1、ATP与细胞呼吸一、选择题1下列关于叶肉细胞内ATP的描述，正确的是()AATP的结构决定了其在叶肉细胞中不能大量储存B光合作用产生的ATP可以为Mg2进入叶肉细胞直接提供能量CATP水解失掉两个磷酸基团后，可以作为逆转录的原料D葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解，可以产生大量ATP解析：选AATP的结构决定了其在细胞内的含量很少；植物叶肉细胞吸收Mg2的方式是主动运输，需要消耗来自呼吸作用产生的ATP提供能量，光合作用产生的ATP只能用于暗反应；ATP水解，失去两个磷酸后为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为转录的原料之一；葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中。2磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一
2、种高能磷酸化合物，ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化，转化式为，磷酸肌酸(CP)ADPATP肌酸(C)下列相关叙述错误的是()A磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质B磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP与ADP的相互转化相偶联C肌肉收缩时，在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定D可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等解析：选AATP是细胞内的直接能源物质，磷酸肌酸不是细胞内的直接能源物质；据题干可知，磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联；肌肉收缩时，磷酸肌酸可转化为ATP，故可使ATP的含量保持相对稳定；生物体内还存在着其他的高
3、能磷酸化合物，如GTP、CTP等。3下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A线粒体、线粒体和细胞质基质B线粒体、细胞质基质和线粒体C细胞质基质、线粒体和细胞质基质D细胞质基质、细胞质基质和线粒体解析：选C在呼吸作用中，葡萄糖分解产生丙酮酸的过程在细胞质基质中发生，所以酶1存在于细胞质基质；有氧呼吸第二、三阶段在线粒体中进行，所以酶2存在于线粒体；无氧呼吸都是在细胞质基质中进行，所以酶3存在于细胞质基质。4(2020浙江选考)酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，为相关生理过程。下列叙述正确的是()A释放的能量大多贮存在有机物中B进行的场所是细胞溶胶和线粒体C
4、发生时，CO2释放量大于O2吸收量D发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行和解析：选D释放的少量能量中大部分以热能形式散失，有少部分合成ATP，A错误；进行的场所是线粒体，B错误；是需氧呼吸，CO2释放量等于O2吸收量，C错误；酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行需氧呼吸也能进行厌氧呼吸，所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行和，D正确。5(2021天津模拟)按下表设计进行实验。分组后，在相同的适宜条件下培养810小时。对实验结果进行预测，下列叙述正确的是()实验材料取样处理分组培养液供氧情况适宜浓度酵母菌液50 mL破碎细胞(细胞器完整)甲25 mL75 mL无氧乙25 mL75 mL通氧50 mL未处
5、理丙25 mL75 mL无氧丁25 mL75 mL通氧A甲组不产生CO2而乙组产生B甲组的酒精产量与丙组相同C丁组能量转换率与丙组相同D丁组的氧气消耗量大于乙组解析：选D分析表格可知，甲、丙两组均为无氧环境，则酵母菌细胞进行无氧呼吸产生酒精和CO2。乙、丁两组均为有氧环境，则酵母菌细胞主要进行有氧呼吸。破碎细胞的细胞质中酶的浓度较低，所以甲、乙两组的反应速度较慢。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，A错误；甲组反应速度慢，则甲组的酒精产量小于丙组，B错误；有氧呼吸的能量转换率远高于无氧呼吸，C错误；乙、丁两组均进行有氧呼吸，乙组反应速度较慢，因此，其氧气消耗量低于丁组，D正确。6人的肌肉组
6、织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是()A慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自线粒体内膜B短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉C两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和ATPD消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多解析：选D由题意知，慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关，有氧呼吸的能量主要来自第三阶段，场所是线粒体内膜，A正确；快肌纤维几乎不含有线粒体，主要进行无氧呼吸，无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，都产生丙酮酸、H和ATP，C正确；
7、快肌纤维几乎不含有线粒体，所以进行无氧呼吸，消耗等摩尔葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP少，D错误。7下列涉及ATP的相关叙述，错误的是()A苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗ATPBATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成C细胞中ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性D葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应，此反应正常进行需要ATP提供能量解析：选D苯和乙醇通过自由扩散出入细胞，其跨膜运输都不需要消耗ATP，A正确；ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B正确；所有生物均以ATP作为生命活动的直接能源物质，说明生物界具有统一性，C正确；葡萄糖和果糖合成蔗糖为吸能反应，D错误。8(20
8、21年1月新高考8省联考广东卷)下列所述生产与生活中的做法，合理的是()A做面包时加入酵母菌并维持密闭状态B水稻田适时排水晒田以保证根系通气C白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应D用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染解析：选B做面包时加入酵母菌是因为酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳使面包松软多孔，由于酵母菌无氧呼吸产生酒精，故不能维持密闭状态；水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气，防止根系细胞无氧呼吸产生酒精，造成毒害；白天定时给栽培大棚通风的目的是保证二氧化碳的供应，利于植物进行光合作用；用透气的消毒材料包扎伤口以抑制厌氧菌大量繁殖，避免感染。9某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所
9、示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变，反应一段时间后溶液颜色由蓝变绿再变黄。下列有关分析正确的是()A溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变绿再变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强B溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸C14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性D实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体解析：选B溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变绿再变黄说明酵母菌呼吸产生的CO2增多，A错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶中压强不变，B正确；14C6H12O6不能进入线
10、粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，C错误；实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质和细胞质基质，D错误。10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的消耗量和CO2的产生量如表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是()O2浓度(%)abcdeCO2产生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2的消耗量(mol/min)00.50.71.23.0AO2浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行BO2浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.6 mo
11、l/minCO2浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵DO2浓度为b时，较适宜于苹果的储藏解析：选CO2浓度为a时，苹果的细胞呼吸为无氧呼吸，只在细胞质基质中进行；O2浓度为c时，无氧呼吸产生CO2的速率为1.30.70.6(mol/min)，所以苹果产生酒精的速率为0.6 mol/min；O2浓度为d时，有氧呼吸每分钟产生的CO2的量为1.2 mol，所以有氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol，无氧呼吸每分钟产生的CO2的量为0.4 mol，所以无氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol，故消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵；由表可知，O2浓度为b时，呼吸作用强度最低，此
12、浓度较适合苹果的储存。二、非选择题11(2021年1月新高考8省联考重庆卷)如图为某运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。据图回答下列问题：(1)由图可知，肌肉收缩最初的能量来自细胞中的_，该物质的产生部位有_。(2)图中曲线B代表的细胞呼吸类型是_，判断依据是_，该反应产物是_。(3)足球运动员为提高运动能力，通常进行3到4周的高原训练，这种训练方式主要提高C的能力，原因是_。解析：(1)肌肉收缩最初的能量应来自细胞中的存量ATP直接水解提供能量，人体细胞中ATP的产生部位有细胞质基质和线粒体。(2)由题图分析可知，曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量，是在细胞呼吸的第一阶
13、段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型，应是无氧呼吸，人体内无氧呼吸的产物是乳酸。(3)运动员为提高运动能力，进行高原训练，目的是提高血液中红细胞的含量，从而提高血液的运氧能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力。答案：(1)(存量)ATP细胞质基质和线粒体(2)无氧呼吸该过程可在较短时间内提供能量，是在细胞呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型乳酸(3)高原环境下空气中的O2含量低，人体内会通过增殖、分化产生更多的红细胞，提高血液的运氧能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运
14、动员的运动能力12地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；记录发光强度并计算ATP含量；测算出细菌数量。分析并回答下列问题：(1)荧光素接受_提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成_(填“正比”或“反比”)；根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量_。(2)“荧光
15、素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是_；生物细胞中ATP的水解一般与_(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用_处理；Hg2处理后酶活性降低可能是因为_。解析：(1)ATP是直接能源物质，由题意可知，其提供的能量可激活荧光素，ATP越多，被激活的荧光素越多，发光越强，即发光强度与ATP含量成正比；每个细菌的代谢强度基本相同，所产生的ATP含量也大致相同且相对稳定。(2)ATP中的能量是活跃的化学能，氧化荧光素发
16、光时的能量是光能，能量转换为活跃的化学能光能。ATP水解释放出来的能量可供各种吸能反应所需。(3)Mg2处理后荧光素酶活性增强，故若要节省荧光素酶的用量，可用Mg2处理，Hg2处理后酶活性降低可能是因为Hg2破坏了酶的空间结构。答案：(1)ATP正比大致相同且相对稳定(2)化学能光能吸能反应(3)Mg2Hg2破坏了酶的空间结构13图甲是细胞内部分生命活动示意图，其中、表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列相关问题：(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是_(填数字)，A表示_，D表示_。产生能量最多的生理过程是_
17、(填数字)。(2)图乙中只完成图甲中生理过程、的O2浓度是_。图乙中最适合储存水果或蔬菜的O2浓度是_。(3)O2浓度为b时，植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的_倍。解析：(1)图甲中生理过程为呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质中；生理过程为有氧呼吸的第二阶段，发生的场所为线粒体基质；生理过程为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，其产生的能量最多；生理过程为无氧呼吸第二阶段。A物质是丙酮酸，B物质为H，C物质为乙醇，D物质为乳酸。(2)图乙中O2浓度为a时，该器官没有吸收O2，只有CO2生成，因此植物细胞只进行无氧呼吸；O2浓度为d时，O2吸收量和CO2释放量相等，植物细胞只进行有氧
18、呼吸；O2浓度为b和c时，CO2的释放量大于O2的吸收量，则植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。O2浓度为c时，植物细胞进行呼吸作用释放的CO2量最少，是储存水果或蔬菜的最佳O2浓度。(3)O2浓度为b时，O2吸收量为3，则有氧呼吸产生CO2的量为3，无氧呼吸产生CO2的量为5，根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式可知植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍。答案：(1)丙酮酸乳酸(2)dc(3)514由于萌发的种子所占体积小，代谢水平高，因此，常用作生物实验材料。下面三个装置以萌发的种子为材料，研究呼吸作用的产物及方式。据图回答下列问题：(1)为排除微生物对实验结果的干扰，常将萌发的种子进
19、行_处理。(2)为使实验结果科学严谨，应设置对照实验。结合上述三套实验装置，确定实验目的，并确定对照实验的设置情况(将补充完整)：装置实验目的对照实验的设置情况甲乙丙_，_，_，_，_，_。(3)增设对照实验后，乙组两个装置中有色液滴如何移动，证明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸？_。解析：(1)为排除微生物呼吸作用的影响，种子必须进行消毒处理。(2)从三个装置中所给的仪器可以判断出待观测指标，再根据待观测指标推断出实验目的，由实验目的确定出对照实验的设置情况。甲装置：温度计测定萌发种子是否产生热量根据题目推断出实验目的为“探究呼吸作用是否产生热量”对照实验应为不能进行呼吸作用的“死种子
20、”。乙装置：有色液滴移动情况容器内气体体积变化情况根据题目推断出实验目的为“探究萌发种子的呼吸作用方式”NaOH溶液吸收CO2，可更换为不吸收CO2的清水作为对照。丙装置：澄清的石灰水能否变混浊是否产生CO2根据题目推断出实验目的为“探究种子的呼吸作用是否产生CO2”对照实验应为不能进行呼吸作用的“死种子”。(3)乙装置增设对照实验后，在含NaOH溶液的装置中，无论有氧呼吸还是无氧呼吸所产生的CO2都被NaOH溶液吸收，而O2消耗会使装置中气体体积减小，故有色液滴左移。在含清水的装置中进行的有氧呼吸不会引起装置中气体体积变化，但是无氧呼吸会使装置中气体体积变大，故有色液滴右移。答案：(1)消毒(2)探究呼吸作用是否产生热量等量的加热杀死并冷却至常温的萌发种子探究萌发种子的呼吸作用方式将NaOH溶液换成等量的清水探究种子的呼吸作用是否产生CO2等量的加热杀死的萌发的种子(3)含NaOH溶液的装置中有色液滴左移，含清水的装置中有色液滴右移
