知識點4 細胞呼吸1.(2016·北京高考T2)葡萄酒釀制期間,酵母細胞內(nèi)由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程()A.在無氧條件下不能進行B.只能在線粒體中進行C.不需要能量的輸入D.需要酶的催化【解題指南】解答本題需要注意兩點:(1)ATP合成所需要的場所、條件。(2)細胞呼吸與ATP形成的關(guān)系?！窘馕觥窟xD。本題主要考查果酒的制作中發(fā)酵原理與ATP的形成過程。酵母菌是兼性厭氧生物,在葡萄酒釀制期間,酵母菌可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP,A項錯誤;酵母菌無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),此時由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,B項錯誤;在有關(guān)酶的催化作用下,ADP與一個游離的Pi結(jié)合同時吸收能量形成ATP,C項錯誤,D項正確。2.(2016·上海高考·T15)人骨骼肌內(nèi)的白肌細胞含少量線粒體,適合無氧呼吸、進行劇烈運動。白肌細胞內(nèi)葡萄糖氧化分解的產(chǎn)物有()酒精乳酸CO2H2OATPA.B.C.D.【解析】選D。白肌細胞含少量線粒體,可以進行有氧呼吸和無氧呼吸,無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸和ATP,有氧呼吸的產(chǎn)物為CO2、H2O、ATP,故D項正確。3.(2016·江蘇高考·T23)突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型,常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。下圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過程,下列相關(guān)敘述錯誤的是(多選)()A.突變酵母乙醇代謝途徑未變B.突變酵母幾乎不能產(chǎn)生HC.氧氣充足時,野生型酵母種群增殖速率大于突變體D.通入氧氣后,突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是線粒體【解題指南】解答本題的重要信息是:突變酵母可以進行無氧呼吸或進行有氧呼吸的第一階段,但是不能進行有氧呼吸的第二和第三階段?！窘馕觥窟xB、D。本題主要考查細胞呼吸的場所與過程。突變酵母細胞能進行正常的乙醇代謝途徑,A項正確。突變酵母細胞中可進行葡萄糖丙酮酸的轉(zhuǎn)化過程,而該代謝途徑產(chǎn)生H,B項錯誤。在氧氣充足時,野生型酵母可進行正常的有氧呼吸,酵母菌通過出芽增殖形成大量的新個體;突變體不能進行正常的有氧呼吸,產(chǎn)生能量少,酵母菌的增殖速率慢,C項正確。突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是細胞質(zhì)基質(zhì),D項錯誤。4.(2016·海南高考·T26)水在植物的生命活動中具有重要作用。風干種子只有吸收足夠的水才能進行旺盛的代謝活動,使胚生長。小麥種子萌發(fā)過程中吸水量隨時間變化的趨勢如圖所示。回答下列問題:(1)植物細胞中的水通常以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。風干種子細胞中的水主要是以的形式存在。經(jīng)階段吸水后,種子中的水主要是以的形式存在。(2)在階段,種子吸水速率(填“大于”“小于”或“等于”)階段,呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”)階段。(3)從細胞膜組成和結(jié)構(gòu)的角度來推測,水分可經(jīng)過細胞膜中的、從細胞外進入細胞內(nèi)。【解析】本題主要考查水的存在形式、細胞呼吸與水的關(guān)系及細胞吸水過程。(1)植物細胞中水有兩種存在形式,即自由水和結(jié)合水,自由水容易失去,風干種子細胞中的水主要是以結(jié)合水的形式存在。經(jīng)階段吸水后,種子中的水主要是以自由水的形式存在。(2)從吸水量的變化趨勢可推知,在階段種子吸水速率小于階段,吸水后自由水含量上升,呼吸速率大于階段。(3)細胞膜上有水通道蛋白,水分子可由此進入細胞,另外水分子也可通過滲透作用由磷脂(或脂質(zhì))雙分子層進入細胞。答案:(1)結(jié)合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂質(zhì))雙分子層水通道(其他合理答案亦可)5.(2016·天津高考T10)天津獨流老醋歷史悠久、獨具風味,其生產(chǎn)工藝流程如下圖。(1)在糖化階段添加酶制劑需要控制反應溫度,這是因為酶。(2)在酒精發(fā)酵階段,需添加酵母菌。在操作過程中,發(fā)酵罐先通氣,后密閉。通氣能提高的數(shù)量,有利于密閉時獲得更多的酒精產(chǎn)物。(3)在醋酸發(fā)酵階段,獨流老醋采用獨特的分層固體發(fā)酵法,發(fā)酵30天。工藝如下。發(fā)酵過程中,定期取樣測定醋酸桿菌密度變化,趨勢如圖。據(jù)圖分析,與顛倒前相比,B層醋酸桿菌在顛倒后,密度變化的特點是。由此推測,影響醋酸桿菌密度變化的主要環(huán)境因素是。乳酸含量高是獨流老醋風味獨特的重要成因。發(fā)酵過程中,發(fā)酵缸中層的醋醅有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少,主要原因是發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的變化,加劇了不同種類乳酸菌的,淘汰了部分乳酸菌種類。【解題指南】(1)圖示信息:生產(chǎn)工藝流程中“先進行酒精發(fā)酵,后進行醋酸發(fā)酵”,曲線圖中“前15天,A層醋酸桿菌密度變化明顯;后15天,B層醋酸桿菌密度變化明顯”。(2)解題關(guān)鍵:分析三種微生物的代謝類型,酵母菌是兼性厭氧型,醋酸桿菌是需氧型,乳酸菌是厭氧型?！窘馕觥勘绢}主要考查酶的催化條件、酵母菌、醋酸桿菌和乳酸菌的代謝類型。(1)在糖化階段添加酶制劑,需要控制反應溫度,原因是酶在最適溫度條件下催化能力最強。(2)先通氣可促進酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌快速增殖。(3)圖中A與B層顛倒后,B層醋酸桿菌獲得的氧氣較為充足,營養(yǎng)物質(zhì)充分,pH適宜,醋酸桿菌繁殖速度加快,數(shù)量增多,并且最后達到穩(wěn)定。因此影響其密度變化的主要環(huán)境因素為氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH。乳酸菌屬于厭氧菌,顛倒前的B層和顛倒后的A層有利于乳酸菌繁殖,積累乳酸。發(fā)酵后期營養(yǎng)物質(zhì)消耗等環(huán)境因素的變化,加劇了不同種類乳酸菌的競爭,淘汰了部分乳酸菌種類,使成熟醋醅中乳酸菌的種類明顯減少。答案:(1)在最適溫度條件下催化能力最強(2)酵母菌(3)先快速增長后趨于穩(wěn)定氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、pH顛倒前的B層和顛倒后的A(或不翻動,或下)種間競爭(或競爭)4