4-3-细胞通过分解有机分子获取能量(分层练)(沪科版2020必修1)(解析版)

第三节细胞通过分解有机分子获取能量【基础巩固练】（合格考必做）1．在日常生活中，常将蔬菜、水果放入冰箱保鲜，因为降低温度可以（）A．减弱呼吸作用，增加有机物的消耗 B．增强呼吸作用，增加有机物的消耗 C．减弱呼吸作用，减少有机物的消耗 D．增强呼吸作用，减少有机物的消耗【解答】解：降低温度，能抑制细胞呼吸酶的活性，减弱呼吸作用，减少有机物的消耗，因此有利于蔬菜、水果保鲜。故选：C。2．呼吸作用实质上是（）A．制造有机物，储存能量 B．分解有机物，储存能量 C．制造有机物，释放能量 D．分解有机物，释放能量【解答】解：根据细胞呼吸的概念可知，细胞呼吸的实质是分解有机物（将有机物分解形成无机物或小分子有机物），释放能量。故选：D。3．果酒果醋发酵的实质是细胞代谢过程中物质的转化过程，如图是传统果酒和果醋发酵过程中的物质转化（①～⑤表示物质转化过程）。下列相关分析正确的是（）A．与①③相比较，①②有利于酵母菌的繁殖 B．不发生在细胞质基质的过程只有①③ C．醋酸菌细胞含有催化④⑤⑥过程所需的酶 D．④⑤过程与⑥过程的区别是糖类和氧气是否充足【解答】解：A、①②过程表示无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸产生乙醇，①③过程是有氧呼吸，①③更有利于酵母菌大量繁殖个体，A错误；B、③过程是酵母菌有氧呼吸第二、第三阶段，发生的场所是线粒体，①过程葡萄糖分解成丙酮酸，发生在细胞质基质，不发生在细胞质基质的过程只有③，B错误；C、醋酸菌既能利用糖类进行醋酸发酵，也能利用乙醇进行醋酸发酵，推测醋酸菌细胞内含有催化④⑤⑥过程所需的酶，C正确；D、④⑤过程与⑥过程均需要充足的氧气，氧气是否充足不是④⑤过程与⑥过程的区别，④⑤过程与⑥过程的区别是糖类是否充足，D错误。故选：C。4．dATP是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写，其结构式可简写成dA﹣P～P～P（该结构式中的dA表示脱氧腺苷）。下列分析正确的是（）A．dATP与ATP的分子结构的主要区别是含氮碱基不同 B．dATP彻底水解后形成的有机物种类有3种 C．若dATP中的特殊化学键水解，也可为某些吸能反应供能 D．细胞内生成dATP时有能量的储存，常与吸能反应相联系【解答】解：A、与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是所含的五碳糖种类不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖，A错误；B、dATP彻底水解生成腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸3种物质，但磷酸不是有机物，因此dATP彻底水解后的形成的有机物种类有2种，B错误；C、dATP中的高能磷酸键水解时，可以释放比较多的能量，能为某些吸能反应供能，C正确；D、与合成ATP类似，细胞内合成dATP时要储存能量，因此合成dATP的反应常与放能反应相联系，D错误。故选：C。5．某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置（不考虑其他因素的影响）。以下说法错误的是（）A．甲装置有色液滴不动，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B．甲装置有色液滴左移，说明酵母菌只进行有氧呼吸 C．乙装置有色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸 D．乙装置有色液滴右移，说明酵母菌中一定存在无氧呼吸【解答】解：A、因为甲中有NaOH溶液，所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收，甲装置有色液滴不动，说明酵母菌没有吸收O2，只进行无氧呼吸，A正确；B、只要甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸，则其中的O2含量会减少，有色液滴一定左移，但有色液滴左移，不能说明酵母菌只进行有氧呼吸，也可能有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，B错误；C、乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，所以如果有色液滴不动，说明其中的酵母菌只进行有氧呼吸，C正确；D、乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，所以如果有色液滴右移，说明CO2的释放量高于O2的吸收量，酵母菌中一定存在无氧呼吸，D正确。故选：B。6．黑藻细胞中能合成ATP的部位，以下选项正确的是（）A．肽链的合成 B．光合作用中ATP的水解 C．有氧呼吸中[H]和氧的结合 D．染色体复制【解答】解：A、肽链的合成消耗能量，需要消耗ATP，A错误；B、光合作用中ATP的水解，消耗ATP，B错误；C、有氧呼吸中[H]和氧的结合，合成ATP，C正确；D、染色体复制消耗能量，需要消耗ATP，D错误。故选：C。7．细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸，两者进行的场所、过程等均存在差异。如图表示细胞部分结构和功能，据图回答：（1）图中A是，B的利用发生在有氧呼吸的第阶段，B的产生部位是。（2）该细胞中需要的O2跨膜运输的方式是。（3）该细胞产生CO2的场所是，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，吸收的O2量和产生的CO2总量之比为是。此时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为。（4）线粒体膜的基本支架是，线粒体膜的功能特性是。（5）结合图示过程，有氧呼吸的反应式可写成：。【解答】解：（1）图示过程为细胞内有氧呼吸和无氧呼吸（酒精发酵）的过程，图中从葡萄糖到A在细胞质基质中进行，A能够进入线粒体被彻底氧化分解，并且在细胞质基质中可以进行酒精发酵，则一定是丙酮酸，从图中可以看出B是水，水的利用发生在有氧呼吸的第二阶段，水的产生发生在有氧呼吸的第三阶段，产生的部位是线粒体内膜。（2）O2跨膜运输的方式是自由扩散。（3）从图中可以看出，在细胞质基质中进行酒精发酵可以产生CO2，在线粒体中进行有氧呼吸也可以产生CO2，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，吸收的O2量和产生的CO2总量之比为是1：2，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为3：1。（4）线粒体膜的结构和细胞膜的结构相似，基本支架都是磷脂双分子层，其功能特性是选择透过性。（5）细胞呼吸方程式书写时，应注意不要漏掉酶、能量。故答案为：（1）丙酮酸二线粒体内膜（2）自由扩散（3）细胞质基质、线粒体1：23：1（4）磷脂双分子层选择透过性（5）【能力提升练】（等级考加练）8．研究人员用32P标记dATP（脱氧三磷酸腺苷）进行相关研究，用α、β和γ表示dATP三个磷酸基团所处的位置，表示为dA﹣Pa～Pβ～Pγ，高能磷酸键可以水解。下列叙述错误的是（）A．与ATP相比，dATP分子中特殊的化学物质是脱氧核糖 B．细胞中组成dATP、RNA和DNA三者的元素不完全相同 C．dATP具有高能磷酸键，可为细胞的某些反应提供能量 D．将dATP的α位磷酸基团标记为32P可用于标记DNA分子【解答】解：A、ATP和dATP的区别在于五碳糖的不同，ATP的五碳糖为核糖，dATP的五碳糖为脱氧核糖，A正确；B、细胞中组成dATP、RNA和DNA三者的元素完全相同，都含有C、H、O、N、P，B错误；C、dATP具有高能磷酸键，可为细胞的某些反应吸能提供能量，C正确；D、将dATP的α位磷酸基团标记为32P，脱去两个高能磷酸基团后是腺嘌呤脱氧核苷酸，故可用于标记DNA分子，D正确。故选：B。9．生物学知识在生产、生活中有广泛的应用。下列做法不符合生物学原理的是（）做法主要原理A正其行，通其风能增加二氧化碳浓度，提高光合作用强度B及时排涝减少根对水和无机盐的吸收C带土移栽花草保护根毛和幼根，提高成活率D及时晾晒收获的小麦抑制呼吸作用，延长贮藏时间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，通其风”能使作物周围有充足的二氧化碳，利于光合作用，A正确；B、植物根的呼吸作用需要的氧气，来自空气中，所以田间松土、及时排涝，有利于根的呼吸，促进根的生长，B错误；C、移栽幼苗时根部总是带一个土坨是，为了保护根毛和幼根，提高成活率，C正确；D、收获的小麦及时晾晒，可以减少小麦中的水分，抑制小麦的呼吸作用，D正确。故选：B。10.大量研究结果表明蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程在多种信号识别与转导中起重要作用，是生物体中普遍存在的一种调节过程，一般是通过磷酸化而激活，去磷酸化而失活。如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化的过程，下列相关叙述错误的是（）A．蛋白激酶可催化ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂 B．寒冷环境中，人体内的蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性会降低 C．蛋白激酶和蛋白磷酸酶可通过降低化学反应的活化能来发挥作用 D．蛋白质的磷酸化和去磷酸化会改变蛋白质的空间结构，进而实现信息的传递【解答】解：A、据图可知，蛋白激酶可催化ATP转化为ADP，即催化ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂，A正确；B、人是恒温动物，在寒冷环境中可通过体温调节维持体温的相对稳定，体内酶活性不会有明显变化，B错误；C、酶通过降低化学反应的活化能来发挥催化作用，C正确；D、由题干可知，蛋白质的磷酸化会激活蛋白质，去磷酸化会导致蛋白质失活，说明磷酸化和去磷酸化会改变蛋白质的空间结构，进而实现信息的传递，D正确。故选：B。11．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列关于水稻细胞内ATP的叙述，错误的是（）A．ATP的全称为腺苷三磷酸，结构简式为A﹣P～P～P B．ATP水解属于放能反应，它通常与吸能反应相联系 C．ATP与ADP相互转化过程中，能量和酶均不相同 D．ATP可为物质跨膜运输提供能量，因此水稻根尖细胞中含有大量ATP【解答】解：A、结合分析可知，ATP的全称为腺苷三磷酸，结构简式为A﹣P～P～P，A正确；B、ATP水解可形成ADP，属于放能反应，它通常与吸能反应相联系，B正确；C、ATP与ADP相互转化过程中所需要的酶、能量的来源和去路不同、反应的场所不完全相同，C正确；D、ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快，ATP和ADP的这种相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中，D错误。故选：D。12．将植物根尖组织从有氧条件下转移到无氧条件下，单位时间内植物细胞会（）A．释放较多的热能 B．细胞各种代谢速率均加快 C．产生较少的ATP D．产生较少的NADPH【解答】解：将植物根尖组织从有氧条件下转移到无氧条件下，则细胞呼吸方式由有氧呼吸转为无氧呼吸，无氧呼吸为不彻底的氧化分解，释放的能量少，产生的ATP少，由于细胞合成的ATP减少，因此消耗能量的代谢速率减慢，细胞呼吸形成NADH，NADPH是光反应的产物。故选：C。13．下列有关酶和ATP的叙述，错误的是（）A．酶既可以催化化学反应，有时又可以作为反应底物 B．ATP的水解为各项生命活动提供能量 C．细胞质基质、线粒体基质、叶绿体类囊体薄膜中都存在ATP合成酶 D．酶和加热都能提高H2O2的反应速度，且两者的作用原理相同【解答】解：A、酶具有催化作用，可以作为催化剂，酶绝大多数是蛋白质，可以作为蛋白酶催化反应的底物，A正确；B、ATP的水解为各项生命活动提供能量，B正确；C、细胞质基质、线粒体基质、叶绿体类囊体薄膜中都能合成ATP，都存在ATP合成酶，C正确；D、酶和加热都能提高H2O2的反应速度，酶是降低了活化能，加热是直接提供了能量，故两者的作用原理不相同，D错误。故选：D。14．完成以下新陈代谢的相关问题：Ⅰ、据图1回答：（1）图1中A过程中①、②、③代表的物质分别依次是，[H]代表的物质主要是。（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在。a.B和Cb.C和Dc.B和D（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是。Ⅱ、大豆与根瘤菌是互利共生关系，如图2所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图2回答下列问题：（1）叶绿体光合色素分布在上；在酶催化下直接参与CO2固定的物质是。（2）图2所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3﹣磷酸甘油酸（PGA）的酶在中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存于。（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸的结构通式是。（4）暗反应和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自；根瘤中合成ATP的能量主要源于的分解。（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是。【解答】解：Ⅰ、（1）①是水光解产生的氧气；②是NADP+；③是ADP+Pi，生成ATP；[H]代表的是NADH，具有还原性。（2）ATP合成发生在A过程（光反应阶段），还发生在C（有氧呼吸第一阶段）和D（有氧呼吸第二、三阶段），故选b。（3）葡萄糖在无氧环境下参与无氧呼吸转变为酒精和CO2。Ⅱ、（1）叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素；C5与CO2反应生成三碳酸，称为CO2的固定。（2）CO2的固定发生在叶绿体基质；磷酸丙糖转变为蔗糖，发生在细胞质基质。（3）氨基酸是由一个氨基、一个羧基、一