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2023届浙科版高考生物一轮复习细胞呼吸单元测试（浙江专用）含答案
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这是一份2023届浙科版高考生物一轮复习细胞呼吸单元测试（浙江专用）含答案，共36页。
2023届 一轮复习 浙科版 细胞呼吸 单元测试A
1.(2022届苏州期初,19)某研究小组测定了“雨花3号”和“加纳岩”两个品种的桃树在不同成熟期(横坐标罗马数字越大表示成熟度越高)的果实细胞色素氧化酶(COX)活性,结果如图所示。COX是线粒体中催化有氧呼吸过程的关键酶。下列相关叙述错误的是(多选)( )
A.果实细胞有氧呼吸速率先增加后下降
B.COX催化有氧呼吸第一阶段的反应
C.Ⅰ→Ⅲ阶段细胞中COX活性增强有利于果实成熟
D.与有氧呼吸第二、三阶段相关的基因都在线粒体DNA上
答案 BD COX是线粒体中催化有氧呼吸过程的关键酶,据图可知,随着果实成熟度增高,COX活性先增强后下降,故果实细胞有氧呼吸速率先增加后下降,A正确;COX是线粒体中催化有氧呼吸(第二、三阶段)的关键酶,而有氧呼吸第一阶段的反应是在细胞质基质进行的,B错误;分析曲线可知,在Ⅰ→Ⅲ阶段,COX活性与成熟度呈正相关,故该阶段COX活性增强有利于果实成熟,C正确;与有氧呼吸第二、三阶段相关的基因不只在线粒体DNA上,D错误。
2.(2022届湖北孝感起点考,19)我国运动员在2021年的东京奥运会上取得了举世瞩目的好成绩,下列是运动员在距离不同的跑步过程中,肌肉细胞收缩时有氧呼吸和无氧呼吸供能比例(假如呼吸底物只有葡萄糖),下列有关说法正确的是( )
A.100 m跑时主要由无氧呼吸供能
B.1 500 m跑时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.5 000 m跑时,肌肉细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
D.在进行马拉松长跑时,ATP主要由线粒体基质提供
A 100 m跑时,无氧呼吸供能比例为95%,ATP主要由无氧呼吸产生,A正确;1 500 m跑时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的比例相同,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸释放的能量多,因此有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;人体细胞无氧呼吸产物是乳酸,5 000 m 跑时细胞呼吸产生的CO2量与消耗的O2量相等,C错误;马拉松长跑时,主要进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体内膜产生,D错误。
3.(2022届盐城伍佑中学阶段考,8)向含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后,O2的消耗量和CO2的产生量变化曲线如图。据图判断,下列分析正确的是( )
A.曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示O2的消耗量和CO2的产生量
B.O2浓度为b时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵
C.O2浓度为c时,酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质
D.O2浓度为d时,细胞呼吸形成的ATP全部来自线粒体
答案 B 酵母菌为异养兼性厌氧菌,其有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳,当氧气浓度小于d时,曲线Ⅰ均高于曲线Ⅱ,说明曲线Ⅰ为细胞呼吸产生的二氧化碳,曲线Ⅱ为有氧呼吸氧气的消耗量,A错误;O2浓度为b时,O2的消耗量为6 mol,CO2的产生量为10 mol,说明有氧呼吸消耗的葡萄糖为1 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为(10-6)÷2=2(mol),即有2/3的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵,B正确;O2浓度为c时,O2的消耗量为10 mol,CO2的产生量为12 mol,说明酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,其产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质,C错误;O2浓度为d时,O2的消耗量和CO2的产生量相等,说明酵母菌只进行有氧呼吸,细胞呼吸形成的ATP来自细胞质基质和线粒体,D错误。
4.(2022届河南焦作模拟,10)如图为有关细胞利用葡萄糖进行呼吸作用的图解,说法正确的是 ( )
A.①②阶段生成ATP的过程中都伴随着NADH的生成
B.A物质是丙酮酸,经过③④阶段,只有少量能量释放出来存储在ATP中,剩余大部分储存在酒精或乳酸中
C.在人的成熟红细胞中,只能进行①④阶段为生命活动提供能量
D.③④阶段的呼吸产物不同,是因为在细胞内反应的场所不同
答案 C 图中①②阶段表示有氧呼吸的全过程,有氧呼吸的第一、二阶段产生NADH,第三阶段消耗NADH,A错误;A物质是丙酮酸,无氧呼吸第二阶段(③④)不产生能量,B错误;在人的成熟红细胞中,无线粒体,只能进行①④阶段为生命活动提供能量,C正确;无氧呼吸在细胞质基质中进行,③④阶段的呼吸产物不同,但在细胞内反应的场所相同,D错误。
5.(2022届河南部分学校摸底,9)如图为某一类型无氧呼吸过程中物质和能量变化的简图。下列相关说法正确的是( )
A.图示过程是马拉松长跑时所需能量的主要来源
B.无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的能量全部储存于ATP中
C.丙酮酸变为乳酸的过程没有中间产物,故不需要酶催化
D.细胞代谢中的物质代谢总要伴随着能量代谢
答案 D 马拉松长跑时所需能量的主要来源是有氧呼吸,其间会伴随着无氧呼吸补充供能,A错误;无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的能量少部分储存于ATP中,大部分以热能的形式散失,B错误;丙酮酸转化为乳酸的过程中需要酶的催化,C错误;物质是能量的载体,能量是物质循环的动力,故细胞代谢中的物质代谢总要伴随着能量代谢,D正确。
6.(2022届陕西渭南模拟,24)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贮藏水果和蔬菜
答案 C 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点对应的温度时,细胞呼吸最旺盛,A、B正确;DE段氧气浓度增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸逐渐加强,C错误;贮藏水果和蔬菜应该降低植物的呼吸作用,图乙氧浓度为E点对应的氧浓度时释放的二氧化碳最少,说明此时细胞呼吸最弱,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜,D正确。
7.(2022届河南大联考,15)甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。相关叙述错误的是( )
甲
乙
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应于乙图中的A点
B.甲图中氧浓度为b到c时的情况对应于乙图中的CD段
C.甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度是最适合贮藏植物器官的
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
答案 B 甲图中氧浓度为a时,细胞不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;甲图中氧浓度为b到c时,二氧化碳的释放量减少,因此对应于乙图中的AC段(不包括A点),B错误;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度,因此甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度是最适合贮藏植物器官的,C正确;甲图中氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D正确。
8.(2022届陕西渭南质检,21)某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气体压强升高),开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变,反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄,下列有关分析正确的是( )
A.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色开始时基本不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
B.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强
C.实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
D.14C6H12O6不能进入线粒体,故线粒体中不能检测出放射性
答案 A 酵母菌最初只进行了有氧呼吸,使广口瓶中气体压强不变,锥形瓶中因无CO2进入,所以溴麝香草酚蓝水溶液颜色基本不变,A正确;溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌无氧呼吸产生的CO2,使广口瓶中气体压强增大,但是不能说明酵母菌的呼吸强度在增强,B错误;实验过程中酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸,释放的CO2来自线粒体和细胞质基质,C错误;14C6H12O6不能进入线粒体,但其分解产生的丙酮酸能进入线粒体,因此线粒体中能检测出放射性,D错误。
9.(2022届江西抚赣六校联考,17)将小鼠的肝细胞研磨后分离出线粒体和细胞质基质加入试管中,在不同条件下,下列对应的生理过程,错误的是( )
选项
加入
结构
条件
生理变化
A
线粒体
加入葡萄糖溶液,在氧气充足等适宜的条件下培养
无葡萄糖的消耗
B
细胞质
基质
加入葡萄糖溶液,在无氧且适宜的条件下培养
有NADH的产生和消耗
C
细胞质
基质
加入丙酮酸溶液,在氧气充足等适宜的条件下培养
有二氧化碳产生
D
线粒体
加入丙酮酸溶液,在氧气充足等适宜的条件下培养
有热能
释放
答案 C 在有氧呼吸第二阶段有CO2产生,有氧条件下细胞质基质中不能产生CO2,C错误。
10.(2022届河南洛阳期中,19)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物消耗
C.用透气的纱布包扎伤口主要是为了避免组织细胞缺氧坏死
D.消耗等量的葡萄糖,哺乳动物血液中成熟的红细胞产生的NADH比白细胞少
答案 C 细胞呼吸与光照无关,所以植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,A正确;低氧条件可降低果实的有氧呼吸强度,进而减少有机物的消耗,B正确;用透气的纱布包扎伤口主要是为了抑制厌氧菌的大量繁殖,C错误;哺乳动物成熟红细胞进行无氧呼吸,白细胞进行有氧呼吸,因此消耗等量的葡萄糖,哺乳动物血液中的成熟红细胞产生的NADH比白细胞少,D正确。
11.(2022届河南焦作模拟,20)如图表示的是马铃薯块茎在气温多变的一天内气体的变化情况,其中不正确的是( )
A.曲线ab段下降的原因可能是低温抑制了细胞呼吸
B.b点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体
C.bc段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加
D.a点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积
答案 B 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,即CO2只能来自线粒体(有氧呼吸第二阶段的场所),因此曲线ab段下降的原因可能是低温抑制了细胞的有氧呼吸,A正确、B错误;bc段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加,导致有氧呼吸增强,C正确;由于马铃薯块茎细胞产生的二氧化碳只来自有氧呼吸,而有氧呼吸过程中消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相等,因此a点时马铃薯块茎吸收氧气的体积几乎等于放出二氧化碳的体积,D正确。
12.(2022届河南大联考,7)如图为某运动员剧烈运动时,肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图,其中A是指贮存在肌细胞中的ATP(存量ATP),B和C代表不同的呼吸方式。已知正常成年人跑100 m需13~15 s,跑1 000 m需4 min。据图分析下列叙述错误的是( )
A.据图可知,肌肉收缩最初的能量来自细胞中的存量ATP
B.图中曲线B代表的细胞呼吸方式产生的代谢产物的积累会使肌肉酸胀乏力
C.正常成年人跑100 m和1 000 m时肌肉细胞中的主要供能方式相同
D.运动员赛前进行3~4周的高原针对性训练,目的是提高C方式的能力
答案 C 由图知,前5 s内的运动,B无氧呼吸和C有氧呼吸产生的能量都很低,而此时存量ATP的下降迅速,因而肌肉收缩最初的能量应来自细胞中的存量ATP,A正确;曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量,该方式是无氧呼吸,产物是乳酸,乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力,B正确;图中显示45 s内的运动以B无氧呼吸为主,大于45 s的运动以C有氧呼吸为主,已知正常成年人跑100 m需13~15 s,跑1 000 m需4 min,因此跑100 m时肌肉细胞的主要供能方式是无氧呼吸,跑1 000 m时肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸,C错误;运动员为提高运动能力进行高原训练,目的是提高血液中红细胞的含量,从而提高血液的运氧能力,使机体的有氧呼吸供能增加,提高运动员的运动能力,D正确。
13(2022届陕西渭南质检,15)如图所示为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。下列叙述正确的是( )
A.O2浓度为a时,果实的无氧呼吸水平最低
B.O2浓度为b时,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2相等
C.O2浓度为a时,若cd=ca,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
D.O2浓度达到b以后,果实基本上靠有氧呼吸提供能量
答案 D O2浓度为b时(及b以后),只进行有氧呼吸,果实的无氧呼吸水平最低,A、B错误;O2浓度为a时,若cd=ca,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等,则无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比例为3∶1,C错误;O2浓度达到b以后,无氧呼吸消失,果实基本上靠有氧呼吸提供能量,D正确。
14.(2022届西安一中期,11)某科学兴趣小组以酵母菌作为实验材料,以葡萄糖作为能量来源,在一定条件下,通过控制氧气浓度的变化,得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率(Ⅰ)、氧气消耗速率(Ⅱ)、酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线,实验结果如图所示,t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验,实验装备和条件不变,得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.t1时刻,氧气浓度较高,酵母菌细胞中只有线粒体可以产生CO2
B.如果改变温度条件,t1会左移或右移,但是S1和S2的值始终相等
C.若S2∶S3=2∶1、S4∶S1=8∶1时,O~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比为2∶1
D.若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合,则O~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
答案 D t1时刻,酒精产生速率为0,Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,说明酵母菌只进行有氧呼吸,酵母菌细胞中只有线粒体可以产生CO2,A正确;如果改变温度条件,酶的活性会升高或降低,t1会左移或右移,O~t1产生的CO2量=S1+S2+S3+S4,无氧呼吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的二氧化碳量相同,即无氧呼吸产生的CO2量=S2+S3,有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,即有氧呼吸产生的CO2量=S2+S4,即S1+S2+S3+S4=S2+S3+S2+S4,即S1和S2的值始终相等,B正确;由上述分析可知,S1=S2,若S2∶S3=2∶1、S4∶S1=8∶1时,则S4∶S2=8∶1,有氧呼吸产生的CO2量=S2+S4=9S2,无氧呼吸产生的CO2量=S2+S3=1.5S2,有氧呼吸产生的CO2量∶无氧呼吸产生的CO2量=6∶1,有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生6 mol二氧化碳,无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol二氧化碳,因此O~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比为2∶1,C正确;乳酸菌进行无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol乳酸,酵母菌无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol酒精,若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ完全重合,说明O~t1时间段酵母菌和乳酸菌进行无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等,但酵母菌同时进行有氧呼吸,则O~t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌,D错误。
15.(2022届江西七校一联,23)在科学研究中常用呼吸商(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是在25 ℃恒温条件下测定某作物种子呼吸商的装置,下列有关分析错误的是( )
甲
乙
A.当呼吸底物为葡萄糖时,若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200 mm和0 mm,则种子的RQ=1
B.当呼吸底物为葡萄糖时,若将甲装置中的NaOH溶液换为CO2缓冲液(维持装置中CO2浓度不变),则无法测定种子的RQ
C.若种子仅进行有氧呼吸,且呼吸商小于1,则分解的有机物可能为脂肪
D.甲装置中放入NaOH溶液的目的是吸收种子细胞呼吸释放的CO2
答案 B 甲装置中放入NaOH溶液的目的是吸收种子细胞呼吸释放的CO2,因此甲中红墨水滴的移动是由氧气的变化决定的,即甲中红墨水滴的移动量代表氧气的消耗量。当呼吸底物为葡萄糖时,甲装置红墨水滴左移,乙装置红墨水滴不动,说明种子的呼吸方式为只进行有氧呼吸,则该种子的RQ=1,A、D正确;甲装置中的NaOH溶液换为CO2缓冲液,甲装置可以测定出消耗的氧气的量,乙装置气体变化量代表O2消耗量与CO2产生量的差值,可以测定种子的RQ,B错误;若种子仅进行有氧呼吸,且RQ<1,说明放出的CO2少于吸收的O2,则分解的有机物可能为脂肪,C正确。
专题检测题组B
1.(2022届东莞四中期中,4)如图表示的是细胞呼吸的相关过程,下列叙述不正确的是( )
A.剧烈运动时人体细胞产生的CO2量大于O2消耗量
B.缺氧条件下马铃薯块茎发生①③过程
C.乳酸菌无线粒体,不具有与②过程有关的酶
D.④过程产生的乙醇和CO2是由丙酮酸在细胞质基质中转化形成的
答案 A ①为细胞呼吸第一阶段,场所在细胞质基质;②为有氧呼吸第二、三阶段,场所在线粒体;③为无氧呼吸产生乳酸的过程,④为酒精发酵的过程。人体细胞无氧呼吸产生乳酸,无CO2产生,不管是否剧烈运动,人体细胞产生的CO2量等于O2消耗量,A错误。
2.(2022届广东六校二联,7)即使在氧气充足的条件下,肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。研究发现肿瘤抑制因子p53通过调控酶X的活性抑制肝癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞。下列叙述正确的是( )
A.酶X可催化葡萄糖分解为丙酮酸
B.肝癌细胞的产生是单一基因突变的结果
C.肝癌细胞膜上糖蛋白数量和细胞间黏着性比正常细胞高
D.肝癌细胞利用葡萄糖产生 ATP的效率比正常细胞低
答案 D p53通过调控酶X的活性,抑制肝癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,而正常细胞中也存在葡萄糖分解为丙酮酸的过程,因此酶X不可能催化葡萄糖分解为丙酮酸,A错误;癌细胞是多个原癌基因或抑癌基因突变引起的,B错误;肝癌细胞膜上糖蛋白数量和细胞间的黏着性比正常细胞低,因此容易在体内分散和转移,C错误;肝癌细胞主要进行无氧呼吸,因此利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低,D正确。
3.(2022届广东六校二联,6)涝胁迫(创造无氧条件)处理玉米幼苗根部,发现根部细胞中编码乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的基因都能表达,表明此种条件下玉米幼苗根部细胞能进行两种类型的无氧呼吸。在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中检测不到CO2,而后期能检测到CO2,下列相关叙述正确的是( )
A.有氧条件下根部细胞的线粒体能将葡萄糖分解为CO2和H2O
B.涝胁迫初期和后期玉米幼苗根部细胞的呼吸场所有所不同
C.涝胁迫下玉米幼苗根部细胞的葡萄糖分解后大部分能量以热能的形式散失
D.外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达
答案 D 由题干分析可知,在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中检测不到CO2,说明此时进行的是产生乳酸的无氧呼吸,而后期能检测到CO2,说明此时进行的是产生酒精的无氧呼吸。葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中,A错误;涝胁迫初期和后期玉米幼苗根部细胞无氧呼吸的场所都是细胞质基质,B错误;无氧条件下,玉米幼苗根部细胞的葡萄糖分解后大部分能量仍储存在有机物中,C错误;涝胁迫会影响玉米幼苗根部细胞中无氧呼吸相关酶基因的表达,D正确。
4.[2022届T8联考(2),5]有氧呼吸第三阶段,NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外,使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成(如图)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H+浓度差
B.该过程也可发生在好氧性细菌的细胞膜上
C.图示中结构①是一种具有ATP水解酶活性的通道蛋白质
D.上述能量转化的过程是有机物中化学能→电能→ATP中化学能
答案 C 图中H+顺浓度梯度从膜间隙运输到线粒体基质的过程伴随着ATP的合成,A正确。内共生起源学说认为线粒体最初由好氧性细菌被真核细胞胞吞后形成,因此线粒体内膜和好氧性细菌的细胞膜结构相似,即该过程可能发生在好氧性细菌的细胞膜上,B正确。图中的结构①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白,C错误。该过程中NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,即有机物中的化学能转化为电能;H+顺浓度梯度运输合成ATP,即电能转化为ATP中的化学能,D正确。
5.(2022届广东开学考,8)农谚有云:“底肥不足苗不长,追肥不足苗不旺。”意思是说,在开始种植前,要对土壤施用底肥,才能保证种子萌芽;发芽后,对土壤进行适度追肥,会使庄稼茁壮成长。下列相关叙述错误的是( )
A.种植前施底肥能为种子的萌发提供无机盐
B.苗期增施有机肥能提高CO2浓度,有利于有机物的积累
C.适当浇水能使有机物溶于水中并被农作物直接吸收
D.施肥后松土有利于肥料中的无机物被根系吸收和利用
答案 C 植物不能直接吸收有机物,适当浇水是因为肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收,C错误。
6.(2022届广东开学考,13)某生物兴趣小组用如图所示实验装置在一定条件下测定萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)。下列有关说法错误的是( )
A.若X为无菌水,向试管充入N2即可测定小麦种子的无氧呼吸速率
B.若X为NaOH溶液,且毛细管中的液滴向左移动,表明种子只进行有氧呼吸
C.若X为无菌水,且毛细管中的液滴向右移动,表明种子进行了无氧呼吸
D.为了减小误差,可增设放有等量同种死亡种子且其他条件不变的对照组
答案 B NaOH溶液的作用是吸收萌发种子呼吸产生的二氧化碳,液滴向左移动,说明有氧气消耗,一定存在有氧呼吸,但不能说明不存在无氧呼吸,B错误。
7.(2022届广东实验中学月考,21)甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。回答下列问题:
(1)甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用放出的热量多少。
材料用具:500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验步骤:
①取A、B两套装置按下表的设计进行实验。
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A
加入200 mL
的葡萄糖溶液
加入10 g
活性酵母菌
X
B
加入200 mL
煮沸后冷却
的葡萄糖溶液
Y
加入石蜡
油铺满液
面
则X是 ;Y是 。
②B装置中步骤一的主要目的是 ,这是控制实验的 变量。
(2)乙利用图Ⅱ装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌的细胞呼吸类型(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。
①想得到实验结论还必须同时设置另一装置,编号为Ⅲ,则装置Ⅲ除用 代替NaOH溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同。
②写出乙改进后所得的实验结果及相应的结论:
若装置Ⅱ中红色液滴不移动,装置Ⅲ中红色液滴向右移动,说明酵母菌只进行无氧呼吸;
若 ,说明酵母菌只进行有氧呼吸;
若 ,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
答案 (1)不加入石蜡油 加入10 g活性酵母菌 去除氧气 自 (2)等量清水 装置Ⅱ中红色液滴向左移动,装置Ⅲ中红色液滴不移动 装置Ⅱ中红色液滴向左移动,装置Ⅲ中红色液滴向右移动
解析 (1)①根据单一变量原则,X处应填:不加入石蜡油,Y处应填:加入10 g活性酵母菌。②B装置葡萄糖溶液煮沸后冷却的主要目的是去除氧气。(2)①探究酵母菌的细胞呼吸类型必须设置对照实验并遵循单一变量原则,故装置Ⅲ除用等量清水代替氢氧化钠溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同。②若装置Ⅱ中红色液滴向左移动,说明消耗了氧气,进行了有氧呼吸,装置Ⅲ中红色液滴不移动,说明消耗的氧气与产生的二氧化碳一样多,即酵母菌只进行有氧呼吸;若装置Ⅱ中红色液滴向左移动,说明消耗了氧气,进行了有氧呼吸,装置Ⅲ中红色液滴向右移动,说明产生的二氧化碳多于消耗的氧气,即酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
专题检测题组C
1.(2022届安徽合肥九中段测一,12)幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的首要致病细菌。体检时可通过14C尿素呼气实验来检测Hp感染情况。受试者口服14C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为14CO2和NH3。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有14CO2。以下叙述正确的是( )
A.Hp的遗传物质主要是DNA
B.感染者呼出的14CO2由人体细胞呼吸产生
C.受试者若未感染Hp,呼出的气体中无14CO2
D.脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成
答案 C Hp为原核生物,没有内质网,遗传物质是DNA,A、D错误;感染者呼出的14CO2是由脲酶催化分解尿素产生的,B错误;未感染Hp的受试者消化道内无脲酶,无法分解含14C的尿素,则呼出的气体检测不到14CO2,C正确。
2.(2022届湖北省级二联,8)某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析胀袋现象的原因,以下解释不合理的是( )
A.出现胀袋现象是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的
B.如果有酒味,可能是酵母菌无氧呼吸造成的
C.出现胀袋现象不一定是酸奶包装盒没密封完好
D.胀袋不可能是由乳酸菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳造成的
答案 A 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A错误,D正确;酸奶中含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等,若酸奶包装盒密封完好,无氧条件下,酵母菌分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳,也会出现胀袋的现象,B、C正确。
3.(2022届山东青岛期初调研,4)微生物一般只有一条无氧呼吸途径,研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母,并选取普通酵母和转基因酵母分别在培养液中进行培养与相关检测,证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径,可同时产生乙醇和乳酸。下列说法错误的是( )
A.实验中普通酵母和转基因酵母都在无氧条件下培养
B.只有普通酵母培养液能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色
C.转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组
D.无论哪种呼吸途径,其呼吸作用第一阶段的场所及产物都相同
答案 B 实验的目的是探究不同酵母的无氧呼吸途径,所以需在无氧条件下培养酵母菌,A正确;酒精可使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色,普通酵母和转基因酵母都能产生酒精,B错误;转基因酵母能产生乳酸,所以转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组,C正确;无论哪种呼吸途径,细胞呼吸第一阶段的场所都是细胞质基质,产物都有丙酮酸和[H],D正确。
4.[2022届T8联考(2),5]有氧呼吸第三阶段,NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外,使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成(如图)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H+浓度差
B.该过程也可发生在好氧性细菌的细胞膜上
C.图示中结构①是一种具有ATP水解酶活性的通道蛋白质
D.上述能量转化的过程是有机物中化学能→电能→ATP中化学能
答案 C 图中H+顺浓度梯度从膜间隙运输到线粒体基质的过程伴随着ATP的合成,A正确。内共生起源学说认为线粒体最初由好氧性细菌被真核细胞胞吞后形成,因此线粒体内膜和好氧性细菌的细胞膜结构相似,即该过程可能发生在好氧性细菌的细胞膜上,B正确。图中的结构①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白,C错误。该过程中NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,即有机物中的化学能转化为电能;H+顺浓度梯度运输合成ATP,即电能转化为ATP中的化学能,D正确。
5.(2022届山东潍坊实验中学期初,23)有氧呼吸过程中,[H]中的H+需要经一系列过程才能传递给分子氧,氧与之结合生成水,如图为其传递过程的两条途径,真核生物体内存在其中的一条或两条途径。回答相关问题:
(1)在有氧呼吸的过程中,[H]的本质是 ,H+与氧分子的结合发生的场所是 。
(2)在有氧呼吸的第二阶段,是否需要氧气的存在 ,请提出一种合理的解释:
。
(3)研究发现,“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,细胞呼吸全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。结果表明:天南星科植物存在 (填“途径1”“途径2”或“途径1和途径2”)。
(4)天南星在开花时,其花序会释放大量能量,花序温度比周围温度高15~35 ℃,促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现,此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是 。
答案 (1)NADH 线粒体内膜 (2)需要 只有在氧气存在的情况下,丙酮酸才能进入线粒体 (3)途径1和途径2 (4)途径2增强,物质氧化分解释放的能量储存在ATP中的较少,大部分以热能形式散失
解析 (1)细胞呼吸中产生的[H]是NADH;H+与O2结合发生在有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜。(2)只有在氧气存在的情况下,丙酮酸才能进入线粒体基质,否则将进行无氧呼吸。(3)小鼠氰化物中毒,呼吸作用全被抑制,说明小鼠只存在途径1;氰化物处理天南星科植物,呼吸速率降低,但并未完全被抑制,说明天南星科植物除了途径1,还存在途径2。(4)天南星在开花时,花序温度升高但ATP生成没有明显增加的可能原因是途径2增强,物质氧化分解释放的能量储存在ATP中较少,大量以热能形式散失。
知识拓展 无氧条件下,无氧呼吸第二阶段通过丙酮酸的还原代谢使得NADH重新氧化为NAD+。在酵母菌的酒精发酵过程中,在丙酮酸脱羧酶催化下丙酮酸脱羧生成乙醛,然后乙醛在乙醇脱氢酶的催化下被还原为乙醇,同时使NADH氧化生成NAD+。在人体细胞缺氧条件下,乳酸脱氢酶催化丙酮酸转化为乳酸,同时也伴随着NADH重新氧化为NAD+。
6.(2022届湖北武汉二中摸底,2)学者欲研究影响玉米根尖细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是( )
A.实验中加入的呼吸底物是葡萄糖
B.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
C.过程②比⑤耗氧速率低的原因可能是[H]不足
D.过程④比③耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足
答案 C 葡萄糖不能在线粒体中被分解,丙酮酸可以,A错误;过程①有氧气消耗,说明进行了有氧呼吸的第三阶段,B错误;加入呼吸底物后⑤比②耗氧速率加快,推测过程②耗氧速率低的原因可能是[H]不足,C正确;加入ADP后耗氧速率加快,推测过程④耗氧速率低的主要原因是ADP不足,D错误。
7.(2022届湖北孝感起点考,19)我国运动员在2021年的东京奥运会上取得了举世瞩目的好成绩,下列是运动员在距离不同的跑步过程中,肌肉细胞收缩时有氧呼吸和无氧呼吸供能比例(假如呼吸底物只有葡萄糖),下列有关说法正确的是( )
A.100 m跑时主要由无氧呼吸供能
B.1 500 m跑时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.5 000 m跑时,肌肉细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
D.在进行马拉松长跑时,ATP主要由线粒体基质提供
答案 A 100 m跑时,无氧呼吸供能比例为95%,ATP主要由无氧呼吸产生,A正确;1 500 m跑时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的比例相同,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸释放的能量多,因此有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;人体细胞无氧呼吸产物是乳酸,5 000 m 跑时细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量相等,C错误;马拉松长跑时,主要进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体内膜产生,D错误。
8.(2022届重庆八中摸底,14)甲、乙两图可表示蓝莓果实随环境中氧浓度升高,CO2释放量与O2吸收量变化情况。据图,下列说法错误的是( )
甲
乙
A.图甲中氧浓度为a时,对应图乙中的A点
B.图甲中氧浓度为b时, 此时蓝莓果实细胞产生CO2部位只有线粒体基质
C.图甲中氧浓度超过d时,CO2释放量可能在一定范围内随着氧浓度继续升高
D.若据图乙结果对新鲜蓝莓果实进行保鲜贮藏,最适合选取图中C点对应的氧浓度
答案 B 图甲中氧浓度为a时,只释放CO2,不消耗O2,此时只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;图甲中氧浓度为b时,CO2的释放量多于O2的吸收量,此时有氧呼吸与无氧呼吸并存,蓝莓细胞产生CO2部位是线粒体基质和细胞质基质,B错误;图甲中氧浓度超过d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,此时细胞只进行有氧呼吸,一定范围内CO2释放量会随O2浓度升高,C正确;图乙中C点CO2的释放量最少,细胞呼吸最弱,适于果蔬的保鲜贮藏,D正确。
9.(2022届云南师大附中月考二,3)向盛有5%葡萄糖溶液的锥形瓶中加入适量酵母菌,在不同氧气浓度条件下测得相同时间内酵母菌产生的酒精和CO2的量如图所示,据图分析不合理的是( )
A.氧浓度为a时,酵母菌细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质
B.氧浓度为b时,丙酮酸中的碳元素可在线粒体基质转移到CO2和酒精中
C.氧浓度为c时,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸消耗的1/2
D.氧浓度为d时,细胞呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧气结合生成水
答案 B 氧浓度为a时,产生的酒精和CO2量相等,酵母菌只进行无氧呼吸,细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质,A正确;氧浓度为b时,有氧呼吸与无氧呼吸并存,丙酮酸中的碳元素可通过有氧呼吸转移到CO2中,也可通过无氧呼吸转移到酒精和CO2中,后者发生在细胞质基质,B错误;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的酒精量与CO2量相等,则有氧呼吸产生的CO2为15-6=9(mmol),故有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5 mmol、3 mmol,C正确;氧浓度为d时,酒精量为0,酵母菌只进行有氧呼吸,故细胞呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧气结合生成水,D正确。
10.(2022届云南昆明一中月考二,29)农业生产中,有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题,需要将发育完成、质量不再增加的果实采摘下来进行贮藏,待其逐渐成熟后再进行销售。为此,有科研人员探究了不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化情况,结果如图。
回答下列问题:
(1)番茄果实成熟过程中,有氧呼吸产生CO2的场所是 ,该阶段的反应式为 (不需体现数量关系)。
(2)番茄等肉质果实呼吸峰值的出现,标志着果实成熟达到可食程度。由此可推测,番茄果实呼吸峰值的出现最可能与 (填植物激素)有关, 理由是 。
(3)与对照组相比,实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是 。 请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法: 。
答案 (1)线粒体基质 C3H4O3(丙酮酸)+H2O[H]+CO2+少量能量 (2)乙烯 乙烯可以促进果实成熟 (3)采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值 提高CO2的浓度、降低O2的浓度
解析 (1)番茄果实有氧呼吸过程中,CO2产生于第二阶段,场所是线粒体基质。(2)乙烯可促进果实成熟,所以番茄果实呼吸峰值的出现最可能与乙烯有关。(3)与对照组相比,实验组番茄采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值。分析两组CO2浓度和O2浓度关系可知,提高CO2的浓度、降低O2的浓度,呼吸高峰出现得较晚,可以延迟番茄果实成熟。
专题检测题组D
1.(2022届长沙一中月考一,1)幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况:受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解,定时收集受试者吹出的气体并测定是否含有13CO2。下列叙述或推测不合理的是( )
A.Hp细胞中同时含有DNA和RNA
B.Hp的脲酶能在强酸环境中发挥作用
C.胃中Hp不含线粒体能进行无氧呼吸
D.感染者呼出的13CO2是由Hp细胞呼吸产生
答案 D Hp为原核生物,同时含有DNA和RNA,A正确;Hp产生的脲酶可在胃中发挥作用,而胃是强酸环境,B正确;Hp为原核生物,不含线粒体,可进行无氧呼吸,C正确;感染者呼出的13CO2是由Hp产生的脲酶分解尿素产生,D错误。
知识拓展 幽门螺旋杆菌(Hp)为原核生物,其产生的脲酶可催化分解尿素为NH3和CO2。
2.(2022届湘豫名校联考,11)如图为马铃薯植株,其中①②③为不同的部位,下列有关叙述错误的是( )
A.马铃薯被水淹时,②细胞呼吸未释放出的能量主要储存在乳酸中
B.马铃薯被水淹时,①细胞呼吸未释放出的能量主要储存在酒精中
C.①②③的细胞进行细胞呼吸时既有NADH的产生又有NADH的消耗
D.①②③的细胞进行细胞呼吸时在线粒体内膜上有H2O的消耗和产生
答案 D ②马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,A正确;①马铃薯叶细胞无氧呼吸产生酒精,B正确;有氧呼吸第一、二阶段产生NADH,第三阶段消耗,无氧呼吸第一阶段产生NADH,第二阶段消耗,C正确;细胞进行有氧呼吸时在线粒体内膜产生H2O,在线粒体基质消耗H2O,D错误。
3.(2022届湘潭一模,3)两种无氧呼吸过程中物质和能量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.酵母菌在无氧条件下可以进行无氧呼吸获取能量,故酵母菌能长期忍受无氧环境
B.无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同,均有丙酮酸和NADH产生
C.无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP
D.丙酮酸转变为乳酸的过程没有脱羧形成CO2,而是直接由NADH还原,故不需要酶催化
答案 B 酵母菌无氧呼吸产生的酒精对其有毒害作用,A错误;无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底,大部分能量储存在乳酸或酒精中,少部分释放,C错误;丙酮酸需在酶的催化下转变为乳酸,D错误。
4.(2022届三湘名校一联,5)如图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中有氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜质子(H+)势差,驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子(H+)势差转变成其他形式的能量。假设只要电子最终能传到H2O中,释放的总能量不变。下列相关叙述错误的是( )
A.图示的膜结构为线粒体内膜,下侧为线粒体基质
B.电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化
C.若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用,ATP的生成效率将降低
D.随着UCP含量的升高,热能的生成效率随之降低
答案 D 有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜上,A正确;H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度运输需消耗能量,说明电子在传递过程中有能量的转化,B正确;若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用,H+通过Ⅲ、Ⅳ逆浓度运输量减少,膜两侧的质子(H+)势差降低,ATP的生成效率也降低,C正确;随着UCP含量升高,H+通过UCP顺浓度运输量增多,通过ATP合成酶的运输量减少,产生ATP减少,但热能的生成效率不一定降低,D错误。
5.(2022届常德临澧一中月考三,6)科学家研究发现,细胞内脂肪通常由脂滴膜包裹,脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如图1所示。棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体,其线粒体内膜含有UCP2蛋白,如图2所示。据图分析,下列有关叙述正确的是( )
图1
图2
A.Ca2+进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助,所以属于协助扩散
B.Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第二阶段,进而影响脂肪的合成
C.包裹脂肪的脂滴膜是由磷脂双分子层为基本支架的单层膜
D.抑制H+通过F0F1ATP合成酶的运输,有氧呼吸释放的能量更多地以热能形式散失
答案 D Ca2+进入内质网腔需要转运蛋白的协助,还需要ATP供能,属于主动运输,A错误;Ca2+在线粒体基质中调控有氧呼吸第二阶段,B错误;磷脂分子头部亲水、尾部疏水,包裹脂肪的是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构,C错误;抑制H+通过F0F1ATP合成酶的运输,有氧呼吸释放的能量不能用于合成ATP,更多地以热能形式散失,D正确。
6.(2022届衡阳四中月考,4)农田土壤板结时,土壤中空气不足,会影响作物根系的生长,故需要及时松土透气。下列相关叙述错误的是( )
A.土壤板结后,作物根细胞内ATP与ADP的转化速率减少
B.松土能增强土壤中好氧细菌的分解作用,增加土壤无机盐含量
C.及时松土透气能促进根细胞进行有氧呼吸,有利于根系生长
D.土壤板结后,根细胞内的丙酮酸在线粒体中氧化分解成乳酸
答案 D 土壤板结后,根细胞内的丙酮酸在细胞质基质中产生酒精和二氧化碳,D错误。
7.(2022届邵阳二中一调,12)下列有关细胞呼吸与ATP的叙述,正确的是( )
A.运动时,人体呼出的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物
B.稻田要定期排水,否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而腐烂
C.探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无CO2的产生
D.细胞内的吸能反应往往与ATP的水解相联系
答案 D 人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2,A错误;水稻幼根细胞无氧呼吸产生酒精,B错误;重铬酸钾溶液可检测有无酒精的产生,C错误。
8.(2022届湘豫名校联考,13)如图表示豌豆种子萌发过程中吸水和呼吸的变化。图中曲线1代表种子吸水过程变化,曲线2表示CO2释放速率变化,曲线3表示O2吸收速率变化。已知种子萌发最初期主要依靠亲水性物质对水的亲和力吸水。据图分析相关说法不正确的是( )
A.种子萌发过程中0~12 h,死亡和有活性的种子均可吸水,而48 h后只有活种子可继续吸水
B.在萌发12~36 h,种子吸水缓慢,推测此时种子代谢较低,处于“休眠”状态
C.种子萌发初期,无氧呼吸较为剧烈,而随后有氧呼吸逐渐加强,此项变化与胚根的生长有关
D.萌发后期,种子O2吸收量与CO2释放量的差异表明,此时呼吸作用的底物不仅是糖类
答案 B 种子萌发初期,主要依靠亲水性物质(如淀粉、蛋白质等)对水的亲和力吸水,与种子活性无关,但胚根长出后,种子主要为渗透吸水,此时依赖种子的活性,A正确;萌发12~36 h,种子吸水缓慢,此时细胞内部代谢较为旺盛,无氧呼吸剧烈,B错误;由曲线2和3可知,种子萌发过程中会经历无氧呼吸到有氧呼吸的转变,胚根长出后,有氧呼吸加剧,C正确;萌发后期,O2吸收速率高于CO2释放速率,呼吸作用底物可能存在脂肪等非糖物质,D正确。
9.(2022届常德临澧一中阶段考四,3)将完整的离体线粒体放在缓冲液中,按如图一、图二所示,分别加入某种物质,其中寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,琥珀酸是可以氧化分解的物质,DNP(一种化学物质)可降低进入线粒体内的[H]的含量。下列相关分析正确的是 ( )
A.x是DNP
B.y是寡霉素
C.②阶段最可能是有氧呼吸第三阶段
D.z是琥珀酸
答案 C 由图一、图二知,ADP+Pi和x缺一个就不能进行反应,说明x是氧化分解的底物——琥珀酸,A错误;据图②阶段消耗的氧气量和产生的ATP量同步,则其最可能是有氧呼吸第三阶段,C正确;寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,根据图二,加入z后氧气消耗增加但ATP合成量不变,说明z是寡霉素,y是DNP,B、D错误。
10.(2022届郴州月考一,13)(不定项)为了探究植物呼吸强度的变化规律,研究者在遮光状态下,测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量,结果如表(表中数据为相对值)。下列有关分析中错误的是( )
O2
温度
0.1%
1.0%
3.0%
10.0%
20.0%
40.0%
3 ℃
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10 ℃
31.2
53.7
5.9
21.5
33.3
32.9
20 ℃
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
56.2
30 ℃
59.8
41.4
8.8
56.6
100.0
101.6
A.根据变化规律,表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的
B.温度为3 ℃、O2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合
C.O2含量从20.0%升至40.0%时,O2含量限制了呼吸强度的继续升高
D.在20 ℃条件下,O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中,细胞无氧呼吸逐渐减弱
答案 C 据表低于30 ℃时,O2含量相同条件下,CO2释放量随温度的升高而增多,温度为10 ℃、O2含量为1.0%条件下CO2释放量的数据可能错误,A正确;温度为3 ℃、O2含量为3.0%时,释放CO2量最少,呼吸速率最低,是贮藏菠菜叶的最佳条件,B正确;O2含量从20.0%升至40.0%时,CO2释放量基本不变,O2含量不再是限制呼吸强度的因素,C错误;有O2时无氧呼吸会受抑制,随O2含量增加无氧呼吸逐渐减弱,D正确。
名师点睛 实验的自变量包括氧气浓度和温度,实验的因变量为新鲜菠菜叶的CO2释放量。要测定植物的呼吸速率,需在黑暗条件下进行,以排除光合作用对实验结果的影响。
11.(2022届长沙一中月考一,5)呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)
是细胞呼吸一项重要指标。如图所示为酵母菌在葡萄糖培养液中氧分压与呼吸熵的关系,以下叙述不正确的是( )
A.呼吸熵越大,细胞无氧呼吸越强,有氧呼吸越弱
B.通过测量RQ,可知酵母菌培养液的供氧状态
C.RQ与酵母菌能量利用率呈负相关
D.C点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
答案 D RQ越大,氧分压越小,酵母菌有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强,能量利用率越低,A、C正确;通过测量RQ,可知酵母菌的呼吸状态,则可知酵母菌培养液的供氧状态,B正确;C点以后细胞只进行有氧呼吸,RQ不变,但其呼吸强度仍受氧分压的影响,D错误。
12.(2022届怀化联考,6)如图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式,其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器,可用于测定相应物质的含量,相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
图1 图2
A.若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变
B.在图2中a、b两条线交点之前,酵母菌主要进行无氧呼吸,此过程无NADH产生
C.图2中200~300 s,酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D.图2中300 s时,酵母菌只进行无氧呼吸
答案 B 酶活性受温度影响,A正确;题图2中a、b两线交点之前酒精含量少,酵母菌主要进行有氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸均产生NADH,B错误;题图2中200~300 s,酵母菌可进行有氧呼吸,产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,C正确;300 s时氧气含量为0,酵母菌只进行无氧呼吸,D正确。
13.(2022届湖北联考协作体联考,19)我国运动员在2021年的东京奥运会上取得了举世瞩目的好成绩,下列是运动员在距离不同的跑步过程中,肌肉细胞收缩时有氧呼吸和无氧呼吸的供能比例(假如呼吸底物只有葡萄糖),下列有关说法正确的是( )
A.100米跑时主要由无氧呼吸供能
B.1 500米跑时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.5 000米跑时,肌肉细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
D.在进行马拉松长跑时,ATP主要由线粒体基质提供
答案 A 1 500米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸的供能比例相同,但消耗等量葡萄糖时,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,因此有氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;人体肌肉细胞无氧呼吸产乳酸,既不消耗O2也不产生CO2,而其有氧呼吸产生CO2量等于消耗O2量,C错误;马拉松长跑时,主要进行有氧呼吸,ATP主要由线粒体内膜提供,D错误。
14.(2022届娄底双峰月考,15)(不定项)如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放量与O2浓度之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.Q点、P点产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体
B.R点CO2释放量最少,因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存
C.若将实验材料换为等质量的花生种子,P点后O2的吸收量比小麦种子的少
D.若图中AB=BC,则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量相等
答案 AB Q点只进行无氧呼吸,P点只进行有氧呼吸,则产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体,A正确;R点CO2释放量最少,即有机物消耗最少,此时的O2浓度最适合小麦种子的储存,B正确;与小麦种子相比,花生种子中脂肪较多,有氧呼吸耗氧多,C错误;若AB=BC,即有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同,则小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量为1∶3,D错误。
15.(2022届娄底一中月考一,20)为探究高浓度CO2对冷藏水果细胞呼吸的影响,研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中,一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组),另一个加入等量的含高浓度CO2的空气(CO2处理组),两组都在4 ℃条件下储藏。以后每10天(d)取样一次,测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol),计算二者的比值得到如图所示曲线(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。回答下列问题:
(1)实验过程中,0~10 d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是 ;20 d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是 。
(2)检测CO2的产生,除用澄清石灰水外,常用试剂为 ,现象为 。
(3)实验结果显示,10 d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升,出现这种结果的原因是 。根据实验结果推测,高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的 作用。
(4)有氧呼吸的总反应式为 。
答案 (1)线粒体内膜 线粒体基质和细胞质基质 (2)溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄 (3)密闭冷藏箱中,氧浓度逐渐降低,蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强 抑制 (4)C6H12O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
解析 (1)0~10 d内,蓝莓细胞只进行有氧呼吸,第三阶段产生ATP最多,场所是线粒体内膜;20 d后,CO2处理组蓝莓细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸,产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质。(2)CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。(3)密闭冷藏,氧浓度逐渐降低,有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强;据图可知,高浓度CO2处理对无氧呼吸有明显的抑制作用。(4)见答案。
名师点睛 假设细胞呼吸底物为葡萄糖,可根据单位时间CO2释放量和O2吸收量的比值(即CO2/O2)来判断细胞的呼吸方式。若CO2/O2=1,则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;若CO2/O2>1,则同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸。
专题检测题组E
1.(2022届滕州期中,4)杏仁中含有的苦杏仁苷是一种氰化物,它能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合,阻断ATP的生成。苦杏仁苷能抑制( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸和[H]
B.丙酮酸彻底分解为二氧化碳和[H]
C.[H]和氧气结合生成水
D.有氧呼吸过程中有关酶的合成
答案 C 苦杏仁苷影响线粒体内膜中的电子传递途径,故专一性抑制有氧呼吸第三阶段,C正确。
2.(2022届烟台期中,5)如图表示人体内细胞呼吸的过程,下列叙述正确的是( )
A.只有①②过程有 ATP生成
B.②过程需要 O2参与,不需要水参与,有水生成
C.若不发生②过程,①过程产生的[H]将会在细胞中有所积累
D.剧烈运动时细胞主要通过分解乳酸获得能量
答案 A 有氧呼吸三个阶段均可产生ATP,无氧呼吸第二阶段(③)无ATP产生,A正确;②过程表示有氧呼吸第二、三阶段,其中第二阶段需要水参与,B错误;若不发生有氧呼吸,①过程产生的[H]可参与③过程,C错误;剧烈运动时,人体细胞主要通过分解葡萄糖获得能量,D错误。
3.(2022届日照月考,7)线粒体内膜上的细胞色素c、多种酶复合体有序排列组成呼吸链,将电子和质子沿着特定途径传递到氧分子。下列叙述错误的是( )
A.线粒体的外膜把它与其他细胞器分隔开,保障了有氧呼吸高效、有序进行
B.线粒体内膜在内腔中堆叠形成基粒,增加了细胞色素c等物质的附着位点
C.呼吸链将代谢物脱下的氢与氧结合生成水,同时生成ATP
D.若某小白鼠吸入18O2,则在该鼠呼出的二氧化碳中可检测到18O
答案 B 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,B错误;有氧呼吸过程中18O2的转化途径是18O2→H218O→C18O2,D正确。
4.(2022届枣庄月考,11)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,下列叙述错误的是( )
A.与a点相比,b点时与有氧呼吸相关的酶的活性较低
B.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃~35 ℃
D.O2浓度不变,a点时适当提高温度,细胞有氧呼吸速率可能增大
答案 C 氧气充足时在4个实验温度条件下,30 ℃有氧呼吸速率最高,说明有氧呼吸的最适温度在20 ℃~35 ℃,C错误。
5.(2022届潍坊四中月考,6)呼吸商(RQ=放出的 CO2 量/吸收的 O2 量)
可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与吸商的关系。以下叙述中正确的是( )
A.呼吸商越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱
B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C.为延长水果保存的时间,最好将氧分压调至C点
D.C点以后,细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
答案 B 呼吸商越大,细胞有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强,A错误;B点时RQ小于A点、氧分压高于A点,B正确;C点时细胞只进行有氧呼吸,而水果应在较低氧分压条件下保存,C错误;C点以后只进行有氧呼吸,在未达到氧饱和点时随氧分压升高有氧呼吸强度逐渐增加,D错误。
6.(2022届德州期中,21)线粒体外膜含有亲水性的通道蛋白,相对分子质量小于1 000的物质可自由通过,线粒体内膜通透性较小。 葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸可进入线粒体基质。经系列反应产生 NADH,NADH分解产生的电子通过线粒体内膜上的蛋白质传递给O2并生成水,电子传递过程会驱动 H+的逆浓度运输,其过程如图所示。
(1)糖酵解进行的场所是 ,其产物除丙酮酸外还有 。
(2)丙酮酸在线粒体内通过一系列反应产生 NADH和 ,糖类中稳定的化学能最终转变为 。
(3)缺氧条件下,糖酵解产生的丙酮酸难以进入线粒体,原因是 。
(4)植物细胞线粒体内膜上存在交替氧化酶(AOX)呼吸途径,它可以直接将电子传递给氧气生成水而不伴随跨膜 H+浓度梯度的产生。在低温条件下,细胞主要进行 AOX呼吸途径,其意义是 。
答案 (1)细胞质基质 NADH和ATP (2)CO2 ATP中活跃的化学能和热能 (3)缺氧条件下电子传递受到抑制,内膜两侧不能形成H+浓度差,丙酮酸无法借助H+梯度进入线粒体 (4)通过 AOX呼吸途径细胞不产生 ATP,而释放大量的热能,有利于植物适应低温环境
(1)糖酵解即有氧呼吸第一阶段,其产物有丙酮酸、NADH和ATP。(2)丙酮酸在线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段产生NADH和CO2,同时释放能量合成ATP。糖类中稳定的化学能最终转变成ATP中活跃的化学能和热能。(3)由图可知,丙酮酸通过线粒体内膜的动力来自内膜两侧H+浓度差产生的势能,而缺氧条件下电子传递受到抑制,内膜两侧不能形成H+浓度差。(4)见答案。
2023届 一轮复习 浙科版 细胞呼吸 单元测试A
1.(2022届苏州期初,19)某研究小组测定了“雨花3号”和“加纳岩”两个品种的桃树在不同成熟期(横坐标罗马数字越大表示成熟度越高)的果实细胞色素氧化酶(COX)活性,结果如图所示。COX是线粒体中催化有氧呼吸过程的关键酶。下列相关叙述错误的是(多选)( )
A.果实细胞有氧呼吸速率先增加后下降
B.COX催化有氧呼吸第一阶段的反应
C.Ⅰ→Ⅲ阶段细胞中COX活性增强有利于果实成熟
D.与有氧呼吸第二、三阶段相关的基因都在线粒体DNA上
答案 BD COX是线粒体中催化有氧呼吸过程的关键酶,据图可知,随着果实成熟度增高,COX活性先增强后下降,故果实细胞有氧呼吸速率先增加后下降,A正确;COX是线粒体中催化有氧呼吸(第二、三阶段)的关键酶,而有氧呼吸第一阶段的反应是在细胞质基质进行的,B错误;分析曲线可知,在Ⅰ→Ⅲ阶段,COX活性与成熟度呈正相关,故该阶段COX活性增强有利于果实成熟,C正确;与有氧呼吸第二、三阶段相关的基因不只在线粒体DNA上,D错误。
2.(2022届湖北孝感起点考,19)我国运动员在2021年的东京奥运会上取得了举世瞩目的好成绩,下列是运动员在距离不同的跑步过程中,肌肉细胞收缩时有氧呼吸和无氧呼吸供能比例(假如呼吸底物只有葡萄糖),下列有关说法正确的是( )
A.100 m跑时主要由无氧呼吸供能
B.1 500 m跑时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.5 000 m跑时,肌肉细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
D.在进行马拉松长跑时,ATP主要由线粒体基质提供
A 100 m跑时,无氧呼吸供能比例为95%,ATP主要由无氧呼吸产生,A正确;1 500 m跑时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的比例相同,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸释放的能量多,因此有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;人体细胞无氧呼吸产物是乳酸,5 000 m 跑时细胞呼吸产生的CO2量与消耗的O2量相等,C错误;马拉松长跑时,主要进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体内膜产生,D错误。
3.(2022届盐城伍佑中学阶段考,8)向含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后,O2的消耗量和CO2的产生量变化曲线如图。据图判断,下列分析正确的是( )
A.曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示O2的消耗量和CO2的产生量
B.O2浓度为b时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵
C.O2浓度为c时,酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质
D.O2浓度为d时,细胞呼吸形成的ATP全部来自线粒体
答案 B 酵母菌为异养兼性厌氧菌,其有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳,当氧气浓度小于d时,曲线Ⅰ均高于曲线Ⅱ,说明曲线Ⅰ为细胞呼吸产生的二氧化碳,曲线Ⅱ为有氧呼吸氧气的消耗量,A错误;O2浓度为b时,O2的消耗量为6 mol,CO2的产生量为10 mol,说明有氧呼吸消耗的葡萄糖为1 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为(10-6)÷2=2(mol),即有2/3的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵,B正确;O2浓度为c时,O2的消耗量为10 mol,CO2的产生量为12 mol,说明酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,其产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质,C错误;O2浓度为d时,O2的消耗量和CO2的产生量相等,说明酵母菌只进行有氧呼吸,细胞呼吸形成的ATP来自细胞质基质和线粒体,D错误。
4.(2022届河南焦作模拟,10)如图为有关细胞利用葡萄糖进行呼吸作用的图解,说法正确的是 ( )
A.①②阶段生成ATP的过程中都伴随着NADH的生成
B.A物质是丙酮酸,经过③④阶段,只有少量能量释放出来存储在ATP中,剩余大部分储存在酒精或乳酸中
C.在人的成熟红细胞中,只能进行①④阶段为生命活动提供能量
D.③④阶段的呼吸产物不同,是因为在细胞内反应的场所不同
答案 C 图中①②阶段表示有氧呼吸的全过程,有氧呼吸的第一、二阶段产生NADH,第三阶段消耗NADH,A错误;A物质是丙酮酸,无氧呼吸第二阶段(③④)不产生能量,B错误;在人的成熟红细胞中,无线粒体,只能进行①④阶段为生命活动提供能量,C正确;无氧呼吸在细胞质基质中进行,③④阶段的呼吸产物不同,但在细胞内反应的场所相同,D错误。
5.(2022届河南部分学校摸底,9)如图为某一类型无氧呼吸过程中物质和能量变化的简图。下列相关说法正确的是( )
A.图示过程是马拉松长跑时所需能量的主要来源
B.无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的能量全部储存于ATP中
C.丙酮酸变为乳酸的过程没有中间产物,故不需要酶催化
D.细胞代谢中的物质代谢总要伴随着能量代谢
答案 D 马拉松长跑时所需能量的主要来源是有氧呼吸,其间会伴随着无氧呼吸补充供能,A错误;无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生的能量少部分储存于ATP中,大部分以热能的形式散失,B错误;丙酮酸转化为乳酸的过程中需要酶的催化,C错误;物质是能量的载体,能量是物质循环的动力,故细胞代谢中的物质代谢总要伴随着能量代谢,D正确。
6.(2022届陕西渭南模拟,24)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贮藏水果和蔬菜
答案 C 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点对应的温度时,细胞呼吸最旺盛,A、B正确;DE段氧气浓度增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸逐渐加强,C错误;贮藏水果和蔬菜应该降低植物的呼吸作用,图乙氧浓度为E点对应的氧浓度时释放的二氧化碳最少,说明此时细胞呼吸最弱,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜,D正确。
7.(2022届河南大联考,15)甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。相关叙述错误的是( )
甲
乙
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应于乙图中的A点
B.甲图中氧浓度为b到c时的情况对应于乙图中的CD段
C.甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度是最适合贮藏植物器官的
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
答案 B 甲图中氧浓度为a时,细胞不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;甲图中氧浓度为b到c时,二氧化碳的释放量减少,因此对应于乙图中的AC段(不包括A点),B错误;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度,因此甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度是最适合贮藏植物器官的,C正确;甲图中氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D正确。
8.(2022届陕西渭南质检,21)某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气体压强升高),开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变,反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄,下列有关分析正确的是( )
A.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色开始时基本不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
B.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强
C.实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
D.14C6H12O6不能进入线粒体,故线粒体中不能检测出放射性
答案 A 酵母菌最初只进行了有氧呼吸,使广口瓶中气体压强不变,锥形瓶中因无CO2进入,所以溴麝香草酚蓝水溶液颜色基本不变,A正确;溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌无氧呼吸产生的CO2,使广口瓶中气体压强增大,但是不能说明酵母菌的呼吸强度在增强,B错误;实验过程中酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸,释放的CO2来自线粒体和细胞质基质,C错误;14C6H12O6不能进入线粒体,但其分解产生的丙酮酸能进入线粒体,因此线粒体中能检测出放射性,D错误。
9.(2022届江西抚赣六校联考,17)将小鼠的肝细胞研磨后分离出线粒体和细胞质基质加入试管中,在不同条件下,下列对应的生理过程,错误的是( )
选项
加入
结构
条件
生理变化
A
线粒体
加入葡萄糖溶液,在氧气充足等适宜的条件下培养
无葡萄糖的消耗
B
细胞质
基质
加入葡萄糖溶液,在无氧且适宜的条件下培养
有NADH的产生和消耗
C
细胞质
基质
加入丙酮酸溶液,在氧气充足等适宜的条件下培养
有二氧化碳产生
D
线粒体
加入丙酮酸溶液,在氧气充足等适宜的条件下培养
有热能
释放
答案 C 在有氧呼吸第二阶段有CO2产生,有氧条件下细胞质基质中不能产生CO2,C错误。
10.(2022届河南洛阳期中,19)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物消耗
C.用透气的纱布包扎伤口主要是为了避免组织细胞缺氧坏死
D.消耗等量的葡萄糖,哺乳动物血液中成熟的红细胞产生的NADH比白细胞少
答案 C 细胞呼吸与光照无关,所以植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,A正确;低氧条件可降低果实的有氧呼吸强度,进而减少有机物的消耗,B正确;用透气的纱布包扎伤口主要是为了抑制厌氧菌的大量繁殖,C错误;哺乳动物成熟红细胞进行无氧呼吸,白细胞进行有氧呼吸,因此消耗等量的葡萄糖,哺乳动物血液中的成熟红细胞产生的NADH比白细胞少,D正确。
11.(2022届河南焦作模拟,20)如图表示的是马铃薯块茎在气温多变的一天内气体的变化情况,其中不正确的是( )
A.曲线ab段下降的原因可能是低温抑制了细胞呼吸
B.b点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体
C.bc段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加
D.a点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积
答案 B 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,即CO2只能来自线粒体(有氧呼吸第二阶段的场所),因此曲线ab段下降的原因可能是低温抑制了细胞的有氧呼吸,A正确、B错误;bc段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加,导致有氧呼吸增强,C正确;由于马铃薯块茎细胞产生的二氧化碳只来自有氧呼吸,而有氧呼吸过程中消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相等,因此a点时马铃薯块茎吸收氧气的体积几乎等于放出二氧化碳的体积,D正确。
12.(2022届河南大联考,7)如图为某运动员剧烈运动时,肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图,其中A是指贮存在肌细胞中的ATP(存量ATP),B和C代表不同的呼吸方式。已知正常成年人跑100 m需13~15 s,跑1 000 m需4 min。据图分析下列叙述错误的是( )
A.据图可知,肌肉收缩最初的能量来自细胞中的存量ATP
B.图中曲线B代表的细胞呼吸方式产生的代谢产物的积累会使肌肉酸胀乏力
C.正常成年人跑100 m和1 000 m时肌肉细胞中的主要供能方式相同
D.运动员赛前进行3~4周的高原针对性训练,目的是提高C方式的能力
答案 C 由图知,前5 s内的运动,B无氧呼吸和C有氧呼吸产生的能量都很低,而此时存量ATP的下降迅速,因而肌肉收缩最初的能量应来自细胞中的存量ATP,A正确;曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量,该方式是无氧呼吸,产物是乳酸,乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力,B正确;图中显示45 s内的运动以B无氧呼吸为主,大于45 s的运动以C有氧呼吸为主,已知正常成年人跑100 m需13~15 s,跑1 000 m需4 min,因此跑100 m时肌肉细胞的主要供能方式是无氧呼吸,跑1 000 m时肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸,C错误;运动员为提高运动能力进行高原训练,目的是提高血液中红细胞的含量,从而提高血液的运氧能力,使机体的有氧呼吸供能增加,提高运动员的运动能力,D正确。
13(2022届陕西渭南质检,15)如图所示为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。下列叙述正确的是( )
A.O2浓度为a时,果实的无氧呼吸水平最低
B.O2浓度为b时,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2相等
C.O2浓度为a时,若cd=ca,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
D.O2浓度达到b以后,果实基本上靠有氧呼吸提供能量
答案 D O2浓度为b时(及b以后),只进行有氧呼吸,果实的无氧呼吸水平最低,A、B错误;O2浓度为a时,若cd=ca,无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等,则无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖量的比例为3∶1,C错误;O2浓度达到b以后,无氧呼吸消失,果实基本上靠有氧呼吸提供能量,D正确。
14.(2022届西安一中期,11)某科学兴趣小组以酵母菌作为实验材料,以葡萄糖作为能量来源,在一定条件下,通过控制氧气浓度的变化,得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率(Ⅰ)、氧气消耗速率(Ⅱ)、酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线,实验结果如图所示,t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验,实验装备和条件不变,得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.t1时刻,氧气浓度较高,酵母菌细胞中只有线粒体可以产生CO2
B.如果改变温度条件,t1会左移或右移,但是S1和S2的值始终相等
C.若S2∶S3=2∶1、S4∶S1=8∶1时,O~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比为2∶1
D.若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合,则O~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
答案 D t1时刻,酒精产生速率为0,Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合,说明酵母菌只进行有氧呼吸,酵母菌细胞中只有线粒体可以产生CO2,A正确;如果改变温度条件,酶的活性会升高或降低,t1会左移或右移,O~t1产生的CO2量=S1+S2+S3+S4,无氧呼吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的二氧化碳量相同,即无氧呼吸产生的CO2量=S2+S3,有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量,即有氧呼吸产生的CO2量=S2+S4,即S1+S2+S3+S4=S2+S3+S2+S4,即S1和S2的值始终相等,B正确;由上述分析可知,S1=S2,若S2∶S3=2∶1、S4∶S1=8∶1时,则S4∶S2=8∶1,有氧呼吸产生的CO2量=S2+S4=9S2,无氧呼吸产生的CO2量=S2+S3=1.5S2,有氧呼吸产生的CO2量∶无氧呼吸产生的CO2量=6∶1,有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生6 mol二氧化碳,无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol二氧化碳,因此O~t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比为2∶1,C正确;乳酸菌进行无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol乳酸,酵母菌无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol酒精,若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ完全重合,说明O~t1时间段酵母菌和乳酸菌进行无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等,但酵母菌同时进行有氧呼吸,则O~t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌,D错误。
15.(2022届江西七校一联,23)在科学研究中常用呼吸商(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是在25 ℃恒温条件下测定某作物种子呼吸商的装置,下列有关分析错误的是( )
甲
乙
A.当呼吸底物为葡萄糖时,若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200 mm和0 mm,则种子的RQ=1
B.当呼吸底物为葡萄糖时,若将甲装置中的NaOH溶液换为CO2缓冲液(维持装置中CO2浓度不变),则无法测定种子的RQ
C.若种子仅进行有氧呼吸,且呼吸商小于1,则分解的有机物可能为脂肪
D.甲装置中放入NaOH溶液的目的是吸收种子细胞呼吸释放的CO2
答案 B 甲装置中放入NaOH溶液的目的是吸收种子细胞呼吸释放的CO2,因此甲中红墨水滴的移动是由氧气的变化决定的,即甲中红墨水滴的移动量代表氧气的消耗量。当呼吸底物为葡萄糖时,甲装置红墨水滴左移,乙装置红墨水滴不动,说明种子的呼吸方式为只进行有氧呼吸,则该种子的RQ=1,A、D正确;甲装置中的NaOH溶液换为CO2缓冲液,甲装置可以测定出消耗的氧气的量,乙装置气体变化量代表O2消耗量与CO2产生量的差值,可以测定种子的RQ,B错误;若种子仅进行有氧呼吸,且RQ<1,说明放出的CO2少于吸收的O2,则分解的有机物可能为脂肪,C正确。
专题检测题组B
1.(2022届东莞四中期中,4)如图表示的是细胞呼吸的相关过程,下列叙述不正确的是( )
A.剧烈运动时人体细胞产生的CO2量大于O2消耗量
B.缺氧条件下马铃薯块茎发生①③过程
C.乳酸菌无线粒体,不具有与②过程有关的酶
D.④过程产生的乙醇和CO2是由丙酮酸在细胞质基质中转化形成的
答案 A ①为细胞呼吸第一阶段,场所在细胞质基质;②为有氧呼吸第二、三阶段,场所在线粒体;③为无氧呼吸产生乳酸的过程,④为酒精发酵的过程。人体细胞无氧呼吸产生乳酸,无CO2产生,不管是否剧烈运动,人体细胞产生的CO2量等于O2消耗量,A错误。
2.(2022届广东六校二联,7)即使在氧气充足的条件下,肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。研究发现肿瘤抑制因子p53通过调控酶X的活性抑制肝癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞。下列叙述正确的是( )
A.酶X可催化葡萄糖分解为丙酮酸
B.肝癌细胞的产生是单一基因突变的结果
C.肝癌细胞膜上糖蛋白数量和细胞间黏着性比正常细胞高
D.肝癌细胞利用葡萄糖产生 ATP的效率比正常细胞低
答案 D p53通过调控酶X的活性,抑制肝癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,而正常细胞中也存在葡萄糖分解为丙酮酸的过程,因此酶X不可能催化葡萄糖分解为丙酮酸,A错误;癌细胞是多个原癌基因或抑癌基因突变引起的,B错误;肝癌细胞膜上糖蛋白数量和细胞间的黏着性比正常细胞低,因此容易在体内分散和转移,C错误;肝癌细胞主要进行无氧呼吸,因此利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低,D正确。
3.(2022届广东六校二联,6)涝胁迫(创造无氧条件)处理玉米幼苗根部,发现根部细胞中编码乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的基因都能表达,表明此种条件下玉米幼苗根部细胞能进行两种类型的无氧呼吸。在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中检测不到CO2,而后期能检测到CO2,下列相关叙述正确的是( )
A.有氧条件下根部细胞的线粒体能将葡萄糖分解为CO2和H2O
B.涝胁迫初期和后期玉米幼苗根部细胞的呼吸场所有所不同
C.涝胁迫下玉米幼苗根部细胞的葡萄糖分解后大部分能量以热能的形式散失
D.外界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达
答案 D 由题干分析可知,在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中检测不到CO2,说明此时进行的是产生乳酸的无氧呼吸,而后期能检测到CO2,说明此时进行的是产生酒精的无氧呼吸。葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中,A错误;涝胁迫初期和后期玉米幼苗根部细胞无氧呼吸的场所都是细胞质基质,B错误;无氧条件下,玉米幼苗根部细胞的葡萄糖分解后大部分能量仍储存在有机物中,C错误;涝胁迫会影响玉米幼苗根部细胞中无氧呼吸相关酶基因的表达,D正确。
4.[2022届T8联考(2),5]有氧呼吸第三阶段,NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外,使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成(如图)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H+浓度差
B.该过程也可发生在好氧性细菌的细胞膜上
C.图示中结构①是一种具有ATP水解酶活性的通道蛋白质
D.上述能量转化的过程是有机物中化学能→电能→ATP中化学能
答案 C 图中H+顺浓度梯度从膜间隙运输到线粒体基质的过程伴随着ATP的合成,A正确。内共生起源学说认为线粒体最初由好氧性细菌被真核细胞胞吞后形成,因此线粒体内膜和好氧性细菌的细胞膜结构相似,即该过程可能发生在好氧性细菌的细胞膜上,B正确。图中的结构①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白,C错误。该过程中NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,即有机物中的化学能转化为电能;H+顺浓度梯度运输合成ATP,即电能转化为ATP中的化学能,D正确。
5.(2022届广东开学考,8)农谚有云:“底肥不足苗不长,追肥不足苗不旺。”意思是说,在开始种植前,要对土壤施用底肥,才能保证种子萌芽;发芽后,对土壤进行适度追肥,会使庄稼茁壮成长。下列相关叙述错误的是( )
A.种植前施底肥能为种子的萌发提供无机盐
B.苗期增施有机肥能提高CO2浓度,有利于有机物的积累
C.适当浇水能使有机物溶于水中并被农作物直接吸收
D.施肥后松土有利于肥料中的无机物被根系吸收和利用
答案 C 植物不能直接吸收有机物,适当浇水是因为肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收,C错误。
6.(2022届广东开学考,13)某生物兴趣小组用如图所示实验装置在一定条件下测定萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)。下列有关说法错误的是( )
A.若X为无菌水,向试管充入N2即可测定小麦种子的无氧呼吸速率
B.若X为NaOH溶液,且毛细管中的液滴向左移动,表明种子只进行有氧呼吸
C.若X为无菌水,且毛细管中的液滴向右移动,表明种子进行了无氧呼吸
D.为了减小误差,可增设放有等量同种死亡种子且其他条件不变的对照组
答案 B NaOH溶液的作用是吸收萌发种子呼吸产生的二氧化碳,液滴向左移动,说明有氧气消耗,一定存在有氧呼吸,但不能说明不存在无氧呼吸,B错误。
7.(2022届广东实验中学月考,21)甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。回答下列问题:
(1)甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用放出的热量多少。
材料用具:500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验步骤:
①取A、B两套装置按下表的设计进行实验。
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A
加入200 mL
的葡萄糖溶液
加入10 g
活性酵母菌
X
B
加入200 mL
煮沸后冷却
的葡萄糖溶液
Y
加入石蜡
油铺满液
面
则X是 ;Y是 。
②B装置中步骤一的主要目的是 ,这是控制实验的 变量。
(2)乙利用图Ⅱ装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌的细胞呼吸类型(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。
①想得到实验结论还必须同时设置另一装置,编号为Ⅲ,则装置Ⅲ除用 代替NaOH溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同。
②写出乙改进后所得的实验结果及相应的结论:
若装置Ⅱ中红色液滴不移动,装置Ⅲ中红色液滴向右移动,说明酵母菌只进行无氧呼吸;
若 ,说明酵母菌只进行有氧呼吸;
若 ,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
答案 (1)不加入石蜡油 加入10 g活性酵母菌 去除氧气 自 (2)等量清水 装置Ⅱ中红色液滴向左移动,装置Ⅲ中红色液滴不移动 装置Ⅱ中红色液滴向左移动,装置Ⅲ中红色液滴向右移动
解析 (1)①根据单一变量原则,X处应填:不加入石蜡油,Y处应填:加入10 g活性酵母菌。②B装置葡萄糖溶液煮沸后冷却的主要目的是去除氧气。(2)①探究酵母菌的细胞呼吸类型必须设置对照实验并遵循单一变量原则,故装置Ⅲ除用等量清水代替氢氧化钠溶液外,其他设计与装置Ⅱ相同。②若装置Ⅱ中红色液滴向左移动,说明消耗了氧气,进行了有氧呼吸,装置Ⅲ中红色液滴不移动,说明消耗的氧气与产生的二氧化碳一样多,即酵母菌只进行有氧呼吸;若装置Ⅱ中红色液滴向左移动,说明消耗了氧气,进行了有氧呼吸,装置Ⅲ中红色液滴向右移动,说明产生的二氧化碳多于消耗的氧气,即酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
专题检测题组C
1.(2022届安徽合肥九中段测一,12)幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的首要致病细菌。体检时可通过14C尿素呼气实验来检测Hp感染情况。受试者口服14C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解为14CO2和NH3。定时收集受试者吹出的气体并测定其中是否含有14CO2。以下叙述正确的是( )
A.Hp的遗传物质主要是DNA
B.感染者呼出的14CO2由人体细胞呼吸产生
C.受试者若未感染Hp,呼出的气体中无14CO2
D.脲酶由Hp细胞中附着在内质网上的核糖体合成
答案 C Hp为原核生物,没有内质网,遗传物质是DNA,A、D错误;感染者呼出的14CO2是由脲酶催化分解尿素产生的,B错误;未感染Hp的受试者消化道内无脲酶,无法分解含14C的尿素,则呼出的气体检测不到14CO2,C正确。
2.(2022届湖北省级二联,8)某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析胀袋现象的原因,以下解释不合理的是( )
A.出现胀袋现象是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的
B.如果有酒味,可能是酵母菌无氧呼吸造成的
C.出现胀袋现象不一定是酸奶包装盒没密封完好
D.胀袋不可能是由乳酸菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳造成的
答案 A 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A错误,D正确;酸奶中含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等,若酸奶包装盒密封完好,无氧条件下,酵母菌分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳,也会出现胀袋的现象,B、C正确。
3.(2022届山东青岛期初调研,4)微生物一般只有一条无氧呼吸途径,研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母,并选取普通酵母和转基因酵母分别在培养液中进行培养与相关检测,证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径,可同时产生乙醇和乳酸。下列说法错误的是( )
A.实验中普通酵母和转基因酵母都在无氧条件下培养
B.只有普通酵母培养液能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色
C.转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组
D.无论哪种呼吸途径,其呼吸作用第一阶段的场所及产物都相同
答案 B 实验的目的是探究不同酵母的无氧呼吸途径,所以需在无氧条件下培养酵母菌,A正确;酒精可使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色,普通酵母和转基因酵母都能产生酒精,B错误;转基因酵母能产生乳酸,所以转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组,C正确;无论哪种呼吸途径,细胞呼吸第一阶段的场所都是细胞质基质,产物都有丙酮酸和[H],D正确。
4.[2022届T8联考(2),5]有氧呼吸第三阶段,NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,后者利用这一能量将H+泵到线粒体基质外,使得线粒体内外膜间隙中H+浓度提高,大部分H+通过特殊的结构①回流至线粒体基质,同时驱动ATP合成(如图)。下列有关叙述错误的是( )
A.图中ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H+浓度差
B.该过程也可发生在好氧性细菌的细胞膜上
C.图示中结构①是一种具有ATP水解酶活性的通道蛋白质
D.上述能量转化的过程是有机物中化学能→电能→ATP中化学能
答案 C 图中H+顺浓度梯度从膜间隙运输到线粒体基质的过程伴随着ATP的合成,A正确。内共生起源学说认为线粒体最初由好氧性细菌被真核细胞胞吞后形成,因此线粒体内膜和好氧性细菌的细胞膜结构相似,即该过程可能发生在好氧性细菌的细胞膜上,B正确。图中的结构①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白,C错误。该过程中NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵,即有机物中的化学能转化为电能;H+顺浓度梯度运输合成ATP,即电能转化为ATP中的化学能,D正确。
5.(2022届山东潍坊实验中学期初,23)有氧呼吸过程中,[H]中的H+需要经一系列过程才能传递给分子氧,氧与之结合生成水,如图为其传递过程的两条途径,真核生物体内存在其中的一条或两条途径。回答相关问题:
(1)在有氧呼吸的过程中,[H]的本质是 ,H+与氧分子的结合发生的场所是 。
(2)在有氧呼吸的第二阶段,是否需要氧气的存在 ,请提出一种合理的解释:
。
(3)研究发现,“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,细胞呼吸全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。结果表明:天南星科植物存在 (填“途径1”“途径2”或“途径1和途径2”)。
(4)天南星在开花时,其花序会释放大量能量,花序温度比周围温度高15~35 ℃,促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现,此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是 。
答案 (1)NADH 线粒体内膜 (2)需要 只有在氧气存在的情况下,丙酮酸才能进入线粒体 (3)途径1和途径2 (4)途径2增强,物质氧化分解释放的能量储存在ATP中的较少,大部分以热能形式散失
解析 (1)细胞呼吸中产生的[H]是NADH;H+与O2结合发生在有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜。(2)只有在氧气存在的情况下,丙酮酸才能进入线粒体基质,否则将进行无氧呼吸。(3)小鼠氰化物中毒,呼吸作用全被抑制,说明小鼠只存在途径1;氰化物处理天南星科植物,呼吸速率降低,但并未完全被抑制,说明天南星科植物除了途径1,还存在途径2。(4)天南星在开花时,花序温度升高但ATP生成没有明显增加的可能原因是途径2增强,物质氧化分解释放的能量储存在ATP中较少,大量以热能形式散失。
知识拓展 无氧条件下,无氧呼吸第二阶段通过丙酮酸的还原代谢使得NADH重新氧化为NAD+。在酵母菌的酒精发酵过程中,在丙酮酸脱羧酶催化下丙酮酸脱羧生成乙醛,然后乙醛在乙醇脱氢酶的催化下被还原为乙醇,同时使NADH氧化生成NAD+。在人体细胞缺氧条件下,乳酸脱氢酶催化丙酮酸转化为乳酸,同时也伴随着NADH重新氧化为NAD+。
6.(2022届湖北武汉二中摸底,2)学者欲研究影响玉米根尖细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是( )
A.实验中加入的呼吸底物是葡萄糖
B.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
C.过程②比⑤耗氧速率低的原因可能是[H]不足
D.过程④比③耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足
答案 C 葡萄糖不能在线粒体中被分解,丙酮酸可以,A错误;过程①有氧气消耗,说明进行了有氧呼吸的第三阶段,B错误;加入呼吸底物后⑤比②耗氧速率加快,推测过程②耗氧速率低的原因可能是[H]不足,C正确;加入ADP后耗氧速率加快,推测过程④耗氧速率低的主要原因是ADP不足,D错误。
7.(2022届湖北孝感起点考,19)我国运动员在2021年的东京奥运会上取得了举世瞩目的好成绩,下列是运动员在距离不同的跑步过程中,肌肉细胞收缩时有氧呼吸和无氧呼吸供能比例(假如呼吸底物只有葡萄糖),下列有关说法正确的是( )
A.100 m跑时主要由无氧呼吸供能
B.1 500 m跑时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.5 000 m跑时,肌肉细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
D.在进行马拉松长跑时,ATP主要由线粒体基质提供
答案 A 100 m跑时,无氧呼吸供能比例为95%,ATP主要由无氧呼吸产生,A正确;1 500 m跑时,有氧呼吸与无氧呼吸供能的比例相同,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸释放的能量多,因此有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;人体细胞无氧呼吸产物是乳酸,5 000 m 跑时细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量相等,C错误;马拉松长跑时,主要进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体内膜产生,D错误。
8.(2022届重庆八中摸底,14)甲、乙两图可表示蓝莓果实随环境中氧浓度升高,CO2释放量与O2吸收量变化情况。据图,下列说法错误的是( )
甲
乙
A.图甲中氧浓度为a时,对应图乙中的A点
B.图甲中氧浓度为b时, 此时蓝莓果实细胞产生CO2部位只有线粒体基质
C.图甲中氧浓度超过d时,CO2释放量可能在一定范围内随着氧浓度继续升高
D.若据图乙结果对新鲜蓝莓果实进行保鲜贮藏,最适合选取图中C点对应的氧浓度
答案 B 图甲中氧浓度为a时,只释放CO2,不消耗O2,此时只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;图甲中氧浓度为b时,CO2的释放量多于O2的吸收量,此时有氧呼吸与无氧呼吸并存,蓝莓细胞产生CO2部位是线粒体基质和细胞质基质,B错误;图甲中氧浓度超过d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,此时细胞只进行有氧呼吸,一定范围内CO2释放量会随O2浓度升高,C正确;图乙中C点CO2的释放量最少,细胞呼吸最弱,适于果蔬的保鲜贮藏,D正确。
9.(2022届云南师大附中月考二,3)向盛有5%葡萄糖溶液的锥形瓶中加入适量酵母菌,在不同氧气浓度条件下测得相同时间内酵母菌产生的酒精和CO2的量如图所示,据图分析不合理的是( )
A.氧浓度为a时,酵母菌细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质
B.氧浓度为b时,丙酮酸中的碳元素可在线粒体基质转移到CO2和酒精中
C.氧浓度为c时,酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸消耗的1/2
D.氧浓度为d时,细胞呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧气结合生成水
答案 B 氧浓度为a时,产生的酒精和CO2量相等,酵母菌只进行无氧呼吸,细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质,A正确;氧浓度为b时,有氧呼吸与无氧呼吸并存,丙酮酸中的碳元素可通过有氧呼吸转移到CO2中,也可通过无氧呼吸转移到酒精和CO2中,后者发生在细胞质基质,B错误;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的酒精量与CO2量相等,则有氧呼吸产生的CO2为15-6=9(mmol),故有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5 mmol、3 mmol,C正确;氧浓度为d时,酒精量为0,酵母菌只进行有氧呼吸,故细胞呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧气结合生成水,D正确。
10.(2022届云南昆明一中月考二,29)农业生产中,有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题,需要将发育完成、质量不再增加的果实采摘下来进行贮藏,待其逐渐成熟后再进行销售。为此,有科研人员探究了不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化情况,结果如图。
回答下列问题:
(1)番茄果实成熟过程中,有氧呼吸产生CO2的场所是 ,该阶段的反应式为 (不需体现数量关系)。
(2)番茄等肉质果实呼吸峰值的出现,标志着果实成熟达到可食程度。由此可推测,番茄果实呼吸峰值的出现最可能与 (填植物激素)有关, 理由是 。
(3)与对照组相比,实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是 。 请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法: 。
答案 (1)线粒体基质 C3H4O3(丙酮酸)+H2O[H]+CO2+少量能量 (2)乙烯 乙烯可以促进果实成熟 (3)采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值 提高CO2的浓度、降低O2的浓度
解析 (1)番茄果实有氧呼吸过程中,CO2产生于第二阶段,场所是线粒体基质。(2)乙烯可促进果实成熟,所以番茄果实呼吸峰值的出现最可能与乙烯有关。(3)与对照组相比,实验组番茄采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显峰值。分析两组CO2浓度和O2浓度关系可知,提高CO2的浓度、降低O2的浓度,呼吸高峰出现得较晚,可以延迟番茄果实成熟。
专题检测题组D
1.(2022届长沙一中月考一,1)幽门螺旋杆菌(简称Hp)主要寄生于人体胃中,是引起很多消化道疾病的致病细菌。体检时可通过13C尿素呼气试验来检测Hp感染情况:受试者口服13C标记的尿素胶囊后,尿素可被Hp产生的脲酶催化分解,定时收集受试者吹出的气体并测定是否含有13CO2。下列叙述或推测不合理的是( )
A.Hp细胞中同时含有DNA和RNA
B.Hp的脲酶能在强酸环境中发挥作用
C.胃中Hp不含线粒体能进行无氧呼吸
D.感染者呼出的13CO2是由Hp细胞呼吸产生
答案 D Hp为原核生物,同时含有DNA和RNA,A正确;Hp产生的脲酶可在胃中发挥作用,而胃是强酸环境,B正确;Hp为原核生物,不含线粒体,可进行无氧呼吸,C正确;感染者呼出的13CO2是由Hp产生的脲酶分解尿素产生,D错误。
知识拓展 幽门螺旋杆菌(Hp)为原核生物,其产生的脲酶可催化分解尿素为NH3和CO2。
2.(2022届湘豫名校联考,11)如图为马铃薯植株,其中①②③为不同的部位,下列有关叙述错误的是( )
A.马铃薯被水淹时,②细胞呼吸未释放出的能量主要储存在乳酸中
B.马铃薯被水淹时,①细胞呼吸未释放出的能量主要储存在酒精中
C.①②③的细胞进行细胞呼吸时既有NADH的产生又有NADH的消耗
D.①②③的细胞进行细胞呼吸时在线粒体内膜上有H2O的消耗和产生
答案 D ②马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,A正确;①马铃薯叶细胞无氧呼吸产生酒精,B正确;有氧呼吸第一、二阶段产生NADH,第三阶段消耗,无氧呼吸第一阶段产生NADH,第二阶段消耗,C正确;细胞进行有氧呼吸时在线粒体内膜产生H2O,在线粒体基质消耗H2O,D错误。
3.(2022届湘潭一模,3)两种无氧呼吸过程中物质和能量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.酵母菌在无氧条件下可以进行无氧呼吸获取能量,故酵母菌能长期忍受无氧环境
B.无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同,均有丙酮酸和NADH产生
C.无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP
D.丙酮酸转变为乳酸的过程没有脱羧形成CO2,而是直接由NADH还原,故不需要酶催化
答案 B 酵母菌无氧呼吸产生的酒精对其有毒害作用,A错误;无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底,大部分能量储存在乳酸或酒精中,少部分释放,C错误;丙酮酸需在酶的催化下转变为乳酸,D错误。
4.(2022届三湘名校一联,5)如图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中有氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜质子(H+)势差,驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子(H+)势差转变成其他形式的能量。假设只要电子最终能传到H2O中,释放的总能量不变。下列相关叙述错误的是( )
A.图示的膜结构为线粒体内膜,下侧为线粒体基质
B.电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化
C.若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用,ATP的生成效率将降低
D.随着UCP含量的升高,热能的生成效率随之降低
答案 D 有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜上,A正确;H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度运输需消耗能量,说明电子在传递过程中有能量的转化,B正确;若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用,H+通过Ⅲ、Ⅳ逆浓度运输量减少,膜两侧的质子(H+)势差降低,ATP的生成效率也降低,C正确;随着UCP含量升高,H+通过UCP顺浓度运输量增多,通过ATP合成酶的运输量减少,产生ATP减少,但热能的生成效率不一定降低,D错误。
5.(2022届常德临澧一中月考三,6)科学家研究发现,细胞内脂肪通常由脂滴膜包裹,脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如图1所示。棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体,其线粒体内膜含有UCP2蛋白,如图2所示。据图分析,下列有关叙述正确的是( )
图1
图2
A.Ca2+进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助,所以属于协助扩散
B.Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第二阶段,进而影响脂肪的合成
C.包裹脂肪的脂滴膜是由磷脂双分子层为基本支架的单层膜
D.抑制H+通过F0F1ATP合成酶的运输,有氧呼吸释放的能量更多地以热能形式散失
答案 D Ca2+进入内质网腔需要转运蛋白的协助,还需要ATP供能,属于主动运输,A错误;Ca2+在线粒体基质中调控有氧呼吸第二阶段,B错误;磷脂分子头部亲水、尾部疏水,包裹脂肪的是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构,C错误;抑制H+通过F0F1ATP合成酶的运输,有氧呼吸释放的能量不能用于合成ATP,更多地以热能形式散失,D正确。
6.(2022届衡阳四中月考,4)农田土壤板结时,土壤中空气不足,会影响作物根系的生长,故需要及时松土透气。下列相关叙述错误的是( )
A.土壤板结后,作物根细胞内ATP与ADP的转化速率减少
B.松土能增强土壤中好氧细菌的分解作用,增加土壤无机盐含量
C.及时松土透气能促进根细胞进行有氧呼吸,有利于根系生长
D.土壤板结后,根细胞内的丙酮酸在线粒体中氧化分解成乳酸
答案 D 土壤板结后,根细胞内的丙酮酸在细胞质基质中产生酒精和二氧化碳,D错误。
7.(2022届邵阳二中一调,12)下列有关细胞呼吸与ATP的叙述,正确的是( )
A.运动时,人体呼出的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物
B.稻田要定期排水,否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而腐烂
C.探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无CO2的产生
D.细胞内的吸能反应往往与ATP的水解相联系
答案 D 人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2,A错误;水稻幼根细胞无氧呼吸产生酒精,B错误;重铬酸钾溶液可检测有无酒精的产生,C错误。
8.(2022届湘豫名校联考,13)如图表示豌豆种子萌发过程中吸水和呼吸的变化。图中曲线1代表种子吸水过程变化,曲线2表示CO2释放速率变化,曲线3表示O2吸收速率变化。已知种子萌发最初期主要依靠亲水性物质对水的亲和力吸水。据图分析相关说法不正确的是( )
A.种子萌发过程中0~12 h,死亡和有活性的种子均可吸水,而48 h后只有活种子可继续吸水
B.在萌发12~36 h,种子吸水缓慢,推测此时种子代谢较低,处于“休眠”状态
C.种子萌发初期,无氧呼吸较为剧烈,而随后有氧呼吸逐渐加强,此项变化与胚根的生长有关
D.萌发后期,种子O2吸收量与CO2释放量的差异表明,此时呼吸作用的底物不仅是糖类
答案 B 种子萌发初期,主要依靠亲水性物质(如淀粉、蛋白质等)对水的亲和力吸水,与种子活性无关,但胚根长出后,种子主要为渗透吸水,此时依赖种子的活性,A正确;萌发12~36 h,种子吸水缓慢,此时细胞内部代谢较为旺盛,无氧呼吸剧烈,B错误;由曲线2和3可知,种子萌发过程中会经历无氧呼吸到有氧呼吸的转变,胚根长出后,有氧呼吸加剧,C正确;萌发后期,O2吸收速率高于CO2释放速率,呼吸作用底物可能存在脂肪等非糖物质,D正确。
9.(2022届常德临澧一中阶段考四,3)将完整的离体线粒体放在缓冲液中,按如图一、图二所示,分别加入某种物质,其中寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,琥珀酸是可以氧化分解的物质,DNP(一种化学物质)可降低进入线粒体内的[H]的含量。下列相关分析正确的是 ( )
A.x是DNP
B.y是寡霉素
C.②阶段最可能是有氧呼吸第三阶段
D.z是琥珀酸
答案 C 由图一、图二知,ADP+Pi和x缺一个就不能进行反应,说明x是氧化分解的底物——琥珀酸,A错误;据图②阶段消耗的氧气量和产生的ATP量同步,则其最可能是有氧呼吸第三阶段,C正确;寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,根据图二,加入z后氧气消耗增加但ATP合成量不变,说明z是寡霉素,y是DNP,B、D错误。
10.(2022届郴州月考一,13)(不定项)为了探究植物呼吸强度的变化规律,研究者在遮光状态下,测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量,结果如表(表中数据为相对值)。下列有关分析中错误的是( )
O2
温度
0.1%
1.0%
3.0%
10.0%
20.0%
40.0%
3 ℃
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10 ℃
31.2
53.7
5.9
21.5
33.3
32.9
20 ℃
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
56.2
30 ℃
59.8
41.4
8.8
56.6
100.0
101.6
A.根据变化规律,表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的
B.温度为3 ℃、O2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合
C.O2含量从20.0%升至40.0%时,O2含量限制了呼吸强度的继续升高
D.在20 ℃条件下,O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中,细胞无氧呼吸逐渐减弱
答案 C 据表低于30 ℃时,O2含量相同条件下,CO2释放量随温度的升高而增多,温度为10 ℃、O2含量为1.0%条件下CO2释放量的数据可能错误,A正确;温度为3 ℃、O2含量为3.0%时,释放CO2量最少,呼吸速率最低,是贮藏菠菜叶的最佳条件,B正确;O2含量从20.0%升至40.0%时,CO2释放量基本不变,O2含量不再是限制呼吸强度的因素,C错误;有O2时无氧呼吸会受抑制,随O2含量增加无氧呼吸逐渐减弱,D正确。
名师点睛 实验的自变量包括氧气浓度和温度,实验的因变量为新鲜菠菜叶的CO2释放量。要测定植物的呼吸速率,需在黑暗条件下进行,以排除光合作用对实验结果的影响。
11.(2022届长沙一中月考一,5)呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)
是细胞呼吸一项重要指标。如图所示为酵母菌在葡萄糖培养液中氧分压与呼吸熵的关系,以下叙述不正确的是( )
A.呼吸熵越大,细胞无氧呼吸越强,有氧呼吸越弱
B.通过测量RQ,可知酵母菌培养液的供氧状态
C.RQ与酵母菌能量利用率呈负相关
D.C点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
答案 D RQ越大,氧分压越小,酵母菌有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强,能量利用率越低,A、C正确;通过测量RQ,可知酵母菌的呼吸状态,则可知酵母菌培养液的供氧状态,B正确;C点以后细胞只进行有氧呼吸,RQ不变,但其呼吸强度仍受氧分压的影响,D错误。
12.(2022届怀化联考,6)如图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式,其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器,可用于测定相应物质的含量,相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
图1 图2
A.若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变
B.在图2中a、b两条线交点之前,酵母菌主要进行无氧呼吸,此过程无NADH产生
C.图2中200~300 s,酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D.图2中300 s时,酵母菌只进行无氧呼吸
答案 B 酶活性受温度影响,A正确;题图2中a、b两线交点之前酒精含量少,酵母菌主要进行有氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸均产生NADH,B错误;题图2中200~300 s,酵母菌可进行有氧呼吸,产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,C正确;300 s时氧气含量为0,酵母菌只进行无氧呼吸,D正确。
13.(2022届湖北联考协作体联考,19)我国运动员在2021年的东京奥运会上取得了举世瞩目的好成绩,下列是运动员在距离不同的跑步过程中,肌肉细胞收缩时有氧呼吸和无氧呼吸的供能比例(假如呼吸底物只有葡萄糖),下列有关说法正确的是( )
A.100米跑时主要由无氧呼吸供能
B.1 500米跑时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.5 000米跑时,肌肉细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
D.在进行马拉松长跑时,ATP主要由线粒体基质提供
答案 A 1 500米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸的供能比例相同,但消耗等量葡萄糖时,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,因此有氧呼吸消耗的葡萄糖少,B错误;人体肌肉细胞无氧呼吸产乳酸,既不消耗O2也不产生CO2,而其有氧呼吸产生CO2量等于消耗O2量,C错误;马拉松长跑时,主要进行有氧呼吸,ATP主要由线粒体内膜提供,D错误。
14.(2022届娄底双峰月考,15)(不定项)如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放量与O2浓度之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.Q点、P点产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体
B.R点CO2释放量最少,因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存
C.若将实验材料换为等质量的花生种子,P点后O2的吸收量比小麦种子的少
D.若图中AB=BC,则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量相等
答案 AB Q点只进行无氧呼吸,P点只进行有氧呼吸,则产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体,A正确;R点CO2释放量最少,即有机物消耗最少,此时的O2浓度最适合小麦种子的储存,B正确;与小麦种子相比,花生种子中脂肪较多,有氧呼吸耗氧多,C错误;若AB=BC,即有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同,则小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量为1∶3,D错误。
15.(2022届娄底一中月考一,20)为探究高浓度CO2对冷藏水果细胞呼吸的影响,研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中,一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组),另一个加入等量的含高浓度CO2的空气(CO2处理组),两组都在4 ℃条件下储藏。以后每10天(d)取样一次,测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol),计算二者的比值得到如图所示曲线(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。回答下列问题:
(1)实验过程中,0~10 d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是 ;20 d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是 。
(2)检测CO2的产生,除用澄清石灰水外,常用试剂为 ,现象为 。
(3)实验结果显示,10 d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升,出现这种结果的原因是 。根据实验结果推测,高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的 作用。
(4)有氧呼吸的总反应式为 。
答案 (1)线粒体内膜 线粒体基质和细胞质基质 (2)溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄 (3)密闭冷藏箱中,氧浓度逐渐降低,蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强 抑制 (4)C6H12O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
解析 (1)0~10 d内,蓝莓细胞只进行有氧呼吸,第三阶段产生ATP最多,场所是线粒体内膜;20 d后,CO2处理组蓝莓细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸,产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质。(2)CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。(3)密闭冷藏,氧浓度逐渐降低,有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强;据图可知,高浓度CO2处理对无氧呼吸有明显的抑制作用。(4)见答案。
名师点睛 假设细胞呼吸底物为葡萄糖,可根据单位时间CO2释放量和O2吸收量的比值(即CO2/O2)来判断细胞的呼吸方式。若CO2/O2=1,则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;若CO2/O2>1,则同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸。
专题检测题组E
1.(2022届滕州期中,4)杏仁中含有的苦杏仁苷是一种氰化物,它能与线粒体内膜中传递电子的蛋白质结合,阻断ATP的生成。苦杏仁苷能抑制( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸和[H]
B.丙酮酸彻底分解为二氧化碳和[H]
C.[H]和氧气结合生成水
D.有氧呼吸过程中有关酶的合成
答案 C 苦杏仁苷影响线粒体内膜中的电子传递途径,故专一性抑制有氧呼吸第三阶段,C正确。
2.(2022届烟台期中,5)如图表示人体内细胞呼吸的过程,下列叙述正确的是( )
A.只有①②过程有 ATP生成
B.②过程需要 O2参与,不需要水参与,有水生成
C.若不发生②过程,①过程产生的[H]将会在细胞中有所积累
D.剧烈运动时细胞主要通过分解乳酸获得能量
答案 A 有氧呼吸三个阶段均可产生ATP,无氧呼吸第二阶段(③)无ATP产生,A正确;②过程表示有氧呼吸第二、三阶段,其中第二阶段需要水参与,B错误;若不发生有氧呼吸,①过程产生的[H]可参与③过程,C错误;剧烈运动时,人体细胞主要通过分解葡萄糖获得能量,D错误。
3.(2022届日照月考,7)线粒体内膜上的细胞色素c、多种酶复合体有序排列组成呼吸链,将电子和质子沿着特定途径传递到氧分子。下列叙述错误的是( )
A.线粒体的外膜把它与其他细胞器分隔开,保障了有氧呼吸高效、有序进行
B.线粒体内膜在内腔中堆叠形成基粒,增加了细胞色素c等物质的附着位点
C.呼吸链将代谢物脱下的氢与氧结合生成水,同时生成ATP
D.若某小白鼠吸入18O2,则在该鼠呼出的二氧化碳中可检测到18O
答案 B 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,B错误;有氧呼吸过程中18O2的转化途径是18O2→H218O→C18O2,D正确。
4.(2022届枣庄月考,11)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,下列叙述错误的是( )
A.与a点相比,b点时与有氧呼吸相关的酶的活性较低
B.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃~35 ℃
D.O2浓度不变,a点时适当提高温度,细胞有氧呼吸速率可能增大
答案 C 氧气充足时在4个实验温度条件下,30 ℃有氧呼吸速率最高,说明有氧呼吸的最适温度在20 ℃~35 ℃,C错误。
5.(2022届潍坊四中月考,6)呼吸商(RQ=放出的 CO2 量/吸收的 O2 量)
可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与吸商的关系。以下叙述中正确的是( )
A.呼吸商越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱
B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C.为延长水果保存的时间,最好将氧分压调至C点
D.C点以后,细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
答案 B 呼吸商越大,细胞有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强,A错误;B点时RQ小于A点、氧分压高于A点,B正确;C点时细胞只进行有氧呼吸,而水果应在较低氧分压条件下保存,C错误;C点以后只进行有氧呼吸,在未达到氧饱和点时随氧分压升高有氧呼吸强度逐渐增加,D错误。
6.(2022届德州期中,21)线粒体外膜含有亲水性的通道蛋白,相对分子质量小于1 000的物质可自由通过,线粒体内膜通透性较小。 葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸可进入线粒体基质。经系列反应产生 NADH,NADH分解产生的电子通过线粒体内膜上的蛋白质传递给O2并生成水,电子传递过程会驱动 H+的逆浓度运输,其过程如图所示。
(1)糖酵解进行的场所是 ,其产物除丙酮酸外还有 。
(2)丙酮酸在线粒体内通过一系列反应产生 NADH和 ,糖类中稳定的化学能最终转变为 。
(3)缺氧条件下,糖酵解产生的丙酮酸难以进入线粒体,原因是 。
(4)植物细胞线粒体内膜上存在交替氧化酶(AOX)呼吸途径,它可以直接将电子传递给氧气生成水而不伴随跨膜 H+浓度梯度的产生。在低温条件下,细胞主要进行 AOX呼吸途径,其意义是 。
答案 (1)细胞质基质 NADH和ATP (2)CO2 ATP中活跃的化学能和热能 (3)缺氧条件下电子传递受到抑制,内膜两侧不能形成H+浓度差,丙酮酸无法借助H+梯度进入线粒体 (4)通过 AOX呼吸途径细胞不产生 ATP,而释放大量的热能,有利于植物适应低温环境
(1)糖酵解即有氧呼吸第一阶段,其产物有丙酮酸、NADH和ATP。(2)丙酮酸在线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段产生NADH和CO2,同时释放能量合成ATP。糖类中稳定的化学能最终转变成ATP中活跃的化学能和热能。(3)由图可知,丙酮酸通过线粒体内膜的动力来自内膜两侧H+浓度差产生的势能,而缺氧条件下电子传递受到抑制,内膜两侧不能形成H+浓度差。(4)见答案。
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