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优秀综合训练题
展开一、单选题
1.下列关于以葡萄糖为底物的需氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.第一阶段中,葡萄糖的绝大部分化学能以热能散失
B.第二阶段没有氧气也能进行
C.第二阶段有H2O和CO2产生
D.线粒体内膜含有与电子传递和 ATP 合成有关的酶
【答案】D
【分析】有氧呼吸的过程:
1、C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 (细胞质基质)
2、2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量 (线粒体基质)
3、24[H]+6O212H2O+能量 (线粒体内膜)
【详解】A、第一阶段中,葡萄糖的绝大部分化学能储存在丙酮酸中,A错误;
B、在有氧呼吸过程中,只有在氧气存在的情况下,丙酮酸才能进入线粒体,所以有氧呼吸的第二阶段需要氧气的存在,B错误;
C、第二阶段有CO2产生,第三阶段产生H2O,C错误;
D、有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,所以线粒体内膜含有与电子传递和ATP合成有关的酶,D正确。
故选D。
2.下列关于细胞呼吸原理的应用的叙述,错误的是( )
A.蔬菜水果在储藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率最低,贮藏时间显著延长
B.提倡慢跑等有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸
C.中耕松土是为了增加土壤的透气性,从而促进根系的有氧呼吸
D.利用酵母菌发酵酿酒时,一般要先通气再密闭
【答案】A
【分析】有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质。呼吸作用的影响因素有氧气浓度、温度等。
【详解】A、无氧条件下细胞进行无氧呼吸产生酒精,更不利于保存,所以应在低氧和零上低温条件下保存,A错误;
B、提倡慢跑等有氧运动是为了避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸,防止乳酸积累使肌肉酸胀无力,B正确;
C、中耕松土是为了增加土壤的透气性,从而促进根系的有氧呼吸,有利于根部的生长和促进对无机盐的吸收,C正确;
D、利用酵母菌发酵酿酒时,一般要先通气再密闭,通气促进酵母菌的有氧呼吸,有利于酵母菌数量的增加,无氧条件下,酵母菌发酵产生酒精和二氧化碳, D正确。
故选A。
3.酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。若酵母菌消耗了等量的葡萄糖,则CO2产生情况是( )
A.厌氧呼吸多B.需氧呼吸多
C.两者同样多D.厌氧呼吸不产生CO2
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
【详解】酵母菌进行需氧呼吸,消耗1摩尔的葡萄糖会产生6摩尔的二氧化碳,而酵母菌进行厌氧呼吸,消耗1摩尔的葡萄糖会产生2摩尔的二氧化碳,因此酵母菌消耗了等量的葡萄糖,需氧呼吸产生的二氧化碳多,ACD错误,B正确。
故选B。
4.如图为“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置,下列相关叙述错误的是( )
A.在相同时间内B瓶中酵母菌释放的热量比D瓶的多
B.取D瓶中的溶液加入酸性重铬酸钾,溶液会变成灰绿色
C.为减少实验误差,D瓶酵母菌培养液配好后要立即连接E瓶
D.通过观察澄清石灰水是否变混浊不能判断酵母菌的呼吸方式
【答案】C
【分析】1、装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式,其中A瓶中的质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳;B瓶是酵母菌的培养液;C瓶是澄清石灰水,目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。
2、装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式,D瓶是酵母菌的培养液,E瓶是澄清石灰水,目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、B瓶酵母菌进行有氧呼吸,能释放大量能量,而D瓶中酵母菌进行无氧呼吸,只能释放少量能量,所以在相同时间内B瓶中酵母菌释放的热量比D瓶的多,A正确;
B、D瓶中酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,加入酸性重铬酸钾后,溶液会变成灰绿色,B正确;
C、D瓶酵母菌培养液配好后,应封口放置一段时间,再连接E瓶,这样能消耗瓶中的氧气,C错误;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,可通过观察澄清石灰水变混浊的程度或时间来判断酵母菌的呼吸方式,不能通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式,D正确。
故选C。
5.某科研小组研究低氧对甲、乙两个水稻品种根部细胞呼吸的影响,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.对照组和实验组的根细胞都进行有氧呼吸和无氧呼吸
B.在产生乙醇的过程中葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
C.甲、乙两品种对比,乙品种更适合在低氧条件下种植
D.丙酮酸在细胞质基质中产生,可转化为乙醇和CO₂
【答案】B
【分析】无氧呼吸全过程:(1)第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。(2)第二阶段:在细胞质基质中,丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【详解】A、对照组和实验组都有氧气和乙醇,所以对照组和实验组的根细胞都进行有氧呼吸和无氧呼吸,A正确;
B、在产生乙醇的过程中葡萄糖中的能量大部分储存在乙醇中,B错误;
C、甲乙两品种对比,乙品种在低氧时产生乙醇的含量较低,丙酮酸的含量较高,故乙品种更适合在低氧条件下种植,C正确;
D、丙酮酸在细胞质基质中产生,可与[H]转化为乙醇和CO2,D正确。
故选B。
6.20世纪30年代,科学家发现在鸽子的胸肌悬浮液中加入苹果酸可极大的加快丙酮酸的分解速率。增加中间产物能加快反应的进行。依据所学知识不能作出的推测是( )
A.鸽子的胸肌细胞比红细胞线粒体含量更多
B.丙酮酸彻底氧化分解的场所在线粒体基质
C.苹果酸是葡萄糖分解为丙酮酸的中间产物
D.加入苹果酸可以提高NADH的合成速率
【答案】C
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段:葡萄糖分解产生丙酮酸和还原氢,释放少量能量,场所在细胞质基质;第二阶段:丙酮酸和水分解产生二氧化碳和大量还原氢,释放少量能量,场所在线粒体基质;第三阶段:前两阶段产生的还原氢与氧气结合产生水,释放大量能量,场所在线粒体内膜。
【详解】A、鸽子的胸肌细胞对能量的需求多于红细胞,因此鸽子胸肌细胞的线粒体含量多于红细胞,A正确;
B、丙酮酸彻底氧化分解发生在有氧呼吸第二阶段,其场所在线粒体基质,B正确;
C、加入苹果酸会促进丙酮酸的分解,苹果酸可能是丙酮酸分解的中间产物,增加中间产物的量能加快反应的进行,C错误;
D、加入苹果酸会提高丙酮酸分解的速率,而丙酮酸在分解过程(即有氧呼吸第二阶段)中会产生大量的NADH,因此加入苹果酸可以提高NADH的合成速率,D正确。
故选C。
7.如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,有关叙述错误的是( )
A.O2浓度为0时,细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质
B.O2浓度低于20%时,30 ℃、35 ℃两温度对有氧呼吸速率影响不大
C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间
D.由图可知,限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,发生在细胞质基质;第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,发生在线粒体基质中;第三阶段是还原氢与氧气结合形成水,发生在线粒体内膜上。
2、有氧呼吸过程是酶促反应,温度通过影响酶活性而影响有氧呼吸过程,细胞呼吸有最适宜的温度,在最适宜温度条件下,细胞呼吸最强,高于或低于 最适宜温度细胞呼吸过程减弱,甚至停止细胞呼吸过程。
【详解】A、O2浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,此时产生[H]的场所只有细胞质基质,A正确;
B、O2浓度低于20%时,30 ℃和35 ℃两曲线重合在一起,说明此O2浓度下两温度对有氧呼吸速率影响不大,B正确;
C、由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度在20 ℃和35 ℃之间,C错误;
D、b、c两点的自变量是温度和氧气浓度,由题图可知,与c点相比,b点温度高、氧气浓度大,有氧呼吸强度大,说明限制c点有氧呼吸速率的因素是氧气浓度和温度,D正确。
故选C。
8.细胞呼吸为细胞的生命活动提供了能量。下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.细胞呼吸分解有机物释放的能量大部分用于细胞代谢
B.蓝藻不含线粒体,因而不能进行有氧呼吸
C.无氧环境下,酵母菌细胞中参与有氧呼吸的酶失活
D.一定条件下,有些生物体内能同时进行两种类型的细胞呼吸
【答案】D
【分析】1、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳和水或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。细胞呼吸的方式有有氧呼吸与无氧呼吸。酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2、水和大量的能量,在无氧条件下酵母菌通过细胞呼吸产生酒精、少量的CO2和少量的能量。
2、对于真核细胞来讲,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,主要场所是线粒体(第二、三阶段在线粒体中进行,大量能量也是在线粒体中生成的);原核生物(如硝化细菌)虽然没有线粒体,但也可进行有氧呼吸,场所是细胞质基质。所以一种生物能否进行有氧呼吸,不在于其是否含有线粒体,而在于其体内是否含有与有氧呼吸有关的酶。若真核细胞中没有线粒体,如寄生在肠道内的蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等都不能进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸。
【详解】A、细胞呼吸分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失,A错误;
B、蓝藻为原核生物,无线粒体,但有与有氧呼吸有关的酶,所以可以进行有氧呼吸,B错误;
C、无氧环境下,酵母菌进行无氧呼吸,但与有氧呼吸有关的酶并没有失活,若环境中氧气浓度升高,酵母菌可以进行有氧呼吸,C错误;
D、人在剧烈运动时,体内能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,D正确。
故选D。
9.细胞内葡萄糖分解为丙酮酸的过程( )
A.不产生CO2B.必须在有O2条件下进行
C.在线粒体内进行D.反应速度不受温度影响
【答案】A
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与;第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量;第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,不产生CO2,A正确;
B、葡萄糖分解为丙酮酸的过程不需要氧气,B错误;
C、葡萄糖分解为丙酮酸为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,C错误;
D、细胞内葡萄糖分解为丙酮酸的过程需要酶的催化,而酶的活性受温度影响,D错误。
故选A。
10.下图表示苹果果实在一段时间内,随着环境中O2浓度的提高,其O2吸收量和CO2释放量的曲线。下列表述正确的是( )
A.当O2浓度为b时,果实不进行无氧呼吸
B.当O2浓度为b时,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等
C.当O2浓度为a时,不利于果实储存
D.保存干种子的条件是无氧、零下低温、干燥
【答案】A
【分析】呼吸方式的判断:①若只产生CO2,不消耗O2,则只进行无氧呼吸(图中0点)。②若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多,则两种呼吸同时存在(图中0b段)。③若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等,则只进行有氧呼吸(图中b点以后)。
【详解】A、氧气浓度为b时,氧气吸收量与二氧化碳释放量相等,细胞只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,A正确;
B、氧气浓度为b时,二氧化碳均为有氧呼吸释放的,二者释放的CO2不相等,B错误;
C、氧气浓度为a时,CO2的总释放量最低,表示总的呼吸作用强度最弱,利于果实储存,C错误;
D、保存干种子的条件是低氧、零上低温、干燥,D错误。
故选A。
11.已知新生的植物组织呼吸速率较高,可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料,而成熟的组织呼吸速率较低,有利于降低有机物的消耗。为满足人类的生产需求,可以改变环境条件影响植物组织的呼吸强度。下列调节呼吸强度的措施中恰当的是( )
A.种植蔬菜的温室大棚,夜间应适当提高温度
B.松土提高根部O2浓度,有利于植物吸收土壤中的无机盐离子
C.在种子有机物的快速积累期,应维持持续的低温条件来避免有机物消耗
D.地窖储存的水果,最好置于无氧的环境
【答案】B
【分析】常见细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、种植蔬菜的温室大棚,夜间应适当降低温度来抑制呼吸作用,以减少有机物的消耗,A错误;
B、松土提高根部O2浓度,可促进植物的根系进行有氧呼吸,从而促进根通过主动运输吸收更多的土壤中的无机盐,B正确;
C、新生的植物组织呼吸速率较高,快速积累期时可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料,所以在种子有机物的快速积累期,要加快呼吸速率,因此不能创设低温条件,C错误;
D、蔬菜和水果贮藏保鲜时的条件:零上低温(抑制酶的活性)、低氧(抑制无氧呼吸)、适宜的湿度(保证水果、蔬菜中水分的充足),所以地窖储存的水果,最好置于零上低温、低氧的环境,D错误。
故选B。
12.“自身酿酒综合征”是一种罕见疾病。患者即便滴酒不沾,但进食富含碳水化合物的食物后,也会像醉酒一样。过去一些病例表明,这种疾病往往由肠道菌群发酵引起,酵母菌也会起到推波助澜的作用。结合上述材料,下列叙述错误的是( )
A.酵母菌发酵产酒精的过程中,葡萄糖中的大部分能量未以热能形式释放出去
B.肠道中酵母菌发酵产生酒精过程中合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能
C.患者在饮食方面减少面食的摄入,可有效减少酒精的产生
D.工业上利用酵母菌酿酒时,装置内留有一定空间,有利于酵母菌大量繁殖
【答案】B
【分析】酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,在有氧条件下可以将葡萄糖彻底分解成CO2和H2O,并释放大量能量;在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和CO2,并释放少量能量。
【详解】A、酵母菌发酵产酒精的过程中,葡萄糖中的大部分能量以酒精的形式储存,未以热能形式释放出去,A正确;
B、肠道中酵母菌发酵产生酒精过程中合成ATP的能量来自葡萄糖的分解,B错误;
C、由于面食主要含有糖类,患者在饮食方面减少面食的摄入,可有效减少酵母菌酒精发酵,C正确;
D、工业上利用酵母菌酿酒时,装置内留有一定空间,含有一定的氧气,有利于酵母菌在有氧条件下,有氧呼吸大量繁殖,D正确。
故选B。
13.生物体中的不同物质之间可以相互转化以适应不同的功能。下列转化不可能发生的是( )
A.结合水与自由水在细胞不同的生命历程中可以相互转化
B.化合物形式的无机盐可以与离子形式的无机盐相互转化
C.酵母菌的有氧呼吸产物和无氧呼吸产物可直接发生转化
D.单糖、二糖和多糖之间在生物体内都可以彼此相互转化
【答案】C
【分析】1、细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,反之亦然。
2、细胞中的无机盐:(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。(2)无机盐的生物功能:a、复杂化合物的组成成分:如镁离子是组成叶绿素的重要成分。b、维持正常的生命活动:如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
【详解】A、结合水与自由水的比值决定了细胞的代谢程度,在细胞不同的生命历程中可以相互转化,A正确;
B、细胞中的无机盐大多以离子形式存在,少数无机盐离子与有机化合物结合,如亚铁离子与血红蛋白结合,镁离子与叶绿素结合,这些化合物可以形成和分解,B正确;
C、酵母菌是兼性厌氧菌,有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物是酒精和CO2,通常情况下,产物直接排出体内,不能直接发生转化,C错误;
D、在消化道中多糖可以分解成二糖和单糖,单糖也可以脱水缩合形成二糖和多糖,D正确。
故选C。
14.荔浦芋头以个大、皮薄、味香、口感滑腻著称,是中国国家地理标志产品的代表。芋头储存不当会产生乳酸,芋头进行无氧呼吸的过程不涉及( )
A.产生CO2B.释放能量
C.产生 NADHD.生成 ATP
【答案】A
【分析】1.有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2.无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、芋头储存不当会产生乳酸,说明芋头进行无氧呼吸的过程中会产生乳酸,但不会产生产生CO2,符合题意,A正确;
B、芋头细胞无氧呼吸过程中会释放少量的能量,不符合题意,B错误;
C、无氧呼吸过程的第一阶段会产生 NADH,芋头细胞无氧呼吸也不例外,不符合题意,C错误;
D、芋头细胞无氧呼吸过程中会产生少量的 ATP,不符合题意,D错误。
故选A。
15.细胞呼吸的方式及过程:
(1)有氧呼吸:
①有氧呼吸场所: 和 (主要)。 线粒体结构: 层膜, 形成嵴,扩大了膜面积。 内膜和线粒体基质中含有与 有关的酶。线粒体 基质中还含有少量 、 和 。
②有氧呼吸:指的是 。
(2)有氧呼吸过程
③)总反应式:
(2)无氧呼吸指 。
①过程:无氧呼吸的全过程可概括地分为两个阶段,这两个阶段需要 的催化,但都发生在 中。
第一阶段与有氧呼吸第一阶段 ,第二阶段是 在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化下,分解 ,或转化成 。无氧呼吸只在 阶段释放出少量能量,底物中的大部分能量存留在 中。
②)反应式:
高等植物水淹、酵母菌缺氧:
马铃薯块茎、 、 、 缺氧:
【答案】 细胞质基质 线粒体 双 内膜折叠 有氧呼吸 DNA RNA 核糖体 细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程 葡萄糖―→丙酮酸+少量[H] 丙酮酸+H2O―→CO2+[H] O2+[H]―→H2O 少量能量 少量能量 大量能量 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 C6H12O6+6H2O+6O2─酶→ 6CO2+12H2O+能量 在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程 酶 细胞质基质 相同 丙酮酸 酒精和CO2 乳酸 第一阶段阶 酒精或乳酸 C 6 H 12 O 6 ─酶→2C 2 H 5 OH+2CO 2 +少量能量 甜菜块根 玉米胚 骨骼肌 C 6 H 12 O 6 ─酶→2C 3 H 6 O 3 +少量能量
【解析】略
16.回答下列问题:
(1)物质浓度
①自由扩散时运输速率与物质浓度呈 相关,而协助扩散和主动运输由于有 蛋白的参与,有饱和点 的出现。
②载体蛋白的两大特点。
具有特异性:不同物质的载体蛋白 ,不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也 。
具有饱和性:当细胞膜上的载体蛋白达到 时,细胞吸收该运载物质的速率 随物质浓度的增大而增大。
(2)氧气浓度
①由于自由扩散和协助扩散 需要消耗能量,因此其运输速率与氧气浓度和细胞呼吸强度 。
②有氧呼吸和无氧呼吸都可以为主动运输提供 ,因此,氧气浓度为0时,可由 呼吸为其提供能量,故右图中曲线的起点 在原点。但当以细胞呼吸强度为自变量时,曲线的起始点应在原点。
(3)温度
温度影响物质运输速率时,既与分子的 有关,也与细胞 有关。
同一种植物对不同离子的吸收量不同,取决于膜上不同种类的离子载体蛋白的数量。( )
不同植物对同一种离子的吸收量不同,取决于不同植物的细胞膜上该离子载体蛋白的数量。( )
抑制某载体蛋白活性,只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止,对其他物质运输不影响。( )
胞吞和胞吐只能运输大分子物质或颗粒。( )
【答案】(1) 正 载体 最大值 不同 不同 饱和 不再
(2) 不 无关 能量 无氧 不
(3) 运动 呼吸 正确 正确 正确 错误
【分析】①自由扩散:顺浓度梯度、无需能量和载体蛋白;②协助扩散:顺浓度梯度、需要载体蛋白或通道蛋白、无需能量;③主动运输:逆浓度梯度、需要载体蛋白和能量;④胞吞、胞吐:需要能量。
【详解】(1)①自由扩散的特点是顺浓度运输、不需要载体蛋白的协助、不消耗能量,故自由扩散时运输速率与物质浓度呈正相关。因为协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的参与,因此二者的运输速率与物质浓度的曲线关系图有饱和点最大值的出现。
②载体蛋白的特异性是指不同物质的载体蛋白不同,不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量也不同;载体蛋白具有饱和性,是指当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时,细胞吸收该运载物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
(2)①自由扩散和协助扩散都属于被动运输,不需要消耗能量,而细胞呼吸可提供能量,且氧气浓度会影响有氧呼吸的速率,因此其运输速率与氧气浓度和细胞呼吸强度无关。
②有氧呼吸和无氧呼吸都能产生能量,可以为主动运输提供能量。氧气浓度为0时,只进行无氧呼吸,故可由无氧呼吸为主动运输提供能量,因此右图中曲线的起点不在原点。
(3)由图可知,温度影响物质运输速率时,既与分子的运动有关,也与细胞呼吸有关。
因为载体蛋白具有特异性,因此同一种植物对不同离子的吸收量不同,取决于膜上不同种类的离子载体蛋白的数量。故该说法正确。
因为载体蛋白具有特异性,因此不同植物对同一种离子的吸收量不同,取决于不同植物的细胞膜上该离子载体蛋白的数量。故该说法正确。
因为载体蛋白具有特异性,因此抑制某载体蛋白活性,只会导致以该载体蛋白转运的物质运输停止,对其他物质运输不影响。故该说法正确。
胞吞和胞吐也能运输小分子物质,比如神经递质。故该说法错误。
17.北欧鲫鱼可以在冬季水面冰封、极度缺氧的环境下存活数月之久,研究发现,它们在寒冷、缺氧条件下的代谢过程如图所示. 问答下列问题:
(1)图中能产生ATP的过程有 (填序号),过程①发生的具体场所是 。
(2)肌细胞有氧呼吸的化学反应式是 ,在有氧呼吸过程中产生[H]的具体场所有 。
(3)缺氧条件下,北欧鲫鱼肌细胞和人体肌细胞葡萄糖分解产物不同的直接原因是 。
(4)请设计实验验证北欧鲫鱼在缺氧条件下会产生酒精: 。
【答案】(1) ①② 细胞质基质
(2) C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 细胞质基质、线粒体基质
(3)氧化分解丙酮酸的酶的种类不同
(4)取缺氧条件培养该鱼的水样于一支试管中,向该试管中加入适量的溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液,振荡摇匀,水样会变成灰绿色
【分析】过程①代表产生乳酸的无氧呼吸,过程②代表无氧呼吸第一阶段,过程③代表无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸的场所是细胞质基质。
【详解】(1)过程①代表无氧呼吸,过程②代表无氧呼吸第一阶段,过程③代表无氧呼吸第二阶段,其中过程③不会生成ATP;过程①发生在细胞质基质中。
(2)有氧呼吸的化学反应式是;能量有氧呼吸第一、二阶段可以产生[H],场所分别在细胞质基质、线粒体基质。
(3)北欧鲫鱼肌细胞无氧呼吸产生酒精,而人体肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸,直接原因是二者所含的氧化分解丙酮酸的酶不同。
(4)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生反应,变成灰绿色。
18.如图表示生物体内葡萄糖的代谢过程,其中A、B、C、D代表物质名称,①②③④表示过程,请据图回答:
(1)C代表的物质名称是 ,③过程进行的场所是 ,检测A常用的试剂除了澄清石灰水,另一种是 ,颜色变化是 。
(2)在①②③④过程中,产生能量最多的过程是 (填序号),产生能量最少的是 (填序号)。
(3)在①②③④过程中,可在人体内进行的是 (填序号),可在乳酸菌体内进行的是 (填序号),可在马铃薯块茎内进行的是 (填序号)。
(4)小麦长期被水淹会死亡,其主要原因是根无氧呼吸产生 ,会导致小麦烂根,其具体的反应式是 。
【答案】(1) 丙酮酸和[H] 细胞质基质 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄
(2) ② ③④
(3) ①②④ ①④ ①④
(4) 酒精和二氧化碳
【分析】根据题意和图示分析可知:①③、①④表示两种无氧呼吸方式,①②是有氧呼吸方式;①是葡萄糖酵解形成丙酮酸的阶段,发生在细胞质基质中,③、④是无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中;②是有氧呼吸的第二、三阶段,发生在线粒体中;A和B都表示二氧化碳,C表示丙酮酸,D表示乳酸。
【详解】(1)根据以上分析可知,图中C表示丙酮酸和[H];③是无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中;根据以上分析可知,A表示二氧化碳,检测二氧化碳的试剂除了澄清石灰水,检测二氧化碳还可以用溴麝香草酚蓝水溶液,颜色变化为由蓝变绿再变黄。
(2)在有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段中,有氧呼吸第三阶段产生的能量最多,即图中的②过程,无氧呼吸的第二阶段无能量产生,即图中的③④过程产生的能量最少。
(3)人体细胞可以进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,因此图中可以在人体细胞中进行的是①②④;乳酸菌是厌氧菌,只能进行产生乳酸的无氧呼吸,即图中的①④;马铃薯块茎内进行的是产生乳酸的无氧呼吸,即图中的①④。
(4)小麦细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳;其具体的反应式是:
【点睛】解答本题的关键是掌握有氧呼吸和两种无氧呼吸的详细过程,进而分析和判断图中各个数字代表的呼吸作用类型和字母代表的化合物种类。
19.油菜种子成熟过程中淀粉、脂肪和还原糖含量变化如图A所示。将储藏的油料种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重,其中干重的变化如图B所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.图A中,推测甲、乙、丙物质依次是还原糖、淀粉和脂肪
B.图B中,油料种子从第2d到第7d干重增加主要与O元素有关
C.油菜种子成熟过程中主要能源物质是脂肪
D.与小麦种子相比,油菜种子播种时要适当浅播(种子表面覆盖土层较薄)
【答案】C
【分析】题图分析:
图A:图A表示油菜种子成熟过程中淀粉、脂肪和还原糖含量变化,油菜种子含脂肪量比较高,所以在种子成熟过程中,植物光合作用产生的糖类物质转化成脂肪储存起来。因此,曲线丙代表脂肪含量变化。
图B:图B表示油料种子在黑暗条件下萌发时干重的变化,油料种子萌发时储存的脂肪要转化成葡萄糖来供细胞氧化分解产生能量,脂肪要经水解再转化,其中水解过程有水能与,使产生的有机物的总重量大于原来的脂肪的总重量,且开始时水解速率大于呼吸速率。萌发后期脂肪减少,葡萄糖增多,使水解速率小于呼吸速率,所以种子萌发时,干重先增加后减小。
【详解】A、油菜种子储存能量的物质是脂肪,在种子成熟过程中,糖类不断转化成脂肪储存起来,故淀粉与还原糖的含量逐渐减少,脂肪的含量逐渐增加。种子成熟过程中淀粉转化成还原糖,再由还原糖转化成脂肪,淀粉下降速度比还原糖快,还原糖的含量大于淀粉含量。综上分析推测甲、乙、丙物质依次是还原糖、淀粉和脂肪,A正确;
B、图B是油料种子萌发时干重变化,在从第2d到第7d这段时间内,种子中发生储存性有机物的水解,产生小分子有机物,干重增加的重量主要是水,所以这段时间干重的增加主要与O元素有关,B正确;
C、油菜种子成熟过程中最主要的能源物质是糖类,C错误;
D、小麦种子中淀粉含量高,油菜种子中脂肪含量高。脂肪中氢的比例高,氧的比例低,种子有氧呼吸会消耗更多的氧气,浅播时氧气供应充足。故与小麦种子相比,油菜种子播种时要适当浅播(种子表面覆盖土层较薄),D正确。
故选C。
20.糖酵解是葡萄糖分解产生丙酮酸的过程,下列叙述错误的是( )
A.降温时,催化糖酵解的酶活性可被抑制
B.糖酵解过程分别发生在细胞质基质、线粒体基质
C.糖酵解过程产生的NADH可以和氧气反应生成水
D.仅依赖糖酵解途径供应能量生成ATP的组织细胞有牛成熟的红细胞等
【答案】B
【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种:
1、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段场所是细胞质基质,葡萄糖在酶的作用下分解生成丙酮酸、NADH和少量能量;第二阶段场所是线粒体基质,丙酮酸和水在酶的作用下反应生成CO2、NADH和少量能量;第三阶段场所是线粒体内膜,NADH和O2在酶的作用下反应生成水和大量能量。
2、无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸相同;第二阶段反应场所是细胞质基质,丙酮酸和NADH在酶的作用下生成酒精和CO2或乳酸。
【详解】A、温度会影响酶的活性,降温时,催化糖酵解的酶活性可能会被抑制,A正确;
B、由“糖酵解是葡萄糖分解产生丙酮酸的过程”可知,糖酵解是指细胞呼吸的第一阶段,发生的场所是细胞质基质,B错误;
C、在有氧呼吸中,糖酵解和第二阶段产生的NADH都可以和氧气反应生成水,C正确;
D、无氧呼吸中第一阶段产生少量能量,第二阶段不产生能量,牛成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器,只能进行无氧呼吸,仅依赖糖酵解途径供应能量生成ATP,D正确。
故选B。
21.下图为细胞呼吸过程的某一环节。研究发现,在线粒体内膜两侧存在H﹢浓度差时,H﹢顺浓度经ATP合酶转移时驱动ATP的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.图示过程为有氧呼吸第三阶段
B.ATP合酶同时具有运输和催化功能
C.图中的NADH都来源于丙酮酸在线粒体基质中的分解
D.若线粒体内膜结构遭到破坏,ATP的合成效率会降低
【答案】C
【分析】 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、图示过程是[H]与氧气结合生成水的过程,表示有氧呼吸第三阶段,A正确;
B、由题可知,ATP合酶同时具有运输H﹢和催化ATP合成的功能,B正确;
C、NADH在细胞质基质中葡萄糖分解为丙酮酸的过程中也能合成,C错误;
D、若线粒体内膜结构遭到破坏,膜两侧H﹢浓度差会减小,ATP的合成效率会降低,D正确。
故选C。
22.将新鲜、等量且足量的苹果果肉分别置于不同O2浓度的密闭容器中,其他条件相同且适宜,1小时后测定的O2吸收量和CO2释放量如表所示。下列分析正确的是( )
A.O2浓度为0时,苹果果肉细胞只进行无氧呼吸,并因乳酸生成而有酸味
B.O2浓度为3%时,苹果果肉细胞产生酒精的速率最大
C.当密闭容器中O2浓度达到20%后,苹果果肉细胞才只进行有氧呼吸
D.随着O2浓度的不断增高,苹果果肉细胞对O2的消耗量增加随后保持不变
【答案】D
【分析】题表分析:分析表格可知,当氧气浓度大于或等于5%时,氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,说明细胞只进行有氧呼吸;小于5%时二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸;当氧气浓度为0时,只进行无氧呼吸。
【详解】A、O2浓度为0时,细胞只进行无氧呼吸,但据表格所知,此时有CO2释放,说明苹果果肉细胞进行无氧呼吸时产生酒精和CO2,A错误;
B、O2浓度为0时,苹果果肉细胞只进行无氧呼吸,无氧呼吸释放的二氧化碳最多,此时产生酒精的速率也最大,B错误;
C、当密闭容器中O2浓度达到5%时,苹果果肉细胞中O2吸收量和CO2释放量相等,说明此时细胞就只进行有氧呼吸了,C错误;
D、随着O2浓度的不断增高,苹果果肉细胞对O2的消耗量先逐渐增大,当O2浓度达到20%后,O2浓度增大,O2吸收量保持不变,所以随着O2浓度的不断增高,苹果果肉细胞对O2的消耗量增加随后保持不变,D正确。
故选D。
23.为了参加重要滑雪比赛,一队初学者进行了3个月高山滑雪集训,成绩明显提升,而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度,结果如图所示。与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内( )
A.消耗葡萄糖的量不变
B.有氧呼吸和无氧呼吸的强度均有提高
C.所消耗ATP的量不变
D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少
【答案】D
【分析】人体细胞有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸产生乳酸;据图分析,集训后乳酸浓度增大,说明无氧呼吸增强。
【详解】AC、滑雪过程中,受训者耗能增多,消耗ATP的量增多,故消耗的葡萄糖的量增多,AC错误;
B、人体无氧呼吸的产物是乳酸,分体题图可知,与集训前相比,集训后受训者血浆中乳酸浓度增加,由此可知,与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,但据无法推知有氧呼吸也增强,B错误;
D、消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸,而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少,D正确。
故选D。
24.下列中的甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化(假设呼吸底物只有葡萄糖)。下列叙述错误的是( )
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点,无氧呼吸速率最大
B.甲图中氧浓度为b时,若CO2释放量为8ml和O2吸收量为4ml,此时有氧呼吸占优势,消耗葡萄糖相对较多
C.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
D.甲图的c浓度和乙图中的C点对应氧气浓度是最适合储藏苹果的氧浓度
【答案】B
【分析】有氧呼吸的概念:细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量能量的过程。
【详解】A、分析题图可知,甲图中氧浓度为a时,氧气吸收量是0,乙图中的A点氧浓度为0,表示苹果组织细胞进行无氧呼吸,A正确;
B、甲图中氧浓度为b时,若CO2释放量为8ml和O2吸收量为4 ml,由于1ml葡萄糖无氧呼吸产生2ml二氧化碳,1ml葡萄糖有氧呼吸释放6ml二氧化碳,因此无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的量之比是2:4/6=3:1,即无氧呼吸占优势,B错误;
C、据图分析,氧气浓度为d时,氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,此时细胞只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,没有酒精产生,C正确;
D、甲图氧浓度为c和乙图的C点时,二氧化碳释放量最少,细胞呼吸的总量最低,有机物消耗最少,是适合储藏苹果的氧浓度,D正确。
故选B。
25.图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程,其中a–c表示相关反应阶段,甲乙表示相应物质;图2表示某装置中氧气浓度对小麦种子二氧化碳释放量的影响。下列有关表述正确的是( )
A.图1中甲表示二氧化碳,乙表示水
B.[H]叫还原型辅酶Ⅱ,是一种活泼的还原剂
C.图2中影响A点高度的环境因素主要是温度
D.图2中B点后二氧化碳释放量增加的原因是小麦种子只进行了有氧呼吸
【答案】C
【分析】1、分析图1,a表示有氧呼吸第一阶段,b表示有氧呼吸第二阶段,c表示有氧呼吸第三阶段,物质甲表示H2O,物质乙表示CO2;
2、分析图2,当氧浓度为0时,小麦种子只进行无氧呼吸,当氧浓度逐渐上升,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸加快。
【详解】A、据图可知,c表示有氧呼吸第三阶段,这一阶段产生的物质甲表示H2O,b表示有氧呼吸第二阶段,这一阶段产生的物质乙表示CO2,A错误;
B、[H]是指还原型辅酶Ⅰ即NADH,是一种还原剂,B错误;
C、图2中A点时,小麦种子进行无氧呼吸,此时影响A点位置高低的主要环境因素是温度(通过影响酶的活性而影响),C正确;
D、B点以后,CO2释放量增加,主要原因是随着氧浓度增加,有氧呼吸逐渐增强,释放的二氧化碳增加,D错误。
故选C。
26.无氧运动过程中氧气摄入量极低,导致肌肉疲劳不能持久,越来越多的人开始注重慢跑等有氧运动。有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。下列关于人进行无氧运动和有氧运动的叙述,正确的是( )
A.有氧运动中,有机物分解释放的能量大部分储存在ATP中
B.无氧运动中,细胞中的有机物不能氧化分解会导致无ATP产生
C.与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高
D.有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H],同时释放少量能量,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸与水反应产生二氧化碳和[H],同时释放少量能量,发生在线粒体基质中,第三阶段是[H]与氧气生成水,释放大量能量的过程,发生在线粒体内膜上。
2、无氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H],同时释放少量能量,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和[H]在不同酶的作用下形成乳酸或者是酒精和二氧化碳,发生在细胞质基质中。
【详解】A、有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中,绝大多数以热能形式散失,A错误;
B、无氧呼吸过程中第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,有少量ATP合成,B错误;
C、无氧呼吸有机物中的能量不能彻底氧化分解,所以与无氧运动相比,机体有氧运动过程中的能量利用率更高,C正确;
D、提倡慢跑等有氧运动,原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,积累大量的乳酸,会使肌肉产生酸胀乏力的感觉,无氧呼吸不产生二氧化碳,D错误。
故选C。
27.已知新生的植物组织呼吸速率较高,可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料,而成熟的组织呼吸速率较低,有利于降低有机物的消耗。为满足人类的生产需求,可以改变环境条件影响植物组织的呼吸强度。下列调节呼吸强度的措施中不恰当的是( )
A.地窖储存的水果,最好置于低氧的环境
B.在种子有机物的快速积累期,应创设低温条件
C.种植蔬菜的温室大棚,夜间应适当升高CO2浓度
D.当土壤板结时,应及时松土提高根部O2浓度
【答案】B
【分析】细胞呼吸原理的应用:1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、蔬菜和水果贮藏保鲜时的条件:零上低温(抑制酶的活性)、低氧(抑制无氧呼吸)、适宜的湿度(保证水果、蔬菜中水分的充足),所以地窖储存的水果,最好置于低氧的环境,A正确;
B、呼吸速率较高利于糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料,在种子有机物的快速积累期,应创设适当高温条件,以利于种子的形成,B错误;
C、种植蔬菜的温室大棚,白天应适当升高温度和CO2浓度,夜间应适当降低温度和升高二氧化碳浓度可抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,C正确;
D、当土壤板结时,应及时松土提高根部O2浓度,促进植物的根系进行有氧呼吸,从而促进其更多地吸收土壤中的无机盐,D正确。
故选B。
28.如图为葡萄糖在细胞内氧化分解的途径,X、Y表示物质,①②③④⑤表示过程,下列有关叙述错误的是( )
A.X为O2,Y为CO2
B.④和⑤在无氧条件下进行
C.①②③过程都能产生ATP
D.破伤风杆菌可进行①②③④⑤过程
【答案】D
【分析】题图分析:①为有氧呼吸第一阶段,②为有氧呼吸第二阶段,③为有氧呼吸第三阶段;④⑤为无氧呼吸的第二阶段,即①②③为有氧呼吸,①④为无氧呼吸产生乳酸的反应;①⑤为无氧呼吸产生酒精的反应。
【详解】A、在有氧呼吸的第三阶段,X与[H] 结合产生水,故X为O2,在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸和水反应生成[H] 和二氧化碳,故Y为CO2,A正确;
B、④和⑤为无氧呼吸的第二阶段,在无氧条件下进行,B正确;
C、①②③过程为有氧呼吸的三个阶段,都能产生ATP,其中第③阶段产生的ATP最多,C正确;
D、破伤风杆菌为厌氧型微生物,不可进行有氧呼吸过程(②③过程不能进行),D错误。
故选D。
29.下图是一种可测定呼吸强度的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三套装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀):下列有关说法正确的是( )
A.玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
B.A、B两试管有色液滴左移的速率一样
C.一段较短时间后,玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为hc>hB>hA
D.当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数Tc最低
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:三个装置中产生的CO2都被NaOH溶液吸收,因此装置中会因O2的消耗,而导致气压的下降,所以液滴会向左移动,液滴向左移动的距离,表示有氧呼吸消耗的氧气量的多少。花生是油料作物种子,其中含脂肪较多,小麦等谷类种子含淀粉多,脂肪的H、C大于淀粉的H、C,消耗同质量的有机物,H、C值大的物质需氧量大,种子萌发时,呼吸作用(主要是有氧呼吸)增强,释放的能量多,因此油料作物种子(花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(小麦)萌发时的需氧量多,释放的能量也多。当种子中的有机物消耗完毕后,温度计读数最高的是TC。
【详解】A、氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,因此A、B两试管有色液滴移动是因为装置中O2体积变化引起的,A错误;
B、A与B的差别在于消毒与否,B种子未消毒(存在微生物的呼吸作用),在单位时间内,呼吸作用强度大于A消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收,所以B中消耗的氧气多,内外的压强差大,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA,B错误;
C、由B选项可知,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA;B与C的差别在于种子所含主要物质的不同,相同质量的糖与相同质量的脂肪相比,耗氧量要小,所以B中消耗的氧气比C少,内外的压强差小,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB小于Vc,所以一段时间后,玻璃管中的有色液滴移动的距离 hC>hB>hA,C正确;
D、B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度大于A,消耗的氧气多释放的能量多,B温度计读数比A种子高;相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比,耗氧量要小释放的能量少,B温度计读数比C种子低,因此温度计读数TC最高,D错误。
故选C。
30.下图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解。请根据图回答下面的问题:
(1)图2中表示有氧呼吸的全过程是 (填标号),发生的场所在 ,产生[H]最多的过程是 (填标号)。
(2)图2中产生的H218O含有放射性,其放射性来自于反应物中的 ,过程①进行的场所为 。
(3)人在剧烈运动后感到肌肉酸痛,是因为人的骨骼肌细胞进行了 (填标号)反应。
(4)图1表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。在 点最适于储存水果蔬菜,主要原因是 。相对低温条件也利于储存果实,主要原因是 。
(5)图1中的P点以后,细胞呼吸的总反应式为 。
【答案】(1) ①④⑤ 细胞质基质和线粒体 ④
(2) 氧气 细胞质基质
(3)①③
(4) C 该点总呼吸速率最低,有利于减少有机物的消耗 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性
(5)C6H12O6 + 6O2 + 6H2O6CO2 + 12H2O + 能量
【分析】分析图2可知:①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,②表示酒精发酵的第二阶段,③表示乳酸发酵的第二阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段,⑤表示有氧呼吸的第三阶段。
【详解】(1)在图2中,过程①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,过程②③均表示无氧呼吸的第二阶段,过程④为有氧呼吸的第二阶段,⑤为有氧呼吸的第三阶段,在线粒体内膜上完成,故表示有氧呼吸的全过程是①④⑤,发生的场所是细胞质基质和线粒体;产生[H]最多的过程是④有氧呼吸的第二阶段。
(2)有氧呼吸的第三阶段,在线粒体内膜上完成,其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O,并释放大量的能量,因此图2中产生的H218O含有的放射性来自于反应物中的氧气。过程①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质。
(3)人在剧烈运动后感到肌肉酸痛,是因为氧气供应不足,部分骨骼肌细胞进行了①③过程所示的无氧呼吸,产生的乳酸积累所致。
(4)在图1中的C点,CO2的释放量最少,此时细胞呼吸最弱,有机物的消耗最少,最适于储存水果蔬菜;由于低温降低了细胞呼吸相关酶的活性,使有机物消耗减少,因此相对低温条件也利于储存果实。
(5)图1中的P点以后,CO2释放量等于氧气的吸收量,说明细胞只进行有氧呼吸,总反应式为C6H12O6 + 6O2 + 6H2O6CO2 + 12H2O + 能量。
31.某实验小组为研究酵母菌的细胞呼吸,按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,请结合实验结果进行分析,回答有关问题:
(1)丙、丁组中酵母菌细胞呼吸第一阶段反应完全相同,该反应变化是 。
(2)甲、乙、丙、丁四组中能产生CO2的有 ;可以用 作为检测产生CO2多少的指标。
(3)丁组的氧气消耗量 (填“大于”“小于”或“等于”)乙组。丁组能量转换率与丙组 (填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)1 ml葡萄糖分解成2 ml丙酮酸,产生少量的[H],并且释放少量能量
(2) 甲、乙、丙、丁 石灰水浑浊程度(或溴麝香草酚蓝溶液变成黄绿色的时间长短)
(3) 大于 不同
【分析】无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
【详解】(1)丙组研究的酵母菌无氧呼吸,丁组研究的酵母菌有氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同,都是1 ml葡萄糖分解成2 ml丙酮酸,产生少量的[H],并且释放少量能量。
(2)甲组酵母菌可进行完整的无氧呼吸过程,乙组酵母菌可进行微弱的有氧呼吸,丙、丁组中的酵母菌分别进行无氧呼吸和有氧呼吸,因而甲、乙、丙、丁四组均能产生CO2;检测CO2释放的多少时可以用石灰水浑浊程度(或溴麝香草酚蓝溶液变成黄绿色的时间长短)作为观察指标。
(3)乙组细胞结构不完整,故丁组的氧气消耗量大于乙组。丁组酵母菌进行有氧呼吸,丙组酵母菌进行无氧呼吸,前者的能量转换率大于后者
32.图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图2所示。回答问题:
(1)图1中催化反应②和④的酶分别位于 中。
(2)图1中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中E为 ,④过程为有氧呼吸的第二阶段,其中物质A、B分别是 ,③发生的场所是 。
(3)图2当氧浓度为a时,酒精产生量与CO2产生量相等,说明此时只进行 呼吸,当氧浓度为b时,产生CO2的量多于酒精的量,说明酵母菌还进行了有氧呼吸,当氧浓度为d时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行 呼吸。
(4)图2当氧浓度为c时,产生6ml酒精的同时会产生6mlCO2,需要消耗3ml葡萄糖,剩余的9mlCO2来自有氧呼吸,需消耗 ml葡萄糖,因此用于酵母菌酒精发酵的葡萄糖占比为 。
【答案】(1)细胞质基质和线粒体基质
(2) 酒精 丙酮酸和CO2 线粒体内膜
(3) 无氧 有氧
(4) 1.5 2/3
【分析】1、分析图1:①表示细胞呼吸的第一阶段;②表示无氧呼吸的第二阶段;③表示有氧呼吸的第三阶段;④表示有氧呼吸的第二阶段;A为丙酮酸,B为二氧化碳,C为[H],D为氧气,E为无氧呼吸产物—酒精。
2、分析图2:a点酒精和二氧化碳的产生量相等,说明此时只进行无氧呼吸;d点酒精的产生量为0,此点之后只进行有氧呼吸,即ad两点之间同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
【详解】(1)分析图解可知,图1中②表示无氧呼吸的第二阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段,故催化反应②和④的酶分别位于细胞质基质和线粒体基质中。
(2)图1中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,即无氧呼吸中的酒精发酵,其中E为酒精,④过程为有氧呼吸的第二阶段,其中物质A为丙酮酸,B为二氧化碳;③表示有氧呼吸的第三阶段,发生的场所是线粒体内膜。
(3)图2当氧浓度为a时,酒精产生量与CO2产生量相等,说明此时只进行无氧呼吸;当氧浓度为b时,产生CO2的量多于酒精的量,说明酵母菌还进行了有氧呼吸,当氧浓度为d时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸。
(4)图2当氧浓度为c时,产生6ml酒精的同时会产生6mlCO2,需要消耗3ml葡萄糖,剩余的9mlCO2来自有氧呼吸,根据有氧呼吸反应式中的葡萄糖:二氧化碳=1:6的比例可知,有氧呼吸需消耗9÷6=1.5ml葡萄糖,因此消耗的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵的占3÷(3+1.5)=2/3 。
【点睛】本题考查细胞呼吸的过程及意义,要求考生识记细胞呼吸的具体过程、场所及产物,能准确判断图1中各过程及物质的名称;能正确分析细胞呼吸熵的测定过程。
33.下图中图甲表示真核生物细胞呼吸的过程,图中a~d各表示某种物质,①~⑤各表示某一代谢过程;图乙为表示某植物器官在不同氧浓度下的CO2释放量和O2吸收量的变化。据图回答:
(1)图甲中物质b与物质 (“a”或“c”或“d”)表示相同的物质。
(2)某同学参加了体能测试以后,腿部肌肉感到酸痛,这是由于部分肌细胞进行了上述代谢过程中的①和 (填数字序号)。上述过程中,细胞产生ATP最多的代谢过程是 (填数字序号)。
(3)据乙图分析随着氧浓度的增大,达到图乙中 点对应的氧浓度时只进行有氧呼吸。若图乙的器官是某种子,则储存该种子最合适的氧气浓度是图中 点对应的浓度,原因是 。
【答案】(1)c
(2) ⑤
③
(3) C B 此时种子的细胞呼吸总量最低
【分析】由图甲可知,a为C3H4O3(丙酮酸),b为 H2O(水),c为H2O(水),d为CO2(二氧化碳);①表示有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,②表示有氧呼吸第二阶段,③表示有氧呼吸第三阶段,④表示生成酒精的无氧呼吸第二阶段,⑤表示生成乳酸的无氧呼吸第二阶段。
【详解】(1)图甲中物质b为 H2O(水),与物质c表示相同的物质都是水。
(2)体能测试中氧气供应不足,部分肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,导致肌肉感到酸痛,生成乳酸的无氧呼吸过程即①⑤;细胞提供能量最多的代谢过程是③,③为有氧呼吸第三阶段,氧气和[H]结合,产生水,释放大量能量。
(3)C点是CO2释放量与O2吸收量曲线的相交点,此点所对应的氧浓度下只进行有氧呼吸;若图乙的器官是某种子,则储存该种子最合适的氧气浓度是图中B点对应的浓度,原因是在B点所对应的氧浓度下种子的细胞呼吸释放的 CO2量最少,细胞呼吸作用弱,有机物消耗最少。
35.图甲、图乙是探究酵母菌细胞呼吸方式实验的装置图,回答下列问题。
(1)装置甲可以探究酵母菌的 呼吸,甲装置中,NaOH溶液的作用是 。装置乙可以探究酵母菌的 呼吸。
(2)设计实验
①该实验的自变量是什么?如何设置自变量?
②该实验的因变量是什么?如何检测因变量?请完善下表。
(3)该实验的无关变量有哪些?如何控制无关变量?
(4)该实验有没有对照组?
【答案】(1) 有氧 除去通入A锥形瓶中空气中的CO2,排除空气中CO2对实验结果的影响 无氧
(2) 自变量是有无氧气。有氧条件:用橡皮球(或气泵)充气;无氧条件:装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间 CO2产生的多少 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短 是否有酒精产生 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应,使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色是否变化来确定
(3)无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性等;无关变量应保持相同且适宜
(4)该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组,相互对照
【分析】有氧呼吸的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP,生成少量热能;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP,生成少量热能;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP,生成大量热能。2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在多数植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】(1)装置甲通入了空气,可以探究酵母菌的有氧呼吸过程;NaOH溶液可以吸收空气中的CO2,故作用是除去通入A锥形瓶中空气中的CO2,排除空气中CO2对实验结果的影响。装置乙未通入空气,探究的是酵母菌的无氧呼吸。
(2)该实验的目的是探究酵母菌细胞呼吸的方式,酵母菌是兼性厌氧型的生物,即可进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,故自变量是有无氧气。该实验的有氧条件是用橡皮球(或气泵)充气,无氧条件需要装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间。有氧呼吸比无氧呼吸产生的CO2多,无氧呼吸可产生酒精,故实验的因变量是CO2产生的多少与是否有酒精产生;CO2的多少可通过澄清石灰水的混浊程度来检测,也可以通过溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短来检测;橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应,使溶液变成灰绿色,可通过观察溶液颜色是否变化来确定是否有酒精生成。
(3)无关变量是对实验结果可能存在影响,而我们不研究的变量,需要控制相同且适宜的范围,包括温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性等。
(4)设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。本实验中设置有氧和无氧两种条件,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先未知的,通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响,故该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组,相互对照。
第一阶段
第二阶段
第三阶段
物质变化
产能情况
场所
O2浓度(%)
0
1
2
3
5
7
10
15
20
25
O2吸收量(ml)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释放量(ml)
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
实验材料
取样
处理
分组
含葡萄糖的培养液
供氧情况
适宜浓度酵母菌液
50 mL
破碎细胞
(细胞不完整)
甲
25 mL
75 mL
无氧
乙
25 mL
75 mL
通氧
50 mL
未处理
丙
25 mL
75 mL
无氧
丁
25 mL
75 mL
通氧
因变量
检测方法
澄清石灰水变混浊的程度
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