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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第8讲ATP及其主要来源——细胞呼吸[基础达标]1．(2020·河北衡水中学调研)下列涉及ATP的相关叙述，错误的是()A．苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗ATPB．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成C．ATP中有两个高能磷酸键，远离A的高能磷酸键易断裂而释放能量D．葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应，此反应正常进行需要ATP提供能量解析：选D。苯和乙醇通过自由扩散的方式出入细胞，其跨膜运输都不需要消耗ATP，A正确；ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B正确；ATP中有两个高能磷酸键，远离A的高能磷酸键易断裂而释放能量，C正确；葡萄糖和果糖合成蔗糖为消耗ATP的吸能反应，D错误。2．(2020·河北唐山一模)线粒体在合成ATP时，下列条件不需要的是()A．基质中含有O2B．基质中含有ADPC．基质中含有NADPHD．基质中含有丙酮酸解析：选C。当线粒体基质中存在O2时，细胞质基质中的丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段，合成少量的ATP，且可发生有氧呼吸第三阶段，合成大量ATP，A、D不符合题意；合成ATP的原料是ADP和Pi，B不符合题意；NADPH是光合作用光反应阶段产生的，用于暗反应过程中三碳化合物的还原，细胞呼吸中产生的[H]是指NADH，C符合题意。3．(2020·广东肇庆模拟)在人体细胞的呼吸过程中，下列变化一定不发生在细胞质基质中的是()A．丙酮酸的生成B．丙酮酸的转化C．乳酸的生成D．CO2的生成解析：选D。丙酮酸为细胞呼吸第一阶段的产物，细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，A不符合题意；人体细胞呼吸过程中，丙酮酸的转化是指无氧呼吸第二阶段产生乳酸的过程，发生在细胞质基质，B、C不符合题意；人体细胞只有在进行有氧呼吸第二阶段时才能产生CO2，发生在线粒体基质，D符合题意。4．下列有关人体细胞呼吸的叙述，正确的是()A．有氧呼吸和无氧呼吸的每个阶段都有ATP的合成B．细胞呼吸产物H2O中的氢不仅仅来自葡萄糖C．若消耗的O2等于生成的CO2，只进行有氧呼吸D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都要产生NADPH解析：选B。无氧呼吸在第二阶段不产生ATP，A错误；有氧呼吸产生的H2O中的氢来自2葡萄糖和反应物H2O，B正确；人体无氧呼吸时既不吸收O2也不放出CO2，若细胞呼吸过程中消耗的O2等于生成的CO2，则不能确定只进行有氧呼吸，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸过程都要产生NADH，光合作用产生的[H]是NADPH，D错误。5．(2020·上海静安模拟)下图是细胞呼吸过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表生理过程发生的场所，①至③代表生理过程，甲、乙代表物质。下列有关叙述正确的是()A．Ⅰ和Ⅱ都具有双层生物膜B．甲、乙分别代表丙酮酸和[H]C．①放能最多，③放能最少D．Ⅲ位于线粒体基质中解析：选B。据图分析，Ⅰ表示细胞质基质，Ⅱ表示线粒体基质，Ⅲ表示线粒体内膜，A、D错误；甲表示丙酮酸，乙表示[H]，B正确；图示三个过程中，③释放的能量最多，C错误。6．(2020·黑龙江哈尔滨模拟)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()氧浓度(%)abcd产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol产生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA．a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸解析：选D。酵母菌无氧呼吸时产生的酒精和CO2的量相等，故a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，没有进行有氧呼吸，A错误；b浓度时，有6.5÷2＝3.25(mol)葡萄糖用于无氧呼吸，有(12.5－6.5)÷6＝1(mol)葡萄糖用于有氧呼吸，酵母菌有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，B错误；c浓度时，有6÷2＝3(mol)葡萄糖用于无氧呼吸，有(15－6)÷6＝1.5(mol)葡萄糖用于有氧呼吸，故用于酒精发酵的葡萄糖约占66.7%，C错误；d浓度时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。7．(2020·河北武邑中学一调)下图表示某绿色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()3A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱C．氧浓度为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等D．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍解析：选D。氧浓度为a时，只有CO2的释放，没有O2的吸收，此时植物只进行无氧呼吸，不利于储藏该植物器官，A错误；氧浓度为d时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸最弱，B、C错误；氧气浓度为b时，O2的吸收量为3，有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为3÷6＝0.5，此时无氧呼吸释放的CO2量为8－3＝5，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是5÷2＝2.5，因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，D正确。8．(2020·福建龙岩期末)下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，正确的是()A．被锈钉扎伤后，破伤风杆菌容易在伤口表面大量繁殖B．稻田定期排水，可防止幼根因缺氧导致乳酸中毒变黑、腐烂C．中耕松土可促进根细胞的有氧呼吸，从而促进根细胞对无机盐的吸收D．用透气的消毒纱布包扎伤口，可为伤口细胞提供足够的氧气促进伤口愈合解析：选C。破伤风杆菌是厌氧型细菌，伤口表面存在氧气，破伤风杆菌不会在伤口表面大量繁殖，伤口深处为无氧环境，破伤风杆菌容易在伤口深处大量繁殖，A错误；水稻无氧呼吸的产物有酒精，没有乳酸，B错误；中耕及时松土，避免土壤板结，可促进根细胞的有氧呼吸，C正确；用透气的消毒纱布包扎伤口，可避免破伤风杆菌等厌氧微生物的大量繁殖，D错误。9．(2020·北师大广东石竹附校月考)研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下列问题：4(1)ATP的结构简式是____________，神经细胞中的ATP主要来自____________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_________。(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的__________________属于无关变量，应予以排除。解析：(1)ATP的结构简式是A—P～P～P。动物细胞中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以神经细胞中的ATP主要来自线粒体。ATP是直接能源物质，在体内含量很少，可通过ATP与ADP迅速相互转化而形成。(2)ATP脱去1个磷酸基团为ADP，脱去两个磷酸基团为AMP，AMP是组成RNA的基本单位之一，如果磷酸基团完全脱落，剩下的则是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(3)若要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，典型神经递质是实验的无关变量，可以设法把ATP与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即用化学物质阻断典型神经递质。答案：(1)A—P～P～P线粒体ATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)典型神经递质10．最近一篇发表于《自然》杂志的论文提出了颠覆性的观点：乳酸不仅是无氧条件下的代谢产物，更可能是人体最重要的代谢中间物和能量载体。同时，它还可能是癌细胞最重要的直接营养来源。请回答下列问题：(1)人体肌细胞无氧呼吸时，乳酸的产生场所是________。无氧呼吸________(填“主要在第一阶段”“只在第一阶段”或“在第一阶段和第二阶段”)释放出少量的能量，生成少量的ATP。乳酸的增加对血浆pH影响不大的原因是___________________________。(2)若要研究乳酸在能量供应中所占的比例，可采用________法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量。(3)研究人员发现小鼠在禁食状态下，除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以外，其他组5织细胞中参与细胞呼吸的葡萄糖几乎为零，而乳酸等物质约占一半，由此说明________________________________________________________________________。(4)研究人员试图通过实验探究葡萄糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源。实验室可提供肺癌细胞和必备的实验材料，请你写出简要的实验设计过程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)人体无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是乳酸；无氧呼吸第一阶段可以释放少量能量，产生少量ATP，而第二阶段不能释放能量；由于血浆中有缓冲物质的存在，所以无氧呼吸产生的乳酸不会导致血浆pH的明显变化。(2)可采用同位素标记法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量，研究乳酸在能量供应中所占的比例。(3)根据题意分析可知，小鼠在禁食状态下，葡萄糖消耗量很少，而乳酸等物质则约占一半，说明禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸。(4)实验的目的是探究葡萄糖和乳酸中的哪一种是肺癌细胞的主要营养来源，因此实验的自变量是营养物质的种类，根据实验的一般原则设计实验过程：在适宜的条件下，用等量的、分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞，一段时间后，统计两组中肺癌细胞的数量。答案：(1)细胞质基质只在第一阶段血浆中含有缓冲物质(2)同位素标记(3)禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸(4)在适宜的条件下，用等量的、分别以葡萄糖和乳酸为营养物质的细胞培养液培养等量的肺癌细胞，一段时间后，统计两组中肺癌细胞的数量11．(2020·湖北武汉调研)马拉松是典型的耐力型运动项目，有氧供能是马拉松运动供能的主要方式。改善运动肌利用氧是马拉松项目首要解决的问题之一。下图是两个运动员在不同运动强度下进行测试，测得血液中乳酸含量与摄氧量之间的变化关系。回答下列问题：(1)在测试中，运动员的运动肌细胞产生ATP的场所有_____________________。(2)测试结果表明，血液中乳酸含量与摄氧量呈正相关。摄氧量增加反而乳酸含量也增加的原因是________________________________________________________________。6据图分析，运动员________________更适合从事马拉松运动。(3)等质量的脂肪含有的能量比糖类多。在运动过程中，运动员可通过饮用运动饮料补充水、无机盐和能量。为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸，一般宜选用________(填“单糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质，理由是_____________________。解析：(1)无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)题图中曲线表明，随着运动强度增加，所需能量增加，有氧呼吸增强，但有氧呼吸增强也不能满足运动增强所需要的能量，因此无氧呼吸也随之增强，产生的乳酸增多。由图中曲线可以看出，运动强度、摄氧量相同时，运动员乙的乳酸比甲相对要少，因此运动员乙比甲更适合