4-3-細(xì)胞通過分解有機(jī)分子獲取能量(分層練)(滬科版2020必修1)(解析版)

第三節(jié)細(xì)胞通過分解有機(jī)分子獲取能量【基礎(chǔ)鞏固練】（合格考必做）1．在日常生活中，常將蔬菜、水果放入冰箱保鮮，因為降低溫度可以（）A．減弱呼吸作用，增加有機(jī)物的消耗 B．增強(qiáng)呼吸作用，增加有機(jī)物的消耗 C．減弱呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗 D．增強(qiáng)呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗【解答】解：降低溫度，能抑制細(xì)胞呼吸酶的活性，減弱呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，因此有利于蔬菜、水果保鮮。故選：C。2．呼吸作用實質(zhì)上是（）A．制造有機(jī)物，儲存能量 B．分解有機(jī)物，儲存能量 C．制造有機(jī)物，釋放能量 D．分解有機(jī)物，釋放能量【解答】解：根據(jù)細(xì)胞呼吸的概念可知，細(xì)胞呼吸的實質(zhì)是分解有機(jī)物（將有機(jī)物分解形成無機(jī)物或小分子有機(jī)物），釋放能量。故選：D。3．果酒果醋發(fā)酵的實質(zhì)是細(xì)胞代謝過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，如圖是傳統(tǒng)果酒和果醋發(fā)酵過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化（①～⑤表示物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程）。下列相關(guān)分析正確的是（）A．與①③相比較，①②有利于酵母菌的繁殖 B．不發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的過程只有①③ C．醋酸菌細(xì)胞含有催化④⑤⑥過程所需的酶 D．④⑤過程與⑥過程的區(qū)別是糖類和氧氣是否充足【解答】解：A、①②過程表示無氧呼吸，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生乙醇，①③過程是有氧呼吸，①③更有利于酵母菌大量繁殖個體，A錯誤；B、③過程是酵母菌有氧呼吸第二、第三階段，發(fā)生的場所是線粒體，①過程葡萄糖分解成丙酮酸，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，不發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的過程只有③，B錯誤；C、醋酸菌既能利用糖類進(jìn)行醋酸發(fā)酵，也能利用乙醇進(jìn)行醋酸發(fā)酵，推測醋酸菌細(xì)胞內(nèi)含有催化④⑤⑥過程所需的酶，C正確；D、④⑤過程與⑥過程均需要充足的氧氣，氧氣是否充足不是④⑤過程與⑥過程的區(qū)別，④⑤過程與⑥過程的區(qū)別是糖類是否充足，D錯誤。故選：C。4．dATP是脫氧腺苷三磷酸的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)式可簡寫成dA﹣P～P～P（該結(jié)構(gòu)式中的dA表示脫氧腺苷）。下列分析正確的是（）A．dATP與ATP的分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是含氮堿基不同 B．dATP徹底水解后形成的有機(jī)物種類有3種 C．若dATP中的特殊化學(xué)鍵水解，也可為某些吸能反應(yīng)供能 D．細(xì)胞內(nèi)生成dATP時有能量的儲存，常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系【解答】解：A、與ATP相比，dATP分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是所含的五碳糖種類不同，前者含的是核糖，后者含的是脫氧核糖，A錯誤；B、dATP徹底水解生成腺嘌呤、脫氧核糖、磷酸3種物質(zhì)，但磷酸不是有機(jī)物，因此dATP徹底水解后的形成的有機(jī)物種類有2種，B錯誤；C、dATP中的高能磷酸鍵水解時，可以釋放比較多的能量，能為某些吸能反應(yīng)供能，C正確；D、與合成ATP類似，細(xì)胞內(nèi)合成dATP時要儲存能量，因此合成dATP的反應(yīng)常與放能反應(yīng)相聯(lián)系，D錯誤。故選：C。5．某研究小組為了探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，設(shè)計了如圖的實驗裝置（不考慮其他因素的影響）。以下說法錯誤的是（）A．甲裝置有色液滴不動，說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸 B．甲裝置有色液滴左移，說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸 C．乙裝置有色液滴不動，說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸 D．乙裝置有色液滴右移，說明酵母菌中一定存在無氧呼吸【解答】解：A、因為甲中有NaOH溶液，所以該裝置中酵母菌產(chǎn)生的CO2全部被吸收，甲裝置有色液滴不動，說明酵母菌沒有吸收O2，只進(jìn)行無氧呼吸，A正確；B、只要甲裝置中的酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，則其中的O2含量會減少，有色液滴一定左移，但有色液滴左移，不能說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，也可能有氧呼吸和無氧呼吸同時進(jìn)行，B錯誤；C、乙裝置中有清水，清水既不吸收氣體也不釋放氣體，所以如果有色液滴不動，說明其中的酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，C正確；D、乙裝置中有清水，清水既不吸收氣體也不釋放氣體，所以如果有色液滴右移，說明CO2的釋放量高于O2的吸收量，酵母菌中一定存在無氧呼吸，D正確。故選：B。6．黑藻細(xì)胞中能合成ATP的部位，以下選項正確的是（）A．肽鏈的合成 B．光合作用中ATP的水解 C．有氧呼吸中[H]和氧的結(jié)合 D．染色體復(fù)制【解答】解：A、肽鏈的合成消耗能量，需要消耗ATP，A錯誤；B、光合作用中ATP的水解，消耗ATP，B錯誤；C、有氧呼吸中[H]和氧的結(jié)合，合成ATP，C正確；D、染色體復(fù)制消耗能量，需要消耗ATP，D錯誤。故選：C。7．細(xì)胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸，兩者進(jìn)行的場所、過程等均存在差異。如圖表示細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)和功能，據(jù)圖回答：（1）圖中A是，B的利用發(fā)生在有氧呼吸的第階段，B的產(chǎn)生部位是。（2）該細(xì)胞中需要的O2跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞?。?）該細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是，如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，吸收的O2量和產(chǎn)生的CO2總量之比為是。此時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比為。（4）線粒體膜的基本支架是，線粒體膜的功能特性是。（5）結(jié)合圖示過程，有氧呼吸的反應(yīng)式可寫成：?！窘獯稹拷猓海?）圖示過程為細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸和無氧呼吸（酒精發(fā)酵）的過程，圖中從葡萄糖到A在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，A能夠進(jìn)入線粒體被徹底氧化分解，并且在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可以進(jìn)行酒精發(fā)酵，則一定是丙酮酸，從圖中可以看出B是水，水的利用發(fā)生在有氧呼吸的第二階段，水的產(chǎn)生發(fā)生在有氧呼吸的第三階段，產(chǎn)生的部位是線粒體內(nèi)膜。（2）O2跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞亲杂蓴U(kuò)散。（3）從圖中可以看出，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行酒精發(fā)酵可以產(chǎn)生CO2，在線粒體中進(jìn)行有氧呼吸也可以產(chǎn)生CO2，如果有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生等量的CO2，吸收的O2量和產(chǎn)生的CO2總量之比為是1：2，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比為3：1。（4）線粒體膜的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)相似，基本支架都是磷脂雙分子層，其功能特性是選擇透過性。（5）細(xì)胞呼吸方程式書寫時，應(yīng)注意不要漏掉酶、能量。故答案為：（1）丙酮酸二線粒體內(nèi)膜（2）自由擴(kuò)散（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體1：23：1（4）磷脂雙分子層選擇透過性（5）【能力提升練】（等級考加練）8．研究人員用32P標(biāo)記dATP（脫氧三磷酸腺苷）進(jìn)行相關(guān)研究，用α、β和γ表示dATP三個磷酸基團(tuán)所處的位置，表示為dA﹣Pa～Pβ～Pγ，高能磷酸鍵可以水解。下列敘述錯誤的是（）A．與ATP相比，dATP分子中特殊的化學(xué)物質(zhì)是脫氧核糖 B．細(xì)胞中組成dATP、RNA和DNA三者的元素不完全相同 C．dATP具有高能磷酸鍵，可為細(xì)胞的某些反應(yīng)提供能量 D．將dATP的α位磷酸基團(tuán)標(biāo)記為32P可用于標(biāo)記DNA分子【解答】解：A、ATP和dATP的區(qū)別在于五碳糖的不同，ATP的五碳糖為核糖，dATP的五碳糖為脫氧核糖，A正確；B、細(xì)胞中組成dATP、RNA和DNA三者的元素完全相同，都含有C、H、O、N、P，B錯誤；C、dATP具有高能磷酸鍵，可為細(xì)胞的某些反應(yīng)吸能提供能量，C正確；D、將dATP的α位磷酸基團(tuán)標(biāo)記為32P，脫去兩個高能磷酸基團(tuán)后是腺嘌呤脫氧核苷酸，故可用于標(biāo)記DNA分子，D正確。故選：B。9．生物學(xué)知識在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。下列做法不符合生物學(xué)原理的是（）做法主要原理A正其行，通其風(fēng)能增加二氧化碳濃度，提高光合作用強(qiáng)度B及時排澇減少根對水和無機(jī)鹽的吸收C帶土移栽花草保護(hù)根毛和幼根，提高成活率D及時晾曬收獲的小麥抑制呼吸作用，延長貯藏時間A．A B．B C．C D．D【解答】解：A、二氧化碳是光合作用的原料之一，“正其行，通其風(fēng)”能使作物周圍有充足的二氧化碳，利于光合作用，A正確；B、植物根的呼吸作用需要的氧氣，來自空氣中，所以田間松土、及時排澇，有利于根的呼吸，促進(jìn)根的生長，B錯誤；C、移栽幼苗時根部總是帶一個土坨是，為了保護(hù)根毛和幼根，提高成活率，C正確；D、收獲的小麥及時晾曬，可以減少小麥中的水分，抑制小麥的呼吸作用，D正確。故選：B。10.大量研究結(jié)果表明蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化過程在多種信號識別與轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用，是生物體中普遍存在的一種調(diào)節(jié)過程，一般是通過磷酸化而激活，去磷酸化而失活。如圖表示蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化的過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．蛋白激酶可催化ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵的斷裂 B．寒冷環(huán)境中，人體內(nèi)的蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性會降低 C．蛋白激酶和蛋白磷酸酶可通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來發(fā)揮作用 D．蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化會改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實現(xiàn)信息的傳遞【解答】解：A、據(jù)圖可知，蛋白激酶可催化ATP轉(zhuǎn)化為ADP，即催化ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵的斷裂，A正確；B、人是恒溫動物，在寒冷環(huán)境中可通過體溫調(diào)節(jié)維持體溫的相對穩(wěn)定，體內(nèi)酶活性不會有明顯變化，B錯誤；C、酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來發(fā)揮催化作用，C正確；D、由題干可知，蛋白質(zhì)的磷酸化會激活蛋白質(zhì)，去磷酸化會導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活，說明磷酸化和去磷酸化會改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實現(xiàn)信息的傳遞，D正確。故選：B。11．ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。下列關(guān)于水稻細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述，錯誤的是（）A．ATP的全稱為腺苷三磷酸，結(jié)構(gòu)簡式為A﹣P～P～P B．ATP水解屬于放能反應(yīng)，它通常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系 C．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中，能量和酶均不相同 D．ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量，因此水稻根尖細(xì)胞中含有大量ATP【解答】解：A、結(jié)合分析可知，ATP的全稱為腺苷三磷酸，結(jié)構(gòu)簡式為A﹣P～P～P，A正確；B、ATP水解可形成ADP，屬于放能反應(yīng)，它通常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，B正確；C、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中所需要的酶、能量的來源和去路不同、反應(yīng)的場所不完全相同，C正確；D、ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快，ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生且處于動態(tài)平衡之中，D錯誤。故選：D。12．將植物根尖組織從有氧條件下轉(zhuǎn)移到無氧條件下，單位時間內(nèi)植物細(xì)胞會（）A．釋放較多的熱能 B．細(xì)胞各種代謝速率均加快 C．產(chǎn)生較少的ATP D．產(chǎn)生較少的NADPH【解答】解：將植物根尖組織從有氧條件下轉(zhuǎn)移到無氧條件下，則細(xì)胞呼吸方式由有氧呼吸轉(zhuǎn)為無氧呼吸，無氧呼吸為不徹底的氧化分解，釋放的能量少，產(chǎn)生的ATP少，由于細(xì)胞合成的ATP減少，因此消耗能量的代謝速率減慢，細(xì)胞呼吸形成NADH，NADPH是光反應(yīng)的產(chǎn)物。故選：C。13．下列有關(guān)酶和ATP的敘述，錯誤的是（）A．酶既可以催化化學(xué)反應(yīng)，有時又可以作為反應(yīng)底物 B．ATP的水解為各項生命活動提供能量 C．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體類囊體薄膜中都存在ATP合成酶 D．酶和加熱都能提高H2O2的反應(yīng)速度，且兩者的作用原理相同【解答】解：A、酶具有催化作用，可以作為催化劑，酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，可以作為蛋白酶催化反應(yīng)的底物，A正確；B、ATP的水解為各項生命活動提供能量，B正確；C、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、葉綠體類囊體薄膜中都能合成ATP，都存在ATP合成酶，C正確；D、酶和加熱都能提高H2O2的反應(yīng)速度，酶是降低了活化能，加熱是直接提供了能量，故兩者的作用原理不相同，D錯誤。故選：D。14．完成以下新陳代謝的相關(guān)問題：Ⅰ、據(jù)圖1回答：（1）圖1中A過程中①、②、③代表的物質(zhì)分別依次是，[H]代表的物質(zhì)主要是。（2）B代表一種反應(yīng)過程，C代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在。a.B和Cb.C和Dc.B和D（3）C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是。Ⅱ、大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系，如圖2所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運(yùn)輸途徑，請據(jù)圖2回答下列問題：（1）葉綠體光合色素分布在上；在酶催化下直接參與CO2固定的物質(zhì)是。（2）圖2所示的代謝途徑中，催化固定CO2形成3﹣磷酸甘油酸（PGA）的酶在中，PGA還原成磷酸丙糖（TP）運(yùn)出葉綠體后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存于。（3）根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是。（4）暗反應(yīng)和N2的固定都需要消耗大量ATP。葉綠體中合成ATP的能量來自；根瘤中合成ATP的能量主要源于的分解。（5）蔗糖是大多數(shù)植物長距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運(yùn)輸物質(zhì)的優(yōu)點是?！窘獯稹拷猓孩?、（1）①是水光解產(chǎn)生的氧氣；②是NADP+；③是ADP+Pi，生成ATP；[H]代表的是NADH，具有還原性。（2）ATP合成發(fā)生在A過程（光反應(yīng)階段），還發(fā)生在C（有氧呼吸第一階段）和D（有氧呼吸第二、三階段），故選b。（3）葡萄糖在無氧環(huán)境下參與無氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭虲O2。Ⅱ、（1）葉綠體的類囊體膜上分布著光合色素；C5與CO2反應(yīng)生成三碳酸，稱為CO2的固定。（2）CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)；磷酸丙糖轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽?，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。（3）氨基酸是由一個氨基、一個羧基、一