2019年高考生物總復習 第10講 細胞的能量“通貨”ATP ATP的主要來源 細胞呼吸課時訓練 新人教版必修1.doc

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2019年高考生物總復習 第10講 細胞的能量“通貨”ATP ATP的主要來源 細胞呼吸課時訓練 新人教版必修1 測控導航表 知識點 題號及難易度 1.ATP的組成和功能及ADP與ATP相互轉化 2,5 2.細胞呼吸的類型、過程及場所 1,4,6,10 3.細胞呼吸的影響因素及應用 3,7(中),8(中),11 4.探究細胞呼吸的方式 9(中) 5.綜合考查 12 一、選擇題:本大題共9小題,每小題5分,共45分。 1.關于細胞呼吸的敘述,正確的是 (　B　) A.種子風干脫水后呼吸強度增強 B.土壤淹水可導致根系發(fā)生無氧呼吸 C.破傷風桿菌在有氧條件下能大量繁殖 D.小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱 解析:種子風干脫水后自由水含量降低,細胞代謝緩慢,細胞呼吸強度減弱;土壤淹水后,植物根系缺氧導致根系細胞進行無氧呼吸;破傷風桿菌能夠侵入人體深部的組織細胞,進行無氧呼吸并大量繁殖,有氧條件能抑制破傷風桿菌的繁殖;小麥種子萌發(fā)過程中,自由水含量上升,代謝加快,有氧呼吸加強。 2.(xx武漢武昌區(qū)高三期末)下列有關ATP的敘述中,不正確的是(　C　) A.ATP中的能量可以來源于光能或化學能 B.ATP的合成不一定伴隨有機物的氧化分解 C.人體緊張或憤怒狀態(tài)下,細胞內產生ATP的速率大大超過產生ADP的速率 D.人體劇烈運動中,機體通過神經和體液調節(jié),細胞產生ATP的速率迅速增加 解析:對植物而言,產生ATP的途徑有2個:光合作用的光反應階段,ADP和Pi利用光能合成ATP;呼吸作用將有機物分解釋放的能量提供給ADP和Pi生成ATP。故A、B項正確。ATP在細胞內雖然含量少,但始終處于動態(tài)平衡之中,如人體緊張、憤怒或劇烈運動時,ATP分解(消耗)加快,那么ATP合成也加快。故C錯,D正確。 3.(xx安徽蚌埠質檢)人的肌肉組織分為快肌纖維和慢肌纖維兩種,快肌纖維幾乎不含有線粒體,與短跑等劇烈運動有關;慢肌纖維與慢跑等有氧運動有關。下列敘述錯誤的是(　A　) A.消耗等量的葡萄糖,快肌纖維比慢肌纖維產生的ATP多 B.兩種肌纖維均可在細胞質基質中產生丙酮酸、[H]和ATP C.短跑時快肌纖維無氧呼吸產生大量乳酸,故產生酸痛感覺 D.慢跑時慢肌纖維產生的ATP,主要來自線粒體內膜 解析:由題意知,快肌纖維的細胞呼吸方式主要是無氧呼吸,慢肌纖維的細胞呼吸方式主要是有氧呼吸,消耗等量的葡萄糖,慢肌纖維的有氧呼吸釋放產生ATP較多;快肌纖維幾乎不含線粒體,進行無氧呼吸,慢肌纖維進行有氧呼吸,細胞有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段都是在細胞質基質中將葡萄糖分解為[H]、丙酮酸,同時釋放出少量能量,合成少量ATP;人肌肉細胞無氧呼吸會產生大量乳酸,乳酸的積累會導致肌肉酸痛;慢肌纖維細胞中有氧呼吸第三階段發(fā)生在線粒體內膜,該過程釋放的能量最多,合成的ATP最多。 4.(xx莆田一中模擬)呼吸底物不是糖時,有氧呼吸消耗的O2和產生的CO2的體積并不相等,利用如圖所示裝置兩套,設為甲、乙,測定單位質量小麥種子呼吸時CO2釋放量與O2消耗量的比值,下列構思可以達到實驗目的的是(　C　) A.甲裝置燒杯中盛放清水,在光照下測定O2釋放量,乙裝置在黑暗下測定CO2釋放量 B.甲裝置燒杯中盛放清水,測定CO2釋放量,乙裝置換成CO2吸收劑,測定O2消耗量 C.甲裝置燒杯中盛放清水,測定氣體體積變化量,乙裝置換成CO2吸收劑,測定O2消耗量 D.甲裝置燒杯中盛放CO2緩沖劑(可吸收和放出CO2),測定氣體體積變化量,乙裝置放死亡種子做對照 解析:甲裝置燒杯中盛放清水,則不影響錐形瓶中CO2和O2的量,U形管中右側液面上升或者下降是CO2和O2體積變化造成的,無法測定種子呼吸作用消耗的O2量或釋放的CO2量;乙裝置燒杯中換成CO2吸收劑,則乙裝置中U形管右側液面下降是由錐形瓶中O2減少造成的,可以測出小麥種子呼吸時消耗O2的量,結合甲裝置所測定的氣體體積變化量能計算出CO2的產生量,進而可計算出CO2釋放量與O2消耗量的比值;若乙裝置放死亡種子,不進行呼吸作用,氣體不發(fā)生變化,無法測定出呼吸作用產生的CO2量或消耗的O2量。 5.(xx蕪湖模擬)生物體內能量代謝中ATP的合成和利用過程如圖所示。以下說法錯誤的是(　C　) A.a過程和b過程都有[H]的生成和消耗 B.①過程和②過程的酶和場所不相同 C.c表示吸收的能量,d表示釋放的能量,兩者數值相等、形式相同 D.ATP在活細胞中的含量很少,但轉化速度很快 解析:由圖示可知, a過程表示動物和人及綠色植物的呼吸作用,b過程表示綠色植物的光合作用,這兩個過程都有[H]的生成和消耗;①過程表示ATP的合成,②過程表示ATP的分解,細胞進行這兩個過程需要的酶和場所不相同;c表示合成ATP的能量來源,d表示ATP水解釋放的能量,兩者數值和形式不一定相同;ATP是細胞中普遍使用的能量載體,含量不多,但在細胞中易于再生,轉化速度很快。 6.(xx福建廈門質檢)如圖表示糖類代謝的示意圖,相關敘述正確的是(　D　) A.③過程需要水的參與,發(fā)生在線粒體的內膜上 B.②過程產生少量的ATP,③、④產生大量的ATP C.①過程可以發(fā)生在人體的肝臟或肌肉細胞中 D.⑤過程不發(fā)生在人體細胞中,是因為缺乏相關的酶 解析:③過程為有氧呼吸第二階段,發(fā)生在線粒體基質中,該過程需要水參加反應;②過程是有氧呼吸第一階段,該過程可產生少量ATP,③④過程分別是有氧呼吸第二、三階段,只有有氧呼吸第三階段才能產生大量ATP;①是糖類物質的水解,糖原分解成葡萄糖可發(fā)生在肝臟細胞中,不能發(fā)生在肌肉細胞中;⑤過程為產生酒精的無氧呼吸,不能發(fā)生在人體細胞中,人體細胞中缺乏催化產生酒精的酶。 7.(xx河北武邑一模)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液,當通入不同濃度的O2時,其產生的酒精和CO2的量如圖所示。據圖中信息推斷錯誤的是(　C　) A.氧濃度為a時酵母菌沒有有氧呼吸,只進行無氧呼吸 B.當氧濃度為b和d時,酵母菌細胞呼吸的過程會不同 C.當氧濃度為c時,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精發(fā)酵 D.a、b、c、d不同氧濃度下,細胞都產生[H]和ATP 解析:氧濃度為a時,酒精和CO2的量相等,即比值為1∶1,酵母菌只進行無氧呼吸,A正確;氧濃度為b時,CO2的量大于酒精的量,說明酵母菌有兩種呼吸方式,氧濃度為d時酒精的量為0,酵母菌只進行有氧呼吸,B正確;當氧濃度為c時,酒精的量為6,無氧呼吸消耗的葡萄糖為3,由CO2的量15可知有氧呼吸產生的CO2為:15-6=9,可得出有氧呼吸消耗的葡萄糖為:1.5,則有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精發(fā)酵,C錯;有氧呼吸和無氧呼吸都產生[H]和ATP,D正確。 8.(xx煙臺質檢)在a、b、c、d條件下,測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積變化的相對值如表。若底物是葡萄糖,則下列敘述中正確的是(　B　) 條件 a b c d CO2釋放量 10 8 6 7 O2吸收量 0 3 4 7 A.a條件下,呼吸產物除CO2外還有乙醇或乳酸 B.b條件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸少 C.c條件下,種子消耗的葡萄糖最少 D.d條件下,產生的CO2來自細胞質基質和線粒體 解析:無氧條件下產生了CO2,這說明該植物的無氧呼吸產物是酒精,不會是乳酸;b條件下,氧氣消耗的相對值為3,可計算出葡萄糖消耗的相對值為0.5,無氧呼吸產生CO2的相對值為5,可計算出消耗葡萄糖的相對值為2.5;有氧呼吸時,消耗葡萄糖最少;d條件下,種子只進行有氧呼吸,CO2全部來自線粒體。 9.(xx廣東六校第二次聯(lián)考)某研究小組利用檢測氣壓變化的密閉裝置來探究微生物的呼吸,實驗設計如下。關閉活栓后,U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調至參考點,實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。下列有關說法正確的是(　C　) A.甲組右管液面變化,表示的是微生物呼吸二氧化碳的產生量 B.乙組右管液面變化,表示的是微生物呼吸CO2的釋放量 C.甲組右管液面升高,乙組不變,說明微生物只進行有氧呼吸 D.甲組右管液面不變,乙組下降,說明微生物進行乳酸發(fā)酵 解析:本題以探究細胞呼吸方式為載體,考查裝置圖分析判斷、綜合運用知識的能力。甲組裝置中,錐形瓶中二氧化碳及微生物產生的二氧化碳均被NaOH溶液吸收,該裝置中微生物有氧呼吸消耗氧氣導致錐形瓶內氣壓降低,故右管液面變化是微生物有氧呼吸消耗氧氣量的變化。乙組裝置中,微生物有氧呼吸消耗氧氣同時產生等量二氧化碳,有氧呼吸過程中氣體體積不變,微生物的無氧呼吸會產生二氧化碳,導致錐形瓶內氣壓升高,故右管液面變化表示微生物無氧呼吸產生二氧化碳量。微生物只進行有氧呼吸,則有氧呼吸過程中二氧化碳釋放量與氧氣消耗量相等,則甲組錐形瓶氣壓降低,甲組右側液面升高;乙組錐形瓶氣壓不變,乙組的液面不變。微生物無氧呼吸若為乳酸發(fā)酵,乳酸發(fā)酵過程不消耗也不產生氣體,甲組及乙組右管的液面應均不 變化。 二、非選擇題:本大題共3小題,共45分。 10.(14分)如圖是有氧呼吸過程圖解,請依圖回答問題: (1)寫出1、2、3所代表的物質名稱。 1.　　　　,2.　　　　,3.　　　　。 (2)寫出4、5、6所代表的能量的多少(填“大量能量”或“少量能量”)。 4.　　　　　　,5.　　　　　　,6.　　　　　　。 (3)有氧呼吸的主要場所是　　　　,進入該場所的呼吸底物是　　　　。 (4)人體內血紅蛋白攜帶的O2進入組織細胞的線粒體內至少要通過 　　　　層生物膜。 (5)如果O2供應不足,則人體內C6H12O6的分解產物是　　　　,釋放的能量　　　　,反應場所是　 。 解析:(1)圖示中1應為有氧呼吸第一階段產物即丙酮酸;3為第二階段產物即CO2,2為有氧呼吸第三階段產物即H2O。(2)4、5、6均為細胞呼吸過程產生的能量,有氧呼吸第三階段產生能量6最多,有氧呼吸第一、二階段產生能量4、5較少。(3)有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體,有氧呼吸第一階段發(fā)生在細胞質基質,有氧呼吸第二、三階段發(fā)生在線粒體,故線粒體是有氧呼吸的主要場所。(4)人體內血紅蛋白攜帶的氧氣進入組織細胞的線粒體至少需穿越紅細胞膜、毛細血管壁(兩層膜)、組織細胞膜及線粒體雙層膜共6層生物膜。(5)人體細胞在缺乏氧氣的條件下進行無氧呼吸,人體細胞無氧呼吸產物為乳酸,該過程發(fā)生在細胞質基質。 答案:(1)丙酮酸　水　二氧化碳 (2)少量能量　少量能量　大量能量 (3)線粒體　丙酮酸　(4)6 (5)乳酸　少　細胞質基質 11.(xx聊城一模)(15分)為研究酵母菌發(fā)酵的產物,某研究小組設計了如圖甲所示的裝置圖。①號、②號試管中均加入3 mL蒸餾水和少許0.1%溴麝香草酚藍水溶液(簡稱BTB溶液),此時溶液呈藍綠色(當環(huán)境偏酸性時,BTB溶液呈黃色)。請回答: (1)一段時間后①號試管中的溶液由藍綠色逐漸變成黃色,原因是酵母菌在發(fā)酵過程中會產生　　　　,這種產物產生的場所是細胞中的　　　　。 (2)該實驗中的葡萄糖為酵母菌的生長和繁殖提供的營養(yǎng)要素是　　　　。向培養(yǎng)液中接種酵母菌之前應該對培養(yǎng)液依次進行調整pH和　　　　處理。 (3)設置②號試管的作用主要是排除　　　　　　　　對實驗結果的影響。 (4)圖乙中最可能正確表示①號試管內玻璃管口氣泡釋放速率變化的曲線是　　　　。 解析:(1)酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸,其產生CO2的場所分別是線粒體和細胞質基質。(2)葡萄糖可為微生物(如酵母菌)的培養(yǎng)提供碳源。(3)設置②號試管的主要目的是排除空氣中CO2對實驗結果的影響。(4)隨培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)液中酵母菌的數量會先增加后減少,故①號試管內玻璃管口氣泡釋放速率也會先增后減。 答案:(1)CO2　線粒體和細胞質基質 (2)碳源　滅菌　(3)空氣中的CO2　(4)B 12.(xx晉江期末)(16分)某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞呼吸的方式”后,想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量CO2時,哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗:將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣),按下圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時,撤去裝置,將甲、乙裝置中兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾,除去酵母菌,得到濾液1和濾液2。請分析回答: (1)甲、乙兩組的實驗變量是　　　　,實驗中需控制的無關變量主要有　 。 (2)酵母菌產生CO2的場所是　 。 (3)利用提供的U形管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜,其余物質能通過)、濾液1和濾液2等,繼續(xù)完成探究實驗: 實驗步驟: ①將　　　　的濾液1和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側并標記; ②一段時間后觀察　　　　的變化。 ③實驗結果預測和結論: a.如果　　　　　　　　　　　　,則有氧呼吸消耗的葡萄糖少; b.如果　　　　　　　　　　　　,則有氧呼吸消耗的葡萄糖多; c如果　　　　　　　　　　　　,則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。 解析:(1)實驗變量即操作變量,是施加的變量,從實驗可知甲通入氧氣,乙不通入氧氣,可見有無氧氣就是實驗變量。其他需要嚴格控制甲、乙均相同的無關變量比較多,主要的無關變量有培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度、pH、溫度等。 (2)酵母菌進行有氧呼吸第二階段時產生CO2,場所在線粒體基質;進行無氧呼吸第二階段產生CO2,場所在細胞質基質。 (3)①此實驗的自變量是濾液1和濾液2,因變量是U形管兩側液面高度的變化。實驗需要確保單一變量原則,因此將等量的濾液1和濾液2導入U形管的A、B兩側。②觀測的指標是U形管兩側液面高度的變化。③有氧呼吸過程葡萄糖分解為CO2和H2O,而無氧呼吸過程中葡萄糖分解成乙醇和CO2,乙醇可以通過半透膜,使兩側乙醇均勻分布,因此影響液面高低的因素是葡萄糖濃度。如果A側液面上升,B側液面下降說明A側原葡萄糖濃度高于B側的,即有氧呼吸消耗的葡萄糖少;如果A側液面下降,B側液面上升說明A側原葡萄糖濃度低于B側的,即有氧呼吸消耗的葡萄糖多;如果A、B兩側液面高度相同說明A側原葡萄糖濃度等于B側的,有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一 樣多。 答案:(1)有無氧氣　溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等 (2)細胞質基質和線粒體 (3)①等量　②(兩側)液面 ③a.A側液面上升,B側液面下降 b.A側液面下降,B側液面上升 c.A、B兩側液面高度相同 【教師備用】 1.(xx湖南郴州第二次質檢)為研究酵母菌的發(fā)酵產物,某研究小組設計了如下圖甲所示的裝置,并將有關檢測結果繪制成圖乙。①號、②號試管中均加入3 mL蒸餾水和一定量的檢驗試劑。據圖分析下列說法正確的是(　C　) A.檢驗發(fā)酵產物酒精需向①號試管中滴加含重鉻酸鉀的濃硫酸溶液 B.設②號試管對照組是為了排除無關變量溫度對實驗的干擾 C.圖乙曲線b表示①號試管內玻璃管口氣泡釋放速率變化 D.圖乙曲線a表示酵母菌培養(yǎng)液中酵母菌數量變化規(guī)律 解析:本題以酵母菌細胞呼吸方式及過程為載體,考查實驗裝置圖和曲線圖分析判斷、綜合運用知識、實驗探究的能力。酵母菌發(fā)酵后取樣即在錐形瓶中取樣,可用含重鉻酸鉀的濃硫酸溶液檢驗酒精的存在,其基本原理是酒精可使含重鉻酸鉀的濃硫酸溶液顏色由橙色變?yōu)榛揖G色;設置②試管是與試管①進行對照,①②號試管中加入的是澄清的石灰水或溴麝香草酚藍水溶液,②試管的設置是為了排除空氣中二氧化碳的干擾,用②號試管作對照使實驗結果明顯,而不是排除溫度對實驗結果的影響;隨著培養(yǎng)時間的延長,營養(yǎng)物質的消耗和有害代謝產物的積累等因素,導致酵母菌的數量先增加后減少,圖乙曲線b表示酵母菌培養(yǎng)液中酵母菌數量變化;①號試管內玻璃管口的氣泡釋放速率先增加后下降,圖乙曲線b表示①號試管內玻璃管口氣泡釋放速率變化。 2.最新研究證實ATP既是“能量通貨”,也可作為神經細胞間信息傳遞中的一種信號分子,其作為信號分子的作用機理如圖所示。請分析回答: (1)在下列生物體的生命活動中,不直接依賴于ATP水解的是(　　) A.胃蛋白酶的合成 B.細胞的生長 C.骨骼肌的收縮 D.紅細胞吸收葡萄糖 (2)由圖可知,細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下,磷酸基團逐個脫離下來,最后剩下的是　　　　。 (3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質,還能釋放ATP,兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析,科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是: 　。 (4)為了研究X物質對動物細胞的影響,某研究小組用不同濃度的X物質將細胞處理24小時,然后測量各組細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率,經過多次實驗后,所得數據如表所示: 實驗組 編號 X物質的濃度 (mgmL-1) 細胞內ATP的濃度 (mmolmL-1) 細胞死亡 的百分率 A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 F 32 1 95 ①該實驗的因變量是　 。 ②實驗數據表明,該實驗的因變量之間有何聯(lián)系? 　。 解析:(1)ATP是生物體進行各項生命活動的直接能源物質,各項生命活動如新物質(有機物)的合成、無機鹽離子的吸收、細胞的生長和分裂及肌肉收縮等都需要ATP水解供能。葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散,不需要消耗能量。(2)ATP中的高能磷酸鍵斷裂時,會釋放出大量的能量,ATP水解脫下兩個磷酸基團后生成的AMP能參與形成的生物大分子是RNA,如果磷酸基團完全脫落,剩下的是腺苷。(3)據圖分析,科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是設法把ATP與典型神經遞質分開,單獨去研究其作用,即:①科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后,發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接收到部分神經信號;②科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體。(4)①該實驗的因變量就是實驗結果所觀察到的實驗現(xiàn)象,即:細胞中ATP的濃度和細胞死亡的百分率。②實驗數據表明,該實驗的因變量之間的聯(lián)系:細胞內ATP濃度下降,能量供應減少,細胞死亡的百分率增加。 答案:(1)D　(2)腺苷 (3)①科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后,發(fā)現(xiàn)受體細胞仍能接收到部分神經信號;②科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體 (4)①細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率?、诩毎麅華TP濃度下降,能量供應減少,細胞死亡的百分率增加