内容正文:
课时作业(11) 细胞呼吸的影响因素及其应用
一、选择题
1.在蔬菜生长过程中,需要及时除草、松土、修剪和治虫等,这样可以有效地促进蔬菜的生长和发育,提高蔬菜的产量和品质。下列叙述错误的是( )
A.除草能降低杂草与蔬菜因生存空间等资源而发生的种间竞争
B.中耕松土能提高土壤含氧量,有利于根系吸收有机营养
C.修剪或摘心,有利于提高蔬菜的品质和产量
D.治虫能调整能量流动关系,使更多的能量流向人类
B 解析:杂草与蔬菜存在对养分和空间等资源的竞争,而除去田间的杂草,可降低该种间竞争关系,A正确;根系吸收无机盐离子是主动运输,需要消耗能量,而有氧呼吸可产生能量,故中耕松土能提高土壤含氧量,有利于根系吸收无机盐离子,B错误;修剪或摘心,有利于打破顶端优势,促进侧芽生长,从而提高蔬菜的品质和产量,C正确;治虫能减少虫害对于蔬菜的侵害,有利于蔬菜生长和增产,从而使更多的能量流向人类,D正确。
2.(2025·辽宁沈阳模拟)将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48 h后,储藏在温度为1 ℃的冷库内,另一份则直接储藏在1 ℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.本实验的自变量是储藏天数,因变量是CO2和O2的比值
B.第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
C.第40天时,对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.若实验在光照条件下进行,则对实验结果不会产生显著影响
D 解析:结合图示可知,该实验的自变量是储藏天数和是否用高浓度的CO2处理,A错误;第10天时,对照组和CO2处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值均等于1,只能说明此时两组蓝莓只进行有氧呼吸,但不能说明两组蓝莓的呼吸强度相同,B错误;第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,则有关系式(6x+2y)÷6x=2,解得x∶y=1∶3,无氧呼吸消耗的葡萄糖多,C错误;新鲜蓝莓几乎没有光合色素,如果实验在光照条件下进行,不会对实验结果产生显著影响,D正确。
3.生物兴趣小组在检测花生种子呼吸作用的实验中发现,在不同O2浓度条件下,装置中花生种子吸收O2和释放CO2的物质的量关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.检测装置无须置于黑暗环境中,来避免光合作用的干扰
B.装置中的花生种子在O2浓度为N时,不再进行无氧呼吸
C.实验结果表明,花生种子细胞中有脂肪等参与细胞呼吸
D.O2浓度为M且干燥的条件,可以延长花生种子的储存时间
B 解析:花生种子不能进行光合作用,检测其呼吸作用无须考虑光合作用的影响,A正确;O2浓度超过N后O2吸收量大于CO2释放量,表明花生种子进行呼吸作用的底物中还有脂肪等,O2浓度为N时,O2的消耗量和CO2生成量相等,说明此时还进行无氧呼吸,B错误、C正确;低氧、干燥、低温等条件可延长种子储存时间,D正确。
4.(2025·浙江台州模拟)天南星科植物的线粒体内膜上具有细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AO),低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AO的活性无影响,细胞在AO作用下消耗等量呼吸底物比正常情况产生更多热量,这种呼吸方式称为抗氰呼吸。下列叙述错误的是( )
A.氰化物主要影响有氧呼吸第三阶段
B.低温条件下局部抗氰呼吸加强,有利于提高细胞代谢速率
C.低温条件下,COX合成缺陷型植株无法完成葡萄糖的氧化分解
D.与有氧呼吸相比,抗氰呼吸中有机物氧化分解生成的ATP较少
C 解析:由题干信息可知,线粒体内膜上具有细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AO),低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AO的活性无影响,而线粒体内膜上主要发生有氧呼吸第三阶段,所以氰化物主要影响有氧呼吸第三阶段,A正确;由题干信息可知,低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AO的活性无影响,细胞在AO作用下消耗等量呼吸底物比正常情况产生更多热量,有利于提高细胞代谢速率,B正确;由题干信息可知,低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AO的活性无影响,COX合成缺陷型植株,其他的酶合成正常,依然可以完成葡萄糖的氧化分解,C错误;细胞在消耗等量呼吸底物的情况下,有氧呼吸彻底氧化释放的能量是相等的,其中一部分用来合成ATP,其余部分以热能形式散失,抗氰呼吸比正常呼吸产生的热量多,则生成的ATP更少,D正确。
5.(2025·陕西西安模拟)《齐民要术》记载葡萄的储藏方法是“极熟时,全房(整枝)折取,于屋下作荫坑,坑内近地凿壁为孔,插枝于孔中,还筑孔便坚,屋子(坑口)置土覆之。”目前,我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是( )
A.覆土后的“荫坑”为低氧、低温、干燥的环境,便于葡萄的储存
B.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
C.“荫坑”独特的环境抑制了果蔬的有氧呼吸,促进了无氧呼吸
D.果蔬的最佳储藏条件与种子的最佳储藏条件相同
B 解析:覆土后的“荫坑”在地下,为低氧、低温、具一定湿度的环境,便于葡萄的储存,A错误;酶活性受温度影响,气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性,B正确;“荫坑”独特的环境主要是低温、低氧,在低温条件下,有氧呼吸和无氧呼吸均受到抑制,C错误;果蔬应在低氧、低温、具一定湿度的环境条件下储存,种子应在低氧、低温、干燥的环境下储存,D错误。
6.(2025·江苏南通模拟)锈赤扁谷盗是一种储粮害虫。科研人员研究了温度和小麦含水量对锈赤扁谷盗呼吸速率的影响,结果见下表。实验前小麦经过高温烘干和杀虫处理,并通过添加蒸馏水调节小麦含水量,每组加入相同数量的锈赤扁谷盗,相关叙述错误的是( )
小麦含水量/%
呼吸速率/
(CO2 μL·L-1·min-1·头-1)
25 ℃
30 ℃
35 ℃
12
0.14
0.21
0.29
13
0.15
0.23
0.34
14
0.16
0.27
0.52
A.为了维持正常的体温,环境温度越低,锈赤扁谷盗的代谢速率越慢
B.一定范围内可以通过检测二氧化碳的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测
C.低温环境既有利于抑制仓储粮食自身的呼吸作用,又能抑制锈赤扁谷盗的呼吸作用
D.粮食入仓前要尽量晒干去除细胞内的自由水和结合水,有利于控制锈赤扁谷盗的数量
D 解析:锈赤扁谷盗是变温动物,据表可知,环境温度越低,锈赤扁谷盗的代谢速率越慢,A正确;锈赤扁谷盗的呼吸作用产生二氧化碳,一定范围内可以通过检测二氧化碳的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测,B正确;低温能降低呼吸酶的活性,会抑制仓储粮食和锈赤扁谷盗的呼吸作用,C正确;粮食入仓前尽量晒干去除细胞内绝大部分的自由水,以降低细胞代谢,D错误。
7.(不定项)(2025·山东泰安模拟)甜瓜是一种耐淹性较强的植物。为研究其耐淹机理,研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理,一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性,结果如图1;图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法错误的是( )
A.酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中
B. Ⅱ 、 Ⅲ 过程在甜瓜幼苗细胞中均不能产生ATP
C.水淹前后,甜瓜幼苗无氧呼吸的产物主要是乳酸
D.水淹时间越长,酶a和酶b的活性越高,叶的无氧呼吸强度更高
CD 解析:图2表示无氧呼吸的两个途径,无氧呼吸发生在细胞质基质中,即酶a和酶b的存在部位是细胞质基质,A正确; Ⅱ 、 Ⅲ 过程表示无氧呼吸的第二阶段,该阶段不产生ATP,B正确;水淹一段时间后酶a和酶b活性增加,但酶a活性远远大于酶b活性,说明水淹前后甜瓜幼苗无氧呼吸生成的最主要代谢产物为酒精和CO2,C错误;水淹时间越长,无氧呼吸会在甜瓜幼苗体内积累较多的酒精,对甜瓜幼苗的叶片细胞和根部造成严重的伤害,甚至会导致甜瓜幼苗死亡,D错误。
8.(不定项)某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题,设计如下实验装置。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,用重物拴住并固定,再将整个装置置于30 ℃的恒温箱中,下列说法正确的是( )
A.实验开始30 min后烧杯内液面发生了变化,说明酵母菌只进行了无氧呼吸
B.为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差,应将灭菌后的酵母菌培养液注入气球作为对照实验
C.如果要确认气球内酵母菌是否进行过无氧呼吸,可以检测发酵液中是否含有酒精
D.整个实验过程中,气球的体积先不变后变大
BCD 解析:酵母菌只进行有氧呼吸时,消耗的氧气和产生的二氧化碳量相同,烧杯内的液面不会发生变化;酵母菌只进行无氧呼吸时,不消耗氧气,只产生二氧化碳,气球体积增大,烧杯内的液面会发生变化;实验开始30 min后烧杯内液面发生了变化,无法确认酵母菌的呼吸类型,可能酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,也可能酵母菌只进行无氧呼吸,A错误。为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差,需要设计对照实验,即实验装置和实验条件不变,仅将气球中的酵母菌培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液(或不含酵母菌的培养液),观察烧杯中液面变化量,B正确。酵母菌在有氧呼吸中无酒精产生,但无氧呼吸有酒精产生,所以判断存不存在无氧呼吸可测定有无酒精产生,C正确。整个实验过程中,只进行有氧呼吸时气球体积不变,无氧呼吸时气球的体积增大,酵母菌先有氧呼吸后无氧呼吸,气球的体积先不变后变大,D正确。
二、非选择题
9.(2025·山东济南模拟)为探究温度、O2浓度对采收后苹果储存的影响,经实验研究,结果如下图所示。
回答下列问题:
(1)采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。在O2充足的条件下,细胞中O2参与反应的场所是________________________,该阶段的产物有________________。
(2)据图分析,贮存苹果的适宜条件是________________________,依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由图可知,O2浓度在20%~30%范围内,影响CO2相对生成量的环境因素主要是________,CO2相对生成量不同的原因是__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出有氧呼吸的化学反应式:_____________________________________。
答案:(1)线粒体(或线粒体内膜) H2O、ATP
(2)O2浓度为5%,温度为3 ℃ 在此条件下,CO2相对生成量最低,有机物消耗最少
(3)温度 呼吸酶在不同的温度条件下活性不同,对呼吸作用的催化效率不同,导致CO2相对生成量不同
(4)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
解析:(1)采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。在O2充足的条件下进行有氧呼吸,消耗O2的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,O2和NADH反应生成水,合成大量ATP,故该阶段的产物有H2O、ATP。(2)据图分析,储存苹果的适宜条件是温度为3 ℃、O2浓度为5%,因为这两个条件下CO2相对生成量最少,呼吸强度最低,消耗有机物最少。(3)由图可知,O2浓度在20%~30%范围内,影响CO2相对生成量的环境因素是温度,CO2相对生成量不同的原因是温度影响酶活性,温度不同,细胞内与呼吸作用有关的酶活性不同,呼吸速率不同。(4)有氧呼吸的化学反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
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