1、第2讲 ATP与细胞呼吸A组基础巩固练1ATP合酶由凸出于膜外的F1和嵌入膜内的F0两部分构成。当H顺浓度梯度穿过ATP合酶时，可使ADP与Pi形成ATP。下列相关叙述错误的是()AATP合酶既能“识别”H，也能“识别”ADP和PiBATP合酶的F1是脂溶性的，而F0是水溶性的CATP合酶具有高效性，低温会抑制该酶的活性DATP合酶在原核细胞和真核细胞都有分布【答案】B【解析】ATP合酶含有运输H的载体蛋白，反应底物是ADP与Pi，因此既能“识别”H，也能“识别”ADP和Pi，A项正确；ATP合酶的F1凸出于膜外，具有亲水性，F0嵌入膜内，具有疏水性，B项错误；酶具有专一性和高效性，ATP合酶
2、催化ADP和Pi形成ATP需要温和的条件，低温会抑制该酶的活性，C项正确；原核生物也进行细胞呼吸合成ATP，因此原核细胞和真核细胞中都分布有ATP合酶，D项正确。2在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测不合理的是()A腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶B腺苷酸激酶数量的多少会影响细胞呼吸的强度C腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关D腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成【答案】B【解析】腺苷酸激酶能使ATP形成ADP，即催化ATP的水解，有可能是一种ATP水解酶，A正确；
3、细胞呼吸中的酶是ATP合成酶，腺苷酸激酶的数量多少不会影响细胞呼吸的强度，B错误；腺苷酸激酶能催化ATP的水解及ADP的形成，故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关，C正确；腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP，故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成，D正确。3(2021年河北保定一中月考)如图是ATP和ADP相互转化的过程，下列叙述不正确的是()A图中D代表ADP，T代表ATP，E代表能量B反应式中，物质可逆，能量不可逆CATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同DATP中的能量较活跃，易于释放【答案】C【解析】ATP中的
4、“A”代表腺苷，包括腺嘌呤和核糖，与RNA中的碱基A不同，C错误。4下图是某同学综合不同细胞代谢特点而绘制的部分物质变化示意图，下列有关叙述正确的是()A过程不能都在同一细胞中进行，需要氧气参与B都表示呼吸作用的过程，需要的酶种类相同C叶肉细胞中过程产生的H可用于过程中C3的还原D酵母菌细胞中过程进行的场所不相同，但都能合成ATP【答案】A【解析】分别是乳酸菌、醋酸菌的代谢途径，过程不能都在同一细胞中进行，需要氧气参与，A正确；需要的酶种类不同，B错误；叶肉细胞中过程产生的H只用于有氧呼吸的第二、三阶段，C错误；酵母菌细胞中过程进行的场所不相同，但不能合成ATP，D错误。5下图是真核细胞内部分
5、能量转移关系的图解，下列叙述错误的是()A过程表示将光能转化为活跃的化学能，发生在类囊体薄膜上B若过程发生在缺氧状态下，则发生的场所是细胞质基质C通常在动、植物细胞中都能发生的过程是D动、植物细胞中都可以含有物质A，但具体结构不同【答案】C【解析】分析图示可知，图中过程是光反应，过程是暗反应，过程是多糖的合成，过程是多糖的水解，过程是细胞呼吸。图中过程表示将光能转化为活跃的化学能，发生在类囊体薄膜上，A正确；若过程发生在缺氧状态下，则发生的场所是细胞质基质，B正确；通常在动植物细胞中都能发生的过程是，过程是在光合作用的暗反应中发生的，C错误；动植物细胞中都可以含有物质A(多糖)，但具体结构不同
6、，D正确。6如图是酵母菌呼吸作用的实验示意图，相关叙述正确的是()A条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水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【答案】A【解析】根据产物酒精判断条件X为无氧，无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中，一部分储存在ATP中，大部分以热能形式散失；线粒体不能利用葡萄糖；试剂甲为酸性重铬酸钾溶液；图中无氧呼吸产生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。7如图是向含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后，CO2的产生量和O2的消耗量的变化曲线。据图判断，下列分析错误的
7、是()A曲线、分别表示CO2的产生量和O2的消耗量BO2浓度为b时，有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵CO2浓度为c时，酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质DO2浓度为d时，细胞呼吸产生的H都在线粒体内膜上被消耗【答案】C【解析】随着O2浓度的增加，有氧呼吸增强，消耗的O2将逐渐增多，由此可推知曲线表示O2的消耗量，曲线表示CO2的产生量，A正确。由图可知在O2浓度为b时，酵母菌有氧呼吸消耗6 mol O2，根据有氧呼吸反应式可推知有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖、产生6 mol CO2；酵母菌无氧呼吸产生的CO2的量为1064 (mol)，根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗2 mol葡
8、萄糖。因此可知O2浓度为b时，有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，B正确。O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2量大于消耗的O2量，说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则酵母菌产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，C错误。O2浓度为d时，酵母菌产生的CO2量等于消耗的O2量，说明此时酵母菌只进行有氧呼吸，则细胞呼吸产生的H都在线粒体内膜上被消耗，D正确。8(2020年重庆模拟)某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析涨袋现象的原因合理的是()A涨袋可能是由于乳酸菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳造成的B涨袋可能是由于乳酸菌进行无氧呼吸造成的C
9、如果涨袋的酸奶中有酒味，说明可能是酵母菌的无氧呼吸造成的D只要酸奶包装盒密封完好，就不会出现涨袋的现象【答案】C【解析】乳酸菌是厌氧菌，进行无氧呼吸产生乳酸，不产生二氧化碳，A、B错误；无氧条件下，酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳，C正确；酸奶中含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等，酸奶包装盒密封完好，但无氧条件下，酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳，会出现涨袋的现象，D错误。B组能力提升练9有一瓶混有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，产生的酒精和CO2的量如表所示。分析表中数据可得出的结论是()氧浓度/%abcd产生CO2的量/mol912.51530产生酒精的量/mol9
10、6.560A氧浓度为a时，酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B氧浓度为b时，相同时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的多C氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D氧浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸【答案】D【解析】氧浓度为a时，酒精和CO2的产生量相等，因此只进行无氧呼吸，A错误；氧浓度为b时，由酒精产生量为6.5 mol可知，无氧呼吸产生CO2 6.5 mol(消耗葡萄糖3.25 mol)，则有氧呼吸产生CO2为12.56.56 (mol)(消耗葡萄糖1 mol)，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多，B错误；氧浓度为c时，无氧呼吸产生CO2 6 mol
11、(消耗葡萄糖 3 mol)，可知有氧呼吸产生CO2为1569 (mol)(消耗葡萄糖1.5 mol)，用于无氧呼吸的葡萄糖占所有葡萄糖的3(31.5)100%66.7%，C错误；氧浓度为d时，酒精产生量为0，说明只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，D正确。10以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是()A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的D点C甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生【答案】B【解析】甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进
12、行无氧呼吸，对应乙图中的A点；甲图中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的AC段之间；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c)；甲图中氧浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生。11(2020年北京四中月考)萤火虫尾部发光器能发光的机理如图所示。ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，下列说法正确的是()AATP是细胞中的能量“货币”，细胞中储存大量的ATP为生命活动供能B微生物残留量越多，产生的ATP越多，所发
13、荧光强度越强CATP快速荧光检测仪只能检测残留的需氧型微生物DATP快速荧光检测仪直接检测葡萄糖溶液也可发荧光【答案】B【解析】ATP是细胞中的能量“货币”，但细胞中储存的ATP较少，需要ATP与ADP不断转化为生命活动供能，故A项错误；ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质，用来快速检测食品表面的微生物，原理是荧光素与ATP接触形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光，根据以上分析可知，微生物残留量越多，产生的ATP越多，所发荧光强度越强，故B项正确；ATP快速荧光检测仪能检测残留的所有能产生ATP的微生物，故C项错误；葡萄糖溶液中不含ATP，所以用ATP快速荧光检
14、测仪检测不能发出荧光，故D项错误。12某校生物兴趣小组分别将等量的无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后，密封于如图所示装置中(瓶中无氧气)，并按如图所示装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3的产生量相等时，分别用滤菌膜过滤甲、乙两锥形瓶中的溶液，除去其中的酵母菌后，得到滤液1和滤液2。将等量的滤液1和滤液2分别放入中间隔有半透膜(葡萄糖不能通过半透膜)的U形管的A、B两侧，调整两侧液面使其高度相等，过一段时间后观察并比较A、B两侧液面高度的变化。关于本实验的叙述正确的是()A甲、乙两组实验的自变量是O2的有无和无菌培养液的浓度B瓶中的酵母菌与人体肌肉细胞产生CO2的场所不完全相同C无菌O2通入
15、装置前必须先通入NaOH溶液以除去其中的CO2D根据题意可推知U形管中A侧液面高度低于B侧【答案】B【解析】甲、乙两组实验的自变量是O2的有无，无菌培养液浓度是需要控制的无关变量，A错误。酵母菌可以通过有氧呼吸或无氧呼吸产生CO2，场所是线粒体或细胞质基质；人体肌肉细胞产生的CO2全部来自有氧呼吸，故只能产生于线粒体，B正确。无菌O2中不含CO2 ，C错误。由题意可知，甲、乙两装置中产生的CO2量相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，产生等量的CO2时，有氧呼吸消耗的葡萄糖的量少，故滤液1中葡萄糖的浓度高于滤液2，从而推知U形管中A侧液面高度高于B侧，D错误。13(2020年甘肃宁县模拟)
16、甲图为某种植物的非绿色器官不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：(1)甲图中X代表的物质是_，E代表的物质可能是_。(2)甲图中有氧呼吸的途径是_，其中产生能量最多的是_阶段(填字母)。(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的_(填序号)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_，写出有关的反应式：_。(5)图丙为该器官在不同氧浓度下CO2的释放量和O2吸收量的变化。则图中曲线说明无氧呼吸强度与O2浓度之间的关系是_。实线和虚线相交于C点，则B点进行_(填“无氧呼吸和有氧呼吸”“无氧呼吸”或“有氧呼吸”)。丙【答案】(1)丙酮酸酒精和二氧化碳(2)A、C、DD(
17、3)、(4)无氧呼吸C6H12O62C2H5OH2CO2能量(5)无氧呼吸强度随O2浓度的升高而逐渐减弱无氧呼吸和有氧呼吸【解析】(1)根据题意分析可知，甲图中X代表的物质是丙酮酸，E代表的物质可能是酒精和CO2。(2)甲图中有氧呼吸的途径是A、C、D，其中产生能量最多的是有氧呼吸第三阶段即D阶段。(3)甲图中C、D阶段分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段，发生的场所依次是线粒体基质(即图乙中的)和线粒体内膜(即图乙中的)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于无氧呼吸，反应式为C6H12O62C2H5OH2CO2能量。(5)根据图丙中曲线可知，无氧呼吸强度随O2浓度的升高而逐渐减弱；B点既进行无
18、氧呼吸又进行有氧呼吸。C组压轴培优练14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生成速率的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：CO2生成速率温度/贮藏时间/h12243648607284960.54.83.62.72.52.32.12.01.92547.245.137.835.534.6注：CO2的生成速率单位为mLkg1h1；“”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在后期主要进行的细胞呼吸的
19、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_。【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【解析】(1)根据题意和表格可知，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生成速率较低。随着水稻种
20、子储存时间的增加，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，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。15不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常通过呼吸熵(RQ释放的CO2体积消耗的O2体积)来推测生物用于有氧呼吸的能源物质。下图是测定发芽种子呼吸熵的两个装置。
21、关闭活塞，在25 下经过20分钟后读出刻度管中着色液滴移动的距离。假设装置1和装置2中着色液滴分别向左移动x和y(mm)，x和y值反映了容器内气体体积的减少量，请回答下列问题：(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是_。(2)x代表_，y代表_。(3)若测得x200 mm，y30 mm，则该发芽种子的呼吸熵是_。(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ，则应将该装置放于何种条件下进行？_，原因是_。(5)为使测得的x和y值更精确，还应再设置一组对照装置。对照装置的容器和试管中应分别放入_。设置对照的目的是_。(6)小琪同学在做这个实验时，将生理状态相同的发芽种子等量分装到两个装置中。假定其他操作步
22、骤无误，她发现开始的一段时间内装置1中的着色液滴向左移动，而装置2中的着色液滴位置却不发生改变，则可推测该发芽种子进行呼吸作用所消耗的能源物质主要是_，理由是_；若发现装置1和装置2中的着色液滴均向左移动，则该发芽种子进行呼吸作用所消耗的能源物质主要是_，理由是_。【答案】(1)吸收CO2(2)消耗O2的体积消耗O2和释放CO2的体积之差(3)0.85(4)黑暗条件下避免幼苗进行光合作用干扰呼吸作用产生的气体量的变化(5)死的发芽种子和蒸馏水用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的气体体积变化(6)葡萄糖(糖类)以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时，吸收的O2量等于释放的C
23、O2量脂肪脂肪在被氧化分解时消耗的O2量大于释放的CO2量【解析】(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是吸收CO2。(2)x表示呼吸作用消耗的O2的体积，y表示呼吸作用消耗的O2和释放的CO2的体积之差。(3)若x200 mm，y30 mm，则释放的CO2体积相对值为20030，所以该发芽种子的呼吸熵RQ(20030)2000.85。(4)若测定已长出真叶幼苗的RQ，则应将该装置放在黑暗条件下进行实验，以避免幼苗光合作用干扰呼吸作用产生的气体量的变化。(5)为使测得的x和y值更准确，可再设置一对照组，容器和试管中分别放入死亡的发芽种子和蒸馏水，以排除物理因素引起的气体体积变化。(6)装置2中着色液滴位置不改变，说明该发芽种子进行呼吸作用消耗的O2体积与释放的CO2体积相等，则RQ1，只有以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时，消耗的O2体积才与释放的CO2体积相等。装置1和装置2中着色液滴均向左移动，说明种子进行有氧呼吸，且呼吸作用消耗的O2体积大于释放的CO2的体积，RQ1，说明消耗的能源物质主要是富含氢的物质(如脂肪)。