2023_2024学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用5.3细胞呼吸的原理和应用5.3.1细胞呼吸的方式和有氧呼吸课时作业

第1课时　细胞呼吸的方式和有氧呼吸

1.细胞呼吸的实质是（　　）

A．合成有机物，储藏能量

B．分解有机物，释放能量

C．合成有机物，释放能量

D．分解有机物，储藏能量

2．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是（　　）

A．酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精，颜色呈现灰绿色

B．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等

C．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2

D．可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式

3．为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，某同学将实验材料和用具按下图安装好。下列关于该实验的说法正确的是（　　）

A．甲组和乙组是一组对比实验

B．甲组探究酵母菌的无氧呼吸

C．乙组探究酵母菌的有氧呼吸

D．甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊，乙组浑浊程度更大

4.在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体中进行的只有（　　）

A．[H]与氧气生成水

B．C6H12O6分解为丙酮酸和[H]

C．丙酮酸分解为CO2和[H]

D．ADP与磷酸结合生成ATP

5．有氧呼吸中产生二氧化碳的阶段、氧气利用的阶段、水参与反应的阶段、有水生成的阶段分别是（　　）

①第一阶段　②第二阶段　③第三阶段

A．②③②③    B．①②③③

C．②①③②    D．③②②③

6．含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中，18O转移的途径是（　　）

A．葡萄糖→丙酮酸→水

B．葡萄糖→丙酮酸→氧

C．葡萄糖→氧→水

D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳

7．下图为小鼠细胞有氧呼吸过程的示意图，A～F表示相关物质，甲、乙、丙表示各反应阶段。下列叙述错误的是（　　）

A．甲、乙阶段均产生[H]

B．乙、丙阶段均在线粒体中进行

C．甲阶段产生的能量比丙阶段多

D．物质C与物质E代表同种物质

选择题：8～11题为单选题，12～14题为不定项选择题

8．[2023·山东青岛高一学业考试]研究者将青蛙细胞放在低渗溶液中涨破、离心得到线粒体外膜及膜间隙成分、内膜、线粒体基质等，下列相关叙述错误的是（　　）

A．线粒体外膜先破裂是因为外膜面积比内膜小

B．线粒体可在有氧条件下将葡萄糖分解为CO2和水

C.处理线粒体过程中，可得到丙酮酸、核苷酸和氨基酸等成分

D．青蛙进行各项生命活动所需的ATP主要来自线粒体

9．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，正确的是（　　）

A．选择酵母菌作为实验材料是因为酵母菌是自养兼性厌氧型微生物，易于培养

B．通过设置有氧（对照组）和无氧（实验组）的对照，易于判断酵母菌的细胞呼吸方式

C．将实验装置连接后需要进行气密性检查，确保不漏气

D．实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化

10．如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置，下列有关叙述错误的是（　　）

A．A瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2

B．若向B瓶和D瓶中加入重铬酸钾的浓硫酸溶液，则D瓶内的溶液会变黄

C．可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生情况

D．装置乙D瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境

11．有氧呼吸是真核生物氧化分解有机物释放能量的主要方式，对于保障细胞内的能量供应和物质代谢有重要作用。下列说法错误的是（　　）

A．与有机物体外燃烧释放能量相比，有氧呼吸逐级缓慢释放能量，可以保证有机物中的能量得到充分的利用

B．用某种抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞，其线粒体不再产生ATP

C．线粒体的特殊结构保证了有氧呼吸高效有序地进行

D．给培养的动物细胞提供18O2，经过一段时间后，细胞中的二氧化碳和水可能含有18O

12．[2023·山东日照高一期末]生长在低寒地带的沼泽植物臭菘，其花序在成熟时温度可达30 ℃。臭菘花序细胞耗氧速率是其他细胞的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。下列相关推断正确的是（　　）

A．花序细胞主要通过有氧呼吸生成ATP

B．氧气在有氧呼吸的第三阶段被消耗

C．花序细胞呼吸产生的热量远少于其他细胞

D．花序细胞的这种呼吸特点有利于花序的发育

13．氧化型辅酶Ⅰ（NAD＋）的合成场所是细胞质基质，其通过线粒体内膜需要借助特殊的转运蛋白。经研究发现TF­H缺失的细胞表现出耗氧量和ATP生成量的变化，进一步研究发现TF­H就是NAD＋的转运蛋白，下图是NAD＋的分子结构示意图。下列相关叙述错误的是（　　）

A．在线粒体中，NADH最终发生作用的场所是线粒体基质

B．NAD＋只在线粒体基质中参与有氧呼吸第二阶段

C．NAD＋中含有的糖是脱氧核糖

D．若TF­H缺失的细胞线粒体中NAD＋的含量降低，而细胞中NAD＋的总含量保持不变，则说明蛋白质TF­H与NAD＋的转运有关

14．细胞有氧呼吸产生的NADH都通过氧化还原连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，该过程逐步释放的能量可驱动ATP生成。上述包含多种氧化还原组分的传递链称为氧化呼吸链（如下图）。下列有关人体细胞氧化呼吸链的分析错误的是（　　）

A．人和哺乳动物有氧呼吸过程中会有NADH的积累

B．图中N侧表示线粒体基质，M侧表示线粒体内、外膜之间的腔

C．人体细胞有氧呼吸产生NADH的氢全部来自水和丙酮酸

D．图中膜蛋白在核糖体上合成后都需经内质网、高尔基体进行加工

15.如图表示细胞部分结构和功能，据图回答下列问题：

（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）在有氧呼吸的过程中，[H]是在第　　　　阶段产生的；产生ATP最多的是第　　　　阶段。

（3）该细胞产生CO2的场所是　　　　　　　，结合图示过程，有氧呼吸的总反应式可写成　　　　　　　　　　　　　　　　。

16.

如图表示测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。

材料用具：保温桶（500 mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。

实验假设：酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸比无氧条件下的细胞呼吸放出的热量多。

（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中的内容：

（2）表中表示酵母菌在有氧条件下细胞呼吸的装置是　　　　（填“A”或“B”）。

（3）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是　　　　　　，这是控制实验的　　　　变量。

（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B温度大小关系是A　　　　（填“<”“＝”或“>”）B，则假设成立。

（5）研究小组为了解酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量更多的原因，进行了进一步的研究，并了解到酵母菌呼吸过程是从分解葡萄糖开始的，有氧呼吸的全过程分为3个阶段。其中，第一阶段的场所是　　　　　　；在有氧呼吸的过程中，释放的CO2是在第　　　　阶段产生的。

第1课时　细胞呼吸的方式和有氧呼吸

必备知识基础练

1．答案：B

2．答案：D

解析：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物中都有CO2，均能使澄清石灰水变浑浊，因此不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式，D错误。

3．答案：A

解析：甲组是探究酵母菌的有氧呼吸，乙组是探究酵母菌的无氧呼吸，二者属于对比实验，A正确，B、C错误；甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊，甲组浑浊程度更大，D错误。

4．答案：B

解析：[H]与氧气结合生成水，发生在线粒体内膜上，A不符合题意；C6H12O6分解为丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中，B符合题意；丙酮酸分解为CO2和[H]，发生在线粒体基质中，C不符合题意；ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，D不符合题意。

5．答案：A

解析：有氧呼吸过程中二氧化碳产生于②有氧呼吸的第二阶段；氧气在③有氧呼吸第三阶段参与反应，与[H]结合形成水；水参与②有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应产生二氧化碳和[H]；有水生成的阶段是③有氧呼吸的第三阶段。故选A。

6．答案：D

解析：在细胞质基质中，含18O的葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和[H]，丙酮酸进入线粒体与水反应，彻底分解成二氧化碳，所以18O转移的途径应是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，故选D。

7．答案：C

解析：有氧呼吸第一阶段和第二阶段都能产生[H]，A正确；小鼠是真核生物，有氧呼吸二、三阶段均在线粒体进行，B正确；有氧呼吸第三阶段产生的能量最多，即丙产生的能量多于甲，C错误；物质C和物质E代表的都是水，即参与第二阶段也是第三阶段的产物，D正确。

核心素养提升练

8．答案：B

解析：线粒体可在有氧条件下将丙酮酸分解为CO2和水，B错误。

9．答案：C

解析：酵母菌是单细胞生物，属于异养兼性厌氧型微生物，易于培养，A错误；通过设置有氧和无氧两个实验组进行相互对照，易于判断酵母菌的细胞呼吸方式，B错误；实验的因变量是澄清石灰水的浑浊程度和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化，D错误。

10．答案：B

解析：装置甲中酵母菌进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水，装置乙中酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，故向B瓶和D瓶中加入重铬酸钾的浓硫酸溶液，则D瓶内的溶液会变成灰绿色，B错误。

11．答案：B

解析：与有机物体外燃烧释放能量相比，有氧呼吸过程中有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的，可以保证有机物中的能量得到充分的利用，A正确；线粒体基质参与有氧呼吸的第二阶段，线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段，故用某种抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞，其线粒体内膜不能再产生ATP，但线粒体基质仍可产生ATP，B错误；给培养的动物细胞提供18O2，18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成HO，HO再参与有氧呼吸的第二阶段，生成C18O2，因此经过一段时间后，细胞中的二氧化碳和水可能含有18O，D正确。

12．答案：ABD

解析：据题干信息“臭菘花序细胞耗氧速率是其他细胞的100倍以上”，其细胞呼吸方式主要为有氧呼吸，A正确；氧气在有氧呼吸的第三阶段被消耗，产生水和释放大量的能量，B正确；据题干信息“单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%”，说明以热能形式散失的能量更多，花序细胞呼吸产生的热量远多于其他细胞，C错误；花序细胞呼吸释放的热能多，有利于适应寒冷的环境，有利于花序的发育，D正确。

13．答案：ABC

解析：NAD＋形成的NADH最终在线粒体内膜上与氧气发生反应生成水，A错误；NAD＋在细胞呼吸的第一阶段也会参与NADH的形成，B错误；NAD＋中含有的糖是核糖，C错误；从NAD＋含量方面分析，当出现线粒体中NAD＋的含量降低，而细胞中NAD＋的总含量保持不变的现象时，说明NAD＋没有被转运，进而证明蛋白质TF­H与NAD＋的转运有关，D正确。

14．答案：ACD

解析：人和哺乳动物有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH会在第三阶段被消耗，所以不会有NADH的积累，A错误；有氧呼吸第一阶段和第二阶段都会产生NADH，第一阶段的原料为葡萄糖，第二阶段的原料为丙酮酸和水，所以人体细胞有氧呼吸产生NADH的氢来自葡萄糖、水和丙酮酸，C错误；图中的膜蛋白为胞内蛋白，不需要内质网和高尔基体加工，D错误。

15．答案：(1)丙酮酸　二　线粒体内膜　(2)一、二　三　(3)线粒体基质　C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量

16．答案：(1)①不加石蜡油　②加入10 g活性干酵母

(2)A　(3)去除氧气　自　(4)>　(5)细胞质基质　二

解析：(1)实验设计需遵循对照原则和单一变量原则，因此①处应填：不加石蜡油，②处应填：加入10 g活性干酵母。(2)A组实验没有加入石蜡油，这样有氧气溶解在水里，酵母菌可以进行有氧呼吸。(4)因为实验的假设为有氧条件下比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多，因此若假设成立，装置A、B温度大小关系是A>B。