2019版高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 课时跟踪检测(九)ATP与细胞呼吸.doc

2019 版高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 课时 跟踪检测(九)ATP 与细胞呼吸
一、选择题 1.(2018·北京市平谷区一模)下列关于叶肉细胞内 ATP 的描述,正确的是( A.ATP 的结构决定了其在叶肉细胞中不能大量储存 B.光合作用产生的 ATP 可以为 Mg 进入叶肉细胞直接提供能量 C.ATP 水解失掉两个磷酸基团后,可以作为逆转录的原料 D.葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解,可以产生大量 ATP 解析:选 A ATP 的结构决定了其在细胞内的含量很少;植物叶肉细胞吸收 Mg 的方式 是主动运输, 需要消耗来自呼吸作用产生的 ATP 提供能量, 光合作用产生的 ATP 只能用于暗 反应;ATP 水解,失去两个磷酸后为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为转录的原料之一;葡萄糖水 解为丙酮酸发生在细胞质基质中。 2.(2017·三门峡市二模)磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中,是一种高能磷酸 化合物,ATP 和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化,转化式如下, 磷酸肌酸(C~P)+ADP===ATP+肌酸(C) 下列相关叙述错误的是( )
2+ 2+

)

A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质 B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP 与 ADP 的相互转化相偶联 C.肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下使 ATP 的含量保持相对稳定 D.可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如 GTP、CTP 等 解析:选 A ATP 是细胞内的直接能源物质,磷酸肌酸不是细胞内的直接能源物质;据 题干可知,磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP 和 ADP 的相互转化相偶联;肌肉收缩时,磷酸 肌酸可转化为 ATP,故可使 ATP 的含量保持相对稳定;生物体内还存在着其他的高能磷酸化 合物,如 GTP、CTP 等。 3.下列关于细胞呼吸的叙述错误的是( )

A.有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物有丙酮酸 B.叶肉细胞中细胞呼吸产生的 ATP 不能用于光合作用的暗反应 C.无氧呼吸释放少量能量,不彻底氧化产物中储存有能量未释放 D.人体长时间的剧烈运动中肌肉细胞产生 CO2 的量多于 O2 的消耗量 解析:选 D 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,都能形成中间产物丙酮酸;叶肉细 胞中光合作用暗反应需要的 ATP 来自光反应,不能由细胞呼吸提供;与有氧呼吸相比,无氧 呼吸释放的能量较少, 未释放出来的能量储存在不彻底氧化产物中; 人体细胞无氧呼吸的产 物是乳酸,无 CO2 产生,人体细胞在有氧呼吸过程中,O2 消耗量等于 CO2 的生成量,因此人

体长时间的剧烈运动中肌肉细胞产生的 CO2 量等于 O2 的消耗量。 4.下列细胞结构,在细胞呼吸过程中不能产生 CO2 的是( A.肝细胞的线粒体基质 B.乳酸杆菌的细胞质基质 C.酵母菌的线粒体基质 D.水稻根细胞的细胞质基质 解析:选 B 人体肝细胞和酵母菌的线粒体基质内可以进行有氧呼吸的第二阶段,将丙 酮酸和水彻底分解成 CO2 和[H];乳酸杆菌在细胞质基质中进行无氧呼吸,产物是乳酸,没 有 CO2;水稻根细胞的细胞质基质内可以进行无氧呼吸,产生酒精和 CO2。 5 .(2018·兰州月考) 下列关于人体细胞呼吸 (呼吸底物为葡萄糖)的叙述,错误的是 ( ) A.消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸比有氧呼吸产生的[H]少 B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸产生 ATP 的 C.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境 pH 的相对稳定 D.细胞呼吸时,有机物中的能量是逐步释放的 解析:选 B 消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的[H]的比例是 4∶24;人 体成熟的红细胞进行无氧呼吸,不能进行有氧呼吸;由于人体血浆中含有缓冲物质,所以剧 烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境 pH 的相对稳定;细胞呼吸时,有机物中的能 量是逐步释放的。 6.下图表示有氧呼吸的过程,其中关于过程①和过程②的叙述,正确的是( ① ② 葡萄糖― ― →丙酮酸― ― →CO2+H2O+能量 A.均需要酶的催化 C.均释放大量能量 B.均需要氧气的参与 D.均在线粒体中进行 ) )

解析:选 A 过程①为有氧呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行,过程②为有氧呼吸 的第二、三阶段,场所分别是线粒体基质和线粒体内膜,均需要酶的催化;有氧呼吸的第三 阶段需要氧气的参与,释放大量能量。 7. (2017·北京昌平区期末)野生型酵母菌在线粒体内有氧呼吸酶作用下产生的[H]可与 显色剂 TTC 结合,使酵母菌呈红色。呼吸缺陷型酵母菌缺乏上述相关酶。下列相关叙述错误 的是( )

A.TTC 可用来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌 B.呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸也可产生[H] C.呼吸缺陷型酵母菌无法合成 ATP D.呼吸缺陷型酵母菌丙酮酸在细胞质基质被分解

解析:选 C 酵母菌是兼性厌氧微生物,既可进行有氧呼吸,也可进行无氧呼吸。 8.(2018·福州质检)甲、乙两个三角瓶中有等量葡萄糖液,向甲加入一定量的酵母菌, 向乙加入由等量酵母菌研磨过滤后获得的提取液(不含酵母细胞)。 一段时间后, 甲乙均有酒 精和 CO2 的产生。下列分析错误的是( )

A.甲乙两个反应体系中催化酒精产生的酶种类相同 B.随着反应的持续进行,甲瓶内酶的数量可能增多 C.甲乙两个反应体系中产生等量酒精所消耗的葡萄糖量相同 D.实验结果支持巴斯德“发酵必须有酵母细胞存在”的观点 解析:选 D 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,甲、乙两个反应体系中都能产生酒 精,说明都进行了无氧呼吸,而参与无氧呼吸的酶种类相同;酶是活细胞产生的,甲瓶中活 的酵母菌在生长繁殖过程中会产生酶,故随反应的持续进行,甲瓶内酶的数量可能增多;酵 母菌通过无氧呼吸产生酒精,甲乙两个反应体系中,产生等量酒精所消耗的葡萄糖量相同; 乙反应体系中不含酵母细胞, 也能进行酒精发酵, 故实验结果否定了巴斯德“发酵必须有酵 母细胞存在”的观点。 9.(2018·宁德质检)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响, 结果如下图。下列叙述正确的是( )

A.20 h 内,果肉细胞产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.50 h 后,30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O2,密闭罐中 CO2 浓度会增加 C.50 h 后,30 ℃的有氧呼吸速率比 2 ℃和 15 ℃慢,是因为温度高使酶活性降低 D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大 解析:选 B 果肉细胞不能进行光合作用,其产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体; 50 h 后,30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸 已将 O2 消耗殆尽, 以后仅进行无氧呼吸, 故密闭罐中 CO2 浓度会增加; 由于酶具有最适温度, 若超过最适温度,有氧呼吸速率会降低。 10.(2018·长春普高调研)如图表示玉米种子在暗处萌发初期淀 粉和葡萄糖含量的变化情况,在此环境中约经过 20 天左右幼苗死亡, 并被细菌感染而腐烂。下列分析正确的是( A.图中表示葡萄糖变化情况的曲线是乙 B.种子萌发过程中有机物总量的变化趋势为越来越少 )

C.在此环境下种子萌发过程中会发生光合作用和细胞呼吸 D.幼苗被细菌感染后,便没有 CO2 释放 解析:选 B 玉米种子在暗处萌发初期,淀粉会不断水解为葡萄糖,导致淀粉的含量下 降,葡萄糖的含量上升,因此图中表示葡萄糖变化情况的曲线是甲;种子萌发过程中因细胞 呼吸不断消耗有机物,所以有机物的总量越来越少;在暗处,种子萌发过程中不会发生光合 作用;细菌的细胞呼吸也可释放 CO2。 11.如图是酵母菌呼吸作用实验示意图,相关叙述正确的是( )

A.条件 X 下葡萄糖中能量的最终去向有两处:即 ATP 中的化学能、散失的热能 B.条件 Y 下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生 CO2 和水 C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液 D.物质 a 产生的场所为线粒体基质和细胞质基质 解析:选 D 根据产物酒精判断条件 X 为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分 储存在酒精中,一部分储存在 ATP 中,大部分以热能形式散失;线粒体不能利用葡萄糖;检 测酒精的试剂甲为酸性重铬酸钾溶液;物质 a 是 CO2,图中无氧呼吸产生 CO2 的场所为细胞 质基质,有氧呼吸产生 CO2 的场所为线粒体基质。 12.(2018·德阳二诊)科学家用含不同浓度 NaF 的水溶液喂养小白鼠,一段时间后,测 量小白鼠细胞代谢产热量及细胞内的 ATP 浓度, 分别获得细胞内的 ATP 浓度数据和产热量曲 线。下列分析错误的是( ) NaF 浓度 (10 g/mL) A组 B组 C组 0 50 150
-6

ATP 浓度 (10 mol/L) 2.97 2.73 1.40
-4

A.该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的 ATP 浓度 B.高浓度的 NaF 组产热量峰值和 ATP 浓度均低于对照组 C.NaF 对细胞代谢产生 ATP 有抑制作用

D.该实验采用了空白对照和相互对照 解析:选 B 结合题意分析可知,该实验的测量指标有两个:细胞产热量和细胞内 ATP 的浓度。 高浓度 NaF 组(即 C 组)的细胞产热量高于对照组(即 A 组), 细胞内 ATP 浓度低于对 照组。从表格中数据分析可知,NaF 对细胞代谢产生 ATP 有抑制作用。该实验有空白对照组 A 组和不同浓度的 NaF 实验组(B 组和 C 组)相互对照。 二、非选择题 13. (2018·保定一模)如图表示酸雨对大豆种子萌发时能量代谢影响的实验结果, 请回 答:

(1)该实验的目的是:____________________________________________。 (2)种子中 ATP 含量属于该实验研究的________变量。为了排除无关变量的干扰,各组 种子的实验应在______________________环境中进行。 (3)分析 5~7 天种子中 ATP 含量降低的原因:____________________。 (4)由图可知,酸雨可能通过______________________________阻碍大豆种子的萌发。 解析:(1)实验的自变量为不同 pH 的酸雨,因变量为 ATP 含量和呼吸速率,该实验的目 的是探究不同 pH 的酸雨对大豆种子 ATP 含量和呼吸速率的影响。 (2)种子中 ATP 含量属于该 实验研究的因变量。实验的无关变量包括温度、氧气浓度、光照等,实验应在其他条件相同 且适宜的黑暗环境中进行。(3)5~7 天时种子代谢旺盛,细胞的分裂、分化需要消耗较多的 ATP。(4)由图可知,酸雨 pH 越低,大豆种子 ATP 含量和呼吸速率越低,说明酸雨可能通过 抑制种子呼吸速率,降低 ATP 含量来抑制种子萌发。 答案:(1)探究不同 pH 的酸雨对大豆种子 ATP 含量和呼吸速率的影响 (2)因 其他条件相同且适宜的黑暗 (3)ATP 的消耗量增加 (4)抑制种子呼吸速率,降低 ATP 含量 14.(2017·成都二模)为探究高浓度 CO2 对冷藏水果细胞呼吸的影响,研究人员将等量 新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中, 一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组), 另一个加 入等量的含高浓度 CO2 的空气(CO2 处理组),两组都在 4 ℃条件下贮藏。以后每 10 天(d)取 样一次,测定其单位时间内 CO2 释放量(mol)和 O2 吸收量(mol),计算二者的比值得到如图所 示曲线(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。回答下列问题:

(1)实验过程中,0~10 d 内蓝莓细胞呼吸产生 ATP 最多的场所是____________;10 d 后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了 CO2 外,还有________;20 d 后 CO2 处理组蓝莓细胞产 生 CO2 的场所是___________________________________________________________。 (2)实验结果显示,10 d 后未处理组蓝莓的 CO2/O2 的值逐渐上升,出现这种结果的原因 是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 根据实验结果推测,高浓度 CO2 处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的________作用。 解析:(1)据图可知,在 0~10 d 内,两个冷藏箱中 CO2/O2 的值基本不变,且等于 1, 说明该时间段内蓝莓细胞只进行有氧呼吸, 因此 0~10 d 内蓝莓细胞呼吸产生 ATP 最多的场 所是线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段产生 ATP 最多)。10 d 后未处理组蓝莓细胞呼吸既有有 氧呼吸,其产物为 CO2 和水,又有无氧呼吸,其产物有 CO2 和酒精。20 d 后 CO2 处理组冷藏 箱中 CO2/O2 的值大于 1,说明蓝莓细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,所以其产生 CO2 的场所有线粒体基质和细胞质基质。(2)10 d 后未处理组蓝莓的 CO2/O2 的值逐渐上升,出现 这种结果的原因是密闭冷藏箱中 O2 浓度逐渐降低,蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸 逐渐增强。根据实验结果推测,高浓度 CO2 处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用。 答案:(1)线粒体内膜 水和酒精 线粒体基质和细胞质基质 (2)密闭冷藏箱中 O2 浓

度逐渐降低,蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强 抑制 15.(2018·大连一模)在自然界中,洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造 成“低氧胁迫”。 不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。 研究人员采用无土栽培的方法, 研究了低氧胁迫对两个黄瓜品种(A、 B)根系细胞呼吸的影响, 测得第 6 天时根系中丙酮酸和 乙醇含量,结果如下表所示。 请回答: 实验处理 结果 项目 丙酮酸(μ mol·g ) 乙醇(μ mol·g )
-1 -1

正常通气 品种 A 0.18 2.45

正常通气品 种B 0.19 2.49

低氧品种 A 0.21 6.00

低氧品种 B

0.34 4.00

(1) 黄 瓜 细 胞 产 生 丙 酮 酸 的 场 所 是 ______________ , 丙 酮 酸 分 解 产 生 乙 醇 的 过 程 ________(填“能”或“不能”)生成 ATP。

(2)由表中信息可知, 正常通气情况下, 黄瓜根系细胞的呼吸方式为________________, 低氧胁迫下,黄瓜根系细胞________受阻。 (3)实验结果表明, 品种 A 耐低氧能力比 B 强, 其原因可基于下图(图为对上表中实验数 据的处理)做进一步解释。请在下图中相应位置绘出表示品种 B 的柱形图。

解析:(1)丙酮酸是细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)第一阶段的产物,该过程的场所是 细胞质基质。丙酮酸分解产生乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段,此过程不能生成 ATP。 (2)表中信息显示:对于同一品种的黄瓜而言,低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇,且 低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下,而乙醇是无氧呼吸的产 物,说明正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,低氧胁迫下, 黄瓜根系细胞有氧呼吸受阻。(3)将柱形图所示的品种 A 的丙酮酸或乙醇的含量与表中品种 A 在正常通气、低氧情况下的丙酮酸或乙醇的含量对比可推知:柱形图所示的品种 A 的丙酮 酸或乙醇的含量=低氧情况下丙酮酸或乙醇的含量-正常通气情况下的丙酮酸或乙醇的含 量,所以在绘制表示品种 B 的柱形图时,图中品种 B 的丙酮酸的含量= 0.34 - 0.19 = 0.15(μ mol·g ),乙醇的含量=4.00-2.49=1.51(μ mol·g ),相应的图形见答案。 答案:(1)细胞质基质 不能 (2)有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸
-1 -1

(3)


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