2021版新高考选考生物一轮复习通用版高效作业知能提升:第8讲 ATP及其主要来源——细胞呼吸 Word版含解析

余年寄山水
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2020年08月04日 05:53
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[基础达标]

1.(2020·河北衡水中学调研)下列涉及ATP的相关叙述,错误的是( )
A.苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗ATP
B.ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成
C.ATP中有两个高能磷酸键,远离A的高能磷酸键易断裂而释放能量
D.葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应,此反应正常进行需要ATP提供能量
解析:选D。苯 和乙醇通过自由扩散的方式出入细胞,其跨膜运输都不需要消耗ATP,
A正确;ATP中的A代表腺苷 ,由腺嘌呤和核糖结合而成,B正确;ATP中有两个高能磷
酸键,远离A的高能磷酸键易断裂而释放能 量,C正确;葡萄糖和果糖合成蔗糖为消耗ATP
的吸能反应,D错误。
2.(2020·河北唐山一模)线粒体在合成ATP时,下列条件不需要的是( )
A.基质中含有O
2

C.基质中含有NADPH
B.基质中含有ADP
D.基质中含有丙酮酸
解析:选C。当线粒体基质中存在O
2
时,细胞质基质中的丙酮酸可以进入线粒体参与
有氧呼吸第二阶段,合成少量的AT P,且可发生有氧呼吸第三阶段,合成大量ATP,A、D
不符合题意;合成ATP的原料是ADP和P i,B不符合题意;NADPH是光合作用光反应阶
段产生的,用于暗反应过程中三碳化合物的还原,细 胞呼吸中产生的[H]是指NADH,C符
合题意。
3.(2020·广东肇庆模拟)在人体 细胞的呼吸过程中,下列变化一定不发生在细胞质基质
中的是( )
A.丙酮酸的生成
C.乳酸的生成
B.丙酮酸的转化
D.CO
2
的生成
解析:选D。丙酮酸为细胞呼吸第一阶段的产物,细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质
中,A不符合题 意;人体细胞呼吸过程中,丙酮酸的转化是指无氧呼吸第二阶段产生乳酸的
过程,发生在细胞质基质,B 、C不符合题意;人体细胞只有在进行有氧呼吸第二阶段时才
能产生CO
2
,发生在线 粒体基质,D符合题意。
4.下列有关人体细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸的每个阶段都有ATP的合成
B.细胞呼吸产物H
2
O中的氢不仅仅来自葡萄糖


C.若消 耗的O
2
等于生成的CO
2
,只进行有氧呼吸
D.有氧呼吸和无氧呼吸过程中都要产生NADPH
解析:选B。无氧呼吸在第二阶段不产生 ATP,A错误;有氧呼吸产生的H
2
O中的氢
来自葡萄糖和反应物H
2O,B正确;人体无氧呼吸时既不吸收O
2
也不放出CO
2
,若细胞呼< br>吸过程中消耗的O
2
等于生成的CO
2
,则不能确定只进行有氧呼吸, C错误;有氧呼吸和无
氧呼吸过程都要产生NADH,光合作用产生的[H]是NADPH,D错误。
5.(2020·上海静安模拟)下图是细胞呼吸过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表生理过程发生的场所,
①至③代表生理过程,甲、乙代表物质。下列有关叙述正确的是( )

A.Ⅰ和Ⅱ都具有双层生物膜
B.甲、乙分别代表丙酮酸和[H]
C.①放能最多,③放能最少
D.Ⅲ位于线粒体基质中
解析:选B。据图分析,Ⅰ 表示细胞质基质,Ⅱ表示线粒体基质,Ⅲ表示线粒体内膜,
A、D错误;甲表示丙酮酸,乙表示[H], B正确;图示三个过程中,③释放的能量最多,C
错误。
6.(2020·黑龙江哈尔滨模拟 )有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧
气时,其产生的酒精和CO
2
的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧浓度( %)
产生CO
2
的量
产生酒精的量
a
9 mol
9 mol
b
12.5 mol
6.5 mol
c
15 mol
6 mol
d
30 mol
0 mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
解析:选D。酵母菌无氧呼吸时产生的酒 精和CO
2
的量相等,故a浓度时,酵母菌只
进行无氧呼吸,没有进行有氧呼吸,A错 误;b浓度时,有6.5÷2=3.25(mol)葡萄糖用于无
氧呼吸,有(12.5-6.5)÷6 =1(mol)葡萄糖用于有氧呼吸,酵母菌有氧呼吸速率小于无氧呼吸
速率,B错误;c浓度时,有6 ÷2=3(mol)葡萄糖用于无氧呼吸,有(15-6)÷6=1.5(mol)葡萄


糖用于有氧呼吸,故用于酒精发酵的葡萄糖约占66.7%,C错误;d浓度时,没有酒精产生,
说明酵 母菌只进行有氧呼吸,D正确。
7.(2020·河北武邑中学一调)下图表示某绿色植物的非绿色器 官在氧浓度为a、b、c、d
时,CO
2
释放量和O
2
吸收量的变化 。下列相关叙述正确的是( )

A.氧浓度为a时,最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱
C.氧浓度为d时,无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等
D.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
解析:选D。氧浓度为a时,只 有CO
2
的释放,没有O
2
的吸收,此时植物只进行无氧
呼吸,不利 于储藏该植物器官,A错误;氧浓度为d时,植物只进行有氧呼吸,此时无氧呼
吸最弱,B、C错误;氧 气浓度为b时,O
2
的吸收量为3,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为3÷6
=0.5,此 时无氧呼吸释放的CO
2
量为8-3=5,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是5÷2=2.5,因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍,D正确。
8.(2020·福建龙岩期末)下列关于细胞呼吸原理应用的叙述,正确的是( )
A.被锈钉扎伤后,破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖
B.稻田定期排水,可防止幼根因缺氧导致乳酸中毒变黑、腐烂
C.中耕松土可促进根细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收
D.用透气的消毒纱布包扎伤口,可为伤口细胞提供足够的氧气促进伤口愈合
解析:选C。破 伤风杆菌是厌氧型细菌,伤口表面存在氧气,破伤风杆菌不会在伤口表
面大量繁殖,伤口深处为无氧环境 ,破伤风杆菌容易在伤口深处大量繁殖,A错误;水稻无
氧呼吸的产物有酒精,没有乳酸,B错误;中耕 及时松土,避免土壤板结,可促进根细胞的
有氧呼吸,C正确;用透气的消毒纱布包扎伤口,可避免破伤 风杆菌等厌氧微生物的大量繁
殖,D错误。
9.(2020·北师大广东石竹附校月考)研究 证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细
胞间信息传递中的一种信号分子,其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)ATP的结构简式是 ____________,神经细胞中的ATP主要来自____________(细胞结
构)。研 究发现,正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP
的浓度仅为2~10 mmolL,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是_________。
(2)由图可知 ,ATP在传递信号过程中,在细胞间隙中的有关酶的作用下,磷酸基团逐
个脱离下来,最后剩下的是_ _______。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,二者均能引起受体 细胞的
膜电位变化。据图分析,如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用,则图中
的__________________属于无关变量,应予以排除。
解析:(1)ATP的结构 简式是A—P~P~P。动物细胞中,线粒体是有氧呼吸的主要场所,
所以神经细胞中的ATP主要来自 线粒体。ATP是直接能源物质,在体内含量很少,可通过
ATP与ADP迅速相互转化而形成。(2) ATP脱去1个磷酸基团为ADP,脱去两个磷酸基团为
AMP,AMP是组成RNA的基本单位之一, 如果磷酸基团完全脱落,剩下的则是腺苷,由
腺嘌呤和核糖组成。(3)若要研究ATP是否能在神经元 之间起传递信号的作用,典型神经递
质是实验的无关变量,可以设法把ATP与典型神经递质分开,单独 去研究其作用,即用化
学物质阻断典型神经递质。
答案:(1)A—P~P~P 线粒体 ATP与ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)典型神经递

10.最近一篇发表于《自 然》杂志的论文提出了颠覆性的观点:乳酸不仅是无氧条件下
的代谢产物,更可能是人体最重要的代谢中 间物和能量载体。同时,它还可能是癌细胞最重
要的直接营养来源。请回答下列问题:
(1) 人体肌细胞无氧呼吸时,乳酸的产生场所是________。无氧呼吸________(填“主要
在 第一阶段”“只在第一阶段”或“在第一阶段和第二阶段”)释放出少量的能量,生成少
量的ATP。乳 酸的增加对血浆pH影响不大的原因是___________________________。


(2)若要研究乳酸在能量供应中所占的比例,可采用________法跟踪乳酸、葡萄糖、氨
基酸等物质在血液循环中的流量。
(3)研究人员发现小鼠在禁食状态下,除大脑以葡萄糖作 为主要能源物质以外,其他组
织细胞中参与细胞呼吸的葡萄糖几乎为零,而乳酸等物质约占一半,由此说 明
_____________________________________________ ___________________________。
(4)研究人员试图通过实验探究葡萄 糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源。
实验室可提供肺癌细胞和必备的实验材料,请你写出简 要的实验设计过程:
____________________________________ ____________________________________
_________ __________________________________________________ _____________
________________________________ ________________________________________。
解析:( 1)人体无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是乳酸;无氧呼吸第一阶段可以释
放少量能量,产生少量A TP,而第二阶段不能释放能量;由于血浆中有缓冲物质的存在,所
以无氧呼吸产生的乳酸不会导致血浆 pH的明显变化。(2)可采用同位素标记法跟踪乳酸、葡
萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量,研 究乳酸在能量供应中所占的比例。(3)根据题
意分析可知,小鼠在禁食状态下,葡萄糖消耗量很少,而 乳酸等物质则约占一半,说明禁食
状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸。(4)实验 的目的是探究葡萄糖和
乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源,因此实验的自变量是营养物质的种类 ,根据实
验的一般原则设计实验过程:在适宜的条件下,用等量的、分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞,一段时间后,统计两组中肺癌细胞的数量。
答案:(1)细胞质基质 只在第一阶段 血浆中含有缓冲物质 (2)同位素标记 (3)禁食
状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸 (4)在适宜的条件下,用等量的 、
分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞,一段时间后,统计两组
中 肺癌细胞的数量
11.(2020·湖北武汉调研)马拉松是典型的耐力型运动项目,有氧供能是马拉 松运动供能
的主要方式。改善运动肌利用氧是马拉松项目首要解决的问题之一。下图是两个运动员在不< br>同运动强度下进行测试,测得血液中乳酸含量与摄氧量之间的变化关系。



回答下列问题:
(1)在测试中,运动员的运动肌细胞产生ATP的场所有________ _____________。
(2)测试结果表明,血液中乳酸含量与摄氧量呈正相关。摄氧量增加 反而乳酸含量也增
加的原因是_________________________________ _______________________________。
据图分析,运动员________________更适合从事马拉松运动。
(3)等质量 的脂肪含有的能量比糖类多。在运动过程中,运动员可通过饮用运动饮料补
充水、无机盐和能量。为减少 马拉松运动员在运动过程中产生乳酸,一般宜选用________(填
“单糖”或“脂肪”)作为补充 能量的物质,理由是_____________________。
解析:(1)无氧呼吸的场所是 细胞质基质,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)
题图中曲线表明,随着运动强度增加,所需 能量增加,有氧呼吸增强,但有氧呼吸增强也不
能满足运动增强所需要的能量,因此无氧呼吸也随之增强 ,产生的乳酸增多。由图中曲线可
以看出,运动强度、摄氧量相同时,运动员乙的乳酸比甲相对要少,因 此运动员乙比甲更适
合从事马拉松运动。(3)与糖相比,等质量的脂肪含氢量多,在氧化分解时需要消 耗的氧气
多,因此为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸,宜选用单糖作为补充能量的物质。
答案:(1)线粒体、细胞质基质 (2)运动强度增加,耗氧量增加,但此时有氧呼吸供能
相对不足,无氧呼吸增强 乙 (3)单糖 脂肪的含氢量高,氧化分解等质量的脂肪消耗的
氧气比糖类多
[素养提升]

12.(不定项)下图甲、乙都表示苹果组织细胞中CO
2
释放量和O
2
吸 收量的变化。下列
相关叙述不正确的是( )



A.图甲中氧浓度为a时的情况对应图乙中的A点
B.图甲中氧浓度为b时的情况对应图乙中的CD段
C.图甲的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度
D.图甲中氧浓度为d时有酒精产生
解析:选BD。图甲中氧浓度为a时,细胞只释放CO< br>2
,不吸收O
2
,说明细胞只进行无
氧呼吸,对应图乙中的A点,A正 确;图甲中氧浓度为b时CO
2
的释放量远远大于O
2
的吸
收量,说 明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应对应图乙中AC段之间,
B错误;贮藏植物器 官应选择CO
2
产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点)的氧浓度,
C正确;氧 浓度为d时,CO
2
的释放量与O
2
的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因 此没
有酒精产生,D错误。
13.(不定项)小麦种子吸水萌发时的呼吸作用过程可分为如图 所示的4个阶段。下列相
关说法正确的是( )

A.第1、2阶段,种子呼吸作用消耗的O
2
量高于CO
2
的产生量
B.第3阶段种子吸收水分的主要方式是渗透作用
C.第3阶段,胚根长出,种子的干重将减少
D.从第1阶段到第3阶段,小麦种子胚细胞中的有机物种类将减少
解析:选BC。第1、2 阶段,小麦种子以无氧呼吸为主,呼吸作用消耗的O
2
量低于CO
2
的产生量 ,A错误;第3阶段胚根突破种皮,进入迅速吸水阶段,这主要是由胚根的生长引
起的渗透性吸水,B正 确;第3阶段,胚根长出,种子迅速吸水,种子的鲜重增加,由于此


阶段种子不能进行光 合作用,呼吸作用在此阶段大大增强,种子的干重将减少,C正确;从
第1阶段到第3阶段,在萌发过程 ,呼吸作用将种子中的贮藏物质分解成了种类繁多的有机
小分子物质,满足生长发育所需,有机物的种类 有所增加,D错误。
14.(不定项)下图所示的三个密闭装置中,分别放入质量相等的三份种子:消 过毒的、
刚萌发的小麦种子,未消毒的、刚萌发的小麦种子,未消毒的、刚萌发的花生种子。把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(不考虑温度变化对气体体积的影响),下列有关叙述错误
的是( )

A.当装置a和装置b玻璃管中的水珠开始移动时,分别记录其移动速率V
a< br>和V
b
,则
V
a
>V
b

B.如果 装置b和装置c中都消耗了等质量的有机物,记录温度计读数为T
b
和T
c
, 则
T
c
>T
b

C.如果装置b和装置c中都消耗了等质量 的有机物,记录水珠移动距离L
b
和L
c
,则
L
b
<L
c

D.如果装置a和装置c中都消耗了等质量的有机物,记录温度计读数为T< br>a
和T
c
,则
T
a
>T
c

解析:选AD。从实验装置判断,装置a和装置b是一组实验,变量为种子是否消毒,
即是否存在微生 物;装置b和装置c是一组实验,变量为种子的种类。装置b中的小麦种子
未消毒,其细胞呼吸强度大于 装置a中的小麦种子细胞呼吸强度,即消耗的氧气较多,同时
两个装置中细胞呼吸产生的二氧化碳都被N aOH溶液吸收,所以装置b的内外压强差大,
玻璃管中的水珠开始移动时的速率V
b
>V
a
,A项错误;小麦种子含淀粉较多,花生种子含
脂肪较多,脂肪中氢元素的含量 比等质量的糖类多,相同条件下,脂肪氧化分解消耗的氧气
比糖类(淀粉)的多,产生的热量也比糖类( 淀粉)的多,如果装置b和装置c中消耗了等质量
的有机物,则装置c中消耗的氧气较多,内外的压强差 较大,产生的热量较多,B、C项正
确;装置a与装置c比较,消耗等量的有机物时,应该是T
a
<T
c
,D项错误。
15.(2020·云南昆明三中高三月考)为探究 Ca
2
对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸的影
响,研究人员进行了如下实验。


(一)材料用具:略。
(二)方法步骤:
组别

步骤1
清水浸辣椒种子
催芽、育苗



CaCl
2
溶液浸辣椒种子
(三)实验结果:
及选择幼

步骤2 步骤3
正常条件下(不淹水)
培养幼苗
淹水条件下培养幼


步骤4
测定辣椒幼苗根系
总长 度及根细胞乳
酸脱氢酶(LDH)和乙
醇脱氢酶(ADH)的酶
活性
(1)乙组步骤1的处理是________________;丙组步骤3的处理是__________ ______。
(2)已知,LDH催化丙酮酸转化为乳酸,ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为 乙醇(即
酒精)。据实验结果分析:
①淹水导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸________( 填“增强”或“减弱”),从而
________(填“促进”或“抑制”)根的生长。
②若 分别制取三组辣椒幼苗根系提取液,并滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液,则三组中,
丙组提取液颜色变为 ________色,且程度最________(填“深”或“浅”)。
③淹水条件下,适当施用C a
2
可减少根细胞无氧呼吸产物______________________的
积 累,从而减轻其对根细胞的伤害。
解析:(1)根据实验的对照原则和单一变量原则可判断,乙组步骤 1的处理是清水浸辣
椒种子;丙组步骤3的处理是淹水条件下培养幼苗。(2)①淹水情况下氧气少,导 致辣椒幼
苗根细胞无氧呼吸增强,有害物质积累,从而抑制了辣椒幼苗根的生长。②酒精遇溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液会发生颜色反应。因LDH催化丙酮酸转化为乳酸,ADH催化由丙酮酸转
化来的 乙醛还原为乙醇(即酒精),分析三个图示中的三条曲线可知,丙组中ADH活性最高,


生成的酒精也是最多的,故丙组提取液颜色变为灰绿色,且程度最深。③分析题中三个坐标
曲 线图可得,当用CaCl
2
溶液浸辣椒种子、淹水条件下培养幼苗时,根系总长度较长,LDH
活性较低,ADH活性较高,说明淹水条件下,适当施用Ca
2

可减少根细 胞无氧呼吸产物乳
酸和乙醛的积累(乙醛的危害比乙醇更大),从而减轻其对根细胞的伤害。
答案:(1)清水浸辣椒种子 淹水条件下培养幼苗
(2)①增强 抑制 ②灰绿 深 ③乳酸和乙醛(只写乳酸也可)

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