必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第3节 细胞呼吸的原理和应用当堂检测题

这是一份必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第3节 细胞呼吸的原理和应用当堂检测题，共25页。
基础过关练

题组 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.(2020湖北十堰高一期末)探究酵母菌的呼吸方式的实验中,自变量是( 深度解析 )
A.是否有氧气条件 B.温度
C.是否有酒精产生 D.是否有CO2产生
2.(2021安徽蚌埠高一期末)关于探究酵母菌细胞的呼吸方式的实验的有关说法正确的是( )
A.实验要在黑暗条件下进行,防止产生氧气对呼吸作用产生影响
B.因酵母菌是异养兼性厌氧菌,所以才能成功完成两个对比实验
C.为了使酵母菌有充足的氧气,需要向酵母菌培养液中直接通入空气
D.如果产生的气体使澄清石灰水变混浊,则酵母菌只进行有氧呼吸
3.某同学在试管中研究酵母菌的呼吸作用,实验装置如图所示,BTB为溴麝香草酚蓝溶液。下列相关叙述错误的是( )
A.气泡可能是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物
B.为了酵母菌有充足的能源,葡萄糖溶液的浓度越高越好
C.实验过程中,用温度计测量到溶液的温度升高
D.实验过程中,BTB溶液的颜色由蓝变绿再变黄
4.(2021山东济南高一期末改编)酵母菌是一种异养兼性厌氧菌,它与人类的生活息息相关。为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学进行了相关实验。以下关于该实验的分析错误的是( )
A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B.为了排除杂菌细胞呼吸的影响,培养液可进行煮沸处理
C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中,可证明有酒精产生
D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O2以形成无氧的环境
5.(2021山东济宁嘉祥一中月考)对比实验是科学探究中常用的方法之一。下列有关叙述错误的是( 易错 )
A.探究酵母菌细胞呼吸的方式运用了对比实验
B.对比实验中每个实验组的结果通常都是事先未知的
C.对比实验往往没有对照组,而是设置两个或两个以上的实验组
D.对比实验中因变量可以用多种指标表示,无关变量只需相同即可
6.(2021广东深圳龙岗高三一模节选)某生物兴趣小组欲探究酵母菌细胞的呼吸方式,请完成如下相关实验及其分析。
(1)材料用具:略。
(2)实验步骤:
图1 图2
①如图1,将锥形瓶用注射器反复抽取空气后,夹上弹簧夹备用。
②如图2,吸取25 mL酵母菌培养液,再吸入25 mL锥形瓶中的空气,夹上弹簧夹,编号为A组; ,夹上弹簧夹,编号为B组。
③将A、B两组装置置于25 ℃的环境中,观测注射器内气体体积的变化。一定时间后,在A组气体体积变化前停止培养。
④从A、B两组中各取2 mL酵母菌培养液,分别注入两支洁净的试管中,编号甲、乙。向两试管中分别滴加0.5 mL 溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化: 。然后再分别用溴麝香草酚蓝溶液对两组注射器内气体进行检测,A、B组均由蓝变绿再变黄。
(3)实验分析:
a.上述实验步骤①中反复抽取空气的目的是 。
b.上述实验步骤③中为何在A组气体体积变化前停止培养? 。
(4)实验结论:酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸。
第2课时 细胞呼吸的类型及应用
基础过关练

题组一 有氧呼吸的过程
1.(2021辽宁沈阳二十八中期中)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程的氧原子,则18O转移的途径是( )
A.葡萄糖→丙酮酸→氧
B.葡萄糖→氧→水
C.葡萄糖→丙酮酸→水
D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
2.(2021河北衡水中学高一期末)参与有氧呼吸的[H],是一种简化的表达方式,NAD+和NADH是某些脱氢酶的辅酶,称为辅酶Ⅰ。NAD+是氧化态,NADH是还原态。下列有关说法正确的是( )
A.有氧呼吸三个阶段均产生[H]
B.有氧呼吸第二、第三阶段均消耗[H]
C.有氧呼吸三个阶段均有能量产生
D.有氧呼吸有机物彻底氧化分解的能量均以热能形式释放
3.(2021山西太原期中改编)如图为某真核细胞有氧呼吸的基本流程图,下列相关叙述正确的是( )
A.阶段A发生在线粒体中
B.阶段B等同于有氧呼吸第二阶段,在线粒体内膜上进行
C.阶段C中的能量均储存于ATP中,最终用于各项生命活动
D.物质①为CO2,其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的
4.对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,如图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是( )
A.①②④中能量最多的是①
B.③代表的物质名称是氧气
C.线粒体能完成图示全过程
D.⑥代表的物质是水
5.提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料,向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时,测得氧的消耗量较大;当注入葡萄糖时,测得氧的消耗量较小,同时注入细胞质基质和葡萄糖时,氧的消耗量又较大。下列叙述与实验结果符合的是( 易错 )
A.二氧化碳是在有氧呼吸第三阶段产生的
B.线粒体内能分解丙酮酸,不能分解葡萄糖
C.为保持活性应将提取出的线粒体置于清水中保存
D.水是在细胞质基质中生成的
题组二 比较有氧呼吸与无氧呼吸的过程
6.(2021江苏盐城上冈高级中学期中)下列关于无氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.是细胞呼吸的主要形式
B.高等生物细胞不能进行无氧呼吸
C.释放少量能量
D.与有氧呼吸反应的场所相同
7.(2021福建安溪八中高二月考)比较动物有氧呼吸和无氧呼吸,正确的是( )
A.糖类是有氧呼吸的主要反应底物,但不是无氧呼吸的主要反应底物
B.有氧呼吸产生[H],无氧呼吸也能产生[H]
C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量
D.水是有氧呼吸和无氧呼吸共同的代谢终产物
8.(2021辽宁朝阳建平联考)如图为细胞呼吸的模式图,其中序号表示生理过程。下列相关叙述错误的是( 易错 )
A.乳酸菌细胞中可以发生的过程只有①和⑤
B.④过程和⑤过程都不能产生ATP
C.酵母菌细胞中③过程发生的场所是线粒体内膜
D.有氧呼吸和无氧呼吸是两个完全不同的过程
9.(2021辽宁朝阳二中等校高一期末联考改编)下列有关细胞呼吸的叙述中,正确的是( )
A.种子库中储存的风干种子不进行细胞呼吸
B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C.无氧呼吸第二阶段没有[H]的积累
D.若某污染物抑制了植物有氧呼吸的各个阶段,则对无氧呼吸没有影响
10.(2021山东枣庄八中高一月考)金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天,肌细胞和其他细胞无氧呼吸的产物不同,如图表示金鱼缺氧状态下,细胞中部分代谢途径,已知乳酸可在乳酸脱氢酶的作用下生成丙酮酸,请分析回答:
(1)物质X是 ,由 (元素)组成。
(2)①~⑥过程中有ATP生成的是 (填序号),有[H]产生的过程是 (填序号)。
(3)物质X经过③过程产生酒精,同时还产生 (物质)。
(4)过程②发生的场所是 ,过程⑤发生的场所是 。
(5)金鱼肌细胞与其他细胞无氧呼吸产物不同的原因是 。
(6)在严重缺氧环境中,金鱼肌细胞将乳酸转化为酒精的意义是 。
题组三 细胞呼吸方式的判断
11.在细胞呼吸过程中,若有CO2产生,则下列叙述正确的是( )
A.不一定发生有氧呼吸,但一定有水产生
B.不一定发生无氧呼吸,但一定有能量释放
C.不一定在生物膜上进行,但一定有酒精产生
D.不一定在线粒体中进行,但一定有葡萄糖的消耗
12.(2021辽宁沈阳郊联体联考)不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同。下列对呼吸作用有关的判断不正确的是( )
A.若二氧化碳的释放量少于氧气吸收量,则细胞进行细胞呼吸的底物不只是葡萄糖
B.若二氧化碳的释放量多于氧气吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C.若二氧化碳释放量等于氧气吸收量,则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
D.若既不释放二氧化碳,也不吸收氧气,则说明该细胞已经死亡
题组四 分析影响细胞呼吸的因素及其应用
13.下列有关细胞呼吸及原理的应用,正确的是( 深度解析 )
A.蔬菜瓜果类的保鲜环境,温度和氧气含量越低越好
B.馒头制作过程中,为使其松软可口,应将面团密封后放到温度适宜的地方
C.皮肤破损较深的患者,宜及时到医院注射破伤风抗毒血清
D.为保证人体细胞的有氧呼吸,伤口宜选用透气性好的“创可贴”
14.(2021黑龙江哈师大附中期中)将水果放在密封地窖中,可以保存较长时间,地窖中影响水果代谢的原因是 ( )
A.温度恒定,水果抗虫害能力强
B.温度适宜,水果光合作用旺盛
C.黑暗无光,不易引起早熟
D.CO2浓度增加,抑制水果的呼吸作用
15.(2021山东青岛高一期末)吡唑醚菌酯是巴斯夫公司研发的新型真菌杀菌剂,是一种细胞呼吸抑制剂,只抑制线粒体内膜上由ADP转化为ATP的过程,不影响其他反应。使用该杀菌剂处理真菌细胞后,线粒体会 ( )
A.停止产生ATP B.继续分解丙酮酸
C.停止消耗O2 D.停止产生[H]
16.(2021河北衡水中学高一期末)图示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是( )
A.氧浓度为c时,最适于储藏该植物器官
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的4倍
C.氧浓度为c时,进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.氧浓度为d时,只有有氧呼吸
17.(2021安徽池州一中月考改编)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)。据图分析回答下列问题:
甲 乙
丙
(1)图甲中O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是 。
(2)图乙所示细胞的呼吸方式最可能是 ,如果呼吸强度不能用CO2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。
(3)图丙中YZ∶ZX=3∶1,则有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比是 ;图中粮食、蔬菜水果的仓储所对应的最佳氧浓度为 点。
能力提升练
题组一 综合分析有氧呼吸与无氧呼吸
1.(2021河北保定高碑店一中高一期中,)如图是酵母菌细胞中发生的呼吸作用过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.①过程发生在细胞质基质,M是丙酮酸
B.在有氧和无氧条件下,②过程均有[H]的消耗
C.若N是水,则②过程发生在线粒体且有ATP的生成
D.若N是酒精,则②过程发生在细胞质基质且消耗水
2.(2021北京丰台高一期末,)酵母菌是制作马奶酒的重要发酵(利用的是酵母菌的无氧呼吸)菌种之一,科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。下列叙述中正确的是( )
图1 野生型酵母菌发酵过程中的物质变化
图2 马奶酒酵母菌发酵过程中的物质变化
A.有氧条件下,酵母菌在细胞质基质中将葡萄糖彻底氧化分解
B.无氧条件下,酵母菌将葡萄糖分解为酒精、乳酸和CO2
C.野生型酵母菌发酵先利用葡萄糖、再利用半乳糖
D.马奶酒酵母菌发酵利用葡萄糖和半乳糖,酒精产量较高
3.(2021江西南昌二中月考改编,)生物体利用的主要能源物质有糖类和脂肪,脂肪的氧原子含量较糖类中的少而氢原子多。因此可以用一定时间内生物产生CO2的分子数与消耗O2的分子数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列分析错误的是( )
A.若以部分脂肪作为能源物质,则上述比值会降低
B.富含脂肪的植物种子在萌发期,上述比值可能会低于1
C.健康成年人在剧烈运动的过程中,上述比值会大于1
D.果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值会大于1
4.(2021江苏淮安淮阴中学月考,)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的物质的量如图所示。据图中信息推断,错误的是( )
A.当O2浓度为a时,酵母菌不进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸
B.当O2浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同
C.当O2浓度为c时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.在a、b、c、d不同O2浓度下,细胞都能产生[H]和ATP
5.(2021湖南师大附中月考,)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。关闭活栓后,U形管右侧液面高度变化反映瓶中气体体积变化,实验开始时将右侧液面高度调至参考点,实验中定时记录右侧液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的气体体积变化)。下列有关说法错误的是( )
甲组
乙组
A.甲组右侧液面高度变化,表示的是微生物细胞呼吸时O2的消耗量
B.乙组右侧液面高度变化,表示的是微生物细胞呼吸时CO2释放量和O2消耗量之间的差值
C.甲组右侧液面升高,乙组右侧液面高度不变,说明微生物可能只进行有氧呼吸
D.甲组右侧液面高度不变,乙组右侧液面高度下降,说明微生物进行产乳酸的无氧呼吸
6.(不定项)(2021湖南衡阳高一期末改编,)如图是某植物种子萌发时水分和气体交换示意图,下列说法正确的是( )
A.Ⅰ阶段:自由水含量上升,代谢增强
B.Ⅱ阶段:种皮限制了O2的吸收,可能造成酒精积累
C.Ⅲ阶段:种子主要进行有氧呼吸,呼吸作用只消耗糖类
D.种子萌发过程中,有机物种类增加,鲜重增加
题组二 综合分析影响细胞呼吸的因素及其应用
7.(2021辽宁六校期中改编,)将等量且足量的银杏种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中,一段时间后,测定O2的吸收量和CO2的释放量如表,下列有关叙述中正确的是( )
A.银杏种子细胞在O2浓度为0~3%和3%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.当氧气浓度为3%时,该种子细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍
C.O2浓度越高,银杏种子细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多
D.银杏种子细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和CO2
8.(2021湖南邵阳高一期末,)某科研人员利用草莓探究温度对其呼吸作用的影响,实验以密闭容器中草莓果实的CO2生成速率作为检测指标,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.0.5 ℃时与细胞呼吸作用有关的酶的活性低于25 ℃时的
B.实验过程中O2含量减少,导致CO2生成速率降低
C.随着时间的推移,草莓果实细胞可能产生酒精
D.12 h~24 h,0.5 ℃时草莓果实细胞的呼吸速率大于25 ℃时的
9.(2021河南洛阳一中高一月考,)为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员进行了如下实验。
(一)材料用具:略
(二)方法步骤:
(1)乙组步骤1的处理是 ;丙组步骤3的处理是 。
(2)已知,LDH催化丙酮酸转化为乳酸,ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精)。
据实验结果分析:
①淹水导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸 (填“增强”或“减弱”),从而 (填“促进”或“抑制”)根的生长。
②若分别制取三组辣椒幼苗根系提取液,并滴加溶有重铬酸钾的硫酸溶液,则三组中,丙组提取液颜色变为 色,且程度最 (填“深”或“浅”)。
③淹水条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物 的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。
答案全解全析
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式
基础过关练
1.A 酵母菌是异养兼性厌氧菌,在有氧条件下进行有氧呼吸,产生CO2和水,在无氧条件下进行无氧呼吸,产生CO2和酒精。探究酵母菌的呼吸方式的实验中,自变量是氧气的有无,因变量是呼吸产物。
归纳总结
“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中的变量分析
2.B 该实验无需在黑暗条件下进行,酵母菌细胞不进行光合作用产生O2,A错误;因酵母菌是异养兼性厌氧菌,既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,所以才能成功完成两个对比实验,B正确;在有氧呼吸的装置中,应先将空气通入NaOH溶液中,除去空气中的CO2,避免对实验结果造成干扰,C错误;无论是有氧呼吸,还是无氧呼吸,酵母菌都能产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变混浊,D错误。
3.B 酵母菌在有氧或者无氧的条件下都可以产生CO2,气泡可能是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物,A正确;葡萄糖溶液的浓度过高,会导致酵母菌细胞失水过多而死亡,B错误;酵母菌进行呼吸作用的过程中,会产生热能,所以溶液的温度会升高,C正确;CO2可使BTB溶液的颜色由蓝变绿再变黄,可以根据颜色变化的时间长短来判定CO2的产生速率,D正确。
4.C 甲组左侧连接橡皮球或气泵,制造了有氧环境,酵母菌进行有氧呼吸,该装置可用于探究酵母菌的有氧呼吸;乙组可为酵母菌提供无氧环境,该装置可用于探究酵母菌的无氧呼吸,A正确。将培养液进行煮沸处理,可以杀死培养液中的其他微生物,避免杂菌细胞呼吸的影响,B正确;应该是取B瓶中的酵母菌培养液注入干净的试管中,加入酸性条件下的重铬酸钾溶液,可证明酒精的产生,C错误;由于B瓶中的空气内含有少量氧气,所以乙组B瓶应封口放置一段时间,消耗掉瓶中的氧气,形成无氧的环境,然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,D正确。
5.D 对照实验一般除了实验要求的研究因素或操作处理外,其他因素都保持相同且适宜,通常分为实验组和对照组。对比实验中往往没有对照组,而是设置两个或两个以上的实验组,通过实验结果的比较分析,得出结论。探究酵母菌细胞呼吸的方式运用了对比实验,A正确;对比实验中每个实验组的结果通常是事先未知的,通过实验结果的对比来说明问题,B正确;对比实验往往没有对照组,而是设置两个或两个以上的实验组相互对照,C正确;对比实验的因变量可以用多种指标表示,无关变量需相同且适宜,D错误。
易错提醒
对比实验≠空白对照实验
对比实验指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,对比实验中没有空白对照组,均为实验组,多个实验组相互对照。
6.答案 (2)用另一注射器吸取25 mL酵母菌培养液 酸性重铬酸钾 甲组不变色、乙组变灰绿色 (3)去除锥形瓶内空气中的CO2 防止A组酵母菌进行无氧呼吸
解析 酵母菌为异养兼性厌氧生物,在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水,在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳。图1中NaOH溶液可吸收空气中的二氧化碳。酒精可用酸化的重铬酸钾溶液进行检测,二氧化碳可用溴麝香草酚蓝溶液进行检测。(2)②探究酵母菌的呼吸方式,应进行有氧和无氧条件下的对比,A组酵母菌提供有氧条件,B组应提供无氧条件,用另一注射器吸取25 mL 酵母菌培养液即可。④检测酵母菌细胞呼吸是否产生酒精,可向甲、乙两试管中分别滴加0.5 mL酸性重铬酸钾溶液,并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察颜色变化:甲组不变色、乙组变灰绿色。(3)a.图1中NaOH溶液可吸收空气中的二氧化碳,反复抽取空气的目的是使NaOH吸收空气中的CO2,减少锥形瓶中的CO2,以保证A组吸取气体时,吸取的气体主要是O2;b.A组中含有锥形瓶中的空气,其中酵母菌进行的是有氧呼吸,反应前后气体体积不变,无氧呼吸会产生二氧化碳,反应后气体体积会增加,因此实验步骤③中在A组气体体积变化前停止培养的目的是防止A组酵母菌进行无氧呼吸。
第2课时 细胞呼吸的类型及应用
基础过关练
1.D 由有氧呼吸过程中的物质变化可知,葡萄糖中的氧原子通过有氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸,然后通过有氧呼吸的第二阶段进入二氧化碳中,即D正确。
2.C 有氧呼吸第一、二阶段产生[H],第三阶段消耗[H],[H]与氧气结合生成水,A、B错误;有氧呼吸三个阶段均有能量产生,C正确;有氧呼吸有机物彻底氧化分解的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,D错误。
3.D 据图分析,阶段A表示有氧呼吸第一阶段,阶段B表示有氧呼吸第二阶段的部分过程,阶段C表示有氧呼吸第三阶段,物质①为二氧化碳,物质②为H2O。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,不在线粒体中,A错误;阶段B表示有氧呼吸第二阶段的部分过程,发生在线粒体基质中,B错误;阶段C表示有氧呼吸第三阶段,释放的能量有一部分储存于ATP中,大部分以热能形式散失,C错误;物质①为CO2,产生部位在线粒体基质,通过自由扩散的方式向细胞质基质扩散,所以其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的浓度,D正确。
4.D 由图可知,①②④表示能量,③⑥表示水,⑤表示氧气,B错误,D正确;有氧呼吸三个阶段都能产生能量,但第三阶段产生的能量最多,图中①为第一阶段释放的能量,②为第二阶段释放的能量,④为第三阶段释放的能量,A错误;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,线粒体缺乏分解葡萄糖的酶,不能进行有氧呼吸的第一阶段,C错误。
5.B 二氧化碳是在有氧呼吸第二阶段产生的,且该实验并不能证明二氧化碳的产生阶段,A错误;根据题意可知,线粒体内能分解丙酮酸,不能分解葡萄糖,B正确;为保持活性应将提取出的线粒体置于一定浓度的溶液中保存,在清水中时间过长容易吸水涨破,C错误;水是在线粒体内膜上生成的,且该实验并不能证明水产生的部位,D错误。
易错提醒
与有氧呼吸有关的四点提醒
(1)葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解。葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在有氧条件下进入线粒体被氧化分解为CO2和H2O。
(2)三个阶段都能释放能量,合成ATP,但第三阶段释放能量最多,合成ATP最多。
(3)第二阶段消耗水,第三阶段产生水。
(4)有氧呼吸每个阶段释放的能量,大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP。
6.C 无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解形成酒精和二氧化碳或者乳酸并释放少量能量的过程,高等生物细胞呼吸主要形式是有氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质。细胞呼吸的主要形式是有氧呼吸,A错误;高等生物细胞可进行无氧呼吸,如肌细胞,B错误;由于无氧呼吸过程是有机物不彻底的氧化分解,有大部分能量储存在乳酸或酒精中,因此释放的能量较少,C正确;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,D错误。
7.B 糖类是有氧呼吸和无氧呼吸的主要反应底物,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸均能产生还原氢,B正确;有氧呼吸和无氧呼吸都是在温和的条件下进行的,能量缓慢释放,C错误;无氧呼吸不产生水,D错误。
8.D 分析题图:①为细胞呼吸第一阶段,场所为细胞质基质;②为有氧呼吸第二阶段,场所为线粒体基质;③为有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜;④为无氧呼吸产生酒精的过程;⑤为无氧呼吸产生乳酸的过程;物质a为[H],物质b为丙酮酸,物质c为氧气。乳酸菌只能进行无氧呼吸,即细胞中只具有①⑤有关的酶,发生的过程只有①和⑤,A正确;④为无氧呼吸产生酒精的第二阶段,⑤为无氧呼吸产生乳酸的第二阶段,④⑤过程都不释放能量,不能产生ATP,B正确;酵母菌是真核生物,③过程为有氧呼吸的第三阶段,发生的场所是线粒体内膜,C正确;无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,D错误。
易错提醒
有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,这两种细胞呼吸过程不是完全不同。
9.C 种子库中储存的风干种子丢失了自由水,但仍保持活性,能进行细胞呼吸,只是细胞呼吸速率慢,A错误;有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸都会产生二氧化碳,因此是否产生二氧化碳不是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别,B错误;无氧呼吸第二阶段为丙酮酸和[H]在酶的作用下进行反应,故没有[H]的积累,C正确;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,若污染物抑制植物有氧呼吸的各个阶段,则对无氧呼吸也有影响,D错误。
10.答案 (1)丙酮酸 C、H、O (2)② ②④ (3)CO2 (4)细胞质基质 细胞质基质 (5)呼吸酶种类不同 (6)严重缺氧时,金鱼的肌细胞将乳酸转化成酒精后可通过鳃血管排到体外,防止酸中毒,以维持细胞正常的代谢
解析 分析题图:图中①为肌糖原的分解,②为细胞呼吸的第一阶段,物质X是丙酮酸,③为产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为产乳酸的无氧呼吸第二阶段,⑥为乳酸由其他细胞进入肌细胞。(1)图示中的物质X是丙酮酸,丙酮酸是葡萄糖的代谢产物,其元素组成为C、H、O。(2)图示②过程表示无氧呼吸第一阶段,该过程有ATP的生成,图中其他过程没有ATP生成;结合题干信息乳酸可在乳酸脱氢酶的作用下生成丙酮酸,因此有[H]生成的是②④过程。(3)丙酮酸在酶的催化下转化为酒精和二氧化碳。(4)无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此过程②和过程⑤在细胞质基质中进行。(5)据图分析,在不同的细胞中进行无氧呼吸的产物不同,是由于催化过程的呼吸酶种类不同。(6)金鱼肌细胞无氧呼吸产生乳酸,乳酸的积累可能会使金鱼酸中毒,经过图中的转化过程,乳酸转化成酒精,酒精通过鳃血管排到体外,减少乳酸的积累,防止酸中毒,维持细胞的正常代谢。
11.B 有水产生的呼吸方式一定是有氧呼吸,A错误;细胞的有氧呼吸和无氧呼吸都可产生CO2,有氧呼吸和无氧呼吸都有能量的释放,B正确;细胞有氧呼吸过程中,CO2产生于第二阶段,发生在线粒体基质中,不是在生物膜上进行的,有氧呼吸过程没有酒精产生,C错误;细胞呼吸的底物一般是葡萄糖,但也可以是脂肪或蛋白质,D错误。
12.D 以葡萄糖为底物时,细胞进行有氧呼吸时释放的二氧化碳量等于氧气的吸收量,若二氧化碳的释放量少于氧气吸收量,说明细胞进行细胞呼吸的底物不只是葡萄糖,A正确;以葡萄糖为底物时,若二氧化碳的释放量多于氧气的吸收量,说明无氧呼吸也产生了二氧化碳,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,B正确;以葡萄糖为底物时,若二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,C正确;以葡萄糖为底物时,若既不吸收氧气也不释放二氧化碳,有可能是进行产乳酸的无氧呼吸,也可能是该细胞已经死亡,D错误。
13.C 蔬菜瓜果类的保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿度,不是温度和氧气含量越低越好,A错误;馒头制作过程中为使其松软可口,需为酵母菌提供适宜的温度和氧气,因此面团不能密封,且温暖的环境有利于酵母菌的大量繁殖,B错误;较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖,所以,伤口较深的患者应及时到医院注射破伤风抗毒血清,C正确;选用透气性好的“创可贴”,是为了防止伤口处厌氧菌生存和繁殖,D错误。
归纳总结
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)利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理酿酒,利用其有氧呼吸产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
(3)利用无氧呼吸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,原因是剧烈运动导致氧不足,使肌细胞无氧呼吸产生乳酸,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。
14.D 将水果放在密封地窖中保存是通过抑制水果的呼吸作用,减少有机物消耗,与抗虫害能力和有无光照无关,A、C错误;本题是考查水果在地窖中保存时间较长的原因,跟光合作用无关,B错误;密封地窖通风量少,储存的水果通过呼吸作用使二氧化碳浓度逐渐增加,氧气逐渐减少,致使呼吸作用受到抑制,代谢降低,有机物消耗速率慢,保存时间长,D正确。
15.B 有氧呼吸第三阶段发生在线粒体的内膜上,该细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP合成ATP的过程,不影响其他反应,则用该抑制剂处理真菌细胞后,有氧呼吸第三阶段不能顺利产生ATP,但在细胞质基质和线粒体基质中会产生ATP,A错误;丙酮酸的分解发生在细胞质基质或线粒体基质,该过程不受这种新型真菌杀菌剂的影响,B正确;[H]与氧的结合释放能量,所以能继续消耗O2,C错误;[H]的产生发生在细胞质基质和线粒体基质中,D错误。
16.B 氧浓度为c时,二氧化碳的释放量最低,此氧浓度下呼吸作用最弱,有机物消耗最少,最适合储藏该植物器官,A正确;氧浓度为b时,有氧呼吸消耗的氧气的相对值是3,有氧呼吸产生的二氧化碳的相对值也应该是3,消耗的葡萄糖是0.5,无氧呼吸产生的二氧化碳的相对值是8-3=5,消耗的葡萄糖是2.5,2.5÷0.5=5,可见氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍,B错误;氧浓度为c时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,此时植物的非绿色器官同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,C正确;氧浓度为d时,吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相等,此时细胞只进行有氧呼吸,D正确。
17.答案 (1)呼吸酶的数量有限 (2)无氧呼吸 该细胞的无氧呼吸不产生二氧化碳 成熟的红 (3)1∶9 H
解析 分析题图:甲图中B点时O2浓度为0,其CO2来源只有无氧呼吸,当O2浓度到达M点以后,CO2释放量不再增加的内因是呼吸酶数量限制。图乙中细胞呼吸强度与O2浓度无关,为无氧呼吸。(1)图甲当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再随O2浓度的增加而增加,其内因是呼吸酶数量限制。(2)图乙中所示细胞的呼吸强度与O2浓度无关,呼吸方式最可能是无氧呼吸。若呼吸强度不能以CO2的释放量表示,只可能是因为该细胞的无氧呼吸不产生二氧化碳,而产生乳酸。对于人体来说,成熟的红细胞无氧呼吸不产生CO2,其呼吸方式与此类似。(3)图丙中YZ是无氧呼吸释放的CO2,ZX是有氧呼吸释放的CO2,若无氧呼吸释放的CO2∶有氧呼吸释放的CO2=3∶1,根据呼吸反应式,无氧呼吸消耗3/2单位葡萄糖,有氧呼吸消耗1/6单位葡萄糖,则有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比=(1/6)∶(3/2)=1∶9;图中粮食、蔬菜水果的仓储所对应的最佳O2浓度为H点,此时总呼吸作用最弱,消耗的有机物最少。
能力提升练
1.D 无论示意图代表有氧呼吸过程还是无氧呼吸过程,葡萄糖在第一阶段转变为[H]和丙酮酸的过程发生在细胞质基质,M代表的物质是丙酮酸,A正确;酵母菌在有氧呼吸第三阶段和无氧呼吸第二阶段均有[H]的消耗,B正确;若N是水,该示意图代表有氧呼吸,M代表的物质是丙酮酸,②过程代表有氧呼吸的第二和第三阶段,发生在真核细胞的线粒体中,有ATP的合成,C正确;若N是酒精,该示意图代表无氧呼吸,第一阶段和第二阶段均发生在细胞质基质,水不参与无氧呼吸的反应,D错误。
2.C 酵母菌为真核生物,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体内彻底氧化分解,A错误;无氧条件下,酵母菌将葡萄糖分解为酒精、CO2,不产生乳酸,B错误;据图1可知,葡萄糖的浓度先于半乳糖下降,可推知野生型酵母菌首先利用葡萄糖进行发酵,当这种糖耗尽时,酒精产量趋于平稳,不再增加,一段时间后随着半乳糖的浓度下降酒精产量再次上升,可推测葡萄糖消耗完后,野生型酵母菌才开始利用半乳糖发酵,C正确;比较两图中的实验结果推测,与野生型酵母菌相比,马奶酒酵母菌产生酒精的速度快,但是二者最终产生酒精的量基本相同,D错误。
3.C 生物可利用糖类和脂肪进行呼吸产生能量,由于脂肪中氧原子含量较糖类中的少而氢原子的含量多,故氧化分解同质量的脂肪和糖类,脂肪消耗的氧气比糖类多。葡萄糖彻底氧化分解产生CO2的量与消耗O2的量的比值为1,脂肪彻底氧化分解产生CO2的量与消耗O2的量的比值小于1。由分析可知,细胞呼吸消耗脂肪时,产生CO2的量与消耗O2的量的比值小于1,因此与消耗葡萄糖相比,上述比值会降低,A正确;富含脂肪的植物种子在萌发期主要利用脂肪为能源物质,故产生CO2的量与消耗O2的量的比值低于1,B正确;健康的成年人在剧烈运动的过程中,会进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生乳酸,不消耗O2也不产生CO2,而有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2量相等,因此产生CO2的量与消耗O2的量的比值等于1,C错误。果蔬中利用的能源物质为糖类,果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,基本进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,因此CO2和O2的比值大于1,D正确。
4.C 酵母菌是兼性厌氧菌,可以进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,也可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。当O2浓度为a时,产生的酒精和CO2的比值为1∶1,此时酵母菌不进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸,A正确。当O2浓度为b时,产生的酒精和CO2的比值小于1,说明酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸同时进行;当O2浓度为d时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,因此当O2浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同,B正确。当O2浓度为c时,产生的酒精为6 ml,此时无氧呼吸消耗的葡萄糖为3 ml;有氧呼吸释放的CO2为15-6=9(ml),有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5 ml,所以当O2浓度为c时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵,C错误。酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生[H]和ATP,D正确。
5.D 甲组实验中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳,有氧呼吸过程消耗氧气,产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,甲组右侧液面变化,表示的是微生物细胞呼吸时O2的消耗量,A正确;乙组实验装置中为蒸馏水,因此乙组右侧液面变化,表示的是微生物细胞呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值,B正确;甲组右侧液面升高,说明细胞呼吸消耗氧气,进行有氧呼吸,乙组右侧液面高度不变,说明氧气的消耗量与二氧化碳的释放量相等,因此微生物可能只进行有氧呼吸,C正确;甲组右侧液面不变,说明微生物不消耗氧气,即进行无氧呼吸,乙组右侧液面高度下降,说明二氧化碳的释放量大于氧气的消耗量,因此微生物进行产酒精的无氧呼吸,不是产乳酸的无氧呼吸,D错误。
6.ABD Ⅰ阶段,自由水含量上升,代谢增强,A正确;由图可知,Ⅱ阶段,O2吸收受到种皮的限制,图中O2的吸收量小于CO2的释放量,可知种子此时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生酒精,因此该阶段可能会造成酒精积累,B正确;Ⅲ阶段,种子吸收氧气增多,主要进行有氧呼吸,但O2的吸收量大于CO2的释放量,说明种子呼吸作用除了消耗糖类外,还可能消耗脂肪等其他物质,C错误;种子萌发过程中(没有长出叶子之前),吸水增加,其鲜重也会增加,有机物种类也会增加,D正确。
7.B 根据题意和题表分析可知:当O2浓度≥5%时,O2的吸收量与CO2的释放量相等,说明细胞只进行有氧呼吸,O2浓度在小于5%大于0时,CO2释放量大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,当O2浓度为0时,细胞只进行无氧呼吸,A错误;O2浓度为3%时,根据细胞呼吸反应式,有氧呼吸消耗葡萄糖为0.05 ml,无氧呼吸释放的CO2量为0.5-0.3=0.2(ml),则无氧呼吸消耗葡萄糖为0.1 ml,可见,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍,B正确;从表格中看出,当O2浓度达到20%时,如果再增加O2浓度,有氧呼吸强度就不再增大了,产生的ATP不再增多,C错误;银杏种子细胞进行无氧呼吸时,产物是酒精和CO2,D错误。
8.D 由图可知,25 ℃时草莓果实的CO2生成速率远远高于0.5 ℃时,由于温度可影响酶的活性,故可推知,0.5 ℃时与细胞呼吸作用有关的酶的活性低于25 ℃时的,A正确;本实验是在密闭容器中进行的,同一温度条件下,随着细胞呼吸不断消耗O2,会导致CO2生成速率降低,B正确;随着时间的推移,密闭容器中的O2越来越少,草莓果实细胞可能进行无氧呼吸产生酒精,C正确;分析纵坐标的数值可知,12 h~24 h,0.5 ℃时草莓果实细胞的呼吸速率小于25 ℃时的,D错误。
9.答案 (1)清水浸辣椒种子 淹水条件下培养幼苗 (2)增强 抑制 灰绿 深 乳酸和乙醛(或乳酸)
解析 (1)甲、乙、丙三组实验,对比在不同情况下,测定辣椒幼苗根系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性,在实验中要保证无关变量一致性,故乙组步骤1的处理是清水浸辣椒种子;丙组步骤3的处理是淹水条件下培养幼苗。(2)①淹水情况下,氧气少,导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸增强,有害物质积累,从而抑制了辣椒幼苗根的生长。②酒精与酸性条件下的重铬酸钾溶液发生颜色反应,因LDH催化丙酮酸转化为乳酸,ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精),分析三个图示中的三条曲线可知,丙组ADH酶活性最高,生成的酒精也是最多的,故丙组提取液颜色变为灰绿色,且程度最深。③分析图中三个坐标曲线图,用CaCl2溶液浸辣椒种子并淹水条件下培养幼苗,根系总长度较乙组长,LDH酶活性较乙组低,说明淹水条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害。
变化量
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
组别
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4
甲
清水浸辣椒种子
催芽、育苗及选择幼苗
正常条件下(不淹水)培养幼苗
测定辣椒幼苗根系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性
乙
?
淹水条件下培养幼苗
丙
CaCl2溶液浸辣椒种子
?
1.A
2.B
3.B
4.C
5.D
探究课题
有氧呼吸
无氧呼吸
变量控制
通入空气,保证充足的O2供应
先将锥形瓶内的O2消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
无关变
量控制
先将空气通入NaOH溶液中,除去CO2
排除有氧呼吸的干扰
自变量
O2的有无
因变量
酵母菌的细胞呼吸产物,即产生CO2的多少、酒精的有无
无关变量
温度、营养物质的浓度和总量等
1.D
2.C
3.D
4.D
5.B
6.C
7.B
8.D
9.C
11.B
12.D
13.C
14.D
15.B
16.B
1.D
2.C
3.C
4.C
5.D
6.ABD
7.B
8.D