【生物】2021届一轮复习人教版ATP与细胞呼吸教案（湖北专用）

【生物】2021届一轮复习人教版ATP与细胞呼吸教案（湖北专用）

第8讲　ATP与细胞呼吸 课程内容 核心素养——提考能 ‎1.解释ATP在能量代谢中的作用。‎ ‎2.说明细胞呼吸，探讨其原理及应用。‎ ‎3.探究酵母菌的呼吸方式。‎ 生命观念 通过分析ATP的结构和功能，细胞呼吸类型和过程，形成生命的物质与能量观。‎ 科学思维 通过对细胞呼吸方式的判断及影响细胞呼吸因素的分析，形成科学推理与合理判断的能力。‎ 科学探究 通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，掌握实验探究的方法与技能。‎ 考点一　ATP的结构与功能 ‎1.ATP的化学组成和结构特点 ‎2.ATP和ADP的相互转化 ‎(1)转化基础 ATP的化学性质不稳定，远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建，高能磷酸键水解时可释放30.54 kJ/mol的能量。‎ ‎(2)ATP和ADP的相互转化过程比较 ‎ 3.ATP产生量与O2供给量的关系分析 ‎4.不同能源与能源物质的归纳 据图分析ATP的结构和特点 ‎(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？‎ 提示　图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为“核糖”。‎ ‎(2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？‎ 提示　图示b为普通磷酸键，c、d则为高能磷酸键，其中d处的键最易断裂和重建。‎ ‎(3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？‎ 提示　图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生(2016·全国Ⅰ，T4A)(　　)‎ ‎(2)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·全国Ⅰ，T1A)(　　)‎ ‎(3)水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量(2017·海南卷，T10D)(　　)‎ ‎(4)含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一(2016·海南卷，T11A)(　　)‎ 提示　(1)√　(2)√‎ ‎(3)×　水在叶绿体中分解产生氧气需要叶绿色吸收光能完成，不需要ATP提供能量。‎ ‎(4)×　ATP水解掉两个高能磷酸键形成的AMP是RNA的基本组成单位之一。‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)观察教材P88“相关信息”中ATP结构和教材P66“思考与讨论”中磷脂分子结构，假如将二者彻底水解其产物分别是什么？‎ 提示　1个ATP分子彻底水解形成1个核糖分子、1个腺嘌呤和3个磷酸基团；1个磷脂分子彻底水解形成2个脂肪酸分子，一个甘油分子，一个磷酸基团和一个含氮化合物。‎ ‎(2)读教材P89说出ATP与萤火虫发光之间存在怎样的关系？‎ 提示　荧光素接受ATP提供的能量被激活，在荧光素酶的作用下与氧发生反应，形成氧化荧光素并发出荧光。‎ ‎　围绕ATP的结构与功能考查生命观念 ‎1.(2018·4月浙江选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是(　　)‎ A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量 B.ATPADP循环使得细胞储存了大量的ATP C.ATP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 解析　本题考查的是ATP的化学组成和特点及ATP在能量代谢中的作用。光反应和细胞呼吸都可以产生ATP，A错误；ATP在细胞内含量少，易再生，ATPADP循环不会使得细胞储存大量的ATP，B错误；ATP水解形成ADP和磷酸基团，同时释放能量，C正确；ATP中2个高能磷酸键比较不稳定，易断裂水解，D错误。‎ 答案　C ‎2.(2014·全国，2)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)‎ A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B.机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP C.在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质中都能形成ATP D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用 解析　细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都发生在细胞质基质中有ATP形成，C正确；根细胞主要通过主动运输的形式吸收矿质元素离子，其消耗的能量主要是由细胞呼吸产生的ATP提供，D正确。‎ 答案　B ‎　结合创新实验，考查生命观念和科学探究能力 ‎3.(2019·北京海淀区模拟)ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动提供能量。科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建了ATP体外合成体系，如图所示。请回答问题：‎ ‎(1)物质a为　　　　，其在供能时，远离腺苷的　　　　断裂，将能量释放出来。‎ ‎(2)科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。在叶绿体中此过程发生的场所为　　　　。‎ ‎(3)科学家利用人工体系进行了相关实验，如表所示。‎ 组别 人工体系 H＋是否通过Ⅰ进行转运 H＋是否通过Ⅱ进行转运 是否产 生ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ ‎1‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 是 是 产生 ‎2‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ 否 否 不产生 ‎3‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ 是 否 不产生 注：“＋”“－”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。‎ ‎①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H＋进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)囊泡外的。‎ ‎②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的　　　　　　　　的过程，ADP和Pi合成ATP。‎ 解析　(1)分析图示可知物质a为ATP，ATP作为供能物质，在供能时远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放出大量的能量。(2)此过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上。(3)①第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高于囊泡外的H＋浓度。②结合图示比较第1组和第3组的结果可知，伴随H＋通过Ⅱ向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。‎ 答案　(1)ATP　高能磷酸键　(2)类囊体薄膜　(3)①高于　②H＋通过Ⅱ向囊泡外转运 考点二　细胞呼吸的过程及影响因素 ‎1.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ATP的过程。‎ ‎2.有氧呼吸 ‎(1)‎ 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，生成大量ATP的过程。‎ ‎(2)过程 ‎(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)‎ ‎(4)放能： 1 mol葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。‎ ‎(5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；一部分能量储存在ATP中。 ‎ ‎3.无氧呼吸 ‎(1)场所：全过程是在细胞质基质中发生的。‎ ‎(2)过程：‎ 第一阶段 葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 乙醇发酵 丙酮酸→酒精＋CO2‎ 植物、苹果果实、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸→乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 ‎(3)分别写出无氧呼吸两种形式的总反应式：‎ 产生乳酸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量 产生酒精：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 ‎(4)放能：1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。‎ ‎4.细胞呼吸的应用原理和实例[连线]‎ ‎1.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路的比较 来源 去路 ‎[H]‎ 有氧呼吸：C6H12O6和H2O；无氧呼吸：C6H12O6‎ 有氧呼吸：与O2结合生成水；无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生；无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于各项生命活动 ‎2.判断细胞呼吸方式的三大依据 ‎3.用曲线模型分析影响细胞呼吸的环境因素 ‎(1)图中各点表示的生物学意义：‎ Q点：不耗O2，产生CO2⇒只进行无氧呼吸；P点：耗O2量＝产生CO2量⇒只进行有氧呼吸；‎ QP段(不包含Q、P点)：产生CO2量大于耗O2量⇒同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；R点：产生CO2量最少⇒组织细胞呼吸作用最弱。‎ ‎(2)在保存蔬菜、水果时，应选择R点对应的O2浓度。‎ ‎(3)AB段长度＝BC段长度，说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量相等，则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。‎ ‎(4)图2中，温度对细胞呼吸的影响是通过影响与细胞呼吸有关酶的活性实现的，因此在贮藏种子、水果、蔬菜时应选取零上低温。‎ ‎(5)从图3可看出，细胞呼吸速率与自由水含量有关，在储存作物种子时应将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。‎ 干种子萌发过程中，CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如下图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题：‎ ‎(1)种子萌发过程中的12～30 h之间，细胞呼吸的产物是什么？‎ 提示　酒精、水和CO2。‎ ‎(2)若种子萌发过程缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是什么？‎ 提示　种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 。‎ ‎(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括什么？‎ 提示　适宜的光照，CO2和无机盐。‎ 教材高考 ‎1.真题重组　判断正误 ‎(1)与风干前相比，风干种子中细胞呼吸作用的强度高(2018·全国卷Ⅱ，4C)(　　)‎ ‎(2)与风干前相比，风干种子中有机物的消耗减慢(2018·全国卷Ⅱ，4A)(　　)‎ ‎(3)在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置(2018·北京卷，4A)(　　)‎ ‎(4)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧环境中(2013·课标卷Ⅱ，3C)(　　)‎ 提示　(1)×　风干种子中细胞呼吸强度较弱 ‎(2)√ (3)×　酵母菌是异养兼性厌氧型菌，制作果酒利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精，但初期酵母菌需通过有氧呼吸进行大量繁殖，故葡萄汁装入发酵瓶时，需留有大约1/3的空间。‎ ‎(4)×　破伤风芽孢杆菌为厌氧菌适宜生活在无氧环境中。‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)(教材必修1 P93)肌质体是怎样组成的？有什么意义？‎ 提示　是肌细胞内由大量变形的线粒体组成的，有利于肌细胞的能量供应。‎ ‎(2)(教材必修1 P94：“相关信息”)细胞呼吸产生的[H]指的是什么？‎ 提示　是由氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。‎ ‎(3)(教材必修1 P94)无氧呼吸两个阶段都释放能量吗？‎ 提示　只有第一阶段释放能量。‎ ‎　围绕细胞呼吸的过程及特点的分析考查科学思维 ‎1.(2017·海南卷，7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是(　　)‎ A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 解析　分生组织细胞比成熟细胞的代谢旺盛、消耗能量多，所以呼吸速率也更大，A错误；如果细胞进行的无氧呼吸是产生乳酸的方式，则细胞既不吸收O2也不放出CO2，B错误；低氧环境下储存果实，既有效地抑制无氧呼吸，同时有氧呼吸也非常弱，所以消耗的有机物相对最少，C正确；细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。‎ 答案　C ‎2.(2019·北京海淀模拟)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。相关说法正确的是(　　)‎ 甲 乙 丙 CO2释放量 ‎12‎ ‎8‎ ‎10‎ O2吸收量 ‎0‎ ‎6‎ ‎10‎ A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸 B.在乙条件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比无氧呼吸多 C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值 D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体 解析　甲条件下只释放CO2，不吸收O2，进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸，不产生乳酸；乙条件下消耗O2的量为6，则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1，无氧呼吸产生CO2的量为8－6＝2，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1，消耗的葡萄糖中有氧呼吸和无氧呼吸相等；丙条件下只进行有氧呼吸，但不能判断有氧呼吸强度是否达到了最大值；乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体。‎ 答案　D 呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)‎ ‎(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。‎ ‎(2)无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。‎ ‎(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。　　　‎ ‎　结合围绕影响细胞呼吸的外界因素及应用考查科学思维与社会责任 ‎3.(2018·11月浙江选考改编)温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如下。下列叙述正确的是(　　)‎ A.A～B段，温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程(细胞呼吸的第一阶段)‎ B.B～C段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快 C.B点时，氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多 D.C点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中 解析　糖酵解过程(细胞呼吸的第一阶段)发生于细胞溶胶(细胞质基质)‎ ‎，A错误；超过最适温度之后，随温度升高，酶发生热变性的速率加快，B正确；氧不是与葡萄糖中的碳结合生成二氧化碳，而是在电子传递链(有氧呼吸的第三阶段)的末端与NADH结合生成水，C错误；C点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能形式散失，D错误。‎ 答案　B ‎4.(2019·北京东城模拟)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是(　　)‎ A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度 C.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点 D.C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化 解析　由题意可知呼吸熵越大，细胞无氧呼吸越强，有氧呼吸越弱，A错误；B点呼吸熵大于1，但比A点要低，B点的有氧呼吸强度要大于A点有氧呼吸的强度，B正确；C点时呼吸熵为1，说明完全进行有氧呼吸，为了减少有机物的损耗，应是在低氧条件下，C错误；C点后在一段范围内，细胞呼吸强度随氧分压增强而增强，但到一定程度后不再增加，D错误。‎ 答案　B 考点三　实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ‎1.实验原理 ‎2.实验步骤 ‎(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。‎ ‎(2)检测CO2的产生，装置如图所示。‎ ‎(3)检测酒精的产生：自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。‎ ‎(4)实验现象：‎ 条件 澄清石灰水的变化 ‎1、2两试管的变化 甲组 变混浊快 无变化 乙组 变混浊慢 出现灰绿色 ‎(5)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CO2多而快，在无氧条件下产生酒精，还产生少量CO2。‎ ‎(1)实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？‎ 提示　此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。‎ ‎(2)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？‎ 提示　煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。‎ ‎1.教材中酵母菌呼吸方式探究实验 ‎(1)实验中的变量 ‎①自变量：是否有氧气。‎ ‎②因变量：澄清的石灰水变混浊的程度，滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等。‎ ‎③无关变量：酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。‎ ‎(2)此实验为对比实验，两组实验均为实验组。‎ ‎(3)进行实验前必须检验装置的气密性，否则会因细胞呼吸产生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败。‎ ‎(4)乙组B瓶应封口放置一段时间，待瓶内的O2消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。‎ ‎2.利用液滴移动法判断呼吸类型及测定呼吸速率 ‎(1)呼吸类型的判断 ‎①若甲红墨水滴左移，乙红墨水滴不动，则只进行有氧呼吸。‎ ‎②若甲红墨水滴不动，乙红墨水滴右移，则只进行无氧呼吸。‎ ‎③若甲红墨水滴左移，乙红墨水滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。‎ ‎(2)呼吸速率的测定 ‎①图甲可以用来测定植物组织细胞呼吸速率。植物呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的红墨水滴左移。单位时间内红墨水滴左移的体积即表示呼吸速率。‎ ‎②利用图甲测定植物组织呼吸速率时，注意以下三点：‎ ⅰ.若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。‎ ⅱ.为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒处理。‎ ⅲ.为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。　　　‎ ‎　结合探究酵母菌细胞呼吸的方式考查科学探究能力 ‎1.(2019·山东实验中学模拟)为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法，错误的是(　　)‎ A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式 B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2‎ C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色，证明有酒精产生 D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境 解析　甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，A正确；甲组加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，以排除空气中的CO2对实验结果的干扰，B正确；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，C错误；乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境，D正确。‎ 答案　C ‎2.(2018·高考天津卷，5)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见题图。有关分析错误的是(　　)‎ A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 C.若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色 解析　据图分析t1～t2时段，氧气的含量迅速下降，因此有氧呼吸速率不断下降，A正确；酵母菌在进行有氧呼吸时可大量增殖，t1时刻氧气消耗量大，产生能量多，酵母菌增殖产生的后代数目多，t3时刻氧气含量少，酵母菌主要进行无氧呼吸，而在消耗葡萄糖量相等的情况下，有氧呼吸会比无氧呼吸产生更多的CO2‎ ‎，据图分析，t3时刻酵母菌产生CO2的速率与t1时刻几乎一致，则说明t3时刻葡萄糖消耗的速率比t1时刻快，B正确；题中信息说明酵母菌在最适温度条件下进行培养，降低温度则酶的活性下降，氧气相对含量达到稳定所需时间延长，C错误；实验中由于氧气含量的下降，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酸性重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应变成灰绿色，D正确。‎ 答案　C ‎　借助实验拓展与创新考查科学探究能力 ‎3.(2019·山东潍坊模拟)某小组同学利用如图所示装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验，取200 mL不同温度的无菌水分别倒入培养瓶，然后分别加入15 g葡萄糖及5 g干酵母，混匀后放在相应温度下水浴保温，实验进行20 min，观察到的实验现象如表所示。请回答下列问题：‎ 组别 处理方法 实验现象 ‎1‎ 冰水(0 ℃)‎ 没有气泡产生 ‎2‎ 凉水(10 ℃)‎ 只能看到少量气泡 ‎3‎ 温水(30 ℃)‎ 产生气泡，由慢到快，由少到多 ‎4‎ 热水(55 ℃)‎ 始终没有气泡产生 ‎(1)表格中的实验现象不同的根本原因是__________________________________，‎ 从数据中分析　　　　(填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。‎ ‎(2)实验组3的装置中最初有色液滴未移动，15 min后有色液滴缓慢向　　　　(填“左”或“右”)移动，整个过程中细胞产生CO2的场所有___________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同，但原理不同。老师建议他进行实验验证，请简要写出实验思路：______________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 若___________________________________________________________________，‎ 则证明他的观点是正确的。‎ 解析　(1)细胞呼吸是一系列的酶促反应，而酶的活性受温度和pH影响。分析表格中的实验现象，不同温度下气泡产生量和产生速率不同，其根本原因是温度影响了酵母菌细胞内呼吸相关酶的活性。从数据中分析不能得到酵母菌发酵的最适温度，只能说明在30 ℃条件下，酵母菌细胞呼吸强度较高。(2)实验组3的装置中最初酵母菌进行有氧呼吸，消耗的O2量与产生的CO2量相等，所以有色液滴未移动；15 min后，酵母菌开始进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸不消耗O2，但产生了CO2，所以有色液滴缓慢向右移动，整个过程中细胞产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质。(3)实验组1和实验组4都没有气泡产生，但原理不同。前者酵母菌细胞中呼吸相关酶的空间结构没有被破坏，只是酶的活性较低，当恢复到适宜温度时，酶活性还会恢复，而后者酵母菌细胞中呼吸相关酶已变性失活，当恢复到适宜温度时，酶活性也无法恢复。因此可采用如下实验思路进行验证：将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温，一段时间后，观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡，实验组4仍然没有气泡产生，则证明该同学的观点是正确的。‎ 答案　(1)温度影响了酵母菌细胞内呼吸相关酶的活性　不能　(2)右　线粒体基质和细胞质基质　(3)将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温，一段时间后，观察气泡产生情况　实验组1产生气泡，实验组4仍然没有气泡产生 澄清易错易混·强化科学思维 ‎[易错易混]‎ 易错点1　对ATP结构与功能认识不清 点拨　(1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。‎ ‎(2)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量。‎ ‎(3)不可误认为细胞中含有大量ATP，事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。‎ ‎(4)误认为ATP转化为ADP不消耗水：ATP转化为ADP又称为“‎ ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。‎ 易错点2　对有氧呼吸与无氧呼吸的条件、过程、场所分辨不清 点拨　(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。‎ ‎(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。‎ ‎(3)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。‎ ‎(4)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。‎ ‎(5)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。‎ ‎(6)有氧呼吸三个阶段都产生ATP，无氧呼吸过程ATP只产自第一阶段，第二阶段不产生。‎ 易错点3　对细胞呼吸原理应用认识不清 点拨　(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不是最弱：此时无氧呼吸强度较大，因此储存蔬菜和水果时，并不是无氧环境最好。‎ ‎(2)蔬菜、水果应在低温、低氧条件下储藏：低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。‎ ‎(3)种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。‎ ‎[深度纠错]‎ ‎1.(针对易错点1)下列关于ATP的叙述，正确的是(　　)‎ A.ATP是细胞中的一种生物大分子物质 B.为满足对能量的需求，肌肉细胞中贮存着大量的ATP C.所有生物的细胞合成ATP所需的能量都来自呼吸作用 D.细胞内ATP与ADP互相转化的能量供应机制，是生物界的共性 解析　‎ ATP由1分子核糖、1分子含氮碱基和3分子磷酸组成，不是生物大分子，A错误；细胞中的ATP含量很少，但是转化很快，B错误；植物细胞中ATP合成需要的能量不仅可以来自于呼吸作用，还可以来自于光合作用，C错误；细胞内都存在ATP与ADP互相转化的能量供应机制，这是生物界的共性，D正确。‎ 答案　D ‎2.(针对易错点2)下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)‎ A.无氧呼吸过程中葡萄糖的能量大部分以热能形式散失 B.无氧呼吸在第一第二阶段都能合成少量ATP C.有氧呼吸的发生必须有线粒体的参与 D.细胞呼吸产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ 解析　无氧呼吸过程中，葡萄糖的能量大部分储存在不彻底的氧化产物中，A错误；无氧呼吸第一阶段可以合成少量的ATP，但是第二阶段不产生ATP，B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，C错误；细胞呼吸产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)，D正确。‎ 答案　D ‎3.(针对易错点3)甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响，下列相关叙述中正确的是(　　)‎ A.甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精 B.甲图中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸 C.乙图中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜 D.根据乙图可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸 解析　甲图中氧浓度为a时只释放CO2而不吸收O2，说明此时只进行无氧呼吸，无氧呼吸产物是酒精和CO2，A错误；当氧浓度为d时CO2释放量等于O2吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，B正确；乙图中C点时有机物消耗量最少，C点对应的条件最适于储存种子或水果，C错误；氧气没有抑制有氧呼吸的作用，D错误。‎ 答案　B