3.3 细胞呼吸—能量的转化和利用(分层作业)生物苏教版2019必修1
2025-10-30
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.57 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-07 |
| 作者 | 温暖的花儿🌸 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-12-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49593319.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
3.3《 细胞呼吸—能量的转化和利用 》分层练习
(基础+提升+拓展培优,限时3层提升)
第1层 基础必备练 lian
限时:15min
一、选择题
1.图中①-③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生水也消耗水
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
【答案】C
【分析】图中所示为线粒体的结构,①是线粒体外膜,②是线粒体内膜,③是线粒体基质。
【详解】A、图中所示为线粒体的结构,①是线粒体外膜,②是线粒体内膜,③是线粒体基质。有氧呼吸的第二阶段消耗水,有氧呼吸第三阶段产生水,即线粒体既消耗水也产生水,A 正确;
B、①线粒体外膜和②线粒体内膜功能不同,所以分布的蛋白质有所不同,B正确;
C、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质,C错误;
D、②是线粒体内膜,消耗O2,和[H]生成水,③是线粒体基质,在该场所丙酮酸和水反应生成CO2,D正确。
故选C。
2.研究发现,举重运动员腹肌细胞中线粒体数量通常比正常人的多。下列与线粒体有关的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸过程细胞质基质和线粒体基质中都能产生[H]
B.线粒体基质中存在着催化[H]和氧气反应生成水所需的酶
C.线粒体中的葡萄糖分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与
D.线粒体外膜的面积比内膜面积大,但内膜上蛋白质含量比外膜高
【答案】A
【分析】有氧呼吸的过程:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的[H],释放少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水发生反应,被彻底分解成CO2和[H],释放少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜上,[H]和氧气反应生成水,并释放大量能量。
【详解】A、有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二阶段的场所是线粒体基质,两个阶段均可产生[H],A正确;
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段氧气和[H]反应生成水,该过程需要酶的催化,B错误;
C、葡萄糖在细胞质基质中分解,线粒体中不包含葡萄糖,C错误;
D、线粒体的内膜面积比外膜面积大,D错误。
故选A。
3.细胞呼吸是细胞产生ATP的主要方式,分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失
B.人体成熟红细胞可优先利用其内血红蛋白结合的O2进行有氧呼吸
C.线粒体是有氧呼吸的主要场所,有些无线粒体的细胞也能进行有氧呼吸
D.细胞呼吸各阶段中有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H] 并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
2、无氧呼吸:细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解,产生乙醇和CO2或乳酸,释放出少量能量,生成少量ATP的过程。
【详解】A、动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失,A正确;
B、人体成熟红细胞没有线粒体,只能进行无氧呼吸,它不能利用血红蛋白结合的O2进行有氧呼吸,B错误;
C、线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,原核细胞没有线粒体,但有的原核细胞可以进行有氧呼吸,C正确;
D、有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多,D正确。
故选B。
4.呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解,并释放能量。下列关于呼吸作用叙述正确的是( )
A.在人体肝细胞中,葡萄糖会进入线粒体内彻底氧化分解成CO2和水
B.细胞呼吸除了能提供能量,还是生物体代谢的枢纽
C.无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失了
D.动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,释放大量能量;
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,第二阶段依然在细胞质基质中进行,丙酮酸在第二阶段形成乳酸或酒精和二氧化碳。
【详解】A、葡萄糖分解发生在细胞质基质,产生的丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解,A错误;
B、细胞呼吸除了能为生物体提供能量外,在代谢过程中会产生许多中间产物,完成了有机物之间的相互转化,因此细胞呼吸是生物体代谢的枢纽,B正确;
C、无氧呼吸过程中释放的能力很少,大部分能量还储存在不彻底的氧化产物乳酸或酒精中,C错误;
D、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,D错误。故选B。
5.“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”。“白肺”患者的血氧饱和度降低,临床表现为胸闷气短、呼吸不畅等,吸氧可缓解相关症状。下列叙述正确的是( )
A.“白肺”患者肺泡细胞中O2消耗量与CO2释放量的比值小于1
B.“白肺”患者细胞中的线粒体膜上转运葡萄糖的载体数量减少
C.“白肺”患者细胞无氧呼吸产生的乳酸可运至肝脏再生成葡萄糖
D.“白肺”患者细胞无氧呼吸中葡萄糖中储存的能量大部分以热能形式散失
【答案】C
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段,发生在细胞质基质,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],释放少量的能量;第二阶段,发生在线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量的能量;第三阶段,发生在线粒体内膜,前两个阶段产生的[H],经过一系列反应,与O2结合生成水,释放出大量的能量。
【详解】A、“白肺”患者肺泡产生乳酸的无氧呼吸不消耗氧气,也不产生二氧化碳,而有氧呼吸O2消耗量与CO2产生量相等,因此“白肺”患者肺泡细胞中O2消耗量与CO2释放量的比值等于1,A错误;
B、葡萄糖被分解发生在细胞质基质中,葡萄糖不能进入线粒体内分解,所以线粒体上没有转运葡萄糖的载体,B错误;
C、患者部分细胞无(厌)氧呼吸产生的乳酸可通过血浆运输到肝脏后再生成葡萄糖,C正确;
D、“白肺”患者细胞无氧呼吸中葡萄糖中储存的能量大部分仍储存于乳酸中,释放的能量大部分以热能形式散失,D错误。
故选C。
6.真核生物中有氧呼吸的全过程非常复杂,首先葡萄糖经糖酵解能产生丙酮酸等物质,然后丙酮酸分解后进入三羧酸循环,同时产生CO2 和 NADH等,最后NADH 经电子传递链产生H2O等物质。下列叙述错误的是( )
A.真核细胞内糖酵解既可以发生在有氧呼吸过程中也可以发生在无氧呼吸过程中
B.推测电子传递链存在于真核细胞的线粒体基质,消耗O2并产生大量ATP
C.整个过程需要一系列酶的催化,因此容易受到温度的影响
D.此过程除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽
【答案】B
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、糖酵解为呼吸作用的第一阶段,可以生成少量ATP,既可以发生在无氧呼吸过程中,也可以发生在有氧呼吸过程中,A正确;
B、根据题意,“NADH 经电子传递链产生H2O等物质”可知,电子传递链在有氧呼吸的第三阶段,场所在线粒体内膜,故需要消耗O2并产生大量ATP,B错误;
C、细胞呼吸需要一系列酶的催化,而酶的活性容易到温度的影响,C正确;
D、细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,D正确。
故选B。
7.食物热效应(TEF)是指机体的能量代谢因进食而额外增加的现象。如在摄食过程中夹菜、咀嚼等动作以及对食物的消化吸收都需要额外消耗能量。研究发现TEF只能增加体热的外散,而不能增加可利用的能量。下列相关表述正确的是( )
A.人体细胞呼吸是有机物彻底分解,释放能量的过程
B.人体细胞呼吸产生CO2的场所是细胞溶胶和线粒体基质
C.彻底咀嚼食物可能是预防超重和肥胖的有效策略之一
D.人体细胞因代谢增强而多消耗的物质中,能量去向是转化成热能和ATP中的化学能
【答案】C
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、人体细胞呼吸是指有机物在细胞内氧化分解生成CO2或其他产物,并释放能量的过程,A错误;
B、人体细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体基质(有氧呼吸第二阶段产生CO2),细胞溶胶是进行有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的场所,人体无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;
C、因为食物热效应(TEF)在摄食过程中咀嚼等动作以及对食物的消化吸收都需要额外消耗能量,且TEF只能增加体热的外散,而不能增加可利用的能量,所以彻底咀嚼食物可能会增加能量的额外消耗,是预防超重和肥胖的有效策略之一,C正确;
D、根据题意,食物热效应只能增加体热的外散,所以人体细胞因代谢增强而多消耗的物质中,能量去向主要是转化成热能,而不是转化成ATP中的化学能,D错误。
故选C。
8.如图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,在细胞质基质中被消耗
C.①过程中产生的能量大部分储存在ATP中
D.细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行
【答案】A
【分析】1.有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,释放大量能量。无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。
2.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫做发酵。产生酒精的叫做酒精发酵,产生乳酸的叫做乳酸发酵。
【详解】A、发酵是微生物无氧呼吸的过程,而植物细胞无氧呼吸不叫做发酵,A错误;
B、图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,酒精发酵和乳酸发酵的场所是细胞质基质,显然该过程中的NADH的消耗发生在细胞质基质中,B正确;
C、①过程为糖酵解过程,该过程中产生的能量只是少部分储存在ATP中,C错误;
D、细胞的无氧呼吸是在细胞质基质中进行的,D错误。
故选B。
9.下图为人体细胞需氧呼吸中碳原子的转移过程,其中“C—C—C”为丙酮酸,“C—C”为二碳化合物。
下列叙述正确的是( )
A.过程①为糖酵解,1分子葡萄糖经过程①产生2分子“C—C—C”
B.过程②③释放的能量大部分贮存于ATP,少部分以热能形式散失
C.过程③为电子传递链,场所是线粒体基质和嵴
D.过程①和②产生的[H],在过程③将O2还原为H2O
【答案】A
【分析】细胞的需氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下,将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O,并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程,需氧呼吸有三个阶段:第一阶段称作糖酵解,是葡萄糖生成丙酮酸的过程;第二阶段称作三羧酸循环(柠檬酸循环)丙酮酸经过一系列的氧化反应,最终生成CO2和[H];第三阶段为电子传递链过程,前两个阶段产生的[H]最终与O2反应生成水,并产生大量能量的过程。
【详解】A、过程①为糖酵解,1分子葡萄糖经过程①产生2分子“C-C-C”,A正确;
B、过程②不合成ATP,B错误;
C、过程③为柠檬酸循环,场所是线粒体基质,C错误;
D、过程①②③产生的[H],在电子传递链中与O2反应生成H2O,D错误。
故选A。
二、非选择题
10.图甲是细胞内部分生命活动示意图,其中①②③④表示生理过程,A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列相关问题。
(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是 (填数字),A表示 ,D表示 。产生能量最多的生理过程是 (填数字)。
(2)图乙中只完成图甲中生理过程①②③的氧浓度是 。
(3)氧浓度为b时,植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 倍。
(4)在图丙,①②③④过程中,可在酵母菌细胞内进行的是 (选填序号),可在人体细胞内进行的是 (选填序号)。
(5)写出图丙,①②过程的总反应式: 。
【答案】(1) ③ 丙酮酸 乳酸 ③
(2)d
(3)5
(4) ①②③ ①②④
(5)
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲表示细胞呼吸过程,其中①②③分别表示有氧呼吸第一、二、三阶段,①④分别表示无氧呼吸第一、二阶段,物质A表示丙酮酸,B表示[H],C表示酒精,D表示乳酸;图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化,a点时只进行无氧呼吸,d点时只进行有氧呼吸,b、c两点表示同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
【详解】(1)图甲中①②③分别表示有氧呼吸第一、二、三阶段,①④分别表示无氧呼吸第一、二阶段,有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜,无氧呼吸两个阶段均发生在细胞质基质,所以只有③有氧呼吸第三阶段发生在生物膜上。根据细胞呼吸过程中的物质变化可知,A表示丙酮酸,D表示乳酸;有氧呼吸三个阶段均产生能量,其中③第三阶段释放能量最多。
(2)图甲中生理过程①②③表示有氧呼吸,由于有氧呼吸过程中吸收的氧气和释放的二氧化碳量相等,因此图乙中只进行有氧呼吸的氧浓度是d。
(3)氧浓度为b时,二氧化碳释放量为8,氧气的消耗量为3,根据有氧呼吸过程可知,有氧呼吸释放的二氧化碳量与消耗的氧气量相等,因此可知有氧呼吸释放的二氧化碳量为3,消耗的葡萄糖为1/2;而无氧呼吸释放的二氧化碳为8-3=5,因此消耗的葡萄糖为5/2,则植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍。
(4)在图丙,①②③④过程中,酵母菌有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,因此可在酵母菌细胞内进行的是①②③;人体细胞有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是乳酸,因此图中可在人体细胞内进行的是①②④。
(5)图丙,①②过程表示有氧呼吸,总反应式:。
第2层 能力提升练 lian
限时:15min
1.同一肿瘤组织中常有A型和B型两种癌细胞,两者的主要产能方式不同。研究发现,A型和B型两种癌细胞通过高表达MCT1、MCT4载体而紧密联系,形成协同代谢,从而促进肿瘤的发生与发展,如图。相关叙述错误的是( )
A.过程①为糖酵解,发生在细胞质基质中
B.过程②相比,过程③还需O₂直接参与反应
C.A型癌细胞摄取葡萄糖的速率常高于B型
D.MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节细胞内pH和代谢平衡
【答案】B
【分析】1、无氧呼吸的二阶段:第一阶段:和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段:在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸,一般植物细胞内生成酒精和二氧化碳。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、如图糖酵解是细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,A正确;
B、过程③为细胞有氧呼吸的第二阶段,不需要氧气的参与,B错误;
C、A型癌细胞只通过糖酵解释放少量能量,B型癌细胞能进行TCA循环产生更多能量,则为了正常的生命活动,A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型,C正确;
D、MCT1、MCT4共转运将乳酸和H+运出细胞,防止细胞内pH过低,所以通过转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡,D正确。
故选B。
2.如图为癌细胞呼吸过程中主要的物质变化,①~③为相关生理过程。研究发现,氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解(葡萄糖分解成丙酮酸的过程)途径供应能量,并产生大量乳酸。下列叙述正确的是( )
A.癌细胞只能进行无氧呼吸
B.有氧呼吸是指①②③三个阶段
C.图中只有①过程产生ATP
D.供应等量的能量,癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞的多
【答案】D
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
3、题图分析:图中①是有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,即糖酵解过程;②是有氧呼吸二、三阶段;③是无氧呼吸第二阶段。
【详解】A、癌细胞既可以进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸,A错误;
B、有氧呼吸是指①②两个过程,B错误;
C、图中①②两个过程都能产生ATP,C错误;
D、依题意,氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解途径供应能量,因此,供应等量的能量,癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞的多,D正确。
故选D。
3.如图为有氧呼吸过程图解,下列叙述错误的是( )
A.甲图中A物质是丙酮酸,产生的场所是细胞质基质
B.甲图中B物质是CO2,产生的场所是线粒体基质
C.乙图表示的是有氧呼吸过程的第三阶段
D.如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是3:1
【答案】D
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、图中A物质是有氧呼吸第一阶段的产物丙酮酸,发生的场所是细胞质基质,A正确;
B、B物质是有氧呼吸第二阶段的产物CO2,产生的场所是线粒体基质,B正确;
C、乙图中D和氧气产生水,表示的是有氧呼吸过程的第三阶段,C正确;
D、根据有氧呼吸反应式可知,产生6个单位的CO2需要消耗1个单位的葡萄糖,无氧呼吸产生6个单位的CO2,需要消耗3个单位的葡萄糖,因此有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是1:3,D错误。
故选D。
4.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置图,下列说法正确的是( )
A.装置1中液滴左移,装置2中液滴不移动,则酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置1中液滴不移动,装置2中液滴右移,则酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置1中液滴左移,装置2中液滴右移,则酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D.当酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2相等时,两者消耗的葡萄糖量之比为3:1
【答案】C
【分析】分析实验装置图:装置1中,氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳,所以装置1测量的是呼吸作用消耗的氧气的量;装置2中,清水不能吸收气体,也不释放气体,所以装置2测量的是呼吸作用释放的二氧化碳量和消耗氧气量的差值。
【详解】A、在装置1中,NaOH溶液会吸收CO2,如果酵母菌只进行无氧呼吸,不消耗O2,产生的CO2被NaOH吸收,装置1中气体体积不变,液滴不移动,而装置2中酵母菌无氧呼吸会产生CO2,使装置2中气体增多,液滴右移,A错误;
B、若酵母菌只进行有氧呼吸,装置1中酵母菌消耗O2,产生的CO2被NaOH吸收,装置1中气体体积减少,液滴左移,装置2中酵母菌有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2量相等,装置2中气体体积不变,液滴不移动,B错误;
C、装置1中液滴左移,说明酵母菌消耗了O2,进行了有氧呼吸,装置2中液滴右移,说明产生了CO2且多于消耗的O2量,即存在无氧呼吸产生的CO2,所以酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,C正确;
D、有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式为C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量,设有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量都为1,对于有氧呼吸,根据反应式可知消耗的葡萄糖量为1/6,对于无氧呼吸,消耗的葡萄糖量为1/2,两者消耗的葡萄糖量之比为1/6:1/2=1:3,D错误。
故选C。
5.下图表示发生在人体骨骼肌细胞中的部分化学反应,下列相关叙述错误的是( )
A.安静时,人体主要通过①②过程供能
B.过程①发生在骨骼肌细胞的细胞质基质中
C.过程②发生在骨骼肌细胞线粒体基质和内膜
D.剧烈运动时,骨骼肌细胞所需ATP来源于①②③过程
【答案】D
【分析】分析题图:图中①表示细胞呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,②表示有氧呼吸第二、第三阶段,场所在线粒体基质和线粒体内膜,③表示无氧呼吸第二阶段,场所在细胞质基质。
【详解】A、①②过程是人体细胞的有氧呼吸过程,安静时,人体主要通过有氧呼吸过程供能,A正确;
B、①是细胞呼吸过程的第一阶段,发生在骨骼肌细胞的细胞质基质中,B正确;
C、过程②包括细胞有氧呼吸过程的第二阶段和第三阶段,发生在骨骼肌细胞线粒体基质和内膜上,C正确;
D、③表示无氧呼吸第二阶段,无氧呼吸第二阶段没有产生ATP,故剧烈运动时,骨骼肌细胞所需能量来源于①②过程,D错误。
故选D。
6.真核细胞的有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段是糖酵解、第二阶段是柠檬酸循环,第三阶段是电子传递链,具体过程如图所示(部分中间产物未标出),其中丙酮酸脱去CO2的反应属于柠檬酸循环。有氧呼吸产生的许多中间产物可以参与蛋白质或脂肪的代谢。下列相关叙述错误的是( )
A.糖酵解的场所内含有能降低化学反应活化能的酶
B.单糖中蕴含的能量可部分转移至ATP和丙酮酸中
C.有氧呼吸过程产生的丙酮酸有些可能不用于柠檬酸循环
D.柠檬酸循环不消耗水,而电子传递链会消耗水
【答案】D
【分析】1、呼吸作用:指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,并且释放出能量的过程。
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程,包括了糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段。
【详解】A、糖酵解的场所是细胞质基质,该场所有反应所需的酶,而酶具有降低化学反应活化能的作用,A正确;
B、单糖经糖酵解,一部分能量会以热能形式散失,还有一部分能量转移至ATP 和丙酮酸中,B正确;
C、丙酮酸是有氧呼吸过程中产生的中间产物,而这些产物有些可参与蛋白质或脂肪的代谢,C正确;
D、柠檬酸循环也就是有氧呼吸的第二阶段,该阶段消耗水,D错误。
故选D。
7.真核生物细胞呼吸的全过程包括:糖酵解、柠檬酸循环,电子传递和氧化磷酸化等过程,柠檬酸循环过程中有CO2生成,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.糖酵解发生于细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程中
B.柠檬酸循环存在有氧呼吸过程中,释放CO2时需消耗水
C.有氧和无氧条件下,丙酮酸分解成二碳化合物的场所均为线粒体基质
D.电子传递链存在的场所和利用O2、产生大量ATP的场所均为线粒体内膜
【答案】C
【分析】1、呼吸作用:指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,并且释放出能量的过程。
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。
【详解】A、据图可知,糖酵解是细胞呼吸第一阶段,存在于有氧呼吸和无氧呼吸过程中,A正确;
B、柠檬酸循环发生于有氧呼吸过程中,CO2产生过程中需要水的参与,B正确;
C、在有氧呼吸过程中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是线粒体基质,在无氧呼吸过程中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是细胞质基质,C错误;
D、电子传递链的分布和利用氧气、产生大量ATP的场所相同,都在线粒体内膜,D正确。
故选C。
8.某生物小组研究标有“0脂肪”字样的含糖饮料对体重的影响,结果表明实验者连续饮用一个月后体重增加。查阅资料发现,糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程联系起来,如图所示(编号表示过程,字母表示物质)。下列分析正确的是( )
A.有氧呼吸过程的三个阶段可分别用图中的②③④表示
B.物质A为NADH,可转化为甘油和脂肪酸进而合成脂肪
C.④过程产生的能量大部分储存在ATP中,用于各项生命活动
D.有氧运动可促进②③④过程,减弱⑦⑧转化为甘油和脂肪酸的过程
【答案】D
【分析】有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H],并且释放少量能量,是在细胞质基质中进行的,第二阶段是丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H],释放少量能量,是在线粒体基质中进行的,第三阶段是[H]和氧气结合生成水释放大量能量,是在线粒体内膜上进行的。
【详解】A、题图分析,①表示有氧呼吸第一阶段,A是丙酮酸,②表示丙酮酸进入线粒体,③表示有氧呼吸第二阶段,④表示有氧呼吸第三阶段。因此,有氧呼吸过程的三个阶段可分别用图中的①③④表示,A错误;
B、分析图可知,A为在细胞质基质中分解葡萄糖产生的丙酮酸,丙酮酸可转化为甘油和脂肪酸,再通过反应合成脂肪,B错误;
C、④过程消耗O2,同时产生水,为有氧呼吸的第三阶段,该阶段产生的能量大部分转化为热能,C错误;
D、分析题图可知,进行有氧运动消耗能量增多,可促进丙酮酸进入线粒体氧化分解,进而减弱其转化为甘油和脂肪酸,即⑦⑧途径,最终导致合成脂肪减少,D正确。
故选D。
第3层 拓展培优练 lian
15min
1.下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,其中A~E表示物质,①~④表示过程;图2表示某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段简化示意图。回答下列问题:
(1)图1中,催化过程①②的酶存在于细胞的 ,物质A表示 ,B的产生部位有 。图2所示是图1中 过程(用数字表示)。
(2)图2中的膜结构是 ,其中NADH作为电子供体,释放电子通过膜上的复合物Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ,最后传递给 与H+结合生成水,高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+以 方式跨膜到达膜间隙。同时H+由膜间隙顺浓度梯度转运到基质一侧并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由 提供。
(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25℃下经10min观察墨滴的移动情况,如图3所示。
①如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程。
②为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置一个对照装置。对照装置中应该把萌发的小麦种子换成 ,小烧杯中应放入 。
【答案】(1) 细胞质基质 丙酮酸 细胞质基质或线粒体基质 ③
(2) 线粒体内膜 氧气 主动运输 H+浓度差
(3) ①③④ ①② 等量的煮沸杀死的小麦种子 清水
【分析】根据题意和图示分析可知:
图1:①表示细胞呼吸的第一阶段;②表示无氧呼吸的第二阶段;③表示有氧呼吸的第三阶段;④表示有氧呼吸的第二阶段;A为丙酮酸,B为二氧化碳,C为[H],D为氧气,E为无氧呼吸产物--酒精。
图2:图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应,在线粒体内膜中存在电子传递链,在电子传递链中,特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧,最后形成水,在这个过程中产生大量的ATP。
图3:甲装置中清水不吸收二氧化碳,也不释放气体,因此甲中液滴移动的距离代表细胞呼吸产生二氧化碳量与消耗氧气的差值,乙装置中NaOH的作用是吸收细胞呼吸产生的二氧化碳,因此乙中液滴移动的距离代表细胞呼吸产生消耗的氧气量。
【详解】(1)过程①②分别是呼吸作用的第一阶段和无氧呼吸的第二阶段,所以酶存在于细胞质基质;A是丙酮酸,B是CO2,C是[H],D是O2,E是酒精;B是CO2,无氧呼吸产生CO2的部位是细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的部位是线粒体基质,故B产生的部位有细胞质基质和线粒体基质。图2消耗氧气形成了水,表示的是线粒体内膜发生的有氧呼吸的第三阶段,是图1中的③过程。
(2)在图2所示的膜上消耗氧气形成了水,表示有氧呼吸的第三阶段, 为线粒体内膜,其中NADH作为电子供体,释放电子通过膜上的复合物Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ,最后传递给氧气与H+结合生成水,如图所示H+逆浓度进入膜间隙,则高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+以主动运输的方式跨膜到达膜间隙。同时H+由膜间隙顺浓度梯度转运到基质一侧并驱动ATP合成,ATP合成的由H+浓度差所提供的能量所驱动的。
(3)①图1中:①表示细胞呼吸的第一阶段;②表示无氧呼吸的第二阶段;③表示有氧呼吸的第三阶段;④表示有氧呼吸的第二阶段。首先明确甲乙装置的区别,即是否含有NaOH,NaOH 可以吸收种子细胞呼吸产生的CO2,因此,甲装置中液滴的移动距离代表了细胞呼吸消耗的O2和产生的CO2量的差值;乙装置中液滴的移动距离代表了细胞呼吸消耗的O2量。甲装置墨滴不动,说明产生的CO2正好与消耗的O2量相等,乙装置墨滴左移,说明种子的细胞呼吸消耗的O2,即发生了有氧呼吸(图1 中的①③④);如发现甲装置中墨滴右移,说明产生的CO2大于O2的消耗量,乙装置中墨滴不动,说明无O2消耗;两者综合分析,此时种子只进行无氧呼吸,即发生了图1中的①②过程。
②环境因素如大气的压强、温度等也可能引起液滴的移动,因此为了排除无关变量对实验结果的干扰,需设置对照装置,即大试管和小烧杯中应分别放入煮沸杀死的小麦种子和清水,其他条件同实验组。
2.细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。氧气浓度正常时,细胞呼吸过程中形成的NADH等物质,通过线粒体内膜上的电子传递系统(复合物I~IN)将电子最终传递给氧,该过程偶联ATP合酶(F0-F1复合物)催化的ATP合成,这种产生ATP的方式称为氧化磷酸化(如图所示)。请回答下列问题:
复合物Ⅱ:琥珀酸脱氢酶(SDH)。可以催化琥珀酸失去电子变为延胡索酸,辅酶堆积时,该反应可逆;复合物Ⅲ:以Cyte为电子载体向后续电子传递链传递电子,其被抑制将导致辅酶堆积。
(1)氧化磷酸化过程发生在线粒体 膜。
(2)电子传递系统中具有质子泵(跨膜运输H+)功能的是复合物 。
(3)研究发现低氧条件下氧气并非唯一最终电子受体。为了寻找低氧条件下氧化磷酸化的最终电子受体,某团队进行了实验探究。实验设计和结果如下表
分组与处理
辅酶含量
琥珀酸含量
电子进入电子传递链
1:?
正常
正常
正常
2:常氧、抗霉素(抑制复合物Ⅲ)
升高
升高
正常
3:低氧
升高
升高
正常
①在实验设计过程中,各组间除作为自变量的因素外,其余因素都保持一致,最终将结果进行比较,这种实验叫作 ;分组1处理方式为 ;
②根据表中实验结果,分析可知,低氧条件下琥珀酸含量升高的直接原因是 ;低氧条件下氧化磷酸化的最终电子受体是 。
【答案】(1)内
(2)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
(3) ①对照实验 常氧 辅酶堆积,导致琥珀酸生成延胡索酸的反应逆向进行 延胡索酸
【分析】由图可知,氧化磷酸化发生在线粒体内膜,原因是催化氧化磷酸化的酶位于线粒体内膜;氧化磷酸化是指线粒体内膜上的电子传递系统将电子传递给氧或其他氧化型化合物,在该过程中偶联ATP合成,该过程中氧化磷酸化的产物主要有ATP和H2O。
如果两组实验中,除了一个因素不同以外,其余因素都相同,那么这两组实验称为对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。对照组和实验组要依据研究的问题和作出的假设来确定,有时候研究的问题和作出的假设改变了,对照组和实验组有可能会发生对换。一般来说,保持原有状态的组作为对照组,人为改变条件的组作为实验组。
【详解】(1)参与有氧呼吸的酶存在于线粒体基质和线粒体内膜。
(2)电子传递复合体包括Ⅰ~Ⅳ,根据图中描述,具有跨膜运输H+功能的是复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。
(3)①在实验设计过程中,各组间除作为自变量的因素外,其余因素都保持一致,最终将结果进行比较,这种实验叫作对照实验,根据单一变量原则,分组1处理方式为常氧。②根据表中实验结果和题意,低氧条件下琥珀酸含量升高,与常氧加抗霉素抑制复合物Ⅲ处理后结果相同,说明低氧条件下辅酶堆积,导致生成延胡索酸的反应逆向进行,延胡索酸得电子形成琥珀酸,因此延胡索酸可能是此时的最终电子受体。
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3.3《 细胞呼吸—能量的转化和利用 》分层练习
(基础+提升+拓展培优,限时3层提升)
第1层 基础必备练 lian
限时:15min
一、选择题
1.图中①-③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生水也消耗水
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
2.研究发现,举重运动员腹肌细胞中线粒体数量通常比正常人的多。下列与线粒体有关的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸过程细胞质基质和线粒体基质中都能产生[H]
B.线粒体基质中存在着催化[H]和氧气反应生成水所需的酶
C.线粒体中的葡萄糖分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与
D.线粒体外膜的面积比内膜面积大,但内膜上蛋白质含量比外膜高
3.细胞呼吸是细胞产生ATP的主要方式,分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失
B.人体成熟红细胞可优先利用其内血红蛋白结合的O2进行有氧呼吸
C.线粒体是有氧呼吸的主要场所,有些无线粒体的细胞也能进行有氧呼吸
D.细胞呼吸各阶段中有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多
4.呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解,并释放能量。下列关于呼吸作用叙述正确的是( )
A.在人体肝细胞中,葡萄糖会进入线粒体内彻底氧化分解成CO2和水
B.细胞呼吸除了能提供能量,还是生物体代谢的枢纽
C.无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失了
D.动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
5.“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”。“白肺”患者的血氧饱和度降低,临床表现为胸闷气短、呼吸不畅等,吸氧可缓解相关症状。下列叙述正确的是( )
A.“白肺”患者肺泡细胞中O2消耗量与CO2释放量的比值小于1
B.“白肺”患者细胞中的线粒体膜上转运葡萄糖的载体数量减少
C.“白肺”患者细胞无氧呼吸产生的乳酸可运至肝脏再生成葡萄糖
D.“白肺”患者细胞无氧呼吸中葡萄糖中储存的能量大部分以热能形式散失
6.真核生物中有氧呼吸的全过程非常复杂,首先葡萄糖经糖酵解能产生丙酮酸等物质,然后丙酮酸分解后进入三羧酸循环,同时产生CO2 和 NADH等,最后NADH 经电子传递链产生H2O等物质。下列叙述错误的是( )
A.真核细胞内糖酵解既可以发生在有氧呼吸过程中也可以发生在无氧呼吸过程中
B.推测电子传递链存在于真核细胞的线粒体基质,消耗O2并产生大量ATP
C.整个过程需要一系列酶的催化,因此容易受到温度的影响
D.此过程除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽
7.食物热效应(TEF)是指机体的能量代谢因进食而额外增加的现象。如在摄食过程中夹菜、咀嚼等动作以及对食物的消化吸收都需要额外消耗能量。研究发现TEF只能增加体热的外散,而不能增加可利用的能量。下列相关表述正确的是( )
A.人体细胞呼吸是有机物彻底分解,释放能量的过程
B.人体细胞呼吸产生CO2的场所是细胞溶胶和线粒体基质
C.彻底咀嚼食物可能是预防超重和肥胖的有效策略之一
D.人体细胞因代谢增强而多消耗的物质中,能量去向是转化成热能和ATP中的化学能
8.如图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,在细胞质基质中被消耗
C.①过程中产生的能量大部分储存在ATP中
D.细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行
9.下图为人体细胞需氧呼吸中碳原子的转移过程,其中“C—C—C”为丙酮酸,“C—C”为二碳化合物。
下列叙述正确的是( )
A.过程①为糖酵解,1分子葡萄糖经过程①产生2分子“C—C—C”
B.过程②③释放的能量大部分贮存于ATP,少部分以热能形式散失
C.过程③为电子传递链,场所是线粒体基质和嵴
D.过程①和②产生的[H],在过程③将O2还原为H2O
二、非选择题
10.图甲是细胞内部分生命活动示意图,其中①②③④表示生理过程,A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列相关问题。
(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是 (填数字),A表示 ,D表示 。产生能量最多的生理过程是 (填数字)。
(2)图乙中只完成图甲中生理过程①②③的氧浓度是 。
(3)氧浓度为b时,植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 倍。
(4)在图丙,①②③④过程中,可在酵母菌细胞内进行的是 (选填序号),可在人体细胞内进行的是 (选填序号)。
(5)写出图丙,①②过程的总反应式: 。
第2层 能力提升练 lian
限时:15min
1.同一肿瘤组织中常有A型和B型两种癌细胞,两者的主要产能方式不同。研究发现,A型和B型两种癌细胞通过高表达MCT1、MCT4载体而紧密联系,形成协同代谢,从而促进肿瘤的发生与发展,如图。相关叙述错误的是( )
A.过程①为糖酵解,发生在细胞质基质中
B.过程②相比,过程③还需O₂直接参与反应
C.A型癌细胞摄取葡萄糖的速率常高于B型
D.MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节细胞内pH和代谢平衡
2.如图为癌细胞呼吸过程中主要的物质变化,①~③为相关生理过程。研究发现,氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解(葡萄糖分解成丙酮酸的过程)途径供应能量,并产生大量乳酸。下列叙述正确的是( )
A.癌细胞只能进行无氧呼吸
B.有氧呼吸是指①②③三个阶段
C.图中只有①过程产生ATP
D.供应等量的能量,癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞的多
3.如图为有氧呼吸过程图解,下列叙述错误的是( )
A.甲图中A物质是丙酮酸,产生的场所是细胞质基质
B.甲图中B物质是CO2,产生的场所是线粒体基质
C.乙图表示的是有氧呼吸过程的第三阶段
D.如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是3:1
4.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置图,下列说法正确的是( )
A.装置1中液滴左移,装置2中液滴不移动,则酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置1中液滴不移动,装置2中液滴右移,则酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置1中液滴左移,装置2中液滴右移,则酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D.当酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2相等时,两者消耗的葡萄糖量之比为3:1
5.下图表示发生在人体骨骼肌细胞中的部分化学反应,下列相关叙述错误的是( )
A.安静时,人体主要通过①②过程供能
B.过程①发生在骨骼肌细胞的细胞质基质中
C.过程②发生在骨骼肌细胞线粒体基质和内膜
D.剧烈运动时,骨骼肌细胞所需ATP来源于①②③过程
6.真核细胞的有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段是糖酵解、第二阶段是柠檬酸循环,第三阶段是电子传递链,具体过程如图所示(部分中间产物未标出),其中丙酮酸脱去CO2的反应属于柠檬酸循环。有氧呼吸产生的许多中间产物可以参与蛋白质或脂肪的代谢。下列相关叙述错误的是( )
A.糖酵解的场所内含有能降低化学反应活化能的酶
B.单糖中蕴含的能量可部分转移至ATP和丙酮酸中
C.有氧呼吸过程产生的丙酮酸有些可能不用于柠檬酸循环
D.柠檬酸循环不消耗水,而电子传递链会消耗水
7.真核生物细胞呼吸的全过程包括:糖酵解、柠檬酸循环,电子传递和氧化磷酸化等过程,柠檬酸循环过程中有CO2生成,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.糖酵解发生于细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程中
B.柠檬酸循环存在有氧呼吸过程中,释放CO2时需消耗水
C.有氧和无氧条件下,丙酮酸分解成二碳化合物的场所均为线粒体基质
D.电子传递链存在的场所和利用O2、产生大量ATP的场所均为线粒体内膜
8.某生物小组研究标有“0脂肪”字样的含糖饮料对体重的影响,结果表明实验者连续饮用一个月后体重增加。查阅资料发现,糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程联系起来,如图所示(编号表示过程,字母表示物质)。下列分析正确的是( )
A.有氧呼吸过程的三个阶段可分别用图中的②③④表示
B.物质A为NADH,可转化为甘油和脂肪酸进而合成脂肪
C.④过程产生的能量大部分储存在ATP中,用于各项生命活动
D.有氧运动可促进②③④过程,减弱⑦⑧转化为甘油和脂肪酸的过
第3层 拓展培优练 lian
15min
1.下图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,其中A~E表示物质,①~④表示过程;图2表示某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段简化示意图。回答下列问题:
(1)图1中,催化过程①②的酶存在于细胞的 ,物质A表示 ,B的产生部位有 。图2所示是图1中 过程(用数字表示)。
(2)图2中的膜结构是 ,其中NADH作为电子供体,释放电子通过膜上的复合物Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ,最后传递给 与H+结合生成水,高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+以 方式跨膜到达膜间隙。同时H+由膜间隙顺浓度梯度转运到基质一侧并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由 提供。
(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25℃下经10min观察墨滴的移动情况,如图3所示。
①如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10min内小麦种子中发生图1中的 (填序号)过程。
②为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置一个对照装置。对照装置中应该把萌发的小麦种子换成 ,小烧杯中应放入 。
2.细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。氧气浓度正常时,细胞呼吸过程中形成的NADH等物质,通过线粒体内膜上的电子传递系统(复合物I~IN)将电子最终传递给氧,该过程偶联ATP合酶(F0-F1复合物)催化的ATP合成,这种产生ATP的方式称为氧化磷酸化(如图所示)。请回答下列问题:
复合物Ⅱ:琥珀酸脱氢酶(SDH)。可以催化琥珀酸失去电子变为延胡索酸,辅酶堆积时,该反应可逆;复合物Ⅲ:以Cyte为电子载体向后续电子传递链传递电子,其被抑制将导致辅酶堆积。
(1)氧化磷酸化过程发生在线粒体 膜。
(2)电子传递系统中具有质子泵(跨膜运输H+)功能的是复合物 。
(3)研究发现低氧条件下氧气并非唯一最终电子受体。为了寻找低氧条件下氧化磷酸化的最终电子受体,某团队进行了实验探究。实验设计和结果如下表
分组与处理
辅酶含量
琥珀酸含量
电子进入电子传递链
1:?
正常
正常
正常
2:常氧、抗霉素(抑制复合物Ⅲ)
升高
升高
正常
3:低氧
升高
升高
正常
①在实验设计过程中,各组间除作为自变量的因素外,其余因素都保持一致,最终将结果进行比较,这种实验叫作 ;分组1处理方式为 ;
②根据表中实验结果,分析可知,低氧条件下琥珀酸含量升高的直接原因是 ;低氧条件下氧化磷酸化的最终电子受体是 。
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