内容正文:
一、选择题
1.(2024·珠海调研)下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段都能合成ATP
B.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段都能产生NADH
C.骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸和二氧化碳
D.细胞呼吸释放的能量只有部分储存在ATP中
解析 无氧呼吸第二阶段不能合成ATP;有氧呼吸第三阶段、无氧呼吸第二阶段均不能产生NADH;骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸;细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失,只有部分储存在ATP中。
答案 D
2.(2025·八省联考云南卷)激活沉默信息调节因子1(Sirt1)可延缓细胞衰老。Sirt1激活程度与NAD+/NADH的比值呈正相关。下列说法正确的是( )
A.NADH转化为NAD+的过程通常伴随O2产生
B.NADH转化成NAD+的过程通常伴随磷酸产生
C.科学运动增加NADH相对含量,可以延缓衰老
D.适度寒冷增加NAD+相对含量,可以延缓衰老
解析 有氧呼吸第一、二阶段均会生成NADH,并合成少量ATP,NADH的消耗是在有氧呼吸的第三阶段完成的,该阶段NADH转化为NAD+的过程通常伴随O2消耗,A错误;NADH的消耗是在有氧呼吸的第三阶段完成的,该阶段NADH转化为NAD+过程通常伴随ATP的生成与O2消耗,ATP的合成消耗磷酸,因此该过程通常伴随磷酸消耗,B错误;根据题意可知Sirt1激活程度与NAD+/NADH的比值呈正相关,增加NADH相对含量时,NAD+/NADH的比值会减小,则Sirt1激活程度就会降低,减缓细胞衰老的作用就会较弱,所以科学运动增加NADH相对含量,不可以延缓衰老,C错误;根据题意可知Sirt1激活程度与NAD+/NADH的比值呈正相关,增加NAD+相对含量时,NAD+/NADH的比值会变大,则Sirt1激活程度就会增加,减缓细胞衰老的作用就会较强,所以适度寒冷增加NAD+相对含量,可以延缓衰老,D正确。
答案 D
3.(2024·荆州调研)下列有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸时,葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失
B.剧烈运动时,人体产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质
C.进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体
D.无氧呼吸过程中有[H]积累,有氧呼吸过程中没有[H]积累
解析 无氧呼吸时,葡萄糖中的能量主要储存在酒精或乳酸中,释放的能量的主要去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,B错误;进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体,如蓝细菌无线粒体,因有与有氧呼吸有关的酶,可进行有氧呼吸,C正确;无氧呼吸和有氧呼吸过程中都没有[H]积累,D错误。
答案 C
4.呼吸熵(RQ)是指呼吸作用所释放的CO2与吸收O2的物质的量的比值。下表为不同能源物质在完全氧化分解时的呼吸熵。下列说法中正确的是( )
能源物质
糖类
蛋白质
油脂
呼吸熵(RQ)
1.00
0.80
0.71
A.人体在剧烈运动时,有氧呼吸和无氧呼吸共同进行,RQ可能大于1
B.只进行有氧呼吸的种子,若其RQ=0.8,则此时呼吸的底物一定是蛋白质
C.油脂的RQ低于糖类,原因是油脂中氢原子相对含量较高
D.测得酵母菌利用葡萄糖的RQ=7/6,则其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为1∶1
解析 动物细胞进行产乳酸的无氧呼吸,不产生CO2,RQ不可能大于1,A错误;只进行有氧呼吸的种子,RQ=0.8时可能以不同比例进行着以糖类、蛋白质和油脂为底物的有氧呼吸,B错误;油脂的RQ低于糖类,原因是油脂中氢原子相对含量较高,呼吸作用需要的氧气更多,C正确;RQ=7/6,则有氧呼吸释放的CO2为6份,消耗的葡萄糖为1份;无氧呼吸释放的CO2为1份,消耗的葡萄糖为0.5份,因此其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为2∶1,D错误。
答案 C
5.(2024·泉州模拟)乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质,科研人员将乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母中,获得乳酸乙酯高产菌株,有关代谢途径如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①产生的[H]可参与过程②③④
B.过程②中生成H2O的场所是线粒体内膜
C.过程②和过程③产生CO2的场所相同
D.过程③④⑤都在细胞质基质中进行
解析 过程①为有氧呼吸(无氧呼吸)过程第一阶段,产生的[H]参与有氧呼吸的第三阶段时,与氧气反应形成水,参与无氧呼吸第二阶段时,和丙酮酸反应形成酒精和二氧化碳或乳酸,A正确;过程②是有氧呼吸第二、三阶段,H2O是第三阶段的产物,第三阶段发生在线粒体内膜上,B正确;有氧呼吸第二阶段产生CO2,发生在线粒体基质,过程③是无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质,C错误;过程③④为无氧呼吸过程,⑤利用细胞质中的物质合成乳酸乙酯,都在细胞质基质中进行,D正确。
答案 C
6.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质,葡萄糖中的氧含量远多于脂肪,科学研究中常用RQ(释放的CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和呼吸底物类型。下列叙述错误的是( )
A.水淹时植物根细胞的RQ>1,该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精
B.若测酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ=1,说明酵母菌进行的是有氧呼吸
C.若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1,该植物种子可能富含脂肪
D.人体在剧烈运动的时候,若呼吸底物只有葡萄糖,RQ会大于1
解析 水淹时,部分植物根细胞进行有氧呼吸,还有一部分植物根细胞进行无氧呼吸,进行无氧呼吸时,产生酒精和CO2,因此水淹时,RQ>1,A正确;酵母菌既可以进行有氧呼吸,又可以进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ=1,说明消耗的氧气与产生的CO2一样多,则酵母菌进行的是有氧呼吸,B正确;脂肪氧化分解时,消耗的氧气量大于产生的CO2量,若呼吸底物为葡萄糖,则有氧呼吸消耗的氧气和产生的CO2一样多,C正确;人体在剧烈运动的时候,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,但无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,若呼吸底物只有葡萄糖,则有氧呼吸消耗的氧气和产生的CO2一样多,则RQ=1,D错误。
答案 D
7.(2024·广东模拟)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH(酒精)和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是( )
氧浓度/%
a
b
c
d
产生CO2的量/mol
0.9
1.3
1.5
3.0
产生C2H5OH的量/mol
0.9
0.7
0.6
0
A.氧浓度为a时,只进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C.氧浓度为c时,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D.氧浓度为d时,只进行有氧呼吸
解析 氧气浓度为a时,产生的二氧化碳的量和产生的酒精的量相等,只进行无氧呼吸,A正确;氧浓度为b时,无氧呼吸产生酒精的量为0.7 mol,产生的二氧化碳的量也为0.7 mol,则有氧呼吸产生的二氧化碳的量为1.3-0.7=0.6 mol,B正确;氧气浓度为c时,无氧呼吸产生的酒精量为0.6 mol,产生的二氧化碳的量也为0.6 mol,消耗的葡萄糖为0.3 mol,则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.5-0.6=0.9 mol,消耗的葡萄糖量为0.15 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍,即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精发酵,C错误;氧浓度为d时,无酒精产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,D正确。
答案 C
8.(2024·广东中山质检)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
解析 细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应,有氧呼吸第一阶段和第二阶段也能合成ATP,B错误。
答案 B
9.(2025·黑龙江模拟)如图表示将一株绿色植物放在一密闭容器中,0时刻将其置于黑暗环境中一段时间内,密闭容器中O2浓度的变化速率(b曲线)和CO2浓度变化速率(a曲线),若细胞呼吸分解的有机物全部是葡萄糖,曲线中MN=NK,下列说法错误的是( )
A.甲时刻之前,容器中O2浓度较高,该植物只进行有氧呼吸
B.从甲到乙时间,随O2浓度降低,无氧呼吸消耗葡萄糖所占比例逐渐增大
C.乙时刻,无氧呼吸消耗葡萄糖与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为3∶1
D.在黑暗中,随时间的推移,a曲线的变化趋势将持续上升
解析 甲时刻之前,两曲线重合,容器中O2浓度较高,该植物只进行有氧呼吸,A正确;该装置置于黑暗条件下,只进行细胞呼吸,不进行光合作用,从甲到乙时间,O2浓度降低,无氧呼吸所占比例上升,无氧呼吸消耗葡萄糖所占比例逐渐增大,B正确;乙时刻,曲线中MN=NK,有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2的速率相等,无氧呼吸消耗葡萄糖与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为3∶1,C正确;在黑暗中,植物体内的有机物会消耗,酒精积累会抑制细胞呼吸,故随时间的推移,a曲线的最终变化趋势是下降,D错误。
答案 D
二、非选择题
10.(2024·哈尔滨模拟)体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能,如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外,还会进行无氧呼吸,如短跑等。如图为有氧呼吸的某个阶段的示意图。回答下列问题。
(1)图示过程是有氧呼吸的第__________阶段。人在短跑时,产生CO2的具体部位是________,产生[H]的具体部位是____________________,有氧呼吸过程中的能量变化是____________________________________。而人在慢跑时,消耗的O2在细胞呼吸中的用途是____________。
(2)据图可知,H+沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质,推动某物质(A)合成ATP,则A为________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性,使得H+回渗到线粒体基质,推动ATP合成酶生成的ATP量减少,该药物能够加快体内有机物的消耗,但会严重危害健康,具体危害是______________________(写出一点即可)。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的,从能量的角度分析,与无氧呼吸相比,有氧呼吸能够______________________________________,其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,设计了相关实验,大体实验思路如下:让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后,测定相关指标数据。测定的指标为___________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)图示过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸的第三阶段。人在短跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2,其场所是线粒体基质;有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段及有氧呼吸的第二阶段均可产生[H],因此产生[H]的具体部位是细胞质基质、线粒体基质;有氧呼吸过程中的能量变化是有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能。人在慢跑时,O2在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水。(2)据图可知,A在ATP合成酶的作用下合成ATP,据此推断,物质A为ADP和Pi。正常情况下,细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中,大部分以热能的形式散失,以维持细胞的能量供应和人体的体温,而题述减肥药物会使得ATP合成酶合成ATP的量减少,则能量在体内的转化率降低,造成大量的额外产热,从而导致细胞供能不足和体温过高。(3)与无氧呼吸相比,有氧呼吸能更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。(4)本实验的目的为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,则观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。
答案 (1)三 线粒体基质 细胞质基质、线粒体基质 有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能 和[H]结合形成水 (2)ADP、Pi 导致细胞供能不足和体温过高(写出其中一点即可)
(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用 (4)不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中乳酸含量
11.(2024·郑州模拟)植物无氧呼吸的类型主要受无氧呼吸相关酶活性及种类的影响,其中起关键作用的有乳酸脱氢酶(LDH)、丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH)。各种酶的作用过程如图所示,回答下列问题:
(1)研究表明,当氧气的浓度低于临界氧分压时,就会引起某旱生植物根细胞中LDH活性增强,此时在________(答场所)丙酮酸被转化为______,该物质积累到一定程度会引起细胞内pH________,PDC和ADH被激活,LDH活性被抑制。
(2)据(1)中信息,在下图坐标系中绘制出该旱生植物在水淹胁迫(无氧气)情况下根细胞生成乙醇和CO2速率随时间的变化。
(3)无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,每分子葡萄糖经第一阶段反应后释放能量的去向有____________________(填出2点即可)。图中乙醛在ADH作用下被NADH还原成乙醇过程中________(填“产生”或“不产生”)ATP。
(4)某些高等植物的组织或器官,如马铃薯块茎、甜菜块根在无氧状态下只能产生乳酸的原因是_____________________________________________________________________。
解析 (1)无氧呼吸发生在细胞质基质中,根细胞中LDH活性增强,因此无氧呼吸的类型为乳酸发酵,丙酮酸被转化为乳酸,乳酸积累到一定程度会引起细胞内pH下降。
(2)据(1)中信息可知,该旱生植物在水淹胁迫(无氧气)情况下,根细胞先进行乳酸发酵,没有乙醇和CO2释放,再进行乙醇发酵,乙醇的生成量和CO2释放量是相同的,因此为同一条曲线,乙醇对根细胞有毒害作用,所以长时间乙醇发酵后无氧呼吸的速率会下降,曲线呈下降趋势,如图。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,释放出的能量大部分以热能散失,少部分储存在ATP中,未释放的能量储存在有机物丙酮酸中。乙醛在LDH作用下被NADH还原成乙醇的过程属于无氧呼吸第二阶段,没有ATP产生。
(4)由题干信息可知,植物细胞的无氧呼吸类型取决于呼吸酶的种类,因此某些高等植物的组织或器官由于缺少丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH),而含有乳酸脱氢酶(LDH),在无氧状态下只能产生乳酸。
答案 (1)细胞质基质 乳酸 下降
(2)
(3)热能散失、储存在ATP中 不产生
(4)缺少丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH),而含有乳酸脱氢酶(LDH)
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