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课时分层作业(九) 细胞呼吸——能量的转化和利用
1.(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
C [有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质,第二、三阶段的场所是线粒体,三个阶段均可产生ATP,故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP,A正确;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段[H]和氧反应生成水,该过程需要酶的催化,B正确;丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,该过程需要水的参与,不需要氧气的参与,C错误;线粒体是半自主性细胞器,其中含有少量DNA,可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成,D正确。故选C。]
2.(2022·江苏灌云高级中学高三阶段练习)线粒体外膜上的孔蛋白为亲水通道,分子量较小的物质可自由通过。丙酮酸进入线粒体的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.丙酮酸通过协助扩散穿过线粒体外膜
B.丙酮酸借助H+浓度梯度通过线粒体内膜
C.线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶
D.缺氧时丙酮酸将在细胞质基质中彻底氧化分解
D [由图可知,丙酮酸通过孔蛋白穿过线粒体外膜,其运输方式为协助扩散,A正确;通过图示可知,丙酮酸借助H+浓度梯度通过线粒体内膜,B正确;图中H+与丙酮酸进入线粒体是依靠载体蛋白完成的,H+与O2反应生成H2O是依靠酶完成的,故线粒体内膜上既有载体蛋白也有酶,C正确;缺氧时丙酮酸将在细胞质基质中,进行不彻底氧化分解,D错误。故选D。]
3.(2022·江苏海门中学高三开学考试)如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述正确的是( )
A.若用18O标记葡萄糖,则产物a中会检测到放射性
B.条件Y下,产生物质a使溴麝香草酚蓝溶液变黄绿色
C.酵母菌物质b产生的场所有线粒体基质、细胞质基质
D.条件X下酵母细胞呼吸时,葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
C [有氧呼吸过程中产生的水中的O来自氧气,若用18O标记葡萄糖,则产物a(水)中不会检测到放射性,A错误;条件Y为有氧,物质a为水,物质b为二氧化碳,二氧化碳才能使溴麝香草酚蓝溶液变黄绿色,B错误;物质b为二氧化碳,酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质,C正确;条件X为无氧,酵母细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在乙醇中,D错误。故选C。]
4.(2022·江苏响水中学高三开学考试)当细胞处于缺氧或无氧状态时,丙酮酸和NADH的代谢会相互关联,其代谢途径之一是在乳酸脱氢酶的作用下,丙酮酸被NADH还原成乳酸。下列相关叙述正确的是( )
A.该代谢途径在植物细胞内不能发生
B.该代谢途径是乳酸菌合成ATP的主要途径
C.动物细胞中乳酸脱氢酶分布于线粒体基质
D.细胞内生成的NAD+参与葡萄糖转化成丙酮酸的反应
D [某些植物细胞(如玉米胚)无氧呼吸时也能产生乳酸,A错误;上述途径是无氧呼吸的第二阶段,此阶段不能产生ATP,B错误;乳酸脱氢酶参与乳酸生成,分布在细胞质基质中,C错误;葡萄糖转化成丙酮酸的反应会产生NADH,故NAD+可参与该反应,D正确。故选D。]
5.(2022·江苏无锡高三专题练习)细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶 (NAD+)结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH),细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物 NMN是合成NAD+的原料。研究发现,人和哺乳动物的衰老过程与组织中 NAD+水平的下降直接相关。下列说法正确的是( )
A.高温变性的eNAMPT不能与双缩脲试剂产生紫色反应
B.人体细胞产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜
C.体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰
D.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能会延长其寿命
D [高温变性的eNAMPT中肽键没有断裂,因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;人等哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质,B错误;细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD+的原料,人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关,因此体内的NMN合成量下降可能导致哺乳动物早衰,促进小鼠体内eNAMPT的产生可能会延长其寿命,C错误,D正确。故选D。]
6.(2022·江苏兴化中学高三阶段练习)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为