生物必修一：双基限时练17ATP的主要来源——细胞呼吸

双基限时练(十七) ATP的主要来源——细胞呼吸
一、选择题(每题4分，共52分)
1．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列有关的描述不正确的是()
A．CO2可使澄清的石灰水变浑浊
B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
解析橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。

答案 C
2．对线粒体有关内容的叙述中，不正确的是()
A．线粒体内膜的某些部位形成嵴有利于功能的完成
B．生长和代谢旺盛的细胞线粒体数量多
C．普遍存在于真核细胞和原核细胞的细胞质中
D．在细胞内的需能部位线粒体比较集中
解析线粒体内膜上的嵴扩大了内膜的面积，有利于酶与底物接触，有利于催化反应快速完成。

生长和代谢旺盛部位需能多，线粒体数量必定多。

活细胞中的线粒体往往可以定向运动到代谢比较旺盛的部位，如精子的尾部含线粒体数量多，但原核细胞无线粒体。

答案 C
3．关于有氧呼吸的叙述，错误的是()
A．主要在线粒体内进行
B．与无氧呼吸的全过程不完全相同
C．释放出的能量较多
D．产物为二氧化碳、酒精或乳酸
解析有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质进行，第二、第三阶段在线粒体进行，所以说主要在线粒体中进行，第一阶段与无氧呼吸相同，1 mol葡萄糖有氧呼吸释放的能量有2 780 kJ，1 mol葡萄糖无氧呼吸释放的能量只有196.65 kJ，有氧呼吸的最终产物是CO2和水。

答案 D
4．在试管内，葡萄糖经燃烧产生水和二氧化碳时，会释放能量；在生物体内，葡萄糖亦可氧化成水和二氧化碳并释放能量。

下列有关等量的葡萄糖在试管或生物体内完全氧化释放能量的叙述，正确的是()
A．在试管内的反应会产生较多的能量
B．两种情况产生的能量一样多，且都可产生ATP
C．两种情况所产生的能量一样多，且都以热的方式释放出
D．两种情况所产生的能量一样多，在试管内，以热的方式释放出；但在生物体中，有些能量可储存在ATP分子中
解析葡萄糖在体内氧化分解释放的能量与体外燃烧释放的能量是相等的，在体内分解只有一部分能量以热能形式散失，而体外燃烧时能量均以热能形式在短时间内释放出来。

答案 D
5．关于真核细胞呼吸正确的说法是()
A．无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C．无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体
D．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
解析A项，无氧呼吸和有氧呼吸是有机物氧化分解的两种类型；B项，完全无氧的环境中，无氧呼吸强度较大，损失减小不是最低程度；C项，无氧呼吸的酶只存在于细胞质基质中。

答案 D
6．提取鼠肝细胞的线粒体作为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，没有测到氧的消耗，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧的消耗量又较大。

下列叙述中与实验结果不符合的是()
A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C．葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D．水是在细胞质基质中生成的
解析有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段中[H]与O2结合，才有水的生成。

答案 D
7．生物体吸收的O2用于()
A．在线粒体中合成CO2
B．在细胞质中与氢结合成水
C．部分形成CO2，部分与氢结合成水
D．在线粒体中与氢结合成水
解析有氧呼吸的过程：第一步，在细胞质基质中进行的反应是一分子的葡萄糖分解形成两分子的丙酮酸，同时产生少量的[H]和少量的ATP；第二步，进入线粒体基质的丙酮酸进一步分解成CO2和[H]，同时产生少量的ATP，部分
水也参与了反应。

第三步，前两步产生的[H]在线粒体内膜上和氧气结合，在产生水的同时，释放大量的能量并储存在ATP中。

答案 D
8．下列有关有氧呼吸的叙述正确的是()
A．线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸B．第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和ATP
C．第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的[H]和ATP
D．第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP
解析有氧呼吸分如下步骤。

第一阶段：葡萄糖变为丙酮酸，产生少量[H]和少量的能量，在细胞质基质中进行；第二阶段：丙酮酸与水结合形成二氧化碳、[H]和少量的ATP，在线粒体基质中进行；第三阶段：一、二阶段产生的[H]与氧气结合产生水，产生大量ATP，在线粒体内膜上进行。

线粒体是有氧呼吸的主要场所，但一些原核生物是需氧型生物，没有线粒体，细胞质内存在有氧呼吸酶，仍然可以进行有氧呼吸。

答案 D
9．细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是()
A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④
B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
解析真核细胞进行有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行，第二、第三阶段是在线粒体中进行。

答案 B
10．植物在有氧呼吸和无氧呼吸过程中，产生同样数量ATP所消耗葡萄糖的摩尔数是()
A．前者是后者的9倍B．后者是前者的9倍
C．前者是后者的19倍D．后者是前者的19倍
解析植物的有氧呼吸和无氧呼吸都能释放能量，生成ATP，生成同样数量ATP需要转移的能量也应相等。

消耗等量的葡萄糖，1 mol的葡萄糖经有氧呼吸可释放2 870 kJ的能量，其中1 161 kJ的能量储存在ATP(相当于38 mol ATP)中，其余以热量的形式散失了；而经无氧呼吸仅释放出196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP(相当于2 mol ATP)中，有氧呼吸生成ATP 是无氧呼吸的19倍。

反过来，生成同样数量的ATP，无氧呼吸所消耗葡萄糖的摩尔数是有氧呼吸的19倍。

本题从能量角度来考查对有氧呼吸和无氧呼吸的理解。

答案 D
11．一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。

下列叙述错误的是()
A.氧浓度为a 时，只进行无氧呼吸
B ．氧浓度为b 时，经有氧呼吸产生的CO 2为0.6 mol
C ．氧浓度为c 时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D ．氧浓度为d 时，只进行有氧呼吸
解析 酵母菌呼吸作用产生的C 2H 5OH 的物质的量可以表示无氧呼吸的强度，CO 2的物质的量可以表示呼吸总强度，CO 2与C 2H 5OH 的物质的量的差值
表示有氧呼吸的强度。

当氧浓度为c 时，消耗的葡萄糖中，用于酒精发酵的为23。

答案 C
12．如下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中的二氧化碳的释放量，据图判断下列说法不正确的是( )
A ．图中乙曲线表示在不同氧气浓度下氧气吸收量
B ．图中甲曲线表示在不同氧气浓度下无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量
C ．氧浓度为d 时该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸
D ．若甲代表的细胞呼吸方式在氧浓度为b 时消耗了A mol 的葡萄糖，则乙
代表的细胞呼吸方式在氧浓度为b 时消耗的葡萄糖为A 2
mol 解析 起点为0，即无氧时无CO 2释放，可知乙为氧气吸收量曲线(等于有氧呼吸CO 2释放量)，根据相应的反应式中物质的量的关系计算可知，氧浓度为
b 时有氧呼吸消耗葡萄糖为A 3。

答案 D
13．在a 、b 、c 、d 条件下，测得某植物种子萌发时CO 2和O 2体积变化的相对值如下表，若反应物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是( )
A.a 条件下，呼吸产物除CO 2外还有酒精和乳酸
B ．b 条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C ．c 条件下，无氧呼吸最弱
D ．d 条件下，产生的CO 2全部来自线粒体
解析 a 条件下仅有无氧呼吸，呼吸产物除CO 2外还有酒精；b 条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O 2产生体积为3的CO 2，消耗葡萄糖相对量为0.5，无氧呼吸产生体积为5的CO 2，消耗葡萄糖相对量为
2.5。

d 条件下只有有氧呼吸，无氧呼吸为零，产生的CO 2全部来自线粒体。

答案 D
二、问答题(共48分)
14．(24分)下图是有氧呼吸过程图解，请依图回答问题：
(1)写出1、2、3所代表的物质名称。

1．________，2.________，3.________。

(2)写出4、5、6所代表的能量的多少(填“大量能量”或“少量能量”)。

4．________，5.________，6.________。

(3)有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________。

(4)人体内血红蛋白携带的O2进入组织细胞的线粒体内至少要通过________层生物膜。

(5)如果O2供应不足，则人体内C6H12O6的分解产物是_______，释放的能量________，反应场所是________。

解析图示中1、4应为有氧呼吸第一阶段产物即丙酮酸和少量能量；3、5为第二阶段产物即CO2和少量能量，2、6为有氧呼吸第三阶段产物，分别为H2O和大量能量，人体内血红蛋白携带的氧气进入组织细胞的线粒体需穿越红细胞膜、毛细血管壁(两层膜)、组织细胞膜及线粒体双层膜共6层生物膜；人体内无氧呼吸产物为乳酸。

答案(1)丙酮酸水二氧化碳
(2)少量能量少量能量大量能量
(3)线粒体丙酮酸
(4)6
(5)乳酸少细胞质基质
15．(24分)将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。

把等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别放入甲、乙、丙3支试管中(如下图所示)，分别进行以下四项独立的实验，请回答：
(1)实验一：向三支试管中分别滴加等量(1 mol)的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲________，乙________，丙________。

(填写题后提供的选项)
(2)实验二：向三支试管中分别滴加等量(2 mol)的丙酮酸，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲________，乙________，丙________。

(填写题后提供的选项)
(3)实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲________，乙________，丙________。

(填写题后提供的选项)
(4)实验四：向三支试管中分别滴加等量的荧光素(萤火虫尾部提取的可以发光的物质)。

重复实验一和实验二，从理论上讲，发光最强的是实验________中的________试管。

供选答案：
A．H2O＋CO2B．乙醇＋CO2
C．丙酮酸D．无反应
解析(1)实验一，葡萄糖在甲中首先完成呼吸作用的第一阶段，产生丙酮
酸，因有氧存在，发酵作用受抑制，丙酮酸在细胞质基质中无法按无氧呼吸的过程转化为酒精和二氧化碳。

乙中由于没有使葡萄糖分解成丙酮酸的酶，因而不能进入线粒体完成反应；丙中含有催化有氧呼吸和无氧呼吸的各种酶且氧气充足，因而丙中的葡萄糖最终被分解为二氧化碳和水。

(2)实验二，加入的丙酮酸，因有氧存在，发酵作用受抑制；在乙中丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为二氧化碳和水；在丙中的过程同实验一。

(3)实验三，在无氧条件下重复实验一。

在隔绝空气的条件下，甲经发酵作用产生乙醇、CO2；乙不能进行有氧呼吸；丙由原来的有氧呼吸改为无氧呼吸。

(4)由于荧光素的发光是将化学能转变成光能，需消耗ATP。

因而有机物分解放出的能量越多发光越强。

有氧呼吸放出的能量远远高于无氧呼吸。

在答题时应注意以下两点：①答题时应注意所给的条件(反应物、有氧或无氧)及其在该条件下对应的所能发生的反应，有氧呼吸、无氧呼吸的第一阶段相同，产物均为丙酮酸，均在细胞质基质中进行，无氧呼吸的第二阶段继续在细胞质基质中完成，而有氧呼吸的第二阶段在线粒体内进行。

两者必须以丙酮酸为起始反应物。

应特别注意细胞质基质既是进行有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的场所，同时还是进行无氧呼吸第二阶段的场所。

②应注意发酵作用的特点：在有氧存在的条件下，发酵作用受到抑制。

此外，应知道在有氧呼吸、无氧呼吸的第一阶段，1 mol葡萄糖产生2 mol ATP，有氧呼吸进行有氧氧化生成大量ATP，而无氧呼吸的后续阶段不再产生ATP。

答案(1)C D A
(2)D A A
(3)B D B
(4)一丙。