2025届高考生物一轮复习专项练习课时规范练9细胞呼吸的影响因素及应用探究酵母菌细胞呼吸的方式

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1.如图为蔬菜存放时,空气中的O2浓度(y)与蔬菜释放出的CO2气体量(x)的关系曲线。根据图示,最有利于蔬菜储存的O2浓度是( )
A.①B.②C.③D.④
2.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,结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是( )
A.根据变化规律,表中温度为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%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合
C.O2含量从20.0%上升至40.0%时,O2含量限制了呼吸强度的继续升高
D.在温度为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
3.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是( )
A.t1~t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
4.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。下列说法正确的是( )
A.曲线AB段下降的原因是O2抑制了无氧呼吸
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段细胞呼吸增强的唯一原因是O2量增加
D.A点时马铃薯块茎吸收O2的体积与放出CO2的体积相等
5.蓝莓果实含水量高,且成熟于高温多雨季节,采摘后易受机械损伤和微生物侵染而腐烂变质,故耐储存和耐运输性较差。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
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
6.如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述错误的是( )
A.实验的自变量是有无氧气,因变量是甲、丁两试管中产生CO2的多少
B.乙、丙两试管中的液体应先煮沸,冷却后再加入酵母菌,以便消除其他微生物对实验的影响
C.该实验装置的设计不够严谨,通入乙试管中的空气必须除去CO2
D.甲、丁两试管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代
7.下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.没有线粒体的某些原核细胞也能进行有氧呼吸
B.丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物
C.无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行
D.马拉松长跑时肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量
8.下图1为呼吸作用示意图,图2是温度对细胞呼吸速率的影响曲线,图3为酵母菌在葡萄糖溶液中不同O2浓度下的CO2释放速率。
(1)图1中,X代表的物质可能是 ,动物细胞可以进行的过程为 (填序号)。人体在剧烈运动时,肌肉处于暂时相对缺氧状态,葡萄糖的消耗量剧增,但产生的ATP没有显著增加,这是因为
。
(2)从图2中可以看出,细胞呼吸的最适温度是 点对应的温度。AB段说明 。
(3)图3所示,在葡萄糖发酵过程中,酒精产生速率的变化趋势是 。试解释E点出现的原因
。
二、提升练
1.下列有关细胞呼吸原理在生活、生产中的应用的叙述,不正确的是( )
A.降低温度和氧浓度并保持干燥,有利于果蔬的储藏保鲜
B.给含有酵母菌的发酵液连续通气,可提高产酒量
C.大棚栽培蔬菜,遇到阴雨天气时,可适当降低温度
D.给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻的生长
2.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液,通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如下图所示。则在O2浓度为a时,下列叙述错误是( )
A.酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B.1/3的葡萄糖用于发酵
C.产生的CO2中,来自有氧呼吸的占2/5
D.酵母菌产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体
3.下图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的装置。下列叙述正确的是( )
A.将种子浸透的作用是增加种子细胞中自由水的含量,从而增强种子的代谢作用
B.实验开始时,红色小液滴位于0点,在其他条件适宜的情况下,一段时间后,红色小液滴将向右移动
C.小液滴停止移动后,种子的呼吸方式是有氧呼吸
D.为确保红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起,需另设放置煮熟种子的对照实验装置
4.科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图1和图2。
图1
图2
(1)由图可知,与25 ℃相比,0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是 ;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的 浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测 浓度变化来计算细胞呼吸速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:
①称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封;
②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度;
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素):
a. ;
b. 。
课时规范练9 细胞呼吸的影响因素
及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、基础练
1.B ②O2浓度条件下,CO2产生量最少,有机物消耗最少,并且有氧条件下,无氧呼吸受到抑制,最有利于蔬菜的储存,B项正确。
2.C 根据表中数据的变化规律可知,在温度为10℃、O2含量为1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2,所以53.7这个数据很可能是错误的,A项正确;温度为3℃、O2含量为3.0%时,CO2的释放量最少,是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合,B项正确;在3℃、10℃和20℃条件下,O2含量从20.0%升至40.0%时,细胞呼吸强度逐渐减弱,在30℃条件下,细胞呼吸强度增强,C项错误;在20℃条件下,O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中,随着O2含量的增加,CO2释放量逐渐减少,细胞无氧呼吸逐渐减弱,D项正确。
3.C t1~t2,培养液中O2相对含量下降,但与O~t1段相比,下降幅度变小,故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A项正确;t3时,培养液中O2相对含量比较低,酵母菌主要进行无氧呼吸,t1时,培养液中O2相对含量较高,酵母菌主要进行有氧呼吸,t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率相接近,相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少,可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,B项正确;由题意可知,曲线是在最适温度下获得的,若降低10℃培养,则呼吸速率下降,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,C项错误;因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸,产生了酒精,故实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色,D项正确。
4.D 马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,曲线AB段下降与无氧呼吸无直接关系,可能是气温降低抑制了有氧呼吸,A项错误;马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体,B项错误;BC段细胞呼吸增强的原因还可能是气温升高,C项错误。
5.C 低温可以降低酶的活性,延长储存时间,A项正确;在低氧条件下,蓝莓的呼吸作用最低,可以减少有机物的消耗,延长储存时间,B项正确;辐射处理是为了杀死微生物,减少微生物的侵染,不是为了使微生物发生基因突变,C项错误;蓝莓果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入,降低蓝莓的呼吸作用,D项正确。
6.D 乙试管通入空气,丙试管未通入空气,分别提供了有氧和无氧的环境条件,可根据Ca(OH)2溶液的混浊程度来大概判断甲、丁试管中产生CO2的多少,A项正确;对试管中的液体先进行煮沸,能消除其他微生物对实验的影响,B项正确;空气中含有CO2,对实验结果有干扰,C项正确;Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液替代,酸性重铬酸钾溶液用来检测有无酒精生成,D项错误。
7.D 有些原核生物没有线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,也可进行有氧呼吸(如硝化细菌),A项正确;无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行,反应过程为葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],故丙酮酸、[H]是有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物,B、C两项正确;马拉松长跑时肌肉细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量,人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,也不消耗O2,故肌肉细胞CO2的产生量等于O2消耗量,D项错误。
8.答案:(1)丙酮酸 ①②③④ 葡萄糖分解不彻底,能量没有完全释放 (2)B 在一定温度范围内,细胞呼吸速率随温度升高而增大 (3)逐渐减少 此时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸还较弱
解析:(1)分析图1可知,物质X应该代表中间产物丙酮酸。动物细胞可以进行有氧呼吸的全部过程和产生乳酸的无氧呼吸过程,即①②③④。人体在剧烈运动的时候O2供应不足,无氧呼吸过程中葡萄糖分解不彻底,能量没有完全释放,产生的ATP较少。(2)分析图2可知,CO2释放量最大时对应的温度为最适温度,即B点。AB段表明在一定温度范围内,细胞呼吸速率随温度升高而增大。(3)图3的横坐标为O2浓度,纵坐标为CO2释放量,而细胞在进行无氧呼吸时才产生酒精,无氧呼吸强度会随着O2浓度的增加而逐渐下降,对应曲线Ⅰ,因此可推测酒精产生速率的变化趋势是逐渐减少。曲线Ⅱ随着O2浓度的增加而逐渐上升,后续保持不变,可推测曲线Ⅱ对应的是有氧呼吸曲线,因此D、E、F所在曲线应该为总呼吸曲线,出现E点的原因应为此时无氧呼吸受抑制,有氧呼吸还较弱,因此总呼吸速率最低。
二、提升练
1.ABD 果蔬的储藏保鲜要求零上低温、低氧和较低湿度,干燥环境会使植物细胞缺水死亡,A项错误;酵母菌在无氧条件下才进行酒精发酵,B项错误;阴雨天气时,由于大棚蔬菜光合作用强度较弱,可以适当降低温度减弱细胞呼吸对有机物的消耗,从而增加有机物的积累,C项正确;给稻田定期排水、晒田的主要目的是防止无氧呼吸产生的酒精对根的毒害作用,D项错误。
2.BC O2浓度为a时,酵母菌产生的CO2量大于酒精量,说明酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,A项正确;分析题图可知,O2浓度为a时,酒精的产生量是6ml,CO2的释放量是15ml,则有氧呼吸产生的CO2为9ml,无氧呼吸产生的CO2为6ml,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可得知,有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5ml,无氧呼吸消耗的葡萄糖为3ml,因此用于无氧呼吸的葡萄糖的比例为3/(3+1.5)=2/3,B项错误;O2浓度为a时,有氧呼吸产生的CO2为9ml,无氧呼吸产生的CO2为6ml,则产生的CO2中,来自有氧呼吸的占9/15=3/5,C项错误;酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,D项正确。
3.AD 广口瓶中的KOH溶液可以吸收呼吸作用释放的CO2,故液滴是否移动取决于是否消耗O2。将种子浸透的作用是增加种子细胞中自由水的含量,从而增强种子的代谢作用,提高其呼吸作用,A项正确;实验开始时,红色小液滴位于0点,在其他条件适宜的情况下,一段时间后,由于种子细胞呼吸会消耗O2,故红色小液滴将向左移动,B项错误;小液滴停止移动后,说明种子不再消耗O2,即进行无氧呼吸,C项错误;为确保红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起,需另设放置煮熟种子的对照实验装置,观察小液滴是否移动,D项正确。
4.答案:(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性
CO2 O2 (2)选取的果实成熟度应一致
每个温度条件下至少有3个平行重复实验温度/℃
O2含量/%
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