高考生物总复习 第三单元 细胞的能量供和利用 第9讲

闪堕市安歇阳光实验学校第9讲 ATP及其主要来源——细胞呼吸

1．(2018·江西赣州模拟)用α、β、γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，下列相关叙述正确的是( )

A．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于DNA的复制

B．ATP含有三个高能磷酸键，都能为生命活动提供能量

C．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于基因的转录

D．ATP的γ位磷酸基团脱离，释放的能量可用于叶绿体中水的分解

解析：选C。ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于RNA的复制，A错误；ATP含有2个高能磷酸键，只有末端的高能磷酸键能为生命活动提供能量，B错误；ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于基因的转录，C正确；叶绿体中水的分解需要的是光能，D错误。

2．某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下实验：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶A、B中分别放入适量的马铃薯块茎碎屑，如图所示。每隔一段时间，从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量的过氧化氢溶液，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化，下列有关描述错误的是( )

A．马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解产生氧气

B．A、B两瓶中马铃薯的作用不同 C．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时，即可说明马铃薯的呼吸作用在逐渐增强

D．溴麝香草酚蓝水溶液也可换成澄清的石灰水

解析：选C。题图装置是研究马铃薯块茎细胞有氧呼吸的装置，A瓶中的马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶，可催化过氧化氢分解产生氧气，为B瓶中的马铃薯块茎细胞提供氧气，因此A项和B项正确；溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长，马铃薯产生的CO2总量较多引起的，故C项错误；检测二氧化碳也可使用澄清的石灰水，D项正确。

3．(2018·广州六校联考)下图是细胞代谢过程中某些物质变化过程，下列叙述正确的是( )

A．酵母菌细胞中过程③⑤都能合成ATP

B．过程①④⑤都需要氧气的参与才能正常进行

C．真核细胞中催化过程①②③的酶都位于细胞质基质中

D．叶肉细胞中过程⑤产生的ATP可用于过程⑥中C3的还原

解析：选C。酵母菌无氧呼吸时，第二阶段不产生ATP；氧气只参与有氧呼吸第三阶段；叶肉细胞内用于光合作用暗反应过程中C3还原的ATP只能来自光反应。

4．如图表示北方的一个贮存白菜的地窖内，随着O2的消耗，CO2浓度变化的情况。下列分析错误的是( ) A．ab段白菜主要进行有氧呼吸，cd段白菜主要进行无氧呼吸

B．bc段CO2浓度几乎不上升的原因是细胞无氧呼吸不释放CO2

C．从b点开始，O2浓度是限制有氧呼吸的主要因素

D．为了较长时间贮存大白菜，应把地窖里的O2控制在bc段范围内

解析：选B。ab段O2浓度相对较高，该阶段白菜主要通过有氧呼吸产生CO2，而cd段O2浓度接近0，则白菜主要进行无氧呼吸产生CO2；bc段CO2浓度几乎不上升，主要原因是O2浓度相对较低，有氧呼吸和无氧呼吸都较弱，CO2释放较少；从b点开始，O2浓度逐渐趋近为零，成为限制有氧呼吸的因素；bc段呼吸作用最弱，消耗的有机物最少，有利于较长时间贮存大白菜。

5．(2018·许昌三市联考)下图是棉花的某部位细胞内在光照、温度等条件适宜的情况下物质的转化和转移路径图，能量均省略，其中Ⅰ、Ⅱ表示场所，①～④表示生理过程，A～E表示物质。据图回答下列问题：

(1)图中的Ⅰ、Ⅱ分别表示__________和_______________________________________。

(2)图中的A、B、C分别表示___________________________________________________。

(3)上图表明该细胞只能进行________，不能进行________，由此推断该细胞可能是棉花的________部位细胞。

(4)若图中①③过程均产生1 mol物质C，则②过程消耗了________ mol葡萄糖。

解析：(1)据图分析，图示表示棉花的某细胞进行呼吸作用的过程。其中，Ⅰ表示细胞质基质，Ⅱ表示线粒体。(2)图中A是丙酮酸，B是[H]，C是CO2，D是H2O，E是O2。(3)据图分析，该细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，该细胞可能是棉花的根尖部位的细胞。(4)图中C是CO2，如果无氧呼吸和有氧呼吸都产生1 molCO2，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗葡萄糖1/2 mol，有氧呼吸消耗葡萄糖1/6 mol，有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段消耗的葡萄糖的总量为1/2＋1/6＝2/3 mol。

答案：(1)细胞质基质 线粒体

(2)丙酮酸、[H]、CO2

(3)呼吸作用 光合作用 根尖

(4)2/3

【课下作业】 [学生用书P277(单独成册)]

[基础达标]

1．(2018·福建莆田月考)ATP是细胞内流通的能量“通货”。下列关于ATP的说法中，错误的是( )

①参与ATP形成的元素包括C、H、O、N、P

②ATP的合成一般与放能反应相联系

③洋葱鳞片叶表皮细胞中能形成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 ④ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是细胞内唯一的直接能源物质

A．①③ B．③④

C．②③ D．②④

解析：选B。ATP的组成元素包括C、H、O、N、P，①正确；ATP含有高能磷酸键，是细胞的高能化合物，细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系，细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系，②正确；洋葱鳞片叶表皮细胞无叶绿体，只能进行呼吸作用，故形成ATP的场所有线粒体和细胞质基质，形成ATP的细胞器则只有线粒体，③错误；ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是细胞内的直接能源物质之一，④错误。

2．关于马铃薯块茎细胞呼吸中[H]的来源和用途的叙述，最准确的是( )

①只来源于葡萄糖 ②只来源于丙酮酸 ③来源于葡萄糖、丙酮酸和水 ④用于生成水 ⑤用于生成酒精 ⑥用于生成乳酸

A．无氧呼吸为①④ B．无氧呼吸为②⑥

C．有氧呼吸为①⑤ D．有氧呼吸为③④

解析：选D。无氧呼吸过程中，马铃薯块茎细胞呼吸中[H]只来源于葡萄糖，用于生成乳酸，即①⑥；有氧呼吸过程中，马铃薯块茎细胞呼吸中[H]来源于葡萄糖、丙酮酸和水，用于生成水，即③④。

3．(2018·黑龙江大庆一中质检)下列对图示反应式的相关描述，正确的是( )

2C3H4O3(丙酮酸)＋6H2O――→酶6CO2＋20[H]＋能量

A．在人的肌细胞和酵母菌细胞内均可发生图示反应

B．图示中[H]与光反应产生的[H]是同一种物质

C．图示中能量均将转化成ATP中活跃的化学能

D．在无氧条件下，图示反应也能在细胞内正常进行

解析：选A。图示反应属于有氧呼吸的第二阶段，人的肌细胞和酵母菌细胞都能进行有氧呼吸，A正确；呼吸过程产生的[H]与光合作用产生的[H]不是同一种物质，B错误；呼吸作用产生的能量大部分以热能形式散失，其余能量暂时储存在ATP中，C错误；没有氧丙酮酸会转化成乳酸或酒精和CO2，而不会继续图示反应，D错误。

4．(2018·广州调研)如图是酵母菌有氧呼吸模式图，①～③代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是( )

A．③处释放的能量全部储存在ATP中

B．①和②处产生乙的量相等

C．②中的生理过程需要H2O

D．缺氧条件下甲可以转化为乳酸

解析：选C。③处释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中；图中乙为[H]，①处可产生4个[H]，②处则产生20个[H]；酵母菌在缺氧状态下丙酮酸可转化为酒精而不是乳酸。

5．(2018·长春调研)下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径，其中X、Y、M、N代表物质。下列叙述正确的是( )

A．糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中

B．X→Y过程发生在细胞质基质中

C．M、N分别代表乳酸和酒精

D．Y、M、N中的氧元素均来自于X

解析：选B。糖原水解主要发生在肝细胞中，A错误；X是葡萄糖，Y是丙酮酸，X→Y过程是呼吸作用的第一阶段，发生在细胞质基质中，B正确；人体无氧呼吸产物M是乳酸，有氧呼吸产物为CO2和H2O(N)，C错误；H2O中的氧来自于O2，D错误。

6．(2018·江西南昌模拟)研究表明长期酗酒会影响一种关键的线粒体蛋白Mfn1，从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列相关叙述错误的是( )

A．酗酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾变蓝来检测

B．肌无力患者的Mfn1蛋白可能较少

C．线粒体蛋白Mfn1的合成离不开核糖体的作用

D．剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体 解析：选A。酗酒者的呼出气体中含有酒精，可以使酸性重铬酸钾变成灰绿色，A错误；肌无力患者的肌细胞运动所需要的直接的能源物质ATP数量减少，因此患者参与线粒体融合的Mfn1蛋白可能减少，B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，因此线粒体蛋白Mfn1的合成离不开核糖体的作用，C正确；肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳，因此剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体，D正确。

7．如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是( )

A．番茄果实细胞产生CO2的场所是细胞质基质

B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用2 ℃时比15 ℃时更强

C．低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实

D．贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶的空间结构被破坏有关

解析：选B。番茄果实细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，故产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质；由题图可看出，2 ℃时，黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15 ℃时大，即2 ℃时光照对番茄果实呼吸的抑制作用更强；由图看出，低温条件下呼吸强度较低，但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高，所以低温、光照条件下更利于番茄果实的储存；低温仅抑制酶的活性，不破坏酶的空间结构。

[能力提升] 8．(2018·北京检测)野生型酵母菌在线粒体内有氧呼吸酶作用下产生的[H]可与显色剂TTC结合，使酵母菌呈红色。呼吸缺陷型酵母菌缺乏上述相关酶。下列相关叙述不正确的是( )

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也可产生[H]

C．呼吸缺陷型酵母菌无法合成ATP

D．呼吸缺陷型酵母菌丙酮酸在细胞质基质被分解

解析：选C。野生型酵母菌无氧呼吸也可以合成ATP。

9．(2018·皖南八校联考)二氧化碳红外分析仪可以直接测出密闭容器中的二氧化碳浓度。现在有一与二氧化碳红外分析仪相连接的透明密闭容器，给予适合实验生物正常代谢所需的环境条件，用此装置做如下实验，不能达到预期目的的是( )

A．给予充足氧气，测定酵母菌有氧呼吸速率

B．制造无氧环境，测定酵母菌无氧呼吸速率

C．给予充足光照，测定植物氧气的制造速率

D．制造黑暗环境，测定绿色植物的呼吸速率

解析：选C。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中都产生CO2，可以给予O2或制造无氧环境，分别测定密闭容器中CO2的变化，来计算有氧呼吸速率和无氧呼吸速率；植物O2的制造速率＝呼吸作用O2的消耗速率＋密闭容器中O2的增加速率，在充足光照条件下无法测定绿色植物的呼吸速率即O2的消耗速率；黑暗环境中，植物只能进行呼吸作用，根据容器内CO2含量的变化可以测定呼吸速率。

10．(2018·天津五区县联考)ATP合成酶是由脂溶部位和水溶部位两部分构成的蛋白质，用于催化ATP的合成。下列关于ATP合成酶的叙述，错误的是( )

A．ATP合成酶可位于线粒体内膜、类囊体薄膜及原核细胞的细胞膜上