中P点的有氧呼吸强度大于图乙中b点的有氧呼吸强度,B错误。图乙中c点对应图甲的P点,由此可知,O2浓度大于c时,水稻种子的有氧呼吸速率仍会在一定范围内增加,C错误。水稻种子中富含淀粉,而花生种子富含脂肪,等质量的脂肪比糖类的含氢量高、含氧量低,所以与糖类相比,等质量的脂肪氧化分解时消耗的氧气更多,故同一O2浓度下花生种子的 RQ值小于水稻种子,D错误。
经典真题·明考向
1.D [解析] 根据题干信息“细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶”推测,在细胞质基质中,PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等,而是参与其中部分酶促反应,A错误。当PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变,活性降低,但不会变性失活,B错误。当ATP/AMP浓度比较高时,促进ATP与PFK1结合,改变酶活性,减小细胞呼吸速率;当ATP/AMP浓度比较低时,会解除酶抑制,促进细胞呼吸,因此,ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节,C错误。运动时,肌细胞需要的能量多,AMP与PFK1结合增多,使细胞呼吸速率加快,产生更多的能量,D正确。
2.C [解析] 由图可知,p点之后乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,该点为种皮被突破的时间点,A正确; Ⅱ 阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸,使得子叶耗氧量降低,B正确; Ⅲ 阶段种皮已经被突破,种子有氧呼吸增强,无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低,C错误;q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH量相同,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正确。
3.A [解析] 题图表示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量,当运动强度较低时,主要利用脂肪酸供能,A正确;由图可知,中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸,B错误;高强度运动时,糖类中的能量大部分以热能的形式散失,少部分转变为ATP,C错误;由图可知,在不同运动强度下都有肌糖原的利用,则肌糖原在有氧条件和无氧条件下均能氧化分解提供能量,D错误。第9讲 ATP和细胞呼吸
课标 要求 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 3.教学活动:探究酵母菌的呼吸方式
第1课时 ATP与细胞呼吸的过程
考点一 ATP的结构与功能(固本·识记类)
1.ATP是一种高能磷酸化合物
(1)元素组成:
(2)ATP的结构
写出图中各部分名称:A ,① ,② ,③ ,④ ,⑤ ,⑥ 。
(3)ATP的结构简式:A—P~P~P。
其中“A”代表 ,“P” 代表 。
(4)结构特点
①不稳定性:由于ATP中两个相邻的磷酸基团都 ,使得它们之间的特殊化学键不稳定,末端磷酸基团有较高的 。
②ATP是一种 化合物:ATP水解的过程就是 的过程,1 mol ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ。
(5)ATP的功能:ATP是驱动细胞生命活动的 。
2.ATP与ADP的相互转化
[提醒]①ATP和ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性。
②细胞中ATP含量很少,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。
3.ATP的利用
(1)细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接提供能量的。
(2)ATP的供能机制
①ATP为Ca2+主动运输供能的实例分析
②ATP的供能机制
ATP水解释放的 使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后, 发生变化, 也被改变,因而可以参与特定的化学反应。
(3)ATP是细胞内流通的能量“货币”
考点易错·明辨析
(1)ATP与脱氧核苷酸的元素组成一致。( )
(2)1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。( )
(3)快速奔跑时,人体肌细胞中ATP水解速率大于合成速率。( )
(4)[2021·海南卷] ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内。( )
(5)[2022·江苏卷] 光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化。( )
命题角度一 ATP的结构与功能
1.[2024·天津北辰区模拟] 某同学在体外模拟萤火虫发光的过程,操作如下,下列叙述正确的是( )
组别 底物 条件 能源 荧光亮度
① 荧光素 不加酶 ATP -
② 荧光素 荧光素酶 ATP +++
③ 荧光素 高温处理荧光素酶 ATP -
④ 荧光素 不加酶 葡萄糖 -
⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 -
A.ATP中的化学能可转变为光能
B.②中荧光素酶为化学反应的发生提供能量
C.②⑤说明ATP中储存着能量,葡萄糖中不含能量
D.将组别③冷却至室温,就会发出荧光
辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸中“A”的含义
腺苷(由腺嘌呤和核糖组成) 腺嘌呤脱氧
核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤
可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
2.[2024·全国甲卷] ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示特殊化学键,下列叙述错误的是( )
A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键
命题角度二 ATP和ADP的相互转化和利用
3.研究人员将32P标记的磷酸注入某离体活细胞中,短时间内迅速分离出细胞内的ATP,发现ATP带有放射性,且ATP的含量与注入前几乎一致。下列叙述正确的是( )
A.分离出的ATP理论上都带有放射性
B.该过程中ATP和ADP之间转化迅速
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.带放射性的ATP水解后产生的腺苷也有放射性
4.[2021·湖南卷] 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
细胞产生与消耗ATP的常见生理过程
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
考点二 细胞呼吸的方式及过程(固本·识记类)
1.有氧呼吸
(1)概念:细胞在 的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 氧化分解,产生 ,释放 ,生成大量ATP的过程。
(2)过程
(3)写出有氧呼吸过程的总反应式(标出氧元素的来源与去路):
2.无氧呼吸
(1)概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过 分解,释放 能量的过程。
(2)过程
[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。
3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
4.细胞呼吸的实质与意义
(1)实质:细胞内的有机物 ,并 。
(2)意义:为生物体 ,是生物体代谢的 。
考点易错·明辨析
(1)有氧呼吸时,生成物H2O中的氢只来自葡萄糖的分解。( )
(2)酵母菌细胞呼吸过程中线粒体基质中释放的能量最多。( )
(3)无氧呼吸过程不消耗O2,不产生[H]。( )
(4)[2022·江苏卷] 蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP。( )
(5)[2022·江苏卷] 供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。( )
(6)[2022·河北卷] 通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色。( )
(7)[2023·全国乙卷] 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多。( )
长句拓展·练思维
1.与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说,意义是 。
2.向只含有线粒体和葡萄糖的试管中通入氧气,结果没有CO2和H2O产生,其原因是 。
命题角度一 细胞呼吸的过程
1.[2024·广东广州一模] 在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,经过脱氢等过程,最终生成CO2、ATP等,并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢,Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因,其表达产物会导致线粒体中Ca2+不足,进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是( )
A.三羧酸循环在线粒体基质中进行,不消耗O2,产生的CO2以自由扩散的方式释放
B.正常生理条件下,利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成
C.线粒体中Ca2+可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性
D.恢复线粒体中的Ca2+水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪营养不良
2.[2024·江苏扬州模拟] 乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天,研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高,LDH活性变化不显著,而玉米品系B根系中LDH活性显著提高,ADH活性变化不大。下列说法正确的是( )
A.ADH和LDH都能催化丙酮酸分解,并生成少量的ATP
B.玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物
C.低氧胁迫下,这两种酶介导的细胞呼吸的途径完全不同
D.玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变蓝来判断
命题角度二 其他糖代谢途径
3.[2022·山东卷] 植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是( )
A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
4.动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示,非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述,正确的是( )
A.过程②发生的场所在细胞质基质
B.过程①生成的氨基酸是必需氨基酸
C.细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
D.蛋白质、糖类和脂质的代谢不能通过呼吸过程联系起来
考点三 细胞呼吸方式的判断及细胞呼吸相关计算(识记·应用类)
1.判断细胞呼吸方式的三大依据
2.细胞呼吸的相关计算
(1)反应式
①有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
②无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。
或C6H12O62C3H6O3+能量。
(2)相关物质间量的比例关系(以葡萄糖为底物):
①CO2释放总量=有氧呼吸释放CO2的量+无氧呼吸释放CO2的量。
②酒精产生量=无氧呼吸释放CO2的量。
③有氧呼吸时:C6H12O6∶O2∶CO2= 。
④无氧呼吸时:C6H12O6∶CO2∶酒精= 或葡萄糖∶乳酸= 。
⑤有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的量:有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和= 。
⑥有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的量:无氧呼吸消耗的葡萄糖量∶有氧呼吸消耗的葡萄糖量= 。
1.[2024·吉林长春质检] 有些植物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来适应缺氧环境。如图表示玉米根部细胞在无氧条件下细胞呼吸产生CO2的相对速率随时间变化的曲线。下列相关叙述不正确的是( )
A.在a~b段玉米的根细胞可能只进行了产乳酸的无氧呼吸
B.c~d段曲线下降的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关
C.每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时,储存在ATP中的能量比释放的热能多
D.检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸
2.[2024·重庆渝北区月考] 图甲表示某水稻种子萌发时细胞呼吸过程中,O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变化的曲线,其中线段XY=YZ;图乙是水稻种子萌发的RQ值(CO2产生量与 O2 消耗量的比值)变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲中 O2浓度为d时,水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
B.图甲中 P点与图乙中b点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C.图乙中c点以后,水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加
D.同一O2浓度下,花生种子的RQ值大于水稻种子
经典真题·明考向
1.[2024·安徽卷] 细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是( )
A.在细胞质基质中,PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活
C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快
2.[2024·山东卷改编] 种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是( )
A.p点为种皮被突破的时间点
B. Ⅱ 阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C. Ⅲ 阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
3.[2023·北京卷] 运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是( )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量(共135张PPT)
第9讲
和细胞呼吸
课标要求
第1课时
与细胞呼吸的过程
考点一 的结构与功能（固本·识记类）
考点二 细胞呼吸的方式及过程（固本·识记类）
考点三 细胞呼吸方式的判断及细胞呼吸相关计算（识记·应用类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一 的结构与功能（固本·识记类）
1. 是一种高能磷酸化合物
（1）元素组成：________________
C、、、、
（2） 的结构
写出图中各部分名称:A________,
①______,②__________________,③
__________________,④___________
__________,⑤______________,
⑥______________。
腺嘌呤
腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷二磷酸
（腺苷三磷酸 ）
普通的化学键
特殊的化学键
（3）的结构简式： 。
其中“A”代表______，“ ” 代表__________。
腺苷
磷酸基团
（4）结构特点
①不稳定性：由于 中两个相邻的磷酸基团都___________________
__，使得它们之间的特殊化学键不稳定,末端磷酸基团有较高的______
____。
带负电荷而相互排斥
转移势能
②是一种__________化合物： 水解的过程就是__________的
过程，水解时释放的能量高达 。
高能磷酸
释放能量
（5）的功能： 是驱动细胞生命活动的______________。
直接能源物质
2.与 的相互转化
合成酶
细胞质基质、线粒体、叶绿体
化学
特殊化学键
［提醒］和 相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞
内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
②细胞中含量很少，与 的相互转化，是时刻不停地发生并
且处于动态平衡之中的。
3. 的利用
（1）细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由_____直接提供能量的。
（2） 的供能机制
①为 主动运输供能的实例分析
催化水解
末端磷酸基团
磷酸化
空间结构
② 的供能机制
水解释放的__________使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化
后，__________发生变化,______也被改变,因而可以参与特定的化学
反应。
磷酸基团
空间结构
活性
（3） 是细胞内流通的能量“货币”
水解
合成
【考点易错】（明辨析）
（1） 与脱氧核苷酸的元素组成一致。（ ）
√
（2）1个 分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。（ ）
×
[解析] 1个 分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。
（3）快速奔跑时,人体肌细胞中 水解速率大于合成速率。（ ）
×
[解析] 细胞中与 的相互转化处于动态平衡之中,故快速奔跑
时,肌细胞中 水解速率等于合成速率。
（4）[2021·海南卷] 与 相互转化速度快,且转化主要发生在细
胞核内。（ ）
×
[解析] 与 的相互转化可发生在细胞质基质、叶绿体、线粒
体等结构中，并不是主要发生在细胞核内。
（5）[2022·江苏卷] 光照下,叶肉细胞中的 均源于光能的直接转化。
（ ）
×
[解析] 光照下,叶肉细胞可以进行光合作用和细胞呼吸,光合作用产生
所需能量来源于光能的直接转化,细胞呼吸产生 所需能量来
源于有机物的氧化分解。
命题角度一 的结构与功能
1.[2024·天津北辰区模拟] 某同学在体外模拟萤火虫发光的过程，操作
如下，下列叙述正确的是（ ）
组别 底物 条件 能源 荧光亮度
① 荧光素 不加酶 -
② 荧光素 荧光素酶
③ 荧光素 高温处理荧光素酶 -
④ 荧光素 不加酶 葡萄糖 -
⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 -
组别 底物 条件 能源 荧光亮度
① 荧光素 不加酶 -
② 荧光素 荧光素酶
③ 荧光素 高温处理荧光素酶 -
④ 荧光素 不加酶 葡萄糖 -
⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 -
A. 中的化学能可转变为光能
B.②中荧光素酶为化学反应的发生提供能量
C.②⑤说明 中储存着能量，葡萄糖中不含能量
D.将组别③冷却至室温，就会发出荧光
√
[解析] ②组中荧光素酶在 提供能量的条件下，可以催化荧光素
发生化学反应从而发出荧光，因此 中的化学能可转变为光能，A
正确；荧光素酶降低反应的活化能，不能为化学反应的发生提供能
量，B错误；②⑤说明 是细胞的直接能源物质，葡萄糖不是细胞
的直接能源物质，C错误；组别③经过高温处理，酶已经变性失活，
因此将组别③冷却至室温，不会发出荧光，D错误。
组别 底物 条件 能源 荧光亮度
① 荧光素 不加酶 -
② 荧光素 荧光素酶
③ 荧光素 高温处理荧光素酶 -
④ 荧光素 不加酶 葡萄糖 -
⑤ 荧光素 荧光素酶 葡萄糖 -
辨析、、、核苷酸中“A”的含义
腺苷（由腺嘌呤和核糖组成）
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
[题后归纳]
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
2.[2024·全国甲卷] 可为代谢提
供能量，也参与的合成，
结构如图所示，图中~表示特殊化
学键，下列叙述错误的是（ ）
A.转化为 可为离子的主动运输提供能量
B.用 位标记的可以合成带有的
C. 和 位磷酸基团之间的特殊化学键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于 和 位磷酸基团之间的特
殊化学键
√
[解析] 为直接能源物质，
位磷酸基团脱离形成 的
过程释放能量，可为离子的主动
运输提供能量，A正确；分子水解两个特殊化学键后，得到
的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用 位标记的 可
以合成带有的，B正确； 可在细胞核中发挥作用，如为
的合成提供能量，故 位和 位磷酸基团之间的特殊化学键能
在细胞核中断裂，C错误；光合作用的光反应可将光能转化为活跃的
化学能储存于 的特殊化学键中，D正确。
命题角度二 和 的相互转化和利用
3.研究人员将 标记的磷酸注入某离体活细胞中，短时间内迅速分离
出细胞内的，发现带有放射性，且 的含量与注入前几乎一
致。下列叙述正确的是（ ）
A.分离出的 理论上都带有放射性
B.该过程中和 之间转化迅速
C.在 的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.带放射性的 水解后产生的腺苷也有放射性
√
[解析] 分离出的中，有部分 带有放射性，并非全部都有放
射性，离体活细胞中存在未标记的磷酸，其也可用于合成 ,A错
误；将 标记的磷酸注入某离体活细胞中，短时间内迅速分离出细
胞内的，的含量与注入前几乎一致，说明与 可以迅
速转化，且处于动态平衡中，B正确；在 的3个磷酸基团中出
现的概率不相等，在末端磷酸基团出现的概率最高，C错误；腺苷由
核糖和腺嘌呤组成，带放射性的 水解后产生的腺苷没有放射性，
D错误。
4.[2021·湖南卷] 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白
磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸
化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应
的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的 能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
√
[解析] 蛋白质通过磷酸化和去磷酸化改变空间
结构，进而来实现细胞信号的传递，体现了蛋
白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果
这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将
会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题
干信息可知，进行细胞信号传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，
而 为其提供了磷酸基团和能量，即参与细胞信号传递，C正确；
温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化
和去磷酸化反应，D正确。
转化场所 常见的生理过程
细胞膜
细胞质基质
叶绿体
线粒体
核糖体
细胞核
[题后归纳]
细胞产生与消耗的常见生理过程
考点二 细胞呼吸的方式及过程（固本·识记类）
1.有氧呼吸
（1）概念：细胞在____的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等
有机物______氧化分解,产生______________,释放______,生成大量
的过程。
氧
彻底
二氧化碳和水
能量
（2）过程
细胞质基质
丙酮酸
线粒体基质
2丙酮酸
线粒体内膜
（3）写出有氧呼吸过程的总反应式（标出氧元素的来源与去路）:
2.无氧呼吸
（1）概念:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过________分
解,释放______能量的过程。
不完全
少量
（2）过程
细胞质基质
乳酸
酒精和
［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。
3.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
线粒体基质
线粒体内膜
细胞质基质
乳酸或酒精
没有
4.细胞呼吸的实质与意义
（1）实质：细胞内的有机物__________，并__________。
（2）意义：为生物体__________,是生物体代谢的______。
氧化分解
释放能量
提供能量
枢纽
【考点易错】（明辨析）
（1）有氧呼吸时,生成物 中的氢只来自葡萄糖的分解。（ ）
×
[解析] 有氧呼吸过程中,生成物 中的氢来自第一、二阶段生成的
,其中第二阶段生成的中的氢来自丙酮酸和 。
（2）酵母菌细胞呼吸过程中线粒体基质中释放的能量最多。（ ）
×
[解析] 酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸第三阶段释放的
能量最多,其场所为线粒体内膜。
（3）无氧呼吸过程不消耗，不产生 。（ ）
×
[解析] 无氧呼吸第一阶段产生少量 。
（4）[2022·江苏卷] 蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖
产生 。（ ）
×
[解析] 蓝细菌属于原核生物,没有线粒体,但能进行有氧呼吸。
（5）[2022·江苏卷] 供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化 产
生大量 。（ ）
×
[解析] 供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化产生大量 。
（6）[2022·河北卷] 通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓
硫酸溶液后变为灰绿色。（ ）
×
[解析] 酸性的重铬酸钾溶液可用于检测酒精,两者反应呈灰绿色,而通
气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故通气培养的酵母菌菌液
过滤后，加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色。
（7）[2023·全国乙卷] 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的
比产生乳酸时的多。（ ）
×
[解析] 葡萄糖经无氧呼吸产生酒精和产生乳酸时的第一阶段是相同
的,且都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量 ,因此每分子葡
萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 与产生乳酸时的一样多。
【长句拓展】（练思维）
1.与燃烧迅速释放能量相比,有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体
来说,意义是__________________________________________________
___________________________________________________。
使能量逐步转移到中,保证有机物中的能量得到充分利用;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态
2.向只含有线粒体和葡萄糖的试管中通入氧气，结果没有和 产
生，其原因是________________________________________________
____________________________________________________________
_______________。
葡萄糖不能进入线粒体，须在细胞质基质中被分解成丙酮酸，在有氧条件下，丙酮酸才可以进入线粒体发生化学反应，生成和。
命题角度一 细胞呼吸的过程
1.[2024·广东广州一模] 在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成
乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与
草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成、 等，
并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，
是一种引起脂肪营养不良的基因，其表达产物会导致线粒体中
不足，进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的
是（ ）
A.三羧酸循环在线粒体基质中进行，不消耗，产生的 以自由扩
散的方式释放
B.正常生理条件下，利用 标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物
的生成
C.线粒体中 可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响
三羧酸循环活性
D.恢复线粒体中的 水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪
营养不良
√
[解析] 据题意可知，三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，在线粒
体基质中进行，不消耗，产生的 以自由扩散的方式释放，A正
确；利用 标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不
能追踪不含C产物的生成，B错误；据题意可知，线粒体中 可能
通过影响丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性，丙酮酸在细胞质基质
中产生，C正确；据题意可知，高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代
谢，所以柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关，恢复线粒体中的 水
平可以恢复三羧酸循环活性，进而提高柠檬酸水平，而在食物中添
加柠檬酸能直接提高柠檬酸水平，二者均能有效治疗脂肪营养不良，
D正确。
2.[2024·江苏扬州模拟] 乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶 能催化
不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米
品系A根系中活性显著提高， 活性变化不显著，而玉米品系B
根系中活性显著提高， 活性变化不大。下列说法正确的是
（ ）
A.和都能催化丙酮酸分解，并生成少量的
B.玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、 等呼吸产物
C.低氧胁迫下，这两种酶介导的细胞呼吸的途径完全不同
D.玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变蓝来判断
√
[解析] 和 都催化丙酮酸分解或转化，但不释放能量，因为
无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，A错误；据题干信息分析，
玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶 ，因此
在被水淹后，进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和 ，B正
确；这两种细胞呼吸过程中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，C错
误；酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色，D错误。
命题角度二 其他糖代谢途径
3.[2022·山东卷] 植物细胞内 的葡萄糖经过一系列反应，
产生、 和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途
径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是
（ ）
A.磷酸戊糖途径产生的 与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下，利用 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产
物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
√
[解析] 根据题意，磷酸戊糖途径产生的是还原型辅酶 Ⅱ ，而
有氧呼吸产生的是还原型辅酶 Ⅰ ，A正确；有氧呼吸是葡萄糖
彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产
物，中间产物还可进一步生成其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖
途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，有
的葡萄糖参与磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他
代谢反应，例如有氧呼吸，所以用 标记葡萄糖，除了追踪到磷酸
戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，且该
方法不能追踪磷酸戊糖途径中不含碳的产物，C错误；受伤组织修复
即植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸
等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。
4.动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示，
非糖物质代谢所形成的某些产物与细
胞呼吸中间产物相同，这些物质可进
A.过程②发生的场所在细胞质基质
B.过程①生成的氨基酸是必需氨基酸
C.细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
D.蛋白质、糖类和脂质的代谢不能通过呼吸过程联系起来
一步形成葡萄糖。下列相关叙述，正确的是（ ）
√
[解析] 过程②为有氧呼吸第二阶
段，发生的场所为线粒体基质，
A错误。过程①生成的氨基酸能
够在体内合成，是非必需氨基酸，
B错误。细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，例如，细胞呼吸产生的中间
产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些
产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖，C
正确。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系
起来，D错误。
考点三 细胞呼吸方式的判断及细胞呼吸相关计算
（识记·应用类）
1.判断细胞呼吸方式的三大依据
有氧
有氧
无氧
乳酸
酒精
无氧
有氧
2.细胞呼吸的相关计算
（1）反应式
①有氧呼吸: 能量。
②无氧呼吸： 能量。
或 能量。
（2）相关物质间量的比例关系（以葡萄糖为底物）：
①释放总量有氧呼吸释放的量无氧呼吸释放 的量。
②酒精产生量无氧呼吸释放 的量。
③有氧呼吸时： _________。
④无氧呼吸时:酒精_________或葡萄糖∶乳酸 ______。
1∶6∶6
1∶2∶2
1∶2
⑤有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的和产生的 的
量：有氧呼吸需要的有氧呼吸和无氧呼吸产生的之和 _______
______。
⑥有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的 时消耗的葡萄糖的量:无氧呼吸
消耗的葡萄糖量∶有氧呼吸消耗的葡萄糖量 ______。
3∶4或1∶1
3∶1
1.[2024·吉林长春质检] 有些植物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来适应缺氧环境。如图表示玉
米根部细胞在无氧条件下细胞呼吸产生 的相对速率随时间变化的
曲线。下列相关叙述不正确的是（ ）
A.在 段玉米的根细胞可能只进行了产乳
酸的无氧呼吸
B. 段曲线下降的原因可能与酒精等代谢
产物的积累抑制了细胞呼吸有关
C.每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时，储
存在 中的能量比释放的热能多
D.检测到长期水淹的玉米根有 产生能判断
它进行了产酒精的无氧呼吸
√
[解析] 植物进行有氧呼吸或产酒精的无氧呼吸
时都有释放，图示在 时间段，玉米根细
胞无释放，据此推知在 时间段，玉米根
细胞只进行产乳酸的无氧呼吸，A正确； 段
产生 的速率降低，原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞
呼吸有关，B正确；产乳酸的无氧呼吸，只在第一阶段释放少量能量，
这部分能量大部分以热能形式散失，少部分储存在 中，第二阶
段无能量释放，故每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时，储存在
中的能量比释放的热能少，C错误；检测到水淹的玉米根有
产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸，因为产乳酸的无氧呼吸无
的生成，D正确。
2.[2024·重庆渝北区月考] 图甲表示某水稻种子萌发时细胞呼吸过程
中，的吸收量和的释放量随环境中 浓度的变化而变化的曲线，
其中线段；图乙是水稻种子萌发的值（产生量与 消
耗量的比值）变化。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图甲中 浓度为d时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
B.图甲中点与图乙中 点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C.图乙中 点以后，水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加
D.同一浓度下，花生种子的 值大于水稻种子
√
[解析] 图甲中浓度为时，
；设 ，即有氧
呼吸和无氧呼吸产生的量都
为 ，根据有氧呼吸和无氧呼吸
的反应方程式可计算出有氧呼吸消耗的葡萄糖量是 ，无氧呼吸消耗的葡萄糖量是 ，即无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍；而有氧呼吸消耗葡萄糖能产生能量，无氧呼吸消耗 葡萄糖能产生能量，故无氧呼吸消耗 葡萄糖产生能量，可见图甲中浓度为 时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多，A正确。
图甲中 点水稻种子只进行有氧呼
吸，图乙中点水稻种子还存在无
氧呼吸，所以图甲中 点的有氧呼
吸强度大于图乙中点的有氧呼吸
强度，B错误。图乙中 点对应图甲的点，由此可知，浓度大于 时，水稻种子的有氧呼吸速率仍会在一定范围内增加，C错误。水稻种子中富含淀粉，而花生种子富含脂肪，等质量的脂肪比糖类的含氢量高、含氧量低，所以与糖类相比，等质量的脂肪氧化分解时消耗的氧气更多，故同一 浓度下花生种子的 值小于水稻种子，D错误。
经典真题·明考向
1.[2024·安徽卷] 细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激
酶是其中的一个关键酶。细胞中减少时,和 会增
多。当浓度比变化时,两者会与 发生竞争性结合而改变
酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列
叙述正确的是（ ）
A.在细胞质基质中, 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B.与 结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活
C.浓度比变化对 活性的调节属于正反馈调节
D.运动时肌细胞中与 结合增多,细胞呼吸速率加快
√
[解析] 根据题干信息“细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸
果糖激酶是其中的一个关键酶”推测,在细胞质基质中,
不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等,而是参与其中部分酶促反应,A
错误。当与 结合后,酶的空间结构发生改变,活性降低，但不
会变性失活,B错误。当浓度比较高时,促进与 结合,
改变酶活性,减小细胞呼吸速率;当 浓度比较低时,会解除酶
抑制，促进细胞呼吸,因此,浓度比变化对 活性的调节
属于负反馈调节,C错误。运动时,肌细胞需要的能量多,与 结
合增多,使细胞呼吸速率加快,产生更多的能量,D正确。
2.[2024·山东卷改编] 种皮会限制 进入种子。
豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱
氢酶活性与被氧化的 的关系如图所示。已
A. 点为种皮被突破的时间点
B.Ⅱ 阶段种子内 浓度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ 阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D. 处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时 被氧化。
下列说法不正确的是（ ）
√
[解析] 由图可知， 点之后乙醇脱氢
酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增
加，说明无氧呼吸减弱，有氧呼吸增
强，该点为种皮被突破的时间点，A
正确； Ⅱ 阶段种子内 浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧
量降低，B正确； Ⅲ 阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无
氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； 处种子无氧呼吸与有氧
呼吸氧化的 量相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，
此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。
3.[2023·北京卷] 运动强度越低，骨骼肌的耗氧
量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨
骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果
正确的理解是（ ）
A.低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C.高强度运动时，糖类中的能量全部转变为
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
√
[解析] 题图表示在不同强度体育运动时，
骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当
运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，
A正确；由图可知，中等强度运动时，
主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，
B错误；高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少
部分转变为 ，C错误；由图可知，在不同运动强度下都有肌糖原
的利用，则肌糖原在有氧条件和无氧条件下均能氧化分解提供能量，
D错误。
备用习题
结合上述过程,下列关于ATP和核苷酸的说法,正确的是 ( )
A.呼吸作用是将有机物中的化学能转化为热能和ATP
B.胞嘧啶核苷形成胞嘧啶核糖核苷酸是吸能反应
C.第二步反应式的生成物是胞嘧啶核糖核苷酸+ADP+Pi
D.人在运动过程中体内ATP的含量低于ADP的含量
1. 核苷酸在降解的过程中不断产生磷酸和核苷(由五碳糖和碱基构成),细胞有时会利用现成的碱基或核苷重新合成核苷酸,既可以节省时间也可以节省能量,现在有以下两步反应:
胞嘧啶+1-磷酸核糖
胞嘧啶核糖核苷酸+ADP
√
胞嘧啶核苷+Pi
胞嘧啶核苷+ATP
核甘磷酸化酶
核甘激酶
[解析] 呼吸作用是将有机物中的化学能转化为热能和ATP中活跃的化学能,A错误;由题意可知,胞嘧啶核苷形成胞嘧啶核糖核苷酸的过程中伴随着ATP的水解,因此该反应是吸能反应,B正确;第二步反应式的ATP水解产生的Pi与胞嘧啶核苷结合,形成了胞嘧啶核糖核苷酸,C错误;人在运动过程中体内ATP和ADP可快速转化,处于动态平衡,D错误。
2. 磷酸肌酸(C~P)是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物,细胞在急需供能时,在酶的催化下,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,形成ATP,即磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+肌酸(C),这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是 ( )
A.磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应
B.剧烈运动时,肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所上升
C.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联
D.ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质
√
[解析] 磷酸肌酸能在酶催化下,将其磷酸基团转移至ADP分子上,生成ATP,故磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应,A正确;剧烈运动时,消耗ATP加快,ADP转化为ATP的速率也加快,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,产生ATP和肌酸,导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值有所下降,B错误;据题干可知,磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+肌酸(C),故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联,C正确;磷酸肌酸可作为能量的存储形式,ATP是直接能源物质,故ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质,D正确。
3. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段
B.Cyt c所处的位置为细胞膜外
C.只有线粒体基质能产生NADH
D.H+借助F0和F1,以主动运输的方式进入膜内
√
[解析]图示过程进行的是[H]与氧气结合生成水的过程,为有氧呼吸的第三阶段,A正确;有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜,因此Cyt c所处的位置为线粒体内膜的外侧,B错误;有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,也能产生NADH,C错误;H+借助F0和F1进入膜内,不消耗ATP且合成ATP,不是主动运输,D错误。
4. 糖酵解过程是细胞呼吸中从葡萄糖开始分解到生成丙酮酸的过程,全过程包含多个酶促反应,其中第一步反应是由己糖激酶催化使葡萄糖磷酸化,形成6-磷酸葡萄糖,该反应消耗一分子ATP。下列有关说法错误的是 ( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸中均会发生糖酵解过程
B.糖酵解过程发生的场所是细胞质基质
C.葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖的反应是吸能反应
D.糖酵解过程是一个最终净消耗ATP的过程
√
[解析]有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均是由葡萄糖分解生成丙酮酸,即均会发生糖酵解,均在细胞质基质中进行,A、B正确;由题意可知,葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖的反应消耗一分子ATP,属于吸能反应,C正确;糖酵解过程即呼吸作用第一阶段,最终产生2分子ATP,是一个净产生ATP的过程,D错误。
5. 呼吸商(RQ)是指生物体在同一时间内,有机物氧化分解时释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值。如图是部分有机物完全氧化分解时的呼吸商。下列叙述错误的是 ( )
A.因长期多食而肥胖的人,RQ值最接近图中各数值中的1
B.与正常人相比,长期患糖尿病的人RQ值会增大
C.叶肉细胞缺氧时的RQ值高于氧气充足时的RQ值
D.脂肪因O含量低而C、H含量高,故其RQ值低于1
√
[解析]因长期多食而肥胖的人,其营养过剩,摄入的糖类过多,部分糖类转化为脂肪,主要由葡萄糖供能,RQ值最接近图中的1,A正确;与正常人相比,糖尿病患者葡萄糖的利用发生障碍,机体靠脂肪等物质供能,因此RQ值减小,B错误;植物叶肉细胞进行无氧呼吸只释放二氧化碳,不吸收氧气,故缺氧时RQ值大于1,而进行有氧呼吸最常利用的底物是葡萄糖,RQ值为1,C正确;呼吸商是释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值,而脂肪中碳、氢比例较高,氧比例较低,脂肪氧化分解消耗的氧气多于释放的二氧化碳,因此RQ值小于1,D正确。
作业手册
（限时：30分钟）
题组一 ATP的结构与功能
1.[2024·四川成都三模] 的结构和 类似，只是含有的碱基不同。
研究发现细胞内某个信号转导过程中，会在 酶的作用下水解
为 。下列说法正确的是（ ）
A. 的水解伴随着细胞内某些放能反应的进行
B. 在细胞中的作用是降低化学反应所需的活化能
C.脱掉两个磷酸基团后可作为合成 的原料
D.水解为时离 较近的特殊化学键发生断裂
√
[解析] 会在酶的作用下水解为 ，伴随着细胞内某些吸能
反应的进行，A错误； 在细胞中的作用是提供能量，B错误；
脱掉两个磷酸基团后为鸟嘌呤核糖核苷酸，可作为合成 的原
料，C正确；水解为时离 较远的特殊化学键发生断裂，D错误。
2.下图是细胞中 循环示意图。下列叙述错误的是（ ）
A.和 分子中都含有腺嘌呤和核糖
B.原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程
C.能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应
D. 水解释放的能量不能用于维持体温
√
[解析] 1个 分子是由1个核糖、1
个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的，1个
分子是由1个核糖、1个腺嘌呤和
2个磷酸基团组成的，故两者都含有腺嘌呤和核糖，A正确；甲过程
是的合成，乙过程是 的水解，原核细胞和真核细胞内都可以
发生甲、乙过程，B正确； 的水解过程常与吸能反应相联系，
的合成过程常与放能反应相联系，即能量①可来自放能反应，
能量②可用于吸能反应，C正确； 水解释放的能量可以用于维持
体温的相对稳定，D错误。
3.[2024·江苏南京师大附中一模] 在有关分子的研究中，常用
来标记分子。 、 和 表示或（ 表示五碳糖为脱氧
核糖）上三个磷酸基团所处位置 或
。下列说法错误的是（ ）
A.主动运输所需能量一般直接来自“ ”位和“ ”位前的特殊化学
键断裂释放的能量
B.若用带有标记的作为生物合成的原料，将 标记到新
合成的分子上，则带有的磷酸基团应在的“ ”位上
C.将中“ ”和“ ”位磷酸基团去掉，所得物质是 的单体之一
D.、的元素组成都是C、、、、
√
[解析] 中远离腺苷的特殊化学键容易断裂释放能量，主动运输
消耗能量，该过程所需能量来自“ ”位前的特殊化学键断裂释放
的能量，A错误；若用带有标记的作为 生物合成的原料，
即把中的“ ”和“ ”位磷酸基团水解，形成 ，故带有
的磷酸基团应在的“ ”位上，B正确；将中“ ”和“ ”
位磷酸基团去掉，则留下的是一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子
磷酸基团，为腺嘌呤核糖核苷酸，是 的单体之一，C正确。
题组二 细胞呼吸的方式及过程
4.酵母菌代谢既会消耗物质也会产生物质，下列有关酵母菌不同部位
消耗和产生的物质的叙述，正确的是（ ）
A.细胞质基质中消耗丙酮酸，产生乳酸和
B.细胞核中消耗核苷酸，产生和
C.线粒体基质中消耗葡萄糖，产生
D.线粒体内膜上消耗和，产生
√
[解析] 酵母菌在细胞质基质中可消耗丙酮酸，产生酒精和 ，A错
误；和的合成均可以发生在细胞核， 的基本单位是脱
氧核糖核苷酸， 的基本单位是核糖核苷酸，可见细胞核中消耗
核苷酸，产生和 ，B正确；葡萄糖初步分解场所是细胞质基
质，C错误；线粒体内膜上消耗和，产生 ，D错误。
5.[2024·天津河北区质检] 用酵母菌作实验材料探究细胞呼吸，将酵母
菌（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体（丙）分别放入3支试管，向
试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，
得到葡萄糖和 的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.甲中产生的 中的氧元素来自葡萄糖和水
B.乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C.甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
D.实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解
√
[解析] 由题意可知，供氧充足条件下，甲中酵母菌进行有氧呼吸，
根据有氧呼吸的反应式可知甲中产生的 中的氧元素来自葡萄糖和
水，A正确；乙试管中只有细胞质基质只能进行无氧呼吸，此过程产
生 ,同时有酒精生成，所以乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液
检测酒精，B正确；甲和乙消耗等量的葡萄糖，由于甲中进行有氧呼
吸，乙中进行无氧呼吸，则前者释放的能量多于后者，C错误；丙试
管中只有线粒体，且葡萄糖浓度没有变化，说明葡萄糖不能在线粒
体中分解，D正确。
6.[2024·重庆渝中区质检] 无氧运动产生
的乳酸会导致肌肉酸胀乏力，乳酸在肌肉
和肝脏中的部分代谢过程如下图所示。下
列叙述正确的是（ ）
A.无氧运动时丙酮酸转化为乳酸可为肌肉细胞迅速供能
B.肌肉细胞中肌糖原可以迅速分解补充血液中的葡萄糖
C.肝细胞中乳酸转化为葡萄糖的过程属于吸能反应
D.肌肉细胞中葡萄糖每产生1分子乳酸就伴随产生1分子
√
[解析] 丙酮酸转化为乳酸是无氧呼吸的
第二阶段，不会产生 ，无氧呼吸第
一阶段的反应能为肌肉细胞迅速供能，
A错误；一般而言，肝糖原可以分解为
葡萄糖补充血糖，而肌肉细胞中的肌糖原不能直接转化为葡萄糖补
充血糖，B错误；肝细胞中乳酸转化为葡萄糖的过程属于吸能反应，
该过程通常与 的水解相联系，C正确；葡萄糖分解产生乳酸不会
伴随产生 ，D错误。
7.[2024·山东省实验中学模拟] 人线粒体呼吸链受损可导致代谢物 的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列分析错误的是（ ）
A.呼吸链受损会导致有氧呼吸异常，代谢物是乳酸
B.过程⑤中酶B为过氧化氢酶，其可避免过氧化氢对细胞产生毒害
C.过程④将代谢物 消耗避免代谢物的积累
D.过程①中生成 的底物的磷酸化过程需要氧气参加
√
[解析] 过程②表示无氧呼吸的第二阶段，
由于发生在小鼠细胞中，代谢物 表示乳酸，
A正确；酶B可以使过氧化氢分解为水和氧
气，所以酶B为过氧化氢酶，催化过氧化氢
的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害作用，
B正确；代谢物 为乳酸，过程④可以将其消耗，避免了乳酸的大量积累，C正确；过程①中生成 的底物的磷酸化过程不需要氧气参加，D错误。
8.[2024·湖北黄石模拟] 一般的金鱼细胞呼吸与其他鱼类没有多大区别，
但处于北极的一种金鱼能在极度缺氧的环境下生存很长一段时间，原
因是该种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种新的“无氧代谢”机
制——“分解葡萄糖产生乙醇（ 不结冰）”的奇异代谢过程，该
金鱼代谢部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.过程③只有在缺氧环境中才会发生
B.若给肌细胞提供标记的，在中也会检测到
C.过程①②③⑤均能生成，其中过程②生成的 更多
D.向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由蓝变绿再
变黄的现象
√
[解析] 过程③也是有氧呼吸的
第一阶段，因而在有氧条件下
过程③也会发生，A错误；
标记的 参与有氧呼吸产生
，之后 可进入肌细胞的线粒体基质与丙酮酸反应生成
，B正确；①③过程能产生，过程不能生成 ，C错
误；向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由橙色
变为灰绿色的现象，D错误。
题组三 细胞呼吸方式的判断及相关计算
9.[2024·广东广州模拟] 酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速
率变化过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.内，容器中 剩余量不断减少，有氧
呼吸速率先加快后减慢
B.内，容器中的消耗量大于 的产生
量
C. 内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要
储存在 中
D. 内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵
母菌无氧呼吸产生的酒精
√
[解析] 由图可知， 内，酵母菌有氧
呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗
氧气，密闭容器内氧气剩余量不断减少，
A正确； 内，酵母菌进行有氧呼吸
时消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相同，但其同时进行不消耗氧气、产生酒精与二氧化碳的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的氧气消耗量小于二氧化碳产生量，B错误；
内，酵母菌只进行无氧呼吸，产
物为酒精和二氧化碳，葡萄糖中的大部分
能量存留在酒精中，少部分释放出来，释
放的能量中大部分以热能的形式散失，少
部分转化为 中活跃的化学能，C错误；溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，不能用于检测酒精，可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，D错误。
10.[2025·辽宁沈阳月考] 呼吸作用的底物可以是糖类、脂肪和蛋白质，
呼吸商是指细胞呼吸所释放的和吸收 的物质的量的比值。
下表是3种能源物质在彻底氧化分解时的呼吸商。下列说法正确的是
（ ）
能源物质 糖类 蛋白质 脂肪
1.00 0.80 0.71
A.脂肪的呼吸商比糖类低，原因是脂肪中的氧原子相对含量比糖类中
的多
B.人体在剧烈运动时以有氧呼吸为主，若呼吸底物为葡萄糖，则呼吸
商大于1
C.只进行有氧呼吸的种子，若其呼吸商为 ，则说明该种子的呼吸
底物是蛋白质
D.若酵母菌以葡萄糖为底物时的呼吸商大于1，则说明酵母菌同时进
行有氧呼吸和无氧呼吸
√
[解析] 脂肪中的氢原子相对含量比糖类中的多，而氧原子相对含量
比糖类中的低，与糖类相比，相同质量的脂肪氧化分解时消耗的氧
气更多，所以脂肪的呼吸商比糖类低，A错误；人体进行无氧呼吸不
产生 ，若呼吸底物为葡萄糖，则呼吸商等于1，B错误；只进行
有氧呼吸的种子，若呼吸底物为葡萄糖，则呼吸商等于1，若其呼吸
商为 ，则呼吸底物可能是蛋白质，也可能是不同比例的糖类、
蛋白质、脂肪，C错误；若呼吸底物为葡萄糖，酵母菌进行有氧呼吸
时，氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量，进行无氧呼吸时，不消
耗氧气，会产生二氧化碳，因此若酵母菌以葡萄糖为底物时的呼吸
商大于1，即二氧化碳的释放量大于氧气消耗量，则说明酵母菌同时
进行有氧呼吸和无氧呼吸，D正确。
11.[2024·河北保定二模] 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧
环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放 的
速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 段，根细胞进行细胞呼吸，葡萄糖中的
能量主要以热能的形式散失
B.段，根细胞进行无氧呼吸，释放的
主要是在线粒体基质中产生的
C. 点前，根细胞进行无氧呼吸，只在丙酮酸
生成阶段合成少量的
D. 点后，随着时间延长，乳酸积累会抑制根
细胞的活性，导致细胞呼吸速率降低
√
[解析] 点前，根细胞进行无氧呼吸产生乳酸，
葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸中，A错
误； 段，根细胞进行无氧呼吸产生酒精
和， 是在细胞质基质中产生的，B错
误； 点前，根细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸只在第一阶段
（丙酮酸生成阶段）合成少量的，C正确； 点后，随着时间延
长，酒精积累会毒害细胞，抑制细胞的功能，导致细胞呼吸速率降
低，D错误。
12.[2024·安徽合肥三模] 某生物兴趣小组在检测
花生种子呼吸作用的实验中发现，在不同 浓
度条件下，装置中花生种子吸收和释放 的
物质的量关系如图所示。下列相关叙述错误的
是（ ）
A.检测装置无须置于黑暗环境中来避免光合作用的干扰
B.装置中的花生种子在浓度为 时不再进行无氧呼吸
C.实验结果表明花生种子细胞中有脂肪等参与细胞呼吸
D.浓度为 且干燥的条件可以延长花生种子储存时间
√
[解析] 花生种子不能进行光合作用，检测其
呼吸作用时无须考虑光合作用的影响，A正
确； 浓度超过后吸收量大于 释放
量，表明花生种子进行呼吸作用的底物中有
脂肪等，浓度为时， 的消耗量和 生成量相等，说明细胞还进行无氧呼吸，B错误，C正确；据图可知浓度为 时，有机物消耗量最少，低氧、干燥、低温等条件可延长种子储存时间，D正确。
综合应用练
13.[2024·湖南长沙期中] 如图为细胞两种无氧呼
吸的途径示意图，图中的字母表示物质，①～④
表示过程。回答下列问题：
（1）图中字母A表示的物质是________；在有氧
气时，人成熟红细胞中的物质B被消耗的场所是
____________。
丙酮酸
细胞质基质
[解析] 由图可知，葡萄糖通过①过程生成A，
同时 转化为B，所以A是丙酮酸，B是
；人成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼
吸，因此 被消耗发生在红细胞的细胞质基
质中。
（2）运动员进行马拉松比赛时骨骼肌细胞发生
的无氧呼吸过程是______（填图中数字），此时
骨骼肌细胞 释放量______（填“大于”“等于”或
“小于”） 消耗量。
①②
等于
[解析] 运动员进行马拉松比赛时骨骼肌细胞既
进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，无氧呼吸过
程生成乳酸，即发生了图中的①②过程；此时骨骼肌细胞中的 是
有氧呼吸产生的，所以骨骼肌细胞释放量等于 消耗量。
（3）检测物质D的溶液是____________________
__。消耗等量的葡萄糖，生成物质C和物质D的两
种无氧呼吸产生 的量相等，原因是_________
__________________________________________
__________________________________________
__________。
（酸性）重铬酸钾溶液
细胞进行产乳酸的无氧呼吸或产酒精的无氧呼吸都只在第一阶段生成少量，这两种途径的第一阶段完全相同
[解析] 图中的D是乙醇（酒精），常用酸性重
铬酸钾溶液来检测，如果有酒精产生，溶液会
由橙色变成灰绿色。细胞进行产乳酸的无氧呼
吸或产酒精的无氧呼吸都只在第一阶段生成少
量 ，这两种途径的第一阶段完全相同，因
此消耗等量的葡萄糖，生成物质C（乳酸）和物
质D（乙醇）的两种无氧呼吸产生 的量相等。
（4）在洪涝胁迫条件下，玉米幼苗根细胞可进
行图中③④过程。在洪涝胁迫条件下，玉米幼苗
根能否长时间进行无氧呼吸 ____________。原因
是________________________________________
_____________。
不能（否）
无氧呼吸产生的酒精积累会破坏细胞、组织（造成烂根）
14.[2024·江西南昌联考] 种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重
要指标。小麦种子胚乳中贮存着大量的淀粉，在种子萌发时水解为葡
萄糖，作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物。研究人员测得冬小麦播
种后到长出真叶（第10天，开始进行光合作用）期间的部分数据如下
表。回答下列问题：
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
（1）表中的数据是冬小麦种子在____________（填“光照”“黑暗”或
“光照或黑暗”）条件下测定的。据题干信息推测，冬小麦种子播种后
的第2天，种子干重略有增加的原因是___________________________
_________________________。
光照或黑暗
冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
[解析] 表中测得的是冬小麦播种后8天的细胞呼吸的数据，该过程中
小麦还不能进行光合作用，因此表中的数据是冬小麦种子在光照或
黑暗条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天，胚乳中淀粉大量水
解为葡萄糖，需要消耗水分，故干重增加。
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
（2）冬小麦种子播种后2天，种子释放的量明显大于吸收的 量，
表明此阶段种子以______呼吸为主，此时种子胚细胞产生 的场所
是________________________。
无氧
细胞质基质和线粒体基质
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
[解析] 葡萄糖作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物，若种子只进行
有氧呼吸，释放的二氧化碳量与消耗氧气的量相同，若进行无氧呼
吸，不消耗氧气，产物是二氧化碳和酒精，根据题意冬小麦种子播
种后2天，种子释放的量明显大于吸收的 量，表明此阶段种子
以无氧呼吸为主，但也进行有氧呼吸，故种子胚细胞产生 的场所
是细胞质基质和线粒体基质。
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
（3） 氧化呼吸链是有氧呼吸的重要呼吸链。在吸收2个电子
后，能与结合生成；而 在有氧条件下分解为
和，释放出2个电子，使和电子与 结合生成水。据此推
测，冬小麦种子播种后第8天， 分解发生在有氧呼吸第____阶段，
种子胚细胞线粒体中合成的 来自____________（填物质）。
三
丙酮酸和水
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
[解析] 根据表中数据可知，冬小麦种子播种后第8天，种子释放的
量等于吸收的量，因此此时种子只进行有氧呼吸， 分解
发生在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸过程中第一、二阶段合成
，由于葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，故种子胚细胞线
粒体中合成的 来自丙酮酸和水。
0 2 4 6 8
10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
（4）氧化态的呈无色，被还原后呈红色，因此 可用于
测定种子的活力。将播种后4天的冬小麦种子经不同处理后沿胚中央
切开，用 处理并观察胚的颜色，结果如下：
组别 甲组 乙组 丙组 丁组
种子处理方式 晒干 不做处理
实验结果 - ？
注：“”表示出现红色，“ ”越多代表颜色越深，“-”表示未出现红色。
理论上，丁组的实验结果可能为___________。丙组未呈现红色，原
因是________________________________________________________
_______________。
或
高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有产生，不能将还原为红色
[解析] 根据题意和表中信息可知，丁组不做处理，其呼吸作用产生
的比乙组少，比甲组多，所以实验结果可能是“”或“ ”。
丙组种子经沸腾的水浸泡 ，未呈现红色，原因是高温将细胞
杀死，不能进行呼吸作用，没有产生，没有被 还原，
仍呈无色。
快速核答案
考点一 的结构与功能（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.（1）C、、、、 （2）腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷二磷酸 （腺苷三磷酸 ） 普通的化学键 特殊的化学键 （3）腺苷 磷酸基团 （4）①带负电荷而相互排斥 转移势能 ②高能磷酸 释放能量 （5）直接能源物质 2.合成酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 化学 特殊化学键 3.（1）
3.（1） （2）①催化水解 末端磷酸基团 磷酸化 空间结构 ②磷酸基团 空间结构 活性 （3）水解 合成
考点易错·明辨析
（1）√ （2）× （3）× （4）× （5）×
典型例题 提能力
命题角度一 的结构与功能
1.A 2.C
命题角度二 和的相互转化和利用
3.B 4.B
考点二 细胞呼吸的方式及过程（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.（1）氧 彻底 二氧化碳和水 能量 （2）细胞质基质 丙酮酸 线粒体基质 2丙酮酸 线粒体内膜
（3） 2.（1）不完全 少量
（2）细胞质基质 乳酸 酒精和 3.线粒体基质 线粒体内膜
细胞质基质 乳酸或酒精 没有 4.（1）氧化分解 释放能量
（2）提供能量 枢纽
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）× （7）×
长句拓展·练思维
1.使能量逐步转移到中,保证有机物中的能量得到充分利用;能量缓
慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态
2.葡萄糖不能进入线粒体，须在细胞质基质中被分解成丙酮酸，在有
氧条件下，丙酮酸才可以进入线粒体发生化学反应，生成和。
典型例题 提能力
命题角度一 细胞呼吸的过程
1.B 2.B
命题角度二 其他糖代谢途径
3.C 4.C
考点三 细胞呼吸方式的判断及细胞呼吸相关计算（识记·应用类）
必备知识 精梳理
1.有氧 有氧 无氧 乳酸 酒精 无氧 有氧
2.1∶6∶6,1∶2∶2,1∶2,3∶4或1∶1,3∶1
典型例题 提能力
1.C 2.A
经典真题·明考向
1.D 2.C 3.A
题组一 ATP的结构与功能
1.C 2.D 3.A
题组二 细胞呼吸的方式及过程
4.B 5.C 6.C 7.D 8.B
题组三 细胞呼吸方式的判断及相关计算
9.A 10.D 11.C 12.B
综合应用练
13.（1）丙酮酸 细胞质基质 （2）①② 等于 （3）（酸性）重铬酸钾溶液 细胞进行产乳酸的无氧呼吸或产酒精的无氧呼吸都只在第一阶段生成少量，这两种途径的第一阶段完全相同 （4）不能（否）, 无氧呼吸产生的酒精积累会破坏细胞、组织（造成烂根）
14.（1）光照或黑暗 冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分 （2）无氧 细胞质基质和线粒体基质 （3）三 丙酮酸和水 （4）或 高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有产生，不能将还原为红色课时作业(十) ATP与细胞呼吸的过程
1.C [解析] GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP,伴随着细胞内某些吸能反应的进行,A错误;GTP在细胞中的作用是提供能量,B错误;GTP脱掉两个磷酸基团后为鸟嘌呤核糖核苷酸,可作为合成RNA的原料,C正确;GTP水解为GDP时离G较远的特殊化学键发生断裂,D错误。
2.D [解析] 1个ATP分子是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的,1个ADP分子是由1个核糖、1个腺嘌呤和2个磷酸基团组成的,故两者都含有腺嘌呤和核糖,A正确;甲过程是ATP的合成,乙过程是ATP的水解,原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程,B正确;ATP的水解过程常与吸能反应相联系,ATP的合成过程常与放能反应相联系,即能量①可来自放能反应,能量②可用于吸能反应,C正确;ATP水解释放的能量可以用于维持体温的相对稳定,D错误。
3.A [解析] ATP中远离腺苷的特殊化学键容易断裂释放能量,主动运输消耗能量,该过程所需能量来自ATP“γ”位前的特殊化学键断裂释放的能量,A错误;若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,即把dATP中的“β”和“γ”位磷酸基团水解,形成A—Pα,故带有32P的磷酸基团应在dATP的“α”位上,B正确;将ATP中“β”和“γ”位磷酸基团去掉,则留下的是一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基团,为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的单体之一,C正确。
4.B [解析] 酵母菌在细胞质基质中可消耗丙酮酸,产生酒精和CO2,A错误;DNA和RNA的合成均可以发生在细胞核,DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸,可见细胞核中消耗核苷酸,产生DNA和RNA,B正确;葡萄糖初步分解场所是细胞质基质,C错误;线粒体内膜上消耗O2和NADH,产生H2O,D错误。
5.C [解析] 由题意可知,供氧充足条件下,甲中酵母菌进行有氧呼吸,根据有氧呼吸的反应式可知甲中产生的CO2中的氧元素来自葡萄糖和水,A正确;乙试管中只有细胞质基质只能进行无氧呼吸,此过程产生CO2,同时有酒精生成,所以乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精,B正确;甲和乙消耗等量的葡萄糖,由于甲中进行有氧呼吸,乙中进行无氧呼吸,则前者释放的能量多于后者,C错误;丙试管中只有线粒体,且葡萄糖浓度没有变化,说明葡萄糖不能在线粒体中分解,D正确。
6.C [解析] 丙酮酸转化为乳酸是无氧呼吸的第二阶段,不会产生ATP,无氧呼吸第一阶段的反应能为肌肉细胞迅速供能,A错误;一般而言,肝糖原可以分解为葡萄糖补充血糖,而肌肉细胞中的肌糖原不能直接转化为葡萄糖补充血糖,B错误;肝细胞中乳酸转化为葡萄糖的过程属于吸能反应,该过程通常与ATP的水解相联系,C正确;葡萄糖分解产生乳酸不会伴随产生CO2,D错误。
7.D [解析] 过程②表示无氧呼吸的第二阶段,由于发生在小鼠细胞中,代谢物X表示乳酸,A正确;酶B可以使过氧化氢分解为水和氧气,所以酶B为过氧化氢酶,催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害作用,B正确;代谢物X为乳酸,过程④可以将其消耗,避免了乳酸的大量积累,C正确;过程①中生成ATP的底物的磷酸化过程不需要氧气参加,D错误。
8.B [解析] 过程③也是有氧呼吸的第一阶段,因而在有氧条件下过程③也会发生,A错误;18O标记的O2参与有氧呼吸产生O,之后O可进入肌细胞的线粒体基质与丙酮酸反应生成C18O2,B正确;①③过程能产生ATP,②⑤过程不能生成ATP,C错误;向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由橙色变为灰绿色的现象,D错误。
9.A [解析] 由图可知,0~6 h内,酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降,因有氧呼吸消耗氧气,密闭容器内氧气剩余量不断减少,A正确;6~8 h内,酵母菌进行有氧呼吸时消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相同,但其同时进行不消耗氧气、产生酒精与二氧化碳的无氧呼吸,因此在此期间,容器中的氧气消耗量小于二氧化碳产生量,B错误;8~10 h内,酵母菌只进行无氧呼吸,产物为酒精和二氧化碳,葡萄糖中的大部分能量存留在酒精中,少部分释放出来,释放的能量中大部分以热能的形式散失,少部分转化为ATP中活跃的化学能,C错误;溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳,不能用于检测酒精,可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精,D错误。
10.D [解析] 脂肪中的氢原子相对含量比糖类中的多,而氧原子相对含量比糖类中的低,与糖类相比,相同质量的脂肪氧化分解时消耗的氧气更多,所以脂肪的呼吸商比糖类低,A错误;人体进行无氧呼吸不产生CO2,若呼吸底物为葡萄糖,则呼吸商等于1,B错误;只进行有氧呼吸的种子,若呼吸底物为葡萄糖,则呼吸商等于1,若其呼吸商为0.80,则呼吸底物可能是蛋白质,也可能是不同比例的糖类、蛋白质、脂肪,C错误;若呼吸底物为葡萄糖,酵母菌进行有氧呼吸时,氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量,进行无氧呼吸时,不消耗氧气,会产生二氧化碳,因此若酵母菌以葡萄糖为底物时的呼吸商大于1,即二氧化碳的释放量大于氧气消耗量,则说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,D正确。
11.C [解析] a点前,根细胞进行无氧呼吸产生乳酸,葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸中,A错误;a~b段,根细胞进行无氧呼吸产生酒精和CO2,CO2是在细胞质基质中产生的,B错误;b点前,根细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸只在第一阶段(丙酮酸生成阶段)合成少量的ATP,C正确;b点后,随着时间延长,酒精积累会毒害细胞,抑制细胞的功能,导致细胞呼吸速率降低,D错误。
12.B [解析] 花生种子不能进行光合作用,检测其呼吸作用时无须考虑光合作用的影响,A正确;O2浓度超过N后O2吸收量大于CO2释放量,表明花生种子进行呼吸作用的底物中有脂肪等,O2浓度为N时,O2的消耗量和CO2生成量相等,说明细胞还进行无氧呼吸,B错误,C正确;据图可知O2浓度为M时,有机物消耗量最少,低氧、干燥、低温等条件可延长种子储存时间,D正确。
13.(1)丙酮酸 细胞质基质
(2)①② 等于
(3)(酸性)重铬酸钾溶液 细胞进行产乳酸的无氧呼吸或产酒精的无氧呼吸都只在第一阶段生成少量ATP,这两种途径的第一阶段完全相同
(4)不能(否) 无氧呼吸产生的酒精积累会破坏细胞、组织(造成烂根)
[解析] (1)由图可知,葡萄糖通过①过程生成A,同时NAD+转化为B,所以A是丙酮酸,B是NADH;人成熟红细胞无线粒体,只进行无氧呼吸,因此NADH被消耗发生在红细胞的细胞质基质中。(2)运动员进行马拉松比赛时骨骼肌细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,无氧呼吸过程生成乳酸,即发生了图中的①②过程;此时骨骼肌细胞中的CO2是有氧呼吸产生的,所以骨骼肌细胞CO2释放量等于O2消耗量。(3)图中的D是乙醇(酒精),常用酸性重铬酸钾溶液来检测,如果有酒精产生,溶液会由橙色变成灰绿色。细胞进行产乳酸的无氧呼吸或产酒精的无氧呼吸都只在第一阶段生成少量ATP,这两种途径的第一阶段完全相同,因此消耗等量的葡萄糖,生成物质C(乳酸)和物质D(乙醇)的两种无氧呼吸产生ATP的量相等。
14.(1)光照或黑暗 冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖,需要消耗水分
(2)无氧 细胞质基质和线粒体基质
(3)三 丙酮酸和水
(4)++或+++ 高温将细胞杀死,不能进行呼吸作用,没有NADH产生,不能将TTC还原为红色
[解析] (1)表中测得的是冬小麦播种后8天的细胞呼吸的数据,该过程中小麦还不能进行光合作用,因此表中的数据是冬小麦种子在光照或黑暗条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天,胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖,需要消耗水分,故干重增加。(2)葡萄糖作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物,若种子只进行有氧呼吸,释放的二氧化碳量与消耗氧气的量相同,若进行无氧呼吸,不消耗氧气,产物是二氧化碳和酒精,根据题意冬小麦种子播种后2天,种子释放的CO2量明显大于吸收的O2量,表明此阶段种子以无氧呼吸为主,但也进行有氧呼吸,故种子胚细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质。(3)根据表中数据可知,冬小麦种子播种后第8天,种子释放的CO2量等于吸收的O2量,因此此时种子只进行有氧呼吸,NADH分解发生在有氧呼吸第三阶段,有氧呼吸过程中第一、二阶段合成NADH,由于葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,故种子胚细胞线粒体中合成NADH的H+来自丙酮酸和水。(4)根据题意和表中信息可知,丁组不做处理,其呼吸作用产生的NADH比乙组少,比甲组多,所以实验结果可能是“++ ”或“ +++ ”。丙组种子经沸腾的水浸泡30 min,未呈现红色,原因是高温将细胞杀死,不能进行呼吸作用,没有NADH产生,TTC没有被NADH还原,仍呈无色。课时作业(十) ATP与细胞呼吸的过程
题组一 ATP的结构与功能
1.[2024·四川成都三模] GTP的结构和ATP类似,只是含有的碱基不同。研究发现细胞内某个信号转导过程中,GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP。下列说法正确的是 ( )
A.GTP的水解伴随着细胞内某些放能反应的进行
B.GTP在细胞中的作用是降低化学反应所需的活化能
C.GTP脱掉两个磷酸基团后可作为合成RNA的原料
D.GTP水解为GDP时离G较近的特殊化学键发生断裂
2.下图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖
B.原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程
C.能量①可来自放能反应,能量②可用于吸能反应
D.ATP水解释放的能量不能用于维持体温
3.[2024·江苏南京师大附中一模] 在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。α、β和γ表示ATP或dATP(d表示五碳糖为脱氧核糖)上三个磷酸基团所处位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。下列说法错误的是 ( )
A.主动运输所需能量一般直接来自ATP“γ”位和“β”位前的特殊化学键断裂释放的能量
B.若用带有32P标记的dATP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“α”位上
C.将ATP中“β”和“γ”位磷酸基团去掉,所得物质是RNA的单体之一
D.ATP、dATP的元素组成都是C、H、O、N、P
题组二 细胞呼吸的方式及过程
4.酵母菌代谢既会消耗物质也会产生物质,下列有关酵母菌不同部位消耗和产生的物质的叙述,正确的是 ( )
A.细胞质基质中消耗丙酮酸,产生乳酸和CO2
B.细胞核中消耗核苷酸,产生DNA和RNA
C.线粒体基质中消耗葡萄糖,产生CO2
D.线粒体内膜上消耗O2和NADPH,产生H2O
5.[2024·天津河北区质检] 用酵母菌作实验材料探究细胞呼吸,将酵母菌(甲)、细胞质基质(乙)及线粒体(丙)分别放入3支试管,向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液,均供氧充足,一段时间后,得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.甲中产生的CO2中的氧元素来自葡萄糖和水
B.乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C.甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
D.实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解
6.[2024·重庆渝中区质检] 无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力,乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.无氧运动时丙酮酸转化为乳酸可为肌肉细胞迅速供能
B.肌肉细胞中肌糖原可以迅速分解补充血液中的葡萄糖
C.肝细胞中乳酸转化为葡萄糖的过程属于吸能反应
D.肌肉细胞中葡萄糖每产生1分子乳酸就伴随产生1分子CO2
7.[2024·山东省实验中学模拟] 人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列分析错误的是 ( )
A.呼吸链受损会导致有氧呼吸异常,代谢物X是乳酸(C3H6O3)
B.过程⑤中酶B为过氧化氢酶,其可避免过氧化氢对细胞产生毒害
C.过程④将代谢物X消耗避免代谢物的积累
D.过程①中生成ATP的底物的磷酸化过程需要氧气参加
8.[2024·湖北黄石模拟] 一般的金鱼细胞呼吸与其他鱼类没有多大区别,但处于北极的一种金鱼能在极度缺氧的环境下生存很长一段时间,原因是该种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种新的“无氧代谢”机制——“分解葡萄糖产生乙醇(-80 ℃不结冰)”的奇异代谢过程,该金鱼代谢部分过程如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.过程③只有在缺氧环境中才会发生
B.若给肌细胞提供18O标记的O2,在CO2中也会检测到18O
C.过程①②③⑤均能生成ATP,其中过程②生成的ATP更多
D.向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由蓝变绿再变黄的现象
题组三 细胞呼吸方式的判断及相关计算
9.[2024·广东广州模拟] 酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.0~6 h内,容器中O2剩余量不断减少,有氧呼吸速率先加快后减慢
B.6~8 h内,容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
C.8~10 h内,酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中
D.6~10 h内,用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
10.[2025·辽宁沈阳月考] 呼吸作用的底物可以是糖类、脂肪和蛋白质,呼吸商(RQ)是指细胞呼吸所释放的CO2和吸收O2的物质的量的比值。下表是3种能源物质在彻底氧化分解时的呼吸商。下列说法正确的是 ( )
能源物质 糖类 蛋白质 脂肪
呼吸商(RQ) 1.00 0.80 0.71
A.脂肪的呼吸商比糖类低,原因是脂肪中的氧原子相对含量比糖类中的多
B.人体在剧烈运动时以有氧呼吸为主,若呼吸底物为葡萄糖,则呼吸商大于1
C.只进行有氧呼吸的种子,若其呼吸商为0.80,则说明该种子的呼吸底物是蛋白质
D.若酵母菌以葡萄糖为底物时的呼吸商大于1,则说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
11.[2024·河北保定二模] 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.O~a段,根细胞进行细胞呼吸,葡萄糖中的能量主要以热能的形式散失
B.a~b段,根细胞进行无氧呼吸,释放的CO2主要是在线粒体基质中产生的
C.b点前,根细胞进行无氧呼吸,只在丙酮酸生成阶段合成少量的ATP
D.b点后,随着时间延长,乳酸积累会抑制根细胞的活性,导致细胞呼吸速率降低
12.[2024·安徽合肥三模] 某生物兴趣小组在检测花生种子呼吸作用的实验中发现,在不同O2浓度条件下,装置中花生种子吸收O2和释放CO2的物质的量关系如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.检测装置无须置于黑暗环境中来避免光合作用的干扰
B.装置中的花生种子在O2浓度为N时不再进行无氧呼吸
C.实验结果表明花生种子细胞中有脂肪等参与细胞呼吸
D.O2浓度为M且干燥的条件可以延长花生种子储存时间
综合应用练
13.[2024·湖南长沙期中] 如图为细胞两种无氧呼吸的途径示意图,图中的字母表示物质,①~④表示过程。回答下列问题:
(1)图中字母A表示的物质是 ;在有氧气时,人成熟红细胞中的物质B被消耗的场所是 。
(2)运动员进行马拉松比赛时骨骼肌细胞发生的无氧呼吸过程是 (填图中数字),此时骨骼肌细胞CO2释放量 (填“大于”“等于”或“小于”)O2消耗量。
(3)检测物质D的溶液是 。消耗等量的葡萄糖,生成物质C和物质D的两种无氧呼吸产生ATP的量相等,原因是 。
(4)在洪涝胁迫条件下,玉米幼苗根细胞可进行图中③④过程。在洪涝胁迫条件下,玉米幼苗根能否长时间进行无氧呼吸 。原因是
。
14.[2024·江西南昌联考] 种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重要指标。小麦种子胚乳中贮存着大量的淀粉,在种子萌发时水解为葡萄糖,作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物。研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天,开始进行光合作用)期间的部分数据如下表。回答下列问题:
时间/d 0 2 4 6 8
种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
(1)表中的数据是冬小麦种子在 (填“光照”“黑暗”或“光照或黑暗”)条件下测定的。据题干信息推测,冬小麦种子播种后的第2天,种子干重略有增加的原因是 。
(2)冬小麦种子播种后2天,种子释放的CO2量明显大于吸收的O2量,表明此阶段种子以 呼吸为主,此时种子胚细胞产生CO2的场所是 。
(3)NADH氧化呼吸链是有氧呼吸的重要呼吸链。在吸收2个电子后,NAD+能与H+结合生成NADH;而NADH在有氧条件下分解为NAD+和H+,释放出2个电子,使H+和电子与O2结合生成水。据此推测,冬小麦种子播种后第8天,NADH分解发生在有氧呼吸第 阶段,种子胚细胞线粒体中合成NADH的H+来自 (填物质)。
(4)氧化态的TTC呈无色,被NADH还原后呈红色,因此TTC可用于测定种子的活力。将播种后4天的冬小麦种子经不同处理后沿胚中央切开,用TTC处理并观察胚的颜色,结果如下:
组别 甲组 乙组 丙组 丁组
种子处 理方式 晒干 适温的水 浸泡8 h 沸腾的水 浸泡30 min 不做 处理
实验结果 + ++++ -
注:“+”表示出现红色,“+”越多代表颜色越深,“-”表示未出现红色。
理论上,丁组的实验结果可能为 。丙组未呈现红色,原因是 。
