高考生物一轮课时跟踪检测09《ATP与细胞呼吸》（含详解）

课时跟踪检测（九）  ATP与细胞呼吸

一、选择题

1．(北京市平谷区一模)下列关于叶肉细胞内ATP的描述，正确的是(　　)

A．ATP的结构决定了其在叶肉细胞中不能大量储存

B．光合作用产生的ATP可以为Mg2＋进入叶肉细胞直接提供能量

C．ATP水解失掉两个磷酸基团后，可以作为逆转录的原料

D．葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解，可以产生大量ATP

解析：选A　ATP的结构决定了其在细胞内的含量很少；植物叶肉细胞吸收Mg2＋的方式是主动运输，需要消耗来自呼吸作用产生的ATP提供能量，光合作用产生的ATP只能用于暗反应；ATP水解，失去两个磷酸后为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为转录的原料之一；葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中。

2．(2017·三门峡市二模)磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一种高能磷酸化合物，ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化，转化式如下，

磷酸肌酸(C～P)＋ADP===ATP＋肌酸(C)

下列相关叙述错误的是(　　)

A．磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质

B．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP与ADP的相互转化相偶联

C．肌肉收缩时，在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定

D．可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等

解析：选A　ATP是细胞内的直接能源物质，磷酸肌酸不是细胞内的直接能源物质；据题干可知，磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联；肌肉收缩时，磷酸肌酸可转化为ATP，故可使ATP的含量保持相对稳定；生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等。

3．下列关于细胞呼吸的叙述错误的是(　　)

A．有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物有丙酮酸

B．叶肉细胞中细胞呼吸产生的ATP不能用于光合作用的暗反应

C．无氧呼吸释放少量能量，不彻底氧化产物中储存有能量未释放

D．人体长时间的剧烈运动中肌肉细胞产生CO2的量多于O2的消耗量

解析：选D　有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都能形成中间产物丙酮酸；叶肉细胞中光合作用暗反应需要的ATP来自光反应，不能由细胞呼吸提供；与有氧呼吸相比，无氧呼吸释放的能量较少，未释放出来的能量储存在不彻底氧化产物中；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2产生，人体细胞在有氧呼吸过程中，O2消耗量等于CO2的生成量，因此人体长时间的剧烈运动中肌肉细胞产生的CO2量等于O2的消耗量。

4．下列细胞结构，在细胞呼吸过程中不能产生CO2的是(　　)

A．肝细胞的线粒体基质

B．乳酸杆菌的细胞质基质

C．酵母菌的线粒体基质

D．水稻根细胞的细胞质基质

解析：选B　人体肝细胞和酵母菌的线粒体基质内可以进行有氧呼吸的第二阶段，将丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]；乳酸杆菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，产物是乳酸，没有CO2；水稻根细胞的细胞质基质内可以进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。

5．(兰州月考)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述，错误的是(　　)

A．消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸比有氧呼吸产生的[H]少

B．成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸产生ATP的

C．剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境pH的相对稳定

D．细胞呼吸时，有机物中的能量是逐步释放的

解析：选B　消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的[H]的比例是4∶24；人体成熟的红细胞进行无氧呼吸，不能进行有氧呼吸；由于人体血浆中含有缓冲物质，所以剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境pH的相对稳定；细胞呼吸时，有机物中的能量是逐步释放的。

6．下图表示有氧呼吸的过程，其中关于过程①和过程②的叙述，正确的是(　　)

葡萄糖丙酮酸CO2＋H2O＋能量

A．均需要酶的催化　　　　 B．均需要氧气的参与

C．均释放大量能量  D．均在线粒体中进行

解析：选A　过程①为有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行，过程②为有氧呼吸的第二、三阶段，场所分别是线粒体基质和线粒体内膜，均需要酶的催化；有氧呼吸的第三阶段需要氧气的参与，释放大量能量。

7．(2017·北京昌平区期末)野生型酵母菌在线粒体内有氧呼吸酶作用下产生的[H]可与显色剂TTC结合，使酵母菌呈红色。呼吸缺陷型酵母菌缺乏上述相关酶。下列相关叙述错误的是(　　)

A．TTC可用来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌

B．呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸也可产生[H]

C．呼吸缺陷型酵母菌无法合成ATP

D．呼吸缺陷型酵母菌丙酮酸在细胞质基质被分解

解析：选C　酵母菌是兼性厌氧微生物，既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸。

8．(2018·福州质检)甲、乙两个三角瓶中有等量葡萄糖液，向甲加入一定量的酵母菌，向乙加入由等量酵母菌研磨过滤后获得的提取液(不含酵母细胞)。一段时间后，甲乙均有酒精和CO2的产生。下列分析错误的是(　　)

A．甲乙两个反应体系中催化酒精产生的酶种类相同

B．随着反应的持续进行，甲瓶内酶的数量可能增多

C．甲乙两个反应体系中产生等量酒精所消耗的葡萄糖量相同

D．实验结果支持巴斯德“发酵必须有酵母细胞存在”的观点

解析：选D　酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，甲、乙两个反应体系中都能产生酒精，说明都进行了无氧呼吸，而参与无氧呼吸的酶种类相同；酶是活细胞产生的，甲瓶中活的酵母菌在生长繁殖过程中会产生酶，故随反应的持续进行，甲瓶内酶的数量可能增多；酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，甲乙两个反应体系中，产生等量酒精所消耗的葡萄糖量相同；乙反应体系中不含酵母细胞，也能进行酒精发酵，故实验结果否定了巴斯德“发酵必须有酵母细胞存在”的观点。

9．(2018·宁德质检)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如下图。下列叙述正确的是(　　)

A．20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体

B．50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加

C．50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因为温度高使酶活性降低

D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大

解析：选B　果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体；50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低。

10．(2018·长春普高调研)如图表示玉米种子在暗处萌发初期淀粉和葡萄糖含量的变化情况，在此环境中约经过20天左右幼苗死亡，并被细菌感染而腐烂。下列分析正确的是(　　)

A．图中表示葡萄糖变化情况的曲线是乙

B．种子萌发过程中有机物总量的变化趋势为越来越少

C．在此环境下种子萌发过程中会发生光合作用和细胞呼吸

D．幼苗被细菌感染后，便没有CO2释放

解析：选B　玉米种子在暗处萌发初期，淀粉会不断水解为葡萄糖，导致淀粉的含量下降，葡萄糖的含量上升，因此图中表示葡萄糖变化情况的曲线是甲；种子萌发过程中因细胞呼吸不断消耗有机物，所以有机物的总量越来越少；在暗处，种子萌发过程中不会发生光合作用；细菌的细胞呼吸也可释放CO2。

11．如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，相关叙述正确的是(　　)

A．条件X下葡萄糖中能量的最终去向有两处：即ATP中的化学能、散失的热能

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水溶液

D．物质a产生的场所为线粒体基质和细胞质基质

解析：选D　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；检测酒精的试剂甲为酸性重铬酸钾溶液；物质a是CO2，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。

12．(2018·德阳二诊)科学家用含不同浓度NaF的水溶液喂养小白鼠，一段时间后，测量小白鼠细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度，分别获得细胞内的ATP浓度数据和产热量曲线。下列分析错误的是(　　)

A．该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的ATP浓度

B．高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组

C．NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用

D．该实验采用了空白对照和相互对照

解析：选B　结合题意分析可知，该实验的测量指标有两个：细胞产热量和细胞内ATP的浓度。高浓度NaF组(即C组)的细胞产热量高于对照组(即A组)，细胞内ATP浓度低于对照组。从表格中数据分析可知，NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用。该实验有空白对照组A组和不同浓度的NaF实验组(B组和C组)相互对照。

二、非选择题

13．(2018·保定一模)如图表示酸雨对大豆种子萌发时能量代谢影响的实验结果，请回答：

(1)该实验的目的是：____________________________________________。

(2)种子中ATP含量属于该实验研究的________变量。为了排除无关变量的干扰，各组种子的实验应在______________________环境中进行。

(3)分析5～7天种子中ATP含量降低的原因：____________________。

(4)由图可知，酸雨可能通过______________________________阻碍大豆种子的萌发。

解析：(1)实验的自变量为不同pH的酸雨，因变量为ATP含量和呼吸速率，该实验的目的是探究不同pH的酸雨对大豆种子ATP含量和呼吸速率的影响。(2)种子中ATP含量属于该实验研究的因变量。实验的无关变量包括温度、氧气浓度、光照等，实验应在其他条件相同且适宜的黑暗环境中进行。(3)5～7天时种子代谢旺盛，细胞的分裂、分化需要消耗较多的ATP。(4)由图可知，酸雨pH越低，大豆种子ATP含量和呼吸速率越低，说明酸雨可能通过抑制种子呼吸速率，降低ATP含量来抑制种子萌发。

答案：(1)探究不同pH的酸雨对大豆种子ATP含量和呼吸速率的影响

(2)因　其他条件相同且适宜的黑暗

(3)ATP的消耗量增加

(4)抑制种子呼吸速率，降低ATP含量

14．(2017·成都二模)为探究高浓度CO2对冷藏水果细胞呼吸的影响，研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中，一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组)，另一个加入等量的含高浓度CO2的空气(CO2处理组)，两组都在4 ℃条件下贮藏。以后每10天(d)取样一次，测定其单位时间内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(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。回答下列问题：

(1)实验过程中，0～10 d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是____________；10 d后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了CO2外，还有________；20 d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是___________________________________________________________。

(2)实验结果显示，10 d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升，出现这种结果的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

根据实验结果推测，高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的________作用。

解析：(1)据图可知，在0～10 d内，两个冷藏箱中CO2/O2的值基本不变，且等于1，说明该时间段内蓝莓细胞只进行有氧呼吸，因此0～10 d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段产生ATP最多)。10 d后未处理组蓝莓细胞呼吸既有有氧呼吸，其产物为CO2和水，又有无氧呼吸，其产物有CO2和酒精。20 d后CO2处理组冷藏箱中CO2/O2的值大于1，说明蓝莓细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，所以其产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质。(2)10 d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升，出现这种结果的原因是密闭冷藏箱中O2浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强。根据实验结果推测，高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用。

答案：(1)线粒体内膜　水和酒精　线粒体基质和细胞质基质　(2)密闭冷藏箱中O2浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强　抑制

15．(2018·大连一模)在自然界中，洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。研究人员采用无土栽培的方法，研究了低氧胁迫对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇含量，结果如下表所示。

请回答：

(1)黄瓜细胞产生丙酮酸的场所是______________，丙酮酸分解产生乙醇的过程________(填“能”或“不能”)生成ATP。

(2)由表中信息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为________________，低氧胁迫下，黄瓜根系细胞________受阻。

(3)实验结果表明，品种A耐低氧能力比B强，其原因可基于下图(图为对上表中实验数据的处理)做进一步解释。请在下图中相应位置绘出表示品种B的柱形图。

解析：(1)丙酮酸是细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)第一阶段的产物，该过程的场所是细胞质基质。丙酮酸分解产生乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段，此过程不能生成ATP。(2)表中信息显示：对于同一品种的黄瓜而言，低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇，且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下，而乙醇是无氧呼吸的产物，说明正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，低氧胁迫下，黄瓜根系细胞有氧呼吸受阻。(3)将柱形图所示的品种A的丙酮酸或乙醇的含量与表中品种A在正常通气、低氧情况下的丙酮酸或乙醇的含量对比可推知：柱形图所示的品种A的丙酮酸或乙醇的含量＝低氧情况下丙酮酸或乙醇的含量－正常通气情况下的丙酮酸或乙醇的含量，所以在绘制表示品种B的柱形图时，图中品种B的丙酮酸的含量＝0.34－0.19＝0.15(μmol·g－1)，乙醇的含量＝4.00－2.49＝1.51(μmol·g－1)，相应的图形见答案。

答案：(1)细胞质基质　不能　(2)有氧呼吸和无氧呼吸　有氧呼吸

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