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2015届高考生物二训练:1.3.2ATP的主要来源—细胞呼吸


1. 【题文】已知 1 mol 葡萄糖通过有氧呼吸释放的能量为 2 870 kJ,其中 1 161 kJ 的能量储 存在 ATP 分子中(ATP 分子中的一个高能磷酸键水解释放的能量为 30.54 kJ/mol)。下列有关 说法不正确的是( ) A.1 mol 葡萄糖通过有氧呼吸可以产生 19 mol ATP B.有氧呼吸产生的 ATP 主要来自第三阶段 C.有氧呼吸产生的能量中

约有 40%可以被需能的生命活动所利用 D.有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失掉了 【解析】 1 mol 葡萄糖通过有氧呼吸释放的能量中有 1 161 kJ 的能量储存在 ATP 中, ATP 分子中的一个高能磷酸键水解释放的能量为 30.54 kJ/mol,因此 1 mol 葡萄糖通过有氧呼吸 可以生成 1 161÷ 30.54≈38 mol ATP; 贮存在 ATP 中的能量能直接被生命活动所利用的能量, 这些能量所占的比例为 1 161÷ 2 870≈40%,还有约 60%的能量以热能的形式散失了。 【答案】A 2. 【题文】若酵母菌呼吸消耗的 O2 与释放 CO2 的量如图所示,图中四种状态下,有氧 呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值,正确的是( )

A.甲,1/5 B.乙,1/3 C.丙,2/3 D.丁,2/3 【解析】酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能够产生 CO2。甲状态下,吸收的氧气量为 1 单位,释放的二氧化碳量为 6 单位,说明有氧呼吸释放的 CO2 量为 1 单位,消耗的葡萄糖 量为 1/6 单位,无氧呼吸释放的 CO2 量为 5 单位,消耗的葡萄糖量为 5/2 单位。有氧呼吸消 耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比值为 1/15。同理,乙状态下比值为 1/6,丙状 态下比值为 2/3,丁状态下只进行有氧呼吸。 【答案】C 3. 【题文】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 O2 时,其 O2 的消耗速率和 CO2 的产生速率如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。 下列叙述错误的是( ) 氧浓度(%) CO2 产生速率 (mol· min 1)


a 1.2

b 1.0

c 1.3

d 1.6

e 3.0

O2 消耗速率 (mol· min 1)


0

0.5

0.7

1.2

3.0

A.氧浓度为 a 时,细胞呼吸只在细胞质基质中进行 B.氧浓度为 b 时,较适宜于苹果的储藏 C.氧浓度为 c 时,有氧呼吸产生 CO2 的速率为 0.7 mol· min D.氧浓度为 d 时,消耗的葡萄糖中有 1/4 用于无氧呼吸 【解析】氧浓度为 a 时,无氧气消耗,说明细胞进行无氧呼吸,在细胞质基质中进行, A 项正确;氧浓度为 b 时,产生 CO2 的速率最小,较适宜于苹果的储藏,B 项正确;由于有 氧呼吸在单位时间内吸入 O2 与呼出 CO2 的分子数相等,因此氧浓度为 c 时,有氧呼吸产生 CO2 的速率为 0.7 mol· min 1,C 项正确;氧浓度为 d 时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的
- -1

速率相等,均为每分钟 0.2 mol,D 项错误。 【答案】D 4. 【题文】下列关于有氧呼吸过程的叙述中,正确的是( A.全过程必须有氧参与,并且始终在线粒体中进行 B.第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸,产生大量的[H]和 ATP C.第二阶段是丙酮酸分解成 CO2 和 H2O,产生少量的 ATP D.第三阶段是[H]和氧结合产生 H2O,同时生成大量的 ATP 【解析】有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖分解成丙酮酸,同时产生少量 的[H]和 ATP;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和 H2O 被彻底分解成 CO2 和[H],产 生少量的 ATP; 第三阶段在线粒体内膜上进行, [H]和氧结合产生 H2O, 同时生成大量的 ATP。 【答案】D 5. 【题文】如图所示为真核生物细胞呼吸的部分过程,可以在细胞质基质中发生的是 ( ) )

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 【解析】①表示有氧呼吸全过程,其中第二、三阶段发生在线粒体中。②和③表示两种 类型的无氧呼吸,均发生在细胞质基质中。④表示 ATP 的合成,可发生在细胞质基质中。 【答案】B 6. 【题文】从内地到西藏旅游,到达西藏后很多人会出现乏力现象,原因是在缺氧的 环境下细胞呼吸作用的方式发生了改变。下列相关叙述中,不正确的是( )

A.无氧呼吸增强,导致内环境乳酸增多、pH 略有下降 B.无氧呼吸增强,导致细胞释放的能量减少 C.细胞质基质产生的能量增多,线粒体产生的能量减少 D.由于氧气缺乏,导致有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸减少,影响了第二、三阶段的 进行 【解析】无氧呼吸是在细胞质基质内进行的,缺氧时无氧呼吸增强,细胞质基质产生的 能量增多; 有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸的多少与氧气无关, 影响第三阶段进行的因素是 氧气的含量。 【答案】D 7. 【题文】如图表示某植物细胞内的代谢过程,下列有关叙述正确的是( )

A.X,Y 物质分别代表三碳化合物和五碳化合物 B.①④过程可以产生 ATP,②③过程需要消耗 ATP C.①发生在线粒体基质中,②发生在叶绿体基质中 D.①②③④四个过程既不消耗氧气也不产生氧气 【解析】由图可知,X,Y 分别表示三碳化合物和丙酮酸,①~④过程分别表示有氧呼 吸第一阶段、暗反应中三碳化合物的还原、暗反应中二氧化碳的固定、有氧呼吸第二阶段; 图中消耗 ATP 的只有②过程,生成 ATP 的有①④过程,③过程既没有生成 ATP 也没有消耗 ATP;有氧呼吸的第一阶段①发生在细胞质基质中;图中所示的 4 个生理过程都既不消耗氧 气,也不产生氧气。 【答案】D 8. 【题文】下列有关呼吸作用的叙述,不正确的是( A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行 B.真核细胞内有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水 C.无氧呼吸不需要 O2 的参与,该过程最终有[H]的积累 D.无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,合成 ATP )

【解析】无氧呼吸不需要 O2 的参与,产生的[H]最终与丙酮酸转化成酒精或者乳酸。 【答案】C 9. 【题文】图中①、②代表有氧呼吸的相关场所,甲代表有关物质,下列相关叙述正 确的是( ) C6H12O6― →①― →甲― →②― →CO2 A.①和②都具有双层生物膜 B.②中所含的酶在乳酸菌中都能找到 C.①和②中都能产生[H] D.甲一定进入线粒体 【解析】据图可判断, 图中①、②分别表示有氧呼吸第一、 二阶段的场所, ①为细胞质基质, ②主要为线粒体,甲代表丙酮酸,A 错误;②中含有与有氧呼吸有关的酶,而乳酸菌是厌氧 菌,不含与有氧呼吸有关的酶,B 错误;有氧呼吸的第一、二阶段都能产生[H],C 正确; 进行有氧呼吸的原核生物细胞中无线粒体,D 错误。 【答案】C 10. 【题文】将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体), 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中,各加入等量葡 萄糖溶液,然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( A.甲试管中最终产物为 CO2 和 H2O B.乙试管中不发生反应 C.丙试管内有大量的 ATP 产生 D.丙试管中无 CO2 产生 【解析】甲试管内为细胞质基质,进行无氧呼吸,其代谢产物是酒精和 CO2,A 项错误;乙 试管内为线粒体,葡萄糖不能进入线粒体,所以不发生反应,B 项正确;丙试管中进行无氧 呼吸,有 CO2 产生,但不能产生大量的 ATP,C、D 项错误。 【答案】B 11【题文】 .如图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下氧气的吸收量和二氧化碳释 放量的变化情况,根据所提供的信息,以下判断正确的是( ) )

A.N 点时,该器官氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等,说明其只进行有氧呼吸 B.M 点是贮藏该器官的最适氧气浓度,此时无氧呼吸的强度最低 C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解 D.L 点时,该器官产生二氧化碳的场所是细胞中的线粒体基质 【解析】N 点之后,氧气的吸收量与 CO2 的释放量不等,说明该植物非绿色器官呼吸作用

过程还有非糖物质的氧化分解, C 正确; 由于有非糖物质参与氧化分解, 故 O2 吸收量与 CO2 释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸,A 错误;M 点细胞的总呼吸强度最低,但无 氧呼吸强度并不是最低的,B 错误;L 点时,细胞只进行无氧呼吸,产生二氧化碳的场所是 细胞质基质,D 错误。 【答案】C 12. 【题文】(多选)为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图中 a~f 所示装置, 下列判断合理的是( )

A.若 a 装置液滴不移动,b 装置液滴右移,说明酵母菌仅进行无氧呼吸 B.若 a 装置液滴左移,b 装置液滴右移,说明酵母菌仅进行有氧呼吸 C.连接 e→c→d,给装置通空气,d 中石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了有氧呼吸 D.f 放置一段时间后,连接 f→d,d 中石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了无氧呼吸 【解析】a 装置中的 NaOH 能够吸收 CO2,若 a 装置液滴不移动,b 装置液滴右移说明 酵母菌仅进行无氧呼吸,A 正确;若 a 装置液滴左移,b 装置液滴右移,说明酵母菌既进行 有氧呼吸又进行无氧呼吸;连接 e→c→d,给装置通空气,其中的 e 装置能够吸收空气中的 CO2,d 中石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了有氧呼吸;f 放置一段时间后,消耗了装置 中的氧气,连接 f→d,澄清石灰水变混浊可验证酵母菌进行了无氧呼吸。 【答案】ACD 13. 【题文】日常生活中人们常用酵母菌发面蒸馒头,某学生想探究酵母菌的细胞呼吸 方式,设计了下列实验,请你帮助他完成有关内容: (1)实验目的:探究酵母菌的细胞呼吸方式。 (2)实验原理:细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同,但每种方式所释放的能量中 都有一部分以热能的形式散失,从而导致细胞周围的环境温度升高。 (3)材料用具:酵母菌培养液、质量浓度为 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏 水、保温瓶、温度计、棉花。 (4)实验步骤: ①将质量浓度为 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液加热沸腾后冷却备用; ②取 3 只保温瓶,编号为 A、B、C,并将 C 瓶设计为对照; ③在 3 只保温瓶中分别加入等量的葡萄糖溶液; ④________________________________________________________________________; ⑤3 个保温瓶中均放入温度计,用棉花轻轻塞上瓶口,并保证保温瓶通气; ⑥24 小时后观察并记录 3 个保温瓶中温度的变化。

(5)预测实验现象和实验结果: 若 A 瓶温度>C 瓶温度,B 瓶温度=C 瓶温度,则__________; 若 B 瓶温度>C 瓶温度,A 瓶温度=C 瓶温度,则__________; 若____________________________________________________, 则____________________________________________________。 (6)某同学也想以酵母菌为实验材料探究相关问题,请你帮他设计探究性实验课题名称: __________。 【答案】(4)④A 瓶中加入适量的酵母菌培养液和液体石蜡油,B 瓶中加入与 A 等量的 酵母培养液,C 瓶中加入与 A 等量的蒸馏水(A 瓶和 B 瓶可互换) (5)酵母菌只进行无氧呼吸 酵母菌只进行有氧呼吸(注意和步骤④对应, 答案顺序可颠) B 瓶温度>C 瓶温度,A 瓶温度>C 瓶温度 酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 (6)探究酵母菌在不同氧气浓度下的代谢产物(合理即可) 14. 【题文】图中曲线 A 表示某人在短时间内剧烈运动及其前后的实际耗氧量,曲线 B 是根据其运动量的大小计算出的耗氧量理论值,请据图回答问题。

(1)在 2~3 min 时, 曲线 A 大大低于曲线 B, 这是因为人体此时能量的供应来自________、 ________和体内储存的高能物质的分解等生理过程。 (2)在 3~10 min 时,曲线 A 高于曲线 B,表明肌肉疲劳的恢复过程需要________。 (3) 研究发现,运动中在血糖浓度下降的同时,血液中脂肪酸浓度也下降,原因是 ________。 (4)运动中骨骼肌的血流量增加,可使骨骼肌细胞及时获得________,加快代谢废物的 运输;同时皮肤的血流量也增加,这样有利于________。 (5)运动中骨骼肌细胞产生的大量乳酸,绝大部分随血液进入肝脏,在肝细胞中转变成 其他物质,其意义是有利于______________________________。 【解析】 (1)由于曲线 A 表示实际耗氧量、曲线 B 表示耗氧理论值,在运动过程中, 曲线 B 的数值明显大于曲线 A(曲线 B 是假定所需能量全部来自有氧呼吸所计算出的数值), 原因是所需能量来自有氧呼吸、无氧呼吸及体内原有高能物质的分解。 (2)运动后恢复过程 中所需氧气超过理论值,可能是肌肉恢复过程中需要消耗氧气。 (3)在运动过程中,血糖浓 度下降的同时,脂肪酸浓度也下降,说明脂肪酸在运动过程中也会氧化分解供能。(4)血液 循环具有运输物质的作用,包括细胞呼吸消耗的氧气和其他能源物质。皮肤血流量增大,加

快了散热过程,可防止体温过高。(5)乳酸是不彻底的氧化分解产物,其中还含有较多能量, 可以转化成其他物质,使营养物质得到充分的利用。 【答案】(1)有氧呼吸 无氧呼吸 (2)氧气(或有氧呼吸提供能量) (3)脂肪酸氧化分解供能 (4)氧气和营养物质 皮肤散热 (5)物质的充分利用 15. 【题文】如图是真核细胞内呼吸作用过程的图解,请据图回答有关问题:

(1)物质 X 是________,它可以通过植物的________作用产生。 (2) 物 质 Y 可 使 溴 麝 香 草 酚 蓝 水 溶 液 发 生 的 颜 色 变 化 为 由 蓝 色 变 成 绿 色 再 变 成 ________。②和⑤过程中物质 Y 产生的场所分别是________。 (3)人体内不能进行________(填序号),过程,原因是 _______________________________________________________ ________________________________________________________。 (4)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转化成________。 (5)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进________(填序号)过程的进行, 从而产生大量能量,有利于________的吸收。 【解析】图示中 X 表示 O2,Y 表示 CO2,产生 CO2 的场所有细胞质基质(无氧呼吸)和 线粒体基质(有氧呼吸的第二阶段)。人体内由于不含有酒精发酵所需的酶,故不能进行⑤过 程。在细胞呼吸过程中,有机物中稳定的化学能转换成了活跃的化学能和热能。O2 在有氧 呼吸的第三阶段被消耗,故松土有利于促进③过程的进行,从而利于无机盐的吸收。 【答案】(1)O2 光合 (2)黄色 线粒体基质和细胞质基质 (3)⑤ 人体缺乏该过程所需的酶

(4)活跃的化学能和热能 (5)③ 无机盐


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