练酷版高考生物一轮复习 课时跟踪检测(九)第三单元 细胞的能量供应和利 第2讲 ATP与细胞呼吸(第
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课时跟踪检测(九) ATP与细胞呼吸的过程
一、选择题
1.(2016·豫北四校二模)下列有关人体细胞内ATP的叙述,错误的是( )
A.一个ATP分子中含有两个高能磷酸键
B.人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与
C.内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATP
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
解析:选B 人体细胞能进行无氧呼吸,不需要氧气的参与,但产生的能量较少。
2.(2016·青岛模拟)下列关于细胞呼吸的叙述正确的是( )
A.种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化
B.细胞中ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸
C.细胞呼吸过程中产生CO2的场所是线粒体基质
D.检测CO2产生可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸
解析:选B 细胞中ATP的合成与分解保持动态平衡,ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸;细胞呼吸过程中产生CO2的场所不只是线粒体基质;乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2。
3.(2016·郑州模拟)ATP是细胞的能量“通货”,下列说法正确的是( )
A.ATP脱去2个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一
B.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
C.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解
D.黑暗条件下,植物细胞中只有线粒体可以产生ATP
解析:选B ATP脱去2个磷酸基团后,剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一;ATP是细胞的能量“通货”,生物需要的能量都可以由ATP提供;光合作用光反应阶段合成ATP的能量来自光能的转化,并没有有机物的氧化分解;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸均发生在细胞质基质中,葡萄糖分解生成丙酮酸释放少量能量,生成ATP。
4.(2016·太原一模)检测酵母菌细胞呼吸作用的产物,下列描述正确的是( )
A.如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊,则酵母菌只进行有氧呼吸
B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色,则酵母菌只进行无氧呼吸
C.无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌都能产生CO2
D.酵母菌发酵时不产生气体,但其发酵液能使重铬酸钾变灰绿色
解析:选C 澄清石灰水和溴麝香草酚蓝溶液都用于检测CO2,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,因此产生的气体使澄清的石灰水变混浊,或使溴麝香草酚蓝溶液变黄色,不能说明酵母菌的呼吸方式。
5.(2016·营口模拟)图表示细胞呼吸作用的过程,其中①~③代表
有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质,下列相关叙述正确的是( ) A.①和③都具有双层生物膜
B.①和②所含酶的种类相同
C.②和③都能产生大量ATP
D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
解析:选D 图中的①是细胞质基质,②是线粒体基质,③是线粒体内膜,甲是丙酮酸,乙是[H]。
6.(2016·泰安一模)下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②③④的酶均分布于细胞质基质
B.过程①②③④中均有ATP生成
C.过程①②③均能发生在酵母细胞中
D.过程③中的二氧化碳产生于线粒体内膜上
解析:选C ③为有氧呼吸的第二、三阶段,发生于线粒体,催化过程③的酶分布于线粒体基质和内膜上;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,有氧呼吸的第二、三阶段都会产生ATP,无氧呼吸第二阶段没有ATP的生成;酵母菌为兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸,也能进行酒精发酵,故过程①②③均能发生在酵母菌细胞中;有氧呼吸第二阶段发生于线粒体基质中,产生二氧化碳。
7.(2016·临沂一模)右图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图,有
关叙述错误的是( )
A.在一个活细胞中,时刻进行着过程①和②
B.过程①和②也可以发生在同一个细胞器内
C.过程①中需要的能量不是过程②释放的
D.维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量
解析:选D 活细胞中生命活动时刻需要消耗ATP提供的能量,需要时刻合成ATP;ATP 合成和水解可以发生在同一细胞器中,如叶绿体等;维持人体体温的热能来自体内有机物分解释放的化学能。
ATP合成所需的能量来自光合作用吸收和细胞呼吸释放,不是来自ATP水解释放。
8.(2016·西安模拟)下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中X、Y、
M、N代表物质。
下列叙述正确的是 ( )
A.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中
B.X→Y过程发生在细胞质基质中
C.M、N分别代表乳酸和酒精
D.Y、M、N中的氧元素均来自于X
解析:选B 糖原水解主要发生在肝细胞中;X是葡萄糖,Y是丙酮酸,X→Y过程是呼吸作用的第一阶段,发生在细胞质基质中;M是乳酸,N是水;水中的氧元素来自于O2。
9.(2015·鞍山二模)利用下图1实验装置,测得温度与酵母菌无氧呼吸速率的关系如图2。
下列相关叙述正确的是( )
A.试管中加水的主要目的是为细胞呼吸提供原料
B.将葡萄糖溶液煮沸的目的是除杂菌及排除氧气
C.可用溴麝香草酚蓝水溶液检测有无酒精产生
D.本实验说明25 ℃为酵母菌无氧呼吸的最适温度
解析:选B 试管中加水的主要目的是制造无氧环境和观察气泡;将葡萄糖溶液煮沸,可以杀灭杂菌并排除氧气;溴麝香草酚蓝水溶液可用于检测CO2,酸性的重铬酸钾可用于检测酒精;图2缺少温度大于25 ℃时的相关实验数据,故不能说明25 ℃为酵母菌无氧呼吸的最适温度。
10.(2015·张家口三模)下图表示生物体内发生的两个化学反应,请判断下列相关说法正确的是( )
A.ATP分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂
B.图中酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同
C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D.ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
解析:选B ATP是生命活动的直接能源物质,ATP水解时,远离A的高能磷酸键④最
易断裂;图中酶1为ATP水解酶,图2为ATP合成酶,二者种类不同,但二者的化学本质均为蛋白质;细胞中吸能反应所需的能量由ATP水解提供,而释放能量的反应(放能反应)则与ATP的合成反应相联系;细胞内ATP与ADP间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一,也存在于原核细胞中。
11.(2016·焦作模拟)下图为探究酵母菌细胞呼吸的实验装置,锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液,试管装有溴麝香草酚蓝溶液,从阀门通入的空气已去除CO2,实验过程其他条件适宜。
下列叙述错误的是( )
A.若打开阀门进行实验,探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响,则通入锥形瓶的O2属于无关变量
B.若关闭阀门进行实验,在酸性条件下,可用重铬酸钾检测锥形瓶的培养液中是否有乙醇产生
C.若打开阀门,在不同温度下进行实验,试管溶液颜色变化所需的时间越短,则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛
D.若关闭阀门,以乳酸菌替代酵母菌进行实验,试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄
解析:选D 乳酸菌无氧呼吸只能产生乳酸,不会产生CO2,因此试管中溶液颜色不会发生改变。
12.(2015·三亚二模)将一些苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。
当通入不同浓度的O2时,其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示。
若细胞呼吸的底物都是葡萄糖,则下列叙述错误的是( )
A.O2浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B.O2浓度为c时,苹果产生酒精的速率为0.3 mol/min
C.O2浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵
D.O2浓度为b时,较适宜于苹果的储藏
解析:选B O 2浓度为a 时,苹果的细胞呼吸为无氧呼吸,只在细胞质基质中进行;O 2浓度为c 时,无氧呼吸产生CO 2的速率为1.3-0.7=0.6 (mol/min),因此苹果产生酒精的速率为0.6 mol/min ;O 2浓度为d 时,有氧呼吸每分钟产生的CO 2的量为1.2 mol ,所以有氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol ,无氧呼吸每分钟产生的CO 2的量为0.4 mol ,所以无氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol ,故消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵;由表可知,O 2浓度为b 时,呼吸作用强度最低,故在表格中b 点的O 2浓度较适合苹果的储存。
二、非选择题
13.(2016·贵阳一模)下面的甲图为不完整的呼吸作用示意图,乙图为线粒体结构模式图。
请据图回答下列问题:
(1)甲图中X 代表的物质是________,E 代表的物质可能是________________。
(2)甲图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)甲图中C 、D 阶段发生的场所依次对应乙图中的________(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:由图分析可知乙图中的①是线粒体内膜,②是线粒体基质,③是线粒体外膜;甲图中的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 、D D (3)②①
(4)无氧呼吸 C 6H 12O 6――→酶 2C 2H 5OH +2CO 2+少量能量
(5)6 自由扩散
14.(2016·秦皇岛二模)ATP 既是神经元的能量“通货”,也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子。
一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质,还能释放ATP ,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。
ATP 作为信号分子的作用机理如图所示,请分析回答下列问题:
(1)人体细胞中的ATP来自________(生理过程),其分子结构简式是________________。
研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是________________。
(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是
________________________________________________________________________。
(3)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度(ug/mL)的X物质将细胞处理24 h,然后测量各组细胞内ATP的浓度(mmol/mL)和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如表所示:。
②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系_________________________
____________________________________________________________________。
③若用混有浓度为2 μg/mL的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)ATP可以来自细胞呼吸、光合作用。
在人体细胞内只有细胞呼吸。
ATP结构简式为:A-P~P~P。
(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的。
因此3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是腺苷。
(3)①“为了研究X物质对动物细胞的影响”,得出实验的自变量是X物质的浓度,因变量就是不同X物质浓度下细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。
②细胞的生命活动离不开能量,因此细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加。
③消化需要酶来催化,消化酶的合成和分泌需要消耗能量;氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输,需要消耗能量。
阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收。
答案:(1)细胞呼吸A—P~P~P ATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率②细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加③阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收
15.(2015·张家口三模)某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时,设计了如下实验:实验一:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。
向锥形瓶中分别加入适量的马铃薯块茎碎屑,安装成图甲装置。
每隔一段时间,从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液。
观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。
实验二:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。
向锥形瓶C中放入适量的马铃薯块茎碎屑,并向C瓶充入N2替代瓶中空气,安装成图乙装置,一段时间后,观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。
请回答下列问题:
(1)当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时,是否可以说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强?为什么?_____________________________________________________ _______________________________________________________________________。
(2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型,一种是能够产生酒精的无氧呼吸,另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸,并且马铃薯块茎在只有N2的条件下可以进行无氧呼吸。
则实验二的目的是________________;若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液________________,则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸,其反应式为_____________________。
(3)实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处,可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断,请给予修正:_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。
修正的理由是: ________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:实验一中马铃薯块茎碎屑中的过氧化氢酶分解过氧化氢产生O2,O2又被马铃薯块茎细胞呼吸利用,呼吸作用产物(CO2)是因变量,溴麝香草酚蓝水溶液是检验CO2的试剂。
溴麝香草酚蓝水溶液颜色由绿变黄,不一定是马铃薯呼吸速率加快,可能是呼吸时间长,CO2积累所致。
实验二是通过检测反应产物来确定马铃薯块茎无氧呼吸类型。
若产生酒精和CO2,溴麝香草酚蓝水溶液会变色。
若产生乳酸,则溴麝香草酚蓝水溶液不变色。
为消除实验误差,对马铃薯块茎要消毒,对实验装置要进行灭菌处理,避免微生物的呼吸作用影响实验结果,因为不同微生物的细胞呼吸产物不同。
答案:(1)不可以。
溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长,马铃薯块茎产生的CO 2总量较多引起的
(2)探究马铃薯块茎无氧呼吸的类型 不变色
C 6H 12O 6――→酶 2C 3H 6O 3+少量能量
(3)实验前应对马铃薯块茎进行消毒;B 瓶和C 瓶组装之前均需做灭菌处理 不同的微生物具有不同的呼吸类型,它们的存在会干扰实验结果。