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1、第9讲 细胞的能量“通货”-ATP ATP的主要来源-细胞呼吸 基础题1下列关于ATP的叙述中，不正确的是()A一分子ATP水解掉两个磷酸基团后即成为组成RNA的基本单位之一B细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C在生命活动旺盛的细胞中，线粒体和ATP的含量都较多D有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量均只有少部分储存在ATP中解析：选C。在生命活动旺盛的细胞中，线粒体的含量都较多，但ATP在细胞内的含量较少，它通过快速的合成和水解来满足能量供应需求，C项错误。2(2016山东临沂模拟)下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是()Aa过程的完成一定伴随H2
2、O和CO2的生成B在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸C人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体D人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响解析：选D。a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程，无氧呼吸过程不产生H2O，无氧呼吸中的乳酸途径也不产生CO2；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸；c过程表示ATP水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所；在人体内，肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快，故a过程会受到二者的影响。3下图中、代表有氧呼吸的相关场所，甲代表有关物质，下列相关叙述正确的是() C6H12O
3、6甲CO2A和都具有双层生物膜B中所含的酶在乳酸菌中都能找到C和中都能产生HD甲一定进入线粒体解析：选C。据图可判断，图中、分别表示有氧呼吸第一、二阶段的场所，为细胞质基质，主要为线粒体基质(或原核生物的细胞膜)，甲代表丙酮酸，A项错误；中含有与有氧呼吸有关的酶，而乳酸菌是厌氧菌，不含有与有氧呼吸有关的酶，B项错误；有氧呼吸的第一、二阶段都能产生H，C项正确；进行有氧呼吸的原核生物细胞中无线粒体，D项错误。4(2016安徽灵璧一中月考)测定下列哪一项，可简便而且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式()A有无酒精生成B有无水生成C有无有机物消耗DO2消耗量与CO2生成量的比值解析：选D。O2消耗
4、量与CO2生成量可以简便、准确测定，若二者比值等于1，则小麦种子进行的是有氧呼吸；若比值为0则小麦种子进行的是无氧呼吸，若比值在01之间，则小麦种子有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。5(2016江苏泰州一模)如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径，有关说法正确的是()A催化过程的酶均分布于细胞质基质B过程中均有ATP生成C过程均能发生在酵母细胞中D过程中的二氧化碳产生于线粒体内膜上解析：选C。图中过程是有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段，会产生少量H和ATP；或过程是发生在细胞质基质中的无氧呼吸第二阶段，无ATP产生，B错误；过程为有氧呼吸第二、三阶段，发生场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，A错误
5、；有氧呼吸过程中CO2产生于第二阶段，发生在线粒体基质中，D错误。6在物质的量相等的情况下，下列哪种物质在细胞代谢过程中释放的能量最少()A葡萄糖分解成乳酸B葡萄糖分解成CO2和H2OC丙酮酸彻底氧化分解 DATP水解成ADP和Pi解析：选D。1 mol葡萄糖分解成乳酸释放能量为196.65 kJ，可形成2 mol ATP，其余散失；1 mol葡萄糖分解成CO2和H2O释放能量为2 870 kJ，形成38 mol ATP，其余散失；1 mol 丙酮酸彻底氧化分解释放的能量，形成18 mol ATP，其余散失；1 mol ATP水解成ADP和Pi，释放30.54 kJ能量。A、B、C三项都属于呼
6、吸作用的过程，都有大于一个的ATP产生，所以均多于ATP水解释放的能量。7下图表示温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述错误的是()A从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜解析：选C。图甲显示，在B点对应的温度下，二氧化碳释放量最大，这说明这一温度下细胞呼吸最旺盛；温度通过影响呼吸作用酶的活性来影响呼吸作用；图乙中DE段随着氧气浓度增大，无氧呼吸逐渐减弱；图乙中E点对应的氧气浓度下，二氧化碳释放量
7、最少，细胞呼吸弱，贮藏水果和蔬菜时有利于减少呼吸作用消耗有机物。8下列生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸知识的叙述，不正确的是()A提倡慢跑，可防止因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力B用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一C利用谷氨酸棒状杆菌及发酵罐生产味精的过程中需要严格控制通气(无氧)D作物种子贮藏前需要干燥，主要是通过减少水分以抑制细胞呼吸解析：选C。慢跑过程中肌细胞内氧气供应充足，可避免因无氧呼吸产生的肌肉酸胀乏力，A正确；酵母菌发酵过程中，因有大量二氧化碳的产生，pH会逐渐降低，从而引起酶活性的变化，这是引起酵母菌死亡的原因之一，B正确；谷氨酸棒状杆菌是好
8、氧菌，在发酵过程中要不断地通入无菌空气，C错误；作物种子在贮藏前需要干燥，使其散失大量自由水，以抑制细胞呼吸减少有机物消耗，D正确。9图甲为不完整的呼吸作用示意图，图乙为线粒体结构模式图。请据图回答下列问题：(1)图甲中X代表的物质是_，E代表的物质可能是_。(2)图甲中有氧呼吸的途径是_，其中产生能量最多的是_阶段(填字母)。(3)图甲中C、D阶段发生的场所依次对应图乙中的_(填序号)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_，写出有关的反应式_。(5)叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有_层，通过这些膜的方式是_。解析：由图分析可知图乙中的是线粒体内膜
9、，是线粒体基质，是线粒体外膜；图甲中的A、C、D分别代表了细胞呼吸第一阶段反应、有氧呼吸第二阶段反应(在线粒体基质中进行)、有氧呼吸第三阶段反应(在线粒体内膜上进行)。有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。图中的X应为丙酮酸，E为酒精和二氧化碳。叶绿体中产生的氧气通过自由扩散方式进入到相邻细胞中被利用的过程中，氧气分子通过的生物膜共有6层(两层叶绿体膜、两层细胞膜和两层线粒体膜)。答案：(1)丙酮酸酒精和二氧化碳(2)A、C、DD(3)(4)无氧呼吸C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量(5)6自由扩散10(2016湖南六校联考)两个课外活动小组分别对酵母菌细胞呼吸作用进行了如下探究实验。请分
10、析作答：(1)甲组想探究的问题是：酵母菌是否在有氧和无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套实验装置，如图1(AD)所示：请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号依次是：_。B瓶中澄清的石灰水还可用_代替。(2)乙组利用图2所示装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。若想达到实验目的，还必须设置对照实验，对照实验装置设计为(装置编号为3)_。预测实验结果并得出相应实验结论：_。解析：(1)设置有氧条件要通入空气，且需除去空气中的CO2以防止其对实验结果造成干扰，所以有氧条件下的装置序号是CAB(或CBAB)。
11、CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，所以B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替。(2)图2所示装置中的NaOH溶液能够吸收CO2，弯管内红色液滴移动的距离反映出酵母菌有氧呼吸消耗的氧气量，无法检测酵母菌是否进行了无氧呼吸，所以欲探究酵母菌的细胞呼吸类型，还必须设置对照实验。对照实验装置(装置编号为3)设计为：将图2装置中的10%NaOH溶液用等量的清水(或蒸馏水)代替，其他条件与装置2相同。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，有氧呼吸消耗的O2量与释放的CO2量相等，无氧呼吸不消耗O2。若酵母菌只能进行有氧呼吸，装置2内因O2不断被消耗导致气体压强降低
12、，液滴向左移动，装置3的液滴不移动；若酵母菌只能进行无氧呼吸，装置2内产生的CO2被10%NaOH溶液吸收，气体压强不变，液滴不移动，装置3内酵母菌无氧呼吸释放的CO2导致气体压强增大，液滴向右移动；若酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸同时进行，分析可知，装置2的液滴向左移动，装置3的液滴向右移动。答案：(1)CAB(或CBAB)溴麝香草酚蓝水溶液(2)等量的清水(或蒸馏水)代替10%NaOH溶液，其他条件与装置2相同若装置2的液滴向左移动，装置3的液滴不移动，则酵母菌只能进行有氧呼吸；若装置2的液滴不移动，装置3的液滴向右移动，则酵母菌只能进行无氧呼吸；若装置2的液滴向左移动，装置3的液滴向右移动，
13、则酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸提升题11(2016南京师大附中期中)酶和ATP是细胞生命活动中两种重要的化合物，绝大多数生命活动都与它们密切相关，但也有“例外”。下列人体生命活动中，属于这种“例外”的是()A肝脏细胞吸收组织液中的氧气B线粒体中的H与O2结合C吞噬细胞吞噬并水解衰老的细胞D体液免疫中浆细胞合成并分泌抗体解析：选A。氧气进出细胞是通过自由扩散，是不需要酶和ATP参与的，A符合题意。12动物细胞中，葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列说法正确的是()A乙来源于甲和C6H12O6，丙和丁代表不同化合物B有氧条件下，过程发生在线粒体基质中C过程发生在线粒体内膜上，可产生大量能
14、量D用18O标记C6H12O6，在物质丙中可检测到18O解析：选C。本题主要考查细胞呼吸的过程。动物细胞无氧呼吸的产物为乳酸，而过程有CO2生成，过程有O2的消耗，再结合有氧呼吸过程图解可以判定：甲、乙、丙分别代表丙酮酸、H、水。过程分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段，丁属于第二阶段的底物，因此丁代表水，即丙、丁均为水，属于同一种化合物。过程是有氧呼吸第一阶段，发生于细胞质基质中。过程为有氧呼吸第三阶段，发生于线粒体内膜上，产生大量能量。有氧呼吸第三阶段产生的丙(水)中的氧全部来自外部氧气。13(2016湖南师大附中月考)酵母菌进行细胞呼吸时，测得其释放的CO2和消耗的O2之比为53，若以酵母
15、菌单位时间内消耗的葡萄糖的量来表示呼吸强度，此时()A酵母菌只进行无氧呼吸B酵母菌只进行有氧呼吸C酵母菌的有氧呼吸强度比无氧呼吸大D酵母菌的无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的2倍解析：选D。酵母菌呼吸产生的二氧化碳多于吸收的氧气，因此细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸；释放的CO2和消耗的O2之比为53，其中有氧呼吸释放的CO2为3，则无氧呼吸释放的CO2为2，根据酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的反应式，计算出二者所消耗的葡萄糖分别为0.5和1，因此酵母菌的无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的2倍。14(2016河南中原名校一模)近年来“有氧运动”成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求
16、相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是()Aab段为需氧呼吸，bc段为需氧呼吸和厌氧呼吸，cd段为厌氧呼吸B运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量C厌氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中D若运动强度长时间超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力解析：选D。由图可知在cd段是需氧呼吸和厌氧呼吸共存，故A错误。运动强度大于c后，肌肉细胞产生的二氧化碳量与氧气消耗量相同，因为厌氧呼吸不产生二氧化碳，故B错误。厌氧呼吸产生的能量大部分以热能散失，部分在ATP中，还有部分在乳酸中，
17、故C错误。若运动强度长时间超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力，故D正确。15(2016江苏泰州姜堰期中)某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中，每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量，记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是()A实验结束时，消耗葡萄糖较多是甲发酵罐B甲、乙两发酵罐分别在第4 h和第0 h开始进行无氧呼吸C甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养厌氧型生物D该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量解析：选A。实验结束时，甲发酵罐利用6 mol氧气，有氧呼吸消耗1 m
18、ol葡萄糖，生成18 mol酒精，需要消耗9 mol葡萄糖，甲发酵罐总共消耗10 mol葡萄糖，乙发酵罐只进行无氧呼吸生成15 mol酒精，消耗7.5 mol葡萄糖，所以消耗葡萄糖较多是甲发酵罐，A正确；甲、乙两发酵罐分别在第2 h和第0 h开始进行无氧呼吸，B错误；甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养兼性厌氧型生物，C错误；该实验没有相关的对照实验，不能证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精产量的结论，D错误。16(2016银川一中月考)有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示。请回答下列相关问题：氧浓度(%)abcd产生CO2的
19、量(mol)912.51530产生酒精的量(mol)96.560(1)由上表可知，酵母菌的细胞呼吸方式为_。(2)氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为_mol。(3)氧浓度为c时，有_%的葡萄糖用于酒精发酵(保留小数点后一位)。(4)氧浓度为a时，酵母菌是否进行了有氧呼吸？为什么？_。(5)经测定，酵母菌消耗的葡萄糖中，仅有1.5%用于自身生长和繁殖等生命活动，那么98.5%的葡萄糖则用于_。(6)请在下图中画出接种后，培养瓶中O2和酒精含量的变化趋势的曲线：(氧气用实线表示，酒精用虚线表示)解析：(1)氧浓度为a、b、c时能产生酒精，说明酵母菌能进行无氧呼吸；氧浓度为d时产生CO2但不产生
20、酒精，说明酵母菌能进行有氧呼吸。(2)氧浓度为b时产生了酒精6.5 mol，则无氧呼吸产生的CO2为6.5 mol，多余的CO2(12.56.56)为有氧呼吸产生的。(3)氧浓度为c时，产生酒精6 mol，则无氧呼吸产生的CO2为6 mol，而CO2释放总量为15 mol，因此有氧呼吸产生的CO2为9 mol，据无氧呼吸反应简化式C6H12O62C2H5OH2CO2计算知，3 mol葡萄糖用于无氧呼吸；据有氧呼吸反应简化式C6H12O66CO2，计算可知葡萄糖的消耗量为1.5 mol，则酒精发酵所占比例为3/(31.5)66.7%。(4)氧浓度为a时，产生了CO2和酒精，且二者的摩尔数相等，说明只进行了无氧呼吸，不进行有氧呼吸。(5)酵母菌利用葡萄糖经无氧呼吸产生酒精和CO2，合成少量ATP。(6)密封后，随着有氧呼吸的进行，O2逐渐被消耗，随着O2量减少，无氧呼吸强度逐渐加大，产生的酒精量逐渐增多。答案：(1)既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸(2)6(3)66.7(4)没进行有氧呼吸。因为此时产生的酒精和CO2的摩尔数相等(5)形成酒精等产物(6)如图6