重難點05酶、ATP以及細胞呼吸知識點一：酶1、對比實驗指設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對比結果的比較分析，來探究各種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗稱為對比實驗。對比實驗不設對照組，均為實驗組。2、酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA。3、酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠遠高于無機催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應的進行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復，高溫、過酸、過堿可以使酶的空間結構發生改變，使酶永久性的失活）。知識點二：ATP1、腺苷三磷酸（ATP）是由腺嘌呤、核糖和3個磷酸基團連接而成，水解時釋放出能量較多，是生物體內最直接的能量來源。2、ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱為ATP，其結構式是：A-P～P～P。A-表示腺苷、T-表示三個、P-表示磷酸基團。“～”表示高能磷酸鍵。ATP是一種含有高能磷酸鍵的有機化合物，它的大量化學能就儲存在高能磷酸鍵中。ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個高能磷酸鍵。ATP是生命活動能量的直接來源，但本身在體內含量并不高。ATP與ADP間能迅速地相互轉化的原因是ATP末端磷酸基團穩定性較低，當ATP在ATP酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結合，從而使后者發生變化，ATP也就變成了ADP；而ADP在有關酶的作用下，可以接受能量，同時與Pi結合，重新變成ATP。3、ATP來源于光合作用和呼吸作用。放能反應一般與ATP的合成相聯系，吸能反應一般與ATP的水解相聯系。ATP是一種高能磷酸化合物，在細胞中，它能與ADP的相互轉化實現貯能和放能，從而保證了細胞各項生命活動的能量供應。生成ATP的途徑主要有兩條：一條是植物體內含有葉綠體的細胞，在光合作用的光反應階段生成ATP；另一條是所有活細胞都能通過細胞呼吸生成ATP。ATP水解釋放的能量可以用于各項生命活動。知識點三：細胞呼吸1、與無氧呼吸相比，有氧呼吸釋放的能量多，人體能量的主要來源是有氧呼吸過程；2、人體無氧呼吸的產物是乳酸。場所：細胞質基質線粒體是真核細胞主要細胞器（動植物都有），程粒狀、棒狀，具有雙膜結構，內膜向內突起形成嵴，內膜基質和基粒上有與有氧呼吸有關的酶，含少量的DNA、RNA，在機能旺盛的細胞中含量多。有氧呼吸的三階段：有氧呼吸可以分為三個階段：第一階段：在細胞質的基質中，反應式：C6H12O62C3H4O3+4NADH+少量能量；第二階段：在線粒體基質中進行，反應式：2C3H4O3+6H2O6CO2+20NADH+少量能量;第三階段：這一階段需要氧的參與，是在線粒體內膜上進行的，反應式：24NADH+6O212H2O+大量能量。細胞呼吸原理的應用1.種植農作物時，疏松土壤能促進根細胞有氧呼吸，有利于根細胞對礦質離子的主動吸收；2.利用酵母菌發酵產生酒精的原理釀酒，利用其發酵產生二氧化碳的原理制作面包、饅頭；3.利用乳酸菌發酵產生乳酸的原理制作酸奶、泡菜；4..稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而變黑、腐爛；5.皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，破傷風芽孢桿菌容易大量繁殖，引起破傷風；6.提倡慢跑等有氧運動，是不致因劇烈運動導致氧的不足，使肌細胞因無氧呼吸產生乳酸，引起肌肉酸脹乏力；7.糧食要在低溫、低氧、干燥的環境中保存；8.果蔬、鮮花的保鮮要在低溫、低氧、適宜濕度的條件下保存。知識點四：顏色反應1、CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。根據石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可以檢測酵母菌培養CO2的產生情況。2、橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇（酒精）發生化學反應，變成灰綠色。會考查細胞呼吸過程、條件、原料及產物及實驗分析能力，考查酶在細胞代謝中的作用的知識、酶的概念和特性，同時會以有氧氣呼吸為基礎，考查學生信息獲取與應用能力，以上就要求學生能熟練設計、分析實驗，同時運用所學知識結合題中提取的關鍵信息進行綜合分析。（建議用時：30分鐘）一、單選題1．（2022·江蘇省如皋中學）dATP與ATP結構相似，區別是其中所含的五碳糖為脫氧核糖。下列說法錯誤的是（）A．含有兩個特殊的不穩定的化學健 B．能為DNA合成提供直接能源2．人體如果長時間處于缺氧環境會出現心慌、呼吸困難、全身乏力等癥狀，原因是人在缺氧的環境中細胞呼吸的方式發生了改變。下列相關敘述不正確的是（）A．有氧呼吸減弱，導致細胞釋放的能量減少B．無氧呼吸增強，導致細胞產生大量乳酸，引起肌肉酸脹乏力C．無氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量D．由于O2缺乏，有氧呼吸第一階段產生的丙酮酸減少，影響第二、三階段的進行3、下圖為酵母菌和人體細胞呼吸流程圖，下列敘述正確的是（）A．若用18O標記葡萄糖，則產物a中會檢測到放射性B．條件Y下，產生物質a使溴麝香草酚藍水溶液變黃色C．酵母菌物質b產生的場所有線粒體基質、細胞質基質D．條件X下酵母細胞呼吸時，葡葡糖中的能量主要以熱能形式散失4、關于酶與ATP的敘述正確的是（）A．某種酶經蛋白酶處理后活性不變，推斷其組成成分中含有脫氫核糖B．酶的催化效率無論在什么條件下總是高于無機催化劑C．酶形成需要消耗ATP，ATP的形成也需要酶的催化D．酶應在最適溫度和最適pH條件下保存5、在過氧化氫酶催化下，H2O2分解釋放的O2與愈創木酚反應生成茶褐色產物；氧氣產生越多，溶液顏色越深。為探究pH對酶活性的影響，某研究小組運用比色法，測定了5min內茶褐色產物量的變化，結果見圖。下列敘述不正確的是（）A．先將過氧化氫酶和反應物分別在不同pH值條件下處理，一段時間后再混合B．依據0～1min的曲線斜率，可比較不同pH條件下的酶活性C．pH值5～8的處理組，反應結束時的產物相對量是不同的D．當pH為3時過氧化氫酶因空間結構被破壞而失活6、德國化學家畢希納把酵母細胞放在石英砂里用力研磨。加水攪拌再進行過濾，得到不含酵母菌細胞的提收液，在這些汁液中加入葡萄塘，一段時間后就冒出氣泡且有酒味出現，他將醇母菌細胞中引起發酵的物質稱為釀酶。以下分析錯誤的是（）A．釀酶能夠與雙縮脲試劑反應顯紫色B．酵母細胞被研磨破裂后釀酶依然有活性C．汁液中產生酒味的原因是酵母菌無氧呼吸的結果D．酵母菌發酵產物可用酸性重鉻酸鉀檢測，顏色由藍變綠再變黃7、下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置，下列敘述錯誤的是（）A．a瓶中的NaOH溶液可以吸收輸入空氣中的CO2B．與b瓶相比，d瓶中酵母菌的增殖速率較小C．若向d瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液后呈橙色，則說明有酒精生成D．若甲、乙裝置產生等量的CO2，則消耗葡萄糖的質量比為1：38、細胞內的磷酸果糖激酶（酶Р）催化下列反應：果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1，6-二磷酸+ADP。這是細胞有氧呼吸第一階段的重要反應。下圖為高、低兩種ATP濃度下酶Р與果糖-6-磷酸濃度的關系。下列敘述正確的是（）A．細胞內酶Р催化的反應發生在線粒體中B．一定范圍內，果糖-6-磷酸濃度與酶Р活性呈負相關C．低ATP濃度在一定程度上抑制了酶P的活性D．酶Р活性受到有氧呼吸產物ATP的反饋調節9、某小組為了探究現存的水稻種子是否有活性，他們將吸水膨脹的種子200粒放在加有溴麝香草酚藍的瓊脂凝膠培養皿中培養，觀察瓊脂凝膠的顏色變化而做出判斷。下列說法錯誤的是（）A．活種子呼吸作用產生的CO2可使其周圍凝膠呈現黃色B．若種子周圍的凝膠保持藍色則可判定該種子沒有活性C．吸水膨脹種子的細胞中結合水比例上升，細胞代謝加快D．溫度等培養條件會影響瓊脂凝膠顏色變化的快慢10、某研究小組在探究酵母菌的細胞生理活動時，收集了酵母菌生長增殖的資料，設計實驗裝置并進行實驗（1～4試管加入等量的溴麝香草酚藍水溶液），結果如下圖所示。探究的問題不可能是（）A．酵母菌有氧呼吸、無氧呼吸產生CO2的多少B．酵母菌進行細胞呼吸的最適溫度是多少C．酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產生CO2嗎D．酵母菌在無氧呼吸中是否產生乙醇11、人體進食后，小腸微絨毛外側葡萄糖由于二糖的水解而濃度局部高于細胞內，這部分葡萄糖能通過GLUT2轉運；非進食后的大部分葡萄糖利用Na＋順濃度進入細胞所提供的能量，通過SGLT1轉運，過程如圖1所示。葡萄糖的轉運速率與腸腔中葡萄糖濃度關系如圖2所示。據此分析錯誤的是（）A．圖1中的IM代表小腸絨毛細胞膜上的麥芽糖酶B．葡萄糖通過SGLT1進入小腸細胞不消耗ATP，但屬于主動運輸C．由圖2可知，葡萄糖濃度高時主要以主動運輸的方式進入細胞D．同一細胞可以不同的方式吸收葡萄糖，其結構基礎是載體的種類不同12、線粒體外膜上的孔蛋白為親水通道，分子量較小的物質可自由通過。丙酮酸進入線粒體的過程如下圖所示，下列敘述錯誤的是（）A．丙酮酸通過協助擴散穿過線粒體外膜B．丙酮酸借助H+濃度梯度通過線粒體內膜C．線粒體內膜上既有載體蛋白也有酶D．缺氧時丙酮酸將在細胞質基質中徹底氧化分解二、非選擇題13、科學家因早期發現凡是耗能多的細胞，線粒體也較多，且線粒體在細胞內耗能部位聚集，故認為線粒體是有氧呼吸的場所。將酵母菌破碎后離心獲得細胞質基質和線粒體，通入18O2，進行以下實驗：試管加入的細胞成分加入的反應物各試管變化情況1細胞質基質+線粒體添加14C標記的葡萄糖葡萄糖的量減少，有1CO2、H218O2的生成2細胞質基質添加14C標記的葡萄糖葡萄糖的量減少，有14C標記的丙酮酸、[H]的生成3線粒體懸液添加14C標記的葡萄糖葡萄糖的量②4線粒體懸液添加①反應物的量減少，有14CO2、H218O的生成(1)本實驗中利用___________方法追蹤物質的運行。(2)表中①加入的反應物是___________，3號試管中葡萄糖的量②變化情況是___________。(3)比較2號和3號試管，說明______________________；比較3號和4號試管，說明___________。通過上述分析與推理，據此推斷有氧呼吸的場所是______________________。(4)在熒光素酶的催化作用下，熒光素接受ATP提供的能量后發出熒光。若1、2、3號試管中添加等量的葡萄糖，再分別加入熒光素和熒光素酶，其中發出熒光較強的是___________號試管。14、如圖為“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗裝置圖，C、E瓶為澄清石灰水，請據圖分析：(1)酵母菌便于用來研究細胞呼吸的不同方式的原因是___________________。(2)A瓶加入的試劑是________，其目的是___________________。(3)B中酵母菌細胞呼吸的場所為________________。(4)該實驗還可以根據________________（試劑）變成黃色時間長短，檢測酵母菌培養液中CO2的產生情況。15、長期的高血壓會引起心肌細胞中線粒體的功能障礙，使心臟功能下降。某研究小組以高血壓大鼠為實驗對象，探究有氧運動對心肌細胞線粒體功能的影響。(1)在線粒體中，丙酮酸被分解為_____和_____，在一系列線粒體復合酶的作用下，后者與O2在_____上結合生成H2O，釋放大量能量。若復合酶I活性降低，O2會生成大量活性氧（RO