第4章 細胞的能量供應(yīng)和利用（1）呼吸作用學(xué)案-初升高生物人教版（2019）教材銜接

第4章細胞的能量供應(yīng)和利用（1）呼吸作用——初升高生物人教版（2019）教材銜接知識銜接回顧初中一、呼吸作用的過程二、呼吸作用是生物的共同特征在所有具有細胞結(jié)構(gòu)的生物體內(nèi)，有機物分解、提供能量的方式是基本相似的，都是通過細胞的呼吸作用。三、綠色植物在維持生物圈碳—氧平衡中的作用生物的呼吸作用及人類使用燃料時消耗大量氧氣，釋放二氧化碳；綠色植物通過光合作用不斷消耗大氣中的二氧化碳，將氧氣排放到大氣中，維持了生物圈中二氧化碳和氧氣的相對平衡。銜接高中一、細胞呼吸的類型1.依據(jù)：細胞呼吸過程中是否有氧氣參與。2.類型：有氧呼吸和無氧呼吸。二、有氧呼吸1.概念：細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。酶2.化學(xué)反應(yīng)式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。3.過程第一階段第二階段第三階段場所細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜反應(yīng)物葡萄糖丙酮酸、水[H]、O2生成物丙酮酸、[H]、ATPCO2、[H]、ATPH2O、ATP能量少量能量少量能量大量能量與有機物在體外燃燒相比，有氧呼吸是在溫和的條件下進行的；有機物中的能量是逐漸釋放的；少部分能量儲存在ATP之中，大多數(shù)能量以熱能的形式散失。三、無氧呼吸1.概念：細胞在無氧條件下，經(jīng)過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物不徹底氧化分解，產(chǎn)生酒精和CO2或乳酸等，釋放能量，生成少量ATP的過程。2.場所：全過程是在細胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的。3.過程第一階段第二階段產(chǎn)物酒精和CO2大多數(shù)植物、酵母菌等乳酸高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、乳酸菌等四、細胞呼吸原理的應(yīng)用對有氧呼吸原理的應(yīng)用1.包扎傷口應(yīng)選用透氣的敷料，抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸。2.提倡慢跑等有氧運動使細胞進行有氧呼吸，避免肌細胞產(chǎn)生大量乳酸。3.及時松土有利于植物根系生長。4.稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧變黑、腐爛。對無氧呼吸原理的應(yīng)用1.利用糧食通過酵母菌發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。2.利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。3.破傷風(fēng)芽孢桿菌可通過無氧呼吸進行大量繁殖，較深的傷口需及時清理、注射破傷風(fēng)抗毒血清等。習(xí)題鞏固1.下列關(guān)于細胞呼吸的敘述，正確的是()A.需用酸性的重鉻酸鉀檢測厭氧呼吸的產(chǎn)物B.葡萄糖在線粒體中被徹底分解為CO2和H2OC.提倡有氧運動可減少因劇烈運動導(dǎo)致的乳酸堆積D.可通過低氧、干燥環(huán)境來延長新鮮荔枝的保存時間2.儲藏果蔬時，為減少有機物的消耗，常采用降低氧氣含量的措施，以減弱果蔬的()A.化能合成作用 B.呼吸作用 C.滲透作用 D.蒸騰作用3.在離體的線粒體懸浮液中加入物質(zhì)“X”后，發(fā)現(xiàn)線粒體中有二氧化碳釋放。請推斷物質(zhì)“X”是()A.乳酸 B.乙醇 C.葡萄糖 D.丙酮酸4.研究人員體外培養(yǎng)成肌細胞，并用成纖維細胞生長因子21（FGF21）刺激，檢測細胞內(nèi)ATP含量，結(jié)果如圖所示。根據(jù)該結(jié)果推測FGF21的功能，不合理的是()A.增加線粒體數(shù)量 B.促進有氧呼吸C.促進無氧呼吸 D.提升ATP合成酶的活性5.下列有關(guān)細胞呼吸過程的敘述，錯誤的是()A.有氧呼吸既消耗水，又產(chǎn)生水B.無氧呼吸既不消耗氧氣，也不消耗水C.有氧呼吸和無氧呼吸均主要在最后一個階段釋放能量D.有氧呼吸和無氧呼吸釋放的能量均主要以熱能形式散失6.馬拉松運動員在比賽過程中，需要依靠細胞呼吸提供大量能量。下列關(guān)于細胞呼吸敘述正確的是()A.人體細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所在細胞溶膠和線粒體B.O2參與需氧呼吸的第三階段C.人體細胞厭氧呼吸的每個階段都能產(chǎn)生ATPD.進行厭氧呼吸時，葡萄糖中的大部分能量以熱能形式散失7.葉綠體和線粒體都能完成物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)化，關(guān)于菠菜中這兩種細胞器的敘述，正確的是()A.都能產(chǎn)生還原劑，但不是同一種物質(zhì)B.都能產(chǎn)生ATP，且都發(fā)生在內(nèi)膜上C.葉綠體在白天和夜晚都能進行暗反應(yīng)D.線粒體在有氧或無氧條件下都能產(chǎn)生CO28.下圖為真核細胞需氧呼吸過程中的某一階段示意圖，其基本過程是在電子傳遞過程中H+向膜一側(cè)轉(zhuǎn)運，形成質(zhì)子動力勢能，驅(qū)動ATP的合成。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A.圖中的膜是線粒體外膜，進行需氧呼吸第二階段反應(yīng)B.ATP合成酶既具有催化作用，又具有轉(zhuǎn)運H+作用C.葡萄糖的濃度不會影響該階段的反應(yīng)速率D.合成的ATP可用于細胞中的各項放能反應(yīng)9.下圖為探究酵母菌細胞呼吸的方式（試管內(nèi)上部空間有充足的氧氣）的改進裝置。下列相關(guān)敘述正確的是()A.上述實驗是對比實驗，甲為對照組，乙為實驗組B.兩個裝置中酵母菌產(chǎn)生CO2的場所相同，都可檢測到pH下降C.若X為溴麝香草酚藍，則乙裝置中溶液先變成黃色D.實驗開始后即可以加入酸性重鉻酸鉀檢測酒精是否產(chǎn)生10.人在長時間劇烈運動過程中同時進行需氧呼吸和厭氧呼吸，產(chǎn)生較多的乳酸，從而引起肌肉酸痛。下列敘述正確的是()A.人體主要依賴于厭氧呼吸提供能量B.產(chǎn)生CO2的場所是細胞溶膠和線粒體C.此過程中乳酸脫氫酶將丙酮酸還原為乳酸D.油脂需先分解成甘油和脂肪酸再參與細胞呼吸11.呼吸作用的原理在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用。下列說法錯誤的是()A.選擇消毒透氣的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，是為了保障人體細胞有氧呼吸B.在馬拉松長跑的過程中，人體CO2釋放量與O2消耗量之比為1：1C.在儲藏糧食、新鮮蔬菜和水果時，應(yīng)降低環(huán)境溫度、降低氧氣含量D.給土壤中耕松土可促進根系呼吸，有利于礦質(zhì)元素的吸收12.糖酵解是葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸的過程,氧氣可以降低糖類的分解和減少糖酵解產(chǎn)物的積累,這種現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),ATP對糖酵解相關(guān)酶的活性有抑制作用,而ADP對其有激活作用。下列說法錯誤的是()A.催化糖酵解系列反應(yīng)的酶存在于酵母細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)B.供氧充足的條件下,丙酮酸進入線粒體產(chǎn)生CO2的同時可產(chǎn)生大量的[H]C.供氧充足的條件下,細胞質(zhì)基質(zhì)中ATP/ADP增高對糖酵解速度有抑制作用D.供氧不足的條件下,NAD+和NADH的轉(zhuǎn)化速度減慢且糖的消耗減少13.如圖是真核生物的細胞呼吸過程圖解，圖中①~⑤表示代謝過程，X、Y代表物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖中能生成ATP的代謝過程有①③④⑤B.物質(zhì)Y可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃C.過程②和⑤分別發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì)中D.人體細胞內(nèi)⑤不能進行是因為缺少催化該過程的酶14.某同學(xué)設(shè)置下圖所示實驗裝置，探究酵母菌細胞呼吸方式。下列敘述正確的是()A.甲瓶中可加入植物蠟，乙瓶中可加入澄清石灰水B.反應(yīng)結(jié)束后取甲瓶中樣液加入重鉻酸鉀溶液，出現(xiàn)橙色C.甲瓶中添加的葡萄糖濃度越高，越有利于酵母菌的繁殖D.甲瓶酵母菌培養(yǎng)液配好后立即連接乙瓶，可減少實驗誤差15.下面分別是真核細胞內(nèi)呼吸作用的過程和“探究酵母菌細胞呼吸的方式”裝置圖，請據(jù)圖回答：（1）圖一中①過程發(fā)生的場所是________，圖一中能產(chǎn)生ATP的過程有________（填序號）。其中X代表__________、Y代表__________。（2）花盆里的土壤板結(jié)后，需要及時松土，其目的是促進_______（填序號）過程的進行，有利于植物對無機鹽離子的吸收。（3）圖二甲裝置中NaOH溶液的作用是_____________。乙裝置中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，其目的是___________。（4）圖二中的實驗結(jié)束時，取少量酵母菌培養(yǎng)液A和培養(yǎng)液B，分別加入酸性的重鉻酸鉀溶液，其中B呈現(xiàn)_____________，說明該種呼吸方式的產(chǎn)物有_______________。

答案以及解析1.答案：C解析：A、厭氧呼吸的產(chǎn)物有酒精和CO2或者乳酸，可以用酸性重鉻酸鉀檢測厭氧呼吸產(chǎn)生的酒精，酸性重鉻酸鉀不能檢測乳酸和CO2，A錯誤；B、葡萄糖需要在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進入線粒體進一步分解，B錯誤；C、劇烈運動導(dǎo)致氧氣供應(yīng)不足，肌肉細胞無氧呼吸強度增大，產(chǎn)生的乳酸大量積累而導(dǎo)致肌肉酸痛，因此提倡有氧運動可減少因劇烈運動導(dǎo)致的乳酸堆積，C正確；D、水果(如新鮮荔枝)、蔬菜應(yīng)儲存在低氧、一定濕度和零上低溫的環(huán)境下，D錯誤。故選C。2.答案：B解析：儲藏果蔬過程中，需要減少有機物的消耗，即降低呼吸作用（包括有氧呼吸和無氧呼吸），而果實主要進行有氧呼吸，其次還能進行無氧呼吸，故采用降低氧氣含量的措施，以減弱果蔬的呼吸作用，B正確，ACD錯誤。故選B。3.答案：D解析：線粒體不能直接利用葡萄糖，在離體的線粒體懸浮液中加入物質(zhì)“X”后，發(fā)現(xiàn)線粒體中有二氧化碳釋放，表明在線粒體中進行了有氧呼吸的第二階段，有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水結(jié)合生成二氧化碳和[H]，并合成少量的ATP，因此加入的物質(zhì)“X”是丙酮酸。D符合題意。故選D。4.答案：C解析：由圖可知，F(xiàn)GF21可以促進ATP含量的提升，增加線粒體數(shù)量、促進有氧呼吸、提升ATP合成酶活性均可提升ATP含量，而促進無氧呼吸會使ATP含量減少，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。5.答案：C解析：A、有氧呼吸第二階段消耗水，第三階段產(chǎn)生水，A正確；B、無氧呼吸將葡萄糖分解為乳酸或酒精和CO2，該過程既不消耗氧氣，也不消耗水，B正確；C、有氧呼吸第三階段釋放的能量多于前兩個階段，無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP，C錯誤；D、有氧呼吸和無氧呼吸釋放的能量均主要以熱能形式散失，D正確。故選C。6.答案：B解析：A、人體細胞厭氧呼吸不產(chǎn)生CO2，需氧呼吸產(chǎn)生CO2，場所是線粒體基質(zhì)，故人體細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所只有線粒體，A錯誤；B、O2參與需氧呼吸的第三階段，與前兩個階段產(chǎn)生的[H]結(jié)合生成水，同時釋放大量能量，B正確；C、人體細胞厭氧呼吸只有第一階段能產(chǎn)生ATP第二階段不產(chǎn)生ATP，C錯誤；D、進行厭氧呼吸時，葡萄糖中的大部分能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物(如乳酸)中，D錯誤。故選B。7.答案：A解析：A、葉綠體在光反應(yīng)中產(chǎn)生還原劑NADPH，線粒體在有氧呼吸中產(chǎn)生NADH，兩者均為還原劑但種類不同，A正確；B、葉綠體的ATP在類囊體膜產(chǎn)生，線粒體的ATP在內(nèi)膜產(chǎn)生，B錯誤；C、暗反應(yīng)依賴光反應(yīng)提供的ATP和NADPH，夜晚無無法進行暗反應(yīng)，C錯誤；D、線粒體通過有氧呼吸第二階段（基質(zhì)）產(chǎn)生CO2，無氧條件下細胞進行無氧呼吸（細胞質(zhì)基質(zhì)），線粒體不參與，D錯誤。故選A。8.答案：B解析：A、需氧呼吸第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，而圖中的膜進行的是電子傳遞鏈過程，是線粒體內(nèi)膜不是線粒體外膜，A錯誤；B、從圖中可以看到，H+通過ATP合成酶從膜間隙轉(zhuǎn)運到基質(zhì)，同時ATP合成酶催化ADP和Pi合成ATP，所以ATP合成酶既具有催化作用，又具有轉(zhuǎn)運H+作用，B正確；C、葡萄糖經(jīng)過糖酵解形成丙酮酸后才能進入線粒體進行需氧呼吸后續(xù)階段，葡萄糖的濃度會影響糖酵解的速率，進而影響需氧呼吸后續(xù)階段，包括圖中這一階段的反應(yīng)速率，C錯誤；D、合成的ATP可用于細胞中的各項吸能反應(yīng)，而不是放能反應(yīng)，D錯誤。故選B。9.答案：C解析：A、上述實驗是對比實驗，甲、乙均為實驗組，A錯誤；B、兩個裝置中酵母菌產(chǎn)生CO2的場所不相同，甲中酵母菌產(chǎn)生二氧化碳的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，乙中酵母菌產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)，兩個裝置都可檢測到pH下降，B錯誤；C、乙裝置中酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳比甲裝置中酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳多，若X為溴麝香草酚藍，則乙裝置中溶液先變成黃色，C正確；D、由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色翻譯，因此實驗結(jié)束后才可以加入酸性重鉻酸鉀檢測酒精是否產(chǎn)生，D錯誤。故選C。10.答案：D解析：A、人在長時間劇烈運動過程中，雖然同時進行需氧呼吸和厭氧呼吸，但人體主要依賴需氧呼吸提供能量，厭氧呼吸只是輔助，A錯誤；B、人體細胞需氧呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體，厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，所以產(chǎn)生CO2的場所只有線粒體，B錯誤；C、乳酸脫氫酶能催化[H]將丙酮酸還原為乳酸，C錯誤；D、糖類、脂肪和蛋白質(zhì)這三類物質(zhì)的水解產(chǎn)物——單糖、甘油和脂肪酸以及氨基酸等通過多種途徑進入細胞呼吸過程被氧化分解，釋放出所儲存的能量。脂肪先分解成甘油和脂肪酸，甘油形成一個三碳化合物后進入糖酵解，脂肪酸則進一步被分解，D正確。故選D。11.答案：A解析：A、若不慎受傷，應(yīng)選擇消毒透氣的紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口，防止破傷風(fēng)桿菌等厭氧菌繁殖，A錯誤；B、由于人體細胞無氧呼吸不消耗氧氣，也不釋放二氧化碳，且有氧呼吸消耗的氧氣量與釋放的二氧化碳量相等，因此在馬拉松長跑的過程中，人體CO2釋放量與O2消耗量之比為1∶1，B正確；C、在儲藏糧食、新鮮蔬菜和水果時，應(yīng)降低環(huán)境溫度、降低氧氣含量，降低呼吸作用，C正確；D、給土壤中耕松土可促進根系呼吸，釋放大量的能量，進而有利于礦質(zhì)元素的吸收（吸收礦質(zhì)元素的方式為主動運輸，需要消耗能量），D正確。故選A。12.答案：D解析：根據(jù)題意,糖酵解是葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸的過程,葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì),故催化糖酵解系列反應(yīng)的酶存在于酵母細胞的細胞質(zhì)基質(zhì),A正確;供氧充足的條件下細胞進行有氧呼吸,丙酮酸進入線粒體產(chǎn)生CO2的同時可產(chǎn)生大量的NADH,即[H],B正確；供氧充足的條件下,細胞中ATP含量升高,而ATP對糖酵解相關(guān)酶的活性有抑制作用,即細胞質(zhì)基質(zhì)中ATP/ADP增高對糖酵解速率有抑制作用,C正確；供氧不足的條件下細胞進行無氧呼吸,NAD+和NADH的轉(zhuǎn)化速度減慢且糖的消耗會增加,D錯誤。13.答案：A解析：A、無氧呼吸的第二階段沒有ATP產(chǎn)生，圖中能生成ATP的代謝過程有①③，A錯誤；B、物質(zhì)Y為CO2，可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，B正確；C、根據(jù)分析可知，過程②為有氧呼吸第二階段和⑤為無