新课标2023版高考生物一轮总复习课时验收评价十细胞呼吸的原理和应用

课时验收评价（十） 细胞呼吸的原理和应用

1．骨骼肌线粒体Ca2＋ATP酶能催化ATP水解，并将细胞质基质中的Ca2＋转运到线粒体基质中。中等强度运动后，Ca2＋ATP酶活性显著下降。以下推测正确的是(　 )

A．Ca2＋ATP酶催化ATP水解可以为Ca2＋主动运输提供能量

B．线粒体基质中Ca2＋的含量在中等强度运动后保持不变

C．骨骼肌细胞生命活动所需要的能量全部来自线粒体

D．骨骼肌的酸痛是细胞无氧呼吸导致丙酮酸积累的结果

解析：选A　线粒体基质中Ca2＋的含量在中等强度运动后下降，B错误；骨骼肌细胞生命活动所需要的能量主要来自线粒体，还可以来自细胞质基质，C错误；骨骼肌的酸痛是细胞无氧呼吸导致乳酸积累的结果，D错误。

2．如图表示人体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是(　 )

A．②过程既需要水参与，又需要氧气参与

B．①→③过程将导致细胞内[H]的积累

C．①②过程都有能量释放，③过程有ATP生成

D．剧烈运动时人体细胞主要通过①→③过程获得能量

解析：选A　②过程表示有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段需要水参与，在第三阶段需要氧气参与，A正确；①过程产生的[H]可在③过程中被利用，不会导致细胞内[H]的积累，B错误；①②过程都有能量释放，③过程没有ATP生成，C错误；人在剧烈运动时，机体细胞仍主要通过有氧呼吸(即①→②过程)获得能量，D错误。

3．研究发现，低温储存、适当剂量的短时辐射处理、调整储藏环境中的气体成分、对果实表面进行涂膜处理等方式均可有效延长蓝莓的储藏时间。下列分析错误的是(　 )

A．低温能够降低蓝莓及其附着微生物的酶的活性

B．调整储藏环境中的气体成分主要是降低氧气的浓度

C．辐射处理是为了使微生物发生基因突变，以杀死微生物

D．蓝莓果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入

解析：选C　辐射处理是为了使微生物发生基因突变，以降低微生物的活性，C错误。

4．某同学将活酵母菌和淀粉溶液装进饮料瓶，预留1/3的空间后密封，观察酵母菌发酵的变化并用表格进行记录。下列分析错误的是(　 )

A．甲包括水、酒精和CO2，乙为细胞质基质和线粒体

B．酵母菌一般以葡萄糖作为呼吸作用的底物

C．溶液出现气泡和瓶子膨胀是产生大量CO2的结果

D．有机物经酵母菌无氧呼吸分解后只转化为ATP和热能

解析：选D　由于瓶子密封并预留1/3的空间，酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，产物(甲)有水、酒精和CO2，呼吸作用场所(乙)为细胞质基质和线粒体，A正确；有机物经酵母菌发酵后，其释放的能量，一部分用于合成ATP，一部分转化为热能，其物质的变化是转化成了酒精和CO2，D错误。

5．下列关于①～④代表的细胞呼吸过程中物质的变化的说法，错误的是(　 )

①葡萄糖→丙酮酸　②丙酮酸→二氧化碳和水

③丙酮酸→乳酸　④丙酮酸→酒精和二氧化碳

A．人体中①和②过程都必须在有氧条件下才能进行

B．③过程可发生在正常人体细胞中，产物不会导致内环境pH剧烈变化

C．苹果和玉米种子的胚在无氧条件下可以分别进行①④和①③过程

D．在黑暗条件下，小麦②过程发生在线粒体中，产生大量ATP

解析：选A　人体细胞必须在有氧条件下进行的是②过程，①过程表示细胞呼吸的第一阶段，有氧条件下和无氧条件下均可进行，A错误；③过程只产生乳酸，可发生在人体细胞无氧呼吸过程中，由于内环境中存在缓冲物质，故产生的乳酸不会导致内环境pH剧烈变化，B正确；苹果无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，对应①④过程，玉米种子的胚无氧呼吸的产物是乳酸，对应①③过程，C正确；小麦在黑暗条件下仍可以进行有氧呼吸，②过程表示有氧呼吸第二和第三阶段，发生在线粒体中，第三阶段产生大量ATP，D正确。

6．下图是探究氧气浓度对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果。下列有关叙述错误的是(　 )

A．实验自变量是氧气浓度，因变量是CO2和酒精生成量

B．在氧气浓度为a或d时，酵母菌的细胞呼吸方式都只有一种

C．在氧气浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的有机物是无氧呼吸消耗有机物的3倍

D．实验结果表明，有氧时酵母菌的无氧呼吸会受到抑制

解析：选C　氧气浓度为a时，酵母菌产生的CO2量和酒精量相等，说明此时酵母菌只进行无氧呼吸；在氧气浓度为d时，呼吸作用的产物只有CO2，没有酒精产生，说明此时酵母菌只进行有氧呼吸，B正确。在氧气浓度为c时，酵母菌无氧呼吸产生酒精10 mol(产生CO2也是10 mol)，酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖10÷2＝5 mol。此时酵母菌细胞呼吸产生的CO2总量是20 mol，则有氧呼吸产生CO2为20－10＝10 mol，此时酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖10÷6＝5/3 mol，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的5/3÷5＝1/3倍，C错误。

7．丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解需要经过系列脱氢过程，其中间产物琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝(一种指示剂)还原成无色的甲烯白。丙二酸和琥珀酸分子结构相似，可以竞争性与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。试设计实验方案探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用。下列叙述不合理的是(　 )

A．实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用

B．实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶

C．实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶

D．观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短

解析：选C　实验的自变量是有无丙二酸，对照组加琥珀酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶；实验组加琥珀酸、丙二酸，甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶，C错误。

8．细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)结合形成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD＋的原料。研究发现，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关。下列说法正确的是(　 )

A．高温变性的eNAMPT能与双缩脲试剂产生紫色反应

B．哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜

C．体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰

D．促进小鼠体内eNAMPT的产生不能延长其寿命

解析：选A　绝大多数酶是蛋白质，高温变性的蛋白质依然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，据此推测高温变性的eNAMPT能与双缩脲试剂产生紫色反应，A正确；哺乳动物细胞呼吸产生NADH的场所有细胞质基质、线粒体基质，线粒体内膜是消耗还原氢的场所，B错误；由分析可知，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，而体内的NMN是合成NAD＋的原料，因此，NMN合成量增多可能抑制哺乳动物早衰，C错误；促进小鼠体内eNAMPT的产生，会使NMN的合成量增多，增加了NAD＋的合成，进而可能延长其寿命，D错误。

9．人体运动强度与O2消耗量、血液中乳酸含量的关系如图所示。下列有关说法不正确的是(　 )

A．不同运动状态下，肌肉细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量

B．无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失，其余储存在ATP中

C．运动强度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍

D．若运动强度长时间超过c，肌细胞会积累大量乳酸使肌肉酸胀乏力

解析：选B　人体细胞有氧呼吸消耗O2的量与产生CO2的量相同，而无氧呼吸既不消耗O2，也不产生CO2，因此不同运动状态下，肌肉细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量，A正确。无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解过程，大部分能量储存在有机物中；无氧呼吸释放的能量，大部分以热能形式散失，其余的转移到ATP中，B错误。有氧呼吸过程中，消耗1分子葡萄糖需要6分子O2，无氧呼吸过程中，消耗1分子葡萄糖生成2分子乳酸，运动强度为c时，O2的消耗量等于乳酸生成量，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，C正确。

10．图1为酵母菌细胞呼吸过程图解，图2为研究酵母菌细胞呼吸的实验装置(排尽注射器中的空气后吸入酵母菌和经煮沸冷却的葡萄糖溶液，并置于适宜温度的环境中)。请回答下列问题：

(1)细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成____________________________________________。

(2)图1中能产生ATP的阶段是________(用图中的数字表示)。图2实验装置中的气体对应于图1中的物质________(填图1中字母)，产生于酵母菌细胞的__________________________(具体部位)。

(3)若取图2装置注射器中反应后的溶液，加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在______。图2实验装置烧杯中加水的主要目的是________________________。为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应如何设置对照组？_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)细胞呼吸的实质是有机物氧化分解，释放能量。释放的能量一部分以热能的形式散失，一部分转移到ATP中。(2)酵母菌有氧呼吸的三个阶段和无氧呼吸的第一个阶段都能产生ATP。据分析可知，图1中能产生ATP的阶段是①②③。图1中X表示O2，Y表示CO2。图2装置中酵母菌细胞呼吸产生的气体是CO2，对应于图1中的物质Y，由图2装置可知，此时酵母菌进行无氧呼吸，故CO2的产生场所是细胞质基质。(3)酒精与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色。若取图2装置注射器中反应后的溶液，加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在酒精。图2中加水的目的是营造适宜的温度环境。为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应该排除生物因素的影响，还应该遵循单一变量原则，因此应该加入已死亡的酵母菌，其他条件同图2。

答案：(1)热能和ATP中活跃的化学能　(2)①②③　Y　细胞质基质　(3)酒精　营造适宜的温度环境　加入灭活的酵母菌，其他条件同图2