2021版高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第9讲细胞呼吸课时强化训练含解析.doc

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1、第9讲细胞呼吸测控导航表知识点题号1.有氧呼吸和无氧呼吸及过程1,2,3,4,5,6,132.细胞呼吸方式的探究9,10,11,153.影响细胞呼吸的外界因素及原理应用7,8,12,14一、选择题1.若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为(A)A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加,呼吸强度增强C.有机物总量减少,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱解析:黑暗中种子萌发,细胞呼吸作用增强,消耗种子中贮存的有机物,故有机物总量减少。2.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是(C)A.植物在

2、黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP解析:植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行,氧气充足时进行有氧呼吸,氧气缺少时进行无氧呼吸;在食物链中,输入某一营养级的能量,一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动,绝大部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失;有氧呼吸的产物是水和CO2,无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸;有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,光合作用的光反应阶段有ATP产生。3.下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是(A)A.有氧呼吸

3、的主要场所是线粒体,线粒体内能发生遗传信息的传递B.无氧呼吸的两个阶段都能释放少量能量并合成少量ATPC.线粒体将葡萄糖彻底氧化分解时,会释放大量能量并合成大量ATPD.同一细胞可能同时具有催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的酶解析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体中有DNA,能发生遗传信息的传递;无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,合成少量ATP,第二阶段不释放能量,也不合成ATP; 葡萄糖分解成丙酮酸后才能进入线粒体被分解利用; 同一细胞中不可能同时存在催化丙酮酸转化为乳酸和酒精的酶。4.如图为有氧呼吸过程示意图。下列相关叙述错误的是(B)A.过程均可产生ATPB.过程产生的CO2中的O均来自甲C

4、.乙来自C6H12O6、甲和丁D.丙和丁属于同一种物质解析:过程分别表示有氧呼吸的第一、第二和第三阶段,这三个阶段都可以产生ATP;有氧呼吸第二阶段()产生的CO2中的O一部分来自丁(H2O),另一部分来自甲(丙酮酸);乙是H,一部分来自C6H12O6,另一部分来自甲和丁;丙和丁都是H2O。5.下图为细胞内进行的生理过程。有关叙述正确的是(C)A.过程可能发生在同一个细胞中B.原核细胞没有线粒体,不能发生过程C.过程释放大量能量,过程不释放能量D.消耗等量的葡萄糖时,过程产生的CO2相等解析:无氧呼吸产生乳酸和无氧呼吸产生酒精和CO2,发生在不同的细胞中;原核细胞没有线粒体,也能进行有氧呼吸;

5、过程释放大量能量,过程不释放能量;消耗等量的葡萄糖时,过程产生的CO2不相等。6.细胞有氧呼吸产生的H与氧结合形成水,2,4二硝基苯酚(DNP)对该过程没有影响,但能抑制ATP合成。据此推测DNP作用正确的是(C)A.有氧呼吸第一阶段不会产生ATP,该过程不受DNP影响B. DNP主要在线粒体基质中发挥作用,因为其形成ATP最多C. DNP作用于组织细胞时,线粒体内膜上散失的热能将增加D. DNP抑制葡萄糖进入红细胞,进而抑制细胞有氧呼吸过程解析: 有氧呼吸第一阶段能产生ATP; 根据题意,DNP主要在线粒体内膜上发挥作用,抑制有氧呼吸第三阶段中ATP的合成; DNP作用于组织细胞时,使线粒体

6、内膜的酶无法催化形成ATP,结果以热能形式散失,故线粒体内膜上散失的热能将增加; DNP抑制有氧呼吸第三阶段ATP的合成,而红细胞只进行无氧呼吸,故DNP对葡萄糖进入红细胞过程无影响。7.下列关于细胞呼吸及其应用的叙述,错误的是(B)A.O2与CO2的比值,线粒体内比细胞质基质内低B.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中有少量ATP生成C.幼叶细胞的呼吸速率通常比成熟叶的大D.降低O2浓度可抑制果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗解析:O2以自由扩散的方式顺浓度梯度由细胞质基质进入线粒体而被利用,CO2的产生部位是细胞质基质和线粒体基质,可见,O2与CO2的比值,线粒体内比细胞质基质内低;无氧条

7、件下,丙酮酸转变为酒精的过程中没有能量的释放,也就没有ATP生成;一般而言,幼叶细胞代谢强度高于成熟叶,因此幼叶细胞的呼吸速率通常比成熟叶的大;有氧呼吸必须有O2参与,O2浓度的高低会影响有氧呼吸的强度,所以降低O2浓度可抑制果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗。8.下列关于细胞呼吸原理的应用的叙述正确的是(B)A.破伤风杆菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,为避免其在有氧时大量繁殖需要及时处理伤口B.利用麦芽糖、葡萄、粮食和酵母菌,在控制通气的情况下,可以产生各种酒C.马拉松比赛时,因细胞无氧呼吸产生大量的乳酸和CO2,会使肌肉酸胀乏力D.种子、果蔬储存在完全无氧的环境中,可将损失减小到最小解析:破伤

8、风杆菌属于厌氧菌,只能进行无氧呼吸;酵母菌在发酵罐中进行无氧呼吸时,产生酒精和二氧化碳,因而在控制通气的情况下,可利用麦芽糖、葡萄、粮食和酵母菌生产各种酒;马拉松比赛时,因细胞无氧呼吸产生大量的乳酸,会使肌肉酸胀乏力,但不产生二氧化碳;完全无氧的环境中,细胞进行无氧呼吸,消耗的有机物较多,不能将损失减小到最低。9.某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。分组甲组乙组处理种子与染料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色下列叙述错误的是(C)A.甲组的胚发生

9、了氧化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果解析:依题意染料可用于种子生活力的鉴定,染料若被氧化则呈无色,被还原则呈红色,活细胞有细胞呼吸产生还原剂,染料被还原,故呈红色,死种子没有代谢,不能将染料还原,甲组细胞是活细胞,胚会发生氧化还原反应;呼吸作用产生的NADH作为还原剂使染料变成红色;乙组中的种子煮沸后细胞已经死亡,细胞膜上的载体蛋白变性失活,细胞失去了选择透过性,不能将染料运出细胞;依题意“染料可用于种子生活力的鉴定”可知,种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果。10.将一些鸭梨储藏在密

10、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O2的消耗量和CO2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(C)O2浓度(%)abcdeCO2产生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2的消耗量(mol/min)00.50.71.23.0A.O2浓度为a时,鸭梨的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B.O2浓度为c时,鸭梨产生酒精的速率为0.6 mol/minC.O2浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵D.O2浓度为b时,较适宜于鸭梨的储藏解析:O2浓度为a时,鸭梨的细胞呼吸为无氧呼吸,只在细胞质基质中进行;O2浓度为c时,无氧呼吸产生CO2

11、的速率为1.3-0.7=0.6(mol/min),所以鸭梨产生酒精的速率为0.6 mol/min;O2浓度为d时,有氧呼吸每分钟产生的CO2的量为1.2 mol,所以有氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol,无氧呼吸每分钟产生的CO2的量为0.4 mol,所以无氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol,故消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵;由表可知,O2浓度为b时,呼吸作用强度最低,此浓度较适合鸭梨的储藏。11.以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”,装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述,错误的是(B)A.将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀B.在甲试

12、管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境C.乙试管中澄清的石灰水混浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2D.拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味解析:将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀,目的是使酵母菌与底物充分接触,利于酵母菌充分利用葡萄糖。在甲试管内的混合液表面滴加一薄层石蜡以制造无氧环境,利于乙醇发酵。CO2可以使澄清的石灰水变混浊,乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2,酒精具有挥发性,拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味。12.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通

13、CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和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(C)A.t1t2,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.若升高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解析:t1t2,培养液中O2相对含量仍不断下降,但t2之后O2相对含量基本不变,故在t1t2时酵母菌的有氧呼吸速率不断下降。t3时,培养液中O2相对含量比较低,酵母菌只进行无氧呼吸;t1时,培养液中O2相对含量较高,酵

14、母菌主要进行有氧呼吸。t3时无氧呼吸产生CO2的速率比t1时产生CO2的速率快,等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。由题意可知,曲线是在最适温度下获得的,若升高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。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橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色。二、非选择题13.研究者发现一种突变酵母菌的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。此图为呼吸链突变酵母细胞呼吸过程,请回答下列问题:(1)酵母菌与大肠杆菌细胞相比,其结构上最大的区别是 。(2)通

15、入氧气时突变酵母菌产生ATP的部位是。(3)氧气充足时野生型酵母菌种群增长速率(填“大于”“等于”或“小于”)突变体,原因是 。解析:(1)酵母菌是真核生物,大肠杆菌是原核生物,两者结构上最大的区别是酵母菌具有核膜包被的细胞核。(2)通入氧气时,由于突变酵母菌线粒体中的呼吸链中断,因此其产生ATP的部位只有细胞质基质。(3)氧气充足时,野生型酵母菌通过有氧呼吸释放大量能量进行快速繁殖,而突变体不能进行正常的有氧呼吸,提供能量少于野生型,所以野生型种群增长速率快。答案:(1)酵母菌具有核膜包被的细胞核(2)细胞质基质(3)大于野生型酵母菌通过有氧呼吸释放大量能量进行快速繁殖,突变体不能进行正常的

16、有氧呼吸,提供能量少于野生型,所以野生型种群增长速率快14.马拉松是典型的耐力型运动项目,有氧供能是马拉松运动供能的主要方式。改善运动肌利用氧是马拉松项目首要解决的问题之一。下图是两个运动员在不同运动强度下进行测试,测得血液中乳酸含量与摄氧量之间的变化关系。回答下列问题:(1)在测试中,运动员的运动肌细胞产生ATP的场所有。(2)测试结果表明,血液中乳酸含量与摄氧量呈正相关。摄氧量增加反而乳酸含量也增加的原因是 。据图分析,运动员更适合从事马拉松运动。(3)等量的脂肪含有的能量比糖类多。在运动过程中,运动员可通过饮用运动饮料补充水、无机盐和能量。为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸,一般宜选

17、用(填“单糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质,理由是 。解析:(1)无氧呼吸的场所是细胞质基质,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。在测试中,运动员的运动肌细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。(2)图中曲线表明,随着运动强度增加,所需能量增加,有氧呼吸增强,但有氧呼吸增强也不能满足运动增强所需要的能量,因此无氧呼吸也随之增强,产生的乳酸增多。图中曲线可以看出,相同运动强度、摄氧量时,乙的乳酸比甲相对要少,因此乙比甲更适合从事马拉松运动。(3)等量的脂肪与糖类相比,氢多氧少,因此在氧化分解时需要消耗的氧气多,因此为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸,一般宜选用单糖作为补充能量的物质。答案:(1)

18、线粒体、细胞质基质(2)运动强度增加,摄氧量增加,但此时有氧呼吸供能不足,无氧呼吸增强乙(3)单糖脂肪的含氢量高,氧化分解脂肪消耗的氧气比糖类多15.在自然界中,洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。研究人员采用无土栽培的方法。研究了低氧胁迫对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇含量,结果如下表所示。实验处理结果项目正常通气品种A正常通气品种B低氧品种A低氧品种B丙酮酸(molg-1)0.180.190.210.34乙醇(molg-1)2.452.496.004.00请回答:(1)黄瓜细胞产生丙酮酸

19、的场所是,丙酮酸转化产生乙醇的过程(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)由表中信息可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为 ,低氧胁迫下,黄瓜根系细胞受阻。(3)实验结果表明,品种A耐低氧能力比B强,其原因可基于下图(图为对上表中实验数据的处理)做进一步解释。请在下图中相应位置绘出表示品种B的柱形图。解析:(1)丙酮酸是细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)第一阶段的产物,该过程的场所是细胞质基质。丙酮酸转化产生乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段,此过程不能生成ATP。(2)题表中信息显示:对于同一品种的黄瓜而言,低氧情况和正常通气情况下都产生乙醇,且低氧情况下黄瓜根系细胞中的乙醇含量明显高于正常通气情况下,而乙醇是无氧呼吸的产物,说明正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,低氧胁迫下,黄瓜根系细胞有氧呼吸受阻。(3)将柱状图所示的品种A的丙酮酸或乙醇的含量对比可推知:柱形图所示的品种A的丙酮酸或乙醇的含量=低氧情况下丙酮酸或乙醇的含量-正常通气情况下的丙酮酸或乙醇的含量,所以在绘制表示品种B的柱形图时,图中品种B的丙酮酸的含量=0.34-0.19=0.15(molg-1),乙醇的含量=4.00-2.49=1.51(molg-1)。相应的图形见答案。答案:(1)细胞质基质不能(2)有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸(3)9