第3单元 第5课时 细胞呼吸——能量的转化和利用-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

细胞中能量的转换和利用 第三单元 第5课时　细胞呼吸——能量的转化和利用 [课标要求]　说明细胞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。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 细胞呼吸的方式和过程 探究酵母菌的呼吸方式 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 细胞呼吸的方式和过程 考点一 归纳 梳理必备知识 1．有氧呼吸 (1)概念：指在氧的参与下，细胞内的有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放能量，生成____________的过程。 大量ATP　 (2)过程 细胞质基质　 线粒体基质　 线粒体内膜 大量能量 (3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) _________________________________________________ (4)能量转换：葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。 提醒：①有氧呼吸的场所并非只是线粒体；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞质膜上进行。 ②无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。 ③科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的好氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，好氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 2．无氧呼吸 (1)概念：是指在无氧或缺氧的条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为________和CO2，或分解成________等物质，同时释放较少能量的过程。 (2)场所：全过程都是在____________中进行的。 乙醇　 乳酸 细胞质基质 少量能量 (4)产物不同的原因 ①直接原因：酶不同。 ②根本原因：______________________________________________。 基因不同或基因的选择性表达 3．细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析 4．有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸反应物) (1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝________。 (2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝________。 (3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为________。 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。 1∶6∶6 1∶2∶2 1∶3 拓展 深挖教材细节 1．(必修1 P94正文)细胞呼吸过程中产生的[H]是_____________________ 的简化表示方法。 2．(必修1 P94“知识链接”)柠檬酸循环是三大营养物质(糖、脂肪、蛋白质)___________________的最终共同途径，这三大营养物质经过分解代谢都先生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环彻底氧化生成________和H2O，释放能量用于ATP合成。 还原型辅酶Ⅰ(NADH) 分解代谢　 CO2 3．为验证酵母菌细胞中线粒体对葡萄糖和丙酮酸的利用情况，现从酵母菌细胞中分离得到的具有活性的线粒体为实验材料进行如下实验(除如表所示不同外，其他条件相同且适宜)。 组别 步骤一 步骤二 步骤三 1 加入线粒体 加入葡萄糖 加入溴麝香草酚蓝溶液，一段时间后观察溶液颜色的变化情况 2 加入线粒体 加入丙酮酸 (1)从酵母菌细胞中分离得到线粒体的常用方法是什么？ 提示：(1)差速离心法。 (2)请预期两组实验的实验结果，并简述判断理由(实验结果中要写出具体的颜色变化)。 提示：(2)第1组溶液为蓝色，第2组溶液颜色由蓝色变为黄绿色，第1组中由于葡萄糖不能进入线粒体被利用，所以无CO2生成，第2组丙酮酸可进入线粒体被利用，生成CO2。 突破 强化关键能力 1．酵母菌在缺氧环境中会进行如图所示的过程。下列有关叙述错误的是(　　) A．酵母菌糖酵解、发酵的场所一定是细胞质基质 B．催化发酵的酶只存在于厌氧型或兼性厌氧型生物中 C．图中发酵产生酒精和CO2过程中没有ATP合成 D．酵母菌通过NAD＋的循环再生实现无氧呼吸的持续进行 B 酵母菌糖酵解(细胞呼吸的第一 阶段)、发酵(无氧呼吸的第二阶 段)的场所一定是细胞质基质， A正确；催化发酵的酶可以存在于厌氧型或兼性厌氧型生物中，也可以存在于某些植物体内，B错误；图中发酵产生酒精和CO2过程为无氧呼吸的第二阶段，该过程中没有ATP合成，C正确；在无氧呼吸的过程中，NAD＋可以循环利用，实现无氧呼吸的持续进行，D正确。 2．(多选)(2024·江苏南通高三统考)如图为植物有氧呼吸的主呼吸链途径及分支途径的部分机理。主呼吸链途径可受氰化物抑制，分支途径不受氰化物抑制。相关叙述正确的是(　 　) A．蛋白质复合体 Ⅰ～Ⅳ可将质子从 基质转运到膜间隙 B．ATP合成酶复合 体既能运输物质，又能催化ATP合成 C．消耗等量葡萄糖，分支途径产热多于主呼吸链途径 D．分支途径可以减少氰化物对植物的不利影响 BCD 由图可知，蛋白质复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 可以作为H＋转运的载体，将质子从基 质转运到膜间隙，A错误；由图可知， ATP合成酶复合体既能运输H＋，又能 催化ATP合成，B正确；由图可知，细胞有氧呼吸产生能量主要有以下去向：合成ATP和以热能形式散失，主呼吸链途径产生能量有一部分合成ATP，故消耗等量葡萄糖，分支途径产热多于主呼吸链途径，C正确；由题意可知，分支途径不受氰化物抑制，可以减少氰化物对植物的不利影响，以更好地适应环境，D正确。 电子传递和氧化磷酸化(有氧呼吸第三阶段) (1)NADH在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。 (2)线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。 (3)H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成(在一定范围内，线粒体内膜两侧的H＋浓度差越大，ATP合成的越多)。　 探究酵母菌的呼吸方式 考点二 归纳 梳理必备知识 1．实验材料 异养兼性厌氧型 2．实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋________溶液)。 (2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。 葡萄糖 (3)CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 CO2 澄清的石灰水 变________ 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝色变为________ 酒精 酸性重铬酸钾溶液 变成________ 混浊　 黄绿色　 绿色 3.实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 酸性(硫酸)条件下的重铬酸钾溶液 甲组(无氧) 变混浊程度低(或慢) 出现________ 乙组(有氧) 变混浊程度高(或快) 无变化 绿色 4.实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生____________。 提醒：探究酵母菌的呼吸方式的方法为对比实验，对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。 酒精和CO2 5．实验设计思路 (1)研究方法——对比实验 设置两个或两个以上的________，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 实验组 (2)该实验为对比实验，分析各种变量 ①自变量为氧气的有无。 ②因变量为CO2产生的速率；酒精产生的速率。CO2的鉴定：CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使________________溶液由蓝色变为黄绿色。酒精的鉴定：酒精与橙色的重铬酸钾溶液在________条件下发生化学反应，变成绿色。 ③无关变量：温度、试剂用量等，要遵循等量原则。 提醒：由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 溴麝香草酚蓝　 酸性 6．拓展：细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) (1)依据反应方程式和发生场所判断 有氧　 无氧 无氧　 无氧 有氧 (2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式 ①探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 ②结果与结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 不动 右移 ______________________ 左移 右移 进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸 左移 不动 ________________或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 只进行产生乙醇的无氧呼吸 只进行有氧呼吸 ③误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 提醒：①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。 ②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 1．秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图所示)。下列叙述正确的是(　　) A．培养开始时向甲瓶中加入溶有重铬 酸钾的浓硫酸溶液以便检测乙醇生成 B．乙瓶的溶液由黄色变成蓝色，表明酵母菌已产生了CO2 C．仅根据该实验结果不能完全确定酵母菌细胞呼吸的方式 D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量可以提高乙醇最大产量 C 突破 强化关键能力 应在充分反应(葡萄糖消耗完)后，从甲瓶中取适量滤液，加入酸性重铬酸钾以便检测乙醇生成，因为葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾发生反应，A错误；乙瓶的溶液由蓝色变为黄绿色，表明酵母菌已产生了CO2，B错误；用对比实验法(有氧和无氧条件)可以探究酵母菌的呼吸类型，仅根据该实验结果不能完全确定酵母菌细胞呼吸的方式，C正确；由于培养液中葡萄糖的含量一定，因此增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D错误。 2．(多选)某生物兴趣小组在探究温度对酵母菌呼吸速率的影响时，设计的实验装置及实验结果如图所示，下列分析正确的是(　　) A.三组气球的大小差异主要取决于酵母菌无氧呼吸速率的大小 B．检测酒精时应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖 C．要检测酒精的产生，应取部分发酵液加入重铬酸钾溶液 D．酵母菌无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失 AB 三组装置中酵母菌主要进行无氧呼吸，会产生 二氧化碳，使得气球体积变大，温度会影响酶 的活性从而影响呼吸速率，故三组气球的大小 差异主要取决于酵母菌无氧呼吸速率的大小， A正确；由于葡萄糖也可以与酸性重铬酸钾溶 液进行反应，检测酒精时应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，B正确；要检测酒精的产生，应将部分发酵液加入酸性的重铬酸钾溶液中，C错误；酵母菌进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量有三个去路：散失的热能、ATP中储存的化学能和酒精中的能量，其中酒精中存留的能量最多，D错误。 高考演练 素能提升 2 3 1 1．(2023·山东卷，4)水淹时，玉米根细胞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降低至一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(　　) 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的产生不能判断是否有酒精生成 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 B 2 3 1 题干中“玉米根细胞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H＋进入液泡是消耗能量的主动运输，为逆浓度梯度转运，可推知液泡内H＋浓度较细胞质基质高，pH较低，A错误；玉米根部短时间水淹，根部含有少量氧气，可进行有氧呼吸，根细胞进行有氧呼吸或产生酒精的无氧呼吸均有CO2产生，B正确；无氧呼吸只有第一阶段生成ATP，产酒精和产乳酸的无氧呼吸第一阶段的过程相同，生成等量的ATP，C错误；细胞将无氧呼吸过程中丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径，可减少乳酸的产生以缓解酸中毒，D错误。 2 3 1 2．(2023·浙江1月卷，16)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 C 2 3 1 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量，A错误；氧气的有无是本实验的自变量，B错误；有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2，在消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸释放的CO2比有氧呼吸少，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放的能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放的能量少，D错误。 2 3 1 3．(多选)(2022·江苏卷，15)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有(　　) A．三羧酸循环是代谢网络的中心， 可产生大量的[H]和CO2并消耗O2 B．生物通过代谢中间物，将物质 的分解代谢与合成代谢相互联系 C．乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位 D．物质氧化时释放的能量都储存于ATP BC 2 3 1 由题图分析可知，三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸链会消耗O2，A错误；物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，大部分以热能的形式散失，D错误。 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。 ( ) 2．小白鼠吸入18O2后，尿中的水可能含18O，呼出的CO2也可能含18O。 ( ) 3．丙酮酸在细胞质基质和线粒体基质中分解释放的能量都可用于ATP的合成。( ) × √ × 二、情境长句设问 油菜种子细胞内含有荧光物质，死种子的荧光物质会渗透到胞外，可以在紫外光下发出强烈的荧光。某实验小组使用“纸上荧光法”比较甲、乙两个油菜品种的种子活力。 实验思路：取甲、乙品种种子各30粒浸泡2小时，以3～5 mm间隔整齐地排列在湿润的滤纸上，放置1小时后取走种子，将滤纸阴干后在紫外光下检测并统计每组滤纸上的荧光圈的数目。 统计结果：甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈。 请回答以下问题。 (1)活种子的细胞质膜具有____________________的功能，荧光物质无法渗出细胞，因此无法检测到荧光。结果分析认为__________种子的发芽潜力高。 控制物质进出细胞　 甲品种 (1)活种子的细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能，荧光物质无法渗出细胞，因此无法检测到荧光。实验结果是甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈，说明甲品种的活性强，发芽潜力高。 (2)在这个实验中，属于因变量的是________，属于无关变量的是________(填序号)。 ①油菜种子数目　②浸泡时间　③放置时间　④种子活力　⑤油菜种子品种 ④　 ①②③ (2)在这个实验中，自变量是⑤油菜种子品种，因变量是④种子活力，无关变量是①油菜种子数目、②浸泡时间、③放置时间。 (3)实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸，原因是水分过多会导致________________________，从而影响对检测指标的观测。 荧光物质流散彼此影响 (3)实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸，原因是水分过多会导致荧光物质流散彼此影响，从而影响对检测指标的观测。 呼吸作用(有氧呼吸)　 溴麝香草酚蓝溶液 课时作业 巩固训练 56 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 一、选择题 1．(2024·江苏镇江模拟)细胞色素C氧化酶(CytC)可参与细胞呼吸中电子传递过程，缺氧时，外源性CytC进入线粒体内，可以增加ATP的合成，提高氧气利用率。下列叙述正确的是(　　) A．真核细胞CytC大多分布在线粒体嵴上 B．CytC是由氨基酸脱水缩合形成的ATP合酶 C．外源性CytC进入线粒体会参与CO2的形成 D．缺乏CytC的细胞无法合成ATP B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 细胞色素C氧化酶(CytC)可参与细胞呼吸中电子传递过程，该过程为有氧呼吸第三阶段，可知细胞色素C氧化酶大多分布在线粒体内膜上，A错误；CytC本质是蛋白质，蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，参与细胞呼吸的电子传动过程，缺氧时，外源性CytC进入线粒体内，可以增加ATP的合成，推测CytC是ATP合酶，B正确；外源性CytC进入线粒体，参与有氧呼吸第三阶段水的合成，并不会参与CO2的形成，C错误；缺乏CytC的细胞，可通过无氧呼吸合成ATP，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2．如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述错误的是(　　) A．物质①②依次是H2O和O2 B．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性 C．图中产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体 D．图示过程在有光或无光的条件下都能进行 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 据图可知，①参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸生成CO2和[H]，故是H2O；②与[H]结合生成H2O，故是O2，A正确；用18O标记葡萄糖，葡萄糖中的18O通过有氧呼吸第一阶段进入丙酮酸中，第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，丙酮酸中的18O进入CO2中，即18O转移的途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2，产物水中不会检测到18O，B错误；有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，第二阶段丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，因此产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体，C正确；图示为有氧呼吸过程，植物细胞的有氧呼吸作用不需要光照，有光、无光均可进行，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 3．癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，如图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程图，①～④表示生理过程，下列叙述错误的是(　　) A．与正常体细胞相比， 癌细胞中①②③④过程明显增强 B.经②过程形成五碳糖进而合成的dNTP，可作为DNA复制的原料 C．葡萄糖进入癌细胞后，可通过氨基转换作用形成非必需氨基酸 D．研究药物阻止癌细胞的异常代谢过程，不适宜选为作用位点的是①④ A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 4．如图为两种细胞代谢过程的示意图，转运到神经细胞的乳酸过多会导致其损伤。下列叙述错误的是(　　) A．胶质细胞中乳酸在 细胞质基质中形成 B．乳酸可以作为神经细胞的能源物质 C．MTC活性过高导致自由基累积 而损伤神经细胞 D．抑制Rheb蛋白活性可缓解神经细胞损伤 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 5．(2024·江苏扬州高三统考)处于北极的一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③⑤都只能在极度缺氧环境中才会发生 B．若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O C．过程①②③⑤均能生成ATP，其中过程②生成的ATP最多 D．过程②⑤产物不同是因为发生在不同细胞的不同场所 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 6．某研究小组将一部分酵母菌细胞破碎形成匀浆并进行离心分离，得到细胞溶胶和线粒体，然后与完整的酵母菌一起分别装入①～⑥试管中，各试管加入不同的物质并控制反应条件，观察各试管反应情况，具体如表所示。之后，以小鼠肝脏细胞为材料，按相同方法重复上述实验，下列叙述正确的是(　　) 类别2 细胞溶胶 线粒体 酵母菌 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋ 丙酮酸 ＋ － ＋ － － － 氧气 ＋ － ＋ － ＋ － 注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所 B．会产生酒精的试管有④⑥ C．会产生CO2和H2O的试管有①⑤ D．用小鼠肝脏细胞重复实验，能得到与酵母菌实验相同的结果 答案：A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ②试管在细胞溶胶中利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生酒精和CO2；④试管在线粒体中不能利用葡萄糖进行无氧呼吸；⑥试管在酵母菌(细胞溶胶和线粒体均具有)中能利用葡萄糖进行无氧呼吸，故根据试管②④⑥的实验结果，能判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；酒精是无氧条件下，在细胞溶胶中产生的，②试管中进行了无氧呼吸，能够产生酒精和CO2；④试管在线粒体中不能利用葡萄糖进行无氧呼吸；⑥试管中酵母菌利用葡萄糖在无氧条件下可进行无氧呼吸产生酒精，故会产生酒精的是②⑥，B错误；有氧条件下，在线粒体中产生 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 CO2和H2O，①试管在细胞溶胶中不能利用丙酮酸进行有氧呼吸，不会产生CO2和H2O；③试管在线粒体中能利用丙酮酸进行有氧呼吸的第二、三阶段，会产生H2O和CO2；⑤试管在酵母菌(细胞溶胶和线粒体均具有)中能利用葡萄糖进行有氧呼吸，产生H2O和CO2，因此，会产生CO2和H2O的试管有③⑤，C错误；酵母菌无氧呼吸产生的是酒精和CO2，而小鼠肝脏细胞无氧呼吸产生的是乳酸，用小鼠肝脏细胞重复实验，不能得到与酵母菌实验相同的结果，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 7．(2024·江苏南通统考)如图是酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌葡萄糖氧化分解地过程。下列相关叙述错误的是(　　)   A．酵母菌有氧呼吸和脱硫杆菌无氧呼吸都能将葡萄糖彻底氧化分解 B．脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜 C．酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程都没有电子传递链途径 D．酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热能不等 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 酵母菌有氧呼吸可将葡萄糖彻底氧化分解，脱硫杆菌用S作电子受体，将葡萄糖彻底分解，但脱硫杆菌是原核生物，没有线粒体，A正确，B错误；电子传递链途径发生在图示③和④过程，酵母菌发酵是①⑤过程，乳酸菌发酵是①⑥过程，不存在电子传递链，C正确；由于乳酸和酒精中含有的能量不同，酒精发酵和乳酸发酵释放出的能量不同，产生的ATP相同，但热能不同，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 8．一种微生物一般只有一条无氧呼吸途径，研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母，并选取普通酵母和转基因酵母分别进行培养与相关检测，证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径，可同时产生乙醇和乳酸。下列说法正确的是(　　) A．不同无氧呼吸途径，相同阶段的反应发生的场所相同、产物不同 B．普通酵母和转基因酵母都需要在无氧条件下培养才能达到实验目的 C．普通酵母培养液和转基因酵母培养液都能使酸性重铬酸钾溶液变为橙色 D．相同实验条件下，普通酵母组培养液的pH比转基因酵母组培养液的pH低 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 无氧呼吸不管是生成乙醇和二氧化碳还是乳酸，第一阶段完全相同，即场所相同、产物相同，A错误；无氧呼吸必须在无氧条件下，故普通酵母和转基因酵母都需要在无氧条件下培养才能达到实验目的，B正确；普通酵母培养液和转基因酵母只有在无氧条件下才能进行无氧呼吸，普通酵母和转基因酵母都能产生酒精，能使酸性重铬酸钾溶液变为绿色，而它们也能进行有氧呼吸，此种情况下不产生酒精，C错误；转基因酵母能产生乳酸，而普通酵母不能产生乳酸，所以转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 9．探究酵母菌细胞呼吸方式实验的若干装置如图所示。下列实验分析错误的是(　　)   A．连接“c—a—b”“d—b”可用于探究酵母菌细胞呼吸的方式 B．检测酒精产生时，连接“d—b”后需要经过一段时间再从d取样 C．若X为NaOH溶液，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸可使装置e液滴向左移动 D．若X为NaOH溶液，装置e液滴不移动、装置f液滴向右移动，则说明酵母菌进行有氧呼吸 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 连接“c—a—b”可以创造有氧环境， 且NaOH溶液可以吸收空气中的CO2， 澄清石灰水能够鉴定CO2，因此可以 探究酵母菌有氧呼吸，同理“d—b” 可用于探究酵母菌无氧呼吸，因此连 接“c—a—b”、“d—b”可用于探究 酵母菌细胞呼吸的方式，A正确；由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此检测酒精产生时，连接“d—b”后需要经过一段时间使葡萄糖被消耗完，再从d取样，B正确；若X为NaOH溶液，可以吸收CO2，所以酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸可使瓶中氧气减少，使装置e液滴向左移动，C正确；若X为NaOH溶液，可以吸收CO2，装置e液滴不移动，则说明无氧气消耗，即酵母菌进行无氧呼吸，若装置f液滴向右移动，则说明酵母菌进行无氧呼吸产生了气体CO2，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 10．(2024·江苏徐州模拟)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，某同学用传感器检测了密闭容器中酵母菌培养液的O2和CO2含量变化，结果如图所示。下列相关分析错误的是(　　) A．1～5 min内酵母菌有氧呼吸速率逐渐减慢 B．O2在酵母菌的细胞质膜上与[H]反应生成水 C．8 min内酵母菌的培养液与酸性重铬酸钾溶液反应后变为绿色 D．用溴麝香草酚蓝水溶液检测CO2时，颜色由蓝色变为黄绿色 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 据图可知，1～5 min内酵母菌培养液中的O2含量下降速率逐渐变慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率逐渐减慢，A正确；有氧呼吸的第三阶段消耗氧气生成水，O2在酵母菌的线粒体内膜上与[H]反应生成水，B错误；8 min时培养液的O2含量已经为0，在此之前酵母菌已进行无氧呼吸产生酒精，培养液中的酒精能与酸性重铬酸钾溶液反应，由橙色变为绿色，C正确；CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定，用溴麝香草酚蓝水溶液检测CO2时，颜色将由蓝色变为黄绿色，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 11．(多选)氧气供应不足时，骨骼肌细胞可通过无氧呼吸分解葡萄糖获得能量，乳酸在肝脏中经过糖异生，重新生成葡萄糖，部分过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．骨骼肌细胞中进行无氧呼吸的过程中，不需要ATP提供物质和能量 B．无氧运动时骨骼肌细胞主要通过乳酸分解为骨骼肌供能 C．该过程可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒 D．骨骼肌细胞中不能进行糖异生，可能与缺乏相应的酶有关 AB 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 据图可知，骨骼肌细胞进行无氧呼吸的过程中，葡萄糖分解形成1，6-二磷酸果糖时需要ATP水解供能，A错误；无氧运动时，骨骼肌细胞主要通过无氧呼吸分解葡萄糖获得能量，B错误；该过程中，乳酸在肝脏中经过糖异生，重新生成葡萄糖，可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒，C正确；乳酸在肝脏中进行糖异生过程时，需要酶的参与，骨骼肌细胞中不能进行糖异生，可能与缺乏相应的酶有关，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 二、非选择题 12．葡萄糖是真核细胞能量的主要来源，如图为动物细胞中糖类代谢过程示意图，请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)在胞质溶胶中，糖酵解产生_____________________(物质)，如果缺氧，丙酮酸将被转化为________。 丙酮酸、NADH、ATP　 乳酸 (1)结合题图可知，在胞质溶胶中，糖酵解产生丙酮酸、NADH，并产生少量的ATP，如果缺氧，丙酮酸将进行无氧呼吸的第二阶段，在动物细胞中被转化为乳酸。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)线粒体对多数亲水性物质透性极低，因此在有O2存在时，丙酮酸需要在膜转运蛋白的帮助下进入____________，脱羧后与辅酶A(CoA)连接，产生__________进入TCA循环。 线粒体基质　 乙酰CoA (2)线粒体对多数亲水性物质透性极低，因此在有O2存在时，丙酮酸需要在膜转运蛋白的帮助下进入线粒体基质，脱羧后与辅酶A(CoA)连接，产生乙酰CoA进入TCA循环，完成后续的代谢过程。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)糖酵解和TCA循环产生的________中含有高能电子，这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链，最终传递给________。 NADH　 O2 (3)糖酵解和TCA循环产生的NADH中含有高能电子，这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链，最终传递给O2，生成水，并同时产生大量的ATP。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)线粒体本身遗传信息有限，大多数蛋白由核基因编码，这些蛋白在________________________中合成后运输到线粒体，研究发现他们的转运与氨基端的信号序列有关，这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸，且具有特定构象，其意义是____________________________。 细胞质的游离核糖体 有利于其穿过线粒体的双层膜 (4)线粒体本身遗传信息有限，大多数蛋白由核基因编码，这些蛋白在细胞质的游离核糖体中合成后运输到线粒体，研究发现他们的转运与氨基端的信号序列有关，这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸，且具有特定构象，因而有利于其穿过线粒体的双层膜，并进入线粒体中起作用。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (5)ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构，为鉴定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，过程如表，请完成表格。 实验目的 简易操作步骤 分离内膜包裹的基质 利用___________的原理，使线粒体的外膜先吸水涨破，经离心后取沉淀物 获取内膜小泡 用超声波处理使线粒体破裂，破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡，其上结合有____________________ 渗透作用 ATP合酶 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 上述实验结果表明，ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成，若是脱离了内膜则无法合成，推测原因是_____________ ____________________________________________________________。 实验目的 简易操作步骤 ______________ 用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落，将处理后的样品离心后，分别收集沉淀和上清液 鉴定ATP 合酶的功能 加入pH缓冲液，光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP；将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合，小泡具有ATP合成的能力 分离内膜小泡 无法在膜两侧形成ATP合成所需的H＋浓度梯度 ATP合酶颗粒 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (5)ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构，为鉴定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，根据实验目的可知，本实验中需要经过ATP合酶的去除和重建过程，实验步骤如下：利用渗透作用的原理，将线粒体放入低渗溶液中使线粒体的外膜先吸水涨破，经离心后取沉淀物，同时获得分离内膜包裹的基质。用超声波处理使线粒体破裂，破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡，其上结合有ATP合酶。用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落，将处理后的样品离心后，分别收集沉淀和 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 上清液，从而获得分离内膜小泡，此时的内膜小泡中没有ATP合酶，上清液中存在ATP合酶。加入pH缓冲液，光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP；将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合，小泡具有ATP合成的能力。上述实验结果表明，ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成，若是脱离了内膜则无法合成，即ATP合酶只有附着在线粒体内膜上才能发挥作用，其原因可能是ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H＋浓度梯度，即ATP的合成需要H＋梯度的驱动。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 13．如图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在________中，而彻底氧化分解释放的能量主要____________________。 酒精　 以热能形式散失 (1)酵母菌无氧呼吸过程中，将葡萄糖分解为酒精和CO2，少部分能量释放，能量主要储存在酒精中；而彻底氧化分解即有氧呼吸，将葡萄糖分解为水和CO2，释放的能量主要以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人认为是O2的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取________(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中________，一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的________________溶液进行检测。若观察到_______________________ ________________，则假说成立。 上清液　 通入O2　 酸性的重铬酸钾 　甲试管溶液为橙色，乙试 管溶液为绿色 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)由题图1可知，酶1催化丙酮酸分解为酒精和二氧化碳，说明酶1位于细胞质基质，所以酵母菌破碎后高速离心，取上清液(主要成分是细胞质基质，含有酶1)分为甲、乙两组，一段时间后在两支试管加入等量葡萄糖，向甲试管通入O2。一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测。如果甲试管溶液为橙色，乙试管溶液为绿色，说明O2对酶1有抑制作用，假说成立。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)酵母菌无氧呼吸过程中NADH的作用是________________，有氧呼吸过程中NADH的作用是____________。 还原丙酮酸　 还原O2 (3)无氧呼吸第二阶段NADH与丙酮酸反应生成酒精和CO2，有氧呼吸过程中NADH在第三阶段与氧反应生成水，所以酵母菌无氧呼吸过程中NADH的作用是还原丙酮酸，有氧呼吸过程中NADH的作用是还原O2。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)制酒发酵时需要一定数量的具有活力的酵母菌，在菌种活化的过程中需定时取样，检测酵母菌的生长状况。对某次样品稀释后，经台盼蓝染色后用血细胞计数板计数时应对________(填“蓝色”或“无色”)细胞进行计数，体现了细胞质膜的________________功能特点。 无色　 选择透过性 (4)台盼蓝使死细胞染成蓝色，活细胞不着色，故具有活力的酵母菌不被台盼蓝染色，体现了细胞质膜能够控制物质进出细胞的功能，对应的功能特点是选择透过性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (5)高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条件下也能产酒，结合图1和图2分析，是利用野生酵母，通过物理或化学诱变因素诱导控制合成________(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因发生突变而产生的新品种。 酶3 (5)结合图1和图2分析，O2存在时，酶3催化有氧呼吸第三阶段，如果通过物理或化学诱变因素诱导控制合成酶3的基因发生突变，O2不能与线粒体NADH反应，NADH积累，苹果酸的转运会被抑制，细胞质基质的NADH就会在酶1的催化下合成酒精。 $$