第二节 新陈代谢与ＡＴＰ　

典型例题

　　例1 有关反应式   的叙述中，其中错误的是：

　　A、该反应表明了物质是可逆的，但能量是不可逆的

　　B、反应（1）过程中所需的酶，可分布在叶绿体的基粒和基质中

　　C、肺泡内的气体交换时，没有发生反应（2）

　　D、有氧呼吸时，反应（1）过程主要发生在[H]与氧结合成水时

　　答案：B

　　解析：选项A的说法是正确的；选项B的错误在于：反应（1）过程在光合作用的光反应中完成的，而绿色植物的光反应场所是在叶绿体的基粒片层结构薄膜上，此过程的场所不发生在叶绿体的基质中，叶绿体的基质主要发生光合作用的暗反应；选项C是正确的，因为肺泡内的气体交换是通过自由扩散实现的，而自由扩散是不耗能量的；选项D也是正确的，因为有氧呼吸中产生的ATP最多的一步是氧气与[H]结合成水时。

　　例2 下列哪项能量的转变，不可能在生物体内发生：

　　A、光能到化学能           B、热能到化学能

　　C、化学能到光能           D、化学能到热能

　　答案：B

　　解析：在绿色植物体内，可通过光合作用完成从光能到化学能的转化，因此，选项A中的叙述是正确的；在生物体内可完成从化学能到光能的转化，如一些能发光的生物（某些浮游生物、萤火虫等）；在生物体内可完成从化学能到热能的转化，如生物通过呼吸作用产生ATP（自由能）的过程中，葡萄糖中的化学能约有60%的能量转化为热能；在生物体内还可完成从化学能到电能的转化，如一些能产生高压电场的生物（电鳗、电鳐等），因此选项C、D中的叙述是正确的；在生物体内是不能完成从热能到化学能的转化的，因此选项B中的叙述是不正确的，因此选择B。

　　例3 下图中能表示动物肌细胞内ATP产生量与氧气供给之间的曲线：

　　A、a      B、b         C、c             D、d

　　答案：B

　　解析：首先ATP在动物肌细胞中的含量在无氧的条件下也不会为0，因此选项D是不正确的；选项A表示氧气供应量越多，ATP产生量越多，这也是不正确的，因为随着氧气供应量增多，ATP产生量越多，但当氧气供给量在一定数量后，由于产生ATP的酶有限，ATP的产生不会一直增加，同时生物体还在不断消耗着ATP，因此选项A是不正确的，选项B是正确的；选项C也不确定，氧气的增加，ATP产生量反而下降，在正常情况不会发生这种变化。

　　例4 人们工作，学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化可转化为葡萄糖，葡萄糖在体内转化为二氧化碳和水，同时产生能量，一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m，他在这一瞬间消耗体内储存的葡萄糖          g。

　　答案：0.67

　　解析：本题为物理和生物综合的题，思路是用物理学知识计算出一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m所消耗的能量，这个能量应等于该运动员的动能，再用该动量除以E，计算出需要消耗的葡萄糖的摩尔数，再换算葡萄糖的克数。

　　具体计算如下：

　　假设该运动员的运动为匀加速直线运动，该运动员以1/6s的时间冲出1m时的瞬时速度，依题义V₀=0m/s，t=1/6s，s=1m，依Vt=at、s=1/2at²，求得Vt=12m/s；此时该运动员所具有的动能=1/2mVt²=1/2×60×12×12=4320J。

　　1摩尔葡萄糖完全氧化可放出2870kJ的能量，但这些能量中只有1161kJ的能量可转化为ATP中的能量，而真正可以用来为生物体做功的能量只是储存在ATP中的这些化学能（储存在ATP中的能量又称为自由能），因此有下式：

　　消耗葡萄糖的摩尔数=4320J÷1161KJ/mol≈3.72×10^－3mol

　　消耗葡萄糖的克数=消耗葡萄糖的摩尔数×葡萄糖的摩尔质量=4320J÷1161KJ/mol×180g/mol≈0.67g

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