1、课时规范练课时规范练 8 ATP 细胞呼吸的类型及过程细胞呼吸的类型及过程 一、基础练 1.(2020 山东济南三模)在人体肌肉细胞中会发生下图所示的反应,当磷酸肌酸含量高、ATP 含量低时, 反应向右进行,当 ATP 含量高、磷酸肌酸含量低时,反应向左进行。通常肌肉细胞中磷酸肌酸的含量 约为 ATP 含量的三至四倍,下列叙述错误的是( ) 磷酸肌酸+ADPATP+肌酸 A.磷酸肌酸和 ATP 都是高能磷酸化合物 B.磷酸肌酸不能为肌肉收缩直接提供能量 C.磷酸肌酸可为细胞提供能量储备,维持机体正常的能量代谢 D.人体肌肉细胞中 ADP 和 ATP 相互转化的反应均不是可逆反应 2.(2020
2、 山东青岛一模)在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶(AK),它能将 ATP 分子末端的磷 酸基团转移至 AMP 上而形成 ADP。该过程需要有 Mg2+的参与。下列有关叙述错误的是( ) A.AMP 在细胞中可作为合成 RNA的原料 B.无机盐对维持细胞的生命活动有重要作用 C.AK发挥作用时有特殊化学键的形成 D.线粒体中 ATP 合成的速率取决于 AK的活性 3.(2020 山东临沂一模)某高等植物细胞呼吸过程中主要物质变化如图,为相关生理过程。下列 叙述正确的是 ( ) A.若该植物为玉米,则只发生在玉米胚细胞的细胞质基质中 B.该植物过程产生 ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜
3、C.等量的葡萄糖在有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生丙酮酸的量不同 D.只给根部细胞提供同位素标记的 O,在 O2和 CO2中能同时检测到 18O 4.(2020 山东枣庄、临沂模拟)鼠肝脏部分切除后修复的过程中,肝细胞在有氧条件下葡萄糖的代谢过 程如图。下列说法正确的是( ) A.在有氧条件下,肝细胞可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸产生能量 B.过程形成的五碳糖可用于合成脱氧核苷酸,并可作为转录的原料 C.过程产生的 ATP 可用于肝细胞主动吸收所需的营养物质 D.过程的反应场所是线粒体基质,该过程既消耗水,也能产生水 5.如图是某动物体的细胞呼吸过程。下列有关叙述不正确的是( ) A.分别是水和氧
4、气 B.产生于线粒体基质 C.产生的主要用于合成 ATP D.植物细胞也能进行该过程 6.(2020 山东滨州二模)细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶(NAD+)结合而形 成还原型辅酶(NADH)。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物 NMN 是合成 NAD+ 的原料。研究发现,人和哺乳动物衰老过程与组织中 NAD+水平的下降直接相关。下列说法正确的 是( ) A.高温变性的 eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应 B.哺乳动物细胞呼吸产生 NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜 C.体内的 NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰 D.促进小鼠体内 eNAMPT
5、 的产生可能延长其寿命 7.细胞呼吸过程中,线粒体内膜上的质子泵能将 NADH(即H)分解产生的 H+转运到膜间隙,使膜间隙 中 H+浓度增大,大部分 H+通过结构回流至线粒体基质,同时驱动 ATP 的合成,主要过程如下图所示。 下列有关叙述不正确的是( ) A.乳酸菌不可能发生上述过程 B.该过程发生于有氧呼吸第二阶段 C.图中是具有 ATP 合成酶活性的通道蛋白 D.H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散 8.著名科学家奥托 瓦博格提出:“为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能?”该疑问被称为“瓦 博格效应”疑问。为解决该疑问,科学家对大量癌细胞做了研究。请据此回答下列问题。 (
6、1)由于无氧呼吸产能较少,有科学家提出“瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验证该结论,科学家将癌 细胞放入克服上述条件的情况下培养,发现 ,因此,否定了该 推论。 (2)研究发现,癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,从而间接抑制 阶段,同时可推断癌细胞所需能量主要来自 阶段。 (3)进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖,为 验证该结论,可将 重新引入癌细胞,对该癌细胞进行培养, 若 ,则符合该推论。 二、提升练 1.(2020 山东烟台模拟)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,其肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸 的产物不同
7、。下图表示金鱼在缺氧状态下,细胞中的部分代谢途径,下列相关叙述正确的是( ) A.过程不需要 O2的参与,产生的“物质 X”是丙酮酸,由 3种元素组成 B.过程均有能量释放,大部分用于合成 ATP C.过程无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同 D.若给肌细胞提供 18O标记的 O 2,会在 CO2中检测到 18O 2.“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与 血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是( ) A.b 运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,c 运动强度下只有无氧呼吸 B.运动强度大于或等于 b后,肌
8、肉细胞 CO2的产生量仍等于 O2的消耗量 C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在 ATP 中 D.若运动强度长时间超过 c,会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力 3.人的肌肉组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。下列叙述正确的是( ) A.两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖 B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和 ATP C.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉 D.慢跑时慢肌纤维产生的 ATP 主要来自丙酮酸彻底分解成二氧化碳阶段 4.(2020 山东泰安四模)为探究酵母菌的细
9、胞呼吸,将部分酵母菌破碎,并做差速离心处理,再将只含有 酵母菌线粒体的沉淀物分别放入、三支试管中,分别进行如下操作。请回答下列问题。 试 管 加入物质 氧的消耗 量 丙酮酸 较大 葡萄糖 几乎为零 细胞质基质和葡萄 糖 较大 (1)根据以上实验,简述有氧呼吸过程中碳原子的转移途径: 。 (2)试管中加入 2,4-二硝基苯酚(DNP),DNP 对有氧呼吸产生的H与氧结合形成水的过程没有影响, 但会使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,则 DNP 会影响 的合成。号试管中加入适 量的甲烯蓝溶液(甲烯蓝氧化态为蓝色,被还原后为无色),试管中液体呈蓝色,液体表面覆盖适量的石 蜡油,37 保温一段时间后
10、,发现试管中蓝色变浅,原因 是 。 (3)用酵母菌生产果酒过程中,如发酵罐密闭性不好,酒会变酸并且发酵液表面会形成一层菌膜,形成原 因是 。随着发酵的进行,发酵液呈缺氧、酸性,但不影 响发酵的进行,原因 是 。 课时规范练 8 ATP 细胞呼吸 的类型及过程 一、基础练 1.D 磷酸肌酸和 ATP 都是动物和人体细胞中的高能磷酸化合物,A项正确;根据题意可 知,磷酸肌酸中的能量转移到了 ATP 中,ATP 为肌肉收缩直接提供能量,B项正确;磷酸肌 酸可为细胞提供能量储备,以保证细胞中 ATP 含量的稳定,从而维持机体正常的能量供 应,C 项正确;人体肌肉细胞中 ADP 和 ATP 相互转化的反
11、应包括磷酸肌酸与 ADP 转化 为 ATP 与肌酸的反应,该反应为可逆反应,D项错误。 2.D AMP 是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成 RNA的基本单位之一,A项正确;无机盐对维持 细胞和生物体的生命活动有重要作用,B项正确;根据题意可知,AK发挥的作用是在 AMP 形成 ADP 过程中形成了一个特殊的化学键,C 项正确;线粒体中 ATP 生成的场所是 线粒体基质和线粒体内膜,而 AK存在于线粒体的内外膜间隙中,故 ATP 合成的速率与 AK的活性没有关系,D 项错误。 3.B 玉米的胚细胞进行无氧呼吸的产物为乳酸,不是酒精和二氧化碳,A 项错误;过程 主要是指有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,场所分
12、别为线粒体基质和线粒体内膜,都会产 生 ATP,B项正确;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段反应完全相同,等量的葡萄糖 会产生等量的丙酮酸,C 项错误;根部细胞没有叶绿体,不会进行光合作用,所以给根部细 胞提供同位素标记的 O,只能在 CO2中先检测到 18O,D项错误。 4.A 题图中表示葡萄糖跨膜运输的过程,表示代谢过程中产生五碳糖,表示无氧 呼吸第二阶段丙酮酸生成乳酸的过程,表示有氧呼吸的第二、三阶段产生 CO2和 H2O 的过程。在有氧条件下,肝细胞可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,A项正确;转录所需 的原料是核糖核苷酸而不是脱氧核苷酸,B 项错误;无氧呼吸只在第一阶段产生少量 ATP,
13、 第二阶段不产生 ATP,C 项错误;过程的反应场所是线粒体基质和线粒体内膜,D项错 误。 5.C 为水,为氧气,A 项正确;是 CO2,在有氧呼吸第二阶段产生,场所是线粒体基 质,B项正确;产生的(能量)大部分以热能形式散失,少部分用于合成 ATP,C 项错误;该 图表示有氧呼吸过程,植物细胞也可以进行,D项正确。 6.D 绝大多数酶是蛋白质,高温变性的蛋白质依然可以与双缩脲试剂发生紫色反应,据 此推测高温变性的 eNAMPT 能与双缩脲试剂产生紫色反应,A项错误;哺乳动物细胞呼 吸产生 NADH的场所有细胞质基质、线粒体基质,线粒体内膜是消耗 NADH 的场所,B 项错误;题意显示人和哺乳
14、动物衰老过程与组织中 NAD+水平的下降直接相关,而体内的 NMN是合成 NAD+的原料,因此,NMN合成量增多可能抑制哺乳动物早衰,C 项错误;促 进小鼠体内 eNAMPT 的产生,会使 NMN的合成量增多,组织中 NAD+水平上升,进而可 能延长其寿命,D项正确。 7.B 乳酸菌为原核细胞,没有线粒体,A项正确;有氧呼吸第二阶段发生于线粒体基质,该 过程发生于线粒体内膜,B项错误;图中是具有 ATP 合成酶活性的 H+通道蛋白,C 项正 确;H+由膜间隙向线粒体基质顺浓度梯度运输,且需要通道蛋白协助,属于协助扩散,D项 正确。 8.答案:(1)(氧气充足条件下)癌细胞依然不能高效产能 (2
15、)有氧呼吸第二、三 细胞呼 吸第一 (3)线粒体上丙酮酸载体(MPC) 癌细胞增殖受抑制或者不增殖 解析:(1)为验证“瓦博格效应”是由缺氧导致的推论的正确与否,将癌细胞放入氧气充足条 件下培养,发现癌细胞依然不能高效产能,因此该推论不成立。(2)癌细胞选择性地抑制 线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,将影响有氧呼吸第二、三阶段,同时可推断 癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第一阶段。(3)据题干信息分析,为验证该结论,可将 线粒体上丙酮酸载体(MPC)重新引入癌细胞,对该癌细胞进行培养,若癌细胞增殖受抑制 或不增殖,则符合该推论。 二、提升练 1.AD 由题图分析可知,“物质 X”是丙酮
16、酸,由 C、H、O 3 种元素组成,为细胞呼吸第 一阶段,不需要 O2的参与,A项正确;过程均有能量释放,少部分用于合成 ATP,B项 错误;过程是无氧呼吸的第二阶段,场所均是细胞质基质,C 项错误;有氧条件下,肌细 胞也可以进行有氧呼吸,若给肌细胞提供 18O标记的 O2,则产生的水中含有18O,含有18O 的水参与有氧呼吸的第二阶段,则产生的 CO2中能检测到 18O,D项正确。 2.BD 与 a运动强度相比,b运动强度下有氧呼吸有所增强,同时存在无氧呼吸,c运动强 度下氧气消耗速率较高,有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平,A项错误;肌肉细胞无 氧呼吸不产生 CO2,有氧呼吸 CO2的产生
17、量等于 O2的消耗量,B项正确;无氧呼吸中葡萄 糖的能量大部分储存在乳酸中,释放的能量大部分以热能形式散失,其余储存在 ATP 中,C 项错误;若运动强度长时间超过 c,人体会因乳酸大量积累而出现肌肉酸胀乏力的现 象,D项正确。 3.ABC 两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖,A项正确;由于有氧呼吸和无氧呼吸的 第一阶段完全相同,因此两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和 ATP,B项 正确;由于快肌纤维几乎不含有线粒体,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 项正确;慢跑时慢肌纤维产生的 ATP 主要来自有氧呼吸的第三阶段,即H和 氧气结合生成水的阶段,D项错误。 4
18、.答案:(1)葡萄糖丙酮酸CO2 (2)ATP 在无氧呼吸过程中产生的H能使甲烯蓝被还原 (3)醋酸菌在液面大量繁殖 缺氧、酸 性条件下,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受抑制 解析:(1)有氧呼吸过程中葡萄糖被分解成丙酮酸,再被分解为 CO2,所以其中碳原子的转 移途径为葡萄糖丙酮酸CO2。(2)有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能的形式 释放,少部分储存于 ATP 中,试管中加入 DNP 使该过程所释放的能量都以热的形式耗 散,则会影响 ATP 的合成。在液体表面覆盖适量的石蜡油以形成无氧的环境,在无氧呼 吸过程中产生的H能使甲烯蓝被还原使试管中蓝色变浅。(3)果酒的制作需要在无氧的 条件下,如果发酵罐密闭性不好,则会形成有氧的环境造成醋酸菌在液面大量繁殖形成菌 膜。在酸性、缺氧的条件下,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应 这一环境而受抑制。
