ATP的主要来源细胞呼吸.docx

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ATP的主要来源细胞呼吸

第2讲　ATP的主要来源——细胞呼吸

[限时检测]

[满分100分；限时45分钟]

一、选择题（每小题6分，共60分）

1．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

2．（2016·成都模拟）早春开花植物——雪滴兰，雪落花开，开花时花序细胞的耗氧速率远高于其他细胞，但ATP的生成量却远低于其他细胞。

据此推知，雪滴兰的花序细胞

A．依靠无氧呼吸为生命活动供能

B．比其他细胞中的自由水含量低

C．比其他细胞的光合作用强度低

D．呼吸释放的热能比其他细胞多

解析　雪滴兰开花时花序细胞的耗氧速率远高于其他细胞，说明花序细胞有氧呼吸旺盛，A错误；细胞自由水的含量越高，代谢越强，B错误；叶肉细胞能进行光合作用，花序细胞不含叶绿体，不能进行光合作用，C错误；花序细胞有氧呼吸旺盛，但ATP的生成量却远低于其他细胞，说明花序细胞呼吸释放的能量转移到ATP中很少，大多以热能形式散失，D正确。

答案　D

3．（2015·长春调研）下列关于在人体细胞呼吸过程中，[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　有氧呼吸过程中[H]来自葡萄糖和水，在第三阶段与氧结合生成水；无氧呼吸过程中[H]只来源于葡萄糖，用于生成酒精或乳酸，对于人体细胞来说，只能生成乳酸。

答案　B

4．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

A．a过程的完成一定伴随H2O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　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。

答案　D

5．（2016·兰州模拟）氧的浓度会影响细胞呼吸。

在a、b、c、d条件下，底物是葡萄糖，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如图。

则下列叙述中正确的是

A．a、b、c、d条件下，细胞呼吸的场所均为细胞质基质和线粒体

B．a条件时，细胞呼吸最终有[H]的积累

C．b、c条件下，细胞呼吸的产物只有二氧化碳和水

D．若底物是等量的脂肪，则在d条件下释放的CO2与吸收的O2的比值可能不为1

解析　a条件下，种子细胞没有吸收氧气，说明此时只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，b、c条件下，种子细胞释放的二氧化碳量多于吸收的氧气量，说明既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，其中有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，d条件下，种子细胞吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相等，说明此时只进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；无氧呼吸第一阶段产生的[H]在第二阶段中用于丙酮酸的还原，因此，a条件时不会出现[H]的积累；b、c条件下，细胞呼吸的产物有二氧化碳、水和酒精；与葡萄糖比较，脂肪分子中含有更多的H而O含量少，因此d条件下，脂肪在氧化分解时会吸收更多的O2，则释放的CO2与吸收的O2的比值可能不为1。

答案　D

6．如图表示某真核生物细胞发生的某种生理作用的过程。

其中甲、乙、丙代表着有关生理过程发生的场所，①②代表有关物质。

下列有关叙述中，正确的是

A．该图表示光合作用的生理过程

B．酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程

C．物质①表示丙酮酸，物质②表示ATP

D．丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的ATP

解析　该图表示有氧呼吸过程；甲、乙分别表示细胞质基质、线粒体基质，酵母菌是真核生物，可以在甲、乙中发生生理过程，乳酸菌是原核生物，只能在甲中发生生理过程；物质①表示丙酮酸，物质②表示[H]；丙表示线粒体内膜，在该处[H]和氧气反应生成水，同时产生大量能量，生成大量ATP。

答案　D

7．（2016·大庆检测）将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内。

另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。

从采后算起每10天取样一次，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。

下列结论正确的是

A．贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸

B．第10d时，细胞中的ATP完全来自线粒体

C．第20d未处理组蓝莓产生的酒精量高于CO2处理组

D．第40d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多

解析　根据曲线中10d后二氧化碳与氧气的比值大于1，可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸；第10d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞质基质；第20d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组；第40d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。

答案　C

8．（2015·福州质检）在野生型酵母菌线粒体内有氧呼吸相关酶作用下，显色剂TTC与[H]结合使酵母菌呈红色。

呼吸缺陷型酵母菌由于缺乏有氧呼吸相关酶，TTC不能使其呈红色。

下列叙述错误的是

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不产生[H]

C．野生型酵母菌有氧呼吸时丙酮酸在线粒体基质中分解

D．有氧条件下野生型和呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸产物不同

解析　显色剂TTC能使野生型酵母菌呈红色，而不能使呼吸缺陷型酵母菌呈红色，所以可用TTC来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌，A正确；显色剂TTC不能使呼吸缺陷型酵母菌呈红色是因为该酵母菌缺乏有氧呼吸相关酶，而不是不产生[H]，呼吸缺陷型酵母菌仍可通过无氧呼吸产生[H]，B错误；野生型酵母菌具有有氧呼吸相关酶，可进行有氧呼吸，丙酮酸是在有氧呼吸第二阶段与水反应生成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量，这一阶段不需氧的参与，在线粒体基质中进行，C正确；有氧条件下野生型酵母菌进行有氧呼吸，呼吸缺陷型酵母菌进行无氧呼吸，细胞呼吸产物不同，D正确。

答案　B

9．（2015·南京模拟）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，消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐

B．甲、乙两发酵罐分别在第4h和第0h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　从图中信息可知，乙发酵罐产生的酒精总量为15mol，由于乙发酵罐中酵母菌只进行无氧呼吸，故消耗的葡萄糖量为7.5mol，甲发酵罐酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量为9mol，有氧呼吸消耗葡萄糖量为1mol，故甲发酵罐消耗的葡萄糖较多，A正确。

甲发酵罐的无氧呼吸开始于第2h，B错误。

甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌是异养兼性厌氧型生物，C错误。

通入过多氧气会抑制无氧呼吸，得到酒精量会减少，D错误。

答案　A

10．为探究酵母菌呼吸方式的类型，设计了如下图所示的装置，相关叙述错误的是

A．假设装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸

B．假设装置一中的红色液滴不移动，装置二中的红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸

C．假设装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

D．假设装置一、二中的红色液滴均不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸

解析　两套装置的不同之处在于里面放的液体。

装置一中放的是NaOH溶液，能吸收CO2，如果红色液滴左移，则说明酵母菌进行有氧呼吸，即根据装置一可以判断酵母菌是否进行有氧呼吸。

装置二中是清水，如果红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；如果红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸。

两套装置结合起来就可以判断出酵母菌的呼吸方式。

答案　D

二、非选择题（共40分）

11．（13分）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：

（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于乙图中的________________。

（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O2进入到相邻细胞中被利用的过程中，O2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（在细胞质基质中进行）、有氧呼吸第二阶段（在线粒体基质中进行）、有氧呼吸第三阶段（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CO2。

叶绿体中产生的O2通过自由扩散方式进入相邻细胞中被利用的过程中，O2分子通过生物膜共有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）②、①

（4）无氧呼吸　C6H12O6酶,2C2H5OH＋2CO2＋能量

（5）6　自由扩散

12．（13分）（原创改编题）如图甲表示植物细胞的亚显微结构，图乙表示该细胞中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。

（1）图乙中①和③过程发生的场所分别是图甲中的________________、________________（填字母）。

（2）能生成大量ATP的过程是________________（填序号）。

有氧呼吸与无氧呼吸完全相同的阶段是________________（填序号）。

（3）图乙中物质c为__________________，物质a、d分别是________________和________________。

有氧呼吸的产物CO2中氧来自________________。

（4）图乙中的c和e物质通过膜的方式分别是__________和________________。

（5）1个葡萄糖分子有氧呼吸释放的能量为m，其中40%用于ADP转化成ATP，若1个高能磷酸键所含的能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生的ATP分子数为________________。

（6）图乙的哪个生理过程在人体细胞中是不能发生的？

________________（填序号）。

人体细胞中进行该过程的产物是________________。

解析　

（1）图甲是植物细胞的亚显微结构图，其中A是线粒体，E是细胞质基质；图乙为细胞呼吸过程模式图，①②为无氧呼吸，①④③为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，而③是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体。

（2）有氧呼吸第三阶段（③）产生的能量最多；有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同。

（3）有氧呼吸的第二阶段产生CO2，其中的氧来自葡萄糖（丙酮酸）和H2O。

（4）图乙中的c物质是[H]，通过膜的方式是主动运输；而e物质是酒精，通过膜的方式是自由扩散。

（5）1个葡萄糖分子形成的ATP的分子数为40%·m/n＝2m/5n。

（6）图乙中的②为无氧呼吸的第二阶段，产物是酒精和CO2，该过程在人体细胞内不会发生；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸。

答案　

（1）E　A

（2）③　①

（3）[H]　丙酮酸　O2　葡萄糖（丙酮酸）和H2O

（4）主动运输　自由扩散

（5）2m/5n

（6）②　乳酸

13．（14分）（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Ⅰ（A－D）所示：

①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：

________。

②B瓶中澄清的石灰水还可用________代替。

（2）乙组利用图Ⅱ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。

①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Ⅲ）____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

②预测实验结果并得出相应实验结论：

________________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

解析　

（1）①有氧呼吸需要的装置是C→B→A→B，氢氧化钠的作用是吸收空气中的二氧化碳。

②B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替。

（2）①遵循实验单一变量原则，装置Ⅲ除用等量清水代替氢氧化钠溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同。

②若装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴不移动，则酵母菌只能进行有氧呼吸；

若装置Ⅱ的液滴不移动，装置Ⅲ的液滴向右移动，则酵母菌只能进行无氧呼吸；

若装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴向右移动，则酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。

答案　

（1）①C→A→B（或C→B→A→B）　②溴麝香草酚蓝水溶液

（2）①等量的清水（或蒸馏水）代替10%NaOH溶液，其他条件与装置Ⅱ相同

②若装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴不移动，则酵母菌只能进行有氧呼吸；

若装置Ⅱ的液滴不移动，装置Ⅲ的液滴向右移动，则酵母菌只能进行无氧呼吸

若装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴向右移动，则酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸