2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案9细胞呼吸

课后定时检测案9　细胞呼吸

 [基础巩固练]——学业水平一、二

考点一　细胞呼吸的过程

1．[2023·广东肇庆模拟]在人体细胞的呼吸过程中，下列变化一定不发生在细胞质基质中的是(　　)

A.丙酮酸的生成 B.丙酮酸的转化

C．乳酸的生成 D.CO2的生成

2．[经典高考]下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)

A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸

B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失

C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸

D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP

3．下图是人体细胞需氧呼吸的基本过程，下列说法正确的是(　　)

A．过程①中，葡萄糖的能量大部分转化为热能形式散失用于维持体温

B．过程②释放的能量部分贮存在ATP，部分以热能形式散失

C．过程④中，特殊的分子携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧，最后生成水

D．与电子传递有关的酶和合成ATP的酶镶嵌在线粒体两层膜中

4．测定下列哪一项可简便而且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式(　　)

A．有无酒精生成

B．有无水生成

C．有无有机物消耗

D．O2消耗量与CO2生成量的比值

考点二　影响细胞呼吸的因素

5．[2023·江苏高三一模]下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的说法，不正确的是(　　)

A．晒干的种子因呼吸作用减弱而可以保存更长时间

B．泡菜的制作主要利用了乳酸菌无氧呼吸的原理

C．用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡

D．低温、低氧、适湿等条件有利于水果和蔬菜的保鲜

6．[2023·北京市大兴区高三期中]单板滑雪属于有氧运动，参赛者需要在空中完成高难度动作。比赛时，有关机体反应的叙述不正确的是(　　)

A．肌肉细胞摄取葡萄糖速率增加，用于细胞呼吸

B.线粒体内膜上[H]与O2结合速率加快，释放大量能量

C．肌肉细胞内的ATP消耗较大，含量明显减少

D．通过有氧呼吸，将有机物中部分化学能储存在ATP中

7．[2023·湖南衡阳市高三二模]绒毛皂荚被誉为“植物界的大熊猫”，据调查全世界仅有6株野生绒毛皂荚分布于南岳。科研人员在保存该植物种子时对种子进行清洗、干燥等处理，然后密封包装存入低温保存箱。下列有关叙述错误的是(　　)

A．干燥处理使种子中自由水与结合水的比值降低

B．保存该生物的种子是保护物种多样性措施之一

C．低温保存的原理是抑制呼吸酶活性来降低呼吸速率

D．环境氧气浓度越低种子内有机物消耗速率越小

8．[2023·北京市昌平区高三月考]芒果果实成熟到一定程度时，细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右，而后又突然减弱，随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是(　　)

A．细胞呼吸时，葡萄糖在线粒体中被分解

B．细胞呼吸增强时，果实内乳酸含量上升

C．细胞呼吸减弱时，第一阶段产生的CO2减少

D．低O2或高CO2处理，有利于芒果的贮藏

9．[2023·北京市宣武外国语实验学校高三月考]下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)

A．零上低温、无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏

B．马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量

C．选用透气性好的“创可贴”，可保证人体细胞的有氧呼吸，增强免疫能力

D．用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸

[提能强化练]——学业水平三、四

10．[2023·广东省佛山高三质量检测]下图中曲线A、B、C分别表示运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中能量的三种来源；其中B和C是产生新的ATP的两种途径，相关分析不合理的是(　　)

A．肌肉收缩最初的能量来自于细胞的存量ATP

B．肌肉收缩5秒后细胞中的ATP总量几乎为零

C．运动员进行高原训练，主要是提高C途径的能力

D．B途径中还会产生乳酸，导致剧烈运动后肌肉酸痛

11．[2023·江苏省扬州高三月考](不定项) 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图所示，相关叙述正确的是(　　)

A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段

B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气

C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质

D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力

12．(不定项)研究表明长期酗酒会影响一种关键的线粒体蛋白Mfn1，从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列相关叙述，正确的是(　　)

A．酗酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾变蓝来检测

B．肌无力患者参与线粒体融合的Mfn1蛋白可能减少

C．线粒体蛋白Mfn1的合成离不开核糖体的作用

D．剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体

13．[2023·潍坊考前模拟](不定项)有氧呼吸氧化分解葡萄糖时，细胞内存在着电子传递和ATP形成的偶联机制，称为氧化磷酸化作用。即葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水。研究发现，电子沿一系列特定载体传递时，会促使线粒体从其基质内把质子泵入内外膜间隙积累，产生内膜两侧的质子浓度梯度。当质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时，驱动ATP合成。下列分析正确的是(　　)

A．电子、质子的有序传递有利于能量逐步释放

B.各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质

C．线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低

D．ATP分子中的化学能直接来自电子

[大题冲关练]——综合创新·求突破

14．[2023·辽宁省“决胜新高考·名校交流”高三3月联考]据研究报道，在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可同时产生乙醇和乳酸。在淹水处理条件下，甜樱桃砧木根系无氧呼吸也能同时产生乙醇和乳酸。以上研究均表明，一种细胞的无氧呼吸方式可以有两种。有些微生物原本只有一种无氧呼吸方式，但是通过基因工程方法可以使微生物出现新的代谢途径。例如，科学家将乳酸脱氢酶基因导入酵母(转基因酵母)，从而使其具有两条无氧呼吸途径。请据此回答下列问题：

(1)无论哪一种呼吸方式，其呼吸的第一阶段的产物都相同，呼吸第一阶段的场所及产物分别是________、________________。

(2)不同的呼吸方式其产物不同的直接原因是________________________。在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可无氧呼吸的意义是____________________________。玉米幼苗根能否长时间进行无氧呼吸，原因是什么？

________________________________________________________________________

________________________。

(3)请设计实验证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径(材料：普通酵母、转基因酵母、培养液，其他需要的材料任选)。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

15．[2023·北京市顺义区高三二模]心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。

(1)许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在__________________________。有氧呼吸产生大量的ATP发生在____________________________。研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入________________________、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。

(2)在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除(如下图)，a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于________(填细胞器名称)，b代表的细胞器是________。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。

(3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图(图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体)。可以看到______________________________________________，推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。

(4)很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

课后定时检测案9

1．解析：丙酮酸为细胞呼吸第一阶段的产物，细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，A不符合题意；人体细胞呼吸过程中，丙酮酸的转化是指无氧呼吸第二阶段产生乳酸的过程，发生在细胞质基质中，B、C不符合题意；人体细胞只有在进行有氧呼吸第二阶段时才能产生CO2，该过程发生在线粒体基质中，D符合题意。

答案：D

2．解析：植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。

答案：C

3．解析：①为呼吸作用第一阶段，过程①只释放了少量能量，A错误；过程②释放的能量部分贮存在ATP，部分储存在[H]或NADH中，部分以热能形式散失，B错误；过程④中，特殊分子携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧，最后生成水，并释放大量的能量，C正确；由于有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，所以与电子传递有关的酶镶嵌在线粒体内膜上，D错误。

答案：C

4．解析：O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确地测定，若二者比值等于1，则小麦种子进行的是有氧呼吸，若比值为0，则小麦种子进行的是无氧呼吸，若比值在0～1之间，则小麦种子有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。

答案：D

5．解析：晒干的种子，水分减少，呼吸作用减弱，因而可以保存更长时间，A正确；泡菜的制作主要利用了乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理，B正确；用透气的纱布包扎伤口可避免厌氧微生物的繁殖，C错误；低温、低氧、适湿等条件有利于水果和蔬菜的保鲜，粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存，D正确。

答案：C

6．解析：比赛时耗能大，糖类是细胞主要的能源物质，肌肉细胞摄取葡萄糖速率增加，用于进行细胞呼吸，为机体提供能量，A正确；有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]与O2结合，释放大量能量，结合A可知，呼吸速率增加，第三阶段速率也加快进行，B正确；此时肌肉细胞内的ATP消耗较大，但细胞中ATP与ADP的含量处于动态平衡，ATP含量不会明显减少，C错误；有氧呼吸将有机物的化学能大部分转化为热能散失，少部分储存在ATP中，D正确。

答案：C

7．解析：干燥处理后，种子中自由水含量减少，结合水基本不变，故自由水与结合水的比值将下降，A正确；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性，保存该生物的种子，防止该生物灭绝，可以保护物种的多样性，因此保存该生物的种子是保护物种多样性措施之一，B正确；酶的活性受温度影响，低温会抑制酶的活性从而降低呼吸速率，因此低温保存的原理是抑制呼吸酶活性来降低呼吸速率，C正确；储存种子时，氧气浓度应适量降低，以降低有氧呼吸的速率，但是过低后，无氧呼吸会增加，种子内有机物的消耗速率不会减小，反而增大，D错误。

答案：D

8．解析：细胞呼吸时，葡萄糖在细胞质基质中被分解，A错误；芒果果实细胞无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳，不是乳酸，有氧呼吸产生的是水和二氧化碳，B错误；第一阶段不产生CO2，第二阶段才产生二氧化碳，C错误；低O2或高CO2处理，能降低呼吸速率，减少有机物的消耗，有利于芒果的贮藏，D正确。

答案：D

9．解析：低温、低氧、湿度适宜的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏，A错误；马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能量，也能从产生乳酸的过程中获得少量能量，B错误；用透气性好的“创可贴”的目的是防止厌氧菌繁殖，C错误；用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸，产生了酒精和二氧化碳，D正确。

答案：D

10．解析：ATP是生命活动的直接能源物质，肌肉收缩最初的能量应来自于细胞中的存量ATP直接水解提供能量，A正确；肌肉收缩5秒后细胞中的存量ATP不为0，且细胞内的B和C两种方式还会产生ATP，所以细胞中的ATP总量不为零，B错误；曲线B是在短时间内可以提供能量但无法持续供能的过程，而曲线C是可以持续为人体提供稳定能量供应的呼吸方式，所以运动员进行高原训练，主要是提高C途径的能力，C正确；曲线B是在短时间内可以提供能量但无法持续供能的过程，应是人体内辅助能量补充的无氧呼吸，所以B途径中还会产生乳酸，导致剧烈运动后肌肉酸痛，D正确。

答案：B

11．解析：结合分析可知，图示为线粒体内膜发生的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确；据图可知，高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋从线粒体基质跨过内膜进入线粒体内膜和外膜之间的腔内，C错误；电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，使能量转换成H＋电化学势能，近而转化为ATP中的化学能，D正确。

答案：ABD

12．解析：酒精能使酸性重铬酸钾变为灰绿色，A错误；参与线粒体融合的Mfn1蛋白减少，会导致能量供应不足，从而导致肌无力，B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，C正确；剧烈运动时，动物细胞无氧呼吸产生乳酸，只有有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，场所是线粒体基质，D正确。

答案：BCD

13．解析：有氧呼吸分解葡萄糖是一个逐步释放能量的过程，葡萄糖中的氢以质子、电子形式脱下并传递，最终转移到分子氧生成水，该过程有序传递有利于能量逐步释放，A正确；结合题干信息“电子沿一系列特定载体传递时……”可知，各种电子载体可能是不同种类的专一蛋白质，B正确；分析题意，质子从基质进入内外膜间隙需要通过质子泵，质子沿内膜流入基质要通过质子通道，故线粒体内膜磷脂分子层对质子的通透性极低，C正确；结合题意可知，ATP分子中的化学能来自质子流沿内膜上ATP合酶的质子通道进入基质时的势能，D错误。

答案：ABC

14．解析：(1)细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，同时释放能量。(2)不同的呼吸方式其产物不同的直接原因是酶的种类不同，在涝胁迫条件下玉米幼苗根部缺乏氧气，进行无氧呼吸的意义是保证玉米幼苗根部在缺氧的条件下可以获得能量。无氧呼吸产生的乳酸或酒精会损害根，所以玉米幼苗根不能长时间进行无氧呼吸。(3)证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径，设计实验遵循对照原则和单因素变量原则，无关变量保持相同且适宜。具体设计：第一组在无氧条件下培养普通酵母，第二组在无氧条件下培养转基因酵母，然后用酸性重铬酸钾检验培养液，再分别测培养液的pH。结果两组培养液均可使酸性重铬酸钾变为灰绿色，第二组的pH小于第一组，可以证明转基因酵母产生了乙醇和乳酸，说明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径。

答案：(1)细胞质基质　丙酮酸和[H]　(2)酶的种类不同　保证玉米幼苗根部在缺氧的条件下可以获得能量　不能，原因是无氧呼吸产生的乳酸或酒精会损害根　(3)第一组在无氧条件下培养普通酵母，第二组在无氧条件下培养转基因酵母，然后用酸性重铬酸钾检验培养液，再分别测培养液的pH。结果两组培养液均可使酸性重铬酸钾变为灰绿色，第二组的pH小于第一组，可以证明转基因酵母产生了乙醇和乳酸，说明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径

15．解析：(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，所以线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在线粒体基质和线粒体内膜上。有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，有氧呼吸第三阶段是还原氢和氧气结合生成水，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体(O2)环境、[H](或还原氢或NADH)、ADP和Pi条件。(2)损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与溶酶体结合将包裹的线粒体降解，故图中a来源于内质网，b代表溶酶体。(3)由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。(4)根据上述分析可知，大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。

答案：(1)线粒体基质和线粒体内膜　有氧呼吸第三阶段　[H](或还原氢或NADH)

(2)内质网　溶酶体

(3)运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多

(4)大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应