适用于新教材2024版高考生物一轮总复习课时规范练12细胞呼吸新人教版

课时规范练12

一、选择题

1.(2022通州一模)下列有关人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的说法,正确的是(　　)

A.细胞呼吸产生的CO2是由丙酮酸和O2反应所生成

B.人体细胞利用葡萄糖有氧呼吸和无氧呼吸都产生水

C.用18O标记葡萄糖中的氧,产生水中不能检测到18O

D.长跑途中,骨骼肌细胞主要通过无氧呼吸提供能量

答案:C

解析:人体细胞中的CO2产生于有氧呼吸的第二阶段,是由丙酮酸和H2O反应所生成,A项错误;在有氧呼吸的第三阶段,前两个阶段产生的[H]与O2结合生成H2O,并释放大量的能量,而无氧呼吸过程中没有水生成,B项错误;在有氧呼吸的第三阶段,前两个阶段产生的[H]与O2结合生成H2O,并释放大量的能量,可见,产生的水中的O来自O2,所以用18O标记葡萄糖中的O,产生的水中不能检测到18O,C项正确;长跑途中,机体主要通过有氧呼吸供能,骨骼肌细胞通过无氧呼吸提供能量只是能量的一个补充,D项错误。

2.(2022重庆四模)如图为葡萄糖氧化分解的过程示意图,下列叙述正确的是(　　)

A.图示所有物质都存在于内环境中

B.图示所有过程都需酶的催化

C.图示所有过程都能产生ATP

D.所有生物都能进行图示所有过程

答案:B

解析:葡萄糖氧化分解是酶促反应过程,发生在细胞内,相关的酶只存在于细胞中,A项错误;图示过程的生化反应均需要酶的催化,B项正确;无氧呼吸第二阶段不能产生ATP,C项错误;某些生物的不同细胞可以进行不同的细胞呼吸,但不是所有生物都能进行图示所有过程,如人的无氧呼吸不产生乙醇,D项错误。

3.维生素B1是硫胺素焦磷酸(TPP)合成的原料,而TPP则是丙酮酸脱氢酶发挥作用的必需成分。在有氧条件下,丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解。下列有关叙述正确的是(　　)

A.丙酮酸脱氢酶主要在细胞质基质中发挥作用

B.丙酮酸脱氢酶催化的反应过程中能产生大量的ATP

C.维生素B1缺乏直接导致细胞呼吸第一阶段反应速率降低

D.在有氧条件下,TPP合成不足可导致细胞的能量供应不足

答案:D

解析:在有氧条件下,丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解,说明丙酮酸脱氢酶是在线粒体内发挥作用的,A项错误;丙酮酸脱氢酶催化的反应是产生乙酰CoA、NADH,不会产生大量ATP,产生大量ATP的过程是三羧酸循环,B项错误;由题可知,维生素B1缺乏导致TPP减少,TPP减少导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱,但丙酮酸脱氢酶发挥作用不是细胞呼吸第一阶段,C项错误;TPP合成不足导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱,即有氧呼吸减弱,所以在有氧条件下细胞的能力供应不足,D项正确。

4.(2023届雅礼中学月考)肌肉细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是人体在不同活动水平上根据需氧供氧的不同情况而进行的两种供能方式,只不过两者比例有所不同而已。在400米跑中,有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能。下列有关叙述正确的是              (　　)

A.400米跑中,腿部肌肉细胞中CO2的产生场所有细胞质基质和线粒体基质

B.400米跑中,腿部肌肉细胞中ATP的含量远高于安静时细胞内ATP的含量

C.400米跑中,腿部肌肉细胞无氧呼吸消耗的有机物远多于有氧呼吸

D.400米跑中,腿部肌肉细胞每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时多

答案:C

解析:人体细胞中CO2只在有氧呼吸过程中产生,故在400米短跑中,运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质,A项错误;ATP和ADP是可以快速转化的,运动员在参加400米跑比赛时细胞内ATP的含量与安静时细胞内ATP的含量几乎相同,只是与ADP的转化较快,B项错误;在400米跑中,有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能,这说明无氧呼吸分解的有机物更多,C项正确;400米跑中,运动员腿部肌肉细胞主要进行无氧呼吸,每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时少,D项错误。

5.(2022广东模拟)如图表示气温多变的一天中外界O2浓度的变化与马铃薯块茎的CO2释放情况,下列叙述错误的是(　　)

①AB段下降可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性　②BC段细胞呼吸增强主要原因是O2浓度升高　③A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积　④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同　⑤B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

A.①③ B.②⑤

C.③④ D.④⑤

答案:D

解析:马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,有氧呼吸产生二氧化碳,即只有有氧呼吸产生二氧化碳,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,①正确;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,所以产生的二氧化碳增多,②正确;由于马铃薯块茎细胞只有有氧呼吸产生二氧化碳,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,所以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,③正确;马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件不一定相同,④错误;马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体,⑤错误。

6.(2022烟台模拟)短道速滑运动员在冬奥会前常会到缺氧的高原进行训练,以期提高运动成绩。下表为优秀女子短道速滑运动员在高原训练前后机体某些检测数据的变化情况:

注:肌酸激酶,催化磷酸肌酸形成ATP,存在于细胞质和线粒体中。

据表分析,下列说法正确的是(　　)

A.高原训练过程中所需的能量主要由乳酸分解产生

B.高原训练时丙酮酸不彻底氧化分解会导致[H]积累

C.缺氧可能会增加细胞膜通透性从而使血清肌酸激酶含量增加

D.高原训练时运动员骨骼肌产生的CO2可由无氧呼吸产生

答案:C

解析:高原训练过程中的能量主要由有机物分解产生的ATP提供,而不是乳酸分解产生,A项错误;无氧呼吸时,第一阶段产生的丙酮酸在第二阶段与[H]反应,所以[H]不会积累,B项错误;由表可知,高原训练会使血清肌酸激酶含量增加,而正常的肌酸激酶存在于细胞质和线粒体中,因此缺氧可能会增加细胞膜的通透性,使肌酸激酶转移到血清中,C项正确;人体无氧呼吸不产生CO2,D项错误。

7.(2022大连模拟)某实验小组以小麦耐旱品种Longchun16和不耐旱品种98SN146的种子为材料进行相关实验,播种后,待幼苗长到7 d龄时,洗净根部,吸干表面水分,移入相同浓度的PEG溶液中进行根部干旱胁迫处理,温度、光照等条件相同且适宜,所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)

A.在小麦叶肉细胞进行细胞呼吸的过程中,线粒体基质中不能消耗水

B.由图可知,植物体的含水量可影响呼吸速率,不会影响光合速率

C.在上述实验时间内,Longchun16的总呼吸速率的变化与相对含水量的变化趋势相似

D.随PEG溶液浓度的升高,抗旱小麦品种的总呼吸速率高于不抗旱品种的

答案:C

解析:有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中丙酮酸和水生成CO2和[H],有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上[H]与氧气结合形成水,显然线粒体基质中消耗水,A项错误;由实验结果可知,植物体的含水量可影响呼吸速率,水作为光合作用的原料,含水量的变化应该会影响光合速率,B项错误;由实验结果可知,随着干旱胁迫时间的变化,Longchun16的总呼吸速率的变化与相对含水量的变化趋势相似,C项正确;本实验的自变量为用相同浓度的PEG溶液处理不同时间,即自变量为PEG溶液的处理时间的变化,故无法推测不同浓度PEG溶液的相关实验结果,D项错误。

8.(2022青岛一模)为研究两种呼吸抑制剂的作用,甲组实验在有氧条件下,向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑制剂(R1)。乙组实验换成高效的特异性抑制[H]与O2结合的试剂(R2),其他条件相同。下列说法正确的是              (　　)

A.R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段

B.甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零,细胞继而死亡

C.R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不加R2的效果完全相同

D.一段时间内,两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高

答案:D

解析:有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,也可以合成ATP,所以R1可以作用于有氧呼吸第二和第三阶段,A项错误;细胞质基质可以进行有氧呼吸第一阶段的反应,产生少量ATP,所以甲组细胞中仍然可以产生少量ATP,B项错误;R2特异性抑制[H]与O2结合,但细胞可以进行有氧呼吸第二阶段的反应,将丙酮酸彻底分解,而在无氧条件下,细胞不能将丙酮酸分解,只能将其还原为乳酸,因此二者不同,C项错误;一段时间后,细胞合成ATP减少,因此需要通过无氧呼吸产生ATP,而无氧呼吸产生的能量较少,所以需要通过更多的分解葡萄糖为生命活动提供能量,因此两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高,D项正确。

9.(2022山东模拟)通过如图甲、乙两组装置探究酵母菌细胞的呼吸方式。取20 g新鲜的食用酵母菌,均分为两份,分别放入锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中,再分别向瓶中注入质量分数为5%的葡萄糖溶液,实验装置置于25~35 ℃的环境中培养8~10 h。下列分析错误的是(　　)

A.甲、乙两组为对比实验,实验结果事先都是已知的

B.若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量,不会影响实验结果

C.若环境温度低于25~35 ℃,可适当延长培养时间,不会影响实验结论

D.若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式,应将酵母菌的培养时间适当延长

答案:A

解析:甲为有氧呼吸组,乙为无氧呼吸组,甲、乙两组为对比实验,实验结果事先可以预测,但不都是已知的,A项错误;若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量,不会影响酵母菌的细胞呼吸类型,因此不会影响实验结果,B项正确;若环境温度低于25~35℃,酶的活性相对较低,可适当延长培养时间,不会影响实验结论,C项正确;由于酵母菌只在无氧呼吸时才产生酒精,因此若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式,应将酵母菌的培养时间适当延长(消耗瓶内的氧气,使酵母菌进行无氧呼吸),D项正确。

10.科研人员对野生酵母进行诱变处理,导致图中某呼吸酶基因发生突变,获得了高产酒精酵母,该突变酵母甚至在有氧条件下也能产生酒精。下列说法错误的是(　　)

A.高产酒精酵母可能是酶3基因发生突变而产生的新品种

B.丙酮酸在细胞质基质和线粒体基质中分解释放的能量都可用于ATP的合成

C.氧气充足时,野生型酵母菌细胞质基质中因缺少NADH导致丙酮酸不能转化成酒精

D.氧气充足时,野生型酵母菌在线粒体大量消耗NADH

答案:B

解析:高产酒精酵母不能进行有氧呼吸全过程,可能是酶3基因发生突变而产生的新品种,A项正确;从能量转化角度分析,细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP,而在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP,B项错误;丙酮酸在细胞质基质中,经酶1催化,能被NADH转化成酒精,所以氧气充足时,野生型酵母菌NADH与O2反应生成H2O、NAD+,细胞质基质中因缺少NADH导致丙酮酸不能转化成酒精,C项正确;氧气充足时,野生型酵母菌在线粒体中大量消耗NADH,生成水,释放大量能量,D项正确。

11.玉米根部细胞中既含有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶,能催化不同类型的无氧呼吸,可以分别生成乳酸和乙醇。如图是玉米根部细胞在无氧气和氧气充足时细胞呼吸生成CO2的相对速率随时间的变化。下列相关叙述正确的是(　　)

A.ad段和de段细胞呼吸所需的酶和发生的场所完全不一样

B.消耗等量葡萄糖时,ab段和bd段细胞释放的能量是相同的

C.cd段二氧化碳产生速率下降可能与细胞呼吸产物的积累有关

D.ab段细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,bd段只进行产生酒精的无氧呼吸

答案:C

解析:无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段所需的酶一样,玉米是真核生物,有氧呼吸场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,无氧呼吸的场所是细胞质基质,A项错误;ab段为无氧呼吸第一阶段,其释放少量的能量,而bd段为无氧呼吸第二阶段,此阶段不释放能量,B项错误;cd段为无氧呼吸第二阶段,产生酒精或乳酸,酒精或乳酸的积累可能使细胞呼吸速率降低,C项正确;ab段不产生二氧化碳,说明细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,bd段产生二氧化碳,说明细胞进行产生酒精的无氧呼吸,但无法确定是否进行产生乳酸的无氧呼吸,D项错误。

二、非选择题

12.(2021重庆高考)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题。

(1)呼吸链受损会导致　　　　(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常,代谢物X是　　　　。 

(2)过程⑤中酶B的名称为　　　　　　　　　　,使用它的原因是　　　　　　　　　　　　。 

(3)过程④将代谢物X消耗,对内环境稳态的作用和意义是　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)有氧　乳酸(C3H6O3)

(2)过氧化氢酶　催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害

(3)避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH;是机体进行正常生命活动的条件