2024届高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和作用第2讲细胞的能量“货币”ATP细胞呼吸的原理和应用练习含答案

这是一份2024届高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和作用第2讲细胞的能量“货币”ATP细胞呼吸的原理和应用练习含答案，共10页。
第2讲　细胞的能量“货币”ATP　细胞呼吸的原理和应用

(本栏目对应课后提能演练P360~362)
A组　基础巩固练
1.(2022年广东广州一模)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)
A.早春旱、冷，早稻浸种后温水淋种、时常翻种，为种子呼吸作用提供水分、适温和O2
B.农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
【答案】B　
【解析】早稻浸种后催芽过程中，“温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
2.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
C.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
D.ATP中的能量较活跃，易于释放
【答案】C　
【解析】ATP中的“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。
3.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.①~⑥过程不能都在同一细胞中进行，④⑤需要氧气参与
B.①②③⑤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⑤产生的NADH可用于过程⑥中C3的还原
D.酵母菌细胞中过程③⑤进行的场所不相同，但都能合成ATP
【答案】A　
【解析】②④分别是乳酸菌、醋酸菌的代谢途径，①~⑥过程不能都在同一细胞中进行，④⑤需要氧气参与，A正确；①②③⑤需要的酶种类不同，B错误；叶肉细胞中过程⑤产生的NADH只用于有氧呼吸的第二、三阶段，C错误；酵母菌细胞中过程③⑤进行的场所不相同，但③不能合成ATP，D错误。
4.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。
5.(2022年广东珠海实验中学段考)研究发现，金鱼具有一些与人体不同的细胞呼吸方式(如图)。下列叙述错误的是(　　)

A.金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中生存一段时间
B.图中途径④和途径③不会出现在人体肌细胞中
C.物质X产生的场所是细胞质基质，与其一起产生的还有[H]和ATP
D.图中②③和⑤过程产生的少量ATP可为金鱼细胞代谢供能
【答案】D　
【解析】在缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精，可以防止细胞生活的环境的pH降低而引起酸中毒，以维持细胞正常的代谢，A正确；在人体内无法将乳酸转化为酒精，所以图中途径④和途径③不会出现在人体肌细胞中，B正确；物质X是呼吸第一阶段产生的丙酮酸，产生的场所是细胞质基质，与其一起产生的还有[H]和ATP，C正确；图中③和⑤为无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，D错误。
B组　能力提升练
6.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最适合贮藏该植物器官
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。
7.(2022年广东广州二模)将酵母菌破碎后离心获得的细胞质基质和线粒体，通入18O2进行实验(见下表)。下列关于该实验的叙述，错误的是(　　)
试
管
加入的
细胞成分
加入的
反应物
各试管变化情况
加入荧光
素和荧光
素酶　　
1
细胞质基质+线粒体
14C标记的葡萄糖
葡萄糖的量减少，有14CO2、H218O生成
较强荧光
2
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
葡萄糖的量减少，有14C标记的丙酮酸、[H]生成
较弱荧光
3
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
葡萄糖的量不变
没有荧光
4
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
丙酮酸的量减少，有14CO2、H218O生成
较强荧光

A.葡萄糖被氧化分解离不开细胞质基质和线粒体
B.葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量
C.葡萄糖不能直接在线粒体内分解
D.丙酮酸进入线粒体后，生成水和CO2，释放大量能量
【答案】A　
【解析】葡萄糖在无氧条件下氧化分解场所在细胞质基质，不需要线粒体，A错误；葡萄糖在细胞质基质中进行呼吸作用第一阶段的反应，被分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量，B正确；葡萄糖不能在线粒体中直接分解，需要在细胞质基质中被分解为丙酮酸再进入线粒体被彻底氧化分解，C正确；丙酮酸进入线粒体，经过有氧呼吸第二和第三阶段的反应，被彻底分解为水和CO2，释放大量能量，D正确。
8.(2022年广东顺德李兆基中学段考)糖酵解时产生大量还原型高能化合物NADH，在有氧条件下，电子由电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2氧化。下图为真核细胞呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程。下列说法错误的是(　　)

A.H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙时需要载体蛋白的协助
B.有氧呼吸在线粒体的内膜产生H2O
C.电子传递链对线粒体内膜两侧H+梯度的形成起抑制作用
D.H+在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存
【答案】C　
【解析】分析题图可知，H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙时需要载体蛋白的协助，A正确；有氧呼吸过程中，第三阶段在线粒体的内膜上进行，前两个阶段产生的NADH与O2反应生成水，B正确；分析题图可知，NADH中的H+和电子被电子传递链接受，结果使得线粒体内膜外侧H+浓度升高，线粒体内膜两侧形成H+梯度，即电子传递链对线粒体内膜两侧H+梯度的形成起促进作用，C错误；分析题图， NADH中的能量变为H+的电化学势能，再通过H+向膜内跨膜运输变为ATP中的能量，即H+在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存，D正确。

9.(2022年广东深圳外国语学校模拟)大赛前足球队运动员经常会到高原地区进行集训，右图是运动员剧烈运动时肌肉细胞能量代谢曲线，其中曲线B、C是有氧或者无氧呼吸提供能量情况。以下说法错误的是(　　)
A.肌肉收缩最初的能量主要来自存量ATP
B.B曲线代表的呼吸类型是无氧呼吸
C.适度高原训练的目的是适应高原缺氧的环境，提高比赛时剧烈运动状态下无氧呼吸的效率
D.B、C曲线代表的呼吸类型可以通过是否产生CO2来区分
【答案】C　
【解析】肌肉收缩最初的能量主要来自存量ATP的直接水解，此时ATP含量急剧下降，A正确；曲线B是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，B正确；适度进行高原训练可以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，C错误；曲线B是无氧呼吸，产物为乳酸，曲线C为有氧呼吸，产物是CO2和水，因此通过检测是否产生CO2可区分曲线B、C的呼吸类型，D正确。
10.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________(填字母)阶段。 
(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、D　D　(3)②、①　(4)无氧呼吸　C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量　(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②)和线粒体内膜(即图乙中的①)。(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C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。(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点既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸。
C组　压轴培优练
11.(2022年河南濮阳模拟)科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示：


(1)据图1可知，蛋白A位于________(细胞器)膜上，蛋白S与蛋白A结合，使Ca2+以__________方式进入该细胞器腔内，随后Ca2+进入线粒体，Ca2+在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的________阶段反应，进而影响脂肪合成。 
(2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由______(填“单”或“双”)层磷脂分子构成，原因是___
__。 
(3)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是__。 
(4)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白，如图2所示。一般情况下H+通过F0－F1ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H+还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将________，有氧呼吸释放的能量中________所占比例明显增大，利于御寒。 
(5)如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述不正确的是______。 

A.长期偏爱高糖膳食的人体内，图示过程会加强，进而导致体内脂肪积累
B.细胞质基质中有催化过程①的酶，该过程会产生少量[H]和ATP
C.酒精是过程②产生的二碳化合物之一
D.图中X代表的物质是甘油
【答案】(1)内质网　主动运输　第二
(2)单　磷脂分子“头部”(磷酸)亲水、“尾部”(脂肪酸)疏水，而脂肪细胞内的环境是水溶液，所以脂滴膜中的磷脂分子呈“头部”向外与细胞质基质接触、“尾部”向内与脂肪接触的单层排布
(3)内质网吸收钙离子减少，使得进入线粒体的钙离子减少，进而丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，脂肪合成减少　(4)降低　热能　(5)C

【解析】(1)由图1可知，蛋白质A位于内质网膜上；钙离子进入内质网需要消耗ATP，因此是主动运输过程；钙离子进入线粒体基质中发挥作用，线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，故其参与调控有氧呼吸第二阶段的反应。(2)磷脂分子具有疏水的尾部和亲水的头部，而脂肪细胞内的环境是水溶液，所以脂滴膜中的磷脂分子呈“头部”向外与细胞质基质接触、“尾部”向内与脂肪接触，因此是单层磷脂分子。
(3)钙离子进入内质网，需要S蛋白协助，蛋白S基因突变后，其主动运输受阻，钙离子吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，细胞中脂肪合成减少。(4)UCP2不具有催化ADP和Pi形成ATP的功能，因此H+通过UCP2蛋白漏至线粒体基质时不能合成ATP，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将降低；有氧呼吸释放的能量以热能形成散失的比例增大，有利于御寒。(5)人体内葡萄糖可以转化成脂肪，故长期偏爱高糖膳食的人，图示过程会加强而导致体内脂肪积累，A正确；呼吸作用第一阶段在细胞质基质中进行，故细胞质基质中有催化过程①(呼吸作用第一阶段)的酶，该过程会产生少量[H]和ATP，B正确；人的呼吸过程中没有酒精生成，C错误；脂肪是由甘油和脂肪酸合成的，故图中X代表甘油，D正确。