第5章 第3节 第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程生物必修第一册同步学习指导(人教版2019)

练案[20]第5章 第3节[第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸] 学业考达标练 5.如图是线粒体结构示意图，下列相关叙述不正确 一、选择题 的是 () 1.有氧呼吸是真核生物进行呼吸作用的主要形式 可划分为三个阶段。下列关于真核细胞有氧呼吸 三个阶段的说法，正确的是 A.每个阶段都发生在生物膜上 A.图中含有与有氧呼吸有关的酶的部位是②③ B.每个阶段均有ATP产生 B.图中含有DNA的部位是② C.产生C0,的阶段有O,的消耗 C.有氧呼吸释放能量最多的一步是在③上进行的 D.产生ATP的阶段有[H]的产生 D.③④上所含的蛋白质种类相同 2.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述， 6.如图所示为某植物细胞内部分物质的代谢过程， 错误的是 下列相关叙述正确的是 () A.通过设置有氧和无氧两组实验互为对比，易于 内铜 0 判断酵母菌的呼吸方式 内 B.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓 度等 A.甲、乙两阶段产生[H]的场所都是线粒体 C.实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入 B.a、b两物质依次是H,0和02 酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化 C.丙阶段产生的H0中的氢最终都来自葡萄糖 D.若葡萄糖进入线粒体，可在酶的作用下，生成 D.实验中将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要 C02和H,0 进行气密性检查，确保不漏气 7.在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体 3.有氧呼吸过程中的C02产生于 中进行的只有 () A.丙酮酸分解时 A.[H]与氧气生成水 B.葡萄糖刚要分解时 B.C,H20。分解为丙酮酸和[H可 C.ADP形成ATP时 C.丙嗣酸分解为CO2和[H] D.还原氢和氧结合成水时 D.ADP与磷酸结合生成ATP 4.下图为“探究酵母菌的细胞呼吸方式”的实验装置 二、非选择题 图。在正确操作的情况下，下列说法错误的是 8.如图表示细胞部分结构和功能，据图回答下列 问题： CH20 西商Ψ A.b、d瓶加入的酵母菌培养液等量且种群密度 H 相同 野ATP B.a瓶中装的是氢氧化钠溶液，用于除去CO C.e瓶中澄清石灰水变浑浊的速度慢于c瓶 (1)图中A是 ,B的利用发生在有氧 D.用酸性重铬酸钾溶液检验c、e两瓶中是否含有 呼吸的第 阶段，B的产生部位是 酒精 —225 (2)在有氧呼吸的过程中，[H]是在第 A.装置甲中NaOH溶液的作用是除去空气中 阶段产生的：产生ATP最多的是第 的CO 阶段。 B.装置乙中瓶Ⅱ封口后应该静置一段时间再连通 (3)该细胞产生CO,的场所是 结合 瓶Ⅲ 图示过程，有氧呼吸的总反应式可写成 C.若要检测酒精的产生，装置乙的瓶Ⅱ中酵母菌 的培养时间应适当延长 选择考提升练 D.相同实验时间内，两组装置中澄清石灰水浑浊 一、选择题 程度相同 1.在“酒驾”检测时，交警可让司机对填充了吸附有 4.细胞有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水，2,4- 硅胶颗粒的装置吹气，若发现硅胶变色达到一定 二硝基苯酚(DNP)对该过程没有影响，但能抑制 程度，即可证明司机是酒后驾车。以下相关叙述 ATP合成。下列推测DNP的作用正确的是 正确的是 ( () A.硅胶颗粒中含有重铬酸钾：硅胶最后的颜色为 A.有氧呼吸第一个阶段不会产生ATP,该过程不 橙黄色 受DNP影响 B.硅胶颗粒中含有重铬酸钾：硅胶最后的颜色为 B.DNP主要在线粒体基质中发挥作用，因为其形 灰绿色 成ATP最多 C.硅胶颗粒中含有溴麝香草酚蓝：硅胶最后的颜 C.DNP作用于组织细胞时，线粒体内膜上散失的 色为黄色 热能将增加 D.硅胶颗粒中含有溴麝香草酚蓝：硅胶最后的颜 D.DNP抑制葡萄糖进入红细胞，进而抑制细胞有 色为灰绿色 氧呼吸过程 2.如图表示真核细胞有氧呼吸的过程，①~③代表 5.如图甲是某绿色植物叶肉细胞在晴朗的白天有氧 场所，甲、乙代表物质。下列叙述错误的是( 呼吸各阶段反应图解(1~8表示物质或能量)，图 乙是线粒体简图，下列叙述不正确的是。() CO. CH0→①→ A.图示①、②、③中都有能量产生 B.①、②、③都有膜结构 C.甲表示丙酮酸 D.乙表示[H] 分 3.如图是“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置。 A.所有叶肉细胞都能进行23过程 下列说法错误的是 B.3-6过程发生在图乙的②处 按豫皮球 C.大量能量的生成发生在图乙的③处 或气来 D.4和8表示的物质都为水，其来源相同 6.研究者将青蛙细胞放在低渗溶液中涨破、离心得 质量分数为10%惊母南澄清的 醇丹消澄清的 的VO溶液培养液石灰水 培养液不灰水 到线粒体外膜及膜间隙成分、内膜、线粒体基质 装餐甲 装曾乙 等，下列相关叙述错误的是 () 226 A.线粒体外膜先破裂是因为外膜面积比内膜小 实验步骤 B.线粒体可在有氧条件下将葡萄糖分解为C0, (1)如图1，用注射器反复抽取空气后，夹上弹簧夹 和水 备用。 C.处理线粒体过程中，可得到丙酮酸、核苷酸和氨 (2)如图2，吸取25mL酵母菌培养液，再吸人 基酸等成分 D.青蛙进行各项生命活动所需的ATP主要来自线 25mL图1锥形瓶中的空气，夹上弹簧夹，编号 粒体 A组。 7.某生物实验小组为“探究酵母菌细胞呼吸的方式” ,夹上弹簧夹，编号B组。 设计了如图所示的实验装置。实验中，先向气球 (3)将A、B两组装置置于35℃的环境中，观测注 中加入10mL含酵母菌的培养液，再向气球中注人 射器内气体体积的变化。一定时间后，在A组 一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20℃温水的烧 气体体积刚开始变化时停止培养。 杯中。再将整个装置置于20℃的恒温水浴中，记 (4)从A、B两组中各取2mL酵母菌培养液，分别 录实验开始30min后烧杯中液面变化量。下列说 法错误的是 注入两支洁净的试管中，编号甲，乙 ①向两试管中分别滴加0.5mL 烧杯 溶液，并轻轻振荡，使它们混合 湿水 注醉母茧培 均匀，观察颜色变化：甲试管 养液的气球 乙试管 A.还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌 由此说明：酵母菌在无氧条件下呼吸作用产生 培养液的相同装置作为对照 酒精。 B.若30min后液面没有变化是因为酵母菌只进行 了有氧呼吸 ②然后再分别用0.1%溴麝香草酚蓝溶液对两 C.若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降 组注射器内气体进行检测，A、B组均由蓝变绿 D.该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸 再变黄。由此说明：酵母菌在有氧条件和无氧 的最适温度” 条件下都会进行呼吸作用产生C0,。 二、非选择题 实验分析 8.如“探究酵母菌细胞的呼吸方式”，请完成下列相 (5)上述实验步骤(1)中反复抽取空气的目的是 关实验及其分析。 、()H游液 图1 (6)上述实验步骤(3)中在A组气体体积变化前停 止培养的原因是 25 酵母前 实验结论：酵母菌既能进行有氧呼吸也能进行 济液 母南 溶液 无氧呼吸。 图2 2274.提示：上述资料说明O,的消耗和ATP的生成是两个过程， 阶段发生在线粒体基质中，A错误：每个阶段都能产生ATP,B H·浓度可能起到将两个过程连接起来的作用 正确：第二阶段产生CO,反应物是丙酮酸和水，C错误：第三 典例剖析 阶段产生ATP,但会消耗[H],D错误。枚选B 例：A有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和2.C通过设置有氧和无氧两组实验互为对比，易于判断酵母 [H],故物质①是H,O,有氧呼吸第三阶段氧气和[H]反应 菌的呼吸方式，A正确：生物实验的原则之一是控制单一变量 生成水，故物质②是O,,A正确：有氧呼吸第一阶段是葡萄 原则.该实验的自变量是有无氧气。温度、H、培养液浓度等 糖分解成丙酮酸和H],第二阶段是丙酮酸和水反应生成二 属于无关变量，所以实验中需控制的无关变量有温度、H、培 氧化碳和「H们，因此产生「H1的场所是细胞质基质和线粒 养液浓度等，B正确：有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化 体，B错误：根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸 碳，所以实验的因变量不能是澄清石灰水是否变浑浊，C错 和[H],含0的葡萄糖中的"0进人了丙雨酸中，再根据第 误：实验中需要将进气管，排气管与锥形瓶连接后需要进行气 二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H].含“0的丙 密性检查，确保不漏气，保证不受外界气体的干扰，D正确 酮酸中的0进入了二氧化碳中，即“0转移的途径是：葡萄 故选C 糖→丙钢酸→二氧化碳，产物水中不会检测到0，C错误： 3.A丙酮酸分解时，在这一阶段丙酮酸分解产生C02,A正确： 植物细胞的有氧呼吸作用不需要光照，有光，无光均可进 葡萄糖分解的产物是丙酮酸和还原氢，B错误：ADP形成ATT 行，D错误。故选A。 时不一定产生二氧化碳，这一过程发生在有氧呼吸三个阶段 变式训练 中，C错误：还原氢和氧结合成水是有氧呼吸的第三阶段，设 2.B本题考查线粒体的结构与有氧呼吸。③是内膜向内折叠 有二氧化碳生成，D错误。故选A 形成的嵴，增加了内膜面积，为酶提供了更多的附者位点，A4.D实验的单一变量为是否通人空气，b、,d瓶加入的酵母菌培 错误：②处为线粒体基质.该处发生有氧呼吸的第二个阶段， 养液等量且种群密度相同，这是对无关变量的控制，A正确： 此处产生C0,和[H],③处为线粒体内膜，其上进行有氧呼吸 瓶中装的是氢氧化钠溶液，用于除去空气中的CO,,排除对实 的第三个阶段，消耗O,和[H],B正确：②处为线粒体基质 验结果的干扰，B正确：酵母菌有氧呼吸产生的C0,多于无氧 有分解丙酮酸的酶，分解葡萄糖的酶在细胞质基质中，C错 呼吸产生的.故瓶中澄清石灰水变浑浊的速度慢于c瓶，C 误：①为线粒体外膜，该处没有ATP产生，②③处分别进行有 正确：实验结束后可以通过在b,d两瓶中加人酸性重路酸钾 氧呼吸的第二，三个阶段，均能合成ATP,D错误。故选B。 溶液检验，观察颜色是否由橙色变成了灰绿色，来检测是否产 课堂达标巩固训练 生了西精，D错误。故选D 1.C二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此 5.D 线粒体中含有与有氧呼吸有关的酶的部位是内膜和基 可以用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，A正确：实验要遵循 质，即图中的②和③)，A正确：线粒体中的DNA分布在线粒体 单一变量原则，温度，H、培养液浓度等无关变量要控制好，B 的基质中，B正确：线粒体内膜上发生有氧呼吸的第三阶段， 正确：酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都能产生二氧化碳，因此不 此阶段释放能量最多，C正确：线粒体外膜和内膜的功能不 能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方 同，故所含蛋白质的种类不同，D错误。故选D。 式，C错误：实验中将葡萄糖溶液煮沸的日的是灭菌和去除溶 6.B本题考查有氧呼吸过程的三个阶段。甲、乙两阶段产生 液中的O,,D正确。故选C [H]的场所分别是细胞质基质、线粒体基质，A错误：山、b两物 2,D在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸和[H, 质依次是H,0和O,B正确：丙阶段产生的H,0中的氢最终 含0的葡萄糖中的0到了丙酮酸中：在有氧呼吸的第二阶 来自葡萄糖和H,0,C错误：葡萄糖在细胞质基质中被分解为 段，丙酮酸和H,O反应生成C02和[H].含0的丙酮酸中 丙酮酸，所以葡萄糖不能直接进入线粒体，D错误。故选B 的0到了C0,中，即葡萄糖中0的转移途径是葡萄糖→丙 7.BH]与氧气结合生成水，发生在线粒体内膜上，A不符合 明酸→CO2,D正确。故选D 题意：CH20。分解为丙酸和[H),发生在细胞质基质中，B 3.(1)丙酮酸C0, 符合题意：丙闲酸分解为C02和[H],发生在线粒体基质中 (2)环形证据1：第3组和第1组相比，注射物质F,使过程 C不符合题意：ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基 1中的A和C增加.说明过程2可促进过程1。证据2：第3 质，线粒体基质和线粒体内膜，D不符合题意。故选B。 组和第2组相比，注射丙二酸，排制了E,F的过程，导致E :8.(1)丙酮酸 二线粒体内膜 物质积累，支持环形代谢途径的假设 (2)一二 (3)同位素标记 (3)线粒体基质 C,H20,+60,+6H,06C0,+12H,0 (4)技术促进科学发展，科学研究注重实验证据等（可从科学 +能量 研究需要合理选材、巧妙设计，充分论证和善用技术等方面作 【解析】()分析题图可知，细胞中进行的是有氧呼吸的过 答，答案合理即可)】 程。A为前萄糖分解后产生的丙酮酸，B为有氧乎吸第二阶 【解析】葡萄藤在细胞质基质中经过糖酵解（有莱呼爱第 段与丙酮酸反应的水，该阶段发生于线粒体基质。但是水的 阶段)产生的丙酮酸进入线粒体，最终分解为C0和水，释放 产生是有氧呼吸第三阶段，发生于线粒体内膜。(2)有氧呼 大量能量，为肌细胞供能。依实验结果可推测过程1与过程 吸的一、二两个阶段都可以产生[H],三个阶段都可以产生 2最可能连成环形代谢途径，理由：第3组和第1组相比，注 ATP,但是产生ATP最多的是第三阶段。(3)产生CO2的阶 射物质F,使过程1中的A和C增加，说明过程2可促进过程 段是第二阶段，发生于线粒体基质 1:第3组和第2组相比，注射丙二酸，却制了EF的过程，导 选择考提升练 致E物质积系，支持环形代谢途径的假设。现代生物学技术1.B本题主要考查酒精的检测。“酒驾”检测时，交警让司机 为研究代谢过程提供了更直接的手段。例如，科学家曾用同 对填充了吸附有硅胶颗粒的装置吹气，日的是检测其酒精含 位素标记法追踪各种有氧呼吸中间产物转化的详细过程 量，所以硅胶颗粒中应含有酸性环境下的重铬酸钾：由于要证 练案[20] 明司机是酒后驾车，说明吹出的气体中含有酒精，所以硅胶最 后的颜色为灰绿色，B正确，A,C、D错误。故选B。 学业考达标练 2.B有氧呼吸三个阶段都能产生能量，A正确：①表示细胞质 1.B真核细胞有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，第二基质，②表示线粒体基质，③表示线粒体内膜，因此只有③有 291 膜结构.B错误：由分析可知，甲、乙分别代表丙酮酸，[H],C、4.没有氧气不完全少量 D正确。故选B 5.氧化分解 二氧化碳ATP 3.D装置甲中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO,防止干微思考 扰实验结果，A正确：装置乙中瓶Ⅱ封口后应该静置一段时间 提示：酶的种类不同 再连通瓶Ⅲ，以消耗掉瓶中的O,,从而保证澄清石灰水变浑 浊是无氧呼吸产生的C0所致，B正确：装置乙的瓶Ⅱ中酵母；1.透气 菌进行无氧呼吸产生酒精，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾2.让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖让酵母菌在无氧条件下 反应发生颜色变化，故应将瓶Ⅱ中酵母菌的培养时间适当延 进行酒精发酵 长，C正确：由于有氧呼吸产生CO比无氧呼吸快且多，所以3.松土透气 相同实验时间内，装置甲中澄清石灰水浑浊程度比装置乙中4.（零上）低温、低氧和干燥（零上）低温、低氧湿度 高，D错误。故选D 微思考 4,C本题主要考查有氧呼吸的过程。有氧呼吸第一个阶段能 提示：促进有氧呼吸的第三个阶段的进行，从而产生大量能 产生ATP,A错误：根据题意可知，DNP主要在线粒体内膜上 量，有利于无机盐的吸收 发挥作用，神制有氧呼吸第三个阶段中ATP的合成，B错误；自我检测 DNP作用于组织细胞时，使线粒体内膜上的酶无法催化形成 (1)V(2)×(3)×(4)V(5)×(6)×(7)× ATP,结果线粒体内膜上[H]与氧结合生成水时释放的能量！(8)V 无法转移到ATP中，面是以热能的形式散失，故线粒体内膜 【解析】(2)无氧乎吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段 上散失的热能将增加，C正确：根据题意，DP抑制有氧呼吸丙酮咸的还原，没有积累。(3)不是所有植物细胞无氧呼吸的 第三个阶段AP的合成，葡萄糖进人红细胞是协助扩散，不产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜莱块根、马铃薯块茎等植 消耗ATP,故DNP对葡萄糖进人红细胞过程无影响，D错误。物细胞无氧呼吸的产物是乳酸。(4)人体细胞无氧呼吸的产物 故选C 是乳酸，因此人体细胞产生二氧化碳只能通过有氧呼吸。(5】 5,D本题主要考查有氧呼吸的过程。2◆3表示细胞呼吸的第：无氧呼吸只有第一阶段释放能量，第二阶段不释放能量。(6) 一个阶段，所有活细胞都能进行该过程，A正确：3→6表示有用透气的消毒纱布包扎伤口，目的是抑制厌氧菌的细胞呼吸。 氧呼吸第二个阶段，发生在线粒体基质，即图乙的②处，B正 (7)无氧条件下细胞呼及旺盛，零下低温又易使水果被东杯，因 确：大量能量的生成发生在有氧呼吸第三个阶段，场所是线粒此无氧和零下低温均不利于水果的保鲜」 体内膜，即图乙的3处，C正确：由分析可知，4和8表示的物 合作探究能力提升 质都为水，其来源不同，4来自细胞吸收的水分，而8来自有 任务 氧呼吸第三个阶段，D错误。故选D。 问题探究 6.B线粒体外膜无折叠，面积小于线粒体内膜.比内膜更早破 I.提示：为了保膝通过细胞呼吸第一阶段持续拔得ATP.NAD川 裂，A正确：线粒体可在有氧条件下将丙围酸分解为C0,和 就要转化成NAD'来实现循环利用。另外，丙酮酸是不能运 水，B错误：线粒体含有丙国酸，且线粒体为半自主性细胞器， 出细胞的，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的 可合成核酸和蛋白质，故含有核苷酸和氨基酸等成分，C正 进行 确：青蛙的生命活动所需能量主要来白有氧呼吸，ATP绝大多 2.提示：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存到乳酸或酒 数来自线粒体，D正确。故选B 精中没有释放出来：而氧化分解释放的能量主要以热能的形 7.C若酵母南只进行有氧呼吸，侧消耗的氧气和产生的二氧 式散失。 化碳体积相等，不会引起液面变化：若同时进行了无氧呼吸， 3.提示：使有机物和能量再次被利用，以减少机体内物质和能量 则产生的二氧化碳多于消耗的氧气，气球体积增大，液面上 的浪资。 升。C不正确，故选C 4.提示：乳酸菌产生的乳酸排到外界环境中，会导致环境中用 8.(2)用另一注射器吸取25mL酵母菌培养液 降低，使得一些不耐酸的盈生物死亡，有利于乳酸菌在竞争中 (4)酸性重铬酸钾不变色变灰绿色 占据优势 (5)使NOH溶液吸收CO,去除锥形瓶内空气中的CO,以保 典例剖析 证A组吸取气体时，吸取的气体主要是O 例：A乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，制作酸奶的原理是乳酸 (6)防止A组酵母菌进行无氧呼吸 菌的无氧呼吸，A正确：乳酸菌是厌氧菌，不能进行有氧呼 【解析】NOH溶液的作用是吸收空气中的CO,:反复抽气 吸，B错误：微生物发酵可将大分子分解成小分子，使酸奶的 后，锥形瓶中不再含有C0,气体，为A组提供了不含C0,的 营养物质更易被人体吸收，错误：适当降低温度可以延长 有氧环境。自变量是氧气：实验中A组吸入图1装置内气体 酸奶的保质期，D错误。故选A。 (有氧)，B组不吸入图1装置内气体（无氧）。呼吸作用的产 变式训练 物种类（酒精或CO,)。①酒精的检测：橙色的重铬陵钾溶液 1.C本题主要考查无氧呼吸过程。无氧呼吸时，葡萄糖中的 在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色：②C0,的检测： 能量主要储存在不彻底的氧化产物中，所释放能量的主要去 CO,使澳麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄（或CO,使澄清石 向是以热能形式散失，A错误：人体细胞只能通过有氧呼吸产 灰水变浑浊)。酵母菌有氧呼吸时吸收O,量和释放C0,量 生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质， 相等，所以装豆内气体体积不变。酵母曹无氧呼吸时不毁收 B错误：足球运动员在比赛时运动剧烈，细跑消耗的能量增 气体，却释放C02,装置内气体体积增大 多，则骨骼肌细胞的线粒体内ATP的分解速率和合成速率都 第2课时无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用 要加快，C正确：肌细胞内的无氧呼吸产物是乳酸，是由丙酮 酸在细胞质基质中转化形成的，D错误。故选C。 必备知识自主梳理 任务二 问题探究 .细胞质基质 1提示：02浓度为零时，只进行无氧呼吸 2.(1)有氧呼吸 (2)丙酮酸酒精和二氧化碳(3)少量无2.提示：02浓度在2.5%~10%时，进行有氧呼吸和无氧呼吸： 292