考点09 细胞呼吸(讲义)- 备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用)
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1.有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化学反应式可以简写成:______________________________(P92)
2.
3.概括地说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等________彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。(P93)
4.同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点:有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是经过一系列的________逐步释放的;这些能量有相当一部分储存在________中。(P93)
5.在细胞内,1 ml葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量,可使________ kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。(P93“思考·讨论”)
6.无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在____________中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成________和________,或者转化成________。(P94)
7.无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无氧呼吸都只在第____阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在________或________中。(P94)
8.无氧呼吸的化学反应式可以概括为以下两种:
C6H12O6eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4( ))2C3H6O3(乳酸)+少量能量
C6H12O6eq \(――→,\s\up11(酶),\s\d4( ))2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量P(94)
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一、单选题
1.如图表示细胞有氧呼吸的过程,其中①—③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( )
A.①、②和③分别是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质
B.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
C.①和②所含酶的种类相同
D.②和③中都能产生ATP,而①中不能
2.酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示,①~③为相关生理过程。下列叙述正确的是( )
A.①释放的能量大多贮存在有机物中
B.③进行的场所是细胞质基质和线粒体
C.发生①③时,CO2释放量大于O2吸收量
D.发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③
3.在以葡萄糖为底物进行的细胞呼吸中,根据是否需要氧气将其分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列相关说法正确的是( )
A.剧烈运动时人体肌细胞无氧呼吸产生少量能量,并释放少量CO2
B.有氧呼吸的第三阶段ADP的消耗量最大
C.人的成熟红细胞可通过有氧呼吸或无氧呼吸产生ATP
D.人体细胞进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
4.有氧呼吸的第三阶段通常发生在线粒体内膜上,相关的酶会催化前两个阶段产生的NADH释放能量,产生的H+被泵入线粒体的内、外膜间隙中。然后H+会通过ATP合成酶(通道蛋白)返回线粒体基质并促使ADP和Pi转化为ATP。2,4-二硝基苯酚(DNP)可增大内膜对H+的通透性。下列有关说法错误的是( )
A.ATP合成酶具有催化ATP合成的功能
B.H+由内、外膜间隙流入线粒体基质属于被动运输
C.H+进入线粒体基质后,可能会参与水的合成
D.DNP通过抑制ATP合成酶的活性抑制ATP的合成
5.某超市有一批过期出现涨袋的酸奶,该酸奶中可能含有乳酸菌和酵母菌两种微生物。下列分析正确的是( )
A.如果有酒味,可能是酵母菌有氧呼吸造成的
B.酸奶出现涨袋的原因是乳酸菌无氧呼吸产生的CO2所致
C.乳酸菌和酵母菌进行无氧呼吸的场所不同
D.若把这两种微生物放置在氧气充足的环境中,两者的呼吸方式不同
6.癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明,癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,下列分析中错误的是( )
A.癌细胞在有氧条件下既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
B.在有氧条件下产生的ATP总量相等的情况下,癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量大于正常细胞
C.过程①②③④发生在细胞质基质中,过程⑤发生在线粒体内
D.癌细胞大量增殖,代谢旺盛,所以需要过程④和⑤生成大量的ATP以维持其生命活动
7.如图表示细胞呼吸的相关生理过程,I~V表示过程,M、P代表物质,下列有关叙述正确的是( )
A.物质M为丙酮酸,与过程Ⅲ相关的酶分布在线粒体基质中
B.过程I、Ⅳ、Ⅱ表示有氧呼吸三个阶段,其中过程Ⅳ产生的[H]全部来自M
C.葡萄糖中储存的能量大多在过程I中以热能的形式释放
D.酵母菌无法进行过程V,因其体内缺乏相关的酶
8.下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列相关叙述正确的是( )
A.图中未显示能量,物质abcd分别表示水、CO2、酒精、乳酸
B.条件X下,酵母菌细胞呼吸时葡萄糖中的能量有2条去路
C.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被彻底分解成CO2和水
D.比赛过程中,人体骨骼肌供能的主要方式以Y条件下的过程为主
9.人体运动时,氧气消耗速率和血液中乳酸的含量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.厌氧呼吸产生的乳酸会使血浆pH发生明显变化
B.随着运动强度增加,人体耗氧速率会不断增大
C.高运动强度下,产生的二氧化碳都来自线粒体
D.高运动强度下,产生的[H]都用于细胞呼吸第三阶段
10.甜瓜是一种耐淹性较强的品种。为研究其耐淹性机理,研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理,一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性,结果如图1;图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法正确的是( )
A.酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中
B.图2中Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能发生且产生少量ATP
C.水淹前后,甜瓜幼苗无氧呼吸的产物主要是乳酸
D.水淹时间越长,酶a和酶b的活性越高,幼苗细胞的无氧呼吸强度更高
二、非选择题
11.某学生参加足球训练时,在短时间内进行了高强度运动,在运动结束后感到肌肉酸痛、疲劳。如图为该学生足球训练中肌纤维(肌细胞)呼吸代谢途径示意图,图中的字母A为协助葡萄糖运入细胞的载体蛋白,甲~丙表示场所。回答下列问题:
(1)6–磷酸葡萄糖分解得到丙酮酸和[H]的过程发生的场所是 (填名称);正常细胞进行有氧呼吸过程中,氧气参与反应的场所是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)在消耗等量葡萄糖的条件下,细胞进行无氧呼吸产生的能量 (填“多于”“少于”或“等于”)有氧呼吸产生的能量。写出肌纤维利用葡萄糖进行有氧呼吸的总反应式: 。
(3)研究发现蛋白质P与细胞呼吸有关,当蛋白质P结构和功能正常时,细胞在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,而当蛋白质P功能异常时,就算氧气充足细胞也只能进行无氧呼吸。结合图推测,有氧呼吸过程中,正常蛋白质P的作用可能是 (答出一点即可)。
(4)图中的物质B是指 。研究发现,葡萄糖分解产生的B从肌细胞扩散到血液中,进而在肝脏中重新转化为葡萄糖,释放到血液中,最终又回到肌细胞中。从物质与能量的利用角度解释出现这种变化的意义是 。
12.下图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,请根据图回答下面的问题:
(1)细胞呼吸分为 和 两种类型,其中前一种类型是在无氧条件下进行。
(2)图中①过程反应的场所是 ,在线粒体中进行的阶段是 (填图中数字)。
(3)人在剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生的物质是 。
(4)粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为 。
(5)在有氧呼吸的三个阶段中,CO2的产生是在第 阶段,H2O的生成是在第 阶段,[H]的生成在第 阶段,产物H2O中的氧来自于 。
(6)有氧呼吸在第 阶段释放能量,无氧呼吸在第 阶段释放能量,无氧呼吸底物中的大部分能量存留在 中。
13.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列复合物(1、II、III、IV)组成的将电子(e-)传递到分子氧的“轨道”,如图所示。
(1)图示过程是有氧呼吸的第 阶段,在此过程中沿“轨道”传递的e-来自 (填物质)。
(2)据图可知,复合物 在传递e-的同时还能转运H+,使膜两侧存在浓度差。H+继而借助F0和F1 (填“顺”或“逆”)浓度梯度回流驱动 合成。
(3)参与上述过程的还有Cytc,它是一种部分嵌入在膜结构上的蛋白质。某同学认为Cytc外露部分所处的位置是细胞质基质。该同学观点 (填“正确”或“错误”),你的理由是
。
(4)研究表明,电子设备中的蓝光会对线粒体造成损伤,影响有氧呼吸过程。科研人员用LED灯模拟手机和平板电脑等设备发出的蓝光照射果蝇,检测其ATP和呼吸链复合物的相对含量,结果如表。
请结合题目信息,分析蓝光导致果蝇有氧呼吸产生ATP减少的机制是 。
考点02 探究酵母菌的呼吸方式及影响因素
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1.呼吸作用的实质是细胞内的有机物____________,并________________,因此也叫细胞呼吸。(P90)
2.CO2可使____________变混浊,也可使________________水溶液由____变____再变____。根据石灰水________或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的________,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。(P91“探究·实践”)
3.检测酒精的产生:橙色的________溶液,在________条件下与乙醇发生化学反应,变成________色。(P91“探究·实践”)
4.对比实验:设置两个或两个以上的________组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。(P92“科学方法”)
5.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作 。产生酒精的叫作 ,产生乳酸的叫作 。像这样,在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是 。(P94)
6.有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的 ,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成 的过程。所有生物的生存,都离不开细胞呼吸释放的能量。(P94)
7.破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,这种病菌只能进行 呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,病菌就容易大量繁殖。遇到这种情况,需要及时到医院治疗,如清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。(P95“思考·讨论”)
8.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是:不致因剧烈运动导致肌细胞供氧不足,而使肌细胞因无氧呼吸产生大量 。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。(P95“思考·讨论”)
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一、单选题
1.为探究酵母菌细胞呼吸方式,有同学利用如下装置进行实验。下列叙述错误的是( )
A.若要探究需氧呼吸,则需要打开阀门a通入O2
B.在探究厌氧呼吸时可在溶液表面加入一层植物油隔绝O2
C.为检验细胞呼吸产物是否含有CO2,在管口2接入装有澄清石灰水的试剂瓶
D.用酸性重铬酸钾检测管口3取出的溶液变橙色,说明酵母菌发生了厌氧呼吸
2.某同学将酵母菌培养在含葡萄糖的培养液中进行实验,下列相关叙述错误的是( )
A.可以向培养液中通入空气,用于研究需氧呼吸的产物
B.可以在培养液的液面上加石蜡油,用于研究厌氧呼吸
C.酵母菌的细胞质基质中会出现葡萄糖和丙酮酸
D.隔绝空气,酵母菌的线粒体中不会积累[H]
3.下图是某研究小组在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时的两套实验装置图。下列有关该实验的分析错误的是( )
A.A瓶中,左侧导管插入液面中的目的是让NaOH更好的吸收空气中的CO2
B.D瓶连接后即可连通盛有澄清石灰水的锥形瓶进行实验
C.上述实验可以证明:酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸
D.CO2产生的多少还可通过溴麝香草酚蓝水溶液变色时间长短判断
4.细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛,以下分析错误的是( )
A.无氧和零下低温环境不利于水果的保鲜
B.铁钉扎脚形成较深的伤口,应保持通气,以满足伤口处细胞的有氧呼吸
C.稻田定期排水可以促进根的有氧呼吸,避免长时间的无氧呼吸产生酒精导致烂根
D.慢跑等有氧运动有利于人体细胞的有氧呼吸,避免肌细胞积累过多的乳酸
5.我国既要抓好粮食生产,同时还要承视粮食储备,个力打造“大国粮仓”。下列关于现代储粮技术的叙述,错误的是( )
A.气控:控制环境中的气体比例,创造无氧环境,抑制谷物的有氧呼吸
B.干控:使谷物保存在干燥的环境,以抑制谷物、微生物、害虫的细胞呼吸
C.温控:控制谷物的储藏温度,创造一个不利于虫、霉生长的低温环境
D.化控:指利用少量药物阻断虫、霉正常的代谢过程,达到杀虫抑菌的目的
6.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述错误的是( )
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细胞呼吸有关的酶的活性
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.图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜
7.下图表示苹果在不同的氧气浓度下单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化。下列说法错误的是( )
A.氧气浓度为0时,苹果的细胞呼吸方式为无氧呼吸
B.氧气浓度在5%~15%时,苹果同时进行无氧呼吸和有氧呼吸
C.P点重合为一条曲线后,表明苹果只进行有氧呼吸
D.由图可见,保存苹果时应避免空气流通,保障无氧环境
8.将一些苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时,其CO2的产生量和酒精的产生量如表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖,则下列叙述错误的是( )
A.O2浓度为a时,苹果在细胞质基质中进行无氧呼吸
B.O2浓度为b时,苹果在线粒体中产生的CO2为6ml·min-1
C.O2浓度为c时,苹果在线粒体内膜上消耗的O2为9ml·min-1
D.O2浓度为d时,苹果在线粒体内氧化分解的葡萄糖为5ml·min-1
9.如图为有氧呼吸过程图解,下列叙述错误的是( )
A.甲图中 A物质是丙酮酸,产生的场所是细胞质基质
B.甲图中 B物质是 CO2,产生的场所是线粒体基质
C.乙图表示的是有氧呼吸过程的第三阶段
D.如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是3:1
10.苏炳添等短跑运动员在训练过程中运动强度与氧气消耗量、血液中乳酸含量的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.不同运动状态下,肌肉细胞中CO2的产生量大于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.相对于b,运动强度为c时,无氧呼吸增强但有氧呼吸仍为主要能量供应途径
D.肌肉细胞无氧呼吸是不需要氧的呼吸,因而其底物分解不属于氧化反应
二、非选择题
11.12月22日,2023橘子洲红色半程马拉松赛在长沙橘子洲高喷广场鸣枪开跑,5000名跑者参与本次赛事。马拉松是一项高负荷、大强度、长距离的竞技运动。改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。图1是人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系。图2表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题:
(1)人体骨骼肌细胞中产生乳酸的场所是 。
(2)剧烈运动中,葡萄糖储存的能量经呼吸作用释放后的去向有 。人剧烈运动时主要呼吸方式的反应方程式是 。
(3)图1中三种运动强度中消耗葡萄糖最少的是 (填字母)。若运动强度为b时,乳酸含量与氧气消耗速率的物质的量的相对值比例为1:3,则此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比例为 。
(4)据图2分析,运动员 (填“甲”或“乙”)更适合从事马拉松运动,理由是 。
(5)比赛中沿途设有为运动员提供饮用水、饮料及其他用品的区域。运动员根据自己情况选择使用。从迅速提升能量供应的角度,应选用含 (填“脂肪”或“葡萄糖”)的饮品,理由是 (答出两点)。
12.下图表示某植物非绿色器官单位时间内 吸收量和 释放量随浓度的变化曲线,已知实验过程中细胞呼吸的底物为葡萄糖。
/
(1)甲曲线表示该器官单位时间内 (填“吸收量”或“释放量”)随浓度的变化。
(2)该非绿色器官无氧呼吸的反应式为 。
(3)浓度为a时,该器官单位时间内无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的 倍;浓度为b时,该器官的细胞呼吸方式为 ,理由是 。
(4)比较a、b两点对应的气体交换相对值可知, 点时单位时间内消耗的葡萄糖总量较少,因此该点对应的浓度条件更适合保存该器官。
(5)无氧呼吸是植物对低氧环境的一种适应性保护。长期被水淹的玉米根细胞首先启动短暂的无氧呼吸产生乳酸的过程,当乳酸积累导致胞质出现初始酸化时,根细胞会将无氧呼吸产生乳酸途径转换为产生酒精途径。该转换 (填“能”或“不能”)缓解能量供应不足的问题,理由是 ;试推测该转换的意义是 。
13.降水不均或灌溉不当常引发低氧胁迫影响生长发育。研究人员以不同溶氧量的培养液培养水稻幼苗,6天后测得相关数据如下表。
注:NR是植物细胞内氮代谢的关键酶,催化体内NO3-向NH4+转化。
(1)正常情况下,植物根细胞吸收的氧气会在 (填细胞结构)处与 结合生成水,同时释放大量能量。
(2)表中数据显示低氧组的根系、茎叶干物质量均 对照组,推测原因是:一方面低氧组根系 ,造成根系能量缺乏,进而影响根系生长和向茎叶输送营养物质;另一方面,低氧组无氧呼吸时产生 等物质毒害植物细胞。
(3)NH4+是植物重要的氮营养形式,直接参与多种重要氨基酸的合成,植物以主动运输的方式从土壤中吸收NH4+。由表中相关数据可知,低氧诱导NR酶 ,这一变化使植物短时间内缓解低氧胁迫的伤害,原因是 。
阶段
场所
原料
产物
能量
第一阶段
__________
__________
__________
__________
第二阶段
__________
__________
__________
__________
第三阶段
__________
__________
__________
__________
检测指标
ATP含量
呼吸链复合物Ⅰ
呼吸链复合物Ⅱ
呼吸链复合物Ⅲ
呼吸链复合物Ⅳ
相对含量变化
减少
减少
明显减少
无明显变化
无明显变化
O2浓度
a
b
c
d
CO2产生量/(ml·min-1)
9
12.5
15
30
酒精产生量/(ml·min-1)
9
6.5
6
0
项目
组别
根系干物质量(g/株)
茎叶干物质量(g/株)
NR酶活性(μg·h-1·g-1)
低氧组
0.59
2.27
0.28
正常组
0.72
3.52
0.15
考点34 发酵工程(讲义)-备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用): 这是一份考点34 发酵工程(讲义)-备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用),文件包含考点通关卷34发酵工程原卷版docx、考点通关卷34发酵工程解析版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共70页, 欢迎下载使用。
考点26 体液调节(讲义)- 备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用): 这是一份考点26 体液调节(讲义)- 备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用),文件包含考点通关卷26体液调节原卷版docx、考点通关卷26体液调节解析版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共50页, 欢迎下载使用。
考点23 生物的进化(讲义)- 备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用): 这是一份考点23 生物的进化(讲义)- 备战2025年高考生物一轮复习考点(新高考通用),文件包含考点通关卷23生物的进化原卷版docx、考点通关卷23生物的进化解析版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共35页, 欢迎下载使用。