浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量第2课时课后复习题

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1.(2021年浙江学考)制作馒头时,通常需要把面粉、温水和酵母菌按比例混合揉成面团。面团需“醒”上一段时间,才能制作出松软的馒头。若面团发酵时间过长,会产生淡淡的酒味。下列叙述错误的是( )
A.适当提高环境温度可缩短“醒”面的时间
B.“醒”面过程酵母菌细胞呼吸释放热能会使面团发热
C.馒头松软主要是酵母菌需氧呼吸产生的H2O所致
D.面团产生酒味是酵母菌厌氧呼吸产生的乙醇所致
答案C
解析“醒”面就是发酵的过程,适当升温能提高酶的活性,加快发酵,A项正确。发酵过程会释放能量,大部分会转变成热能,使面团发热,B项正确。馒头松软是酵母菌需氧呼吸产生的CO2所致,C项错误。酵母菌发酵时产生乙醇就是酒味的来源,D项正确。
2.光照、温度对储藏的番茄果实呼吸强度的影响如下图所示,下列分析正确的是( )
A.光照对番茄果实呼吸有促进作用
B.番茄果实的呼吸强度仅与温度有关
C.光照、2 ℃条件更有利于番茄果实的储藏
D.番茄果实在黑暗、8 ℃条件下的呼吸强度大于光照、15 ℃条件
答案C
解析由题图可知,黑暗条件下番茄果实细胞呼吸强度较大,可推断出光照对番茄果实呼吸有抑制作用,A项错误。番茄果实的呼吸强度不仅与温度有关,还与是否光照有关,B项错误。番茄果实在黑暗、8℃条件下的呼吸强度小于光照、15℃条件下的呼吸强度,D项错误。
3.下列有关细胞呼吸原理应用的分析,错误的是( )
A.种在湖边的玉米,长期被水淹,生长不好,其原因是细胞的需氧呼吸受阻
B.陆生植物不能长期忍受厌氧呼吸,其原因是产生的乳酸对细胞有毒害作用
C.人体成熟红细胞只能进行厌氧呼吸,分解葡萄糖,产生乳酸,从而获取能量
D.人体在剧烈运动后,会感到肌肉酸痛,是因为肌肉细胞进行厌氧呼吸产生了乳酸
答案B
解析人体细胞的厌氧呼吸产生的是乳酸,成熟的红细胞由于没有线粒体,只能进行厌氧呼吸;植物进行厌氧呼吸产生的有害物质一般是乙醇,不是乳酸。
4.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的数值如下表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述错误的是( )
A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有乙醇
B.b条件下,需氧呼吸消耗的葡萄糖比厌氧呼吸少
C.c条件下,厌氧呼吸消耗的葡萄糖是需氧呼吸的3倍
D.d条件下,产生的CO2全部来自线粒体
答案C
5.在“乙醇发酵实验”活动中,以酵母菌和葡萄糖为材料,用澄清石灰水检测CO2,装置如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲溶液为澄清石灰水,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液
B.澄清石灰水变浑浊,说明酵母菌在无氧条件下会产生CO2
C.若向混合液中通入空气、酵母菌的乙醇发酵速率会减慢
D.若水浴温度过高使乙醇的生成速率下降,其原因是乳酸脱氢酶活性下降
答案D
解析由题干可知,检测CO2用的是澄清石灰水,所以甲为澄清石灰水,而乙为酵母菌的培养液,所以需要葡萄糖,A项正确。澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙,所以可以说明酵母菌无氧条件下会产生CO2,B项正确。酵母菌呼吸产生乙醇的为厌氧呼吸,若通入空气,会抑制厌氧呼吸,乙醇产生速率会减慢,C项正确。酵母菌进行的是乙醇发酵,所以体内没有乳酸脱氢酶,D项错误。
6.恒温条件下,测得某密闭容器中苹果细胞呼吸强度(用CO2的释放量来表示)随O2的体积分数的变化情况如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A.该温度下,苹果只进行厌氧呼吸时释放的CO2比只进行需氧呼吸时多
B.O2的体积分数为6%时,苹果只进行需氧呼吸
C.O2的体积分数大于18%后,O2不再是限制需氧呼吸强度的因素
D.随O2的体积分数的增加,CO2的释放量先减少后增加,最后趋于稳定
答案B
7.甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析并回答下列问题。
(1)图甲所示的细胞呼吸方式最可能是 。如果某生物此呼吸方式的呼吸强度不能用CO2的释放量表示,原因是 。对于人体来说, 细胞的呼吸方式与此相类似。
(2)图乙中B点时的CO2释放量来自 (填场所),当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是 。
(3)若图丙中YZ∶ZX为4∶1,则需氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的 。图中厌氧呼吸强度降为0时对应的O2浓度为 。
(4)图丙中,细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低时对应的O2浓度是 。
答案(1)厌氧呼吸 该生物厌氧呼吸不产生CO2(或只产生乳酸) 成熟的红
(2)细胞溶胶 呼吸酶的数量有限
(3)1/13 I
(4)0
解析(1)图甲中,呼吸强度不受O2浓度影响,最可能是厌氧呼吸。若呼吸强度不能以CO2的释放量表示,原因可能是该生物的厌氧呼吸不产生CO2(或只产生乳酸)。对于人体来说,成熟的红细胞进行的是不产生CO2的厌氧呼吸。(2)图乙中B点时O2浓度为0,其CO2的来源只有厌氧呼吸,而厌氧呼吸的场所是细胞溶胶。当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加是受呼吸酶的数量的限制。(3)图丙中YZ∶ZX为4∶1,由题图可知,YZ为厌氧呼吸释放的CO2的量,设为4a,ZX为需氧呼吸释放的CO2的量,设为a,则需氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1/6a,厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2a,则需氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的1/6a÷(2a+1/6a)=1/13。由题图可知,厌氧呼吸强度降为0时对应的O2浓度是I。(4)厌氧呼吸分解有机物不彻底,细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低时应该是只进行厌氧呼吸时,即O2浓度为0时。
8.科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图1和图2。
图1
图2
(1)由图可知,与25 ℃相比,0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是 ;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的 浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测 浓度变化来计算呼吸速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:①称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封;②将甲、乙两瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度;③记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
a. ;
b. 。
答案(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 CO2 O2
(2)选取的果实成熟度应一致 每个温度条件下至少有3个平行重复实验
解析(1)由题图可知,0.5℃的低温环境下细胞呼吸较弱,CO2生成速率减慢,主要原因是低温时与细胞呼吸有关的酶的活性降低,使CO2生成速率减慢;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的CO2浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测O2浓度变化(O2的减少量)来计算呼吸速率。(2)该实验验证的是(1)中的结果,为了保证实验结果的准确性,选取的果实成熟度要一致,并且在每个温度条件下至少要有3个平行重复实验。
等级考素养提升
1.(2021年宁波十校选考模拟)种子储藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若种子储藏过程中产生了乙醇,则种子细胞进行了厌氧呼吸
B.若种子细胞只进行厌氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
C.若种子细胞只进行需氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数一定相等
D.若种子细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,则消耗O2的分子数与产生CO2的分子数可能相等
答案C
解析乙醇是厌氧呼吸的产物,A项正确。厌氧呼吸产生乳酸时,既无O2吸收也无CO2释放,B项正确。只进行需氧呼吸时,若呼吸底物为葡萄糖,则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数相等,若消耗其他有机物如油脂,则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数不相等,C项错误。同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸时,若需氧呼吸消耗葡萄糖,厌氧呼吸产生乳酸,则消耗O2的分子数与产生CO2的分子数可能相等,D项正确。
2.下图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况。根据所提供的信息,下列判断正确的是( )
A.N点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明其只进行需氧呼吸
B.M点是储藏该器官的最适O2浓度,此时厌氧呼吸的强度最低
C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质的氧化分解
D.O点时,该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质
答案C
解析由题图可知,N点之后,O2的吸收量与CO2的释放量不等,说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解,C项正确。由于有非糖物质参与氧化分解,故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行需氧呼吸,A项错误。M点时厌氧呼吸强度并不是最低的,B项错误。O点时,细胞只进行厌氧呼吸,产生CO2的场所是细胞溶胶,D项错误。
3.某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的细胞呼吸,实验设计如下图所示。关闭活栓后,U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点,实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法错误的是( )
甲组
乙组
A.甲组右管液面变化,表示的是微生物进行细胞呼吸时O2的消耗量
B.乙组右管液面变化,表示的是微生物进行细胞呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值
C.甲组右管液面升高,乙组右管液面不变,说明微生物只进行需氧呼吸
D.甲组右管液面不变,乙组右管液面下降,说明微生物进行乳酸发酵
答案D
解析由于甲组装置内放的是NaOH溶液,用于吸收CO2,所以甲组右管液面变化是锥形瓶内的O2变化所致,A项正确。乙组装置内放的是蒸馏水,那么乙组右管液面变化是锥形瓶内CO2释放量和O2消耗量之间的差值引起的,B项正确。甲组右管液面升高,表明消耗O2,存在需氧呼吸,乙组右管液面不变,表明CO2释放量与O2消耗量相等,则此时微生物只进行需氧呼吸,C项正确。甲组右管液面不变,乙组右管液面下降,说明微生物进行乙醇发酵,若微生物进行乳酸发酵,乙组液面高度不会变化,D项错误。
4.研究人员利用人体成熟的红细胞和肌肉细胞根据下面甲、乙两个密闭装置进行实验,请回答下列问题。
甲
乙
(1)实验开始时,夹子A关闭,两装置中的红色液滴在刻度0处。5 min后,发现甲装置中的红色液滴不移动,乙装置中的红色液滴向左移动,原因是 。
(2)从第6分钟开始,同时打开两装置中的夹子A,向里面通入等量的O2,20 min后发现:甲装置中的红色液滴向右移动了X1,装NaOH溶液的小烧杯增重了Y1,乙装置中的红色液滴向右移动了X2,装NaOH溶液的小烧杯增重了Y2,则X1 (填“大于”“小于”或“等于”)X2,Y1 (填“大于”“小于”或“等于”)Y2。
(3)从分子代谢水平上看,造成(2)中差异的原因是 。
答案(1)肌肉细胞吸收了容器中的O2,产生的CO2被NaOH溶液吸收
(2)大于 小于
(3)成熟的红细胞不能进行需氧呼吸
解析(1)肌肉细胞吸收了容器中的O2,产生的CO2被NaOH溶液吸收,所以乙装置中气体体积减小,红色液滴向左移动;而红细胞不能进行需氧呼吸,只可进行产生乳酸的厌氧呼吸,甲装置中的液滴不移动。(2)向装置里面通入等量的O2,由于成熟的红细胞不能吸收O2,肌肉细胞可以吸收O2进行需氧呼吸,所以X1大于X2;肌肉细胞进行需氧呼吸释放CO2,所以装置乙中NaOH溶液吸收的CO2量多,而成熟的红细胞厌氧呼吸不能产生CO2,所以Y1小于Y2。(3)从分子代谢水平上看,成熟的红细胞不能进行需氧呼吸是造成(2)中差异的原因。
5.将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下,使其萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如下图所示。若种子萌发所需的营养物质只来源于胚乳,据图回答下列问题。
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 ,再通过 作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中,在 h时间段种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为 mg/(粒·d)。
(4)若保持实验条件不变,120 h后萌发种子的干重变化趋势是 ,原因是 。
答案(1)葡萄糖 呼吸
(2)72~96 26.5
(3)22
(4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用
解析(2)呼吸速率越大,单位时间内种子干重减少越多,由题图可知,72~96h种子的呼吸速率最大。每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5(mg)。(3)胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时,胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。符合该特点的时间段为96~120h(一天),该时间段内,胚乳干重减少量为118.1-91.1=27(mg),而萌发种子干重减少量仅为177.7-172.7=5(mg),即胚乳中22mg营养物质转化为幼苗的组成物质,转化速率为22mg/(粒·d)。条件
CO2释放量/ml
O2吸收量/ml
a
10
0
b
8
3
c
6
4
d
7
7