课时作业(九) ATP与细胞呼吸(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列关于酶和ATP的叙述，正确的是( )A．酶通过为反应物提供能量来提高化学反应速率B．某种酶经蛋白酶处理后活性不变，推断其组成成分中含有核糖C．人的成熟红细胞产生ATP的速率随氧气浓度的增大而加快D．合成酶时，合成场所内有一定水和ATP的合成B [酶不提供能量，酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，A错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，某种酶用蛋白酶水解后其活性不变，推断该酶的本质是RNA，RNA含有核糖，B正确；人的成熟红细胞只进行无氧呼吸，产生ATP的速率与氧气浓度无关，C错误；酶的合成需要消耗ATP且该过程中有水生成，D错误。]2．如图为ATP的分子结构图，a、b、c表示相应的结构，①、②表示化学键。下列叙述正确的是( )A．a表示腺嘌呤，b表示腺苷B．化学键①与化学键②断开时所释放的能量不同C．化学键②的形成所需的能量都来自化学能D．化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联D [a表示腺苷(腺嘌呤核苷)，b表示腺嘌呤核糖核苷酸；化学键①和化学键②都为高能磷酸键，断开时所释放的能量相同；化学键②的形成是ATP的合成过程，所需的能量来自光合作用中的光能或者呼吸作用中的化学能；化学键②中能量的释放过程是ATP水解的过程，往往与吸能反应相关联。]3．如图为乙醇在人体内主要的代谢过程，下列相关叙述正确的是( )A．乙醇氧化生成乙酸的过程中，氧化反应所需的酶为同一种氧化酶B．饮酒后人体内乙醇浓度会升高，此时分解乙醇的酶的活性会增强C．环境温度在一定范围内改变，对人体分解乙醇的速率没有明显影响D．乙醇分解成CO2、H2O的过程中，虽然有[H]产生但不会释放能量C-7-\n [酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化；当底物浓度较低时，在一定范围内，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，但与乙醇分解相关的酶活性不会增强；人是恒温动物，环境温度在一定范围内改变，不会影响体内温度，因而不影响分解乙醇的速率；乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段，产生的[H]与氧气结合后生成水释放大量能量。]4．下列有关动物细胞呼吸作用的叙述，正确的是( )A．干细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已死亡C．若吸收O2与释放CO2的量不同，可能是呼吸底物中含有非糖物质D．若吸收O2与释放CO2的量不同，说明细胞同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸C [干细胞代谢旺盛，其呼吸速率通常比成熟组织细胞的大；若细胞既不吸收O2也不放出CO2，细胞可能进行产物是乳酸的无氧呼吸；虽然动物细胞无氧呼吸不产生CO2，CO2只在有氧呼吸过程中产生，但若吸收O2与释放CO2的量不同，可能是呼吸底物中含有非糖物质，也可能是细胞同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸。]5．等量的酵母菌培养在甲乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中，甲组进行有氧呼吸，乙组进行酒精发酵。若两组消耗了等量的葡萄糖，则下列叙述正确的是( )A．甲组释放的CO2与乙组释放的CO2的比例为4∶1B．两组释放的能量相等C．若甲组消耗1mol葡萄糖，则可生成6molH2OD．两者共释放的CO2与消耗的O2的物质的量之比为4∶3D [甲组进行有氧呼吸，乙组进行无氧呼吸，二者消耗等量的葡萄糖，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2的比例为3∶1；有氧呼吸释放的能量大于无氧呼吸；有氧呼吸消耗1mol葡萄糖可生成12molH2O；若都消耗1mol葡萄糖，二者释放CO2的总量为8mol，消耗O2的量为6mol，比例为4∶3。]6．如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是( )A．N点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其之后只进行有氧呼吸B．M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低C．该器官呼吸作用过程中有非糖物质的氧化分解D．L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质C [N点之后，O2的吸收量与CO2-7-\n的释放量不相等，说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解，不能说明该器官只进行有氧呼吸，A项错误，C项正确；M点时，细胞的总呼吸强度最低，但无氧呼吸强度并不是最低的，B项错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，D项错误。]7．下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是( )A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等B [“某植物的非绿色器官”意味着该植物器官只进行呼吸作用不进行光合作用，有氧呼吸的反应方程式为C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O，无氧呼吸的反应方程式为C6H12O6→2CO2＋2C2H5OH。氧浓度为a时，产生的CO2较多，此时并不是贮藏该植物器官的最适O2浓度，图中氧浓度为c时，产生的CO2最少，属于贮藏该植物器官的最适O2浓度，A错误；氧浓度为b时，CO2释放量为8，O2吸收量为3，判定既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为2.5，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.5，所以氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，氧浓度为c时，无氧呼吸进行并非最弱；氧浓度为d时，只进行有氧呼吸。]8．(2020·威海模拟)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌，密闭瓶口，置于适宜条件下培养，用传感器分别测定溶解氧和CO2的含量。实验结果如图，下列分析正确的是( )A．酵母菌属于自养兼性厌氧生物B．100s时，O2的吸收量等于CO2的释放量C．200s后，丙酮酸分解主要发生在细胞质基质中D．300s后，抽取培养液与重铬酸钾反应呈橙色C [酵母菌属于异养兼性厌氧生物；图中曲线交点处，O2下降的数值和CO2-7-\n上升的数值明显不同；200s后，O2的吸收量不变，CO2释放量上升，说明酵母菌只进行无氧呼吸，丙酮酸分解主要发生在细胞质基质中；300s后，酵母菌无氧呼吸产生酒精，与酸性重铬酸钾反应会出现灰绿色。]9．在适宜温度下进行无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列说法错误的是( )A．试管中加入水的主要目的是制造无氧环境B．冒出的气泡是培养液中葡萄糖分解产生CO2的结果C．若把酵母菌换成小球藻，反应装置必须作遮光处理D．若把酵母菌换成乳酸菌，产生的气泡量基本不变D10．(2019·山东济南联考)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，将少量的酵母菌混入适量的面粉中，再将面粉揉成光滑面粉团后均等分装在2个洁净的塑料袋中，一组充满空气(甲组)，一组则排净空气(乙组)，扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察20～30min。下列叙述不正确的是( )A．一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润B．该实验中甲组为实验组，乙组为对照组C．若放置的时间足够长，甲组也会产生酒精D．该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋B [甲组充满空气，因此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸，而有氧呼吸能产生水，因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润，A正确；该实验中甲和乙为相互对照，故甲和乙都是实验组，同时又都是对方的对照组，B错误；若放置的时间足够长，甲组中空气会被消耗完，酵母菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精，C正确；该实验应选择大小合适，气密性良好的塑料袋，D正确。]11．(2020·四川成都月考)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO，溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。下列说法正确的是( )-7-\nA．樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是线粒体B．图中A、B、C三点，在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是点CC．淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用D．实验过程中可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标C [樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是细胞质基质，有氧呼吸的主要场所是线粒体，A错误；题图中A、B、C三点，在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是点A，B错误；题图示可见KNO3浓度越高，有氧呼吸速率越强，说明淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，C正确；植物有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2，所以实验过程中不可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标，D错误。]12.细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化反应：果糖6磷酸＋ATP果糖1,6二磷酸＋ADP，这是细胞有氧呼吸第一阶段中的重要反应。如图为高、低两种ATP浓度下酶P活性与果糖6磷酸浓度的关系。下列叙述错误的是( )A．细胞内酶P催化的反应发生在细胞质基质中B．一定范围内，果糖6磷酸浓度与酶P活性呈正相关C．低ATP浓度抑制了酶P的活性D．酶P活性受有氧呼吸产物ATP的反馈调节C [根据题意可知，酶P催化的反应是有氧呼吸第一阶段中的重要反应，而有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，A正确；由图中曲线可知，在一定范围内，横轴(果糖6磷酸浓度)与纵轴(酶P活性)呈正相关，B正确；对比图中两条曲线可知，在一定的果糖6磷酸浓度范围内，相同果糖6磷酸浓度下低ATP浓度对应的酶P活性高于高ATP浓度对应的酶P活性，即低ATP浓度可在一定程度上增加酶P的活性，C错误；ATP为有氧呼吸的产物，分析坐标曲线可知，当ATP浓度升高时，会在一定程度上抑制酶P的活性，即酶P活性受有氧呼吸产物ATP的反馈调节，D正确。]-7-\n二、非选择题13．玉米根部细胞中既含有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶，能催化不同类型的无氧呼吸。如图是玉米根部细胞在无氧气和氧气充足时细胞呼吸生成二氧化碳的相对速率随时间的变化曲线图。请据图分析并回答下列问题：(1)a～b段玉米根部细胞无二氧化碳的生成，原因可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________________，c～d段玉米根部细胞生成二氧化碳的相对速率下降的原因可能是____________等有害代谢产物的积累使细胞呼吸速率减慢。(2)d～e段玉米根部细胞生成二氧化碳的相对速率较高的原因是细胞进行________呼吸，产生更多的二氧化碳。该过程发生的主要场所是________(填细胞器名称)，观察此细胞器在细胞中的形态和分布时可使用________染液。解析：： (1)由“玉米根部细胞中既含有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶”可知，玉米根部细胞既可进行乳酸发酵，也可进行酒精发酵，再分析坐标图可知，a～b段为无氧气环境，玉米根部细胞进行无氧呼吸，该时间段没有产生二氧化碳的原因最可能是其无氧呼吸的产物为乳酸，即玉米根部细胞在该时间段只进行乳酸发酵；b时开始产生二氧化碳，说明此时玉米根部细胞开始进行酒精发酵，而c～d段的二氧化碳产生速率下降，可能是酒精、乳酸等有害代谢产物积累，从而导致细胞呼吸速率减慢。(2)d～e段氧气充足，此时玉米根部细胞进行有氧呼吸生成二氧化碳的相对速率较高；有氧呼吸的主要场所是线粒体，健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可用于观察线粒体的形态和分布实验中。答案： (1)在该时间段的无氧气条件下，玉米根部细胞只进行乳酸发酵，不产生二氧化碳 酒精、乳酸 (2)有氧 线粒体 健那绿14．有人利用人体成熟的红细胞和肌肉细胞在甲、乙两个密闭装置中进行相关实验，图中带刻度的玻璃管横截面积为1cm2。请据图回答下列问题：-7-\n(1)实验开始时，先把两装置中的红色液滴调节至刻度0处，并关闭夹子A,5min之后，发现装置甲中的红色液滴____________(填“向左”“向右”或“不”)移动，装置乙中的红色液滴向左移动，原因是__________________________________，由此可知，成熟红细胞和肌肉细胞分别进行了________________(填细胞呼吸方式)。(2)若实验开始时，同时打开两装置中的夹子A，向培养液中通入等量的O2，经过20min后，发现装置甲中的红色液滴向右移动了X1cm，盛有NaOH溶液的小烧杯增重了Y1g；装置乙中的红色液滴向右移动了X2cm，盛有NaOH溶液的小烧杯增重了Y2g，则肌肉细胞有氧呼吸消耗O2的速率为________________(可用题中字母表示，下同)cm3/min,20min内肌肉细胞共产生________gCO2。(3)有人提出可通过检测两装置中培养液的pH来判断成熟红细胞的呼吸方式，则经过第(2)小题中的实验后，装置甲中培养液的pH应________(填“大于”“小于”或“等于”)装置乙中培养液的pH。解析：： (1)已知人体的成熟红细胞只能进行无氧呼吸，因此，装置甲中的成熟红细胞通过无氧呼吸(不消耗O2)产生乳酸，红色液滴不移动；而肌肉细胞吸收了容器中的O2，产生的CO2被NaOH溶液吸收，所以装置乙中气体体积减小，红色液滴向左移动；由此可知，成熟红细胞和肌肉细胞的细胞呼吸方式分别为无氧呼吸和有氧呼吸。(2)已知成熟红细胞只能进行无氧呼吸，因此，通入O220min后，装置甲中的红色液滴向右移动的距离(X1cm)反映实验开始时通入的O2量，而乙装置中红色液滴向右移动的距离(X2cm)反映实验开始时通入的O2量与肌肉细胞通过有氧呼吸消耗的O2量之差，因此，肌肉细胞有氧呼吸共消耗的氧气体积＝(X1－X2)×1＝X1－X2(cm3)，因此，其消耗O2的速率＝(X1－X2)/20(cm3/min)；成熟红细胞进行无氧呼吸不产生CO2，因此装置甲中小烧杯的增重量Y1可代表实验误差，甲、乙两装置中盛有NaOH溶液的小烧杯的增重之差就是装置乙中肌肉细胞通过细胞呼吸产生CO2的量，即肌肉细胞共产生了(Y2－Y1)gCO2。(3)装置甲的成熟红细胞通过无氧呼吸产生的乳酸积累在培养液中，而装置乙中肌肉细胞通过有氧呼吸产生的CO2主要被NaOH溶液吸收，因此，装置甲中培养液的pH小于装置乙中培养液的pH。答案： (1)不 肌肉细胞吸收了容器中的O2，产生的CO2被NaOH溶液吸收 无氧呼吸和有氧呼吸 (2)(X1－X2)/20 Y2－Y1 (3)小于-7-
