atp的主要来源-细胞呼吸

ATP的主要来源—细胞呼吸
一、选择题
1．根据不同成分的植物种子在萌发时需氧量不同，下列种子在种植时埋土最浅的是(　　)
A．花生　　　　　　　　　
B．玉米
C．小麦
D．水稻
答案　A
解析　本题以呼吸作用知识为核心命题点，考查了不同植物种子成分其呼吸过程等知识，综合了分析应用等能力。种子萌发时要通过呼吸作用分解有机物释放能量，在三大有机物中脂肪分解需氧气最多，而花生、玉米、小麦、水稻种子中，花生所含的脂肪最多，种植时埋土浅有利于通气。
2．关于马铃薯细胞呼吸中还原剂[H]的来源和用途的叙述组合中，最准确的是(　　)
①只来源于葡萄糖　②只来源于丙酮酸
③来源于葡萄糖、丙酮酸和水　④用于生成水
⑤用于生成酒精　⑥用于生成乳酸
A．无氧呼吸：①④
B．无氧呼吸：②⑥
C．有氧呼吸：①⑤
D．有氧呼吸：③④
答案　D
3．下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是(　　)
A．葡萄糖→丙酮酸
B．丙酮酸→酒精＋CO2
C．ADP＋Pi＋能量→ATP
D．H2O→[H]＋O2
答案　C
4．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生
B．光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸
C．光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行
D．光合作用和细胞呼吸都有水分的参与
答案　D
5．马铃薯块茎进行无氧呼吸，叶肉细胞进行有氧呼吸。若它们共产生了18 mol 的CO2，且两种呼吸作用转移到ATP中的能量相等，则它们共分解了多少摩尔的葡萄糖(　　)
A．35
B．42
C．24
D．60
答案　D
解析　马铃薯块茎进行无氧呼吸分解1 mol葡萄糖只产生2 mol乳酸，释放的能量产生2 mol ATP。有氧呼吸时，分解1 molC6H12O6释放6 mol CO2，产生38 mol ATP。现呼吸产生18 mol的CO2，全为叶肉细胞有氧呼吸形成的，共分解了3 mol C6H12O6，产生114 mol的ATP。无氧呼吸要产生114 mol的ATP，必须分解57 mol的C6H12O6，所以共分解了60 mol的C6H12O6。
6．下列对种子萌发过程中发生的描述，正确的是(　　)
A．种子萌发过程中有机物的种类增加，总量减少
B．在相同条件下，花生种子萌发时的需氧量比玉米少
C．小麦种子在萌发时所需的营养物质由子叶提供
D．种子萌发时的吸水方式是渗透作用
答案　A
解析　种子萌发过程中有机物总量减少，但是由于三大有机物的分解作用会出现多种中间产物，使种类增多；花生种子脂肪多，需氧量大；对单子叶植物小麦来说，萌发时所需营养物质由胚乳提供；种子萌发时依靠吸胀作用吸水，根生出后主要依靠渗透作用吸水。
7．下列各项，利用了细胞呼吸原理的是(　　)
①真空包装水果可延长保存期
②沼气发酵
③利用葡萄、粮食和酵母菌制酒
④温室大棚适当增加二氧化碳肥料提高光合效率
A．②③④
B．①②③
C．①③
D．①③④
答案　B
8．如图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述不正确的是(　　)
A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
B．①、④过程可以产生[H]，②过程需要消耗[H]
C．①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中
D．①②③④四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气
答案　C
解析　通过图可知①④为有氧呼吸过程，②③为光合作用过程，所以X为三碳化合物，Y为丙酮酸。①过程发生在细胞质基质中，而不是线粒体基质中，所以C错。
9．(2010·威海模拟)下列有关植物吸收矿质元素受内外因素影响的叙述，错误的是(　　)
A．呼吸抑制剂可降低植物对矿质元素的吸收
B．在一定范围内，植物对矿质元素的吸收随温度的升高而增加
C．随着水分吸收的增加，矿质元素的吸收量也随着增加
D．光合作用受阻一段时间后，有机物缺乏，影响根吸收矿质元素
答案　C
解析　植物细胞吸收水分和矿质元素原理不同，吸收水分一般是渗透原理，不消耗能量，吸收矿质元素一般是主动运输，需消耗能量，与呼吸作用关系最为密切，所以凡是影响细胞能量代谢的一切因素都将影响细胞对矿质元素的吸收。
10．(2010·南京)关于真核细胞呼吸的正确说法是(　　)
A．无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减少到最低程度
C．无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中
D．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中
答案　D
解析　无氧呼吸虽不需氧气参与，但仍属于氧化反应；在完全无氧的环境中贮藏水果，由于无氧呼吸产生酒精，会引起水果腐烂，因此水果贮藏需要低氧环境；无氧呼吸的酶只存在细胞质基质而不存在于线粒体中，而有氧呼吸的酶则存在于细胞质基质、线粒体内膜和基质中。
11．(2010·潍坊)葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。给老鼠喂含有放射性18O的葡萄糖，18O的葡萄糖进入细胞后，最初出现放射性的化合物是(　　)
A．丙酮酸　　　　　　　
B．乳酸
C．二氧化碳
D．水
答案　A
解析　葡萄糖在有氧呼吸的第一阶段转变为丙酮酸，第二阶段丙酮酸转化为CO2。故用含有放射性18O的葡萄糖喂老鼠，放射性应首先出现在丙酮酸中。本题选择A项。
12．(2010·北京)下列对生物细胞代谢活动的描述，不正确的是(　　)
A．大肠杆菌在拟核区转录信使RNA
B．乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸
C．衣藻进行光合作的场所是叶绿体
D．酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质
答案　D
解析　考查点：考查各生物细胞的结构及其功能。
大肠杆菌是原核生物，其DNA主要有拟核DNA和质粒DNA，都可以进行复制和表达；乳酸杆菌是原核生物，其无氧呼吸的产物是乳酸，是在其细胞质基质中进行的；衣藻是能进行光合作用的真核生物，其光合作用的场所是叶绿体；蛋白质的合成场所是核糖体而不是高尔基体，高尔基体仅是某些蛋白质的加工场所。
13．(2010·威海)下列有关新陈代谢的叙述中，正确的是(　　)
A．在绿色植物的细胞代谢过程中，无氧呼吸和有氧呼吸同时进行
B．具有运输氧功能的哺乳动物成熟红细胞依靠无氧呼吸提供能量
C．将小白鼠从20℃移至0℃的环境中，小白鼠将出现耗氧量减少、心率加快
D．玉米的根吸收用以合成蛋白质的氨基酸需要细胞代谢供能
答案　B
解析　无氧呼吸是在氧气供应不足的情况下才能进行，A项错误；哺乳动物成熟红细胞无细胞核、线粒体，其靠无氧呼吸提供能量，B项正确；小白鼠是恒温动物，将其从20℃移至0℃的环境中，由于其要维持体温，所以代谢增强，故耗氧量增强、心率加快，C项错误；玉米的根吸收含N元素的无机盐用以合成蛋白质，而不是氨基酸，D项错误。
14．(2010·泰安)下列关于细胞知识的叙述中，正确的是(　　)
A．硫细菌、青霉菌、支原体的细胞都有细胞壁
B．进行有氧呼吸的细胞一定含线粒体
C．人体骨骼肌细胞能合成多糖，也能通过无氧呼吸产生酒精
D．细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜上蛋白质的种类和数量
答案　D
解析　本题考查细胞的结构、功能。硫细菌和青霉菌有细胞壁而支原体没有细胞壁，A项错误；有线粒体的细胞在无氧条件下只能进行无氧呼吸，但是好氧性细菌虽然没有线粒体，也能进行有氧呼吸，B项的前半句正确，后半句错误；人体骨骼肌能合成多糖——糖原，但是无氧呼吸只能产生乳酸，C项错误；细胞膜的功能的主要承担者是膜蛋白，故其复杂程度主要取决于蛋白质的种类和数量，D项正确。
15．(2010·烟台)下面是几个放射性同位素示踪实验。对其结果的叙述不正确的是(　　)
A．用含15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养根尖分生区细胞，一段时间后分离获得具有放射性的细胞器，可在这类细胞器内进行的生理过程有[H]＋O2H2O
B．在含葡萄糖(C6H12O6)和乳糖(14C12H22O11)的培养液中培养大肠杆菌，要过一段时间后才会出现含14C的细菌细胞
C．用被32P标记的T2噬菌体去感染未被标记的细胞，经过短时间的保温后，在细胞内检测到放射性
D．小白鼠吸入18O2较长时间后呼出的二氧化碳不含C18O2，但尿中的水含HO
答案　D
解析　小白鼠吸入18O2后参与呼吸作用，产生HO，有的HO以水蒸气形式进入空气中，又被小鼠吸入体内参与呼吸作用，生成CO2，故D错。
二、非选择题
16．(2010·广东)如图表示小麦种子在暗处萌发并生长时释放的CO2量变化。在此环境中约20d左右幼苗死亡，并且被细菌感染而腐烂。据曲线图回答有关问题。
(1)上述种子萌发的幼苗与自然条件下萌发生长的幼苗相比，缺少的生命活动是____________________________。
(2)在种子萌发初期CO2释放量较少的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在种子萌发6d内CO2释放量逐渐增加的原因是________________________________________________________________。
(4)一周后种子萌发释放的CO2量逐渐下降的原因是______________________________________________________________________
(5)种子开始萌发时消耗的有机物主要来自于__________，最后消耗的有机物是胚中的__________。
(6)幼苗死亡后，仍能测到少量CO2释放出来，这是由于
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)光合作用
(2)种子萌发初期一般进行无氧呼吸，释放CO2少
(3)萌发的种子由无氧呼吸转入有氧呼吸，释放CO2量急剧上升(或萌发的种子进行有氧呼吸且强度逐渐增强)
(4)由于养料逐渐减少，呼吸速率又慢慢降低
(5)胚乳　蛋白质
(6)微生物的分解作用
解析　本题考查种子的呼吸作用。(1)幼苗在暗处生长，无法进行光合作用。(2)种子萌发初期，从外界吸收的氧气少，主要进行无氧呼吸，所以放出的二氧化碳量相对较少。(3)随着吸水和吸收氧气能力的加强，种子的代谢逐渐加强，有氧呼吸加强。(4)随着种子萌发时间的延长，种子体内贮存的养料被逐渐消耗掉，呼吸作用减弱，所以放出二氧化碳的量减少。(5)小麦是单子叶植物，种子中的营养物质贮存在胚乳中。三大物质在供能过程上，糖类先分解，其次是脂肪，最后是蛋白质。(6)幼苗死亡后，植物体内的有机物会被微生物分解，微生物的呼吸作用会放出二氧化碳。
17．新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。新陈代谢的正常进行要受多种环境因素的影响。
Ⅰ.上面是以丙酮酸为中心的生物代谢途径。请回答有关问题：
(1)如果图中C过程发生在细胞质基质中，则图中③可能代表的物质是____________。
(2)丙酮酸通过图中D过程氧化分解释放的能量的去向是__________________________。
Ⅱ.在可以调节温度的温室里栽培番茄，以研究昼夜温差对番茄生长的影响，实验结果如图所示。曲线A是根据番茄植株在日温为26℃、夜温如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。曲线B是根据番茄植株在昼夜恒温的情况下，如横坐标所示的温度范围内测定的数据绘制的。
(3)夜间温度为5℃时，曲线A反映出的茎的生长速率比曲线B反映出的要快，你认为其中的原因是什么？
________________________________________________________________________。
(4)从曲线A中可以看出，茎在夜间温度为20℃时的生长速率比在10℃时要快，你认为其中的原因是什么？
________________________________________________________________________。
(5)是否昼夜温差越大，对番茄的生长就越有利？能够证明你的观点是哪一条曲线？
________________________________________________________________________。
答案　Ⅰ.(1)乳酸或酒精和二氧化碳
(2)一部分储存在ATP中，其余的都以热能的形式散失
Ⅱ.(3)夜温相同，夜间消耗有机物量相同；在该夜温时，A曲线比B曲线的日温高，利于有机物积累，利于茎的生长(其他合理答案也可)。
(4)日温相同，有机物积累量相同；植物代谢强度在夜温20℃时比夜温10℃时旺盛，生成的植株生长所需的代谢产物和能量等都比较多，从而利于茎的生长(其他合理答案也可)。
(5)否：曲线A。
解析　(1)丙酮酸在细胞质基质中，在不同酶的催化作用下，可分解成酒精和CO2或者转化为乳酸。(2)细胞呼吸所释放的能量一部分储存在ATP中，其余的以热能形式散失掉了。(3)在夜温相同的情况下， 适当提高白天的温度利于有机物积累。(4)植物生长需要物质和能量，代谢旺盛的条件下，可为植物生长提供较多的物质和能量。(5)从曲线A可以看出，并非昼夜温差越大，茎的生长速率就越快。
18．下图是在光照条件下玉米叶肉细胞内发生的生理过程，结合图示分析回答下面的问题：
(1)图中E、G代表的物质分别是______和________。
(2)该细胞中B物质的生成场所是____________。
(3)在夏季光照较强的上午，从O2、CO2进出细胞的角度分析，图中的不妥当之处是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)参与图中所示生理过程的物质A在细胞内的存在形式是________，该细胞内生成A的细胞器有______________________________________。
(5)该植物在光照充足的条件下，停止二氧化碳的供应，C5含量的变化是________；在二氧化碳供给充足时，该植物从暗处转移到光照处，C3含量的变化情况是________。
(6)参与上图细胞内代谢过程的两种细胞器称为半自主性细胞器，可进行转录过程，除需要自身DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物的名称：________________________。
答案　(1)NADP＋　丙酮酸
(2)叶绿体、细胞质基质、线粒体
(3)线粒体中参与有氧呼吸产生的CO2不应该释放到细胞外；进入线粒体中参与有氧呼吸的O2不应从外界吸收
(4)自由水　线粒体、核糖体、叶绿体
(5)增加　减少　(6)ATP、酶
解析　分析图解可以看出，这是光合作用和呼吸作用过程图解中的物质变化和能量变化图解。光合作用过程中，在叶绿体囊状结构薄膜上的物质变化是水的分解，生成NADPH、ATP，NADPH提供还原剂和能量，ATP提供能量，所以A是水，并且是自由水，B是ATP，E是NADP＋、G是丙酮酸。生成ATP 的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体，能产生水的细胞器有线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体等。如果夏季上午光照充足，光合作用大于呼吸作用，线粒体中经过有氧呼吸产生的CO2应首先供应光合作用，而不是释放到细胞外；光合作用产生的O2进入线粒体中参与有氧呼吸后，剩余部分应会释放出来，而不是从外界吸收O2。分析C3和C5含量的变化应该结合图示流程，从它们的来源和去路进行分析。
19．在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。
(1)6～8h间，光合速率________(大于、小于)呼吸速率，容器内的O2含量________，CO2含量________，植株干重________。
(2)9～10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是________；10h时不再产生ATP的细胞器是______；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即______停止ATP的合成，______成为ATP合成的唯一场所。
(3)若在8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。
答案　(1)大于　上升　下降　增加　(2)光照强度　叶绿体　线粒体　细胞质基质　(3)呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降。
解析　(1)由图可知：在6～8h间光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量上升，CO2含量下降，植物干重增加。
(2)9～10h间，光合速率下降的最可能原因是CO2减少；10 h时光合速率为0，不再产生ATP的细胞器是叶绿体；O2耗尽线粒体也不能合成ATP，只有细胞质基质合成ATP。
(3)若在8h时，将容器置于冰浴中，酶活性降低，呼吸速率会下降。