2024届苏教版高考生物一轮复习细胞呼吸——能量的转化和利用作业含答案

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习细胞呼吸——能量的转化和利用作业含答案，共11页。
课时分层作业(九)　细胞呼吸——能量的转化和利用

1．(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)
A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
2．(2022·江苏灌云高级中学高三阶段练习)线粒体外膜上的孔蛋白为亲水通道，分子量较小的物质可自由通过。丙酮酸进入线粒体的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)

A．丙酮酸通过协助扩散穿过线粒体外膜
B．丙酮酸借助H＋浓度梯度通过线粒体内膜
C．线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶
D．缺氧时丙酮酸将在细胞质基质中彻底氧化分解
3．(2022·江苏海门中学高三开学考试)如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述正确的是(　　)

A．若用18O标记葡萄糖，则产物a中会检测到放射性
B．条件Y下，产生物质a使溴麝香草酚蓝溶液变黄绿色
C．酵母菌物质b产生的场所有线粒体基质、细胞质基质
D．条件X下酵母细胞呼吸时，葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
4．(2022·江苏响水中学高三开学考试)当细胞处于缺氧或无氧状态时，丙酮酸和NADH的代谢会相互关联，其代谢途径之一是在乳酸脱氢酶的作用下，丙酮酸被NADH还原成乳酸。下列相关叙述正确的是(　　)
A．该代谢途径在植物细胞内不能发生
B．该代谢途径是乳酸菌合成ATP的主要途径
C．动物细胞中乳酸脱氢酶分布于线粒体基质
D．细胞内生成的NAD＋参与葡萄糖转化成丙酮酸的反应
5．(2022·江苏无锡高三专题练习)细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶 (NAD＋)结合形成还原型辅酶Ⅰ(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，人和哺乳动物的衰老过程与组织中 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．人体细胞产生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的产生可能会延长其寿命
6．(2022·江苏兴化中学高三阶段练习)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　)
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖只能追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
7．(多选)(2022·江苏新沂第一中学高三阶段练习)乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质，科研人员将乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母中，获得乳酸乙酯高产菌株，有关代谢途径如图。相关叙述正确的是(　　)

A．过程①产生的[H]可参与过程②③④
B．过程②中H2O生成的场所是线粒体内膜
C．过程②和过程③产生CO2的场所相同
D．过程③④⑤都在细胞质基质中进行
8．(2020·江苏高考)研究发现，线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达，进而调控细胞的功能。如图为T细胞中发生上述情况的示意图，请据图回答下列问题：

(1)丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A，再彻底分解成________和[H]。[H]经一系列复杂反应与________结合，产生水和大量的能量，同时产生自由基。
(2)线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核，使染色质中与________结合的蛋白质乙酰化，激活干扰素基因的转录。
(3)线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到____________中，激活NFAT等调控转录的蛋白质分子，激活的NFAT可穿过________进入细胞核，促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的________分子与核糖体结合，经________过程合成白细胞介素。
(4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达，其意义是________ ________________________________________________________________。

9．(2022·江苏无锡教育科学研究院二模)微生物燃料电池是一种利用产电微生物将有机污染物中的化学能转化成电能的装置，其简要工作原理如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A．该燃料电池涉及的化学反应发生在微生物细胞内
B．电能是由产电微生物细胞呼吸产生的ATP转换而成
C．图中产电微生物在阳极室的氧化产物是CO2和H2O
D．阴极室内的电子受体和还原产物分别为O2和H2O
10．(多选)(2022·山东等级考)在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是(　　)

A．4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸产热多
C．与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少
11．(多选)(2022·江苏苏州高三专题练习)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图所示，相关叙述正确的是(　　)

A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了O2
C．图示中的NADH来自葡萄糖的分解
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力
12．(2022·江苏扬州高三期末)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。请回答下列有关问题：

图1

图2
(1)据图1可知Ca2＋进入该细胞器腔内的方式是________。Ca2＋在线粒体中参与调控有氧呼吸第________阶段反应，进而影响脂肪合成。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，__________可将细胞内的脂滴染成橘黄色。
(2)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F0F1ATP合成酶运至线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋还可通过UCP2蛋白运至线粒体基质，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。
(3)研究发现，蛋白S基因突变体果蝇的脂肪合成显著少于野生型果蝇。为探究其原因，科研人员分别用13C标记的葡萄糖饲喂野生型果蝇和蛋白S基因突变体果蝇，一段时间后检测其体内13C­丙酮酸和13C­柠檬酸的量，结果如图3。结合图1推测，蛋白S基因突变体果蝇脂肪合成减少的原因可能是___________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________。
　
图3

图4
(4)为进一步验证柠檬酸与脂肪合成的关系，科研人员对A、B两组果蝇进行饲喂处理，一段时间后在显微镜下观察其脂肪组织，结果如图4所示。图中A组和B组果蝇分别为__________________________果蝇，饲喂的食物X应为含等量________的食物。
(5)若以蛋白S基因突变体果蝇为材料，利用蛋白N (可将Ca2＋转运出线粒体)证明“脂肪合成受到线粒体内Ca2＋的浓度调控”。实验思路：通过抑制蛋白N基因表达，检测线粒体内Ca2＋浓度变化，观察________________________ __________________________________________________。
课时分层作业(九)
1．C　[有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段[H]和氧反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。故选C。]
2．D　[由图可知，丙酮酸通过孔蛋白穿过线粒体外膜，其运输方式为协助扩散，A正确；通过图示可知，丙酮酸借助H＋浓度梯度通过线粒体内膜，B正确；图中H＋与丙酮酸进入线粒体是依靠载体蛋白完成的，H＋与O2反应生成H2O是依靠酶完成的，故线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶，C正确；缺氧时丙酮酸将在细胞质基质中，进行不彻底氧化分解，D错误。故选D。]
3．C　[有氧呼吸过程中产生的水中的O来自氧气，若用18O标记葡萄糖，则产物a(水)中不会检测到放射性，A错误；条件Y为有氧，物质a为水，物质b为二氧化碳，二氧化碳才能使溴麝香草酚蓝溶液变黄绿色，B错误；物质b为二氧化碳，酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，C正确；条件X为无氧，酵母细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在乙醇中，D错误。故选C。]
4．D　[某些植物细胞(如玉米胚)无氧呼吸时也能产生乳酸，A错误；上述途径是无氧呼吸的第二阶段，此阶段不能产生ATP，B错误；乳酸脱氢酶参与乳酸生成，分布在细胞质基质中，C错误；葡萄糖转化成丙酮酸的反应会产生NADH，故NAD＋可参与该反应，D正确。故选D。]
5．D　[高温变性的eNAMPT中肽键没有断裂，因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，A错误；人等哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质，B错误；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，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，因此体内的NMN合成量下降可能导致哺乳动物早衰，促进小鼠体内eNAMPT的产生可能会延长其寿命，C错误，D正确。故选D。]
6．C　[根据题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，是还原型辅酶Ⅱ，而有氧呼吸产生的是NADH，能与O2反应产生水，是还原型辅酶Ⅰ，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。故选C。]
7．ABD　[过程①为有氧呼吸(无氧呼吸)过程第一阶段，产生的[H]参与有氧呼吸的第三阶段，与氧气反应生成水；参与无氧呼吸第二阶段，和丙酮酸反应生成乙醇和二氧化碳或乳酸，A正确。过程②是有氧呼吸过程的第二、三阶段，H2O是第三阶段的产物，第三阶段发生在线粒体内膜上，B正确。过程②产生的CO2是有氧呼吸过程的第三阶段产生的，发生在线粒体内膜上；过程③产生的CO2是无氧呼吸第二阶段的产物，第二阶段发生的场所是细胞质基质，C错误。过程③④为无氧呼吸过程、⑤利用细胞质中的物质合成乳酸乙酯，都在细胞质基质中进行，D正确。故选ABD。]
8．(1)CO2　O2　(2)DNA　(3)细胞质基质　核孔　mRNA　翻译　(4)提高机体的免疫能力
9．D　[分析题图可知，该燃料电池涉及的化学反应发生在微生物细胞外，A错误； 电能是由产电微生物经细胞呼吸直接将有机物中的化学能直接转化为电能，B错误；图中产电微生物在阳极室的氧化产物是CO2和H＋和e－，C错误； 在有氧环境下，阴极室内的电子受体是O2，还原产物是H2O，D正确。故选D。]
10．BCD　[与25 ℃相比，4 ℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；与25 ℃相比，短时间低温4 ℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， B、C正确；DNP使H＋不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。故选BCD。]
11．ABD　[结合题图分析可知，图示过程表示在线粒体内膜上发生的有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了O2，生成H2O，B正确；有氧呼吸第三阶段消耗的NADH，一部分来自有氧呼吸第一阶段葡萄糖的分解，另一部分则来自有氧呼吸第二阶段丙酮酸和H2O的彻底分解，C错误；电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，使能量转换成H＋电化学势能，D正确。故选ABD。]
12．(1)主动运输　二　单　苏丹Ⅲ染液
(2)降低　热能
(3)Ca2＋吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少
(4)野生型和蛋白S 基因突变体　柠檬酸
(5)脂肪组织的脂滴是否有所恢复