4.3细胞通过分解有机分子获取能量(预习衔接.含解析)2025-2026学年高一上学期生物必修1沪科版(2020)

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4.3细胞通过分解有机分子获取能量(预习衔接.含解析)2025-2026学年高一上学期生物必修1沪科版(2020)

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新课预习衔接 细胞通过分解有机分子获取能量
一.选择题(共12小题)
1.萤火虫发光器离体之后仍能发光,一段时间后逐渐失去发光能力,待离体发光器失去发光能力后将其分为甲、乙两组。甲组滴加ATP溶液后发光器立即恢复发光;乙组滴加葡萄糖,一段时间后发光器恢复发光。下列叙述错误的是(  )
A.甲组可说明ATP是直接的能源物质
B.乙组可说明葡萄糖可作为能源物质
C.甲、乙两组对照说明ATP含量很低
D.甲、乙两组均是ATP直接使得发光器发光
2.真核生物细胞呼吸的全过程包括:糖酵解、柠檬酸循环,电子传递和氧化磷酸化等过程,柠檬酸循环过程中有CO2生成,如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.糖酵解发生于细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程中
B.柠檬酸循环存在有氧呼吸过程中,释放CO2时需消耗水
C.有氧和无氧条件下,丙酮酸分解成二碳化合物的场所均为线粒体基质
D.电子传递链存在的场所和利用O2、产生大量ATP的场所均为线粒体内膜
3.研究人员利用分子组装技术,将人工膜和ATP合成酶构建成仿生线粒体,如图。下列相关叙述错误的是(  )
A.腺苷三磷酸(ATP)含有1个腺苷和3个磷酸基团
B.H+通过ATP合成酶的跨膜运输方式为主动运输
C.图中的ATP合成酶可以从线粒体内膜分离获得
D.该结构可将稳定的化学能转化为活跃的化学能
4.运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果不正确的理解是(  )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,肌糖原和脂肪酸的消耗量较高
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧无氧条件下均能氧化分解提供能量
5.某科研人员将绿色番茄果实置于密闭容器内,在t1、t2、t3三种不同温度条件下测定其呼吸速率,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.呼吸速率可用番茄果实中有机物的减少速率来表示
B.不同温度下呼吸速率不同的主要原因是酶活性不同
C.t1温度条件下呼吸速率的变化与容器内O2浓度有关
D.据图分析可以判断三个温度的大小关系为t3>t2>t1
6.图1为ATP的结构式,图2为ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述正确的是(  )
A.图1中的“A”表示腺苷,c处的化学键最容易断裂
B.根尖细胞中能量①既可以来自化学能,也可以来自光能
C.人体细胞中能量②可用于肌肉收缩,反应②常与放能反应相联系
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性
7.如图为电子传递链的过程示意图,ATP的合成依赖线粒体内膜两侧H+浓度差。DNP是一种对人体有巨大副作用的减肥药,它不影响电子传递链中水的生成,但能使ATP合成减少,使释放的能量只能以热能形式散失。有关叙述错误的是(  )
A.H+从膜间隙到线粒体基质是易化扩散
B.使用DNP类药物会降低氧气消耗
C.该药物副作用可能是过度使用导致体温过高
D.DNP减肥原理可能是减少ATP合成,促使机体脂肪分解加强
8.近年来,由于全球变暖,导致葡萄中糖的积累过多,造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高,葡萄酒品质下降。如图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径,相关叙述正确的是(  )
A.图中①、②的发生场所是线粒体,③的发生场所是细胞质基质
B.酵母菌通过②途径能产生大量ATP,通过③途径只能产生少量ATP
C.在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡
D.选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量
9.线粒体外膜孔蛋白允许相对分子质量为1000以下的分子自由通过。图中序号①~④表示细胞呼吸过程中部分物质跨膜转运过程。下列说法错误的是(  )
A.由图分析,O2浓度降低不影响丙酮酸运进线粒体
B.NADH等物质脱掉的电子在线粒体内膜上经一系列转移后,最终通过①过程与H+和O2结合生成H2O
C.②过程合成ATP的能量来自于内膜内外侧H+浓度差所形成的电化学势能
D.已知丙酮酸的相对分子质量为90,过程③、过程④运输丙酮酸的方式不同
10.ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述,错误的是(  )
A.ATP脱去两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料
B.ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
C.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,但在细胞中含量很少
D.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
11.如图表示人体在不同距离的跑步过程中,需氧呼吸和厌氧呼吸供能的百分比(假设能量全部来自糖类的分解)。下列叙述正确的是(  )
A.100米跑时,人体产生的CO2主要由厌氧呼吸产生
B.1500米跑时,两种呼吸方式消耗的葡萄糖量不相等
C.跑步距离越长,厌氧呼吸供能所占比例越大
D.马拉松跑时,糖类分解产生的能量主要用于肌肉收缩
12.秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图),下列叙述正确的是(  )
A.检测乙醇生成时只需向甲瓶加入中性的重铬酸钾即可
B.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
C.选用酵母菌作为实验材料是因为其为厌氧型生物
D.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生CO2
二.解答题(共3小题)
13.土壤中氧含量随土壤水分和土壤板结程度而变,O2浓度不仅影响细胞呼吸速率还影响细胞呼吸类型。苹果根系在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若苹果根系细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖且无氧呼吸类型只有一种,回答下列问题:
(1)图中甲曲线表示    (填“CO2释放量”或“O2吸收量”),乙曲线表示    (填“CO2释放量”或O2吸收量”)。
(2)当O2浓度为0时,苹果根细胞呼吸作用的产物是    ;当O2浓度由0增加到b的过程中,苹果根系有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐    。无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐    ;当O2浓度为b时,苹果根细胞产生的CO2来自    (填“细胞质基质”或“线粒体”)。
(3)某同学认为当O2浓度为a时葡萄糖消耗速率最小,所以在该O2浓度下最适合保存该器官,这种观点是    (填“正确的”或“不正确的”)。
14.如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,请根据图回答下面的问题:
(1)细胞呼吸分为    和    两种类型,其中前一种类型是在无氧条件下进行。
(2)图中①过程反应的场所是    (填图中数字)。
(3)人在剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生的物质是    。
(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)在有氧呼吸的三个阶段中,CO2的产生是在第    阶段,H2O的生成是在第    阶段,[H]的生成在第    阶段,产物H2O中的氧来自于    。
(6)有氧呼吸在第    阶段释放能量,所释放能量大部分以    形式散失,少量用于合成    。无氧呼吸底物中的大部分能量存留在    中。
15.请根据甲乙两图回答有关问题。如图为有氧呼吸过程图解,请分析回答:
(1)甲图中A物质是    。
(2)乙图表示的是有氧呼吸过程的第    阶段。
(3)写出有氧呼吸的总反应式    。
(4)某生物兴趣小组对萌发的种子的细胞呼吸方式进行了探究,实验装置如图所示。实验开始后观察着色液滴的变化。请回答下列问题:
①图中质量分数为20%的NaOH溶液的作用为吸收二氧化碳。若在装置中分别放置100粒萌发的玉米种子,实验进行一段时间后,装置1、2的着色液滴都不移动,且玉米种子仍然保持生物活性,则可推测此时的细胞呼吸产物是    。
②为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差,应如何设置对照    。
新课预习衔接 细胞通过分解有机分子获取能量
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.萤火虫发光器离体之后仍能发光,一段时间后逐渐失去发光能力,待离体发光器失去发光能力后将其分为甲、乙两组。甲组滴加ATP溶液后发光器立即恢复发光;乙组滴加葡萄糖,一段时间后发光器恢复发光。下列叙述错误的是(  )
A.甲组可说明ATP是直接的能源物质
B.乙组可说明葡萄糖可作为能源物质
C.甲、乙两组对照说明ATP含量很低
D.甲、乙两组均是ATP直接使得发光器发光
【考点】ATP在生命活动中的作用和意义.
【专题】正推法;ATP在能量代谢中的作用.
【答案】C
【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式A﹣P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。作用:新陈代谢所需能量的直接来源。ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快。
【解答】解:A、甲组滴加ATP 溶液后发光器立即恢复发光,说明ATP是直接的能源物质,直接为生命活动提供能量,A正确;
B、乙组滴加葡萄糖,一段时间后发光器恢复发光,说明有机物中的化学能可转化为发光的光能,说明葡萄糖可作为能源物质,B正确;
C、甲、乙两组实验不能体现ATP含量多少,C错误;
D、甲组滴加ATP 溶液后发光器立即恢复发光;乙组滴加葡萄糖,一段时间后发光器恢复发光,ATP作为直接的能源物质,使得发光器发光,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查学生从题中获取相关信息,并结合所学ATP的知识做出正确判断,属于理解层次的内容,难度适中。
2.真核生物细胞呼吸的全过程包括:糖酵解、柠檬酸循环,电子传递和氧化磷酸化等过程,柠檬酸循环过程中有CO2生成,如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.糖酵解发生于细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程中
B.柠檬酸循环存在有氧呼吸过程中,释放CO2时需消耗水
C.有氧和无氧条件下,丙酮酸分解成二碳化合物的场所均为线粒体基质
D.电子传递链存在的场所和利用O2、产生大量ATP的场所均为线粒体内膜
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的概念与过程.
【专题】模式图;光合作用与细胞呼吸.
【答案】C
【分析】1、呼吸作用:指生物体的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它产物,并且释放出能量的过程。
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。
【解答】解:A、据图可知,糖酵解是细胞呼吸第一阶段,存在于有氧呼吸和无氧呼吸过程中,A正确;
B、柠檬酸循环发生于有氧呼吸过程中,CO2产生过程中需要水的参与,B正确;
C、在有氧呼吸过程中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是线粒体基质,在无氧呼吸过程中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是细胞质基质,C错误;
D、电子传递链的分布和利用氧气、产生大量ATP的场所相同,都在线粒体内膜,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了细胞呼吸的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
3.研究人员利用分子组装技术,将人工膜和ATP合成酶构建成仿生线粒体,如图。下列相关叙述错误的是(  )
A.腺苷三磷酸(ATP)含有1个腺苷和3个磷酸基团
B.H+通过ATP合成酶的跨膜运输方式为主动运输
C.图中的ATP合成酶可以从线粒体内膜分离获得
D.该结构可将稳定的化学能转化为活跃的化学能
【考点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程.
【专题】模式图;物质跨膜运输;ATP在能量代谢中的作用.
【答案】B
【分析】1、ATP是生物体直接的能源物质,ATP的结构式为A﹣P~P~P,其中“﹣”为普通磷酸键,“~”为特殊化学键,“A”为腺苷由腺嘌呤和核糖组成,离腺苷较远的特殊化学键易发生断裂,从而形成ADP,如果两个特殊化学键都发生断裂,则形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸;生物体合成ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用。
2、小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散是从高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【解答】解:A、腺苷三磷酸(ATP)的结构式为A﹣P~P~P,含有1个腺苷和3个磷酸基团,A正确;
B、H+通过ATP合成酶的跨膜运输不需要消耗ATP,还促进了ATP的合成,其运输方式不是主动运输,B错误;
C、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,能合成较多的ATP,推测ATP合成酶可以从线粒体内膜分离获得,C正确;
D、该结构可将葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查物质跨膜运输和ATP的相关知识,意在考查学生的理解和应用能力及分析题干获取信息的能力,利用相关信息结合所学的知识进行合理的推理判断是本题考查的重点。
4.运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果不正确的理解是(  )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,肌糖原和脂肪酸的消耗量较高
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧无氧条件下均能氧化分解提供能量
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的概念与过程.
【专题】信息转化法;光合作用与细胞呼吸.
【答案】C
【分析】分析题图,图中横坐标表示不同的运动强度,纵坐标表示供能物质的质量百分比,机体不同运动强度下,各供能物质所占百分比不同,据此分析作答。
【解答】解:A、据图可知,低强度运动时,脂肪酸所占供能比例最大,说明低强度运动时,主要利用脂肪酸供能,A正确;
B、图示中等强度运动时,血糖所占供能比例较低,此时主要供能物质是肌糖原和脂肪酸,B正确;
C、高强度运动时,糖类中的能量经氧化分解,只有少部分转化为ATP:若进行有氧呼吸,大部分以热能散失,若进行无氧呼吸,大部分存留在乳酸中,还有部分转化为热能,C错误;
D、结合题意可知,运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少,图示低运动强度下也可由肌糖原供能,且随运动强度增大,在有氧无氧同时进行的条件下,肌糖原供能所占比例增大,D正确。
故选:C。
【点评】本题结合题图,考查呼吸作用与供能物质的关系,要求考生能理解题图横纵坐标的含义,能结合选项分析作答。
5.某科研人员将绿色番茄果实置于密闭容器内,在t1、t2、t3三种不同温度条件下测定其呼吸速率,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.呼吸速率可用番茄果实中有机物的减少速率来表示
B.不同温度下呼吸速率不同的主要原因是酶活性不同
C.t1温度条件下呼吸速率的变化与容器内O2浓度有关
D.据图分析可以判断三个温度的大小关系为t3>t2>t1
【考点】影响细胞呼吸的因素及其在生产和生活中的应用.
【专题】坐标曲线图;分子与细胞.
【答案】D
【分析】分析曲线图:蔬菜的贮藏应选择呼吸速率较低的环境,t3时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低,消耗的有机物少,有利于叶片贮藏且贮藏时间长。
【解答】解:A、呼吸速率可以用反应物的消耗和产物的生成速率表示,A正确;
B、酶有最适温度,温度过高、过低都会影响酶活性,不同温度下呼吸速率不同的主要原因是酶活性不同,B正确;
C、细胞呼吸消耗氧气,释放二氧化碳,开始有氧呼吸为主,之后随着O2的浓度降低,无氧呼吸占主要地位,C正确;
D、通过图示,不能确定t1、t2、t3的大小关系,因为酶作用有最适温度,低于最适温度时,随着温度的升高,酶促反应速率增大,高于最适温度时,随着温度的升高,酶促反应速率降低,通过图示信息无法判断t1、t2、t3温度是高于还是低于最适温度,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
6.图1为ATP的结构式,图2为ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述正确的是(  )
A.图1中的“A”表示腺苷,c处的化学键最容易断裂
B.根尖细胞中能量①既可以来自化学能,也可以来自光能
C.人体细胞中能量②可用于肌肉收缩,反应②常与放能反应相联系
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性
【考点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程.
【专题】模式图;正推法;ATP在能量代谢中的作用.
【答案】D
【分析】图1是ATP的结构,其中A是腺嘌呤,五碳糖为核糖,bc是特殊的化学键。图2是ATP水解和合成过程,左边是ATP合成过程,右边表示ATP水解过程。
【解答】解:A、图1中A代表腺嘌呤,c处的化学键最容易断裂,A错误;
B、根尖细胞中能量①既可以来自化学能,但不可以来自光能,因为根尖细胞中没有叶绿体,不能进行光合作用,B错误;
C、人体细胞中能量②,即ATP水解释放的能量,可用于肌肉收缩,反应②常与吸能反应相联系,C错误;
D、ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,是生物界具有统一性的体现,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查ATP的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
7.如图为电子传递链的过程示意图,ATP的合成依赖线粒体内膜两侧H+浓度差。DNP是一种对人体有巨大副作用的减肥药,它不影响电子传递链中水的生成,但能使ATP合成减少,使释放的能量只能以热能形式散失。有关叙述错误的是(  )
A.H+从膜间隙到线粒体基质是易化扩散
B.使用DNP类药物会降低氧气消耗
C.该药物副作用可能是过度使用导致体温过高
D.DNP减肥原理可能是减少ATP合成,促使机体脂肪分解加强
【考点】有氧呼吸的过程和意义;物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】物质跨膜运输;光合作用与细胞呼吸.
【答案】B
【分析】有氧呼吸的第一个阶段是1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,并让少量氧化型辅酶I(NAD+)转化为还原型辅酶I(NADH,也可以简化,写成[H]),并且释放出少量能量,这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的;第二个阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳,并产生NADH,释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与,是在线粒体基质中进行的;第三个阶段是,上述两个阶段形成的NADH,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。从图中看出,在线粒体内膜上,NADH转化为NAD+,消耗了O2,生成水的同时产生了ATP,所以该过程是有氧呼吸的第三阶段。
【解答】A、图中显示膜间隙中的H+顺浓度梯度沿线粒体内膜上的ATP合酶的通道进入线粒体基质,并将ADP和Pi合成ATP,所以H+从膜间隙到线粒体基质是易化扩散,A正确;
B、有氧呼吸的第三阶段,O2的氧元素会变成H2O中的氧元素,因为DNP不影响电子传递链中水的生成,所以使用DNP药物不会降低氧气消耗,B错误;
C、电子传递链释放的能量不变,但生成的ATP减少,更多能量以热量形式释放,导致体温过高。所以该药物副作用可能是过度使用导致体温过高,C正确;
D、DNP使生成ATP减少,促进机体消耗更多脂肪,起到减肥作用,D正确;
故选B。
【点评】本题以电子传递链的过程示意图为情境考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力、运用所学知识结合图像综合分析问题的能力。
8.近年来,由于全球变暖,导致葡萄中糖的积累过多,造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高,葡萄酒品质下降。如图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径,相关叙述正确的是(  )
A.图中①、②的发生场所是线粒体,③的发生场所是细胞质基质
B.酵母菌通过②途径能产生大量ATP,通过③途径只能产生少量ATP
C.在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡
D.选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的概念与过程;果酒、果醋的制作.
【专题】模式图;光合作用与细胞呼吸.
【答案】B
【分析】本题主要考查发酵和细胞呼吸的相关知识。其中①途径是有氧呼吸加无氧呼吸,②途径是有氧呼吸,③途径是无氧呼吸。
【解答】A、图中①发生场所是线粒体加细胞质基质,②的发生场所是线粒体,而③的发生场所是细胞质基质,故A错误。
B、酵母菌通过②途径能产生大量ATP,通过③途径只能产生少量ATP。在酿酒过程中,酵母菌正是通过这种方式,将糖分转化为能量,从而完成葡萄酒的酿造,故B正确。
C、在无氧条件下抑制③途径并不会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡。这是因为酵母细胞还会进行有氧呼吸,也会产生[H],故C错误。
D、选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种,的确能降低葡萄酒中乙醇含量,从而提升品质。然而,这并非易事,我们需要在尊重自然规律的基础上,运用现代科技手段,才能实现这一目标。目前是无法实现这一目标的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题以葡萄酒为情境,考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所等相关知识,意在考查考生对基础知识的理解掌握,难度适中。
9.线粒体外膜孔蛋白允许相对分子质量为1000以下的分子自由通过。图中序号①~④表示细胞呼吸过程中部分物质跨膜转运过程。下列说法错误的是(  )
A.由图分析,O2浓度降低不影响丙酮酸运进线粒体
B.NADH等物质脱掉的电子在线粒体内膜上经一系列转移后,最终通过①过程与H+和O2结合生成H2O
C.②过程合成ATP的能量来自于内膜内外侧H+浓度差所形成的电化学势能
D.已知丙酮酸的相对分子质量为90,过程③、过程④运输丙酮酸的方式不同
【考点】有氧呼吸的过程和意义;物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;光合作用与细胞呼吸.
【答案】A
【分析】细胞的有氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下,将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O,并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程,有氧呼吸有三个阶段:第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸的过程;第二阶段是丙酮酸经过一系列的氧化反应,最终生成CO2和NADH;第三阶段为电子传递链过程,前两个阶段产生的NADH最终与O2反应生成水,并产生大量能量的过程。
【解答】解:A、据图分析,丙酮酸运进线粒体借助H+的离子势能,而H+离子势能的建立需要消耗ATP,故O2浓度降低会导致ATP降低而影响H+离子势能,进而影响丙酮酸运进线粒体,A错误;
B、NADH 等物质脱掉的电子在线粒体内膜上经一系列转移后,最终通过①过程与H 和O2结合生成H2O,该过程是有氧呼吸的第三阶段,B正确;
C、据图可知,线粒体膜间隙的H 浓度较高,故②过程合成ATP的能量来自于内膜内外侧H 浓度差所形成的电化学势能,C正确;
D、已知丙酮酸的相对分子质量为90,过程③借助膜蛋白顺浓度梯度运输,属于协助扩散,而过程④运输丙酮酸借助H+离子势能,方式是主动运输,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查细胞呼吸和物质跨膜运输的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
10.ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述,错误的是(  )
A.ATP脱去两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料
B.ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
C.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,但在细胞中含量很少
D.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能
【考点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP在生命活动中的作用和意义.
【专题】正推法;ATP在能量代谢中的作用.
【答案】B
【分析】1、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A﹣P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,﹣代表普通磷酸键,~代表特殊的化学键。
2、ATP的合成过程主要是光合作用和呼吸作用,合成ATP的能量分别来源于光能和有机物中的化学能,ATP水解释放的能量可以转化成细胞或生物体生命活动需要的光能、化学能、机械能或者电能等。
【解答】解:A、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A﹣P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,ATP脱去两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料,A正确;
B、ATP中的“A”是指腺苷,腺苷包括一分子腺嘌呤和一分子核糖,DNA中的碱基“A”是指腺嘌呤,B错误;
C、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,在细胞中与ADP时刻发生相互转化,故在细胞内含量很少,C正确;
D、植物进行光合作用,将光能转化为ATP中的化学能,呼吸作用将有机物中的化学能转化为ATP中的能量;萤火虫发光是ATP中的能量转化为光能,ATP中的能量可以用于氨基酸脱水缩合形成蛋白质,这是ATP中的能量转化为化学能;故ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查ATP的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
11.如图表示人体在不同距离的跑步过程中,需氧呼吸和厌氧呼吸供能的百分比(假设能量全部来自糖类的分解)。下列叙述正确的是(  )
A.100米跑时,人体产生的CO2主要由厌氧呼吸产生
B.1500米跑时,两种呼吸方式消耗的葡萄糖量不相等
C.跑步距离越长,厌氧呼吸供能所占比例越大
D.马拉松跑时,糖类分解产生的能量主要用于肌肉收缩
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的概念与过程.
【专题】坐标曲线图;光合作用与细胞呼吸.
【答案】B
【分析】人体有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,无氧呼吸的产物是乳酸不产生二氧化碳,由于有氧呼吸是有机物彻底的氧化分解,无氧呼吸是不彻底的氧化分解,因此消耗等量的葡萄糖有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸。
【解答】解:A、分析题图可知,100米跑时,人体产生的CO2由有氧呼吸产生,人体无氧呼吸不产生CO2,A错误;
B、1500米跑时,两种呼吸方式供能所占比例虽然相等,但是由于有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸多,因此消耗的葡萄糖的量不相等,B正确;
C、根据图形可知跑步距离越长,有氧呼吸供能所占比例越大,厌氧呼吸供能所占比例越小,C错误;
D、马拉松跑时,糖类分解产生的能量多数以热能的形式散失,主要用于维持体温,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
12.秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图),下列叙述正确的是(  )
A.检测乙醇生成时只需向甲瓶加入中性的重铬酸钾即可
B.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
C.选用酵母菌作为实验材料是因为其为厌氧型生物
D.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生CO2
【考点】探究酵母菌的呼吸方式.
【专题】探究性实验;光合作用与细胞呼吸.
【答案】B
【分析】1、分析题图:图示为利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并研究其细胞呼吸过程的模式图,图示模拟的是酵母菌无氧呼吸,其中溴麝香草酚蓝可检测二氧化碳。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是:(1)酵母菌是兼性厌氧型生物。 (2)酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定,因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊。(3)酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定,由橙色变成灰绿色。
【解答】解:A、酸性重铬酸钾与乙醇混合变成灰绿色,因此在检测乙醇生成时需向甲瓶加入酸性的重铬酸钾,A错误;
B、乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关,与酵母菌数量无关,所以实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量,B正确;
C、酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,选用酵母菌作为实验材料是因为其为兼性厌氧型生物,C错误;
D、CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液中,颜色变化为蓝→绿→黄,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力;能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤。
二.解答题(共3小题)
13.土壤中氧含量随土壤水分和土壤板结程度而变,O2浓度不仅影响细胞呼吸速率还影响细胞呼吸类型。苹果根系在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若苹果根系细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖且无氧呼吸类型只有一种,回答下列问题:
(1)图中甲曲线表示  CO2 释放量 (填“CO2释放量”或“O2吸收量”),乙曲线表示  O2吸收量 (填“CO2释放量”或O2吸收量”)。
(2)当O2浓度为0时,苹果根细胞呼吸作用的产物是  酒精、二氧化碳、ATP ;当O2浓度由0增加到b的过程中,苹果根系有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐  增加 。无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐  减少 ;当O2浓度为b时,苹果根细胞产生的CO2来自  线粒体 (填“细胞质基质”或“线粒体”)。
(3)某同学认为当O2浓度为a时葡萄糖消耗速率最小,所以在该O2浓度下最适合保存该器官,这种观点是  不正确的 (填“正确的”或“不正确的”)。
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的概念与过程.
【专题】坐标曲线图;光合作用与细胞呼吸.
【答案】(1)CO2 释放量;O2吸收量
(2)酒精、二氧化碳、ATP;增加;减小;线粒体;
(3)不正确的
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,同时产生少量的ATP,该过程发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时也产生少量的ATP,该过程发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水,同时释放出大量的能量。
【解答】解:(1)随氧气浓度增加,乙曲线逐渐升高,表示O2吸收量,图中甲曲线表示CO2释放量。
(2)当O2浓度为0时,苹果根细胞进行无氧呼吸,呼吸作用的产物是酒精、二氧化碳、ATP;当O2浓度由0增加到b的过程中,有氧呼吸逐渐增强,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐减少。当O2浓度为b时,苹果根细胞只进行有氧呼吸,产生的CO2来自线粒体。
(3)当O2浓度为a时,有氧呼吸与无氧呼吸释放相同量CO2,此时无氧呼吸强度大于有氧呼吸,酒精产生较多,故储存该器官不能仅考虑有机物的消耗最少。
故答案为:
(1)CO2释放量;O2吸收量
(2)酒精、二氧化碳、ATP;增加;减小;线粒体;
(3)不正确的
【点评】本题考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
14.如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,请根据图回答下面的问题:
(1)细胞呼吸分为  无氧呼吸 和  有氧呼吸 两种类型,其中前一种类型是在无氧条件下进行。
(2)图中①过程反应的场所是  细胞质基质 (填图中数字)。
(3)人在剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生的物质是  乳酸 。
(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  粮食进行有氧呼吸产生水 。
(5)在有氧呼吸的三个阶段中,CO2的产生是在第  二 阶段,H2O的生成是在第  三 阶段,[H]的生成在第  一、二 阶段,产物H2O中的氧来自于  氧气 。
(6)有氧呼吸在第  一、二、三 阶段释放能量,所释放能量大部分以  热能 形式散失,少量用于合成  ATP 。无氧呼吸底物中的大部分能量存留在  乳酸或酒精 中。
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的概念与过程;影响细胞呼吸的因素及其在生产和生活中的应用.
【专题】图文信息类简答题;光合作用与细胞呼吸.
【答案】(1)无氧呼吸 有氧呼吸
(2)细胞质基质
(3)乳酸
(4)粮食进行有氧呼吸产生水
(5)二 三 一、二 氧气
(6)一、二、三 热能 ATP 乳酸或酒精
【分析】据图分析可知:过程①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,发生场所是细胞质基质;过程②是有氧呼吸的第二、三阶段,发生场所是线粒体;过程③无氧呼吸(酒精发酵)的第二阶段,发生场所是细胞质基质;过程④是乳酸发酵的第二阶段,在细胞质基质进行。
【解答】解:(1)细胞呼吸分为无氧呼吸和有氧呼吸两种类型,其中前一种类型(即无氧呼吸)是在无氧条件下进行。
(2)过程①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行。
(3)人在剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸和少量的能量。
(4)粮食贮藏前,粮食需要晒干,晒去粮食中自由水,是粮食处于休眠状态。在贮藏过程中,粮食中固结合水逐渐转变为自由水,使得粮食吸收氧气可以进行有氧呼吸,产生水,会发生粮堆湿度增大现象。
(5)在有氧呼吸的三个阶段中,有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水在酶的催化下生成二氧化碳、[H]和少量的能量,第一阶段和第二阶段生成的[H]与氧气发生氧化生成H2O。
(6)有氧呼吸在第一、二、三阶段释放能量,释放的能量大多数以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。无氧呼吸在第一阶段释放能量,无氧呼吸底物中的大部分能量存留在乳酸或酒精中。
故答案为:
(1)无氧呼吸 有氧呼吸
(2)细胞质基质
(3)乳酸
(4)粮食进行有氧呼吸产生水
(5)二 三 一、二 氧气
(6)一、二、三 热能 ATP 乳酸或酒精
【点评】本题着重考查了呼吸作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识,意在考查考生能识记并理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成一定知识网络的能力,并且具有一定的分析能力和理解能力。
15.请根据甲乙两图回答有关问题。如图为有氧呼吸过程图解,请分析回答:
(1)甲图中A物质是  丙酮酸 。
(2)乙图表示的是有氧呼吸过程的第  三 阶段。
(3)写出有氧呼吸的总反应式  C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 。
(4)某生物兴趣小组对萌发的种子的细胞呼吸方式进行了探究,实验装置如图所示。实验开始后观察着色液滴的变化。请回答下列问题:
①图中质量分数为20%的NaOH溶液的作用为吸收二氧化碳。若在装置中分别放置100粒萌发的玉米种子,实验进行一段时间后,装置1、2的着色液滴都不移动,且玉米种子仍然保持生物活性,则可推测此时的细胞呼吸产物是  乳酸 。
②为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差,应如何设置对照  其他条件不变,将种子灭活 。
【考点】有氧呼吸的过程和意义;探究酵母菌的呼吸方式.
【专题】模式图;光合作用与细胞呼吸.
【答案】(1)丙酮酸
(2)三
(3)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
(4)①乳酸 ②其他条件不变,将种子灭活
【分析】1、萌发的种子只进行有氧呼吸时,消耗氧气的体积等于释放二氧化碳的体积;萌发的种子只进行无氧呼吸时,不消耗氧气,但释放二氧化碳;萌发的种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时,消耗氧气的体积小于释放二氧化碳的体积。
2、装置1中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,着色液滴向左移动的体积是有氧呼吸时消耗氧气的体积,装置2的着色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放二氧化碳的体积大于呼吸作用消耗氧气的体积。
【解答】解:(1)据图分析,A是葡萄糖初步分解的产物,因此A为丙酮酸。
(2)乙图表示的是水产生的过程,为有氧呼吸过程的第三阶段。
(3)有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(4)①若在装置中分别放置100粒萌发的玉米种子,实验进行一段时间后,装置1、2的着色液滴都不再移动,且玉米种子仍保持生物活性,说明细胞呼吸既不消耗氧气,也不释放二氧化碳,因此可推测此时的细胞呼吸产物是乳酸。②为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差,应设置对照组:其他条件不变,将种子灭活。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关考点,难度适中,考生要总结细胞呼吸常见类型题的解法再联系题干解答。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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