高考生物总复习第9讲细胞呼吸训练(含解析)新人教版
高考生物总复习第9讲细胞呼吸训练（含解析）新人教版
第9讲细胞呼吸
知识点题号
1.有氧呼吸和无氧呼吸及过程1,2,3,5,6,7
2.细胞呼吸方式探究8,9,12
3.影响细胞呼吸的外界因素及原理应用10,11,14
4.综合考查4,13,15
一、选择题
1.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( B )
A.细胞的有氧呼吸产生CO2,无氧呼吸不产生CO2
B.有H2O产生的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸
C.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞呼吸已停止
D.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
解析:无氧呼吸也能产生CO2;有H2O产生说明一定有氧气的消耗,故该细胞呼吸方式一定是有氧呼吸;若细胞既不吸收O2也不放出CO2,也可能是产生乳酸的无氧呼吸;分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的大。
2.下列关于细胞呼吸的叙述,不正确的是( C )
A.长跑时,人体产生的CO2来自有氧呼吸
B.有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水
C.肺炎双球菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所在线粒体基质
D.无氧呼吸第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H]
解析:人体无氧呼吸的产物是乳酸,没有二氧化碳,因此长跑时人体产生的CO2只来自有氧呼吸;有氧呼吸时,第二阶段消耗水,第三阶段还原性氢和氧气结合,产生水;肺炎双球菌是细菌的一类,属于原核生物,只有核糖体,没有其他细胞器;无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸和
[H],第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和二氧化碳或乳酸。
3.(2018·四川成都七中模拟)有关高等动物细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程。下列说法正确的是( D )
A.产物CO2中的氧全部来源于葡萄糖
B.若细胞呼吸过程中消耗的O2等于生成的CO2,则只进行有氧呼吸
C.有氧呼吸和无氧呼吸作用都要产生NADPH
D.用18O标记(CH2O),在水中不能检测到18O
解析:有氧呼吸第二阶段有水的参与,其产生的CO2中的氧有一部分来自水中的氧;高等动物无氧呼吸不会产生二氧化碳,只有有氧呼吸才能产生CO2,所以若细胞呼吸过程中消耗的O2等于生成的CO2时,可能也进行了无氧呼吸;有氧呼吸和无氧呼吸产生的[H]不是NADPH而是NADH,NADH 是还原型辅酶Ⅰ,NADPH是还原型辅酶Ⅱ;用18O标记(CH2O),有氧呼吸过程中葡萄糖中的氧原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳,因此用18O标记葡萄糖完成该过程后,产物水中检测不到放射性。
4.(2017·海南卷)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。
5.(2018·山东师范大学附中期中)如图是酵母菌呼吸作用实验示意图,相关叙述正确的是( A )
A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B.玉米胚乳、甜菜块根在X条件下也会产生物质a
C.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水
D.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液,现象Z是由蓝变绿再变黄
解析:根据产物酒精判断条件X为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储存在ATP中,一部分以热能形式散失;玉米胚乳、甜菜块根在X(无氧)条件下的产生物质是乳酸,a是二氧化碳;线粒体不能利用葡萄糖;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液,现象Z是灰绿色。
6.如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a～e表示物质,①～④表示过程,下列说法正确的是( D )
A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
B.图中物质c为[H],它只在有氧呼吸过程中产生
C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP
D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和氧气
解析:题图为细胞呼吸过程模式图,①②为产生酒精的无氧呼吸,①④③为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精;催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线
粒体基质中;无氧呼吸的第一阶段也产生[H]。
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氧浓度(%) a b c d e CO2产生量(mol/min) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2消耗量(mol/min) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
B.氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3
C.氧浓度为c时,细胞呼吸产生酒精的量为0.6 mol/min
D.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
解析:氧浓度为a时,由于O2的消耗量为0,说明此时苹果只进行无氧呼吸,其场所为细胞质基质;氧浓度为b时,有氧呼吸消耗氧气为0.5,CO2产生量为0.5,葡萄糖消耗量为0.5/6,无氧呼吸CO2产生量为0.5,葡萄糖消耗量为0.5/2,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3;氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2量为1.3-0.7=0.6,所以苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min;氧浓度为d时,O2的消耗量为1.2,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2,无氧呼吸产生的CO2为0.4,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵。
8.(2018·河北邢台高三质检)下列有关“探究酵母菌细胞呼吸方式的实验”的叙述,正确的是( A )
A.培养液葡萄糖浓度过高会影响酵母菌的生长和繁殖
B.重铬酸钾能在碱性条件下与酒精反应变成灰绿色
C.降低温度对培养液中气泡的产生速率无影响
D.该实验中有氧组为实验组,无氧组为空白对照组
解析:培养液中葡萄糖的浓度过高会造成酵母菌细胞失水,影响酵母菌的生长和繁殖;重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应呈现灰绿色;温度影响酶的活性,降低温度会影响酵母菌的细胞呼吸;该实验为对比实验,有氧组和无氧组都为实验组。
9.(2019·山西太原月考)下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,有关说法错误的是( D )
A.有氧条件下的装置序号依次是④→①→③,一般④前需接橡皮球或气泵
B.无氧条件下的装置序号依次是②→③,一般需将②瓶放置一段时间后再连通③
C.若溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,则说明有CO2产生
D.③瓶中的澄清石灰水还可以用酸性重铬酸钾溶液替代,以检测是否产生CO2
解析:设置有氧条件要通入空气,并且要除去空气中的CO2,防止CO2对实验结果造成干扰,所以有氧条件下的装置序号是④→①→③;为了避免锥形瓶空气中CO2和O2对实验的影响,需先放置一段时间,再由②连接③;溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,则说明有CO2产生;酸性重铬酸钾溶液用来检测酒精,不能检测CO2。
10.如图表示一昼夜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( C )
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
解析:由D到E,氧气增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸增强,由E到F,随着氧气浓度增加,有氧呼吸增强;E点呼吸作用最弱,更适合贮藏水果和蔬菜。
11.(2018·福建福州期末)下列关于细胞呼吸原理及应用的叙述,正确的是( C )
A.马拉松运动时,人体肌细胞无氧呼吸产生CO2
B.伤口较浅时,破伤风芽孢杆菌进行有氧呼吸繁殖快
C.中耕松土能促进根系细胞的有氧呼吸,有利于根吸收无机盐
D.利用酵母菌在持续通气的发酵罐进行无氧呼吸可以生产酒精
解析:马拉松运动时,人体肌细胞无氧呼吸产生乳酸;破伤风芽孢杆菌是厌氧菌,不进行有氧呼吸;中耕松土能促进根系细胞的有氧呼吸,有利于根吸收无机盐;持续通气的发酵罐酵母菌进行有氧呼吸,不能产生酒精。
12.(2018·湖北襄阳调研)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入①～⑥试管中,加入不同的物质,进行了如下表
类别
细胞质基质线粒体酵母菌
①②③④⑤⑥
葡萄糖- + - + + + 丙酮酸+ - + - - -
氧气+ - + - + -
下列有关叙述中,不正确的是( C )
A.会产生酒精的试管有②⑥
B.会产生CO2和H2O的试管有③⑤
C.试管①③⑤的实验结果,可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所
D.试管②④⑥的实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所
解析:酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,无氧呼吸两个阶段都发生在细胞质基质中。由表格可知,①试管在细胞质基质中,提供丙酮酸和氧气,不能进行呼吸作用,②试管在细胞质基质中,提供葡萄糖,进行了无氧呼吸,能够产生酒精和CO2,③试管在线粒体中,提供丙酮酸和氧气,能够进行呼吸作用的第二、三阶段,能产生水和CO2,④试管在线粒体中,提供葡萄糖,不能进行呼吸作用,⑤试管中有酵母菌、葡萄糖和氧气,能进行有氧呼吸,⑥试管中有酵母菌、葡萄糖,能进行无氧呼吸,产生酒精和CO2。酒精是在无氧情况下,在细胞质基质中产生,会产生酒精的是②、⑥;有氧情况下丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段产生CO2和H2O,会产生CO2和H2O的试管只有③、⑤;根据试管①③⑤的实验结果,不能判断酵母菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体;根据试管②④⑥的实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的
场所是细胞质基质。
二、非选择题
13.(2018·福建莆田模拟)下图1表示蛙的腓肠肌及与之相连接的神经和骨骼,电刺激坐骨神经,腓肠肌可发生收缩,下图2表示某实验小组以蛙肝细胞为原材料制备的甲、乙两种溶液,该实验小组利用腓肠肌和相关溶液进行了一系列实验,请回答以下问题:
(1)实验小组用电持续刺激坐骨神经,发现腓肠肌的收缩程度越来越小,直至完全失去收缩能力,其原因是
。(2)实验小组向完全失去收缩能力的腓肠肌分别滴加葡萄糖溶液(A组)和ATP溶液(B组),然后再电刺激坐骨神经,发现组腓肠肌恢复收缩能力,该实验说明是直接能源物质。
(3)若将图2所示溶液甲和溶液乙分别滴加到(1)中失去收缩能力的腓肠肌上(分别标记为甲组和乙组),再电刺激坐骨神经,看到的现象是;该实验可说明细胞内葡萄糖分解的场所是。
解析:(1)肌肉在离体的情况下,由于缺少能源物质的供应,在肌肉细胞中储存的能源物质消耗完后,由于缺少能源物质而不能收缩。(2)葡萄糖不能给生命活动直接供能，而ATP可以，故B 组腓肠肌恢复收缩能力;说明ATP是直接能源物质。(3)肝细胞的上清液是细胞质基质,葡萄糖在细胞质基质中能够分解为丙酮酸,产生ATP;沉淀物是肝细胞的细胞器,葡萄糖在线粒体中不能分解,不能产生ATP。
答案:(1)腓肠肌的持续收缩使细胞内储存的能源物质消耗殆尽
(2)B ATP
(3)甲组腓肠肌收缩,乙组腓肠肌不收缩细胞质基质
14.(2018·四川成都二诊)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 ℃条件下贮藏。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;10 d后未
处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了CO2外,还有;20 d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是。
(2)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。
解析:(1)实验过程中,0～10 d内CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明都只进行有氧呼吸,因此蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是线粒体内膜(有氧呼吸的第三阶段);10 d后未处理组蓝莓CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,因此细胞呼吸的产物除了CO2外,还有水和酒精;20 d后CO2处理组蓝莓细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,因此产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质。
(2)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密闭冷藏箱中O2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。根据题干信息可知,“CO2处理组加入等量的含高浓度CO的空气”,而曲线中处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值低于未处理组,说明高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用。
答案:(1)线粒体内膜水和酒精线粒体基质和细胞质基质
(2)密闭冷藏箱中O2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15. (2019·河北唐山月考)某小组同学利用如图装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验,取200 mL不同温度的无菌水倒入培养瓶,然后加入15 g葡萄糖及5 g干酵母,混匀后放在相应温度下水浴保温,实验进行20 min,观察现象如下表,回答下列问题:
组别处理方法实验现象
1 冰水(0 ℃) 没有气泡产生
2 凉水(10 ℃) 只能看到少量气泡
3 温水(30℃) 产生气泡,由慢到快,由少到多
4 热水(55℃) 始终没有气泡产生
(1)分析表格中实验现象,其根本原因是温度影响了,从数据中分析(填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。
(2)实验甲的装置中最初液滴未移动,在15 min后液滴缓慢向(填“左”或“右”)移动,整个过程细胞中产生该气体的场所有。
(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同,但原理不同,老师建议他进行实验验证,请简要写出实验思路:
。若 , 则证明他的观点是正确的。
解析:(1)温度影响酵母细胞内酶的活性,进而影响无氧呼吸强度。从表中数据判断,该实验中30 ℃时气体产生量最快、最多,但不能确定该温度为酵母菌发酵的最适温度。
(2)实验甲的装置中最初液滴未移动,说明进行有氧呼吸,氧气消耗量等于二氧化碳产生量;在
15 min后液滴缓慢向右移动,酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质。
(3)实验组1中低温使酶活性较低,空间结构不变,实验组4中酶在高温下变性失活,为验证该假设,可将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生,则证明假设正确。
答案:(1)酵母细胞内酶的活性不能 (2)右线粒体基质和细胞质基质(3)将实验组1和实验组4放在 30 ℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生