知识点4 细胞呼吸
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知识点4 细胞呼吸
1.(2016·北京高考T2) 葡萄酒酿制期间, 酵母细胞内由ADP 转化为ATP 的过程
( )
A. 在无氧条件下不能进行
B. 只能在线粒体中进行
C. 不需要能量的输入
D. 需要酶的催化
【解题指南】解答本题需要注意两点:
(1)ATP合成所需要的场所、条件。
(2)细胞呼吸与ATP 形成的关系。
【解析】选D 。本题主要考查果酒的制作中发酵原理与ATP 的形成过程。酵母菌是兼性厌氧生物, 在葡萄酒酿制期间, 酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP,A 项错误; 酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质, 此时由ADP 转化为ATP 的过程发生在细胞质基质中,B 项错误; 在有关酶的催化作用下,ADP 与一个游离的Pi 结合同时吸收能量形成ATP,C 项错误,D 项正确。
2.(2016·上海高考·T15) 人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体, 适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有 ( )
①酒精 ②乳酸 ③CO 2 ④H 2O ⑤ATP
A. ①③⑤ B. ②④⑤
C. ①③④⑤ D. ②③④⑤
【解析】选D 。白肌细胞含少量线粒体, 可以进行有氧呼吸和无氧呼吸, 无氧呼吸的产物为乳酸和ATP, 有氧呼吸的产物为CO 2、H 2O 、ATP, 故D 项正确。
3.(2016·江苏高考·T23) 突变酵母的发酵效率高于野生型, 常在酿酒工业发酵
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中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程, 下列相关叙述错误的是(多选)
(
)
A. 突变酵母乙醇代谢途径未变
B. 突变酵母几乎不能产生[H]
C. 氧气充足时, 野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D. 通入氧气后, 突变酵母产生ATP 的主要部位是线粒体
【解题指南】解答本题的重要信息是:突变酵母可以进行无氧呼吸或进行有氧呼吸的第一阶段, 但是不能进行有氧呼吸的第二和第三阶段。
【解析】选B 、D 。本题主要考查细胞呼吸的场所与过程。突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径,A 项正确。突变酵母细胞中可进行葡萄糖→丙酮酸的转化过程, 而该代谢途径产生[H],B项错误。在氧气充足时, 野生型酵母可进行正常的有氧呼吸, 酵母菌通过出芽增殖形成大量的新个体; 突变体不能进行正常的有氧呼吸, 产生能量少, 酵母菌的增殖速率慢,C 项正确。突变酵母产生ATP 的主要部位是细胞质基质,D 项错误。
4.(2016·海南高考·T26) 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动, 使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题
:
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(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以 的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后, 种子中的水主要是以 的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ, 种子吸水速率 (填“大于”“小于”或“等于”) 阶段Ⅰ, 呼吸速率 (填“大于”“小于”或“等于”) 阶段Ⅰ。
(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测, 水分可经过细胞膜中的 、 从细胞外进入细胞内。
【解析】本题主要考查水的存在形式、细胞呼吸与水的关系及细胞吸水过程。
(1)植物细胞中水有两种存在形式, 即自由水和结合水, 自由水容易失去, 风干种子细胞中的水主要是以结合水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后, 种子中的水主要是以自由水的形式存在。
(2)从吸水量的变化趋势可推知, 在阶段Ⅱ种子吸水速率小于阶段Ⅰ, 吸水后自由水含量上升, 呼吸速率大于阶段Ⅰ。
(3)细胞膜上有水通道蛋白, 水分子可由此进入细胞, 另外水分子也可通过渗透作用由磷脂(或脂质) 双分子层进入细胞。
答案:(1)结合水 自由水 (2)小于 大于
(3)磷脂(或脂质) 双分子层 水通道(其他合理答案亦可)
5.(2016·天津高考T10) 天津独流老醋历史悠久、独具风味, 其生产工艺流程如下图。
(1)在糖化阶段添加酶制剂需要控制反应温度, 这是因为酶 。
(2)在酒精发酵阶段, 需添加酵母菌。在操作过程中, 发酵罐先通气, 后密闭。通气能提高 的数量, 有利于密闭时获得更多的酒精产物。
(3)在醋酸发酵阶段, 独流老醋采用独特的分层固体发酵法, 发酵30天。工艺如下。
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①发酵过程中, 定期取样测定醋酸杆菌密度变化, 趋势如图。
据图分析, 与颠倒前相比,B 层醋酸杆菌在颠倒后, 密度变化的特点是 。由此推测, 影响醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是
。
②乳酸含量高是独流老醋风味独特的重要成因。发酵过程中, 发酵缸中 层的醋醅有利于乳酸菌繁殖, 积累乳酸。
③成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少, 主要原因是发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化, 加剧了不同种类乳酸菌的 , 淘汰了部分乳酸菌种类。
【解题指南】(1)图示信息:生产工艺流程中“先进行酒精发酵, 后进行醋酸发酵”, 曲线图中“前15天,A 层醋酸杆菌密度变化明显; 后15天,B 层醋酸杆菌密度变化明显”。
(2)解题关键:分析三种微生物的代谢类型, 酵母菌是兼性厌氧型, 醋酸杆菌是需氧型, 乳酸菌是厌氧型。
【解析】本题主要考查酶的催化条件、酵母菌、醋酸杆菌和乳酸菌的代谢类型。
(1)在糖化阶段添加酶制剂, 需要控制反应温度, 原因是酶在最适温度条件下催化能力最强。
(2)先通气可促进酵母菌的有氧呼吸, 使酵母菌快速增殖。
(3)①图中A 与B 层颠倒后,B 层醋酸杆菌获得的氧气较为充足, 营养物质充分,pH 适宜, 醋酸杆菌繁殖速度加快, 数量增多, 并且最后达到稳定。因此影响其密度变化的主要环境因素为氧气、营养物质、pH 。
②乳酸菌属于厌氧菌, 颠倒前的B 层和颠倒后的A 层有利于乳酸菌繁殖, 积累乳
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酸。
③发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化, 加剧了不同种类乳酸菌的竞争, 淘汰了部分乳酸菌种类, 使成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少。
答案:(1)在最适温度条件下催化能力最强
(2)酵母菌
(3)①先快速增长后趋于稳定 氧气、营养物质、pH
②颠倒前的B 层和颠倒后的A(或不翻动, 或下)
③种间竞争(或竞争)