第5章 第3节 第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修1（人教版2019 多选版）

[基础达标练] 1．(2024·汕尾期末)下列关于人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸相同点的叙述，错误的是(　　) A．都是在生物膜上完成反应 B．都能生成腺苷三磷酸 C．都需要多种酶的催化 D．都能产生丙酮酸和[H] 解析　有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中进行，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸都是一系列的化学反应，所以需要多种酶的催化，C正确；有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段的产物都是丙酮酸和[H]，D正确。 答案　A 2．(2023·南京期末)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A．水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境 B．荔枝在无O2，保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间 C．登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量 D．高等生物保留无氧呼吸，有利于对缺氧环境的适应 解析　水稻根部细胞主要进行有氧呼吸，而无氧呼吸会产生酒精，对根细胞产生毒害作用，所以不能长期适应缺氧环境，A错误；荔枝等水果的保存要求零上低温、低氧、湿度适宜，B错误；登山时人体主要通过细胞有氧呼吸获得能量，C错误；高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于适应低氧等不良环境，D正确。 答案　D 3．(2024·徐州期末)下图表示人体细胞中的两类呼吸作用。下列有关叙述中，错误的是(　　) A．③过程既产生[H]，也消耗[H] B．②过程中需要①过程提供[H] C．③过程需要O2参与 D．②③过程进行的场所相同 解析　③包括有氧呼吸的第二、第三阶段，有氧呼吸的第二阶段产生[H]，有氧呼吸第三阶段消耗[H]，A正确；②过程是无氧呼吸的第二阶段，反应物是图中的①产生的[H]和丙酮酸，即②过程中需要①过程提供[H]，B正确；③过程是有氧呼吸的第二、第三阶段，第三阶段需要氧气的参与，C正确；②过程的场所是细胞质基质，③过程的场所是线粒体，D错误。 答案　D 4．关于细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是(　　) A．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合产生水 B．质量相同时，脂肪比糖原氧化分解释放的能量多 C．马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，最终有[H]的积累 D．松土有利于根系细胞吸收无机离子和水分 解析　有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合产生水，A错误；质量相同时，脂肪比糖原氧化分解释放的能量多，B正确；马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，产生的[H]用于其他代谢过程，不会积累，C错误；松土有利于促进根细胞的有氧呼吸，有利于根细胞吸收无机离子，但与根细胞吸收水分无直接关系，D错误。 答案　B 5．(2024·龙岩期中)下图表示氧浓度对植物某非绿色器官产生CO2的影响，下列有关说法正确的是(　　) A．氧浓度为0时，该器官不进行呼吸作用 B．A点时植物细胞产生CO2的场所只有线粒体基质 C．BC段CO2释放量不断增加是因为无氧呼吸逐渐增强 D．将储藏室内氧浓度调节到图中B点对应的浓度有利于果蔬储存 解析　氧浓度为0时，该器官进行无氧呼吸，A错误；A点时氧气浓度＞0，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，细胞产生二氧化碳的场所是细胞质基质和线粒体基质，B错误；BC段CO2释放量不断增加是因为随氧气浓度增加，有氧呼吸逐渐增强，C错误；图中的B点二氧化碳浓度最低，此时细胞的呼吸强度最低，B点对应的浓度有利于果蔬储存，D正确。 答案　D 6．两名身体健康的受试者在进行60 s剧烈运动时，血乳酸峰值出现在运动后7～10 min；而在进行12 min轻微运动时，血乳酸浓度均在运动后1 min即达到最高。下列叙述正确的是(　　) A．剧烈运动时，人体产生的CO2来源于有氧呼吸和无氧呼吸 B．剧烈运动后7 min内，人体还在进行无氧呼吸产生乳酸 C．人体在运动强度不大、氧气供应充足时不会有乳酸的生成 D．12 min轻微运动后血乳酸浓度峰值高于60 s剧烈运动 答案　B 7．植物在冬季来临的过程中，随着气温逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理、生化变化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图。请根据图推断以下有关说法错误的是(　　) A．冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因 B．结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关 C．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降 D．随着温度缓慢降低，植物的细胞呼吸速率逐渐减弱，有利于减少有机物消耗 解析　冬季来临呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低，A错误；结合水比值升高时，植物抗寒性增强。随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升，结合水与自由水含量的比值与植物的抗寒性呈现明显的正相关，B正确；温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少，组织的含水量下降，C正确；温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。 答案　A 8．将等量且足量的银杏种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中，一段时间后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如下表，下列有关叙述中正确的是(　　) 变化量 O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 A.银杏种子细胞在O2浓度为0～3%和3%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B．当氧气浓度为3%时，该种子细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍 C．O2浓度越高，银杏种子细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 D．银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2 解析　根据题意和题表分析可知，当O2浓度≥5%时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明细胞只进行有氧呼吸，O2浓度在小于5%大于0时，CO2释放量大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，当O2浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，A错误；O2浓度为3%时，根据细胞呼吸反应式，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.05 mol，无氧呼吸释放的CO2量为0.5－0.3＝0.2 mol，则无氧呼吸消耗葡萄糖为0.1 mol，可见，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍，B正确；从表格中看出，当O2浓度达到20%时，如果再增加O2浓度，有氧呼吸强度就不再增大了，产生的ATP不再增多，C错误；银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产物是酒精和CO2，D错误。 答案　B 9．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的量如图所示。在O2浓度为a 时，下列说法正确的是(　　) A．酵母菌只进行酒精发酵 B.的葡萄糖用于酒精发酵 C.的葡萄糖用于酒精发酵 D．酵母菌停止酒精发酵 解析　由题图可知，O2浓度为a时，酵母菌产生酒精的量少于产生CO2的量，说明酵母菌既进行酒精发酵，也进行有氧呼吸，A、D错误。O2浓度为a时，酵母菌无氧呼吸产生6 mol酒精，根据反应式可得，需消耗3 mol葡萄糖，同时产生6 mol CO2；因产生的CO2总量为15 mol，所以有氧呼吸产生的CO2为15－6＝9(mol)，可以推断有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5 mol，所以用于酒精发酵的葡萄糖占葡萄糖消耗总量的比值为＝，B正确，C错误。 答案　B 10．为保持身体健康，越来越多的人开始注重有氧运动。有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。有氧运动可避免出现骨骼肌无氧运动导致的肌肉酸胀乏力现象。 (1)细胞进行有氧呼吸的场所是________，产生CO2的场所是________。 (2)人体剧烈运动时，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖摩尔数的比例是5∶1，则细胞呼吸产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值是________。剧烈运动后，人体往往出现肌肉酸胀乏力感，其原因是________。 (3)高原环境缺氧会导致四肢无力的现象，请解释其原因是________；经过一段时间后，该现象消失，这是人体对于高原环境的________。 (4)请简述进行有氧呼吸的人体细胞仍保留无氧呼吸的意义是________。 解析　(1)细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成二氧化碳和还原氢，发生场所为线粒体基质。(2)人体细胞有氧呼吸吸收氧气释放二氧化碳，总反应式为：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量，人体无氧呼吸不吸收氧气，也不释放二氧化碳，总反应式为：C6H12O62C3H6O3＋少量能量，故细胞呼吸产生的二氧化碳和消耗的氧气之比是1∶1。当人体在剧烈运动时，不仅进行有氧呼吸，还进行无氧呼吸(此时有氧呼吸提供的能量不够人体消耗的)，无氧呼吸产生的产物是乳酸，而乳酸显酸性，人体又对乳酸吸收相对缓慢，故肌肉会感觉酸痛。(3)在海拔4 000米以上的高山空气稀薄、氧气含量较少，因此导致人体血液中氧合血红蛋白含量少，血液运输的氧气减少，组织细胞缺氧，氧化分解有机物释放的能量减少，因此平原地区的人到高原地区工作，短期内会出现心跳加快、面色苍白、四肢乏力等症状。但过一段时间后，血液中的红细胞会增多，增大了对氧的运输能力，使机体适应低氧的环境。(4)从细胞呼吸的细胞结构上看，两种呼吸模式的第一步都是葡萄糖转化为丙酮酸，在细胞质基质中进行，有氧呼吸将丙酮酸运入线粒体中进行进一步的氧化分解，即有氧呼吸是建立在无氧呼吸的基础上的一种进化，但无氧呼吸能提高高等动物在特殊条件下的适应能力因而也被一定程度保留了下来。 答案　(1)细胞质基质和线粒体　线粒体基质 (2)1∶1　肌肉细胞无氧呼吸产生代谢产物乳酸(乳酸显酸性，人体对乳酸吸收缓慢，故肌肉会感到酸痛)　(3)高原氧气稀薄，导致血液运输的氧气减少，组织细胞缺氧，氧化分解有机物释放能量少，短期会出现一定症状　适应　 (4)提高人体在特殊条件下的适应能力(或有氧呼吸是建立在无氧呼吸基础上的一种进化) [素能提升练] 11．(2023·唐山高一期末)癌细胞即使在氧气供应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”。下列说法错误的是(　　) A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖 B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少 解析　无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误。 答案　　B 12．吡唑醚菌酯是一种新型真菌杀菌剂，为细胞呼吸抑制剂，只抑制线粒体内膜上由ADP转化为ATP的过程，不影响其他反应。使用该杀菌剂处理真菌细胞后，线粒体会(　　) A．停止产生ATP　　　 B．继续分解丙酮酸 C．停止消耗O2 D．停止产生[H] 解析　有氧呼吸第三阶段发生在线粒体的内膜上，此细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP合成ATP的过程，不影响其他反应，用该抑制剂处理动物细胞后，只抑制线粒体内膜上由ADP合成ATP的过程，但在细胞质基质和线粒体基质会生产ATP，A错误；丙酮酸的分解发生在细胞质基质或线粒体基质，并不受这种新型真菌杀菌剂的影响，B正确；此细胞呼吸抑制剂不影响[H]与氧的结合释放能量，所以能继续消耗O2，C错误；[H]的产生发生在细胞质基质和线粒体基质中，D错误。 答案　B 13．(不定项)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是(　　) 不同条件 CO2产生量 O2吸收量 甲 6 0 乙 10 6 丙 12 12 A.该植物的种子进行的无氧呼吸类型和酵母菌的相同 B．甲条件下CO2全部产生于细胞质基质 C．乙条件下有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比例为1∶2 D．丙条件下O2的利用部位和CO2产生的具体部位相同 解析　由表格数据可知，该植物种子无氧呼吸的产物是酒精和CO2，其无氧呼吸类型与酵母菌相同，A正确；甲条件下只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所在细胞质基质，B正确；乙条件下，二氧化碳的释放量大于氧气的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。由表格数据可知，CO2的释放量为10，O2的吸收量为6，因为有氧呼吸消耗氧气的量等于释放的二氧化碳的量，所以吸收6份的氧气就释放6份的二氧化碳，这样无氧呼吸释放的二氧化碳就是10－6＝4，根据有氧呼吸的方程式释放6份的二氧化碳需要消耗1份的葡萄糖，根据无氧呼吸的方程式释放4的二氧化碳需要消耗2份的葡萄糖，所以乙条件下，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比例为1∶2，C正确；丙条件下，植物种子只进行有氧呼吸，氧气的利用部位在线粒体内膜，CO2的产生部位在线粒体基质，D错误。 答案　ABC 14．(不定项)下图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，根据所提供的信息，以下判断错误的是(　　) A．N点时，该器官O2吸收量和CO2释放量相等，说明此时其只进行有氧呼吸 B．M点是储藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低 C．该器官细胞呼吸过程中有非糖物质氧化分解 D．L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质 解析　N点后O2吸收量大于CO2释放量，说明消耗的有机物不只是糖类，因此N点时，CO2吸收量和CO2释放量虽然相等，但此时不一定只进行有氧呼吸，A错误；由图可知，M点时细胞中CO2释放量最低，适合储藏该器官，但此时无氧呼吸强度不是最低的，B错误；细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，N点后，O2吸收量大于CO2释放量，说明该器官细胞呼吸过程中不只是氧化分解糖类物质，C正确；L点时，O2浓度为0，只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，D错误。 答案　ABD 15．北欧鲫鱼能在冬季结冰的水底生活，其在缺氧条件下的代谢情况如图所示。研究发现，酒精在－80 ℃条件下不会凝固。请回答下列问题： (1)通过无氧呼吸，北欧鲫鱼组织细胞中的葡萄糖在过程________(填图中编号)释放出少量的能量，生成少量ATP，而葡萄糖分子中未释放的能量则存留在________中。过程②________(填“会”或“不会”)释放能量。 (2)与人体组织细胞无氧呼吸的酶相比，北欧鲫鱼组织细胞无氧呼吸的酶所具有的特点有________(答出两点即可) (3)北欧鲫鱼在缺氧条件下饲养一段时间后，取2 mL水样加入________，振荡试管，观察到颜色变为________，可验证北欧鲫鱼肌细胞呼吸的特点。 (4)北欧鲫鱼无氧呼吸的代谢特点所具有的生物学意义是________(答出一点即可) 解析　(1)无氧呼吸只在第一阶段有少量能量释放，故北欧鲫鱼组织细胞中的葡萄糖在过程①③释放出少量的能量，生成少量ATP；而葡萄糖分子中未释放的大量能量则存留在乳酸、酒精中，无氧呼吸第二阶段即图中的过程②没有能量的释放。(2)由题干信息可知“北欧鲫鱼能在冬季结冰的水底生活”，且无氧呼吸过程中既有乳酸的产生，也有酒精的产生，故与人体组织细胞无氧呼吸的酶相比，北欧鲫鱼组织细胞无氧呼吸的酶所具有不同之处表现在，一个是所需酶的种类不同，另一个是北欧鲫鱼体内与无氧呼吸有关的酶在低温条件下依然能保持较高的活性。(3)北欧鲫鱼在缺氧条件下饲养一段时间后，会有酒精排出到水中，为验证该特点，可取2 mL水样加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡试管，观察到颜色变为灰绿色，即可验证。(4)结合题意可知，北欧鲫鱼无氧呼吸产生的乳酸能进一步转化成丙酮酸而后再转化为酒精，该过程所具有的生物学意义避免乳酸积累对神经组织造成伤害，同时酒精的排出，使北欧鲫鱼能适应低温、缺氧环境，有利于生存。 答案　(1)①③　乳酸、酒精　不会　(2)低温条件下依然能保持较高的活性、且酶的种类不同　(3)溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液(酸性条件下的重铬酸钾溶液)　灰绿色　(4)防止乳酸积累对神经组织造成伤害 16．为探究Ca2＋对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，研究人员进行了如下实验。 组别 步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 甲 清水浸辣椒种子 催芽、育苗及选择幼苗 正常条件下(不淹水)培养幼苗 测定辣椒幼苗根系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性 乙 ？ 淹水条件下培养幼苗 丙 CaCl2溶液 浸辣椒种子 ？ (一)材料用具：略 (二)方法步骤： (1)乙组步骤1的处理是_____________________________________________________； 丙组步骤3的处理是_______________________________________________________。 (2)已知，LDH催化丙酮酸转化为乳酸，ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精)。 据实验结果分析： ①淹水导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸________(填“增强”或“减弱”)，从而________(填“促进”或“抑制”)根的生长。 ②若分别制取三组辣椒幼苗根系提取液，并滴加溶有重铬酸钾的硫酸溶液，则三组中，丙组提取液颜色变为________色，且程度最________(填“深”或“浅”)。 ③淹水条件下，适当施用Ca2＋可减少根细胞无氧呼吸产物________的积累，从而减轻其对根细胞的伤害。 解析　(1)甲、乙、丙三组实验，对比在不同情况下，测定辣椒幼苗根系总长度及根细胞乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)的酶活性、在实验中要保证无关变量一致性，故乙组步骤1的处理是清水浸辣椒种子；丙组步骤3的处理是淹水条件下培养幼苗。(2)①淹水情况下，氧气少，导致辣椒幼苗根细胞无氧呼吸增强，有害物质积累，从而抑制了辣椒幼苗根的生长。②酒精与酸性条件下的重铬酸钾溶液发生颜色反应，因LDH催化丙酮酸转化为乳酸，ADH催化由丙酮酸转化来的乙醛还原为乙醇(即酒精)，分析三个图示中的三条曲线可知，丙组中ADH含量最多，生成的酒精也是最多的，故丙组提取液颜色变为灰绿色，且程度最深。③分析图中三个坐标曲线图，用CaCl2溶液浸辣椒种子并淹水条件下培养幼苗，根系总长度较乙组长，LDH含量较乙组低，说明淹水条件下，适当施用Ca2＋可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累，从而减轻其对根细胞的伤害。 答案　(1)清水浸辣椒种子　淹水条件下培养幼苗 (2)①增强　抑制　②灰绿　深　③乳酸和乙醛(或乳酸) 学科网（北京）股份有限公司 $$