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课时作业11　 ATP 细胞呼吸
时间：45分钟　　满分：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．下列有关能量的表述，正确的是(　　)
A．正常情况下，生物体的最终能量来源、主要能源物质、储备能源物质、直接能源物质分别是光能、糖类、蛋白质、ATP
B．只有绿色植物可以利用光能
C．动物和人体内，形成ATP的途径只有呼吸作用
D．每克脂肪储能多于每克糖类的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高
解析：生物体的最终能量来源、主要能源物质、储备能源物质、直接能源物质分别是光能、糖类、脂肪、ATP。生物界中除绿色植物能利用光能外，某些光合细菌也能利用光能。动物和人体内，通过呼吸作用可以形成ATP；在细胞内ATP浓度下降时，细胞内的磷酸肌酸也可以使ADP转化为ATP。由于脂肪分子中C、H比例高，因此碳碳键、碳氢键贮存着大量化学能。
答案：D
2．(2012·江西百校联考)下列对细胞代谢需要的直接能源物质的相关叙述中，正确的是(　　)
A．该物质大量产生时一定伴随线粒体对O2的大量消耗
B．该物质不可能产生，消耗于同一细胞器
C．葡萄糖的跨膜运输不一定消耗该物质
D．人体细胞内贮存有大量的该物质，以适应生理活动的需要
解析：细胞的直接能源物质是ATP，其大量产生也可以在原核细胞中。在叶绿体中可产生和消耗ATP。细胞内不能大量储存ATP。葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式为协助扩散，不耗能。
答案：C
3．(2012·山东烟台一模)下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是(　　)

A．物质①②依次是H2O和O2
B．图中产生[H]的场所都是线粒体
C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性
D．图示过程只能在有光的条件下进行
解析：细胞质基质和线粒体中都能产生[H]。用18O标记葡萄糖，产生的二氧化碳能检测到放射性，水中没有。呼吸作用有光、无光都能进行。
答案：A
4．(2012·安徽合肥模拟)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，线粒体内进行的是第二、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：有氧呼吸的第一步在细胞质基质中进行，第二、三步在线粒体中进行，第三步[H]与氧气结合，才有水的生成，该过程在线粒体中进行。
答案：D
5.呼吸作用对生命活动意义重大，下面关于呼吸作用的叙述正确的是(　　)
A．线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
B．有叶绿体的细胞可以自行合成ATP，因此不需要呼吸作用提供能量
C．动物停止呼吸作用就不能合成ATP，作为生命基本特征的新陈代谢就此终结
D．呼吸作用中有机物的分解必须有水和氧气的参与才能释放储存的能量
解析：线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞如细菌，有氧呼吸酶在细胞膜上。叶绿体合成的ATP供暗反应利用，其他生命活动所需能量由呼吸作用提供。无氧呼吸释放能量不需氧气。
答案：C
6．(2012·上海黄浦区质检)呼吸熵(RQ)＝呼吸作用释放的CO2量/吸收的O2量。下图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸熵与氧分压的关系，以下叙述正确的是(　　)
A．呼吸熵越大，细胞呼吸产生的CO2越多
B．b点有氧呼吸强度大于a点
C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点
D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
解析：由题图看出，呼吸熵越大，氧分压越小。a点主要进行无氧呼吸，b点既有无氧呼吸，也有有氧呼吸，因此，b点有氧呼吸强度大于a点。c点完全进行有氧呼吸，a点主要进行无氧呼吸，消耗葡萄糖都较多，为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至b点，有氧呼吸和无氧呼吸都较弱。c点以后细胞呼吸强度仍会随氧分压增大而增强，但呼吸熵仍是1。
答案：B
7.比较植物有氧呼吸和无氧呼吸，正确的是(　　)
A．葡萄糖是有氧呼吸的主要能源，不是无氧呼吸的主要能源
B．CO2是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物
C．有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量
D．有氧呼吸产生还原性氢，无氧呼吸过程中也能产生还原性氢
解析：细胞呼吸是指在生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的过程。无论有氧呼吸还是无氧呼吸，糖类都是主要的能源物质。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，都能产生还原性氢和丙酮酸。植物的有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物是二氧化碳，能量都是逐步释放。
答案：D
8．下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是(　　)
A．呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B．是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C．高等植物只进行有氧呼吸不能进行无氧呼吸
D．种子库中贮藏的风干种子不能进行呼吸作用
解析：高等动物的有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸不产生二氧化碳而产生乳酸；植物的有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳，所以B选项不正确。高等植物既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸，所以C选项不正确。种子库贮藏的种子仍能进行呼吸作用，只是呼吸作用较弱，D选项亦不正确。丙酮酸在细胞质基质中产生(有氧呼吸第一阶段进行的场所是细胞质基质)，能通过线粒体膜进入线粒体，在线粒体内进行彻底氧化分解，释放大量的能量。
答案：A
9．(2012·江西重点中学协作体联考二)下列有关细胞相关生理过程的叙述，正确的是(　　)
A．通过酶的催化作用，相同的反应能产生更多类型的产物
B．在植物体细胞中，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应，既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行
C．在植物体细胞中，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应，既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行
D．光照密闭瓶中的植物，在瓶中二氧化碳浓度不发生变化时，植物叶肉细胞中ATP的转移方向是由叶绿体基质转移到叶绿体的类囊体薄膜
解析：通过酶的催化作用，相同的反应能加快达到平衡的时间，生成物的种类和量不变。1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应是细胞呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行，不能在线粒体中进行。细胞呼吸有光、无光都能进行。光照下叶肉细胞中ATP的转移方向是由叶绿体类囊体薄膜转移到叶绿体基质。
答案：C
10．(2012·广东佛山一检)关于酶与ATP的叙述，正确的是(　　)
A．人体成熟的红细胞既能产生酶又能产生ATP
B．酶的形成需要消耗ATP，ATP的形成需要酶的催化
C．酶与ATP均具有高效性与专一性
D．ATP含有核糖，而所有的酶均不含核糖
解析：人体成熟的红细胞无核糖体，不能产生酶，但红细胞能无氧呼吸产生ATP。合成酶要消耗ATP，ATP的形成需要合成酶的催化。酶具有高效性与专一性，ATP供各种生命活动利用，没有高效性与专一性。ATP含有核糖，有的酶是RNA，也含有核糖。
答案：B
11．试分析一株生长旺盛的玉米幼苗与一只幼年的小花猫，它们同化作用消耗的ATP与细胞呼吸产生的ATP分别是(　　)
A．前者同化作用消耗的ATP多，细胞呼吸产生的ATP少，后者相反
B．都是同化作用消耗的ATP多，细胞呼吸产生的ATP少
C．前者同化作用消耗的ATP少，细胞呼吸产生的ATP多，后者相反
D．都是同化作用消耗的ATP少，细胞呼吸产生的ATP多
解析：玉米同化作用消耗的ATP是光合作用光反应产生的ATP，其转化成的化学能一部分通过细胞呼吸释放出来，为其生命活动提供能量，其余的能量为动物和人所利用；猫细胞呼吸产生的ATP一部分为同化作用提供能量，大部分被其他生命活动所消耗。
答案：A
12.下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间耗氧量μL·g－1·h－1)。

据表分析下列说法错误的是(　　)
A．同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异
B．种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛
C．测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由水含量
D．不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关而与功能无关
解析：由表格数据可看出：同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异。种子细胞呼吸作用是产生ATP的唯一途径，所以，由胚与胚乳的呼吸速率数值可知：胚的能量代谢较旺盛。细胞的代谢强度与其自由水含量有关，所以，测定大麦种子呼吸速率前先浸泡。生物的结构决定功能，不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有密切的关系。
答案：D
二、简答题(共40分)
13．(12分)(2012·海南三亚质检)植物组织在一定时间内，放出CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数的比率叫做呼吸熵(简称RQ)。下表表示一定量的豌豆种子(主要是淀粉)萌发过程中CO2释放量和O2吸收量的变化，据表回答问题。

(1)4～24 h之间，种子萌发产生ATP的场所是________。
(2)0～30 h内豌豆种子的呼吸主要是________。
(3)40h以后豌豆种子的RQ值小于1，呼吸酶的底物可能是________，理由是________。
(4)在下图中画出无氧呼吸释放CO2量(L)的曲线。

解析： 种子只进行有氧呼吸时，吸收的氧气与释放的二氧化碳相等。4～24 h之间，种子吸收的氧气少于释放的二氧化碳，说明既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。豌豆种子释放的二氧化碳量减去吸收的氧气量，即是无氧呼吸释放的二氧化碳量， 0～30 h内无氧呼吸释放的二氧化碳量多于吸收的氧气量(即有氧呼吸释放的二氧化碳量)，无氧呼吸消耗的葡萄糖多于有氧呼吸，说明种子主要进行无氧呼吸。40 h以后豌豆种子的RQ值小于1，说明耗氧量相对增大，呼吸底物可能与葡萄糖相比含氧少而含碳、氢多，该底物可能是脂肪。画无氧呼吸释放CO2量(L)的曲线时，释放的二氧化碳量减去吸收的氧气量，即是无氧呼吸释放的二氧化碳量，为纵坐标。
答案：(1)细胞质基质和线粒体　(2)无氧呼吸　(3)脂肪　脂肪中碳、氢与氧的比例比糖类高，氧化时消耗的氧气多　(4)如图

14．(13分)生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下：

据图回答下列问题：
(1)图中A是________，其产生的部位是________。
(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是________，可在人体细胞中进行的是________。
(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中________过程；而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中______过程。
(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为________________________。
(5)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为____________。
解析：葡萄糖是呼吸作用的主要原料。有氧呼吸、无氧呼吸的第一阶段(糖酵解)完全相同，此后的反应视不同的生物(具不同的无氧呼吸酶)、不同的反应条件(有氧或无氧)而定。人体细胞主要发生有氧呼吸，即将丙酮酸转入线粒体，最终彻底分解为CO2和H2O，并释放大量能量；若在缺氧条件下如剧烈运动的肌细胞可生成乳酸。多数高等植物在无氧条件下可进行厌氧呼吸生成酒精，某些高等植物如马铃薯块茎的细胞可进行厌氧呼吸生成乳酸。
答案：(1)丙酮酸　细胞质基质
(2)②　①②④　(3)①③　①④
(4)种子在有氧呼吸过程中产生了水　(5)1∶3
15．(15分)(2012·山东烟台一模)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：

(1)神经细胞中的ATP主要来自________(生理过程)，其结构简式是________。
(2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：①科学家用化学物质阻断________后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的__________________________ ______________________________________________。
(4)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24 h，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：

①该实验因变量是_____________________________________。
②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是____________ __________________________________________________________。
③若用混有浓度为2 mg·mL－1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的________，影响消化；阻碍___________________________________________ _____________________________，影响营养物质的吸收。
解析：(1)动物细胞产生ATP的过程是细胞呼吸。(2)ATP脱掉一个磷酸基团成为ADP，再脱掉一个磷酸基团成为AMP，脱掉第三个磷酸基团成为腺苷。(3)若阻断典型神经递质的释放，靶细胞膜能接收到部分神经信号，且靶细胞膜上有ATP的受体，可推测ATP是神经细胞间传递信息的信号分子。(4)细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率随X物质的浓度而改变，因此，X物质的浓度是自变量，细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率是因变量。细胞内ATP浓度下降，细胞死亡率增加。用混有X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制，原因是能量供应不足，阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；阻碍主动运输，影响营养物质的吸收。
答案：(1)呼吸作用　A—P～P～P　(2)腺苷　(3)①典型神经递质在神经细胞间的信息传递　②受体　(4)①细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率　②细胞内ATP的浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加　③合成和分泌　主动运输

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