
?課時(shí)分層作業(yè)(九) 細(xì)胞呼吸——能量的轉(zhuǎn)化和利用
1.(2022·全國(guó)甲卷)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATP
B.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應(yīng)形成水的過程
C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與
D.線粒體中的DNA能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成
2.(2022·江蘇灌云高級(jí)中學(xué)高三階段練習(xí))線粒體外膜上的孔蛋白為親水通道,分子量較小的物質(zhì)可自由通過。丙酮酸進(jìn)入線粒體的過程如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.丙酮酸通過協(xié)助擴(kuò)散穿過線粒體外膜
B.丙酮酸借助H+濃度梯度通過線粒體內(nèi)膜
C.線粒體內(nèi)膜上既有載體蛋白也有酶
D.缺氧時(shí)丙酮酸將在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中徹底氧化分解
3.(2022·江蘇海門中學(xué)高三開學(xué)考試)如圖為酵母菌和人體細(xì)胞呼吸流程圖,下列敘述正確的是( )
A.若用18O標(biāo)記葡萄糖,則產(chǎn)物a中會(huì)檢測(cè)到放射性
B.條件Y下,產(chǎn)生物質(zhì)a使溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃綠色
C.酵母菌物質(zhì)b產(chǎn)生的場(chǎng)所有線粒體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
D.條件X下酵母細(xì)胞呼吸時(shí),葡萄糖中的能量主要以熱能形式散失
4.(2022·江蘇響水中學(xué)高三開學(xué)考試)當(dāng)細(xì)胞處于缺氧或無氧狀態(tài)時(shí),丙酮酸和NADH的代謝會(huì)相互關(guān)聯(lián),其代謝途徑之一是在乳酸脫氫酶的作用下,丙酮酸被NADH還原成乳酸。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.該代謝途徑在植物細(xì)胞內(nèi)不能發(fā)生
B.該代謝途徑是乳酸菌合成ATP的主要途徑
C.動(dòng)物細(xì)胞中乳酸脫氫酶分布于線粒體基質(zhì)
D.細(xì)胞內(nèi)生成的NAD+參與葡萄糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸的反應(yīng)
5.(2022·江蘇無錫高三專題練習(xí))細(xì)胞呼吸過程中葡萄糖和水分子脫去的氫可與氧化型輔酶 (NAD+)結(jié)合形成還原型輔酶Ⅰ(NADH),細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物 NMN是合成NAD+的原料。研究發(fā)現(xiàn),人和哺乳動(dòng)物的衰老過程與組織中 NAD+水平的下降直接相關(guān)。下列說法正確的是( )
A.高溫變性的eNAMPT不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)
B.人體細(xì)胞產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜
C.體內(nèi)的NMN合成量增多可能導(dǎo)致哺乳動(dòng)物早衰
D.促進(jìn)小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能會(huì)延長(zhǎng)其壽命
6.(2022·江蘇興化中學(xué)高三階段練習(xí))植物細(xì)胞內(nèi)10%~25%的葡萄糖經(jīng)過一系列反應(yīng),產(chǎn)生NADPH、CO2和多種中間產(chǎn)物,該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產(chǎn)物可進(jìn)一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH與有氧呼吸產(chǎn)生的還原型輔酶不同
B.與有氧呼吸相比,葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量少
C.正常生理?xiàng)l件下,利用14C標(biāo)記的葡萄糖只能追蹤磷酸戊糖途徑中各產(chǎn)物的生成
D.受傷組織修復(fù)過程中所需要的原料可由該途徑的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化生成
7.(多選)(2022·江蘇新沂第一中學(xué)高三階段練習(xí))乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物質(zhì),科研人員將乳酸脫氫酶基因?qū)脶劸平湍钢?,獲得乳酸乙酯高產(chǎn)菌株,有關(guān)代謝途徑如圖。相關(guān)敘述正確的是( )
A.過程①產(chǎn)生的[H]可參與過程②③④
B.過程②中H2O生成的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜
C.過程②和過程③產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所相同
D.過程③④⑤都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行
8.(2020·江蘇高考)研究發(fā)現(xiàn),線粒體內(nèi)的部分代謝產(chǎn)物可參與調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá),進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的功能。如圖為T細(xì)胞中發(fā)生上述情況的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)丙酮酸進(jìn)入線粒體后先經(jīng)氧化脫羧形成乙酰輔酶A,再?gòu)氐追纸獬蒧_______和[H]。[H]經(jīng)一系列復(fù)雜反應(yīng)與________結(jié)合,產(chǎn)生水和大量的能量,同時(shí)產(chǎn)生自由基。
(2)線粒體中產(chǎn)生的乙酰輔酶A可以進(jìn)入細(xì)胞核,使染色質(zhì)中與________結(jié)合的蛋白質(zhì)乙?;?,激活干擾素基因的轉(zhuǎn)錄。
(3)線粒體內(nèi)產(chǎn)生的自由基穿過線粒體膜到____________中,激活NFAT等調(diào)控轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)分子,激活的NFAT可穿過________進(jìn)入細(xì)胞核,促進(jìn)白細(xì)胞介素基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄后形成的________分子與核糖體結(jié)合,經(jīng)________過程合成白細(xì)胞介素。
(4)T細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A和自由基調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá),其意義是________ ________________________________________________________________。
9.(2022·江蘇無錫教育科學(xué)研究院二模)微生物燃料電池是一種利用產(chǎn)電微生物將有機(jī)污染物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,其簡(jiǎn)要工作原理如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.該燃料電池涉及的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在微生物細(xì)胞內(nèi)
B.電能是由產(chǎn)電微生物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP轉(zhuǎn)換而成
C.圖中產(chǎn)電微生物在陽極室的氧化產(chǎn)物是CO2和H2O
D.陰極室內(nèi)的電子受體和還原產(chǎn)物分別為O2和H2O
10.(多選)(2022·山東等級(jí)考)在有氧呼吸第三階段,線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2,電子傳遞過程中釋放的能量驅(qū)動(dòng)H+從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中,隨后H+經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成,然后與接受了電子的O2結(jié)合生成水。為研究短時(shí)低溫對(duì)該階段的影響,將長(zhǎng)勢(shì)相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理,分組情況及結(jié)果如圖所示。已知DNP可使H+進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)不經(jīng)過ATP合酶。下列相關(guān)說法正確的是( )
A.4 ℃時(shí)線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻
B.與25 ℃時(shí)相比,4 ℃時(shí)有氧呼吸產(chǎn)熱多
C.與25 ℃時(shí)相比,4 ℃時(shí)有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP導(dǎo)致線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,生成的ATP減少
11.(多選)(2022·江蘇蘇州高三專題練習(xí))呼吸電子傳遞鏈?zhǔn)侵冈诰€粒體內(nèi)膜上由一系列呼吸電子傳遞體組成的將電子傳遞到分子氧的“軌道”,如圖所示,相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖示過程是有氧呼吸的第三階段,是有氧呼吸過程中產(chǎn)能最多的階段
B.有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了O2
C.圖示中的NADH來自葡萄糖的分解
D.呼吸鏈的電子傳遞所產(chǎn)生的膜兩側(cè)H+濃度差為ATP的合成提供了驅(qū)動(dòng)力
12.(2022·江蘇揚(yáng)州高三期末)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)脂肪的合成與有氧呼吸過程有關(guān),機(jī)理如圖1所示。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
圖1
圖2
(1)據(jù)圖1可知Ca2+進(jìn)入該細(xì)胞器腔內(nèi)的方式是________。Ca2+在線粒體中參與調(diào)控有氧呼吸第________階段反應(yīng),進(jìn)而影響脂肪合成。脂肪在脂肪細(xì)胞中以大小不一的脂滴存在,據(jù)此推測(cè)包裹脂肪的脂滴膜最可能由________(填“單”或“雙”)層磷脂分子構(gòu)成,__________可將細(xì)胞內(nèi)的脂滴染成橘黃色。
(2)棕色脂肪組織細(xì)胞內(nèi)含有大量線粒體,其線粒體內(nèi)膜含有UCP2蛋白,如圖2所示。一般情況下,H+通過F0F1ATP合成酶運(yùn)至線粒體基質(zhì),驅(qū)動(dòng)ADP形成ATP,當(dāng)棕色脂肪細(xì)胞被激活時(shí),H+還可通過UCP2蛋白運(yùn)至線粒體基質(zhì),此時(shí)線粒體內(nèi)膜上ATP的合成速率將________,有氧呼吸釋放的能量中________所占比例明顯增大,利于御寒。
(3)研究發(fā)現(xiàn),蛋白S基因突變體果蠅的脂肪合成顯著少于野生型果蠅。為探究其原因,科研人員分別用13C標(biāo)記的葡萄糖飼喂野生型果蠅和蛋白S基因突變體果蠅,一段時(shí)間后檢測(cè)其體內(nèi)13C-丙酮酸和13C-檸檬酸的量,結(jié)果如圖3。結(jié)合圖1推測(cè),蛋白S基因突變體果蠅脂肪合成減少的原因可能是___________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________。
圖3
圖4
(4)為進(jìn)一步驗(yàn)證檸檬酸與脂肪合成的關(guān)系,科研人員對(duì)A、B兩組果蠅進(jìn)行飼喂處理,一段時(shí)間后在顯微鏡下觀察其脂肪組織,結(jié)果如圖4所示。圖中A組和B組果蠅分別為__________________________果蠅,飼喂的食物X應(yīng)為含等量________的食物。
(5)若以蛋白S基因突變體果蠅為材料,利用蛋白N (可將Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體)證明“脂肪合成受到線粒體內(nèi)Ca2+的濃度調(diào)控”。實(shí)驗(yàn)思路:通過抑制蛋白N基因表達(dá),檢測(cè)線粒體內(nèi)Ca2+濃度變化,觀察________________________ __________________________________________________。
課時(shí)分層作業(yè)(九)
1.C [有氧呼吸的第一階段場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段的場(chǎng)所是線粒體,三個(gè)階段均可產(chǎn)生ATP,故有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體都可產(chǎn)生ATP,A正確;線粒體內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場(chǎng)所,該階段[H]和氧反應(yīng)生成水,該過程需要酶的催化,B正確;丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段,場(chǎng)所是線粒體基質(zhì),該過程需要水的參與,不需要氧氣的參與,C錯(cuò)誤;線粒體是半自主性細(xì)胞器,其中含有少量DNA,可以通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成,D正確。故選C。]
2.D [由圖可知,丙酮酸通過孔蛋白穿過線粒體外膜,其運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,A正確;通過圖示可知,丙酮酸借助H+濃度梯度通過線粒體內(nèi)膜,B正確;圖中H+與丙酮酸進(jìn)入線粒體是依靠載體蛋白完成的,H+與O2反應(yīng)生成H2O是依靠酶完成的,故線粒體內(nèi)膜上既有載體蛋白也有酶,C正確;缺氧時(shí)丙酮酸將在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,進(jìn)行不徹底氧化分解,D錯(cuò)誤。故選D。]
3.C [有氧呼吸過程中產(chǎn)生的水中的O來自氧氣,若用18O標(biāo)記葡萄糖,則產(chǎn)物a(水)中不會(huì)檢測(cè)到放射性,A錯(cuò)誤;條件Y為有氧,物質(zhì)a為水,物質(zhì)b為二氧化碳,二氧化碳才能使溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃綠色,B錯(cuò)誤;物質(zhì)b為二氧化碳,酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì),無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C正確;條件X為無氧,酵母細(xì)胞無氧呼吸時(shí)葡萄糖中的能量大部分存留在乙醇中,D錯(cuò)誤。故選C。]
4.D [某些植物細(xì)胞(如玉米胚)無氧呼吸時(shí)也能產(chǎn)生乳酸,A錯(cuò)誤;上述途徑是無氧呼吸的第二階段,此階段不能產(chǎn)生ATP,B錯(cuò)誤;乳酸脫氫酶參與乳酸生成,分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,C錯(cuò)誤;葡萄糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生NADH,故NAD+可參與該反應(yīng),D正確。故選D。]
5.D [高溫變性的eNAMPT中肽鍵沒有斷裂,因此仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),A錯(cuò)誤;人等哺乳動(dòng)物細(xì)胞呼吸產(chǎn)生NADH的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì),B錯(cuò)誤;細(xì)胞外煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(eNAMPT)的催化產(chǎn)物NMN是合成NAD+的原料,人和哺乳動(dòng)物衰老過程與組織中NAD+水平的下降直接相關(guān),因此體內(nèi)的NMN合成量下降可能導(dǎo)致哺乳動(dòng)物早衰,促進(jìn)小鼠體內(nèi)eNAMPT的產(chǎn)生可能會(huì)延長(zhǎng)其壽命,C錯(cuò)誤,D正確。故選D。]
6.C [根據(jù)題意可知,磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH是為其他物質(zhì)的合成提供原料,是還原型輔酶Ⅱ,而有氧呼吸產(chǎn)生的是NADH,能與O2反應(yīng)產(chǎn)生水,是還原型輔酶Ⅰ,A正確;有氧呼吸是葡萄糖徹底氧化分解釋放能量的過程,而磷酸戊糖途徑產(chǎn)生了多種中間產(chǎn)物,中間產(chǎn)物還進(jìn)一步生成了其他有機(jī)物,所以葡萄糖經(jīng)磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的能量比有氧呼吸少,B正確;正常生理?xiàng)l件下,只有10%~25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑,其余的葡萄糖會(huì)參與其他代謝反應(yīng),例如有氧呼吸,所以用14C標(biāo)記葡萄糖,除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產(chǎn)物,還會(huì)追蹤到參與其他代謝反應(yīng)的產(chǎn)物,C錯(cuò)誤;受傷組織修復(fù)即植物組織的再生過程,細(xì)胞需要增殖,所以需要核苷酸和氨基酸等原料,而磷酸戊糖途徑的中間產(chǎn)物可生成氨基酸和核苷酸等,D正確。故選C。]
7.ABD [過程①為有氧呼吸(無氧呼吸)過程第一階段,產(chǎn)生的[H]參與有氧呼吸的第三階段,與氧氣反應(yīng)生成水;參與無氧呼吸第二階段,和丙酮酸反應(yīng)生成乙醇和二氧化碳或乳酸,A正確。過程②是有氧呼吸過程的第二、三階段,H2O是第三階段的產(chǎn)物,第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,B正確。過程②產(chǎn)生的CO2是有氧呼吸過程的第三階段產(chǎn)生的,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上;過程③產(chǎn)生的CO2是無氧呼吸第二階段的產(chǎn)物,第二階段發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),C錯(cuò)誤。過程③④為無氧呼吸過程、⑤利用細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)合成乳酸乙酯,都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,D正確。故選ABD。]
8.(1)CO2 O2 (2)DNA (3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 核孔 mRNA 翻譯 (4)提高機(jī)體的免疫能力
9.D [分析題圖可知,該燃料電池涉及的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在微生物細(xì)胞外,A錯(cuò)誤; 電能是由產(chǎn)電微生物經(jīng)細(xì)胞呼吸直接將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,B錯(cuò)誤;圖中產(chǎn)電微生物在陽極室的氧化產(chǎn)物是CO2和H+和e-,C錯(cuò)誤; 在有氧環(huán)境下,陰極室內(nèi)的電子受體是O2,還原產(chǎn)物是H2O,D正確。故選D。]
10.BCD [與25 ℃相比,4 ℃耗氧量增加,根據(jù)題意,電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給氧氣,說明電子傳遞未受阻,A錯(cuò)誤;與25 ℃相比,短時(shí)間低溫4 ℃處理,ATP合成量較少,耗氧量較多,說明4 ℃時(shí)有氧呼吸釋放的能量較多的用于產(chǎn)熱,消耗的葡萄糖量多, B、C正確;DNP使H+不經(jīng)ATP合酶返回基質(zhì)中,會(huì)使線粒體內(nèi)外膜間隙中H+濃度降低,導(dǎo)致ATP合成減少, D正確。故選BCD。]
11.ABD [結(jié)合題圖分析可知,圖示過程表示在線粒體內(nèi)膜上發(fā)生的有氧呼吸的第三階段,該階段是有氧呼吸過程中產(chǎn)能最多的階段,A正確;在電子傳遞鏈中,有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給了O2,生成H2O,B正確;有氧呼吸第三階段消耗的NADH,一部分來自有氧呼吸第一階段葡萄糖的分解,另一部分則來自有氧呼吸第二階段丙酮酸和H2O的徹底分解,C錯(cuò)誤;電子傳遞過程中釋放的能量用于建立膜兩側(cè)H+濃度差,使能量轉(zhuǎn)換成H+電化學(xué)勢(shì)能,D正確。故選ABD。]
12.(1)主動(dòng)運(yùn)輸 二 單 蘇丹Ⅲ染液
(2)降低 熱能
(3)Ca2+吸收減少,丙酮酸生成檸檬酸受阻,檸檬酸減少
(4)野生型和蛋白S 基因突變體 檸檬酸
(5)脂肪組織的脂滴是否有所恢復(fù)
這是一份高中生物蘇教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第三節(jié) 細(xì)胞呼吸——能量的轉(zhuǎn)化和利用同步測(cè)試題,共8頁(yè)。
這是一份2024屆蘇教版高考生物一輪復(fù)習(xí)細(xì)胞呼吸——能量的轉(zhuǎn)化和利用作業(yè)含答案,共9頁(yè)。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份生物必修1《分子與細(xì)胞》第三節(jié) 細(xì)胞呼吸——能量的轉(zhuǎn)化和利用第二課時(shí)課時(shí)作業(yè),共11頁(yè)。
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