高中生物课时规范练8　ATP与细胞呼吸(学生版含答案详解)

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高中生物课时规范练8　
ATP与细胞呼吸
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等,脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP,d表示脱氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究发现dNTP可作为DNA合成的原料。下列叙述正确的是(　　)
A.dNTP和NTP的区别体现在五碳糖的种类不同
B.dNTP含有2个特殊的化学键,可为DNA复制提供能量
C.DNA复制时需dATP、dTTP含量越多,则DNA结构越稳定
D.真核细胞分裂时,胞内dNTP都进入细胞核内参与DNA的复制
2.(2022山东济宁二模)长在气温5 ℃以下地带的植物臭菘,其花序在成熟时温度可达30 ℃。研究发现,臭菘花序细胞耗氧速率是其他细胞的100倍以上,但等量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。下列叙述错误的是(　　)
A.O2消耗发生在线粒体内膜
B.细胞呼吸生成的ATP转化成热能
C.若臭菘细胞吸入18O2,则在该臭菘呼出的CO2中可检测到18O
D.该现象有利于臭菘花序的发育
3.(2022山东临沂二模)在无氧条件下,酿酒酵母可将木糖转化为乙醇。大致过程如下:
科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造,乙醇产量显著提高。下列说法正确的是(　　)
A.上述过程中利用NAD+的部位主要在细胞质基质和线粒体基质
B.产生木酮糖时,NAD+变为NADH,NADH进一步与O2结合生成水
C.科学家利用蛋白质工程对酶改造通过直接改变蛋白质结构来完成
D.木糖转化为乙醇过程中释放能量,其中有少部分用于合成ATP
4.(2022山东淄博一模)将若干豌豆幼苗置于25 ℃条件下培养4 d,测得的相对呼吸速率为10,再分别置于不同温度下测定3 h后呼吸速率的变化,如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.呼吸速率可通过O2的吸收量或CO2的释放量来测定
B.与40 ℃相比,35 ℃时豌豆幼苗的呼吸速率更加稳定
C.从图中可以得出豌豆幼苗细胞呼吸的最适温度为30 ℃
D.温度通过影响酶的活性进而影响豌豆幼苗的呼吸速率
5.(2022山东济南十一校联考)线粒体呼吸链主要由线粒体呼吸链酶组成,由于线粒体中需要经呼吸链氧化和电子传递的主要是NADH和FADH2,所以可将呼吸链分为NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链,下图是这两条呼吸链相关路径。据图分析,以下说法不正确的是(　　)
呼吸链
A.线粒体内膜向内折叠形成嵴,为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所
B.NADH在有氧呼吸的前两个阶段产生,在第三阶段消耗
C.细胞呼吸产生的[H]和光合作用产生的NADPH都可用于还原O2
D.辅酶Q参与细胞的有氧呼吸过程,与ATP的形成关系密切
6.(2022山东日照二模)MTT检测法是检测细胞活力的一种简便又准确的方法,其原理是线粒体内的琥珀酸脱氢酶(可使细胞呼吸的中间产物琥珀酸脱氢)可催化黄色的MTT还原为蓝紫色的物质,该物质含量的多少与细胞数量和细胞活力呈正相关。下列有关说法正确的是(　　)
A.细胞中的琥珀酸脱氢酶参与细胞有氧呼吸的第三阶段
B.琥珀酸脱氢酶能催化脱氢和MTT还原,说明无专一性
C.可以通过MTT检测法来判断所有真核细胞活力的情况
D.MTT检测法可用于检测体外培养的癌细胞的增殖速率
7.(2022山东枣庄期末)“格瓦斯”是盛行于俄罗斯、乌克兰和其他东欧国家的一种含低度酒精、一定量的CO2及丰富有机酸物质的饮料。它由酵母菌和乳酸菌双菌共同发酵而成,下列相关叙述正确的是(　　)
A.CO2是两菌种细胞呼吸的共同产物
B.两菌种的细胞呼吸均发生在细胞质基质和线粒体
C.发酵过程中pH会下降,进而影响细胞呼吸
D.发酵过程中产生的NADPH具有还原性
8.(2022山东青岛质量检测)在适宜的温度等条件下,某同学利用下图装置、淀粉溶液、酵母菌等进行酒精发酵的研究,其中X溶液用于检测相关的发酵产物。下列相关分析正确的是(　　)
A.淀粉的水解产物在酵母菌的线粒体基质中氧化,产生丙酮酸与NADH
B.细胞呼吸产生的ATP和CO2,使装置内培养液的温度升高,体积增大
C.在整个发酵过程中,始终关闭气阀或频繁打开气阀都会影响酒精的产生速率
D.X溶液是溴麝香草酚蓝溶液或酸性重铬酸钾溶液,可用于检测CO2或酒精产量
二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
9.(2022山东济南一模)有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究在耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,科研人员检测了小鼠肌纤维中线粒体数量的变化,结果如下图。下列叙述正确的是(　　)
A.在耐力性运动训练中,将葡萄糖彻底氧化分解的细胞器是细胞质基质和线粒体
B.据图可知,肌纤维中线粒体数量与训练时间呈正相关
C.停止训练后,肌纤维中线粒体的数量将降至开始训练前的水平
D.每天坚持一定强度的有氧运动,对于预防糖尿病和肥胖症会有一定效果
10.(2022山东潍坊一模)细胞色素c是生物氧化的重要电子传递蛋白,其肽链有104个氨基酸。它在线粒体中与其他氧化酶排列成呼吸链,参与[H]与O2的结合。研究表明,从线粒体中泄露出的细胞色素c有诱导细胞凋亡的作用。下列叙述错误的是(　　)
A.细胞色素c中氨基酸数量少,因此空间结构非常简单
B.细胞色素c在线粒体的嵴上分布较为广泛,含量较高
C.细胞色素c的泄漏可能与线粒体外膜通透性增高有关
D.细胞色素c通过诱发相关基因突变而引发细胞凋亡
11.(2022山东日照三模)下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶(AOX)的参与下完成的,该过程不发生H+跨膜运输(“泵”出质子)过程,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差。下列有关分析正确的是(　　)
A.膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都可以作为H+转运的载体
B.合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输
C.AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成
D.AOX可使呼吸释放的能量更多地以热能形式散失
三、非选择题
12.当果实成熟到一定程度时,呼吸速率突然升高,然后又下降,果实便完全成熟。这个呼吸高峰称为呼吸跃变。香蕉成熟过程中的相关变化如下图,请回答下列问题。
(1)据图回答,果实成熟过程中,果实变甜的原因是　　　　　　　　　　　　　。
(2)在果实贮存期间,应　　　　(填“推迟”“提前”或“不变动”)呼吸跃变的时间,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从贮存环境条件的角度考虑,通常采取的措施是　　　　　　　　　　。
(3)乙烯大量释放刺激果实呼吸高峰的出现,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,写出此时细胞呼吸的反应式:　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：
课时规范练
1.B　解析 dNTP和NTP的区别在于五碳糖种类和碱基种类不同;DNA复制时需dCTP、dGTP含量越多,则DNA结构越稳定;真核细胞进行分裂时,除核DNA进行复制外,细胞质DNA也进行复制,胞内dNTP不可能全部进入细胞核内参与DNA的复制。
2.B　解析 氧气在有氧呼吸第三阶段被消耗,发生在线粒体内膜上,A项正确;细胞呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,且ATP用于生命活动的直接供能,B项错误;臭菘细胞吸入的18O2与[H]结合生成O,O又可以参与细胞呼吸,则在该臭菘呼出的CO2中可检测到18O,C项正确;有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,有利于适应早春寒冷的环境,利于花序的发育,D项正确。
3.D　解析 无氧条件下木糖被转化成乙醇,而线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,A项错误;产生木酮糖时,NAD+变为NADH是在无氧条件下进行的,所以没有O2与NADH结合生成水,B项错误;蛋白质工程的操作对象是基因,C项错误;在无氧条件下,木糖转化成乙醇,属于细胞呼吸,能释放能量并形成少量ATP,D项正确。
4.C　解析 豌豆幼苗有氧呼吸消耗O2释放CO2,所以呼吸速率可通过O2的吸收量或CO2的释放量来测定,A项正确;根据曲线变化可知,与40 ℃相比,35 ℃时豌豆幼苗的呼吸速率更加稳定,B项正确;从图中曲线变化可以得出豌豆幼苗细胞呼吸的最适温度为35 ℃左右,C项错误;细胞呼吸属于酶促反应,温度通过影响酶的活性进而影响豌豆幼苗的呼吸速率,D项正确。
5.C　解析 线粒体内膜向内折叠成嵴,增大了膜的表面积,为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所,A项正确;NADH是还原性辅酶Ⅰ,即在细胞呼吸中产生的[H],细胞有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生[H],第三阶段[H]在线粒体内膜上与氧气反应生成水,B项正确;光合作用产生的NADPH,即还原性辅酶Ⅱ,只能用于光合作用的暗反应,而不能用于还原氧气,C项错误;由图可知,辅酶Q参与NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链的关键环节,没有辅酶Q则线粒体这两条呼吸链不能彻底完成,会影响ATP的形成,D项正确。
6.D　解析 细胞中的琥珀酸脱氢酶存在于线粒体中,可使细胞呼吸的中间产物琥珀酸脱氢,即该酶的催化可导致还原氢的形成,显然该酶参与细胞有氧呼吸的第二阶段,A项错误;琥珀酸脱氢酶能催化琥珀酸脱氢,因此具有专一性,而MTT还原是在琥珀酸脱去的氢的作用下还原的,不是该酶的直接作用结果,B项错误;活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶,而哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体,不含琥珀酸脱氢酶,不能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶,因此,不是所有的真核细胞都可通过MTT检测法来判断活力情况,C项错误;题意显示,琥珀酸脱氢酶含量的多少与细胞数量和细胞活力呈正相关,据此可推测MTT检测法可用于检测体外培养的癌细胞的增殖速率,D项正确。
7.C　解析 乳酸菌无氧呼吸只能产生乳酸,不能产生CO2,因此CO2由酵母菌产生,A项错误;酵母菌有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体,酵母菌无氧呼吸和乳酸菌无氧呼吸只能发生在细胞质基质,B项错误;发酵过程中产生的CO2和乳酸都能导致pH会下降,进而影响细胞呼吸,C项正确;发酵过程中产生的NADH具有还原性,D项错误。
8.C　解析 淀粉的水解产物是葡萄糖,葡萄糖在酵母菌的细胞质基质中分解,产生丙酮酸与NADH,A项错误;细胞呼吸产生的热能使装置内培养液的温度升高,细胞呼吸产生的CO2使装置内培养液的体积增大,B项错误;发酵初期,打开气阀有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,若频繁打开气阀会形成有氧条件,不利于酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,因而始终关闭气阀或频繁打开气阀都会影响酵母菌的无氧呼吸,影响酒精的产生速率,C项正确;X溶液可以是溴麝香草酚蓝溶液,用于检测CO2的产生量,若要检测酒精,应从装置的液体中取样,D项错误。
9.CD　解析 在耐力性运动训练中,将葡萄糖彻底氧化分解的细胞器是线粒体,细胞质基质不属于细胞器,A项错误;据图可知,在一定范围内,肌纤维中线粒体数量与训练时间呈正相关,但不是一直增加,B项错误;由图可知,停止训练后,肌纤维中线粒体的数量将降至开始训练前的水平,C项正确;每天坚持一定强度的有氧运动,对于预防糖尿病和肥胖症会有一定效果,D项正确。
10.AD　解析 虽然细胞色素c中氨基酸数量不多,但是其空间结构不一定简单,A项错误;细胞色素c参与[H]与O2的结合,其过程是在线粒体内膜上进行的,故在线粒体的嵴上分布较为广泛,含量较高,B项正确;细胞色素c是蛋白质,正常情况下不能通过线粒体外膜,其泄漏可能与线粒体外膜通透性增高有关,C项正确;细胞凋亡是相关基因表达的结果,故细胞色素c是通过诱发相关基因表达而引发细胞凋亡的,D项错误。
11.ACD　解析 由图可知,膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都可以作为H+转运的载体,A项正确;H+逆浓度跨膜运输,消耗能量,不能为ATP的合成提供能量,B项错误;在线粒体内膜上发生的反应是[H]+O2→H2O+ATP,故推测AOX主要分布于线粒体内膜,可催化水的生成,C项正确;交替呼吸途径不发生H+跨膜运输,故不能形成驱动ATP合成的膜质子(H+)势差,因此推测AOX可使呼吸释放的能量更多地以热能形式散失,D项正确。
12.答案 (1)乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原糖增多　(2)推迟　推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存　适当降低温度　(3)乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的细胞呼吸　C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
解析 (1)据图可知,果实成熟过程中,乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原糖增多,使果实变甜。(2)在果实贮存期间,呼吸跃变的时间提前,消耗的有机物多,不利于果实的贮存,故应推迟呼吸跃变的时间。推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存。适当降低温度,使呼吸减弱。(3)果实呼吸高峰的出现是由细胞呼吸强度增强所致,乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的细胞呼吸;细胞有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
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