2020版《全程复习方略》高考生物一轮复习课后定时检测案9ATP的主要来源——细胞呼吸

课后定时检测案9　ATP的主要来源——细胞呼吸

基础对点练——考纲对点·夯基础

考点一　细胞呼吸的过程

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：种子萌发过程中，代谢更旺盛，细胞呼吸速率明显加快，A错误；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，也可能是细胞质基质，C错误；乳酸菌只能进行无氧呼吸，且只产生乳酸，不产生CO2，D错误。

答案：B

2．细胞内糖分解代谢过程如下图所示，图中①～④代表生理过程，甲～丁代表物质。下列叙述，错误的是(　　)

A．①过程有[H]产生，②③④过程均有[H]的消耗

B．甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸

C．①②发生于线粒体中，③④发生于细胞质基质中

D．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多

解析：分析图示可知：①为细胞呼吸的第一阶段，释放少量能量，发生于细胞质基质，有[H]产生；②为有氧呼吸的第二和第三阶段，发生于线粒体中，释放大量能量，甲为CO2；③为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，发生于细胞质基质，丁为乳酸；④为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，发生于细胞质基质，乙为酒精，C错误。

答案：C

3．[2019·东北师大附属中学模拟]如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，有关叙述正确的是(　　)

A．条件X下葡萄糖中能量的去向有热能、ATP中活跃的化学能和酒精中的化学能

B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和H2O

C．试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液

D．物质a产生的场所为线粒体基质

解析：依据产物酒精可推知条件X为无氧，条件Y为有氧。在无氧呼吸过程中，葡萄糖分解释放少量的能量，没有释放的能量以化学能的形式储存在酒精中，释放的能量中的大部分以热能形式散失，少部分转变为ATP中活跃的化学能，A正确；葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸，在有氧条件下丙酮酸在线粒体中被分解，并产生CO2和H2O，B错误；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色，二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此试剂甲为酸性重铬酸钾溶液，C错误；物质a为CO2，无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质，D错误。

答案：A

4．[2019·江苏盐城市模拟]下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)

A．缺氧时，人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量

B．细胞中有机物的氧化放能是人体热量的主要来源

C．在炎热环境中，细胞呼吸将显著减弱以减少产热

D．透气的创可贴可防止伤口细胞因长时间缺氧而坏死

解析：缺氧时，人体肌细胞进行无氧呼吸，其产物为乳酸，无CO2生成，A错误；人体热量的来源主要是细胞中有机物的释放能量，一部分以热能散失，一部分存储在ATP中，B正确；在炎热环境中，主要通过散热来调节体温平衡，细胞呼吸不会显著减弱，C错误；透气的创可贴可防止厌氧菌特别是破伤风芽孢杆菌的繁殖，避免伤口感染，D错误。

答案：B

5．[2019·宁夏银川一中模拟]向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是(　　)

A．若a能抑制丙酮酸分解，则可使丙酮酸的消耗增加

B．若b能抑制[H]氧化成水，则可使O2的消耗减少

C．若c能抑制ATP形成，则可使ADP的消耗增加

D．若d能抑制葡萄糖分解，则可使丙酮酸增加

解析：若a能抑制丙酮酸分解，则可使丙酮酸的消耗减少，A项错误；有氧呼吸第三阶段[H]和氧结合生成水，若b能抑制[H]氧化成水，则可使O2的消耗减少，B项正确；ADP与磷酸在有能量提供、有酶催化的条件下可形成ATP，若c能抑制ATP形成，则可使ADP的消耗减少，C项错误；葡萄糖在有氧呼吸第一阶段转变为丙酮酸，若d能抑制葡萄糖分解，则使丙酮酸减少，D项错误。

答案：B

6．测定下列哪一项，可简便且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式(　　)

A．有无酒精生成

B．有无水生成

C．有无有机物消耗

D．O2消耗量与CO2生成量的比值

解析：O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确测定，若二者比值等于1，则小麦种子进行的是有氧呼吸，若比值为0，则小麦种子进行的是无氧呼吸，若比值在0～1之间，则小麦种子有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。

答案：D

考点二　影响细胞呼吸的因素

7．下图表示温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述，错误的是(　　)

A．从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度

B．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性

C．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强

D．和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜

解析：图甲显示，在B点对应的温度下，二氧化碳释放量最大，这说明这一温度下细胞呼吸最旺盛；温度通过影响呼吸作用酶的活性来影响呼吸作用；图乙中DE段随着氧气浓度增大，无氧呼吸逐渐减弱；图乙中E点对应的氧气浓度下，二氧化碳释放量最少，细胞呼吸弱，贮藏水果和蔬菜时有利于减少呼吸作用消耗有机物。

答案：C

8．[2019·吉林模拟]研究发现，某些植物在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冻害使细胞内可溶性糖的含量有明显的提高，同时使根生长迟缓，吸收能力下降。下列推断不合理的是(　　)

A．冻害初期呼吸作用增强，放出的热量有利于抵御寒冷

B．持续低温使淀粉合成酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉

C．持续低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境

D．低温使细胞呼吸减弱，限制根细胞吸收矿质元素，导致吸收能力下降

解析：冻害初期，细胞呼吸作用增强，释放大量热量，有利于抵御寒冷，A正确；持续低温，植物体温度降低，使淀粉合成酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉，细胞内可溶性糖的含量明显升高，B正确；持续低温使细胞内自由水含量降低，结合水含量升高，适应低温环境，C错误；细胞呼吸减弱，产生的ATP减少，为主动运输吸收矿质元素提供的能量减少，使根细胞吸收矿质元素的能力下降，D正确。

答案：C

9．[2019·南师大附中模拟]将苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。则下列叙述错误的是(　　)

A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行

B．氧浓度为c时，苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min

C．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵

D．氧浓度为b时，较适宜苹果的储藏

解析：氧浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，A正确；氧浓度为c时，两种呼吸方式并存，无氧呼吸产生的CO2与酒精均为0.6 mol/min，B正确；氧浓度为d时，有氧呼吸与无氧呼吸CO2产生量分别为1.2 mol/min和0.4 mol/min，消耗葡萄糖之比为1：1，即有1/2葡萄糖用于酒精发酵，C错误；CO2释放量最少的氧浓度点b是储藏苹果的最佳氧浓度点，D正确。

答案：C

10．[2019·四川省绵阳中学模拟]某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程，不影响其它反应，该抑制剂处理动物细胞后，线粒体会(　　)

A．停止产生ATP　　　　B．停止产生[H]

C．继续分解葡萄糖  D．继续消耗O2

解析：有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量，产生少量的ATP；有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量，产生少量的ATP；有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量，产生大量的ATP。综上分析，“某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程，不影响其它反应”，说明该抑制剂处理动物细胞后，线粒体仍然会产生ATP和[H]，也会继续消耗O2，但不会分解葡萄糖，A、B、C均错误，D正确。

答案：D

提能强化练——考点强化·重能力

11．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．肌无力患者参与线粒体融合的Mfn1蛋白可能减少

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：酒精能使酸性重铬酸钾变为灰绿色，故A错误；参与线粒体融合的Mfn1蛋白减少，会导致能量供应不足，从而导致肌无力，故B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，故C正确；剧烈运动时，动物细胞无氧呼吸产生乳酸，只有有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，场所是线粒体基质，故D正确。

答案：A

12．[2019·广西高三模拟]有学者欲研究影响玉米根尖细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图(注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是(　　)

A．实验中加入的呼吸底物是葡萄糖

B．过程①没有进行有氧呼吸第三阶段

C．过程②比⑤耗氧速率低的原因可能是[H]不足

D．过程④比③耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足

解析：实验研究的是影响线粒体耗氧速率的因素，因此实验中加入的呼吸底物是丙酮酸，A项错误；过程①有氧气消耗，说明进行了有氧呼吸的第三阶段，B项错误；加入呼吸底物后耗氧速率加快，说明过程②耗氧速率低的原因可能是[H]不足，C项正确；加入ADP后耗氧速率加快，说明过程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足，D项错误。

答案：C

13．[2019·浙江普通高校招生选考科目考试仿真卷]人的肌肉组织分为快缩纤维和慢缩纤维两种。快缩纤维负责剧烈运动，如举重、短跑，易产生酸痛感觉，慢缩纤维负责慢跑、游泳等有氧运动。下列相关叙述正确的是(　　)

A．快缩纤维含有的线粒体多，需氧呼吸能产生大量乳酸和ATP

B．慢缩纤维含有的线粒体多，需氧呼吸不产生乳酸，产生的ATP也少

C．快缩纤维含有的线粒体少，主要依靠糖酵解产生ATP供能，会产生大量乳酸

D．慢缩纤维含有的线粒体多，主要依靠糖酵解产生ATP供能

解析：由题意可知，快缩纤维活动易产生酸痛感觉，说明其通过无氧呼吸产生乳酸，即主要依靠糖酵解产生ATP供能，会产生大量乳酸，A项错误，C项正确；慢缩纤维负责有氧运动，产生的ATP多，即主要依靠有氧呼吸产生ATP供能，B、D项错误。

答案：C

14．[2019·福建三明质量检测]细胞有氧呼吸产生的NADH，与氧结合形成水。2,4­二硝基苯酚(DNP)对该代谢过程没有影响，但能抑制ATP合成。DNP作用于不同类型细胞的结果如下表，从结果得出的推论错误的是(　　)

解析：DNP能抑制ATP合成，从而导致肝细胞呼吸释放的能量主要去向是热能，因此会使哺乳动物体温上升，A正确；DNP能抑制ATP的合成，且能抑制洋葱根尖对K＋的吸收，说明洋葱根尖对K＋的吸收需要ATP水解供能，则说明根尖对K＋吸收是主动运输过程，B正确；由于钠离子通道与钠离子内流有关，则与神经细胞的动作电位有关，若DNP可使神经细胞钠离子通道活性升高，说明该神经细胞的动作电位会变大，C错误；加入DNP后，使采摘后果实的呼吸强度下降，则说明DNP能抑制果实的呼吸，因此对果实有一定的保鲜效果，D正确。

答案：C

大题冲关练——综合创新·求突破

15．高等植物生命过程中影响呼吸作用的因素有多种，据图回答下列相关问题。

(1)在测定呼吸作用相对速率时，通常需要避光条件，其原因是____________________________，温度主要影响________，进而影响呼吸作用的速率。

(2)能够在较长时间维持较快呼吸速率的温度称为适宜温度，上图是豌豆幼苗的呼吸速率随时间变化的曲线图，由图可知，豌豆幼苗呼吸作用的适宜温度是________；温度为40 ℃时，豌豆幼苗呼吸速率随时间变化的特点是____________________________。

(3)呼吸作用反应物也会影响呼吸作用，其影响大小通常用单位时间内释放CO2与吸收O2的比率来表示。若反应物为丙酮酸时释放CO2与吸收O2的比值为X，反应物为葡萄糖时的比值为Y，根据有氧呼吸有关过程，比较X与Y的大小关系是：X________(填“大于”“等于”或“小于”)Y。

解析：(1)在光下，绿色植物会进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，影响呼吸速率的测定。(2)题干中“较长时间维持较快呼吸速率”，结合曲线不难看出30 ℃符合要求，40 ℃仅在短时间内呼吸速率较快，不符合要求。(3)葡萄糖经过有氧呼吸第一阶段，1 mol葡萄糖产生了2 mol丙酮酸和4 mol[H]，如果丙酮酸氧化分解，2 mol丙酮酸和1 mol葡萄糖相比，产生的二氧化碳是相同的，但是由于2 mol丙酮酸比1 mol葡萄糖少了4 mol[H]，需要的氧气就少2 mol；用方程式可以表示如下：呼吸底物为葡萄糖时，有氧呼吸方程式为C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量，推算出Y＝1；呼吸底物为丙酮酸时，有氧呼吸方程式为2C3H4O3＋6H2O＋5O26CO2＋10H2O＋能量，推算出X＝1.2，所以X大于Y。

答案：(1)避免光合作用的影响　(呼吸作用相关的)酶的活性

(2)30 ℃　短时间增大，较长时间减小

(3)大于

16．某研究小组对不同温度下密闭容器中水稻种子储存过程中每隔12小时的CO2生成速率相对值进行了相关研究，结果如下表所示，请根据所学知识回答下列问题：

(注：CO2的生成速率单位为mL·kg－1·h－1；“－”表示未测定)

(1)由上表可知，0.5 ℃条件下水稻种子的CO2生成速率较25 ℃条件下低，主要的原因是________________________________________________________________________；

随着储存时间的延长，CO2生成速率逐渐降低的原因是________________________________________________________________________。

(2)该密闭容器中的种子后期主要进行的细胞呼吸方式和初期相比，在分解相同质量的有机物时产生的能量______________(填“较少”、“较多”或“相同”)，原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)根据题意和表格分析可知，由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，所以与25 ℃相比，0.5 ℃条件下低温抑制了细胞呼吸相关酶的活性，导致水稻种子的CO2的生成速率较低。随着水稻种子储存时间的增加，由于种子进行的细胞呼吸需消耗O2释放CO2，密闭容器中CO2浓度增加，O2浓度减少，在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸，导致CO2生成速率逐渐降低。(2)该密闭容器中的种子后期主要进行的细胞呼吸方式和初期相比，后期容器中种子以无氧呼吸为主，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，大部分能量仍存留在酒精中；而初期进行的有氧呼吸将有机物彻底氧化分解释放的能量较多，所以在分解相同质量的有机物时后期产生的能量较少。

答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性　由于种子进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2，密闭容器中CO2浓度增加，O2浓度减少，在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸

(2)较少　后期容器中种子以无氧呼吸为主，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，大部分能量仍存留在酒精中；而初期进行的有氧呼吸将有机物彻底氧化分解释放的能量较多