PAGEPAGE7第2講ATP與細胞呼吸一、單項選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)1．(2024·浙江高三期末)ATP是細胞中的“能量通貨”，下列敘述正確的是(B)A．ATP是由1分子核糖、1分子腺苷和3個磷酸基團組成的B．肌肉收縮時，ATP使肌肉中的能量增加C．細胞中放能反應的發生經常伴隨著ATP的水解D．ATP只能斷裂一個高能磷酸鍵，釋放1個磷酸基團[解析]ATP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3個磷酸基團組成的，A錯誤；肌肉收縮時，ATP干脆供能使肌肉中的能量增加，B正確；細胞中放能反應的發生經常伴隨著ATP的合成，C錯誤；ATP也能斷裂2個高能磷酸鍵，釋放2個磷酸基團，D錯誤。故選B。2．(2024·湖北高三開學考試)下列有關ATP的敘述，錯誤的是(B)A．ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質B．ATP的合成是放能反應，ATP的水解是吸能反應C．淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖和葡萄糖，不須要ATP供應能量D．ATP脫去兩個磷酸基團后是RNA的基本組成單位[解析]ATP中A為腺苷，DNA和RNA中堿基A為腺嘌呤，A正確；ATP的合成常伴隨著放能反應，ATP水解常伴隨著吸能反應，B錯誤；淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖和葡萄糖，不須要ATP供應能量，C正確；ATP脫去兩個磷酸基團為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，D正確。故選B。3．(2024·陜西西安中學高三期中)下列有關ATP的敘述，不正確的是(C)A．人體成熟的紅細胞在氧氣足夠時也只能通過無氧呼吸產生ATPB．在安靜和猛烈運動狀態，細胞內ATP的含量都能保持動態平衡C．ATP是生命活動的干脆能源物質，其中三個高能磷酸鍵易斷裂、易形成D．ATP中的“A”與構成RNA中的堿基“A”表示的不是同一物質[解析]人體成熟的紅細胞無線粒體，只能進行無氧呼吸，通過無氧呼吸產生ATP，A正確；無論處于安靜還是運動哪種生理狀態，ATPeq\o(,\s\up7(酶1),\s\do5(酶2))ADP＋Pi＋能量能達到動態平衡，B正確；ATP只有兩個高能磷酸鍵，遠離腺苷的那個高能磷酸鍵簡單斷裂和形成，C錯誤；ATP中的“A”是腺苷，RNA中的堿基“A”是腺嘌呤，不是同一物質，D正確；故選C。4．(2024·山東高考模擬)細胞代謝是生物體進行生命活動的基本保障。下列有關敘述中錯誤的是(C)A．細胞代謝是溫柔條件下在細胞中有序進行的，離不開酶的催化B．酶和無機催化劑的作用原理相同，都可以降低化學反應的活化能C．作為干脆能源物質，ATP可以為細胞中絕大多數的化學反應供能D．哺乳動物肝細胞中ATP分子高能磷酸鍵的能量主要來源于細胞呼吸[解析]細胞代謝離不開酶的催化，酶發揮作用是在溫柔的條件下進行的，A正確；酶是催化劑，和無機催化劑一樣，都能降低化學反應的活化能，B正確；化學反應的類型許多，分解反應不消耗ATP，須要能量的合成反應絕大多數是由ATP供應能量的，C錯誤；細胞呼吸的結果使ADP和磷酸反應形成ATP，這個過程形成了許多高能磷酸鍵，D正確。故選C。5．(2024·天津耀華中學高三月考)下列有關細胞呼吸原理在生活、生產中的應用的敘述，正確的是(A)A．大棚栽培蔬菜遇到陰雨天氣時，可適當降低溫度B．給含有酵母菌的發酵液連續通氣，可提高產酒量C．降低溫度和氧濃度并保持干燥，有利于果蔬的貯存保鮮D．給稻田定期排水、曬田的主要目的是供應足夠CO2[解析]大棚栽培蔬菜，遇到陰雨天氣時，由于光合作用強度較弱，所以適當降低溫度可以減弱植物的呼吸作用，降低有機物的消耗，從而增加了有機物的積累，A正確；酵母菌在無氧條件下才進行酒精發酵，要先通氣后封閉，B錯誤；低溫能降低細胞中酶的活性，使細胞代謝活動降低，有機物的消耗削減；低氧條件下，有氧呼吸較弱，又能抑制無氧呼吸，細胞代謝緩慢，有機物消耗少；同時保持確定的濕度，有利于果蔬的貯存保鮮，C錯誤；給稻田定期排水、曬田的主要目的是防止無氧呼吸產生酒精對根有毒害作用，D錯誤；故選A。6．(2024·山西高考模擬)某科研小組為探究酵母菌的細胞呼吸方式，進行了如圖所示試驗(假設細胞呼吸產生的熱量不會使瓶中氣壓上升)，起先時溴麝香草酚藍水溶液的顏色基本不變，反應一段時間后溶液顏色由藍漸漸變黃。下列有關分析正確的是(B)A．溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變黃說明酵母菌的呼吸強度在增加B．溴麝香草酚藍水溶液的顏色一起先不變是因為酵母菌只進行了有氧呼吸C．14C6H12O6D．試驗過程中酵母菌細胞呼吸釋放的CO2全部來自線粒體[解析]溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變黃說明酵母菌呼吸產生的二氧化碳增多，A錯誤；溴麝香草酚藍水溶液的顏色一起先不變是因為酵母菌只進行了有氧呼吸，瓶中壓強不變，產生的CO2沒有被壓入右側溶液中，B正確；14C6H12O6不能進入線粒體，但其分解形成的丙酮酸能進入線粒體，因此線粒體中能檢測出放射性，C錯誤；試驗過程中酵母菌細胞呼吸釋放的CO27．(2024·浙江高考模擬)下列有關細胞呼吸的敘述，正確的是(B)A．氧氣濃度為零時，細胞呼吸強度等于零B．破傷風桿菌相宜生活在無氧的環境中C．厭氧呼吸不須要O2的參加，該過程最終有[H]的積累D．需氧呼吸時細胞溶膠中的葡萄糖進入線粒體需經過兩層膜[解析]氧氣濃度為零時，無氧呼吸作用較強，消耗的有機物較多，A錯誤；破傷風芽孢桿菌為厭氧細菌，相宜生活在無氧環境中，B正確；厭氧呼吸不須要O2的參加，其第一階段產生的[H]與丙酮酸參加其次階段的反應，最終無[H]積累，C錯誤；需氧呼吸時細胞溶膠中葡萄糖經分解為丙酮酸進入線粒體需經過兩層膜，D錯誤。故選B。8．(2024·山東高考模擬)線粒體中的[H]與氧氣結合的過程須要細胞色素c的參加。細胞接受凋亡信號后，線粒體中的細胞色素c可轉移到細胞質基質中，并與Apaf－1蛋白結合引起細胞凋亡。下列說法錯誤的是(C)A．有氧呼吸過程產生[H]的場所為細胞質基質和線粒體基質B．細胞色素c參加有氧呼吸第三階段的反應C．細胞色素c功能丟失的細胞將無法合成ATPD．若細胞中Apaf－1蛋白功能丟失，細胞色素c將不會引起該細胞凋亡[解析]細胞色素c功能丟失的細胞可以進行有氧呼吸的第一、二階段，可以合成ATP，C錯。9．(2024·河南高考模擬)下圖是酵母菌細胞中發生的呼吸作用過程示意圖。下列敘述錯誤的是(D)A．①過程發生在細胞質基質，M可能是丙酮酸B．在有氧和無氧條件下，②過程均有[H]的消耗C．若N是水，則②過程發生在線粒體且有ATP的生成D．若N是酒精，則②過程發生在細胞質基質且消耗水[解析]無論示意圖代表有氧呼吸過程還是無氧呼吸過程，葡萄糖在第一階段轉變為[H]和丙酮酸的過程發生在細胞質基質，M代表的物質可能是丙酮酸，也可能是生成丙酮酸之前的某中間產物，A正確；酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸生成水和CO2，在無氧條件下生成酒精和CO2，有氧呼吸第三階段和無氧呼吸其次階段均有[H]的消耗，B正確；若N是水，該示意圖代表有氧呼吸，M代表的物質是丙酮酸，②過程代表有氧呼吸的其次和第三個階段，發生在真核細胞的線粒體中，有ATP的合成，C正確；若N是酒精，該示意圖代表無氧呼吸，第一階段和其次階段均發生在細胞質基質，水不參加無氧呼吸的反應，D錯誤。故選D。10．(2024·遼寧高考模擬)下列有關線粒體的敘述，錯誤的是(A)A．有氧呼吸的三個階段都是在線粒體中進行的B．線粒體是人體細胞呼吸產生二氧化碳的場所C．人體細胞生命活動須要的能量大部分來自線粒體D．長期長跑訓練可以增加人體肌細胞中的線粒體數量[解析]有氧呼吸的第一階段在細胞質基質中進行，A錯誤；人體細胞呼吸產生二氧化碳在有氧呼吸的其次階段，在線粒體基質中進行，B正確；線粒體是細胞有氧呼吸的主要場所，進行有氧呼吸的其次、三階段，在有氧呼吸的第三階段產生大量的能量，人體細胞生命活動須要的能量大部分來自線粒體，C正確；結構和功能相適應，長期長跑訓練可以增加人體肌細胞中的線粒體數量，D正確。故選A。二、不定項選擇題(每小題給出的選項中有一個或多個符合題目要求)11．在某細胞培育液中加入32P標記的磷酸分子，短時間內分別出細胞中的ATP，發覺其含量改變不大，但部分ATP的末端磷酸基團已帶上放射性標記，該現象可能說明(ABD)A．ATP中遠離A的磷酸基團簡單脫離B．部分32P標記的ATP是重新合成的C．ATP是細胞內的干脆能源物質D．該過程中ATP既有合成又有分解[解析]ATP在細胞內的含量很少，但作為生物體內的干脆能源物質，ATP與ADP的轉化是特別快速的，所以加入32P標記的磷酸分子，短時間內分別出細胞中的ATP，其含量改變雖不大，但部分ATP的末端磷酸基團已帶上放射性。本試驗不能說明ATP是細胞內的干脆能源物質。12．下列4支試管中分別含有不同的化學物質和活性酵母菌細胞制備物。經確定時間的保溫后，會產生CO2的試管有(AC)A．葡萄糖＋細胞膜已裂開的細胞B．葡萄糖＋線粒體C．丙酮酸＋線粒體D．丙酮酸＋內質網[解析]葡萄糖的有氧呼吸分為三個階段，第一個階段的反應場所是細胞質基質，其次、三兩個階段的反應場所是線粒體，細胞膜已裂開的細胞含有細胞質基質、線粒體，能將葡萄糖徹底氧化分解為CO2和H2O；在線粒體中也能將丙酮酸氧化分解為CO2和H2O。13．(2024·河南高考模擬)下列有關細胞呼吸的說法，正確的是(AC)A．無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，都是有機物氧化分解并釋放能量的過程B．用溶于濃硫酸的重鉻酸鉀做檢測試劑，可推斷細胞是否進行了無氧呼吸C．用溴麝香草酚藍水溶液做檢測試劑，既不能推斷細胞呼吸的方式，也不能測定呼吸速率D．比較氧氣消耗量與二氧化碳生成量之間的差異，可以確定細胞的呼吸方式[解析]無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，都是有機物氧化分解并釋放能量的過程，A正確；生物體的細胞呼吸方式有有氧呼吸和無氧呼吸，無氧呼吸分為產生酒精的無氧呼吸和產生乳酸的無氧呼吸，用溶于濃硫酸的重鉻酸鉀作試劑只能推斷細胞是否進行了產生酒精的無氧呼吸，B錯誤；用溴麝香草酚藍水溶液作試劑，只可以推斷細胞的呼吸產生了二氧化碳，不能推斷是哪種呼吸方式，也不能測定呼吸速率的快慢，C正確；由于細胞呼吸消耗的底物和無氧呼吸的類型不確定，所以比較氧氣的消耗量與二氧化碳的生成量之間的差異，不行以確定細胞的呼吸方式，D錯誤。三、非選擇題14．(2024·陜西西安中學高三期中)圖1表示萌發的小麥種子中可能發生的相關生理過程，A～E表示物質，①～④表示過程。圖2的試驗裝置用來探究消過毒的小麥種子在萌發過程中的細胞呼吸方式(假定：葡萄糖為種子細胞呼吸過程中的唯一底物)。請分析回答下列問題：(1)圖1中，產生物質B的過程②和④的酶分別存在于細胞的細胞質基質、線粒體基質；物質C、D、E的名稱依次是[H]、_O2_、_酒精。(2)圖1中細胞呼吸的中間代謝過程①③④均有能量釋放，其中釋放能量最多的是過程③；圖2試驗裝置乙中，KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是增大汲取二氧化碳的面積。(3)若試驗后，乙裝置的墨滴左移，甲裝置的墨滴不動，則小麥種子萌發的過程中進行的細胞呼吸方式是有氧呼吸；若試驗后，乙裝置的墨滴左移，甲裝置的墨滴右移，則小麥種子萌發的過程中進行的細胞呼吸方式是有氧呼吸和無氧呼吸。(4)為校正裝置甲、乙中因物理因素引起的氣體體積改變，還應設置比照裝置，比照裝置應如何設置？將甲、乙兩裝置中萌發的小麥種子換成等量的煮沸殺死的小麥種子_。[解析](1)②表示無氧呼吸的其次階段，發生在細胞質基質中，因此催化該過程的酶也存在于細胞質基質中；④表示有氧呼吸的其次階段，發生在線粒體基質中，因此催化該過程的酶也存在于線粒體基質中；由以上分析可知，圖中B為二氧化碳、C為[H]、D為氧氣、E是酒精。(2)①③④分別表示有氧呼吸的第一、第三和其次階段，其中第三階段(③)釋放的能量最多；KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是增加汲取二氧化碳的面積。(3)甲裝置的墨滴不動，說明呼吸產生的二氧化碳量與消耗的氧氣量相等，乙裝置的墨滴左移，說明有氧氣消耗，由此可推知，細胞只進行有氧呼吸；甲裝置的墨滴右移，說明呼吸產生的二氧化碳量大于消耗的氧氣量，乙裝置的墨滴左移，說明有氧氣的消耗，由此可推知細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。(4)為校正裝置甲、乙中因物理因素引起的氣體體積改變，還應設置比照裝置，比照裝置應當設計將甲、乙兩裝置中萌發的小麥種子換成等量的煮沸殺死的小麥種子。15．(2024·黑龍江哈爾濱市第六中學校高考模擬)酵母菌是中學生物試驗中常用的試驗材料，以下是某生物愛好小組以葡萄糖為底物，用酵母菌為材料開展的相關試驗，請回答以下相關問題：(1)酵母菌是一種單細胞的真菌，在生態系統成分中充當分解者。在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧真菌。(2)選用A、B、C裝置探究酵母菌有氧呼吸方式時的裝置依次是C→A→B或者C→B→A→B(用字母和箭頭表示)，A瓶中的酵母菌培育液在試驗前要將其中的葡萄糖溶液煮沸冷卻，然后加入酵母菌，其目的是排出葡萄糖溶液中的氣體，同時防止溫度過高灼傷酵母菌。(3)C瓶中質量分數為10%的NaOH溶液的作用是除去空氣中的CO2，防止對試驗結果造成干擾，解除對試驗結果的干擾。(4)選用D裝置探究酵母菌種群數量的改變規律：①對一支試管或者錐形瓶中的培育液中的酵母菌逐個計數是很困難的，可以采納抽樣檢測的方法。②先將蓋玻片放在計數室上，用吸管吸取培育液，滴于蓋玻片的邊緣，讓培育液自行滲入。③從試管或者錐形瓶中吸出培育液之前，要輕輕震蕩試管或者錐形瓶幾次，其目的是使酵母菌混合勻稱，減小試驗誤差。(5)利用E裝置探究酵母菌呼吸類型，若在試驗過程中液