【名师一号 模块新课标】2023高考生物总复习 3.10ATP的主要来源-细胞呼吸计时双基练 新人教版必修1

计时双基练(十)　ATP的主要来源——细胞呼吸(计时：45分钟　满分：100分)一、选择题(每小题4分，共52分)1．为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图中a～f所示装置，下列判断不合理的是(　　)A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸B．若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸C．连接c→c→d，给装置通空气，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸D．f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸解析　本题考查实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”的相关知识，意在考查考生的理解分析能力。a装置中的NaOH溶液能够吸收CO2，若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸，A正确；若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；连接e→c→d，给装置通空气，其中的e装置能够吸收空气中的CO2，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸；f放置一段时间后，消耗了装置中的氧气，连接f→d，澄清石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸。答案　B2．(2015·武汉调研)研究发现，当人体组织细胞中的氧含量低于正常值的60%以下时，缺氧的组织细胞就可能癌变；进一步的研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但是癌细胞即使在氧供应充分的条件下也主要通过无氧呼吸获取能量。由此分析，下列推论合理的是(　　)①缺氧环境会导致癌细胞的产生　②癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞要多　③癌细胞的线粒体可能存在功能障碍　④有氧条件下，癌细胞中与无氧呼吸有关的酶的活性仍然很高A．②③B．①②④C．①③④D．①②③④解析　10\n本题考查细胞呼吸，意在考查考生在获取信息和分析判断方面的能力。难度中等。根据题干中信息“氧含量低于正常值的60%以下时，缺氧的组织细胞就可能癌变”，说明缺氧环境可能会导致癌细胞的产生；癌细胞主要通过无氧呼吸产生能量，与有氧呼吸比较，无氧呼吸产生相同数量的ATP需要消耗更多的葡萄糖，因此，癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞要多；在氧供应充分的条件下癌细胞主要进行无氧呼吸，说明癌细胞的线粒体可能不能发挥正常的生理功能；有氧条件下，癌细胞主要进行无氧呼吸，说明与无氧呼吸有关的酶的活性仍然很高。答案　D3．如图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关叙述正确的是(　　)A．该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行B．图中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体C．图中(三)阶段产生的水中的氢都来自葡萄糖D．图中①、②两物质依次是H2O和O2解析　本题考查细胞呼吸的过程分析，意在考查考生的理解能力和信息转换能力，难度中等。题图为细胞有氧呼吸过程图解，该过程有光无光均可进行；图中(一)阶段产生[H]的场所是细胞质基质，(二)阶段产生[H]的场所是线粒体；图中(三)阶段产生的水中的氢来自葡萄糖和水；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在水的参与下分解成[H]和CO2，释放少量能量，有氧呼吸的第三阶段是前两个阶段产生的[H]与O2结合生成水，释放大量能量，因此图中的①②两物质分别为H2O和O2。答案　D4．下列关于“葡萄糖丙酮酸CO2”的过程，叙述错误的是(　　)A．①过程可在植物中进行，也可在动物中进行B．②过程可产生ATP，也可不产生ATPC．②过程可产生[H]，也可消耗[H]D．①过程可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行解析　本题考查细胞的呼吸过程，意在考查考生的比较分析能力和分辨能力，难度中等。①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段，在动植物细胞中都可进行，且此过程只能发生在细胞质基质中，A项正确、D项错误。②既可表示有氧呼吸的第二阶段，也可表示无氧呼吸的第二阶段，有氧呼吸每个阶段都会产生ATP，但无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，B项正确。有氧呼吸第一、二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，而无氧呼吸中的[H]只在第一阶段产生，作为还原剂被第二阶段消耗，C项正确。答案　D10\n5．在设计生物实验时，自变量、无关变量是实验中需要控制的主要变量。要对自变量、无关变量进行正确控制，首先需要确定实验课题中的自变量和无关变量。下列对有关实验中自变量和无关变量的描述，不正确的是(　　)A．“探究温度对酶活性的影响”实验中，不同的温度是自变量，底物和酶的用量、pH等是无关变量B．“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，有无氧气是自变量，培养液的浓度和酵母菌菌种的数量等是无关变量C．“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，生长素类似物的不同浓度是自变量，处理后插条的生根情况是无关变量D．“探究光照强度对植物光合作用的影响”实验中，不同的光照强度是自变量，温度、二氧化碳浓度等是无关变量解析　本题考查实验设计中自变量、无关变量的判断，意在考查考生的实验探究能力和理解能力。实验中人为改变的变量叫作自变量；除自变量外，其他对实验结果会造成干扰或影响的因素是无关变量。“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，生长素类似物的不同浓度是自变量，处理后的插条生根情况是因变量，实验中的无关变量是插条的生理状态、处理时间等。答案　C6．如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述错误的是(　　)A．实验的自变量是有无氧气，因变量是甲、丁两试管中产生CO2的多少B．乙、丙两试管中的液体应先煮沸，冷却后再加入酵母菌，以便消除其他微生物对实验的影响C．该实验装置的设计不够严谨，通入乙试管中的空气必须除去CO2D．甲、丁两试管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代解析　本题考查探究酵母菌呼吸方式的变式实验，意在考查考生的实验分析能力。A选项中，乙试管通入空气，丙试管未通入空气，分别提供了有氧和无氧的环境条件，可根据Ca(OH)2溶液的浑浊程度来大概判断甲、丁试管中产生CO2的多少；B选项中，对试管中的液体进行灭菌，能消除其他微生物对实验的影响；C选项中，空气中含有CO210\n，对实验结果有干扰；D选项中，Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液替代，酸性重铬酸钾溶液可以用来检测有无酒精的生成。答案　D7．某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是(　　)A．①②③④、人体内无③过程B．①④、人体内无②过程C．①③④、人体内无③过程D．①③④、人体内无②过程解析　题图中产生ATP的过程是有氧呼吸和无氧呼吸，而人体无氧呼吸不能产生酒精。答案　B8．提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是(　　)A．有氧呼吸中，线粒体进行的是第二、三阶段B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖C．葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸D．水是在细胞质基质中生成的解析　有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段[H]与氧气结合，才有水的生成，该过程在线粒体内膜上进行。答案　D10\n9．如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是(　　)A．N点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸B．M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低C．该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解D．L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质解析　本题考查O2浓度对呼吸作用的影响，意在考查考生的理解能力和识图分析能力。N点之后，O2的吸收量与CO2的释放量不等，说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解，C项正确；由于有非糖物质参与氧化分解，故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸，A项错误；M点细胞的总呼吸强度最低，但无氧呼吸强度并不是最低的，B项错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，D项错误。答案　C10．恒温条件下，测得某密闭容器中苹果细胞呼吸强度(用CO2的释放量来表示)随氧气浓度的变化情况如下图，下列有关说法错误的是(　　)A．该温度下，苹果只进行无氧呼吸时释放的CO2比只进行有氧呼吸时多B．氧气浓度为6%时，苹果只进行有氧呼吸C．氧气浓度大于18%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素D．随氧气浓度的增加，CO2的释放量先减少，后增加，最后趋于稳定解析　解题关键一是正确地识别图解，二是对有氧呼吸与无氧呼吸的区别分析透彻。氧气浓度为6%时，释放二氧化碳最少，此时有氧呼吸和无氧呼吸都受到抑制，即仍存在无氧呼吸。答案　B11．白天时间较长、温度较高而夜晚时间较短、气温较低的新疆等地，所产哈密瓜特别甜、主要原因不包括(　　)A．阳光充足，光照强烈，光合作用的强度大、时间长，产生的糖类多B．夜间温度比较低，呼吸作用相对比较弱，消耗的糖类物质较少10\nC．新疆等地的哈密瓜都发生了“变甜”的基因突变D．细胞内积累的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖等解析　根据题干信息可知，新疆等地所产哈密瓜特别甜的主要原因包括：白天光合作用强，制造的有机物多；晚上呼吸作用弱，消耗的有机物少，导致积累的糖类物质多；积累的糖类物质在有关酶的作用下转变成果糖和葡萄糖等。答案　C12．下列各项应用中，主要利用细胞呼吸原理的是(　　)①贮存种子　②果蔬保鲜　③中耕松土　④水稻田的翻晒　⑤合理密植　⑥糖渍、盐渍食品⑦用透气的消毒纱布包扎伤口　⑧间作、套种A．②③④⑤⑥B．①②③④⑦C．②③④⑦⑧D．①②③④⑤⑥⑦⑧解析　⑤合理密植主要利用的是光合作用的原理；⑥糖渍、盐渍食品主要是利用渗透作用的原理；⑧间作、套种也主要是利用光合作用的原理，提高光能的利用率。答案　B13．将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内。另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次，测定其单位位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是(　　)A．贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B．第10d时，细胞中的ATP完全来自线粒体C．第20d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D．第40d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多解析　本题考查细胞呼吸的应用，意在考查考生在理解和获取信息方面的能力。难度较大。根据曲线中10d后二氧化碳与氧气的比值大于1，可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸；第10d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞质基质；第2010\nd，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组；第40d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。答案　C二、非选择题(共48分)14．(16分)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。(1)会产生CO2和H2O的试管有________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。解析　(1)在有酵母菌细胞质基质的试管中，可将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧气时可在有线粒体的试管中将丙酮酸和[H]彻底氧化分解产生CO2和H2O，无氧气时可在有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分解产生酒精和CO2，故C、E试管中均可产生CO2和H2O，B、F试管中均可产生酒精。F试管中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，而与B、D试管的结果进行对比，能确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。(2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生一系列反应形成水，DNP对该过程没有影响，但能影响线粒体内膜上ATP合成10\n酶的活性，从而使能量未用于合成ATP，都以热的形式散失；试管E中可发生有氧呼吸全过程，加入DNP后，该过程不受影响，但影响ATP的合成。答案　(1)C、E　B、F　B、D、F(2)线粒体内膜　能15．(16分)如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。据图回答下列问题：(1)将该植物由光下突然置于黑暗中，甲图中的C3的含量将________，C5的含量将________。(2)与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比，乙图特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生在________中。(3)若用18O标记甲图中的H2O，则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的物质是________，甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是________。(4)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的形成过程：光能→________→________→________→用于吸收无机盐离子的能量。解析　(1)将植物由光下突然置于黑暗环境中。光反应停止，不能合成[H]和ATP，C3还原过程减慢，C3含量增多，C5含量减少。(2)乙图表示有氧呼吸过程，马铃薯块茎在缺氧条件下进行无氧呼吸，与无氧呼吸相比，有氧呼吸特有的阶段是第二、三阶段，即乙图中的②③过程，分别发生在线粒体基质中和线粒体内膜上。(3)甲图中的HO通过光解产生18O2，在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成HO。甲、乙两图分别表示光合作用和有氧呼吸，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ分别表示NADPH、O2、CO2、(CH2O)、[H]、O2、CO2，Ⅱ、Ⅵ都表示O2，Ⅲ、Ⅶ都表示CO2。答案　(1)增多　减少(2)②③　线粒体的基质和内膜(或线粒体)(3)水　Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ(4)活跃的化学能　葡萄糖等有机物中稳定的化学能　ATP中活跃的化学能10\n16．(16分)呼吸商(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2为测定消过毒的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答下列问题。(1)图1中，催化过程①②的酶存在于细胞的________，物质E表示________。(2)图2所示实验乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是________________________________________________________________________。(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25℃下经10min观察墨滴的移动情况，若发现甲装置中墨滴不移动，乙装置中墨滴左移，则10min内小麦种子中发生图1中的________(填序号)过程；若发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则10min内小麦种子中发生图1中的________(填序号)过程。解析　(1)由图1知，①过程为细胞呼吸的第一阶段(糖酵解)，产物为丙酮酸(A)和还原态氢(C)，在细胞质基质中进行；④过程为有氧呼吸的第二阶段，产物为CO2(B)和还原态氢(C)，在线粒体基质中进行；③过程为有氧呼吸的第三阶段，还原态氢(C)与O2(D)结合形成水，释放大量能量，在线粒体内膜上进行；②过程为无氧呼吸的第二阶段，产物为CO2(B)和酒精(E)，反应在细胞质基质中进行。因此，催化过程①②的酶存在于细胞质基质中，物质E为酒精。(2)图2所示实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是增大KOH溶液与气体的接触面积，方便吸收CO2。10\n(3)如果甲装置中墨滴不动，装置内没有气体的净生成与净消耗，种子只进行有氧呼吸；乙装置中墨滴左移，说明此时段内小麦种子只进行了有氧呼吸，即发生了图1中的①③④过程。若发现甲装置中墨滴右移，说明装置内有气体的净生成，可能进行了无氧呼吸和有氧呼吸；乙装置中墨滴不动，说明装置内没有气体的净消耗，应该没有进行有氧呼吸，即图1中的①②过程。答案　(1)细胞质基质　酒精(2)增大吸收CO2的面积(3)①③④　①②10