课时规范练8 ATP 细胞呼吸的类型及过程 一、基础练1.(2020山东济南三模)在人体肌肉细胞中会发生下图所示的反应,当磷酸肌酸含量高、ATP含量低时,反应向右进行,当ATP含量高、磷酸肌酸含量低时,反应向左进行。通常肌肉细胞中磷酸肌酸的含量约为ATP含量的三至四倍,下列叙述错误的是( )磷酸肌酸+ADPATP+肌酸A.磷酸肌酸和ATP都是高能磷酸化合物B.磷酸肌酸不能为肌肉收缩直接提供能量C.磷酸肌酸可为细胞提供能量储备,维持机体正常的能量代谢D.人体肌肉细胞中ADP和ATP相互转化的反应均不是可逆反应2.(2020山东青岛一模)在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶(AK),它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上而形成ADP。该过程需要有Mg2+的参与。下列有关叙述错误的是( )A.AMP在细胞中可作为合成RNA的原料B.无机盐对维持细胞的生命活动有重要作用C.AK发挥作用时有特殊化学键的形成D.线粒体中ATP合成的速率取决于AK的活性3.(2020山东临沂一模)某高等植物细胞呼吸过程中主要物质变化如图,①~③为相关生理过程。下列叙述正确的是( )A.若该植物为玉米,则③只发生在玉米胚细胞的细胞质基质中B.该植物②过程产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜C.等量的葡萄糖在有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生丙酮酸的量不同D.只给根部细胞提供同位素标记的O,在O2和CO2中能同时检测到18O4.(2020山东枣庄、临沂模拟)鼠肝脏部分切除后修复的过程中,肝细胞在有氧条件下葡萄糖的代谢过程如图。下列说法正确的是( )A.在有氧条件下,肝细胞可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸产生能量B.过程②形成的五碳糖可用于合成脱氧核苷酸,并可作为转录的原料C.过程③产生的ATP可用于肝细胞主动吸收所需的营养物质D.过程④的反应场所是线粒体基质,该过程既消耗水,也能产生水5.如图是某动物体的细胞呼吸过程。下列有关叙述不正确的是( )\nA.④⑥分别是水和氧气B.③产生于线粒体基质C.产生的⑧主要用于合成ATPD.植物细胞也能进行该过程6.(2020山东滨州二模)细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)结合而形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料。研究发现,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关。下列说法正确的是( )A.高温变性的eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应B.哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜C.体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰D.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命7.细胞呼吸过程中,线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H+转运到膜间隙,使膜间隙中H+浓度增大,大部分H+通过结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP的合成,主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是( )A.乳酸菌不可能发生上述过程B.该过程发生于有氧呼吸第二阶段C.图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白D.H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散8.著名科学家奥托·瓦博格提出:“为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能?”该疑问被称为“瓦博格效应”疑问。为解决该疑问,科学家对大量癌细胞做了研究。请据此回答下列问题。(1)由于无氧呼吸产能较少,有科学家提出“瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验证该结论,科学家将癌细胞放入克服上述条件的情况下培养,发现 ,因此,否定了该推论。 (2)研究发现,癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,从而间接抑制 阶段,同时可推断癌细胞所需能量主要来自 阶段。 (3)进一步研究发现,癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖,为验证该结论,可将 重新引入癌细胞,对该癌细胞进行培养,若 ,则符合该推论。 二、提升练1.(2020山东烟台模拟)金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天,其肌细胞和其他组织细胞中无\n氧呼吸的产物不同。下图表示金鱼在缺氧状态下,细胞中的部分代谢途径,下列相关叙述正确的是( )A.②过程不需要O2的参与,产生的“物质X”是丙酮酸,由3种元素组成B.过程①②均有能量释放,大部分用于合成ATPC.过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同D.若给肌细胞提供18O标记的O2,会在CO2中检测到18O2.“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是( )A.b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,c运动强度下只有无氧呼吸B.运动强度大于或等于b后,肌肉细胞CO2的产生量仍等于O2的消耗量C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力3.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含有线粒体,与短跑等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述正确的是( )A.两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATPC.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉D.慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自丙酮酸彻底分解成二氧化碳阶段4.(2020山东泰安四模)为探究酵母菌的细胞呼吸,将部分酵母菌破碎,并做差速离心处理,再将只含有酵母菌线粒体的沉淀物分别放入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三支试管中,分别进行如下操作。请回答下列问题。试管加入物质氧的消耗量Ⅰ丙酮酸较大Ⅱ葡萄糖几乎为零Ⅲ细胞质基质和葡萄糖较大(1)根据以上实验,简述有氧呼吸过程中碳原子的转移途径: 。 (2)Ⅰ试管中加入2,4-二硝基苯酚(DNP),DNP对有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水的过程没有影响,但会使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,则DNP会影响 的合成。Ⅲ\n号试管中加入适量的甲烯蓝溶液(甲烯蓝氧化态为蓝色,被还原后为无色),试管中液体呈蓝色,液体表面覆盖适量的石蜡油,37℃保温一段时间后,发现试管中蓝色变浅,原因是 。 (3)用酵母菌生产果酒过程中,如发酵罐密闭性不好,酒会变酸并且发酵液表面会形成一层菌膜,形成原因是 。随着发酵的进行,发酵液呈缺氧、酸性,但不影响发酵的进行,原因是 。 课时规范练8 ATP 细胞呼吸的类型及过程一、基础练1.D 磷酸肌酸和ATP都是动物和人体细胞中的高能磷酸化合物,A项正确;根据题意可知,磷酸肌酸中的能量转移到了ATP中,ATP为肌肉收缩直接提供能量,B项正确;磷酸肌酸可为细胞提供能量储备,以保证细胞中ATP含量的稳定,从而维持机体正常的能量供应,C项正确;人体肌肉细胞中ADP和ATP相互转化的反应包括磷酸肌酸与ADP转化为ATP与肌酸的反应,该反应为可逆反应,D项错误。2.D AMP是腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一,A项正确;无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,B项正确;根据题意可知,AK发挥的作用是在AMP形成ADP过程中形成了一个特殊的化学键,C项正确;线粒体中ATP生成的场所是线粒体基质和线粒体内膜,而AK存在于线粒体的内外膜间隙中,故ATP合成的速率与AK的活性没有关系,D项错误。3.B 玉米的胚细胞进行无氧呼吸的产物为乳酸,不是酒精和二氧化碳,A项错误;②过程主要是指有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,场所分别为线粒体基质和线粒体内膜,都会产生ATP,B项正确;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段反应完全相同,等量的葡萄糖会产生等量的丙酮酸,C项错误;根部细胞没有叶绿体,不会进行光合作用,所以给根部细胞提供同位素标记的O,只能在CO2中先检测到18O,D项错误。4.A 题图中①表示葡萄糖跨膜运输的过程,②表示代谢过程中产生五碳糖,③表示无氧呼吸第二阶段丙酮酸生成乳酸的过程,④表示有氧呼吸的第二、三阶段产生CO2和H2O的过程。在有氧条件下,肝细胞可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,A项正确;转录所需的原料是核糖核苷酸而不是脱氧核苷酸,B项错误;无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,C项错误;过程④的反应场所是线粒体基质和线粒体内膜,D项错误。5.C ④为水,⑥为氧气,A项正确;③是CO2,在有氧呼吸第二阶段产生,场所是线粒体基质,B项正确;产生的⑧(能量)大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP,C项错误;该图表示有氧呼吸过程,植物细胞也可以进行,D项正确。6.D 绝大多数酶是蛋白质,高温变性的蛋白质依然可以与双缩脲试剂发生紫色反应,据此推测高温变性的eNAMPT能与双缩脲试剂产生紫色反应,A项错误;哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质、线粒体基质,线粒体内膜是消耗\nNADH的场所,B项错误;题意显示人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关,而体内的NMN是合成NAD+的原料,因此,NMN合成量增多可能抑制哺乳动物早衰,C项错误;促进小鼠体内eNAMPT的产生,会使NMN的合成量增多,组织中NAD+水平上升,进而可能延长其寿命,D项正确。7.B 乳酸菌为原核细胞,没有线粒体,A项正确;有氧呼吸第二阶段发生于线粒体基质,该过程发生于线粒体内膜,B项错误;图中①是具有ATP合成酶活性的H+通道蛋白,C项正确;H+由膜间隙向线粒体基质顺浓度梯度运输,且需要通道蛋白协助,属于协助扩散,D项正确。8.答案:(1)(氧气充足条件下)癌细胞依然不能高效产能 (2)有氧呼吸第二、三 细胞呼吸第一 (3)线粒体上丙酮酸载体(MPC) 癌细胞增殖受抑制或者不增殖解析:(1)为验证“瓦博格效应”是由缺氧导致的推论的正确与否,将癌细胞放入氧气充足条件下培养,发现癌细胞依然不能高效产能,因此该推论不成立。(2)癌细胞选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失,将影响有氧呼吸第二、三阶段,同时可推断癌细胞所需能量主要来自细胞呼吸第一阶段。(3)据题干信息分析,为验证该结论,可将线粒体上丙酮酸载体(MPC)重新引入癌细胞,对该癌细胞进行培养,若癌细胞增殖受抑制或不增殖,则符合该推论。二、提升练1.AD 由题图分析可知,“物质X”是丙酮酸,由C、H、O3种元素组成,②为细胞呼吸第一阶段,不需要O2的参与,A项正确;过程①②均有能量释放,少部分用于合成ATP,B项错误;过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段,场所均是细胞质基质,C项错误;有氧条件下,肌细胞也可以进行有氧呼吸,若给肌细胞提供18O标记的O2,则产生的水中含有18O,含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段,则产生的CO2中能检测到18O,D项正确。2.BD 与a运动强度相比,b运动强度下有氧呼吸有所增强,同时存在无氧呼吸,c运动强度下氧气消耗速率较高,有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平,A项错误;肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2,有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量,B项正确;无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中,释放的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中,C项错误;若运动强度长时间超过c,人体会因乳酸大量积累而出现肌肉酸胀乏力的现象,D项正确。3.ABC 两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖,A项正确;由于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,因此两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP,B项正确;由于快肌纤维几乎不含有线粒体,短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉,C项正确;慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自有氧呼吸的第三阶段,即[H]和氧气结合生成水的阶段,D项错误。4.答案:(1)葡萄糖→丙酮酸→CO2 (2)ATP在无氧呼吸过程中产生的[H]能使甲烯蓝被还原 (3)醋酸菌在液面大量繁殖 缺氧、酸性条件下,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受抑制解析:(1)有氧呼吸过程中葡萄糖被分解成丙酮酸,再被分解为CO2,所以其中碳原子的转移途径为葡萄糖→丙酮酸→CO2。(2)有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能的形式释放,少部分储存于ATP中,Ⅰ试管中加入DNP使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,则会影响ATP的合成。在液体表面覆盖适量的石蜡油以形成无氧的环境,在无氧呼吸过程中产生的[H]能使甲烯蓝被还原使试管中蓝色变浅。(3)果酒的制作需要在无氧的条件下,如果发酵罐密闭性不好,\n则会形成有氧的环境造成醋酸菌在液面大量繁殖形成菌膜。在酸性、缺氧的条件下,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受抑制。
