新高考生物一轮复习专题训练：第8讲 细胞呼吸（含解析）

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高中生物一轮复习专题训练第8讲　细胞呼吸1．某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程，不影响其他反应，该抑制剂处理动物细胞后，线粒体会(　　)A．停止产生ATP　　　　　 B．停止产生[H]C．继续分解葡萄糖  D．继续消耗O2解析：由题意可知，该呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上ADP合成ATP的过程，不影响其他反应，用该抑制剂处理动物细胞后，线粒体中有氧呼吸第二阶段仍能够产生ATP和[H]，A、B项不符合题意；有氧呼吸过程中，葡萄糖的分解发生在细胞质基质，线粒体中无分解葡萄糖的酶，C项不符合题意；该抑制剂不抑制有氧呼吸第三阶段对氧的消耗，D项符合题意。答案：D2．研究发现，菜粉蝶幼虫细胞中NADH脱氢酶(一种催化[H]与氧气反应的酶)对广泛存在于植物根皮部中的鱼藤酮十分敏感。生产上常利用鱼藤酮来防治菜粉蝶幼虫。下列有关叙述正确的是(　　)A．鱼藤酮可能抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段B．NADH脱氢酶主要分布在线粒体基质中C．鱼藤酮也会对农作物产生很强的毒害作用D．长期使用鱼藤酮将导致菜粉蝶发生基因突变而使其种群抗药性基因频率增加解析：由题意知，NADH脱氢酶是催化有氧呼吸第三阶段的酶，而菜粉蝶幼虫细胞中的该酶对鱼藤酮十分敏感，生产上常利用鱼藤酮来防治菜粉蝶幼虫，推测鱼藤酮可能抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段，A正确；由题意知，NADH脱氢酶主要分布在线粒体内膜上(有氧呼吸第三阶段进行的场所)，B错误；依题意鱼藤酮广泛存在于植物根皮部中可知，鱼藤酮应该不会对农作物产生很强的毒害作用，C错误；菜粉蝶的基因突变不是鱼藤酮诱发的，鱼藤酮起选择作用，D错误。答案：A3．下列有关苹果细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)A．苹果细胞无氧呼吸产物与乳酸菌无氧呼吸产物相同B．苹果细胞无氧呼吸的第二阶段有能量释放并合成ATPC．苹果细胞在有氧呼吸和无氧呼吸过程中均会产生NADHD．在生产实践中，苹果最好放在O2浓度为0的环境中储藏解析：苹果细胞无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳，乳酸菌无氧呼吸的产物为乳酸，A错误；无氧呼吸只在第一阶段释放能量、合成ATP，第二阶段不释放能量，B错误；苹果细胞在有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段中均会产生NADH，C正确；在生产实践中，苹果最好放在低O2环境中储藏，放在无氧环境下，苹果细胞只进行无氧呼吸，产生的酒精会加速苹果的腐烂，D错误。答案：C4．运动生物化学研究发现：在跑步开始的5 min内，心跳显著加快，心脏泵血加剧，但其程度是不均匀的，被称为“心脏适应期”。跑步持续5 min后，心脏已经适应，心搏有力，泵血均匀，并随时根据运动量的大小作出相应的调整。在跑步20 min以内，提供能量的主要物质是体内储存的糖原，跑步20 min以后，糖原大部分被消耗，供能的主要物质转变为体内的脂肪。下列相关叙述与事实不相符的是(　　)A．在有氧运动中，糖和脂肪都能分解，产生二氧化碳和水B．有氧运动中脂肪氧化供能比等质量糖类氧化供能耗氧量少C．以锻炼心肺功能为目的的跑步，时间不应少于5 minD．以减肥健美为目的的跑步，时间不应少于20 min解析：糖和脂肪的组成元素都为C、H、O三种，在有氧运动中，糖和脂肪都能分解，产生二氧化碳和水，A正确；与糖类相比，脂肪分子中C、H所占比例较大，O所占比例较小，因此，在有氧运动中，脂肪氧化供能比等质量糖类氧化供能耗氧量多，B错误；在跑步开始的5 min内为“心脏适应期”，跑步持续5 min后，心脏已经适应，心搏有力，泵血均匀，并随时根据运动量的大小作出相应的调整，因此，以锻炼心肺功能为目的的跑步，时间不应少于5 min，C正确；在跑步20 min以内，提供能量的主要物质是体内储存的糖原，跑步20 min以后，糖原大部分被消耗，供能的主要物质转变为体内的脂肪，因此，以减肥健美为目的的跑步，时间不应少于20 min，D正确。答案：B5．鸽子胸肌细胞呼吸时细胞内丙酮酸的氧化分解过程中存在一条A→B→…→C→D→…的反应途径。研究人员在体外培养鸽子胸肌细胞时，发现如下现象：①线粒体中的a酶可催化C→D过程，而与C结构相似的丙二酸存在时，会妨碍C与a酶结合，对a酶造成竞争性抑制作用；②阻断C→D过程会引起C堆积，此时加入D，随着D的减少，C的堆积量会持续增加。下列有关说法不合理的是(　　)A．丙酮酸氧化分解生成CO2和[H]发生在线粒体内膜上B．增加C的浓度，可以减弱丙二酸对a酶造成的抑制作用C．根据②所述变化推测，D可能参与生成A的反应D．鸽子善飞翔，推测其胸肌细胞中线粒体的数量多于家鸡解析：丙酮酸氧化分解生成CO2和[H]属于有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，A项不合理。丙二酸与C结构相似，会对a酶与C的结合产生竞争性抑制作用，故增加C的浓度，可以减弱丙二酸对a酶造成的抑制作用，B项合理。题干信息显示，该研究在体外条件下进行，阻断C→D过程时，会引起C堆积，此时加入D，随着D的减少，C的堆积量会持续增加，说明D可能参与了生成A的反应，进而生成更多的C，C项合理。鸽子善飞翔，家鸡不善飞翔，鸽子的胸肌细胞中需要更多的线粒体为其提供能量，D项合理。答案：A6．如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是(　　)　A．从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D．和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏蔬菜解析：根据图甲可知，B点时，细胞呼吸最旺盛，故B点所对应的温度为该植物呼吸作用的最适温度，A正确。图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性，从而影响呼吸作用，B正确。图乙中由D点到E点，氧浓度增加，无氧呼吸受到抑制而逐渐减弱，细胞开始进行有氧呼吸；由E点到F点，随着氧浓度的增加，植物的有氧呼吸逐渐加强，C错误。储藏蔬菜的关键是降低植物的呼吸作用，图乙中E点时释放的二氧化碳最少；说明此时细胞呼吸最弱，因此图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏蔬菜，D正确。答案：C7．(多选)金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸产物不同，如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。相关叙述正确的是(　　)A．“物质X”是丙酮酸，由4种元素组成B．过程②③⑤均有能量释放，用于合成ATPC．不同类型细胞中无氧呼吸产物不同是因为酶的种类不同D．在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止酸中毒解析：图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X是丙酮酸，③为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，④为乳酸转化成丙酮酸的过程，⑤为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌细胞。由分析可知，“物质X”是丙酮酸，由C、H、O 3种元素组成，A错误；过程③⑤是无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误；不同类型细胞中无氧呼吸产物不同是因为酶的种类不同，C正确；由图可知，严重缺氧环境中金鱼在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止酸中毒，以维持细胞正常的代谢，D正确。答案：CD8．(多选)如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与O2浓度的关系，下列叙述正确的是(　　)A．当O2浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸B．当O2浓度为a时，该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不相等C．曲线Ⅲ中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体D．曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与O2浓度的关系解析：分析题图可知，当O2浓度为b时，无氧呼吸完全被抑制，该器官只进行有氧呼吸，A正确；当O2浓度为a时，有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放速率相等，此时该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不相等，B正确；曲线Ⅲ是有氧呼吸，发生的场所是细胞质基质和线粒体，C错误；曲线Ⅰ表示无氧呼吸与O2浓度的关系，不能表示酵母菌的细胞呼吸与O2浓度的关系，D错误。答案：AB9．(多选)(2021·山东卷)关于细胞中的H2O和O2，下列说法正确的是(　　)A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生B．有氧呼吸第二阶段一定消耗H2OC．植物细胞产生的O2只能来自光合作用D．光合作用产生的O2中的氧元素只能来自H2O解析：葡萄糖合成糖原为脱水缩合反应，A正确；有氧呼吸第二阶段为丙酮酸与水反应生成CO2和[H]的过程，B正确；植物细胞产生的O2可来自光合作用，也可来自H2O2的分解，C错误；光合作用中O2的产生来自H2O的光解，D正确。答案：ABD10．在生产实践中，种子储藏或粮食储藏主要是控制种子的含水量，降低呼吸作用强度，减少有机物的消耗。能使种子安全储藏的含水量称为安全含水量。如表是某稻谷种子的安全含水量与温度的关系：温度/℃353020～2515105安全含水量/%13以下13.5以下15以下16以下17以下18以下回答下列问题。(1)根据表中数据分析，种子的安全含水量与温度有密切关系，具体表现是__________________________________________。(2)种子细胞呼吸的场所是____________________。请写出一定温度条件下，水分含量增加，细胞呼吸加强的理由：____________________________________。(写出两点)(3)风干的种子虽含水分但呼吸作用弱的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(4)储藏种子时，若呼吸作用过强会产生大量热量和水分，使储藏条件恶化，易造成种子霉变。为安全储藏种子，如图是某研究小组利用亚麻种子(油质种子)、玉米种子(淀粉质种子)和小麦种子(淀粉质种子)做的一个课题研究结果。①请给该课题拟定一个最合适的名字：_________________________________________________________________________________________的研究。②该实验中的无关变量有____________________。(写出3个)③油质种子的最大安全含水量________(填“大于”“小于”或“等于”)淀粉质种子的最大安全含水量。解析：(1)分析表中数据可知，温度越高，最大安全含水量越低。(2)种子的细胞呼吸发生在细胞质基质和线粒体中。一定温度条件下，水分含量增加，细胞呼吸加强的原因有细胞呼吸要消耗水，水是良好溶剂，是化学反应的介质等。(3)风干的种子里结合水含量较高。结合水不参与化学反应，也不流动，也不能溶解化合物，故风干的种子呼吸作用强度极低。(4)①由题干信息和图示信息可推出实验是在研究“种子的种类”(油质种子和淀粉质种子)与含水量对呼吸作用的影响，故该课题最合适的名称应该是油质种子和淀粉质种子含水量与呼吸速率关系的研究。②分析可知该实验的无关变量有温度、种子的质量(大小)、环境含氧量等。③分析图形可知，相同含水量下油质种子的呼吸速率更高，且在更低的含水量时呼吸速率已快速增大，故可推出油质种子的最大安全含水量小于淀粉质种子的最大安全含水量。答案：(1)温度越高，最大安全含水量越低(或温度越低，最大安全含水量越高)　(2)细胞质基质和线粒体　细胞呼吸要消耗水(水是有氧呼吸的原料之一)；水是良好溶剂，是化学反应的介质(答案合理即可)　(3)风干的种子中的结合水含量较高　(4)①油质种子和淀粉质种子含水量与呼吸速率关系　②温度、种子的质量(大小)、环境含氧量(其他答案合理也可)　③小于11．将酵母菌破碎并除去ATP后，分别放入甲、乙、丙三支试管中；将差速离心处理后只含有酵母菌线粒体的沉淀物分别放入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三支试管中，分别进行如下操作。请回答：(1)第一组实验的结果说明细胞的有氧呼吸需要________________。(2)第二组实验的结果说明葡萄糖分解场所是____________，丙酮酸分解场所是________。(3)丙试管中加入2,4­二硝基苯酚(DNP)，DNP对有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水过程没有影响，但会使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，则DNP会使分布在________________的酶无法合成ATP。(4)Ⅲ号试管中加入适量的甲烯蓝溶液(甲烯蓝氧化态为蓝色，接受[H]后为无色)，试管中液体呈蓝色，液体表面覆盖适量液状石蜡，37 ℃保温一段时间后，发现试管中蓝色变浅，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)第一组实验中，甲中不加ATP，乙中不加葡萄糖，二者氧的消耗量几乎为零，丙中加入葡萄糖和ATP，氧的消耗量较大，说明细胞的有氧呼吸需要葡萄糖和ATP。(2)第二组实验中，Ⅰ中加入丙酮酸，氧消耗量较大，说明丙酮酸被分解，则丙酮酸的分解场所是线粒体；而Ⅱ中加入葡萄糖，氧的消耗量几乎为零，说明葡萄糖没有被分解，结合Ⅲ中细胞质基质和葡萄糖同时存在时，氧的消耗量较大可知，葡萄糖的分解场所是细胞质基质。(3)根据题干信息“DNP对有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水过程没有影响，但会使该过程所释放的能量都以热能的形式散失”可知，DNP会影响有氧呼吸第三阶段ATP的形成，有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，所以DNP会使分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP。(4)液体表面覆盖液状石蜡，会使酵母菌进行无氧呼吸产生[H]，甲烯蓝接受[H]后蓝色会变浅。答案：(1)葡萄糖和ATP　(2)细胞质基质　线粒体　(3)线粒体内膜　(4)在无氧呼吸过程中产生的[H]能使甲烯蓝还原12．根皮素主要存在于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮，具有抗微生物和抗氧化活性及抗癌的能力，而且对正常细胞没有细胞毒性。根皮素是一种葡萄糖转运蛋白­1(GLUT­1)的抑制剂，可以降低肿瘤细胞葡萄糖的摄入。研究发现，在常氧环境下，肿瘤细胞能够大量摄取葡萄糖，但所产生的丙酮酸并不经过氧化磷酸化，而是在细胞质中酵解形成大量乳酸，这一发酵型糖代谢现象称为瓦氏效应，也称有氧糖酵解，而限制肿瘤细胞葡萄糖摄入能抑制有氧糖酵解，导致细胞产能减少，从而激活对能量敏感的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)。研究证实，限制葡萄糖摄入可以通过AMPK激活P53抑制细胞生长。请回答下列问题：(1)在常氧环境下，大部分哺乳动物细胞吸收葡萄糖经一系列糖代谢酶的催化在__________________产生丙酮酸，丙酮酸进入________并产生大量能量，这一过程称为氧化磷酸化。(2)研究发现，肿瘤细胞在氧气充足的条件下消耗葡萄糖而不能高效产能，原因是________________________________________________________________________。可推断肿瘤细胞所需的能量主要来自________阶段。(3)GLUT­1的作用是____________________，因此，具有瓦氏效应的细胞通过糖酵解保证自身增殖分化所需的能量。(4)随着根皮素的作用浓度增加，细胞吸收的葡萄糖降低，并伴随糖酵解产物乳酸和ATP水平______。根皮素可以抑制肿瘤细胞生长而发挥抗肿瘤作用，原因是________________________________________________________________________，日常生活中如何做到摄入根皮素：___________________________________________________________________________________________________。(合理即可)解析：(1)正常条件下，大部分哺乳动物细胞吸收葡萄糖经一系列糖代谢酶的催化在细胞质基质产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体并产生大量能量，这一过程称为氧化磷酸化。(2)研究发现，肿瘤细胞在氧气充足的条件下消耗葡萄糖而不能高效产能，原因是肿瘤细胞摄取葡萄糖后所产生的丙酮酸并不经过氧化磷酸化，而是进行无氧呼吸产生乳酸，因此肿瘤细胞不能高效产能。可推断肿瘤细胞所需的能量主要来自细胞呼吸的第一阶段。(3)GLUT­1的作用是加速摄取葡萄糖，因此，具有瓦氏效应的细胞通过糖酵解保证自身增殖分化所需的能量。(4)随着根皮素的作用浓度增加，细胞吸收的葡萄糖降低，并伴随糖酵解产物乳酸和ATP水平下降。根皮素可以抑制肿瘤细胞生长而发挥抗肿瘤作用，原因是根皮素是一种葡萄糖转运蛋白­1(GLUT­1)的抑制剂，限制葡萄糖摄入可以通过抑制肿瘤细胞的瓦氏效应导致细胞产能减少，激活细胞AMPK，使P53抑制细胞生长，达到治疗肿瘤的目的。平时吃苹果、梨等多汁水果连果皮一起吃；桑根皮洗净用来泡水喝可以摄入根皮素。答案：(1)细胞质基质　线粒体(2)肿瘤细胞分解葡萄糖后产生的丙酮酸主要进行无氧呼吸产生乳酸，该过程不释放能量，因此肿瘤细胞不能高效产能　细胞呼吸的第一(3)加速细胞摄取葡萄糖(4)下降　根皮素是一种葡萄糖转运蛋白­1(GLUT­1)的抑制剂，限制葡萄糖摄入可以抑制肿瘤细胞的瓦氏效应，导致细胞产能减少，通过激活细胞AMPK，使P53抑制细胞生长，达到治疗肿瘤的目的　平时吃苹果、梨等多汁水果时连果皮一起吃；桑根皮洗净用来泡水喝等