课时梯级训练(17) 探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物必修1分子与细胞（人教版2019 不定项版）

课时梯级训练(17)　探究酵母菌细胞呼吸的方式和有氧呼吸 一、选择题 1．人在有氧运动过程中会通过有氧呼吸产生大量代谢终产物CO2，这些CO2的产生场所是(　　) A．肺泡 B．线粒体内膜 C．细胞质基质 D．线粒体基质 D　解析：人体细胞有氧呼吸第二阶段产生CO2，场所是线粒体基质，D正确。 2．用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是(　　) A．葡萄糖→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→氧 C．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 D．葡萄糖→氧→水 C　解析：在细胞质基质中，含18O的葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和[H]，丙酮酸进入线粒体与水反应，彻底分解成二氧化碳，所以18O转移的途径应是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，C正确。 3．运动员在运动场上竞技需要消耗大量能量，有氧呼吸过程中产生能量最多的是(　　) A．葡萄糖初步分解时 B．[H]被氧化时 C．消耗水时 D．形成CO2时 B　解析：有氧呼吸葡萄糖初步分解是在第一阶段，第一阶段产生少量能量，A错误；有氧呼吸[H]被氧化是在第三阶段，第三阶段产生大量能量，B正确；有氧呼吸消耗水是在第二阶段，第二阶段产生少量能量，C错误；有氧呼吸生成CO2是在第二阶段，第二阶段产生少量能量，D错误。 4．下列有关有氧呼吸的叙述，正确的是(　　) A．线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸 B．第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和能量 C．第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的[H]和能量 D．第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时释放大量的能量 D　解析：原核细胞没有线粒体，但是需氧原核生物能进行有氧呼吸，A错误；有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解过程，产生少量[H]和少量能量，B错误；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和H2O分解成CO2和[H]，产生少量的能量，但是[H]的产生量较多，C错误；有氧呼吸的第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时释放大量的能量，D正确。 5．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的分析，错误的是(　　) A．实验过程中氧气是引起酵母菌呼吸方式不同的外界因素 B．培养液中葡萄糖浓度过高会影响酵母菌的繁殖和生长 C．在有氧和无氧条件下培养酵母菌的培养液温度都升高 D．酵母菌细胞呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液鉴定 D　解析：该实验的自变量是氧气，即影响酵母菌细胞呼吸方式的外界因素是氧气，A正确；培养液中葡萄糖浓度过高会导致酵母菌过度失水而死亡，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸均可释放热能，故培养酵母菌的培养液温度都升高，C正确；酵母菌细胞无氧呼吸的产物中，酒精能用酸性重铬酸钾溶液鉴定，酵母菌细胞有氧呼吸的产物不能用其鉴定，D错误。 6．(2024·湖南师大附中校考期末)学生研究小组将酵母菌和葡萄糖溶液放入一个保温瓶中，并用带有两个孔的塞子封口，如下图所示。下列判断正确的是(　　) A．保温瓶内的温度将持续升高 B．保温瓶中氧气的含量对酵母菌细胞呼吸的类型有重要的影响 C．该实验中指示剂的颜色变化可用来测定酵母菌细胞呼吸释放的CO2量 D．锥形瓶中的指示剂应为酸碱指示剂，目的是检验酵母菌的呼吸作用的类型 B　解析：酵母菌先进行有氧呼吸，瓶内温度上升快，后进行无氧呼吸，瓶内温度上升慢，由于葡萄糖消耗，温度不能持续升高，A错误；图中可以看出，保温瓶中有一定量的空气，空气中含氧，因此开始酵母菌进行有氧呼吸，氧气消耗掉后就只能进行无氧呼吸，B正确；实验中指示剂的颜色变化可用来检测酵母菌是否释放CO2，但不能用来测定酵母菌细胞呼吸释放的CO2量，C错误；锥形瓶中的指示剂应为酸碱指示剂，目的是检验酵母菌是否释放CO2，不能检验酵母菌的呼吸作用类型，D错误。 二、非选择题 7．下图表示线粒体的亚显微结构示意图。请据图分析回答： (1)线粒体由[4]______和[　　]________包被形成，其中后者向内腔折叠形成[　　]______，从而扩大了________的附着面积。 (2)线粒体是____________的主要场所，其中有关的酶分布在[2]________和[3]________中。 (3)不是所有的细胞都具有线粒体。在下列细胞中，没有线粒体的是________，能够进行有氧呼吸的是________。 A．乳酸菌　　B．念珠蓝细菌　　C．衣藻 D．变形虫　　E．人的成熟红细胞 答案：(1)外膜　2　内膜　1　嵴　酶 (2)有氧呼吸　内膜　基质 (3)A、B、E　B、C、D 解析：(1)线粒体由[4]外膜和[2]内膜包被形成。内膜向内腔折叠形成[1]嵴，从而扩大了酶的附着面积。(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所，其中有关的酶分布在[2]内膜和[3]基质中。(3)乳酸菌和念珠蓝细菌均为原核生物，两者的细胞中都没有线粒体，但念珠蓝细菌细胞中含有与有氧呼吸有关的酶，因此能进行有氧呼吸，而乳酸菌细胞中没有与有氧呼吸有关的酶，所以不能进行有氧呼吸；衣藻和变形虫均为真核生物，它们的细胞中均有线粒体，均能进行有氧呼吸；人的成熟红细胞中没有细胞核和线粒体等众多的细胞器，不能进行有氧呼吸。综上分析，没有线粒体的细胞是A、B、E，能够进行有氧呼吸的细胞是B、C、D。 一、选择题 1．线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的说法，正确的是(　　) A．葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量 B．线粒体内膜上的酶可以参与丙酮酸的分解 C．肌细胞有氧呼吸形成水的[H]来源于细胞质基质和线粒体基质 D．进行有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分储存在ATP中 C　解析：葡萄糖在细胞质基质中分解，A错误；丙酮酸在线粒体基质中分解，相关酶分布在线粒体基质中，B错误；有氧呼吸第三阶段形成水的[H]来源于细胞质基质(有氧呼吸第一阶段场所)和线粒体基质(有氧呼吸第二阶段场所)，C正确；进行有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失掉了，D错误。 2．下图表示真核细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(　　) A．1和2过程分别发生在线粒体、细胞质基质中 B．1和2过程所参与的酶的种类相同 C．2和3过程都能产生大量ATP D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H] D　解析：题图表示真核细胞的有氧呼吸过程，1过程表示有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，产生少量能量，甲为丙酮酸；2过程表示有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行，产生少量能量，乙为[H]；3过程表示有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行，能产生大量能量。1、2过程为不同的化学反应，所参与的酶的种类不同。故选D。 3．(不定项)有氧呼吸是真核生物氧化分解有机物释放能量的主要方式，对于保障细胞内的能量供应和物质代谢有重要作用。下列说法正确的是(　　) A．与有机物体外燃烧释放能量相比，有氧呼吸逐级缓慢释放能量，可以保证有机物中的能量得到充分利用 B．用某种抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞，其线粒体不再产生ATP C．线粒体的特殊结构保证了有氧呼吸高效有序地进行 D．给培养的动物细胞提供18O2，经过一段时间后，细胞中的二氧化碳和水可能含有18O ACD　解析：与有机物体外燃烧释放能量相比，有氧呼吸过程中有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的，可以保证有机物中的能量得到充分利用，A正确；有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜中进行，故用某种抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞，其线粒体内膜上不能再产生ATP，但线粒体基质中仍可产生ATP，B错误；线粒体的特殊结构保证了有氧呼吸高效有序地进行，C正确；给培养的动物细胞提供18O2，18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成HO，HO再参与有氧呼吸的第二阶段，生成C18O2，因此经过一段时间后，细胞中的二氧化碳和水可能含有18O，D正确。 4．(不定项)生长在低寒地带的沼泽植物臭菘，其花序在成熟时温度可达30 ℃。臭菘花序细胞耗氧速率是其他细胞的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。下列相关推断错误的是(　　) A．花序细胞主要通过有氧呼吸生成ATP B．氧气在有氧呼吸的第二阶段被消耗 C．花序细胞呼吸作用产生的热量远少于其他细胞 D．花序细胞的这种呼吸特点有利于花序的发育 BC　解析：依据题干信息“臭菘花序细胞耗氧速率是其他细胞的100倍以上”判断，其细胞呼吸方式主要为有氧呼吸，A正确；氧气在有氧呼吸的第三阶段被消耗，产生水并释放大量的能量，B错误；依据题干信息“单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%”可知，花序细胞呼吸作用产生的热量远多于其他细胞，C错误；花序细胞呼吸作用释放的热能多，有利于适应寒冷的环境，有利于花序的发育，D正确。 二、非选择题 5．研究人员利用不同药物干扰线粒体膜上蛋白的功能，得到如下图曲线。请回答问题： (1)线粒体具有________层膜结构。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上，[H]与氧结合形成水并释放大量能量，这些能量有一部分储存在__________中。 (2)据图可推测，药物O和R均会导致ATP合成量________。加入药物F，虽然耗氧速率上升，但此时ATP不能合成，其原因可能是药物F会导致____________发生氢离子的渗漏，使其两侧的浓度差消失。 (3)对乙酰氨基酚(缩写为APAP)是一类感冒药。高浓度的APAP处理肝细胞后，测定____________________，发现结果与药物O和R的处理结果相似，初步证实过量使用APAP会损伤肝细胞线粒体。 答案：(1)双　ATP (2)下降　线粒体内膜 (3)线粒体的耗氧速率 解析：(1)线粒体有双层膜结构。有氧呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失掉了，还有一部分储存于ATP中。(2)从题图中可以看出，加入O和R后，线粒体的耗氧速率降低，说明细胞呼吸减弱，因此ATP合成量下降。加入药物F虽然耗氧速率上升，但此时ATP不能合成，可能是由于线粒体内膜发生氢离子渗漏，使其两侧的氢离子浓度差消失。(3)该实验中用药物O和R处理后，测定的是线粒体的耗氧速率，所以用APAP处理后也应该测定线粒体的耗氧速率。 6．某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题，设计了如下实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液，后向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有30 ℃ 温水的烧杯中，用重物拴住，再将整个装置置于30 ℃的恒温水浴锅中。试回答问题： (1)为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差，应设计一组对照实验，对照实验装置与上述装置相比，不同之处是____________________________________________________。 (2)实验开始后，实验组一段时间内烧杯中液面没有发生变化，最可能的原因是______________________________________，如果一段时间后液面发生变化，则变化情况是________________，原因是________________________________________。 (3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，应做两处调整： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (4)若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后下降，下降的原因可能有________________________________________(答出2点即可)。 答案：(1)将气球中含酵母菌的培养液换成等量的不含酵母菌的培养液 (2)酵母菌只进行了有氧呼吸　液面上升　酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳，气球膨胀 (3)①气球中不注入氧气　②取若干相同装置并分别置于不同温度的恒温水浴锅中 (4)营养物质被大量消耗、酒精含量过高、培养液的pH下降(任意2个均可) 解析：(1)环境因素如温度、压强的变化也可能导致实验误差，应设计一组对照实验，对照实验装置与上述装置相比，应将气球中的酵母菌培养液换成等量的不含酵母菌的培养液，观察烧杯中液面变化。(2)实验开始的一段时间内，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收的氧气与释放的二氧化碳体积相等，烧杯内液面没有发生变化，随着氧气的消耗，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，气球膨胀，液面上升。(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，由于酵母菌进行无氧呼吸，则不能向气球中注入氧气；由于实验自变量是温度，应取若干相同装置并分别置于不同温度的恒温水浴锅中。(4)酵母菌进行有氧呼吸时，出芽生殖使得酵母菌数量增加，后因反应物葡萄糖大量消耗，生成物酒精含量升高，对酵母菌产生毒害作用，且二氧化碳增加导致培养液pH下降，导致酵母菌数量下降。 学科网（北京）股份有限公司 $$