高考生物一轮复习 必修一 第三单元 细胞的能量供应和利用 课后训练139.docx
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高考生物一轮复习必修一第三单元细胞的能量供应和利用课后训练139
基础课时案9 ATP与细胞呼吸的概念、类型及
过程
小题对点练
考点一 细胞的能量“通货”——ATP
1．（2014·山东济宁期末）能产生水和合成ATP的结构是
（ ）
A．核糖体B．线粒体内膜
C．叶绿体内膜D．类囊体膜
解析 理解产生ATP的生理过程是解题的关键。
核糖体是合成蛋白质的场所；氨基酸通过脱水缩合反应生成肽键和水，但要消耗ATP；在线粒体内膜上既有水的产生也有ATP的产生；叶绿体只在类囊体膜（非内膜）上产生ATP，但不产生水。
答案 B
2．细胞内ATP与ADP相互转变的过程中
（ ）
A．速率是稳定不变的B．都有水的产生
C．催化反应的酶不同D．反应的部位都相同
解析 在不同细胞中，ATP与ADP相互转变的速率是不同的；ATP和ADP相互转变过程中不都有水的产生；ATP和ADP相互转变时反应的部位不完全相同。
答案 C
3．（2013·河南郑州一模）ATP是细胞的能量“通货”，下列说法正确的
（ ）
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 ATP脱去2个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，其是RNA的基本组成单位之一；ATP与ADP是有机物，ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性；植物细胞中合成ATP所需的能量来自光合作用和呼吸作用，ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能；黑暗条件下，植物细胞中细胞质基质也可产生ATP。
答案 B
4．（创新题）如图ATP（甲）是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是
（ ）
A．在主动运输过程中，乙的含量会显著增加
B．甲→乙和丙→乙过程，起催化作用的酶空间结构相同
C．丙是DNA的基本组成单位之一
D．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
解析 生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡，A项错误；甲→乙过程是水解酶起作用，而丙→乙过程是合成酶起作用，酶的种类不同，空间结构不相同，B项错误；丙是RNA的基本组成单位之一，C项错误；ATP合成时要消耗磷酸（戊），D项正确。
答案 D
5．（2014·武昌区部分学校适应性考试）酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是一切生命活动的直接能源物质。
如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，下列说法不正确的是
（ ）
A．绿色植物叶肉细胞内，叶绿体和线粒体均能合成ATP，但两者合成ATP的用途不同
B．酶a～c催化的反应（底物的物质的量相同），产生⑤最少的是Ⅲ过程
C．酶a发挥作用时一般伴随着放能反应的进行
D．②是组成HIV遗传物质的单体之一
解析 酶a发挥作用时，一般伴随着需能反应的进行，C错误。
答案 C
考点二 细胞呼吸
6．（2014·北京西城一模，2）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 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，B正确；细胞呼吸过程中产生CO2的场所不只是线粒体基质，C错误；乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸，不产生CO2，D错误。
答案 B
7．下列关于无氧呼吸的说法正确的是
（ ）
A．马铃薯块茎和动物骨骼肌细胞只能进行无氧呼吸
B．无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同
C．在同一细胞内无氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸
D．无氧呼吸的两个阶段都产生ATP
解析 氧气充足时，马铃薯块茎、动物骨骼肌细胞均进行有氧呼吸，A错误；同一细胞只能进行一种无氧呼吸，C错误；无氧呼吸只有第一阶段产生ATP，D错误。
答案 B
8．如图为晴朗白天植物叶肉细胞的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是
（ ）
A．6来自叶绿体
B．3全部释放到大气中
C．产生的8主要用于合成ATP
D．催化2→3的酶全存在于线粒体内膜上
解析 由图示信息结合有氧呼吸过程分析可知，1表示葡萄糖，5表示还原氢，6表示氧气，2表示丙酮酸，4表示水，3表示二氧化碳，8表示有氧呼吸三个阶段产生的能量。
白天植物叶肉细胞有氧呼吸产生的3（二氧化碳）供应给叶绿体进行光合作用；释放的8（能量）多数以热能的形式散失，只有少部分用于合成ATP；催化2→3的酶存在于线粒体基质中；晴朗白天植物光合作用旺盛，叶肉细胞呼吸所需氧气来自光合作用。
答案 A
9．（2014·苏北四市调研）1861年巴斯德发现，利用酵母菌酿酒的时候，如果发酵容器存在氧气，会导致酒精产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。
直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是
（ ）
A．酒精＋O2→丙酮酸 细胞质基质
B．丙酮酸＋O2→CO2 线粒体基质
C．[H]＋O2→H2O 线粒体内膜
D．H2O→O2＋[H] 类囊体膜
解析 有氧呼吸中O2消耗于线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段。
答案 C
10．在人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述，最准确的是
（ ）
选项
呼吸类型
[H]的来源
[H]的用途
A
有氧呼吸
只来源于葡萄糖
用于生成水
B
有氧呼吸
来源于葡萄糖和水
用于生成水
C
无氧呼吸
来源于葡萄糖和水
用于生成乳酸
D
无氧呼吸
只来源于葡萄糖
用于生成酒精
解析 人体细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸的过程中，[H]来源于葡萄糖和水，其在第三阶段与氧结合生成水；人体细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸的过程中，[H]来源于葡萄糖，用于生成乳酸。
答案 B
11．（2014·安徽江南联考，2）下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是
（ ）
A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组
B．若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若C瓶和E瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
解析 D瓶酵母菌进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色，而B瓶酵母菌进行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现，故B错。
B瓶酵母菌进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变混浊较快（混浊量较大）；D瓶酵母菌进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变混浊较慢（混浊量较小），故C正确，D错误。
答案 C
12．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。
当通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示。
若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是
（ ）
氧浓度/%
a
b
c
d
e
CO2产生量/（moL·min－1）
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2的消耗量/（moL·min－1）
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A．氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B．氧浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.3mol·min－1
C．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有
用于酒精发酵
D．氧浓度为b时，较适宜于苹果的储藏
解析 氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸为无氧呼吸，只在细胞质基质中进行；氧浓度为c时，无氧呼吸产生二氧化碳的速率为1.3－0.7＝0.6（mol/min），因此苹果产生酒精的速率为0.6mol/min；氧浓度为d时，有氧呼吸每分钟产生的二氧化碳的量为1.2mol，所以有氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为
0.2mol，无氧呼吸每分钟产生的二氧化碳的量为0.4mol，所以无氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2mol，故消耗的葡萄糖中有
用于酒精发酵；由表可知，氧浓度为b时，呼吸作用强度最低，故在表格中b点的氧浓度较适合苹果的储存。
答案 B
大题冲关练
13．下表是某运动员在运动时血液中乳酸浓度的变化情况。
请回答下列问题。
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
5
5
5
38
71
90
82
61
39
35
26
23
20
（1）从表中数据可以看出，运动员的无氧呼吸从第________min时已经明显增强，第________min时血液中乳酸浓度出现下降。
（2）该运动员在剧烈运动过程中，细胞内产生ATP的场所有______。
（3）呼吸熵是指生物体在同一时间内，呼吸作用所释放的CO2和吸收O2的分子数之比。
该运动员在剧烈运动时，若分解的有机物全是糖类，则图中可以正确反映呼吸熵随时间变化曲线的是________。
解析
（1）从表中可以看出，15min时运动员体内的乳酸含量明显增多，故此时运动员的无氧呼吸已经明显增强；在30min时运动员体内的乳酸浓度出现下降。
（2）人在剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以细胞内产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。
（3）若人体细胞分解的有机物全部是糖类，则其在无氧呼吸过程中不产生CO2，而在有氧呼吸过程中产生的CO2与消耗的O2等量，故其呼吸熵始终为1，即图甲所示。
答案
（1）15 30
（2）细胞质基质、线粒体 （3）图甲
14．经研究证实ATP是细胞的能量“通货”。
请分析回答问题。
（1）人体细胞中的ATP主要来自_________
（填生理过程名称），其分子结构简式是________。
研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/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的X物质将细胞处理24h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：
实验组编号
X物质的浓度（mg·mL－1）
细胞内ATP的浓度（mmol·mL－1）
细胞死亡/%
A
0
80
1
B
2
70
3
C
4
50
10
D
8
20
25
E
16
5
70
F
32
1
95
①该实验的因变量是_____________。
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2mg·mL－1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可以有以下来源：
细胞呼吸、光合作用和化能合成作用，在人体内只有细胞呼吸这一种方式。
ATP的结构简式为A－P～P～P。
（2）ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团组成的。
因此3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。
（3）①由实验目的可知实验的自变量是X物质的浓度，因变量是不同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，细胞死亡百分率增加。
③小肠中营养物质的消化需要酶来催化，酶属于生物大分子，将其从细胞内运输到消化道需要消耗能量，氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输，需要消耗能量，所以X物质阻碍消化酶的合成和分泌，从而影响小肠的消化功能；X物质妨碍主动运输，从而影响小肠吸收营养物质的功能。
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的浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加 ③X物质阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；X物质妨碍主动运输，影响营养物质的吸收
15．（2014·广东茂名二模，29）甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。
请据图回答下列问题。
（1）甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少。
材料用具：
500mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验步骤：
①取A、B两套装置按下表的设计进行实验。
则X是________；Y是________。
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A
加入200mL的葡萄糖溶液
加入10g活性酵母菌
X________
B
加入200mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
Y________
加入石蜡铺满液面
②B装置中步骤一的主要目的是________，这是控制实验的________变量。
实验结果：
略
（2）乙利用图Ⅱ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。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置（假设该装置编号为Ⅲ）如何设计？
________________。
②检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2时，可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。
CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液产生的颜色变化是________。
（3）探究培养液中酵母菌数量的动态变化时，定期用显微镜检查得到相关数据绘成如图，则第4时段酵母菌数量下降的主要原因是_______（答两点），若镜检3时段得到酵母菌细胞平均数为M个，则此时段活酵母菌个数应________。
解析
（1）探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少，该实验的自变量是O2的有无，其他无关变量都相同。
（2）为探究酵母菌的细胞呼吸类型，本实验需设置对照，装置Ⅲ中用清水代替NaOH溶液。
CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，据此可以检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2。
（3）当培养液中营养物质减少、有害物质积累会使酵母菌种内斗争加剧，酵母菌数量下降。
答案
（1）①X不加入石蜡油 Y加入10g活性酵母菌
②去除氧气 自
（2）①装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同 ②由蓝变绿再变黄 （3）营养物质减少、有害物质积累、种内斗争加剧（任选两个，其他答案合理也可） 小于M个
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