镜子中-清华大学自主招生

ATP及其主要来源——细胞呼吸
[基础达标]

1．( 2019·河南郑州一中月考)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，
它们的 结构只是碱基不同，下列叙述错误的是( )
A．ATP的合成常伴随着细胞内的放能反应
B．1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C．CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D．UTP断裂两个高能磷酸键后可作为基因转录的原料
解析：选C。细胞内的吸能反应常伴 随着ATP的水解，放能反应总是与ATP的合成相关
联，A正确；ATP、GTP、CTP和UTP是 细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结构只是碱基不
同，1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质— —磷酸、核糖和碱基，B正确；CTP中“C”
是由胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP断裂两个高能 磷酸键后是尿嘧啶核糖核苷酸，是组
成RNA的基本单位之一，可作为基因转录的原料，D正确。 2．(2019·山东寿光现代中学月考)如图甲表示细胞中ATP反应链，图中a、b、c代表
酶 ，A、B、C代表化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )

A．图甲中的B含有2个高能磷酸键，C为腺嘌呤核糖核苷酸
B．神经细胞吸收K时，a催化的反应加速，c催化的反应被抑制
C．研究酶活性与温度的关 系时，可以选择H
2
O
2
和过氧化氢酶为实验材料
D．图乙中温度为
m
时比为
n
时酶活性低，此时更有利于酶的保存
解析：选D。图甲中的B是ADP，含有1个高能磷酸键，A错误；神经细胞吸收K的方
式是主 动运输，需消耗能量，该过程中a催化的反应加速，c催化的反应也会加速，B错误；
H
2O
2
在不同温度下，分解速率不同，研究酶活性与温度的关系时，不能选择H
2< br>O
2
和过氧化氢
酶为实验材料，C错误；低温抑制酶的活性，温度为
m
时比为
n
时更有利于酶的保存，D正
确。
3．(2019·贵州贵 阳一中高三适应性月考)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)
的叙述，错误的是( )
A．消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸比有氧呼吸产生的[H]少
B．成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸产生ATP的
C．剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境pH的相对稳定
D．无氧呼吸时，只在第一阶段释放能量
解析：选B。消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的[H]的比例是4∶24，A
1
＋
＋

正确；人体成熟的红细胞只进行无氧呼吸，不能进 行有氧呼吸，B错误；由于人体血浆中含
有缓冲物质，所以剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环 境pH的相对稳定，C正确；
无氧呼吸只在第一阶段释放能量，D正确。
4．如图为某真核细胞有氧呼吸的基本流程图，下列相关叙述正确的是( )

A．阶段A发生在内环境中
B．阶段B等同于有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行
C．阶段C中的能量均贮存于ATP中，最终用于各项生命活动
D．物质①为CO
2
，其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的
解析 ：选D。葡萄糖分解成丙酮酸的过程为有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，
不属于内环境，A错误 ；由题图可知，有氧呼吸第二阶段包括图中“丙酮酸→C－C”和“阶
段B”两个过程，因此，阶段B不 能等同于有氧呼吸第二阶段，B错误；阶段C释放的能量
一部分用于ATP的合成，一部分以热能的形式 散失，C错误；图中物质①和②分别代表CO
2
和H
2
O，而CO
2
跨膜运输的方式为自由扩散，由此可知，线粒体基质中的CO
2
浓度应高于细胞
质基质中的，D正确。
5．(2019·黑龙江青冈一中期末)下表为不同O
2
浓 度条件下，苹果果肉细胞O
2
吸收量和
CO
2
释放量。下列有关叙述 正确的是( )
O
2
浓度
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O
2
吸收量mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO
2
释放量mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
A.苹果果肉细胞在O
2
浓度为0～3%和5%～ 25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．O
2
浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
C．贮藏苹果时，应选择O
2
浓度为5%的适宜环境条件
2

D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳
解析：选 C。苹果果肉细胞在O
2
浓度为0时，只进行无氧呼吸，在O
2
浓度为1%～ 3%时，
既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，在5%～25%时只进行有氧呼吸；当氧气浓度大于20%时 ，
苹果果肉细胞有氧呼吸强度不再随O
2
浓度升高而增强，产生的ATP数量不再增多 ；苹果果
肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，不产生乳酸。
6．(2019·福建 普通高中毕业班综合质量检查)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵
母菌，密闭瓶口，置于适宜条件下 培养，用传感器分别测定溶解氧和二氧化碳含量。实验结
果如下图：

下列分析正确的是( )
A．酵母菌属于自养兼性厌氧生物
B．100 s时，O
2
的吸收量等于CO
2
的释放量
C．200 s后，丙酮酸分解主要发生在细胞质基质中
D．300 s后，抽取培养液与重铬酸钾反应呈橙色 < br>解析：选C。酵母菌需利用环境中的葡萄糖才能维持自身的生命活动，因此属于异养生
物；酵母菌 既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧型生物；图中曲线交点处
O
2
含 量与CO
2
含量数值是不同的，可知酵母菌吸收O
2
的量不等于CO
2
释放的量；300 s时，
酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精与重铬酸钾反应呈灰绿色。 7．(2019·全国统一考试信息卷三)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，将少量的
酵母菌 混入适量的面粉中，再将面粉揉成光滑面粉团后均等分装在2个洁净的塑料袋中，一
组充满空气(甲组) ，一组则排净空气(乙组)，扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察20～
30 min。下列叙述不正确的是( )
A．一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润
B．该实验中甲组为实验组，乙组为对照组
C．若放置的时间足够长，甲组也会产生酒精
D．该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋
解析：选B。甲组的塑料袋中充满空气，因 此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸，而有氧
呼吸能产生水，因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现 ，面团变湿润，A正确；该实
验中甲和乙为相互对照，故甲和乙都是实验组，同时又都是对方的对照组， B错误；若放置
3

的时间足够长，甲组中空气会被消耗完，酵母 菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精，C正确；
该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋，D正确。
8．(2019·山西大同一中开学检测)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C
2
H
5
OH和CO
2
的量如图所示。 据图中信息推断下列叙述错误的是( )

A．氧浓度为
a
时，酵母菌只进行无氧呼吸
B．当氧浓度为
b
和
d
时，酵母菌细胞呼吸的方式不同
C．当氧浓度为
c
时，25的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D．
a< br>、
b
、
c
、
d
不同氧浓度下，细胞都产生[H]和A TP
解析：选C。由图中数据可知，当氧浓度为
c
时，有氧呼吸产生 9 mol CO
2
，消耗1.5 mol
葡萄糖，无氧呼吸产生6 mol CO
2
，消耗3 mol 葡萄糖，23的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵。
9．(20 19·吉林长春期末)甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸
底物为葡萄糖)。据 图分析回答下列问题：

(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是____________ ，如果呼吸强度不能用CO
2
的释放
量表示，原因是_______________ _________。
(2)图乙中B点的CO
2
量来自____________ ____，当O
2
浓度达到M点以后，CO
2
释放量不
再继续增加的 内因是__________________。
(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗 的葡萄糖占总消耗量的________________，
图中无氧呼吸强度降为0时其对应的氧气浓 度为________________点。
(4)丙图中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是__________。 < br>解析：(1)分析图甲可知，该细胞的呼吸强度与O
2
浓度的变化无关，所以进行的呼吸 方
式最可能是无氧呼吸；若呼吸强度不能用CO
2
的释放量表示，最可能是因为该生物 无氧呼吸
4

不产生CO
2
，可能是产生乳酸的 无氧呼吸。(2)分析图乙可知，图乙中B点O
2
浓度为0，但有
CO
2释放，说明此时进行无氧呼吸产生CO
2
；当O
2
浓度达到M点以后，C O
2
释放量不再继续增
加的内因是呼吸酶的数量有限。(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶ 1，由图丙可知，YZ表示无氧呼吸的
CO
2
释放量，设为4a，ZX表示有氧呼吸的 CO
2
释放量，设为a，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为
16a，无氧呼吸消耗的葡萄糖为 2a，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的比例为
16a÷(2a＋16a)＝113；由图可知， 无氧呼吸强度降为0时，其对应的O
2
浓度是I点。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中 能量的利用率最低的点所对应的O
2
浓度是0，此时只进行无
氧呼吸，能量大部分储存 在酒精或乳酸中，部分以热能的形式散失，只有少数储存在ATP
中被利用。
答案：(1)无氧呼吸 该生物无氧呼吸不产生CO
2

(2)无氧呼吸 呼吸酶的数量有限 (3)113 I (4)0
10．(2019·云南昆明三中高三月考)为探究 Ca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
甲
步骤1
清水浸辣椒种子
催芽、育
乙 ？
CaCl
2
溶液浸辣椒
种子
苗及选
择幼苗
丙
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
苗
？
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
步骤4
2＋
(三)实验结果：

(1)乙组步骤1的处理是__________________；丙组步骤3的处理是
5

__________________。
(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： < br>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Ca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，AD H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< br>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可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和< br>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)
[培优冲刺]

11．(2019·河南鹤壁高三调 研)如图表示不同条件下植物细胞吸收或外渗离子的情况。
在正常条件下处于低盐溶液的根吸收离子W时 ，初始几分钟(图示中的a段)离子W的流入速
度很快，这是因为起初离子W流入的是细胞壁而没有通过 膜进入细胞质。此后离子W以恒定
的速率持续流入根细胞。下列有关分析错误的是( )
2＋
2＋

A．图示中的植物细胞以主动运输的方式吸收离子W
B ．曲线1中c段离子W外渗迅速的原因是外渗的离子W主要是来自细胞壁，而不是来
自细胞内部
6

C．曲线2中限制代谢作用的条件包括缺氧、低温或存在呼吸抑制剂等
D．曲线2中初始一段时间离子W吸收速率受到的影响较小，之后的吸收速率仍大于0
解析： 选D。植物细胞在低盐溶液中吸收离子W，说明是逆浓度吸收，据题图可知，吸
收过程中需要能量，故吸 收离子W的方式为主动运输，A正确；依题干信息，离子W起初流
入的是细胞壁而没有通过膜进入细胞质 ，故外渗时也是先从细胞壁流出，B正确；曲线2中
限制代谢作用的条件是通过影响呼吸作用来影响离子 W的主动吸收，C正确；由于纵坐标表
示的是吸收离子W的量，曲线2之后的一段时间植物细胞吸收离子 W的量呈水平状态，说明
此时细胞对离子W的吸收速率为0，D错误。
12．(2019·重 庆巴蜀中学月考)家庭酿酒过程中，密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况
如图所示，下列叙述正确的是( )

A．0～8 h容器内水含量由于酵母菌呼吸消耗而明显减少
B．酵母菌在0～6 h的能量转换效率要高于6～12 h
C．0～8 h容器内压强不断增大，在8 h时达到最大值
D．0～6 h，酵母菌种群数量呈“S”型增长；6～12 h，呈“J”型增长
解析：选B。从图中曲线可知，0～8 h酵母菌主要进行有氧呼吸，有氧呼吸过程中产生
的水 比消耗的水多，因此容器内水含量由于酵母菌的呼吸作用而增多，A错误；酒精在无氧
呼吸过程中产生， 由题图曲线可知酒精产生开始于6 h，酵母菌在0～6 h进行有氧呼吸，
而在6～12 h 主要进 行无氧呼吸，有氧呼吸过程中能量转换效率比无氧呼吸过程中能量转
换效率高得多，B正确；有氧呼吸过 程中吸收的氧气量等于二氧化碳的释放量，无氧呼吸不
吸收氧气只释放二氧化碳，因此6 h以后压强才 开始不断增大，并且随无氧呼吸速率的提升
压强也一直升高，C错误；因容器是密闭的，空间、资源是有 限的，故酵母菌种群在0～6 h
呈“S”型增长，酵母菌主要在有氧条件下进行增殖，在6～12 h，容器内氧气逐渐被耗尽，
酵母菌种群不可能呈“J”型增长，D错误。
13．如图所示的 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)，下列有关叙述中错误的是
( )
7

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
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
< br>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
a
和
T
c
，则
T
a
＞
T
c

解析： 选D。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NaOH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项正确；小麦种子含淀粉较多，花生种子含脂肪较
多，脂肪中氧元素 的含量比等质量的糖类少，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，应该是
T
a＜
T
c
，D项错误。
8