第10周 细胞的能量“货币”ATP-【周测必刷】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

— 38 — 第十周 细胞的能量“货币”ATP (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌周推好题 第7题。该题考查ATP和ADP的相互转化。 【考点·一应俱全】(共24分) 考点一 ATP的结构 1.(2025·广西南宁·高一阶段练习)ATP是细胞内的直接能源物质,对生命活动的正常进行具有 重要作用,其结构如图所示,下列相关叙述正确的是 ( ) A.图中①为含氮碱基 B.图中②是脱氧核糖核酸的基本单位之一 C.ATP是细胞内流通的能量“货币” D.ADP分子的结构可以简写成A—P~P~P 2.(2025·云南曲靖·高一阶段练习)下列关于细胞内ATP的叙述中,正确的是 ( ) A.每个ATP分子含有3个特殊化学键 B.吸能反应与ATP合成相联系,放能反应与ATP水解相联系 C.ATP在细胞中含量很少 D.ATP是人体内主要的储能物质 3.(2025·云南红河·高一阶段练习)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列关于ATP的叙 述,错误的是 ( ) A.ATP中的“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基团 B.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 C.许多吸能反应与ATP合成的反应相联系 D.ATP水解释放的磷酸基团使某些分子的空间结构发生改变 4.(2025·河北廊坊·高一期末)如图表示ATP的结构式,相关叙述 不正确的是 ( ) A.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B.脱去β、γ位的磷酸基团后可参与构成DNA C.许多吸能反应与ATP水解的反应相联系 D.ATP水解释放的磷酸基团会使蛋白质等分子磷酸化 考点二 ATP和ADP的相互转化 5.(2025·广东深圳·高一期末)绝大多数生物体的直接能源物质是ATP,下面关于ATP的叙述, 正确的是 ( ) A.ATP合成所需的能量由磷酸提供 B.与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸相比ATP多2个磷酸基团 C.同一细胞内合成的ATP,其用途可能不同 D.ATP与ADP的相互转化,表明能量可以循环利用 6.(2025·山东泰安·高一期末)ATP的反应一般是亲核取代。ATP的三个磷酸每一个都对亲核攻 击敏感,每个攻击位点产生不同类型的产物。如对γ磷酸基团的亲核攻击置换出ADP;对β磷酸基 团的亲核攻击置换出AMP,并把焦磷酸酰基转移给攻击中的亲核试剂;对α磷酸基团的亲核攻击置 换出PPi,并以腺苷酸基的形式转移出腺苷酸,如图所示。下列相关叙述错误的是 ( ) A.ATP因三个特殊化学键具有较高能量而被称为高能磷酸化合物 B.图中基团转移时均产生一定的能量,一般与吸能反应相关联 C.对β位磷酸基团亲核攻击置换出的AMP,可用于合成RNA D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性 7.(2025·福建南平·高一期末)右图是ATP与ADP 相互转化示意图。下列相关叙述,正确的是 ( ) A.甲和乙不是同种物质 B.②过程一般与吸能反应相联系 C.M和N分别代表腺嘌呤和脱氧核糖 D.ATP末端磷酸基团有较高转移势能 8.(2025·湖北十堰·高一期末)ATP荧光微生物检测是利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测生 物材料中ATP含量从而估算微生物含量的一种技术,其检测原理如下所示。下列说法正确的是 ( ) 荧光素+ATP+O2 Mg2+ 荧光素酶→氧化荧光素+AMP+2Pi+CO2+光 A.该技术可用于估测物体表面细菌或病毒的含量 B.上述检测反应类似于生物体内的放能反应 C.检测大肠杆菌时,反应体系中ATP合成所需的能量直接来自光能 D.一般情况下,荧光强度与所检测微生物的数量呈正相关 考点三 ATP的利用 9.(2025·浙江杭州·高一期末)荧光素酶催化荧光素与氧气反应生成氧化荧光素继而发出荧光, 该过程需ATP供能。基于以上原理发明的手持ATP测定仪可用于测定食品表面的细菌数。测 定时,细菌被裂解,ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-荧光素体系”并发出荧光,依 据荧光强度得出细菌数。据此判定下列叙述错误的是 ( ) A.有些酶促反应与荧光素酶催化的反应不同,不需要ATP供能 B.荧光强度与ATP消耗量正相关,与细菌数负相关 C.用该测定仪不能对细菌体内的糖类等能源物质进行测定 D.细菌体内的ATP含量相对稳定,这是该测定方法的重要依据 10.(2025·湖北·高一期末)文物从材质上可以大致分为有 机质和无机质两大类,而有机质文物(包括纸张、丝绸、竹 木等)若保存温、湿度控制不当,就会被多种霉菌污染。对 霉变的防控是文物保护领域长久以来面临的重大难题,科 学家利用ATP生物发光法对文物表面50种霉菌的生物发光值进行检测,其原理如图所示。下 列说法正确的是 ( ) — 37 — — 40 — A.ATP分子的结构式可以简写成A-P-P~P B.该检测结果会受到检测环境中温度和pH的影响 C.检测过程中出现发光现象的反应属于放能反应 D.若需要制作试剂盒来检测文物是否存在霉菌污染,则试剂盒中需添加ATP、荧光素酶和镁离子等 11.(2025·浙江·高一阶段练习)泛素(Ub)是一种由76个氨基酸组成的小分子单链蛋白质。异常 蛋白质可以被Ub识别并标记,然后被运送到细胞内的蛋白酶体处水解掉,过程如图,其中过程 ①②消耗的ATP分子数量基本相等。下列有关说法错误的是 ( ) A.图中过程①消耗的能量比过程②多 B.Ub可以将异常蛋白质水解为氨基酸 C.折叠错误蛋白可能被Ub识别 D.图中过程有利于避免细胞中物质的浪费 12.(2025·甘肃·高一阶段练习)磷酸肌酸是存在于肌肉等部位的一种高能磷酸化合物,可在肌酸 激酶的催化下,快速将磷酸基团和能量转移给ADP生成ATP和肌酸。当细胞中肌酸积累时, 会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。下列叙述正确的是 ( ) A.短时间剧烈运动时合成ATP所需要的能量可来源于磷酸肌酸 B.磷酸肌酸快速将磷酸基团转移给ADP不利于维持体内ATP含量 C.积累的肌酸转化为磷酸肌酸时所需的ATP均来源于细胞质基质 D.磷酸肌酸中含2个特殊化学键,是机体生命活动的直接能源物质 【探究·一举突破】(共38分) 探究主题 ATP在能量代谢中的作用 某研究性学习小组利用荧光素 荧光素酶生物发光法,测定人参愈伤组织中ATP的含量,以研究 人参细胞能量代谢的特点。 【实验原理】 荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下,进行反应发出荧光;用分光光度计可测定 发光强度;当荧光素和荧光素酶都足量时,在一定范围内,ATP含量与发光强度成正比。 【实验步骤】 一、ATP的提取:称取一定量的人参愈伤组织,研磨后沸水浴10min,冷却至室温,离心,取上清液。 二、ATP的测定:吸取一定量的上清液,放入分光光度计反应室内,并注入适量的所需物质,在有 氧等适宜条件下进行反应,记录发光强度并计算ATP含量。 探究问题: (1)步骤一中的沸水浴处理,使酶的 被破坏而失活。 (2)荧光素酶价格昂贵,为能准确测定出 ATP的含量,又能节省酶 的用量,学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓 度”,实验结果如图。 ①学习小组配制了1×10-8mol/LATP标准液、70mg/L荧光素溶 液(过量)和 溶液进行实验。 ②结果表明:图中 点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。 e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同,这是因 为 。 (3)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食 品样品中细菌的ATP总含量,测算出了细菌的数量,从而判断食品污染程度。做出上述判断的 理由是:每个细菌细胞中ATP的含量 。 【综合·一练到底】(共38分) (2025·新疆喀什·高一阶段练习)右图是三磷酸腺 苷的分子结构。请据图回答下列问题: (1)每一分子的ATP是由 组成的。 (2)ATP中的A表示 。 (3)ATP的分子结构简式可以写成 。 (4)把萤火虫的尾部组织取下,过一段时间荧光就消 失了。如果滴一滴ATP溶液荧光将恢复,这说明萤火虫发出荧光所需能量是 转化的, 可以用反应式 表示。 (5)当人体处于寒冷环境中时,骨骼肌会出现不自主地战栗,这时大量消耗的直接能源物质 是 ( ) A.ATP B.肌糖原 C.磷酸 D.葡萄糖 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) (2025·辽宁·高一期中)为保证市民的食品安全,执法人员使用ATP荧光检测系统对餐饮行业 中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据 图回答: (1)图a为萤火虫尾部发光器发光的原理,据图分析可知萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞 内的 催化荧光素反应,从而发出荧光,催化过程中消耗的能量由 水解直接 提供。 (2)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度,从而推测微生物含量。该仪器可用作检测 微生物含量的前提包括 。 ①不同细胞中ATP浓度差异不大;②所有生物活细胞中都含有ATP;③试剂与样品混合后发荧 光属于放能反应;④荧光强度与ATP供应呈正相关 综合上述材料分析,为保证该反应顺利进行,检测试剂中除了荧光素酶外,至少应有 。 (3)ATP水解释放的能量可用于大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。ATP水 解释放的磷酸基团可使蛋白质分子被磷酸化,导致其 发生变化,活性改变,因而 可以参与各种化学反应。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 39 — —76 — 2.C [①大肠杆菌复合体 A经核糖核酸酶处理后,丧失催化活性。 这个实验说明单独的蛋白质组分无催化活性。也可以说明RNA 是复合体A催化活性所必需的,因为如果RNA被降解,复合体就 失去了催化活性,但这并不能直接证明单独的RNA有催化活性, 因为可能是RNA和蛋白质共同作用的结果。②大肠杆菌复合体 A经蛋白水 解 酶 处 理 后,仍 有 催 化 活 性。这 个 实 验 说 明 单 独 的 RNA组分有催化活性。③从大肠杆菌复合体 A中分离的蛋白质 组分,没有 催 化 活 性。证 明 单 独 的 蛋 白 质 组 分 没 有 催 化 活 性。 ④通过体外转录得到大肠杆菌复合体 A中的 RNA,具有催化活 性。证明单独的RNA组分具有催化活性。⑤大肠杆菌复合体 A 的RNA与枯草芽孢杆菌复合体 A的蛋白质组装成的复合体,具 有催化活性。这个实验表明,即使使用来自不同菌种的蛋白质和 RNA,只要它们能够组装成复合体,就仍然具有催化活性。这进 一步支持了复合物A中RNA是催化活性的主要来源,这个实验 并不能直接证明单独的RNA有催化活性,因为可能存在RNA和 蛋白质的某种相互作用。然而,在结合其他实验证据时,它可以作 为一个支持性的证据。综上所述,“大肠杆菌复合体 A中的单独 RNA组分有催化活性”的是②和④,“但单独蛋白质组分无催化活 性”这一结论的实验组合是①③,故能推出“大肠杆菌复合体 A中 的单独RNA组分有催化活性,但单独蛋白质组分无催化活性”这 一结论的实验组合是①②、①④、②③、③④,C正确,ABD错误。 故选C。] 3.A [酶属于催化剂,催化剂在化学反应前后化学性质和质量不 变,因此根据此特性可以判断,图中甲表示酶,乙表示底物,丙和丁 表示生成物,A正确。故选A。] 4.D [A.绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,A正确;B.酶在细 胞内或细胞外都可发挥催化作用,B正确;C.酶具有专一性,一种 酶只能催化一种或一类化学反应的进行,C正确;D.酶催化的原理 是降低化学反应的活化能,D错误。故选D。] 5.B [A.非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的位点结合,枸杞叶黄 酮是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂,枸杞叶黄酮能改变胰脂肪酶的 空间结构,导致底物不能与酶结合,A正确;B.非竞争性抑制剂与 酶活性位点以外的位点结合,枸杞叶黄酮属于非竞争性抑制剂,增 加底物浓度不能降低枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制,B错误; C.探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时,枸杞叶黄酮浓 度为自变量,而温度、pH属于无关变量,C正确;D.探究枸杞叶黄 酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时,枸杞叶黄酮浓度为自变量,需配 制具有一定浓度梯度的叶黄酮溶液,D正确。故选B。] 6.C [A.处理组①②③④分别为降低氧含量、低温、高温、酸性条 件,均通过降低多酚氧化酶的活性降低褐变率,A正确;B.③高温 和④酸性条件处理可破坏部分多酚氧化酶的空间结构导致变性, 则难以恢复,B正确;C.2-氨基-3-对羟苯基丙酸是褐变的底 物,减少组织中的2-氨基-3-对羟苯基丙酸可提高褐变抑制 率,C错误;D.处理组②为低温条件,进一步降低温度抑制多酚氧化 酶的活性,可使得低温处理的褐变抑制率升高,D正确。故选C。] 7.D [A.肝细胞内光面内质网有解毒功能,其上有氧化酒精的酶, 因此酒精主要通过肝脏进行代谢,A正确;B.模型组的 MDA含量 最高,SOD和GSH-PX的活性最低,说明其肝脏损伤最严重,该 组小鼠应是用白酒灌胃构建的急性酒精性肝损伤模型,B正确;C. 由题干信息可知,MDA是机体内活性氧攻击生物膜后形成的脂质 过氧化物,故 MDA的含量越高,肝细胞膜的损伤程度越严重,C 正确;D.该实验的给药组小鼠是先给药预防,再制造急性酒精性 肝损伤模型,实验结果只能证明药食同源组合物对急性酒精性肝 损伤具有较好的预防作用,D错误。故选D。] 8.D [A.酶具有高效性,与无机催化剂和不加催化剂相比,加酶能 显著降低反应的活化能,使反应速率更快,所以曲线1是加酶组对 应的实验结果,A正确;B.曲线1是加酶组,曲线2是加无机催化 剂组,对比两者,加酶组反应速率更快,可得出酶的催化具有高效 性,B正确;C.三条曲线各自围成的区域面积代表反应物的消耗 量,由于三组实验的反应物起始量相同,最终都会反应完全,所以 三条曲线各自围成的区域面积相等,C正确;D.曲线1出现下降是 因为随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,导致反应速率下降, 而不是酶活性降低,在反应过程中,酶在适宜条件下活性基本保持 不变,D错误。故选D。] 【破题技巧】 酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化 剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化 学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下, 酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。 9.B [A.温度为t1 时,酶活性较低,但空间结构未遭到破坏,A错 误;B.温度为t2 时酶活性最高,降 低 活 化 能 的 作 用 更 显 著,B正 确;C.温度由t3 调整至t2 时,若酶已失活,则酶活性不会提高,C 错误;D.在最适温度两侧,不同温度下酶的活性可能相同,D错误。 故选B。] 10.C [A.酶能降低化学反应的活化能,故马铃薯淀粉酶降低了淀 粉水解反应的活化能,A正确;B.淀粉与淀粉酶溶液混匀后应放 在相同温度条件下进行催化反应,控制自变量不变,B正确;C.t 越大,说明淀粉彻底水解需要的时间越长,淀粉酶活性越低,故若 第4组的t最大,说明该实验中60℃条件下酶的活性最低,C错 误;D.滴加盐酸会破坏马铃薯淀粉酶的空间结构,导致其变性失 去活性,终止反应的进行,D正确。故选C。] 11.C [A.该实验是在不同的时间检测不同温度下产物的生成量, 本实验的自变量为反应时间和反应温度,因变量为产物产量,A 正确;B.实验前需分别处理酶与底物的温度,达到相应温度后,再 混合使其进行反应,B正确;C.根据1h末的实验结果,与其他温 度下相比较,35℃时产物含量最大,该酶的最适温度在25℃与 45℃之间,C错误;D.25℃与35℃实验组的酶促反应速率不同, 但在反应2小时末,两温度条件下产物量相等,说明25℃实验组 与35℃实验组在2小时末反应都已经结束,D正确。故选C。] 12.B [A.淀粉的组成元素为C、H、O,核酶是RNA,组成元素为C、 H、O、N、P,所以与淀粉相比,核酶特有的元素组成除了磷,还有 N,A错误;B.酶起催化作用的机理就是降低化学反应的活化能, 核酶作为具有催化功能的RNA分子,能起催化作用是因为其能 降低化学反应的活化能,B正确;C.核酶的单体是核糖核苷酸,淀 粉酶的单体是氨基酸,核酶可在细胞内或细胞外发挥作用,淀粉 酶在细胞外也能发挥作用,比如在消化道中催化淀粉水解,C错 误;D.酶的高效性是与无机催化剂相比,与不加核酶相比,加核 酶后底物降解更快,只能体现核酶具有催化作用,不能体现酶的 高效性,D错误。故选B。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)苹果PPO酶促反应得到的有色物质的吸光度值(颜色越深吸 光度值越大),图1,随着反应时间延长,吸光度值先增加后不变, PPO活性随反应时间延长逐渐增大;根据图1苹果PP0反应进程 曲线可知,在3分钟后,吸光度值趋近于最大值,即3分钟后反应 即将结束,故测定酶活性的反应时间应不超过3分钟为宜。 (2)对照组应加入与实验组等量的pH为6.8的磷酸盐缓冲液,以 排除缓冲液的干扰;结合图2可知,柠檬酸和抗坏血酸对PPO酶 活性均有抑制作用,且随抑制剂浓度的增大抑制作用逐渐增强, 0.1%柠檬酸对PPO酶活性抑制程度最大,氯化钠对PPO活性抑 制作用不大。 (3)①分析表格数据可知,该实验目的是探究温度对多酚氧化酶活 性的影响,自变量是温度,因变量为褐变程度,可以反映多酚氧化 酶活性,无关变量是儿茶酚的浓度、苹果块大小。 ②酶具有高效性的作用特点,步骤2先在对应温度下保温一段时 间再混合的目的是保证酶与底物在实验预设温度下结合。 ③实验结果显示50℃条件下褐变最深,说明多酚氧化酶的活性 较高。 ④1号试管由于温度太低导致酶活性低,5号试管由于温度太高使 得酶变性失活,故实验后若将1号试管和5号试管均放置在50℃ 的水浴锅中保温5min,实验现象分别是产生褐变(温度由低温→ 高温,酶活性逐渐增强)、仍未出现褐变(高温下酶已经失活,再恢 复较适宜的温度,酶的活性也不可恢复)综合以上研究,说明温度 会影响多酚氧化酶的活性,且高温下酶失活,故能缓解削皮苹果褐 变的方法为将刚削皮的苹果立即用热水快速处理可使多酚氧化酶 失活,可防止褐变现象发生。 【参考答案】 (1)增大后不变 3分钟后其吸光度值趋近于最大 值,反应即将结束 (2)与实验组等量的pH为6.8的磷酸盐缓冲 液 柠檬酸和抗坏血酸对PPO酶活性均有抑制作用,且随抑制剂 浓度的增大抑制作用逐渐增强,0.1%柠檬酸对PPO酶活性抑制 程度最大,氯化钠对PPO活性抑制作用不大 (3)①温度 儿茶酚溶液的体积、反应时间、苹果块大小等 ②儿 茶酚溶液与苹果块(酶与底物)混合时在实验预设的温度下 ③50℃ 褐变等级增加、褐变等级不变(为0) ④将刚削皮的苹 果立即用热水快速处理 综合·一练到底 【解析】 (1)过氧化氢酶可以催化过氧化氢的分解,图1装置内加 入了 H2O2 溶液以及新鲜土豆片,若有气体大量产生,可推测新鲜 土豆片中含有过氧化氢酶。 (2)本实验的实验目的是探究过氧化氢酶量对酶促反应速率影响, 由于新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,因此对自变量的控制可通过 控制新鲜土豆片的数量来实现,因变量是过氧化氢的分解速度,检 测指标是单位时间内收集氧气的量。 (3)本实验是探究过氧化氢酶量对酶促反应速率影响,而温度本身 影响过氧化氢的分解,温度越高分解速度越快,因此不能用本实验 装置来验证温度对酶活性的影响。 (4)新鲜土豆片的数量决定了过氧化氢酶的含量,在底物较充足的 情况下,增加过氧化氢酶的量,可以加快量筒中气体的产生速度。 酶能加快化学反应的速度,但不能改变产物的量,a点的高度代表 最终产物的量,因此增加新鲜土豆片的数量,a点的高度不变。 (5)抑制剂a会降低肝脏中过氧化氢酶的活性,结合图示可知,竞 争性抑制剂会和底物竞争与酶结合,从而抑制反应的进行,若增加 底物的量,底物的竞争能力增强,反应速率会上升,当底物浓度很 大时,竞争性抑制剂对酶促反应速率的影响就非常小,最终加抑制 剂组和不加抑制剂组酶促反应速率相同或接近;非竞争性抑制剂 会改变酶的构象,导致酶不能和底物结合,因此即使底物的量足 够,加抑制剂组的酶促反应速率也会小于不加抑制剂组的酶促反 应速率。左下图呈现的结果是当底物过氧化氢充足时,加抑制剂 a组酶促反应速率仍远小于不加抑制剂a组,说明抑制剂a是一种 非竞争性抑制剂,故抑制机理应为C。 【答案】 (1)过氧化氢酶 (2)新鲜土豆片的数量 单位时间内收 集氧气的量 (3)不能 温度能直接影响过氧化氢的分解 (4)增 大 不变 (5)C 选做·一飞冲天 【解析】 (1)在该实验中,乙管分别加入等量的新鲜的质量分数为 20%的肝脏提取液、质量分数为3.5%的FeCl3 溶液、蒸馏水,即改 变的是催化剂的种类,所以本实验的自变量是催化剂的种类。 第Ⅲ组加入的是蒸馏水,也就是没有添加任何催化剂,其作用是与 添加催化剂的第Ⅰ组和第Ⅱ组形成对照,以突出催化剂对过氧化 氢分解速率的影响,所以设置第Ⅲ组的目的是对照。 (2)从图2可知,200s时装置压强不变,没有氧气产生,酶反应前 后不发生变化,可以重复利用,则说明装置中反应物已耗尽,反应 已经结束。再往反应体系中加酶,反应也不会发生,所以在250s 时测定的相对压强也不会变。 (3)H2O2 量相同,Ⅰ、Ⅱ两组最终分解产生的O2 量相等,所以Ⅰ、 Ⅱ两组最终相对压强相同。 (4)若横轴表示 H2O2 的浓度,则纵轴可表示反应速率(产物的生 成速率、酶促反应速率等),曲线中bd段不再上升的原因是:在一 定范围内,随着 H2O2 浓度的升高,底物浓度限制了反应速率,反 应速率随底物浓度升高而增大;但当 H2O2 浓度达到一定值后,其 他因素(如酶的数量、活性等)成为限制因素,此时再增加 H2O2 的 浓度,反应速率也不再上升,即酶的数量有限等。 【答案】 (1)催化剂的种类 进行对照(合理即可) (2)不变 在200s时第1组反应体系中 H2O2 已被消耗完,增加 酶量,产生的O2 也不会增加 (3)相同 H2O2 量相同,分解产生的O2 量相等 (4)反应速率(产物的生成速率、酶促反应速率等) H2O2 酶的数 量有限 第十周 细胞的能量“货币”ATP 考点·一应俱全 1.C [A.腺苷是由腺嘌呤和核糖组成,图中①为腺苷,A错误;B.图 中②是核糖核苷酸,而脱氧核糖核酸(DNA)的基本单位是脱氧核 苷酸,由脱氧核糖、含氮碱基和磷酸组成,B错误;C.ATP是细胞 内流通的能量“货币”,这是 ATP的重要功能特点,在细胞的各种 生命活动中,ATP可以快速地释放和储存能量,为生命活动提供 能量支持,C正确;D.ADP是 ATP脱去一个磷酸基团后的产物, 其结构简式为A-P~P,而不是A-P~P~P,D错误。故选C。] 2.C [A.ATP的结构简式为:A-P~P~P,含有两个特殊化学键, A错误;B.吸 能 反 应 一 般 与 ATP水 解 的 反 应 相 联 系,B错 误; C.ATP在细胞中含量很少,但转化很快,C正确;D.动物细胞内主 要储能物质是脂肪,ATP是直接能源物质,D错误。故选C。] 【破题技巧】 ATP的结构简式是“A-P~P~P”,“A”代表腺苷, “P”代表磷酸基团,“~”是特殊化学键,其中远离“A”的特殊化学 键容易水解,释放其中的能量。ATP是细胞生命活动的直接能源 物质,植物细胞ATP合成途径是光合作用和呼吸作用,动物细胞 合成ATP的生理过程是细胞呼吸。 3.C [A.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP中的“A”代表 腺苷,“P”代表嶙酸基团,A正确;B.细胞中的 ATP含量很少,但 是ATP与ADP的相互转化非常迅速,因此正常细胞中 ATP与 ADP的含量处于动态平衡状态,B正确;C.ATP为细胞绝大多数 生命活动直接供能,许多吸能反应与 ATP分解的反应相联系,C 错误;D.ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些 分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参 与化学反应,D正确。故选C。] 4.B [A.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,A正确;B.脱 去β、γ位 的 磷 酸 基 团 后 剩 余 部 分 是 核 糖 核 苷 酸,可 参 与 构 成 RNA,B错 误;C.ATP水 解 是 一 个 放 能 反 应,许 多 吸 能 反 应 与 ATP水解的反应相联系,C正确;D.ATP水解释放的磷酸基团会 使蛋白质等分子磷酸化,从而改变蛋白质的空间构像,D正确。故 选B。] 5.C [A.细胞呼吸过程中,ATP的合成所需的能量来自有机物的 分解释放出来的能量,光合作用过程中,ATP合成所需的能量来 自光能,磷酸不携带能量,A错误;B.与腺嘌呤核糖核苷酸相比, ATP多2个磷酸基团,B错误;C.同一细胞内合成的 ATP,ATP 是直接能源物质,用于满足各项生命活动的需要,所以其用途可能 不同,C正确;D.能量不可以循环利用,D错误。故选C。] 6.A [A.ATP因含有两个特殊化学键,且具有较高能量而被称为 高能磷酸化合物,A错误;B.ATP水解一般与吸能反应有关,图中 基团转移时均产生一定的能量,一般与吸能反应相关联,B正确; C.对β位磷酸基因亲核攻击置换出的AMP,也称腺嘌呤核糖核苷 酸,可用于合成RNA,C正确;D.ATP与ADP相互转化的能量供 应机制在生物体内普遍存在,因而体现了生物界的统一性,D正 确。故选A。] 7.D [A.甲和乙是同种物质,都是Pi,A错误;B.②过程表示 ATP 的合成,一般与放能反应相联系,ATP水解与吸能反应相联系,B 错误;C.ATP是由腺嘌呤、核糖和3分子磷酸组成的,因此 M 和 N分别代表腺嘌呤和核糖,C错误;D.ATP末端的磷酸基团有较 高的转移势能,脱离时挟能量可与其他分子结合,为生命活动提供 能量,D正确。故选D。] 8.D [A.病毒没有细胞结构,不存在 ATP,该技术不能用于估测物 体表面病毒的含量,A错误;B.生物体内的放能反应一般伴随着 ATP的合成,而该检测反应是ATP的水解,类似于生物体内的吸 能反应,B错误;C.大肠杆菌不能利用光能合成 ATP,检测大肠杆 菌时,是利用大肠杆菌自身的ATP进行反应,C错误;D.微生物数 量越多,含有的 ATP一般越多,反应产生的光越多,荧光强度越 大,所以一般情况下,荧光强度与所检测微生物的数量呈正相关, D正确。故选D。] 【破题技巧】 ATP和ADP的转化过程中,①能量来源不同:ATP 水解释放的能量,来自远离腺苷的化学键释放出的能量,用于生命 活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;②场所不同: ATP水解在细胞的各处,ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基 质。 9.B [A.有 些 酶 促 反 应 不 需 要 ATP供 能,会 释 放 能 量,A正 确; B.根据题意,细菌被裂解后 ATP就释放作用于仪器,随后发出荧 光,可推测细菌数量越多,释放的 ATP就越多,荧光强度越大,故 荧光强度与ATP消耗量和细菌数都呈正相关,B错误;C.ATP是 细菌生命活动的直接能源物质,从题干信息可知,ATP可以释放 到胞外才释放能量,可推测 ATP也可在体外水解放能,因此用该 测定仪不能对细菌体内的糖类等能源物质进行测定,C正确;D.要 从释放的 ATP的量推测细菌的个数,前提是细菌体内的 ATP含 量基本恒定,这是该测定方法的重要依据,D正确。故选B。] 10.B [A.ATP分子的结构式可以简写成A-P~P~P,不是A-P- P~P,A错误;B.检测过程中需要荧光素酶的参与,而温度和pH 会影响酶的活性,从而影响检测结果,B正确;C.据图可知,检测 过程需要消耗ATP,故出现发光现象的反应属于吸能反应,C错 误;D.制作检测文物是 否 存 在 霉 菌 污 染 的 试 剂 盒,应 添 加 荧 光 素、荧光素酶和镁离子等,利用文物表面霉菌自身含有的ATP进 行检测,而不是添加ATP,若添加 ATP,即便没有霉菌污染也可 能出现发光现象,干扰检测结果,D错误。故选B。] 11.B [A.图中过程①②消耗的ATP分子数量基本相等,但过程① 中ATP水解释放的磷酸基团和能量比过程②多,因此过程①消 耗的能量比过程②多,A正确;B.Ub可以识别并标记异常蛋白 质,但不能水解异常蛋白质,水解异常蛋白质的是酶,B错误;C. 折叠错误蛋白属于异常蛋白质,能被 Ub识别,C正确;D.图中过 程产生的氨基酸可被细胞再度利用,有利于避免细胞中物质的浪 费,D正确。故选B。] 12.A [A.短时间剧烈运动时,合成ATP所需要的能量可来源于磷 酸肌酸,因为磷酸肌酸可以快速将磷酸基团和能量转移给 ADP 生成ATP,A正确;B.磷酸肌酸快速将磷酸基团转移给 ADP而 生成ATP,有利于维持体内ATP含量,B错误;C.积累的肌酸转 化为磷酸肌酸时所需的 ATP可来源于细胞质基质和线粒体,C 错误;D.根据题意不能判断磷酸肌酸中含有特殊化学键的个数, 且磷酸肌酸不作为直接能源物质,D错误。故选A。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)沸水浴处理时,高温能够使酶分子空间结构被破坏,使酶的活 性永久丧失。 (2)①由图解的横坐标可知,实验中荧光素酶溶液浓度分别为0、 10、20、30、40、50、60mg/L。 ②结果表明:图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强 度相同,表明达到e点所对应的荧光素酶浓度时,ATP已经全部 水解,即使继续增加酶浓度,由于受ATP数量限制,发光强度也不 再增加,因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 75 — —78 — (3)每个细菌细胞中 ATP的含量大致相同且相对稳定,可以根据 样品中细菌的ATP总含量,测算出细菌的数量。 【参考答案】 (1)空间结构 (2)①浓度分别为0、10、20、30、40、50、60mg/L荧光素酶 ②e ATP全部水解(或ATP数量限制) (3)大致相同且相对稳定 综合·一练到底 【解析】 (1)每一分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3 分子磷酸组成的。 (2)ATP中的A表示腺苷。 (3)ATP的分子结构简式可以写成 A—P~P~P,其中 A代表腺 苷,P代表磷酸基团,~代表特殊的化学键。 (4)把萤火虫的尾部组织取下,过一段时间荧光就消失了。如果滴 一滴ATP溶液,荧光将恢复,这说明萤火虫发出荧光所需能量是 ATP中的化学能转化的,可以用反应式ATP 酶 →ADP+Pi+能量 表示。 (5)当人体处于寒冷环境中时,骨骼肌会出现不自主地战栗,这时 大量消耗的直接能源物质是ATP,A正确。故选A。 【答案】 (1)1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸 (2)腺苷 (3)A—P~P~P (4)ATP中的化学能 ATP 酶 →ADP+Pi+能 量 (5)A 选做·一飞冲天 【解析】 (1)由图a可知,萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞 内的荧光素酶催化荧光素反应形成荧光素酰腺苷酸,后者在荧光 素酶的作用下被氧气氧化发光。 (2)①②所有生物活细胞中都含有ATP,不同细胞中ATP浓度差 异不 大,这 是 以 荧 光 强 度 反 应 来 检 测 微 生 物 含 量 的 前 提,①② 正确; ③根据图a可知,该过程需要 ATP水解供能,属于吸能反应,③ 错误; ④荧光强度与 ATP供应呈正相关,所以 ATP越多,荧光强度越 大,④正确; 综上分析,该仪器可用作检测微生物含量的前提包括①②④。为 保证该反应顺利进行,检测试剂中除了荧光素酶外,至少应有荧光 素、氧气。 (3)ATP水解释放的磷酸基团与蛋白质结合,可使蛋白质分子被 磷酸化。蛋白质分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改 变,从而参与各种化学反应。 【答案】 (1)荧光素酶 ATP (2)①②④ 荧光素和氧气 (3)空间结构 第十一周 细胞呼吸的原理 考点·一应俱全 1.B [A.装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式,其中a瓶中的质量 分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳,以防干扰实 验结果,A错误;B.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳, 但是有氧呼吸产生的二氧化碳较多,无氧呼吸产生的二氧化碳较 少,导致澄清石灰水混浊程度不同,因此可以通过观察c、e中澄清 石灰水变浑浊程度判断呼吸类型,B正确;C.装置乙是探究酵母菌 的无氧呼吸装置,为了防止氧气对实验结果的干扰,因此d瓶中加 入酵母菌培养液后应放置一段时间,消耗掉瓶中的氧气后再与e 瓶相连接,C错误;D.由于装置乙探究酵母菌的无氧呼吸,因此d 瓶中有酒精的产生,因此可以从d瓶中取样加入橙色的酸性重铬 酸钾溶液可变为灰绿色,D错误。故选B。] 2.D [A.实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方 式,都是实验组,属于对比实验,A正确;B.加入质量分数为10% 的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2,排除外界因素的干扰,B 正确;C.CO2 产生的越多,澄清石灰水越浑浊,故可用澄清石灰水 的浑浊程度判断CO2 产生的多少,C正确;D.橙色的重铬酸钾在 酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色,D错误。故选D。] 【破题技巧】 探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是:(1)酵母菌 是兼性厌氧型生物;(2)酵母菌呼吸产生的CO2 可用溴麝香草酚 蓝水溶液或澄清石灰水鉴定,因为CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊;(3)酵母菌无氧呼吸产 生的酒精可用重铬酸钾鉴定,由橙色变成灰绿色。根据题意和图 示分析可知:装置甲中酵母菌进行有氧呼吸,装置乙中酵母菌进行 无氧呼吸。酵母菌在有氧条件下,进行有氧呼吸产CO2 和 H2O; 在无氧条件下,进行无氧呼吸产生CO2 和酒精。瓶中加入NaOH 溶液,可吸收空气中的CO2,避免对实验结果的干扰。 3.D [A.依据题意可知,DNP不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体 内膜上与氧结合形成水,但会使该过程所释放的能量都以热能的 形式耗散,故在存在DNP的情况下,细胞中葡萄糖的氧化分解过 程能够继续进行,A错误;B.DNP可使能量全部以热能形式散失, 但该过程中仍然遵循能量守恒定律,B错误;C.依据题干信息,天 南星科这些植物花序细胞中生成ATP少,是由于更多的能量以热 能的形式释放,细胞仍进行有氧呼吸,C错误;D.天南星科这些植 物花序温度的升高吸引传粉者,有利于传粉,进而有利于种群的繁 衍,D正确。故选D。] 【破题技巧】 有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分 子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不 需要氧的参与;第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二 氧化碳、大量的[H]和少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上, [H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。 4.D [A.①表示有氧呼吸的第一阶段,发生场所是I细胞质基质,A 正确;B.①表示有氧呼吸的第一阶段,②表示有氧呼吸的第二阶 段,两个过程都产生了[H],B正确;C.甲是丙酮酸,可以在I细胞 质基质中进行无氧呼吸的第二阶段,转化成乳酸,C正确;D.②表 示有氧呼吸的第二阶段,发生场所是II线粒体基质;③表示有氧 呼吸的第三阶段,发生场所是线粒体内膜,骨骼肌细胞能同时发生 ②③过程,D错误。故选D。] 5.C [A.a条件下O2 吸收量为0,只进行无氧呼吸,场所是细胞质 基质,A正确;B.b条件下,有氧呼吸消耗O2 为3,生成CO2 为3, 分解葡萄糖为3/6=0.5,无氧呼吸生成CO2 为8-3=5,分解葡萄 糖为5/2=2.5,故有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少,B正确; C.c条件下,有氧呼吸消耗O2 为4,生成CO2 为4,分解葡萄糖为 4/6=2/3,无氧呼吸生成CO2 为6-4=2,分解葡萄糖为2/2=1, 无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的1/(2/3)=1.5倍,C错 误;D.d条件下,CO2 释放量=O2 吸收量,只进行有氧呼吸,产生 的CO2 全来自线粒体,D正确。故选C。] 6.C [A.葡萄糖转化为乳酸时释放的能量大部分以热能形式散失, 少量的能量储存在 ATP中,A正确;B.[H]是指 NADH,葡萄糖 在细胞质基质中分解成丙酮酸并生成 NADH,据图可知,乳酸在 肝细胞中转化为丙酮酸,同时生成 NADH,B正确;C.据图可知, LDH是乳酸脱氢酶,在肌细胞中,丙酮酸在LDH催化下转化成乳 酸,是无氧呼吸第二阶段的反应,发生在细胞质基质,C错误;D、剧 烈运动时,肌细胞产生大量乳酸,通过可立氏循环可防止乳酸过度 积累。乳酸在肝细胞中可转化成丙酮酸,再转化成葡萄糖,丙酮酸 和葡萄糖都能再参与呼吸作用释放能量,从而使机体利用其中的 能量,D正确。故选C。] 7.B [A.乳酸菌和酵母菌均具有细胞壁,乳酸菌属于原核生物,没 有染色体,A错误;B.葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成 ATP的 场所和产生乳酸时的相同,都是细胞质基质,B正确;C.酵母菌进 行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量主要储存在酒精中,没有被释放, C错误;D.乳酸菌和酵母菌呼吸方式不同的根本原因是细胞内控 制呼吸有关的酶的基因不同,D错误。故选B。] 8.B [A.葡萄糖分解生成丙酮酸的过程在有氧呼吸和无氧呼吸中 相同,有氧和无氧条件下都能进行,A错误;B.水淹条件下细胞没 有氧气,进行无氧呼吸,场所都在细胞质基质,B正确;C.糖酵解过 程葡萄糖分解产生丙酮酸,葡萄糖中的能量大部分存留在丙酮酸 中,C错误;D.糖酵解过程产生的[H]在无氧条件下与丙酮酸反应 生成乙醇或乳酸,不会在细胞中积累,D错误。故选B。] 9.D [A.线粒体并非有氧呼吸的唯一场所,对于好氧型细菌而言, 有氧呼吸的整个过程,都发生在细胞质基质中,A错误;B.有氧呼 吸第三阶段释放最多能量,B错误;C.无氧呼吸的产物有酒精和 CO2 或乳酸,C错误;D.有氧呼吸和无氧呼吸都可释放能量,合成 ATP为生命活动提供能量,D正确。故选D。] 【破题技巧】 无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸的第 一阶段相同,第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒 精或者是乳酸,该过程没有能量产生,发生在细胞质基质中。 10.D [A.分析题图可知,酵母菌细胞进行无氧呼吸的途径为①和 ③,进行有氧呼吸的途径为①和②,A正确;B.过程①为有氧呼吸 和无氧呼吸共有的途径,人体所有的细胞都能进行呼吸,B正确; C.动物细胞内,过程②包括有氧呼吸第二和第三阶段,释放的能 量远多于第一阶段释放能量,C正确;D.乳酸菌细胞内,过程①能 产生[H],而过程③不产生[H],D错误。故选D。] 11.D [A.①②表示无氧呼吸过程,①发生在细胞质基质中,而④是 有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,并非都发生在细胞质 基质中,A错误;B.图中物质c为[H],在有氧呼吸第一、二阶段 以及无氧呼吸第一阶段都能产生,并非只在有氧呼吸过程中产 生,B错误;C.①③④过程为有氧呼吸的三个阶段,其中③过程是 [H]和氧气反应生成水,释放的能量最多,C错误;D.图中物质e为酒 精,酒精能使橙色的酸性重铬酸钾变为灰绿色,D正确。故选D。] 12.A [A.无氧呼吸的第二阶段没有 ATP产生,图中能生成 ATP 的代谢过程有①②③,A错误;B.物质 Y为CO2,可使溴麝香草 酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,B正确;C.根据分析可知,过程②为 有氧呼吸第二阶段和⑤为无氧呼吸的第二阶段分别发生在线粒 体基质和细胞质基质,C正确;D.人体细胞无氧呼吸产生乳酸,细 胞内⑤不能进行是因为缺少催化该过程的酶,D正确。故选A。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)18O为稳定同位素,不具有放射性,因此不能通过检测放射性 检测 H218O的生成,14CO2 中的14C具有放射性,可通过检测放射 性检测14CO2 的生成。直接能源物质是ATP,荧光素接受ATP水 解释放的能量,在荧光素酶的催化下,发生化学反应发出荧光,因 此该反应属于吸能反应。试管1和试管4中葡萄糖或丙酮酸分解 释放的能量还有一部分以热能形式散失。 (2)3、4号试管的结果相对比,说明线粒体不能直接利用葡萄糖, 能利用丙酮酸;1、3号试管的结果相对比,说明葡萄糖初步分解发 生在细胞质基质;1、3、4号试管的结果相对比,说明有氧呼吸释放 大部分能量的反应发生在线粒体中,即线粒体是有氧呼吸的主要 场所。 (3)本实验的目的是探究丙酮酸在线粒体中分解的具体场所,实验 应设置3组,甲组加入线粒体膜状结构,乙组加入线粒体基质,丙 组加入线粒体膜状结构和线粒体基质作为对照组:3组都应该加 入等量的反应底物--丙酮酸,荧光素和荧光素酶能指示能量释 放情况,一段时间后检测丙酮酸减少情况和荧光强度。若乙、丙组 丙酮酸的量减少,甲组不变,同时甲组没有荧光,乙组有微弱荧光, 丙组有较强荧光,则说明丙酮酸分解释放少量能量的过程发生在 线粒体基质中。 【参考答案】 (1)14CO2 ATP 吸能 以热能形式散失 (2)线 粒体不能直接利用葡萄糖,能利用丙酮酸;有氧呼吸释放大部分能 量的反应发生在线粒体中;线粒体是有氧呼吸的主要场所;葡萄糖 的分解场所是细胞质基质 (3)①线粒体膜状结构 线粒体基 质 线粒体膜状结构和线粒体基质 ②等量且适量的丙酮酸 ④乙、丙组丙酮酸的量减少,甲组不变;甲组没有荧光,乙组有微弱 荧光,丙组有较强荧光 综合·一练到底 【解析】 (1)据分析可知,c表示有氧呼吸第三阶段,这一阶段产 生的物质甲表示水,b表示有氧呼吸第二阶段,这一阶段产生的物 质乙表示二氧化碳。在有氧呼吸的过程中,产生能量最多的是第 三阶段,即图1中的c,第三阶段进行的场所是线粒体内膜。 (2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸产 生的酒精对细胞有毒害作用,同时还会产生二氧化碳,可用澄清石 灰水或溴麝香草酚蓝溶液进行检测,二氧化碳可使澄清石灰水变 浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (3)图2中A点时,氧浓度为0,小麦种子细胞只进行无氧呼吸,细 胞内产生CO2 的场所是细胞质基质。影响无氧呼吸强度的主要 原因是相关酶活性的大小,而影响酶活性的主要环境因素是温度, 则影响A点位置高低的主要环境因素是温度。分析图2,在氧浓 度为5%(B点对应氧浓度)时,CO2 释放的相对值最低,说明此时 细胞呼吸强度最低,有机物消耗得最慢,因此,为了有利于贮存小 麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓 度。图2中B点以后,CO2 释放量逐渐增加,主要原因是氧浓度上 升,有氧呼吸逐渐增强。 【答案】 (1)水 二氧化碳 c 线粒体内膜 (2)酒精 二氧化 碳 澄清石灰水、溴麝香草酚蓝溶液 (3)细胞质基质 温度 B 随着氧浓度增加,有氧呼吸逐渐增强 选做·一飞冲天 【解析】 (1)Q 点氧气浓度是0,该点表示无氧呼吸释放的二氧化 碳,QR 随着氧气浓度的增加,无氧呼吸受抑制的作用越来越强, 此时由于氧气浓度较低,有氧呼吸过程也很弱,因此细胞呼吸作用 产生的二氧化碳急剧减少。 (2)P 点氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,此时无氧呼吸过 程完全被抑制,细胞只进行有氧呼吸,因此P 点的生物学含义是 无氧呼吸消失点;有氧呼吸过程氧气的吸收与二氧化碳的释放量 相等,无氧呼吸产生的二氧化碳=二氧化碳的生成量-有氧呼吸 产生氧气的量(有氧呼吸释放二氧化碳的量),因此图中由纵轴、 CO2 生成量和O2 吸收量共同围成的面积代表氧浓度逐渐增大的 过程中,无氧呼吸生成的CO2 总量,即氧气浓度从0-10%过程 中,无氧呼吸生成的CO2 总量。 (3)无氧呼吸产生的CO2 等于生成的CO2 总量-有氧呼吸吸收的 氧气,因此随氧气增加,无氧呼吸越来越低,直 到 为0,曲 线 如 图 (虚线): (4)BC为有氧呼吸过程氧气的吸收量,即有氧呼吸过程二氧化碳 的释放量,AB 表示无氧呼吸产生的二氧化碳的量,AB=BC 说明 无氧呼吸产生的二氧化碳与有氧呼吸产生的二氧化碳量相等;由 于消耗等量的葡萄糖有氧呼吸产生的二氧化碳与无氧呼吸产生的 二氧化碳之比是3∶1,那么产生等量的二氧化碳,有氧呼吸消耗 的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3,因此有氧呼吸消 耗的葡萄糖量是无氧呼吸的1/3倍。 (5)充入氮气,细胞呼吸速率降低,有机物的消耗量减少,有利于蔬 菜保鲜、储存,因此在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入 氮气;分析题图曲线可知,R点细胞总呼吸较低,该点有氧呼吸强 度较低,同时又抑制了无氧呼吸,细胞呼吸消耗的有机物最少,该 点是有利于蔬菜运输的最佳氧气浓度点。 【答案】 (1)氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制 (2)P 氧气浓度从 0-10%过程中,无氧呼吸生成的CO2 总量 (3)无氧呼吸产生的 CO2 随氧气浓度变化而变化的曲线如图(虚线)所示: (4)一样多 1/3 (5)降低呼吸作用强度,减少有机物的消耗 R 此时氧气浓度较低,有氧呼吸强度较低,同时又抑制了无氧呼 吸,蔬菜中的有机物消耗较少 第十二周 细胞呼吸的应用及相关计算 考点·一应俱全 1.D [A.物质B是二氧化碳,杧果细胞产生B物质的场所是细胞溶 胶和线粒体基质,A错误;B.杧果果实厌氧呼吸进行乙醇发酵时第 二阶段不产生ATP,即②这个过程,B错误;C.当黄芩提取液质量 浓度为25mg/g时,杧果果实呼吸强度大,消耗的有机物多且储存 的时间短,C错误;D.由图可看出,不同质量浓度的黄芩提取液均 推迟杧果果实的呼吸跃变出现的时间,D正确。故选D。] 2.B [A.无氧处理时,酵母细胞在细胞质基质中可以完成产生酒精 和二氧化碳的无氧呼吸,因此,甲与丙两支试管都能释放二氧化 碳,与实验预期相符,A不符合题意;B.有氧处理时,甲中只有酵母 细胞质基质,无法完成有氧呼吸,不能产生二氧化碳;乙只有细胞 器,没有细胞质基质,也无法完成有氧呼吸,不能产生二氧化碳;丙 是完整的酵母细胞,可以完成有氧呼吸,产生二氧化碳,与实验预 期不相符,B符合题意;C.丙试管含有完整的酵母细胞,前期通过 无氧呼吸产生二氧化碳,速率低;后期通过有氧呼吸产生二氧化 碳,速率高,与实验预期相符,C不符合题意;D.因为丙试管前期进 行无氧呼吸,后期进行有氧呼吸,两种呼吸方式都可以释放能量, 因此,丙试管升温幅度可能最大,与实验预期相符,D不符合题意。 故选B。] 3.B [A.A组与B组的差别在于消毒与否,B组种子未消毒,由于 有细菌等微生物的存在,在单位时间内,B组的呼吸作用强度大于 A组,消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的CO2 都被氢氧化 钠吸收,所以B组中消耗的O2 多,玻璃管内外的压强差大,玻璃管 中的有色液滴开始向左移动时的速率VB 大于 VA;B组与C组的 差别在于种子所含主要物质的不同,相同质量的糖类(淀粉)与相 同质量的脂肪相比,糖类耗氧量要小,所以B组中消耗的O2 比C 组少,玻璃管内外的压强差小,玻璃管中的有色液滴开始向左移动 时的速率VB 小于VC,所以一段较短时间后,玻璃管中的有色液滴 移动的距离大小关系可能为LC>LB>LA,A正确;B.氢氧化钠溶 液能够吸收CO2,因此玻璃管中有色液滴的移动是因为装置中O2 体积变化引起的,B错误;C.B组的种子未消毒,由于有细菌等微 生物的存在,在单位时间内,B组的呼吸作用强度大于 A组,消耗 的氧气和释放的能量也比A组多,B组温度计读数比A组的高;B 组的种子富含糖类(淀粉),C组的种子富含脂肪,相同质量的糖类 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 77 —