专题06 细胞呼吸(期末真题汇编)高一生物上学期人教版
2025-11-07
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内容正文:
专题06 细胞呼吸
4大高频考点概览
考点01 探究酵母菌细胞呼吸方式
考点02 有氧呼吸和无氧呼吸过程
考点03 细胞呼吸的原理和应用
考点04 有氧呼吸和无氧呼吸相关计算
地 城
考点01
探究酵母菌细胞呼吸方式
一、单选题
1.(24-25高一上·山东枣庄台儿庄区等2地·期末)下图装置可用来探究微生物的呼吸方式,以下说法不正确的是( )
A.酒精检测前,需延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响
B.A瓶中加入的是NaOH溶液,目的是吸收CO2
C.若用这两套装置探究酵母菌的呼吸方式,这样的实验叫对照实验
D.B瓶中的溶液可使酸性重铬酸钾呈现灰绿色
2.(24-25高一上·湖北黄石等2地·期末)生物兴趣小组为探究酵母菌的呼吸方式,将接种酵母菌的葡萄糖培养液密封后置于适宜温度下培养,并测定锥形瓶中CO₂和O₂的含量变化,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.第100 s时,酵母菌细胞呼吸作用消耗的O₂量等于产生的CO₂量
B.实验使用的葡萄糖培养液需要高温煮沸,可以避免杂菌污染
C.可通过观察溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式
D.300~400 s间酵母菌细胞内葡萄糖分子中的能量主要以热能形式散失
3.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)下列可用于检测乙醇(酒精)的试剂是( )
A.生理盐水 B.酸性重铬酸钾
C.澄清石灰水 D.溴麝香草酚蓝溶液
4.(24-25高一上·广西柳州五校联考·期末)下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述,正确的是( )
A.该实验的可变因素是氧气的有无
B.植物油覆盖溶液可以创造富氧环境
C.重铬酸钾溶液检测后其颜色为橙色说明有酒精生成
D.该实验可根据是否产生CO2判断酵母菌的呼吸方式
5.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活性,酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖,瓶内充满空气,不考虑外界环境的变化)。下列叙述错误的是( )
A.乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率
B.若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位,则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1:3
C.如果把酵母菌换成乳酸菌,其他条件均与此装置相同,则有色液滴不移动
D.如果外界环境在变化,可能甲、乙的液滴都向左移
6.(24-25高一上·江苏淮安·期末)关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,下列叙述正确的是( )
A.温度、培养液浓度等属于无关变量,无需控制相同
B.无氧条件下的培养液遇酸性重铬酸钾会出现灰绿色反应
C.可依据澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
7.(24-25高一上·河南新乡·期末)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,某同学设置的实验装置如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.培养液中葡萄糖含量越多,实验效果越明显
B.甲组通入了空气,为空白对照组,乙组为实验组
C.乙组中溴麝香草酚蓝溶液变黄所需的时间较短
D.可用酸性重铬酸钾检测D瓶中是否产生了酒精
8.(24-25高一上·江西南昌·期末)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸方式实验”的叙述中,正确的是( )
A.主要通过是否通入空气来控制自变量
B.实验容器应装满,以避免氧气影响细胞呼吸
C.可用重铬酸钾溶液检测是否生成CO2
D.可用溴麝香草酚蓝水溶液检测是否生成乙醇
9.(24-25高一上·四川泸州合江县中学校·期末)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验是对比实验,下列相关说法正确的是( )
A.对比实验中的结果不都是未知的,但仍需要设置不同条件来探究
B.对比实验也要设置一个对照组和若干实验组实现相互对照
C.实验的因变量可以是澄清石灰水是否变浑浊
D.可用橙色的酸性重铬酸钾溶液检测是否生成酒精
10.(24-25高一上·江西南昌·期末)如图为某同学对探究酵母菌细胞呼吸实验装置的改进,乙瓶中装有正常生长的酵母菌及足量培养液,丙试管中盛有0.1%溴麝香草酚蓝溶液。下列叙述错误的是( )
A.该实验装置可用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响
B.甲、丙的作用分别为除去空气中二氧化碳和检测二氧化碳
C.与打开阀门相比,关闭阀门时丙中发生蓝色变为黄色所需时间更长
D.关闭阀门进行实验,可在丙中加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生
11.(24-25高一下·新疆乌鲁木齐·期末)为探究酵母菌呼吸方式,某同学使用CO2传感器检测酵母菌培养瓶中的CO2量,下图曲线A、B表示在有氧或无氧条件下检测的结果。下列叙述错误的是( )
A.曲线A表示有氧条件下检测的结果
B.曲线B的条件下,酵母菌的呼吸产物还有乳酸
C.相同时间内酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多
D.酵母菌细胞呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝溶液检测
12.(24-25高一下·广东江门·期末)为探究酵母菌细胞呼吸方式,某兴趣小组准备了如图中的实验装置,装置组合正确的是( )
注:箭头表示气流方向
A.⑤→⑧→⑦和⑥→③
B.⑤→⑧→③和④→⑦
C.⑧→⑤→③和⑥→③
D.⑧→①→③和②→③
13.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.0~6h,酵母菌呼吸分解葡萄糖释放的能量大部分用以合成ATP
B.7h时,酵母菌细胞内产生CO2的场所是细胞溶胶
C.0~10h,容器内气压一直增大
D.反应结束后,可用酸性重铬酸钾溶液来检测厌氧呼吸产生的酒精
14.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)某同学利用如图所示装置用于探究酵母菌的细胞呼吸方式,下列叙述正确的是( )
A.实验开始时向甲瓶中加入酸性重铬酸钾以检测乙醇的生成
B.乙试管中澄清石灰水变浑浊可确定酵母菌只进行厌氧呼吸
C.温度计示数上升是因为葡萄糖中的能量大部分转换成热能
D.增加甲瓶中初始酵母菌的数量并不能提高乙醇的最大产量
15.(24-25高一下·黑龙江黑河龙西北名校联盟·期末)为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图a~f所示的装置,下列判断不合理的是( )
A.若探究有氧呼吸,需连接装置e→c→d,可以给装置e间歇性通入空气,创造有氧环境
B.若探究无氧呼吸,应将装置f放置一段时间后,再连接f→d,以将锥形瓶上方的氧气耗尽,创造无氧环境
C.可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.将一瓶含有酵母菌的培养液随机等分为两份,置于装置a、b内,假设两装置内氧气浓度相等,若a装置液滴左移,b装置液滴右移,说明在该氧气浓度下,酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
16.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)有一位同学知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精,但不清楚这一过程的条件;另一位同学知道酵母菌的细胞呼吸会产生CO2,但是不知道不同条件下产生的CO2是否一样多。下图为这两位同学合作设计的“探究酵母菌呼吸方式”装置示意图,相关叙述正确的是( )
A.本实验装置甲和乙都是实验组,没有对照,无法得出结论
B.装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的细菌,防止干扰实验
C.装置乙d瓶中加入酵母菌培养液放置一段时间后再与e瓶相连接
D.可以在b瓶和d瓶中加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液检测酒精的产生
二、多选题
17.(24-25高一上·河北邯郸·期末)某生物小组利用改进后的装置(部分如下图所示)进行酵母菌细胞呼吸方式的探究实验,CO2传感器可实时显示装置中CO2含量的变化。下列叙述错误的是( )
A.有氧组A处通入空气,无氧组放置一段时间再连接CO2传感器
B.反应进行相同时间,有氧组测得的CO2数据增加值大于无氧组
C.用酸性重铬酸钾检测反应彻底的培养液,两组均显灰绿色
D.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸各阶段的产物均不相同
18.(24-25高一上·江苏南通·期末)某同学用下图装置探究酵母细胞的呼吸方式,相关叙述正确的是( )
A.有氧呼吸组连接橡皮球(或气泵),让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶
B.无氧呼吸组酵母菌培养液应封口放置一段时间再连接,以消耗瓶中原有的CO₂
C.若B、C瓶中装有澄清的石灰水,可根据其混浊程度来检测CO₂的产生情况
D.检测酒精的产生,只需取无氧呼吸组的酵母菌培养液滤液滴加酸性重铬酸钾
19.(24-25高一下·江苏南通·期末)为探究酵母菌无氧呼吸的产物,某学生利用三支注射器、三通阀(可以控制注射器连通情况)设计了如图装置。主要操作流程如下:
a.控制三通阀将③与①、②相互隔离;
b.控制三通阀连通②和③,将③中气体推入②;
c.控制三通阀连通①和③,将③中培养液推入①。
相关叙述正确的是( )
A.在a操作前,需保证③中培养液上方无空隙
B.经b操作后,②中的溶液由透明变成浑浊
C.经c操作后,①中溶液颜色由橙色变成灰绿色
D.③选择不含酵母菌的培养液重复上述实验,①、②均不出现类似现象
20.(24-25高一上·湖南常德优质高中学校联盟·期末)下图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.甲为对照组、乙为实验组,起相互对照作用
B.C瓶中澄清的石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液来代替
C.D瓶上层空气中CO2会对实验结果造成影响,故需放置一段时间后再连通E
D.检测酒精的产生时,一定要让B、D中葡萄糖消耗完再加酸性重铬酸钾溶液
21.(24-25高一上·江西抚州·期末)为探究酵母菌细胞的呼吸方式,某同学设计了如图三个装置,下列相关叙述正确的是( )
A.b装置中的溶液遇CO2的颜色变化为由黄变绿再变蓝
B.若要探究酵母菌的有氧呼吸,则需将装置从左至右按c、a、b顺序连接
C.若要探究酵母菌的无氧呼吸,则直接将a、b装置连接起来即可
D.经过短时间培养,a装置中加入酸性重铬酸钾溶液有可能观察到颜色变化
22.(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)为探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和用具按下图安装好,以下关于该实验的叙述,不正确的是( )
A.c瓶和e瓶中的澄清石灰水也可以替换成溴麝香草酚蓝溶液
B.该同学设计了甲、乙两种条件的对比实验,其中乙作为对照组
C.装置乙的d瓶中加入酵母菌培养液后应立即与e瓶相连接
D.d瓶中加入酸性重铬酸钾后观察到溶液变成灰绿色,则说明d瓶一定产生了酒精
三、解答题
23.(24-25高一上·山东菏泽·期末)下面是用于探究酵母菌细胞呼吸方式的备选装置。
注:箭头表示气流方向
(1)根据实验目的选择装置,并将装置排序(同一装置数量不限,用箭头和图中序号填空):
①探究酵母菌有氧呼吸方式的装置: ;
②探究酵母菌无氧呼吸方式的装置: 。
(2)该实验的自变量是有无氧气,创设有氧条件的操作是:用橡皮球(或气泵)充气;创设无氧条件的操作是: 。
(3)该实验的因变量是有无酒精产生和 ,检测酒精的原理是 。
(4)该实验 (填“有”或“没有”)实验组和对照组之分,理由是 。
24.(24-25高一上·广东茂名电白区·期末)某小组同学利用如图装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验,取200mL不同温度的无菌水倒入培养瓶,然后加入15g葡萄糖及5g干酵母,混匀后放在相应温度下水浴保温,实验进行20min,观察现象如下表。回答下列问题:
组别
处理方法
实验现象
1
冰水(0℃)
没有气泡产生
2
凉水(10℃)
只能看到少量气泡
3
温水(30℃)
产生气泡,由慢到快,由少到多
4
热水(55℃)
始终没有气泡产生
(1)分析表格中的实验现象,其根本原因是温度影响了 ,从该实验不能得到酵母菌发酵的 温度。
(2)实验组3的装置中最初液滴未移动,在15min后液滴缓慢向 (填“左”或“右”)移动,整个过程细胞中产生使液滴移动的气体的场所有 。
(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同,但原理不同,老师建议他进行实验验证,请简要写出实验思路: 。若 ,则证明他的观点是正确的。
地 城
考点02
有氧呼吸和无氧呼吸过程
一、单选题
1.(24-25高一上·江西赣州·期末)2024年12月15日,赣州马拉松在长征广场起跑。下列有关运动员在长跑过程中体内发生的生理变化的叙述,正确的是( )
A.细胞呼吸中产生的CO2均来自于线粒体基质
B.线粒体内的葡萄糖氧化分解速率会加快
C.体内ATP的水解速率大于ATP的合成速率
D.发生肌肉抽搐可能与血液中Ca2+含量较高有关
2.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)时隔一百年,奥运会再次回到巴黎。奥运会是全世界人民的体育盛宴,比赛中运动员的骨骼肌利用氧气的能力是决定比赛成绩的关键。若以葡萄糖作为细胞呼吸的唯一底物,下列叙述正确的是( )
A.在比赛过程中,骨骼肌细胞内的葡萄糖在线粒体中分解产生CO2和H2O等物质
B.在比赛过程中,骨骼肌细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
C.在剧烈运动过程中,骨骼肌细胞产生乳酸等物质,赛后可能导致肌肉酸痛
D.在比赛过程中,骨骼肌细胞中的ATP含量明显减少
3.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)下图为某突变型酵母菌的细胞呼吸过程示意图(其它生理活动及对ATP的需求与野生型酵母菌基本相同),①②代表细胞呼吸的不同阶段。将适量突变型和野生型酵母菌悬液分别与葡萄糖溶液混合后,各自装入培养瓶中密闭培养。下列关于突变型酵母菌的叙述,正确的是( )
A.阶段①产生的ATP比阶段②产生的少
B.有氧条件下①产生的[H]可与O2结合
C.将在细胞质基质中显著积累丙酮酸
D.对葡萄糖的消耗较野生型酵母菌多
4.(24-25高一上·河南驻马店·期末)酵母菌是一种兼性厌氧菌,工业上可以利用酵母菌的无氧呼吸生产葡萄酒,也可以利用酵母菌的有氧呼吸大量繁殖,生产饲料添加剂。下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸第二阶段比第一阶段产生的ATP多
B.可以用酸性重铬酸钾检测酒精,溶液颜色由橙色变成灰绿色
C.酵母菌进行无氧呼吸时葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
D.酵母菌有氧呼吸第一阶段消耗H2O,第三阶段产生H2O
5.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)“自动酿酒综合征”是肠道微生物紊乱引起的疾病,患者消化道内微生物发酵产生的酒精能致其酒醉。患者即便滴酒不沾,但进食富含碳水化合物的食物后,也会像醉酒一样。下列相关叙述错误的是( )
A.人体的胃肠等黏膜上皮细胞无氧呼吸产生酒精和CO2
B.微生物发酵进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中
C.自动酿酒综合征患者肠道内产酒精微生物比例较高
D.适当减少摄入糖类等高碳水化合物,可在一定程度上缓解病情
6.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织,褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用,但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时( )
A.细胞中葡萄糖不能氧化分解 B.只在细胞质基质中进行无氧呼吸
C.细胞中会积累大量ATP备用 D.生物体可大量散热维持体温恒定
7.(24-25高一上·广东深圳多校·期末)无氧呼吸是植物潜在的代谢功能,可被视为植物对低氧环境的一种适应性生理机能。植物无氧呼吸类型主要受无氧呼吸相关酶活性的影响。下列关于植物体无氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量都以热能形式散失
B.同一种植物的所有细胞都只能进行一种类型的无氧呼吸
C.从发展的观点来看,植物的无氧呼吸是由有氧呼吸进化而来的
D.植物可通过调控一系列相关酶活性的变化来驱动无氧呼吸的发生
8.(24-25高一上·山西吕梁·期末)下图表示细胞呼吸的相关生理过程,Ⅰ~Ⅴ表示过程,M、P代表物质,下列有关叙述正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅳ产生的[H]为NADH
B.植物无氧呼吸的产物均为P和CO2
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
D.Ⅲ、Ⅴ为无氧呼吸的第二阶段,这两个阶段的反应场所和酶均相同
9.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,下列有关叙述错误的是( )
A.物质①②依次是H2O和O2
B.图中所示过程在有光无光条件下都能进行
C.用18O标记葡萄糖,则产物水中会很快检测到18O
D.真核细胞中,物质②参与该反应过程的场所是线粒体内膜
10.(24-25高一上·江苏苏州·期末)人体的力量主要来源于肌肉,如图为肌肉细胞需氧呼吸过程示意图。
下列叙述正确的是( )
A.物质乙能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
B.a阶段中葡萄糖中的能量大多数以热能的形式散失
C.b阶段发生在线粒体基质,该阶段释放的能量最多
D.c阶段中[H]经电子传递链传递的同时消耗大量的水
11.(24-25高一上·江苏苏州·期末)人在进行剧烈运动时,骨骼肌会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。下列说法正确的是( )
A.氧化型辅酶Ⅰ作为反应物参与有氧呼吸第三阶段的反应
B.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行
C.剧烈运动时,骨骼肌细胞吸收O2的分子数比释放CO2的少
D.骨骼肌无氧呼吸过程中,释放的能量大部分以热能形式散失
12.(24-25高一上·江苏常州·期末)图示有氧呼吸的化学反应式,下列相关叙述错误的是( )
A.C6H12O6中的碳元素在产物CO2中出现
B.原料H2O中的氧元素在产物CO2中出现
C.O2中的氧元素将在产物H2O中出现
D.产物H2O中的氢元素来自于C6H12O6
13.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)番茄红素是一种脂溶性天然色素,主要存在于茄科植物番茄的成熟果实中。如图表示番茄细胞合成番茄红素等代谢过程,图中柠檬酸循环即为有氧呼吸第二阶段。下列相关叙述正确的是( )
A.物质X为丙酮酸,需进入线粒体才能参与细胞代谢
B.线粒体基质中进行的柠檬酸循环需要氧气直接参与
C.葡萄糖彻底氧化分解释放的能量,大部分储存在ATP中
D.细胞呼吸的中间产物可用于合成细胞内其他的物质
14.(24-25高一上·四川眉山·期末)泡菜制作过程中发挥主要作用的是乳酸菌,酿酒过程中发挥主要作用的是酵母菌。下图是酒精发酵过程和乳酸发酵过程简图,据图分析,下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖→丙酮酸是无氧呼吸经历的阶段而有氧呼吸无该阶段
B.葡萄糖→丙酮酸及丙酮酸→乙醇(乳酸)的过程中都能生成ATP
C.图示过程中产生的NADH和光反应产生的NADPH都是氧化剂
D.酵母菌和乳酸菌所含酶种类的不同导致各自发酵的产物不同
15.(24-25高一上·江苏常州·期末)下表为不同O2浓度下酵母菌细胞呼吸产生酒精和CO2的量,相关叙述正确的是( )
O2浓度
a
b
c
d
产生CO2量
9mol
12.5mol
15mol
30
产生酒精量
9mol
6.5mol
6mol
0mol
A.O2浓度为a时,酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.O2浓度为b时,酵母菌不进行有氧呼吸只进行无氧呼吸
C.O2浓度为c时,有50%的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸
D.O2浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸
16.(24-25高一上·江苏苏州·期末)植物可通过改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。下图是某植物的根细胞在无氧条件下,呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势。下列叙述正确的是( )
A.a点之前,植物根细胞通过无氧呼吸产生酒精
B.a-b阶段,根细胞释放的CO2主要来自线粒体
C.无氧呼吸第二阶段可释放少量能量、合成少量ATP
D.改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累
二、多选题
17.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)为研究细胞呼吸的场所及产物,某兴趣小组做了以下实验:将酵母菌培养液进行离心处理,把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理,按照下表进行实验。下列分析正确的是( )
组别
酵母菌不同的处理部分
培养条件
①号试管
只含有酵母菌细胞质基质的上清液
在有氧条件下,滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液,在25℃条件下充分反应一段时间后,测定培养液中各种成分的含量
②号试管
只含有酵母菌细胞器的沉淀物
③号试管
未离心处理过的酵母菌培养液
A.①号试管葡萄糖含量显著减少,并产生CO2
B.②号试管加入斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀
C.③号试管产生的气体能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
D.通过上述实验,说明酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸
18.(24-25高一上·江苏镇江·期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入三支试管中,并在有氧条件下,按照表格所示加入对应的物质,相关叙述正确的有( )
试管①
试管②
试管③
上清液(只含有酵母菌细胞质基质)
沉淀物(只含有酵母菌细胞器)
未离心处理过的酵母菌培养液
等量、等浓度的葡萄糖溶液
A.试管①中可以产生丙酮酸
B.试管②中可以产生少量能量
C.试管③中可以产生CO2和H2O
D.无氧条件下,三支试管均能产生酒精
19.(24-25高一上·江苏常州·期末)细胞呼吸的第一阶段进行的化学反应是糖酵解,下列相关叙述正确的有( )
A.糖酵解不需要氧气的参与,是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段
B.该阶段释放的能量一部分转化为热能,还有一部分转移至ATP
C.糖酵解产生的[H]参与有氧呼吸的后续反应,并释放大量能量
D.在没有线粒体的原核细胞中,有氧呼吸只有糖酵解这一个阶段
20.(24-25高一上·河北邢台·期末)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型细菌
B.酵母菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体
C.4~6 h酵母菌呼吸速率下降的原因是氧气的量不断减少
D.8~10 h时可用溴麝香草酚蓝溶液来检测酵母菌是否进行无氧呼吸
21.(24-25高一下·江苏南通·期末)下图表示人体细胞中葡萄糖代谢的部分过程,A、B表示物质,①~④表示过程。相关叙述正确的是( )
A.物质A、B分别是丙酮酸、NADH
B.过程①、②都在细胞质基质中进行
C.过程③不需要O2参与,无氧条件下也能进行
D.①~④中释放的能量都用于合成ATP
三、解答题
22.(24-25高一上·江苏常州·期末)图1表示某细胞的部分亚显微结构,图2为该细胞进行呼吸作用的过程。请回答下列问题:
(1)图1中与能量转换有关的细胞器是 (填名称),其具有内、外两层膜,图中的①是由 向内腔折叠形成的 。
(2)图2中的X所代表的物质是 ,“葡萄糖→X”的发生场所是 。
①在缺O2的条件下,X会不彻底的分解,产生的化合物Y可能是 ;
②在O2充足时,O2以 方式进入图示结构后,与 结合产生水。
(3)图1中①、②、③是有氧呼吸三个阶段的场所,其产生CO2的阶段发生在 (填序号),该阶段还能产生比其他两个阶段更多的 。
23.(24-25高一上·河北邢台·期末)番茄成熟过程中,呼吸速率首先降低,然后会出现呼吸高峰,之后又下降,随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图,其中①~④为生理过程,A~E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。
(1)图1中的C物质是 ,C可参与②③过程,其作用分别是 ;④过程的发生场所是 。
(2)图2实验的自变量有CO2浓度、 ;该实验可根据CO2使 溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标,检测呼吸作用强度,但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据,理由是 。
(3)与对照组相比,图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是 。请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法: 。
24.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)围绕酵母菌细胞呼吸的方式,完成表格相关内容:
反应阶段
无氧呼吸第二阶段
(1)
有氧呼吸第三阶段
反应物
(2) 、NADH
(3)
NADH、O2
反应场所
(4)
线粒体基质
线粒体内膜
终产物
酒精、CO2
NADH、CO2、ATP
(5)
释放能量多少
少量能量
少量能量
(6)
25.(24-25高一上·江西赣州·期末)樱桃香甜可口,含有丰富的营养物质,是许多人喜爱的水果。下图1表示樱桃的细胞呼吸过程,A~C表示物质,①~④表示过程,a~c表示能量的数值。图2是一种测定樱桃有氧呼吸速率的密闭装置。请回答下列问题:
(1)图1中B代表的物质是 。图中有氧呼吸的完整过程包括 (填序号),a、b和c中数值最大的是 。
(2)利用图2装置测定樱桃有氧呼吸速率时,有色液滴会向 (填“左”或“右”)移动,有色液滴在刻度管上的读数表示的是有氧呼吸过程中 的量。
(3)生活中发现,受到机械损伤后的樱桃易烂。某同学查阅文献发现易烂与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率增大有关。请结合测定呼吸速率的实验装置,设计实验验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率增大,并写出预期实验结果。
①实验步骤:
第一步:取两套测定樱桃有氧呼吸速率的装置,编号甲、乙。
第二步:甲装置中放入适量的消毒樱桃,如图2所示;乙装置中放入 ,其他条件与甲组完全相同。
第三步:在相同且适宜的条件下放置30min后,记录甲、乙两组有色液滴移动的距离。
②实验结果: 。
26.(24-25高一上·四川泸州合江县中学校·期末)如图,甲、乙、丙分别表示细胞呼吸过程示意图(A~E代表呼吸的不同反应阶段)、线粒体亚显微结构模式图、细胞呼吸过程中O2浓度与总呼吸强度(CO2释放速率)之间的关系图。请结合图示回答下列问题:
(1)图甲中有能量释放的反应阶段有 (填字母),其中A阶段发生的场所是 。
(2)酵母菌在缺氧条件下的发酵过程可用图甲中的A、E阶段表示,其总反应式可表示为 。
(3)图甲中C、D阶段的反应场所分别对应图乙中的 (填标号)。
(4)若图丙曲线表示的是酵母菌细胞总呼吸强度与O2的对应关系,则此过程中酒精产生速率的变化趋势应是 。
(5)图丙中的C点CO2的释放速率最慢,此时酵母菌产生酒精的速率 (选填“是”或“否”)为最小值;在检测CO2时,除了用澄清石灰水外,还可以用 试剂。
27.(24-25高一上·江苏南通·期末)科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞,其细胞呼吸的部分过程如图1所示,其中①~⑥表示过程,请回答下列问题。
(1)物质A、C分别是 、 。
(2)过程④、⑥的场所分别是 、 。
(3)癌细胞1吸收葡萄糖,并将其转化为乳酸,然后通过 (运输方式)排出乳酸,随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是 。
(4)①~⑤中都能产生ATP和[H]的有 。
(5)科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时,将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理,结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。
①根据结果推测,DNP处理使得葡萄糖的消耗量 ,对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是 。
②与25℃相比,黄瓜幼苗在4℃条件下出现图2结果的意义是 。
28.(24-25高一上·甘肃兰州城关区兰州第一中学·期末)图甲表示细胞呼吸的过程,图乙表示细胞呼吸时气体交换相对值的情况,图丙表示氧气浓度对呼吸速率的影响。回答下列问题:
(1)图甲中产生[H]的过程有 (填序号),产生[H]的过程发生的部位是 ;图甲中产生能量的过程是 (填序号)。
(2)马铃薯植株能发生图甲中的过程有 。在马铃薯植株中,图乙中不同氧气浓度条件下CO2释放量与O2吸收量的差值可反映图甲中 过程的大小。酵母菌细胞在图乙中b氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 ,人的成熟红细胞在此氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 (本题全填序号)。
(3)在瓜果、蔬菜和种子的保存过程中,应将氧气浓度控制在图丙中 点对应的氧气浓度。图丙中A点和D点CO2释放量相同,则A点和D点葡萄糖的消耗量情况是A D(填“>”“=”或“<”)。呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。图丙中随氧气浓度升高,RQ值的变化情况是 。
地 城
考点03
细胞呼吸的原理和应用
一、单选题
1.(24-25高一上·贵州安顺·期末)细胞呼吸是植物重要的生命活动,细胞呼吸的原理在生产实践中被广泛应用。下列叙述错误的是( )
A.夜间蔬菜大棚适当降低温度有利于提高产量
B.农作物种子入库贮藏时应放在干燥和低温环境中
C.苹果在塑料袋中密封保存可以减少水分散失和降低呼吸速率
D.为了更有利于种子的萌发,播种油料种子时宜深播
2.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)牲畜宰杀放血后,肌肉组织供氧中断,发生如下反应:ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸;磷酸肌酸被大量消耗后,细胞会发生一系列反应生成乳酸,使肉类发酸。下列叙述错误的是( )
A.动物细胞合成ATP时,能量一定直接来自呼吸作用
B.ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸
C.上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量
D.牲畜宰杀放血后立即冷冻处理可适当缓解肉类发酸
3.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)结合细胞呼吸原理分析,下列日常生活中做法不合理的是( )
A.鼓励慢跑方式进行日常锻炼 B.定期给花盆中的土壤松土
C.乳酸菌制作酸奶先通气后密封 D.包扎伤口选用透气的创可贴
4.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)农业生产中有许多谚语,如①无力不打铁,无灰不种麦;②犁地深一寸,等于上层粪;③一挑粪进,一挑谷出;④天黄有雨,苗黄缺肥等。这些谚语体现了我国劳动人民在农业生产上的智慧。下列有关叙述错误的是( )
A.①中的“灰”主要是指无机盐,常以离子的形式被小麦吸收
B.②的主要原理是增加土壤中氧气供应,促进植物吸收无机盐
C.③施加有机肥可间接为植物补充CO₂,进而增加有机物积累
D.④“苗黄”的主要原因是铁元素缺乏导致的叶绿素含量降低
5.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)为了让采摘后的苹果能储存更长时间并保持良好口感,果农们会采取一些措施。下列有关说法错误的是( )
A.挑选无损伤的苹果装箱储存,是因为受损伤的苹果伤口处细胞呼吸速率加快,易腐烂
B.用保鲜袋包裹苹果,是为了降低氧气浓度,抑制苹果的有氧呼吸,减少有机物消耗
C.储存苹果的仓库温度保持在0~4℃,主要原理是低温使苹果细胞呼吸酶的活性降低
D.定期向仓库内通入空气,是为了保证苹果进行有氧呼吸,维持其生命活动
6.(24-25高一上·湖南株洲世纪星高级中学·期末)储存水果蔬菜时,通常会降低温度或降低氧气浓度,其主要目的是( )
A.促进光合作用 B.抑制细胞呼吸
C.抑制光合作用 D.促进细胞呼吸
7.(24-25高一上·江苏苏州·期末)“窖藏”是一种传统食物贮存法,至今仍在我国某些地区使用,它能有效解决冬季蔬菜防湿防冻问题,延长保存时间。下列叙述正确的是( )
A.窖藏室内应保持零下低温以使蔬菜中的酶活性降低
B.窖藏室内应保持密闭干燥的环境以利于蔬菜的长期存放
C.窖藏过程中蔬菜细胞呼吸会释放热能而影响窖藏室的温度
D.窖藏过程中应保持无氧条件以减少细胞呼吸对有机物的消耗
8.(24-25高一上·河北邯郸·期末)下列关于细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,叙述错误的是( )
A.及时给土壤松土可促进植物对无机盐的吸收
B.创伤面积大而浅比窄而深时更易患破伤风
C.提倡慢跑等有氧运动可避免肌肉酸胀无力
D.冰箱的低温可以减弱果蔬的呼吸作用
9.(24-25高一上·江苏苏州·期末)下列关于呼吸作用及其应用的叙述,正确的是( )
A.运动员进行长跑比赛时,肌肉细胞以无氧呼吸为主
B.用纱布包扎伤口,目的是让皮肤细胞进行有氧呼吸
C.保持水果低温干燥的贮藏环境,利于延长保鲜时间
D.花盆中土壤板结会影响根系生长,需及时松土透气
10.(24-25高一上·河北唐山·期末)采摘后的苹果长时间储藏、保鲜所需的条件为( )
A.低温、干燥、低氧
B.高温、湿度适中、高氧
C.高温、干燥、无氧
D.低温、湿度适中、低氧
11.(24-25高一上·江苏淮安·期末)结合细胞呼吸原理,下列叙述合理的是( )
选项
应用
措施
目的
A
包扎较深伤口
透气纱布
保证伤口处细胞有氧呼吸
B
水果保鲜
低温、无氧
降低酶活性,降低细胞呼吸
C
种子贮存
晒干
降低含水量,降低细胞呼吸
D
食品包装
真空
抑制细菌的无氧呼吸
A.A B.B C.C D.D
12.(24-25高一上·河南漯河·期末)细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列叙述正确的是( )
A.在相对较浅的土层播种,有利于促进种子的有氧呼吸
B.新鲜瓜果在低温和干燥的环境中储存,可减少有机物的消耗
C.密封食品的包装袋鼓胀,可能与乳酸菌的无氧呼吸有关
D.选用透气性好的创可贴包扎伤口,可抑制好氧型致病菌的增殖
13.(24-25高一上·河南新乡·期末)下列有关细胞呼吸原理在生产、生活实践中的运用的叙述,错误的是( )
A.在发酵瓶开放的条件下,利用葡萄和酵母菌酿酒
B.花盆中疏松的土壤环境能促进花卉根系生长
C.慢跑等有氧运动能避免肌细胞产生大量乳酸
D.夜间给温室适当降温能提高温室作物的产量
14.(24-25高一上·云南楚雄彝族·期末)荔枝果实色泽明亮,味道鲜甜,深受消费者喜爱,但荔枝属于极不耐藏水果。研究人员以荔枝果实为材料,探究不同保鲜剂对荔枝果实呼吸速率的抑制效果(CK为对照组,1-MCP和SNP是两种保鲜剂),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该探究实验的自变量是不同保鲜剂和储藏时间
B.对照组不使用保鲜剂,其他条件与实验组相同
C.对荔枝果实呼吸速率抑制效果较好的保鲜剂是SNP
D.除了使用保鲜剂,还应在低温、低氧环境下储藏荔枝果实
15.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)下列关于细胞呼吸和光合作用原理在生产中的应用,正确的是( )
①粮食入仓前要晒干是为了减弱种子的呼吸作用
②稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生酒精而腐烂
③用透气的纱布包扎伤口,目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸
④合理密植有利于改善田间CO2浓度和提高光能利用率
⑤阴雨天白天提高蔬菜大棚内温度,可明显增加蔬菜有机物的积累量
⑥菜农用1千克黄豆长出6千克豆芽,此过程豆芽中的有机物含量增多
A.①③⑤ B.①②④ C.②④⑥ D.②③⑤
16.(24-25高一上·湖南长沙明德中学·期末)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内CO2释放量(甲)和O2吸收量(乙)的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是( )
A.O2浓度为0时,该器官不进行呼吸作用
B.O2浓度为b以下时,该器官只进行无氧呼吸
C.O2浓度为b以上时,该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时,氧气浓度越低越好
17.(24-25高一上·云南德宏州·期末)细胞呼吸的原理广泛应用于生活和生产中,下列说法正确的是( )
A.鲜荔枝在低氧、干燥和零下低温中,可延长保鲜时间
B.酸奶制作过程中主要利用了酵母菌的无氧呼吸
C.及时松土透气既可以促进植物根系对无机盐的吸收,又可以防止“烂根”
D.有氧运动能避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸和CO2
18.(24-25高一上·贵州毕节赫章县·期末)我国古籍中曾经记载过“冰鉴”,也就是古人的“冰箱”。“冰鉴”就像一个盒子,在里面放上冰块,然后再把食物放在冰块的中间,以此起到保鲜食物的作用。下列叙述正确的是( )
A.蔬菜瓜果类的保鲜环境,温度和氧气越低越好
B.细胞有氧呼吸产生的CO2中的O全部来自葡萄糖
C.食物放在冰块中间,可以有效抑制细菌的呼吸,从而抑制细菌的繁殖
D.在低温的冰块中,降低了微生物细胞中呼吸酶的活性,使细胞中的有机物不再被分解
19.(24-25高一上·湖北武汉·期末)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A.包扎伤口时选用透气的纱布或创可贴,是为了抑制厌氧病菌的繁殖
B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
二、解答题
20.(24-25高一上·河南开封·期末)研究发现,果蔬的细胞呼吸强度是影响贮藏时间的重要因素。在生产中,经常通过改变贮藏环境温度和气体浓度来调节细胞呼吸强度,以延长果蔬的贮藏时间。某生物学兴趣小组开展了如下相关实验,回答问题。
(1)称取三等份同一品种、大小一致、成熟度相同的果蔬分别装入容积相同的瓶内,密封后置于不同温度下储存,每隔12h测定各瓶中CO2的生成速率,结果如下表。
处理温度
不同时间测定的CO2生成速率(mL·kg-1·h-1)
12h
24h
36h
48h
60h
15℃
47
43
40
38
37
10℃
24
21
19
17
16
5℃
4.9
3.7
2.8
2.5
2.5
①上述实验中的果蔬品种、大小、成熟度属于 变量。
②与15℃相比,同一时间5℃条件下CO2生成速率较低,主要原因是 。
③检测发现,实验初期瓶中气体的压强基本不变,后期压强逐渐增大。这一现象依次与果蔬的 等生理作用有关。
④某同学结合上述实验现象,认为应该在冷库存放果蔬的保鲜袋上扎几个小孔,其理由是 。
(2)进一步研究发现,O2浓度过低会诱导无氧呼吸产生乙醇、乙醛等物质,对果蔬品质造成不利影响(如图所示)。
①据图可知,对照组是 。实验表明:贮藏果蔬效果最好的是 组。
②若要在生产实践中使用高氧贮藏果蔬,你认为还需进行哪些研究? 。
21.某油料作物种子中脂肪含量占种子干重的70%。为探究种子萌发过程中干重和脂肪含量的变化,研究者将收获后的干种子放在温度、水分、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重和脂肪含量,结果如图所示。
(1)为了观察种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液对种子胚乳切片染色,用体积分数为50%的酒精溶液 ,然后在显微镜下观察,可见 色的脂肪颗粒。
(2)油料作物种子萌发初期主要靠细胞内 等物质进行吸水,随着细胞内自由水和结合水比值 ,细胞代谢越旺盛。图中油料作物种子萌发初期干重增加,推测其主要原因是 ,导致干重增加的主要元素是 (填“碳”“氮”或“氧”)。
(3)图中BC段干重减少的原因是 。若C点之后干重开始增加,推测此时提供的条件是 。
地 城
考点04
有氧呼吸和无氧呼吸相关计算
一、单选题
1.(24-25高一上·广东深圳多校·期末)马拉松是一项长跑运动,全国各地每年都会举办马拉松比赛。下列关于马拉松运动过程中人体细胞呼吸(呼吸底物只有葡萄糖一种)的叙述,正确的是( )
A.产生的CO2都来自线粒体基质
B.产生丙酮酸和乳酸的场所不同
C.细胞所需的能量主要由无氧呼吸提供
D.可用O2消耗速率表示细胞呼吸总速率
2.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若产生的CO2与消耗的氧气的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B.若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖分子比例为4∶3
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则可能释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少
3.(24-25高一上·山东淄博·期末)农业生产中,田地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。水淹第3d时,作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1(呼吸底物为葡萄糖)。下列说法错误的是( )
A.甲和乙分别参与无氧呼吸和有氧呼吸
B.无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP
C.若不考虑乳酸发酵,水淹第3d时,根的无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍
D.水淹3d后,可能是采取了排水措施导致酶活性的变化
4.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化,若该种植物细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,则下列相关说法错误的是( )
A.P点时,该种植物细胞呼吸分解葡萄糖的方式只有有氧呼吸
B.AB=BC时细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1/3
C.O2浓度为0时,经细胞呼吸后底物葡萄糖中的能量大多数储存在酒精中
D.线粒体中丙酮酸分解生成CO2和NADH的过程不直接需要O2的参与
5.(24-25高一下·云南玉溪·期末)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的辄气时,其产生酒精和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧气浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量
9mol
12.5mol
15mol
30mol
产生酒精的量
9mol
6.5mol
6mol
0mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌消耗[H]的场所仅有线粒体
C.c浓度时有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.d浓度时酵母菌的线粒体和细胞质基质均能产生CO2
6.(24-25高一上·河南濮阳·期末)某种植株的非绿色植物器官(不能进行光合作用)在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列叙述错误的是( )
A.氧气浓度为0时,CO2产生于细胞质基质
B.氧气浓度为a时,无氧呼吸消耗的葡萄糖占葡萄糖消耗总量的3/4
C.氧气浓度为b时,CO2中O元素的最终来源是葡萄糖和水
D.b是储存粮食的最适宜氧浓度,此时种子只进行有氧呼吸
7.(24-25高一上·广东广州第二中学·期末)广州市增城区盛产的荔枝甜美多汁。将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天取果时发现果实发热,存放时间长会闻到酒味。现将一些荔枝放入密闭容器中,若细胞呼吸的底物都是葡萄糖,当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示,则下列叙述错误的是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
e
CO2产生量(mol/min)
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2的消耗量(mol/min)
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A.氧浓度为a时,荔枝的细胞呼吸仅在细胞质基质中进行
B.氧浓度为c时,荔枝产生C2H5OH的量为0.6mol/min
C.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖有1/2用于酒精发酵
D.氧浓度为e时,细胞无氧呼吸最弱,较适宜荔枝的储藏
8.(24-25高一上·河南洛阳·期末)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是( )
A.甲曲线表示O2吸收量,乙曲线表示CO2释放量
B.O2浓度为a时,细胞无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.O2浓度为b时,细胞中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
9.(24-25高一上·湖北武汉常青联合体·期末)下图表示萌发小麦种子在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化,假设呼吸底物为糖类,下列有关说法错误的是( )
A.O2浓度为b时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率之比为1:3
B.O2浓度为a时比c时更有利于小麦种子的储存
C.O2浓度为f时,小麦细胞中产生CO2的场所是线粒体基质
D.从萌发到进行光合作用前,种子内的有机物有消耗也有合成
10.(24-25高一上·山东菏泽·期末)某植株的非绿色器官在不同 O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖。下列说法错误的是( )
A.甲、乙、丙曲线分别表示 CO2释放总量、O2吸收量、无氧呼吸产生CO2量
B.O2浓度由0到a 的过程中,无氧呼吸释放CO2的速率逐渐降低
C.O2浓度由0 到a 的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.面积S1与面积S2不相等
11.(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)将一批刚采摘的大小及生理状况相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采摘后算起每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.第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少
B.本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值
C.若实验在光照条件下进行则对实验结果会产生显著影响
D.第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
12.(24-25高一上·江苏盐城阜宁县·期末)一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1小时后测得该容器中O2减少了24mL,CO2增加了48mL,在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖是有氧呼吸的( )
A.1/3倍 B.1/2倍 C.2倍 D.3倍
二、多选题
13.(24-25高一上·山东聊城·期末)如图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,下列叙述错误的是
A.该曲线图也可表示人体肌肉细胞在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化
B.在P点细胞产生ATP的场所既有细胞质基质又有线粒体
C.若图中的AB与BC段的距离等长,说明该器官有氧呼吸消耗葡萄糖的量等于无氧呼吸消耗葡萄糖的量
D.Q点时细胞不进行有氧呼吸,对应O2浓度最利于水果、蔬菜的保存和运输
14.(24-25高一上·辽宁大连育明高级中学·期末)如图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时, 释放量和 吸收量的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.氧浓度 a是贮藏该植物器官的最适氧气浓度
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量之比为2:3
D.氧浓度为d时,无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等
三、解答题
15.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)农业生产中,积水会影响小麦根细胞的呼吸作用,适时排水有利于其生长。据研究可知,小麦根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中甲、乙两种酶活性的变化情况如图所示。回答下列问题:
(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点是 。
(2)图中参与无氧呼吸的酶是 (填“甲”或“乙”),判断依据是 。
(3)水淹天数为0-3d时,影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ,水淹第3d时,经检测作物根的CO2释放量为0.4μmol·mg-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·mg-1·min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 倍。
(4)水淹天数为4d时,小麦根细胞的生命活动可能受到较大影响,其依据是 。
(5)适时排水有利于小麦生长,原因是 。
16.(24-25高一上·广东深圳多校·期末)甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是 ,如果呼吸强度不能用CO2释放量表示,原因是 。对于人体来说, (细胞名称)的呼吸方式与此相类似。
(2)图乙中B点的CO2量来自 (填生理过程),当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是 。
(3)图丙中YZ:ZX=4:1,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的 ;图中无氧呼吸强度降为0时对应的O2浓度为 。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的O2浓度是 。
17.(24-25高一下·重庆·期末)将一批刚采摘的大小及生理状况相近的某新鲜水果均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,储藏在温度为2℃的冷库内(处理组),另一份则直接储藏在2℃的冷库内(对照组)。从采摘后算起,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。
(1)曲线中比值大于1时,表明该水果既进行有氧呼吸又进行产生 的无氧呼吸,后者发生的场所是 。
(2)水果吸收的氧气被用于有氧呼吸 阶段,该阶段的反应物还有 ,该阶段释放的能量最主要的去路是 。
(3)除温度(2℃)外,储藏新鲜水果还应当控制的条件有 。实验表明储藏该水果前用高浓度的CO2处理适宜时间的作用是 。
(4)第40天对照组水果有氧呼吸消耗的葡萄糖量 (选填“大于”“等于”或“小于”)无氧呼吸消耗的葡萄糖量。
18.(24-25高一下·广西贺州·期末)下图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化(呼吸底物均为葡萄糖)。回答下列问题:
(1)O2浓度为a时,该植物非绿色器官进行的呼吸作用类型是 ,长期处于该O2浓度下,植物会出现烂根等现象,原因是 。
(2)O2浓度为d时,该植物非绿色器官的细胞产生CO2的场所是 。
(3)有氧呼吸的三个阶段中,产生大量ATP的阶段还可以生成 ,该物质还可以作为反应物参与呼吸作用。
(4)在O2浓度为b时,有氧呼吸产生CO2的量 (填“大于”“小于”或“等于”)无氧呼吸产生的。
试卷第1页,共3页
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专题06 细胞呼吸
4大高频考点概览
考点01 探究酵母菌细胞呼吸方式
考点02 有氧呼吸和无氧呼吸过程
考点03 细胞呼吸的原理和应用
考点04 有氧呼吸和无氧呼吸相关计算
地 城
考点01
探究酵母菌细胞呼吸方式
一、单选题
1.(24-25高一上·山东枣庄台儿庄区等2地·期末)下图装置可用来探究微生物的呼吸方式,以下说法不正确的是( )
A.酒精检测前,需延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响
B.A瓶中加入的是NaOH溶液,目的是吸收CO2
C.若用这两套装置探究酵母菌的呼吸方式,这样的实验叫对照实验
D.B瓶中的溶液可使酸性重铬酸钾呈现灰绿色
【答案】C
【详解】A、酒精检测前,需延长酵母菌的培养时间以消耗完葡萄糖,因葡萄糖的存在会影响实验结果,A正确;
B、A瓶中加入的是NaOH溶液,目的是吸收CO2,这样可以排除空气中CO2对实验结果的干扰,B正确;
C、因为这两套装置探究的是酵母菌在不同条件下的呼吸方式,属于相互对照,因而这样的实验叫对比实验,C错误;
D、B瓶中进行无氧呼吸可以产生酒精,酒精能使酸性重铬酸钾呈现灰绿色,D正确。
故选C。
2.(24-25高一上·湖北黄石等2地·期末)生物兴趣小组为探究酵母菌的呼吸方式,将接种酵母菌的葡萄糖培养液密封后置于适宜温度下培养,并测定锥形瓶中CO₂和O₂的含量变化,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.第100 s时,酵母菌细胞呼吸作用消耗的O₂量等于产生的CO₂量
B.实验使用的葡萄糖培养液需要高温煮沸,可以避免杂菌污染
C.可通过观察溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式
D.300~400 s间酵母菌细胞内葡萄糖分子中的能量主要以热能形式散失
【答案】B
【详解】A、第100s时,由于酵母菌可能存在无氧呼吸,O₂的消耗量不一定等于CO₂的释放量,A错误;
B、实验使用的葡萄糖溶液要高温煮沸以杀死培养液中的微生物,避免其他杂菌细胞呼吸对实验造成干扰,B正确;
C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO₂,通过观察溴麝香草酚蓝溶液是否变黄不能判断酵母菌的呼吸方式,C错误;
D、300~400s间酵母菌主要进行无氧呼吸,葡萄糖中的能量主要储存在酒精中,D错误。
故选B。
3.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)下列可用于检测乙醇(酒精)的试剂是( )
A.生理盐水 B.酸性重铬酸钾
C.澄清石灰水 D.溴麝香草酚蓝溶液
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
(2)酸性重铬酸钾溶液与酒精反应呈现灰绿色。
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
(4)甲基绿能使DNA呈绿色,吡罗红能使RNA呈红色。
【详解】A、生理盐水用于维持细胞形态,与检测乙醇无关,A不符合题意;
B、酸性重铬酸钾在特定条件下可与乙醇反应,颜色由橙色变为灰绿色,B符合题意;
C、澄清石灰水用于检测二氧化碳,与乙醇无关,C不符合题意;
D、溴麝香草酚蓝溶液同样用于检测二氧化碳,无法检测乙醇,D不符合题意。
故选B。
4.(24-25高一上·广西柳州五校联考·期末)下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述,正确的是( )
A.该实验的可变因素是氧气的有无
B.植物油覆盖溶液可以创造富氧环境
C.重铬酸钾溶液检测后其颜色为橙色说明有酒精生成
D.该实验可根据是否产生CO2判断酵母菌的呼吸方式
【答案】A
【详解】A、实验中通过是否提供氧气(如密封或通入空气)设置自变量,氧气的有无是唯一可变因素,其他条件(如温度、培养液浓度等)需保持一致,A正确;
B、植物油覆盖培养液是为了隔绝空气,创造无氧环境,B错误;
C、重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应后颜色由橙色变为灰绿色,若仍为橙色则说明无酒精生成,C错误;
D、酵母菌有氧和无氧呼吸均会产生CO2,根据是否产生CO2无法判断酵母菌的呼吸方式,D错误。
故选A。
5.(24-25高一上·湖北恩施州高中教育联盟·期末)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活性,酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖,瓶内充满空气,不考虑外界环境的变化)。下列叙述错误的是( )
A.乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率
B.若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位,则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1:3
C.如果把酵母菌换成乳酸菌,其他条件均与此装置相同,则有色液滴不移动
D.如果外界环境在变化,可能甲、乙的液滴都向左移
【答案】A
【详解】A、乙装置有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等,无氧呼吸不消耗O2只产生CO2,故单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率,A错误;
B、甲装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌消耗O2的速率,乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率,故酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖0.5单位,无氧呼吸消耗葡萄糖1.5单位,甲装置有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1∶3,B正确;
C、乳酸菌只进行无氧呼吸产生乳酸,故不消耗O2也不产生CO2,甲、乙装置液滴都不移动,C正确;
D、如果外界温度降低,气体热胀冷缩,乙装置酵母菌无氧呼吸产生CO2比温度下降减小的体积少时,液滴也向左移,D正确。
故选A。
6.(24-25高一上·江苏淮安·期末)关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,下列叙述正确的是( )
A.温度、培养液浓度等属于无关变量,无需控制相同
B.无氧条件下的培养液遇酸性重铬酸钾会出现灰绿色反应
C.可依据澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
【答案】B
【详解】A、温度、培养液浓度等属于无关变量,需保持相同以避免干扰实验结果,A错误;
B、无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应呈灰绿色,B正确;
C、有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,仅凭澄清石灰水变浑浊无法区分呼吸方式,C错误;
D、有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸,消耗等量葡萄糖时释放的总能量不相等,D错误。
故选B。
7.(24-25高一上·河南新乡·期末)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,某同学设置的实验装置如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.培养液中葡萄糖含量越多,实验效果越明显
B.甲组通入了空气,为空白对照组,乙组为实验组
C.乙组中溴麝香草酚蓝溶液变黄所需的时间较短
D.可用酸性重铬酸钾检测D瓶中是否产生了酒精
【答案】D
【详解】A、在D瓶中进行酒精检测时,通常需要将其中的葡萄糖耗尽,因为葡萄糖也会与酒精发生颜色反应,因此培养液中葡萄糖含量越多,并非实验效果越明显,且葡萄糖过多还会引起酵母菌细胞失水,进而影响实验效果,A错误;
B、该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,甲和乙组相互对照,都是实验组,B错误;
C、乙组中溴麝香草酚蓝溶液变黄所需的时间较长,因为无氧呼吸产生的二氧化碳少,C错误;
D、D瓶内酵母菌进行的是无氧呼吸,会产生酒精,酸性重铬酸钾会使酒精呈灰绿色,据此可以检测酒精的存在,D正确。
故选D。
【点睛】
8.(24-25高一上·江西南昌·期末)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸方式实验”的叙述中,正确的是( )
A.主要通过是否通入空气来控制自变量
B.实验容器应装满,以避免氧气影响细胞呼吸
C.可用重铬酸钾溶液检测是否生成CO2
D.可用溴麝香草酚蓝水溶液检测是否生成乙醇
【答案】A
【详解】A、实验中通过是否通入无菌空气控制酵母菌的呼吸方式(有氧或无氧),自变量为氧气的有无,A正确;
B、实验容器装满培养液,酵母菌呼吸过程会产生二氧化碳,会使培养液溢出,故实验容器不能装满,B错误;
C、重铬酸钾在酸性条件下用于检测乙醇,而非CO₂;CO₂检测需用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水,C错误;
D、溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO₂,乙醇需通过酸性重铬酸钾检测,D错误。
故选A。
9.(24-25高一上·四川泸州合江县中学校·期末)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验是对比实验,下列相关说法正确的是( )
A.对比实验中的结果不都是未知的,但仍需要设置不同条件来探究
B.对比实验也要设置一个对照组和若干实验组实现相互对照
C.实验的因变量可以是澄清石灰水是否变浑浊
D.可用橙色的酸性重铬酸钾溶液检测是否生成酒精
【答案】D
【详解】A、对比实验的结果都是未知的,A错误;
B、对比实验无需设置传统对照组,而是实验组相互对照,B错误;
C、澄清石灰水是否变浑浊无法区分两种呼吸方式(均产CO₂),因变量应为澄清石灰水变浑浊的快慢、酒精是否生成,C错误;
D、酸性重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色,D正确。
故选D。
10.(24-25高一上·江西南昌·期末)如图为某同学对探究酵母菌细胞呼吸实验装置的改进,乙瓶中装有正常生长的酵母菌及足量培养液,丙试管中盛有0.1%溴麝香草酚蓝溶液。下列叙述错误的是( )
A.该实验装置可用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响
B.甲、丙的作用分别为除去空气中二氧化碳和检测二氧化碳
C.与打开阀门相比,关闭阀门时丙中发生蓝色变为黄色所需时间更长
D.关闭阀门进行实验,可在丙中加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生
【答案】D
【分析】分析题图:图示为探究酵母菌细胞呼吸的实验装置,打开阀门进行实验,则探究酵母菌的有氧呼吸;若关闭阀门,则探究酵母菌的无氧呼吸。试管装有的溴麝香草酚蓝溶液用于鉴定呼吸作用产生的二氧化碳,无氧呼吸产生的酒精用酸性的重铬酸钾溶液进行鉴定。
【详解】A、恒温水浴锅能够改变温度,因此该实验装置可以用于探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响,A正确;
B、甲中装有质量分数为10%的NaOH溶液,其作用是除去空气中的二氧化碳,丙中装有溴麝香草酚蓝溶液,其作用是检测呼吸作用产生的二氧化碳,B正确;
C、打开阀门进行实验,则探究酵母菌的有氧呼吸;若关闭阀门,则探究酵母菌的无氧呼吸,消耗相同质量的葡萄糖,有氧呼吸释放二氧化碳的速率更快,因此与打开阀门相比,关闭阀门时丙(丙中装有溴麝香草酚蓝溶液,遇二氧化碳时溶液由蓝变绿再变黄)中发生相同的颜色变化所需时间更长,C正确;
D、若关闭阀门,则探究酵母菌的无氧呼吸,无氧呼吸的产物酒精在锥形瓶中产生,因此可从锥形瓶吸取少量发酵液加入试管中,再加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生,D错误。
故选D。
11.(24-25高一下·新疆乌鲁木齐·期末)为探究酵母菌呼吸方式,某同学使用CO2传感器检测酵母菌培养瓶中的CO2量,下图曲线A、B表示在有氧或无氧条件下检测的结果。下列叙述错误的是( )
A.曲线A表示有氧条件下检测的结果
B.曲线B的条件下,酵母菌的呼吸产物还有乳酸
C.相同时间内酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多
D.酵母菌细胞呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝溶液检测
【答案】B
【详解】A、酵母菌有氧呼吸时,1分子葡萄糖彻底氧化分解可产生6分子CO2;无氧呼吸时,1分子葡萄糖仅产生2 分子CO2。因此,相同时间内,有氧呼吸释放的CO2量远多于无氧呼吸,曲线A的CO2量增长更快,应为有氧条件下的结果,A正确;
B、酵母菌是兼性厌氧菌,无氧呼吸的产物是酒精和CO2,而非乳酸(乳酸是乳酸菌等生物无氧呼吸的产物),曲线B的CO2量增长慢,应为无氧条件,但产物中不会有乳酸,B错误;
C、有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解,释放大量能量,无氧呼吸仅进行不彻底分解,释放少量能量,因此,相同时间内有氧呼吸产生的能量更多,C正确;
D、溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会由蓝变绿再变黄,可用于检测CO2的产生,是细胞呼吸实验中常用的检测试剂,D正确。
故选B。
12.(24-25高一下·广东江门·期末)为探究酵母菌细胞呼吸方式,某兴趣小组准备了如图中的实验装置,装置组合正确的是( )
注:箭头表示气流方向
A.⑤→⑧→⑦和⑥→③
B.⑤→⑧→③和④→⑦
C.⑧→⑤→③和⑥→③
D.⑧→①→③和②→③
【答案】D
【详解】酵母菌属于异养兼性厌氧型生物,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时,先用NaOH去除空气中的CO2,再将空气通入酵母菌培养液,最后连接澄清石灰水检测CO2的生成,通气体的管子要注意应该长进短出,装置组合是⑧一①一③;无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连,装酵母菌溶液的瓶子不能太满,以免溢出,装置组合是②一③,D正确,ABC错误。
故选D。
13.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.0~6h,酵母菌呼吸分解葡萄糖释放的能量大部分用以合成ATP
B.7h时,酵母菌细胞内产生CO2的场所是细胞溶胶
C.0~10h,容器内气压一直增大
D.反应结束后,可用酸性重铬酸钾溶液来检测厌氧呼吸产生的酒精
【答案】D
【分析】本题围绕酵母菌的需氧呼吸与厌氧呼吸,考查呼吸作用的能量去向、产物场所、气压变化及酒精检测,需结合呼吸过程和曲线变化分析。
【详解】A、细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少部分用于合成 ATP,A错误;
B、7h 时,需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行。需氧呼吸产生CO2的场所是线粒体,厌氧呼吸在细胞溶胶,故产生CO2的场所有线粒体和细胞溶胶,B错误;
C、0~6h(需氧呼吸为主 ),消耗O2和产生CO2量相等,气压不变;6h 后厌氧呼吸增强,产生CO2多于消耗O2,气压增大,C错误;
D、厌氧呼吸产生的酒精,可用酸性重铬酸钾检测(橙色→灰绿色 ),D正确。
故选D。
14.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)某同学利用如图所示装置用于探究酵母菌的细胞呼吸方式,下列叙述正确的是( )
A.实验开始时向甲瓶中加入酸性重铬酸钾以检测乙醇的生成
B.乙试管中澄清石灰水变浑浊可确定酵母菌只进行厌氧呼吸
C.温度计示数上升是因为葡萄糖中的能量大部分转换成热能
D.增加甲瓶中初始酵母菌的数量并不能提高乙醇的最大产量
【答案】D
【分析】本题围绕探究酵母菌细胞呼吸方式的实验展开,装置中甲瓶模拟细胞呼吸环境,乙瓶检测,需结合细胞呼吸的类型、产物及能量变化分析选项 。
【详解】A、酸性重铬酸钾检测乙醇,需取甲瓶中培养液(实验一段时间后,酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇 ) ,实验开始时酵母菌未产生乙醇(或产生极少 ),无法检测,A错误 ;
B、乙试管澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳产生,但酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳 ,无法确定只进行无氧呼吸,B错误 ;
C、图示用石蜡油封,表示是酵母菌进行无氧呼吸,无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存于乙醇,而不是以热能散失,C错误;
D、乙醇最大产量由葡萄糖总量决定(底物量有限 ),增加酵母菌数量可加快反应速率,但不能提高底物总量,故乙醇最大产量不变,D正确。
故选D。
15.(24-25高一下·黑龙江黑河龙西北名校联盟·期末)为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图a~f所示的装置,下列判断不合理的是( )
A.若探究有氧呼吸,需连接装置e→c→d,可以给装置e间歇性通入空气,创造有氧环境
B.若探究无氧呼吸,应将装置f放置一段时间后,再连接f→d,以将锥形瓶上方的氧气耗尽,创造无氧环境
C.可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.将一瓶含有酵母菌的培养液随机等分为两份,置于装置a、b内,假设两装置内氧气浓度相等,若a装置液滴左移,b装置液滴右移,说明在该氧气浓度下,酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
【答案】C
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧真菌,在有氧和无氧条件下均可以进行细胞呼吸。在氧气充足的条件下,酵母菌进行有氧呼吸,消耗的氧气量等于产生的二氧化碳。在无氧条件下,进行无氧呼吸,葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。
2、根据题意和图示分析可知:酵母菌进行有氧呼吸消耗氧气,产生二氧化碳;进行无氧呼吸不消耗氧气,但仍产生二氧化碳;a中的氢氧化钠可以吸收二氧化碳,所以a中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气量;b中蒸馏水不吸收氧气和不吸收二氧化碳,所以b中液滴移动的距离代表酵母菌呼吸作用释放二氧化碳量与吸收氧气量的差值。
【详解】A、若探究有氧呼吸,需连接装置e→c→d,给装置e通空气,其中e中10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,c中澄清石灰水用于检测有氧呼吸产生的CO2,这样可以创造有氧环境,A正确;
B、若探究无氧呼吸,应将装置f放置一段时间后,再连接f→d,目的是消耗锥形瓶上方的氧气,创造无氧环境,B正确;
C、溴麝香草酚蓝溶液可用于检测CO2,溶液由蓝变绿再变黄,但是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以不能根据该溶液的颜色变化判断酵母菌的细胞呼吸方式,C错误;
D、将一瓶含有酵母菌的培养液随机等分为两份,置于装置a、b内,假设两装置内氧气浓度相等,若a装置液滴左移,说明酵母菌进行了有氧呼吸,消耗了氧气;b装置液滴右移,说明酵母菌进行了无氧呼吸,产生了CO2,所以在该氧气浓度下,酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,D正确。
故选C。
16.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)有一位同学知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精,但不清楚这一过程的条件;另一位同学知道酵母菌的细胞呼吸会产生CO2,但是不知道不同条件下产生的CO2是否一样多。下图为这两位同学合作设计的“探究酵母菌呼吸方式”装置示意图,相关叙述正确的是( )
A.本实验装置甲和乙都是实验组,没有对照,无法得出结论
B.装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的细菌,防止干扰实验
C.装置乙d瓶中加入酵母菌培养液放置一段时间后再与e瓶相连接
D.可以在b瓶和d瓶中加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液检测酒精的产生
【答案】C
【分析】1、根据题意和图示分析可知:装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式,其中a瓶中的质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳;b瓶是酵母菌的培养液;c瓶是澄清石灰水,目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式,d瓶是酵母菌的培养液,e瓶是澄清石灰水,目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
2、检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【详解】A、本实验装置甲和乙是相互对照,可以得出结论,A错误;
B、据图可知,装置甲是有氧条件下的实验装置,装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的二氧化碳,以防干扰实验结果,B错误;
C、装置乙是探究酵母菌的无氧呼吸装置,为了防止氧气对实验结果的干扰,d瓶中加入酵母菌培养液后应放置一段时间,消耗掉瓶中的氧气后再与e瓶相连接,C正确;
D、不能直接向b瓶或d瓶中加反应试剂,应该取样检测,D错误。
故选C。
二、多选题
17.(24-25高一上·河北邯郸·期末)某生物小组利用改进后的装置(部分如下图所示)进行酵母菌细胞呼吸方式的探究实验,CO2传感器可实时显示装置中CO2含量的变化。下列叙述错误的是( )
A.有氧组A处通入空气,无氧组放置一段时间再连接CO2传感器
B.反应进行相同时间,有氧组测得的CO2数据增加值大于无氧组
C.用酸性重铬酸钾检测反应彻底的培养液,两组均显灰绿色
D.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸各阶段的产物均不相同
【答案】CD
【详解】A、有氧组A处通入空气,无氧组放置一段时间将氧气消耗完后,再连接CO2传感器,A正确;
B、反应进行相同时间,有氧组测得的CO2数据增加值大于无氧组,因为酵母菌消耗等量葡萄糖时,有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2多,B正确;
C、因葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,选项提及了用酸性重铬酸钾检测反应彻底的培养液即排除了葡萄糖存在这一因素。只有无氧组有酒精生成,橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色,由此只有无氧组显灰绿色,C错误;
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物完全相同,D错误。
故选CD。
18.(24-25高一上·江苏南通·期末)某同学用下图装置探究酵母细胞的呼吸方式,相关叙述正确的是( )
A.有氧呼吸组连接橡皮球(或气泵),让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶
B.无氧呼吸组酵母菌培养液应封口放置一段时间再连接,以消耗瓶中原有的CO₂
C.若B、C瓶中装有澄清的石灰水,可根据其混浊程度来检测CO₂的产生情况
D.检测酒精的产生,只需取无氧呼吸组的酵母菌培养液滤液滴加酸性重铬酸钾
【答案】ACD
【详解】A、有氧呼吸需要氧气参与,连接橡皮球(或气泵)让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶,能为酵母菌提供氧气,且第一个锥形瓶中的NaOH溶液可除去空气中的CO2,防止其干扰实验结果,A正确;
B、无氧呼吸组酵母菌培养液应封口放置一段时间再连接,目的是消耗瓶中原有的O2,而不是CO2,B错误;
C、CO2能使澄清石灰水变混浊,有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸多,所以可根据B、C瓶中澄清石灰水的混浊程度来检测CO2的产生情况,C正确;
D、检测酒精的产生,取无氧呼吸组的酵母菌培养液滤液滴加酸性重铬酸钾,若溶液由橙色变成灰绿色,说明有酒精产生,D正确。
故选ACD。
19.(24-25高一下·江苏南通·期末)为探究酵母菌无氧呼吸的产物,某学生利用三支注射器、三通阀(可以控制注射器连通情况)设计了如图装置。主要操作流程如下:
a.控制三通阀将③与①、②相互隔离;
b.控制三通阀连通②和③,将③中气体推入②;
c.控制三通阀连通①和③,将③中培养液推入①。
相关叙述正确的是( )
A.在a操作前,需保证③中培养液上方无空隙
B.经b操作后,②中的溶液由透明变成浑浊
C.经c操作后,①中溶液颜色由橙色变成灰绿色
D.③选择不含酵母菌的培养液重复上述实验,①、②均不出现类似现象
【答案】ABC
【详解】A、要探究酵母菌的无氧呼吸,应该保证无氧环境,在a操作前,需保证③中培养液上方无空隙,保证无氧环境,A正确;
B、酵母菌无氧呼吸产生CO2,经b操作后,CO2会使澄清石灰水变浑浊,B正确;
C、酵母菌无氧呼吸会产生酒精,经c操作后,酒精会使澄清石灰水由橙色变为灰绿色,C正确;
D、③选择不含酵母菌的培养液重复上述实验,则不会产生酒精和CO2,但空气中也含有CO2,所以②中的澄清石灰水变浑浊,会出现类似现象,D错误。
故选ABC。
20.(24-25高一上·湖南常德优质高中学校联盟·期末)下图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.甲为对照组、乙为实验组,起相互对照作用
B.C瓶中澄清的石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液来代替
C.D瓶上层空气中CO2会对实验结果造成影响,故需放置一段时间后再连通E
D.检测酒精的产生时,一定要让B、D中葡萄糖消耗完再加酸性重铬酸钾溶液
【答案】AC
【分析】根据题意和图示分析可知:装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式,装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式。CO2能使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【详解】A、该实验为对比实验,甲和乙都是实验组,进行相互对照,A错误;
B、溴麝香草酚蓝溶液遇二氧化碳会由蓝变绿再变黄,可用来检测二氧化碳,C瓶中澄清的石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液来代替,B正确;
C、D瓶封口后酵母菌会通过有氧呼吸消耗瓶内残留的氧气,形成无氧环境,若直接连通E瓶(通常含澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液),残留氧气可能干扰实验结果,导致检测到的CO2来源无法准确区分是有氧呼吸还是无氧呼吸,因此D瓶需放置一段时间后再连通E不是因为上层空气中CO2会对实验结果造成的影响,C错误;
D、葡萄糖本身具有还原性,能与酸性重铬酸钾反应生成灰绿色产物,若检测前未确认葡萄糖已耗尽,实验中观察到的灰绿色可能由葡萄糖残留而非酒精产生导致,因此一定要让B、D中葡萄糖消耗完再加酸性重铬酸钾溶液,D正确。
故选AC。
21.(24-25高一上·江西抚州·期末)为探究酵母菌细胞的呼吸方式,某同学设计了如图三个装置,下列相关叙述正确的是( )
A.b装置中的溶液遇CO2的颜色变化为由黄变绿再变蓝
B.若要探究酵母菌的有氧呼吸,则需将装置从左至右按c、a、b顺序连接
C.若要探究酵母菌的无氧呼吸,则直接将a、b装置连接起来即可
D.经过短时间培养,a装置中加入酸性重铬酸钾溶液有可能观察到颜色变化
【答案】BD
【分析】酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,可以用重铬酸钾溶液检测是否有酒精产生,若有酒精产生,则该溶液会由橙色变为灰绿色;可以用澄清石灰水和溴麝香草酚蓝溶液检测是否有CO2产生。
【详解】A、b装置中的溴麝香草酚蓝溶液遇CO2的颜色变化为由蓝变绿再变黄,而不是由黄变绿再变蓝,A错误;
B、若要探究酵母菌的有氧呼吸,则需要将装置按c、a、b顺序连接,其中装置c中的NaOH溶液可除去空气中的CO2,酵母菌在装置a中进行有氧呼吸,装置b中溴麝香草酚蓝溶液用于检测有氧呼吸产物CO2,B正确;
C、若要探究酵母菌的无氧呼吸,不能直接用a装置,需要隔绝外界空气,C错误;
D、经过短时间培养,a装置中葡萄糖还未耗尽,加入酸性重铬酸钾后,葡萄糖会与之反应发生颜色变化,D正确。
故选BD。
22.(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)为探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和用具按下图安装好,以下关于该实验的叙述,不正确的是( )
A.c瓶和e瓶中的澄清石灰水也可以替换成溴麝香草酚蓝溶液
B.该同学设计了甲、乙两种条件的对比实验,其中乙作为对照组
C.装置乙的d瓶中加入酵母菌培养液后应立即与e瓶相连接
D.d瓶中加入酸性重铬酸钾后观察到溶液变成灰绿色,则说明d瓶一定产生了酒精
【答案】BCD
【分析】分析题图:图中甲组探究的是有氧呼吸,乙组探究的是无氧呼吸。该实验的实验原理:(1)酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。(2)CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色。
【详解】A、c瓶和e瓶中的澄清石灰水检测二氧化碳,也可以替换成溴麝香草酚蓝溶液,A正确;
B、该同学设计了甲、乙两种条件的对比实验,两组都属于实验组,B错误;
C、装置乙的d瓶中加入酵母菌培养液后,需要静置一会儿,让酵母菌消耗完里面的空气,再与e瓶相连接,C错误;
D、d瓶中加入酸性重铬酸钾后观察到溶液变成灰绿色,不一定产生了酒精,因为葡萄糖也可以与酸性重铬酸钾反应生成灰绿色,D错误。
故选BCD。
三、解答题
23.(24-25高一上·山东菏泽·期末)下面是用于探究酵母菌细胞呼吸方式的备选装置。
注:箭头表示气流方向
(1)根据实验目的选择装置,并将装置排序(同一装置数量不限,用箭头和图中序号填空):
①探究酵母菌有氧呼吸方式的装置: ;
②探究酵母菌无氧呼吸方式的装置: 。
(2)该实验的自变量是有无氧气,创设有氧条件的操作是:用橡皮球(或气泵)充气;创设无氧条件的操作是: 。
(3)该实验的因变量是有无酒精产生和 ,检测酒精的原理是 。
(4)该实验 (填“有”或“没有”)实验组和对照组之分,理由是 。
【答案】(1) ⑧→①→③ ②→③
(2)装有酵母菌培养液的锥形瓶应封口放置一段时间
(3) 单位时间内产生CO2的多少 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,变成灰绿色
(4) 没有 该实验为对比实验,无对照组和实验组之分
【分析】1、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NADH,同时释放出少量的能量;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和NADH,同时释放出少量的能量;第三个阶段,前两个阶段产生的NADH,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。
2、无氧呼的过程,可分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,第二阶段是丙酮酸和NADH反应,生成乳酸或酒精和二氧化碳。
【详解】(1)①探究酵母菌有氧呼吸方式的装置:需要先通入空气,空气中的CO2会对实验结果造成干扰,所以要先通过10%的NaOH溶液除去CO2,即装置⑧,然后将空气通入酵母菌培养液,即装置①,酵母菌有氧呼吸会产生CO2,可以用澄清石灰水检测,即装置③,所以排序为⑧→①→③;
②探究酵母菌无氧呼吸方式的装置:需要创造无氧环境,先将酵母菌培养液密闭处理一段时间后,消耗完装置中的O2,即装置②,酵母菌无氧呼吸会产生CO2,可以用澄清石灰水检测,即装置③,所以排序为②→③。
(2)创设无氧条件的操作是:装有酵母菌培养液的锥形瓶应封口放置一段时间,消耗完装置中的O2,创造无氧环境。
(3)该实验的因变量是有无酒精产生和单位时间内产生CO2的多少,检测酒精的原理是:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,变成灰绿色。
(4)该实验为对比实验,理由是:该实验没有实验组和对照组之分,是探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式,两种条件下的实验都是实验组,相互对比。
24.(24-25高一上·广东茂名电白区·期末)某小组同学利用如图装置探究酵母菌在不同温度下的发酵实验,取200mL不同温度的无菌水倒入培养瓶,然后加入15g葡萄糖及5g干酵母,混匀后放在相应温度下水浴保温,实验进行20min,观察现象如下表。回答下列问题:
组别
处理方法
实验现象
1
冰水(0℃)
没有气泡产生
2
凉水(10℃)
只能看到少量气泡
3
温水(30℃)
产生气泡,由慢到快,由少到多
4
热水(55℃)
始终没有气泡产生
(1)分析表格中的实验现象,其根本原因是温度影响了 ,从该实验不能得到酵母菌发酵的 温度。
(2)实验组3的装置中最初液滴未移动,在15min后液滴缓慢向 (填“左”或“右”)移动,整个过程细胞中产生使液滴移动的气体的场所有 。
(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同,但原理不同,老师建议他进行实验验证,请简要写出实验思路: 。若 ,则证明他的观点是正确的。
【答案】(1) 酵母菌细胞内酶的活性 最适
(2) 右 线粒体基质和细胞质基质
(3) 将实验组1和实验组4放在30℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况 实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生
【分析】根据题意和图表分析可知:不同温度处理后,实验现象不同,冰水(0℃)和热水(55℃)条件下,没有气泡产生,说明酵母菌呼吸几乎停止,而凉水(10℃)处理时只能看到少量气泡,温水(30℃)处理时产生气泡,由慢到快,由少到多,说明在温水条件下,酵母菌呼吸强度较高。
【详解】(1)温度影响酵母细胞内酶的活性,进而影响无氧呼吸强度;从表中数据判断,该实验中30℃时气体产生量最快、最多,但不能确定酵母菌发酵的最适温度。
(2)实验3的装置中最初液滴未移动,说明进行有氧呼吸,氧气消耗量等于二氧化碳产生量;在15min后液滴缓慢向右移动,酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,整个过程细胞中产生二氧化碳的场所有线粒体基质和细胞质基质。
(3)实验组1中低温致使酶活性较低,空间结构不变,实验组4中酶在高温下变性失活;验证该假设可将实验组1和实验组4放在30℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况;若实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生,则证明假设正确。
地 城
考点02
有氧呼吸和无氧呼吸过程
一、单选题
1.(24-25高一上·江西赣州·期末)2024年12月15日,赣州马拉松在长征广场起跑。下列有关运动员在长跑过程中体内发生的生理变化的叙述,正确的是( )
A.细胞呼吸中产生的CO2均来自于线粒体基质
B.线粒体内的葡萄糖氧化分解速率会加快
C.体内ATP的水解速率大于ATP的合成速率
D.发生肌肉抽搐可能与血液中Ca2+含量较高有关
【答案】A
【详解】A、运动员细胞呼吸产生的CO₂仅来自有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解),该阶段在线粒体基质中进行,A正确;
B、葡萄糖的分解发生在细胞质基质中,丙酮酸进入线粒体后才被进一步分解,B错误;
C、剧烈运动时ATP水解和合成速率均加快,但两者速率相等,C错误;
D、肌肉抽搐由血钙(Ca²⁺)含量过低引起,D错误。
故选A。
2.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)时隔一百年,奥运会再次回到巴黎。奥运会是全世界人民的体育盛宴,比赛中运动员的骨骼肌利用氧气的能力是决定比赛成绩的关键。若以葡萄糖作为细胞呼吸的唯一底物,下列叙述正确的是( )
A.在比赛过程中,骨骼肌细胞内的葡萄糖在线粒体中分解产生CO2和H2O等物质
B.在比赛过程中,骨骼肌细胞产生的CO2量大于消耗的O2量
C.在剧烈运动过程中,骨骼肌细胞产生乳酸等物质,赛后可能导致肌肉酸痛
D.在比赛过程中,骨骼肌细胞中的ATP含量明显减少
【答案】C
【详解】A、葡萄糖不能进入线粒体,葡萄糖的分解发生在细胞质基质中,线粒体中分解的是丙酮酸和水,A错误;
B、骨骼肌细胞若进行有氧呼吸,CO₂产生量等于O₂消耗量;若同时进行无氧呼吸,无氧呼吸不产生CO₂,因此CO₂总量仍等于O₂消耗量,B错误;
C、剧烈运动时,骨骼肌细胞因氧气不足进行无氧呼吸产生乳酸,积累后可能导致肌肉酸痛,C正确;
D、ATP在细胞内的含量极少,但通过快速合成与分解维持动态平衡,比赛过程中ATP含量不会明显减少,D错误。
故选C。
3.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)下图为某突变型酵母菌的细胞呼吸过程示意图(其它生理活动及对ATP的需求与野生型酵母菌基本相同),①②代表细胞呼吸的不同阶段。将适量突变型和野生型酵母菌悬液分别与葡萄糖溶液混合后,各自装入培养瓶中密闭培养。下列关于突变型酵母菌的叙述,正确的是( )
A.阶段①产生的ATP比阶段②产生的少
B.有氧条件下①产生的[H]可与O2结合
C.将在细胞质基质中显著积累丙酮酸
D.对葡萄糖的消耗较野生型酵母菌多
【答案】D
【详解】A、由图可知:突变型酵母菌只能进行无氧呼吸,阶段①表示细胞呼吸第一阶段,产生少量能量,阶段②表示无氧呼吸第二阶段,不产生能量,故阶段①产生的ATP比阶段②产生的多,A错误;
B、突变型酵母菌只能进行无氧呼吸,所以在有氧条件下,①(细胞呼吸第一阶段)产生的[H]不能与O2结合,B错误;
C、由图可知,突变型酵母菌在细胞质基质中进行的细胞呼吸第一阶段产生丙酮酸,丙酮酸能够进一步生成乙醇,因此在细胞质基质中不会显著积累丙酮酸,C错误;
D、突变型酵母菌只能进行无氧呼吸,在产生相同能量的情况下,无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多,而野生型酵母菌可以进行有氧呼吸,故突变型酵母菌对葡萄糖的消耗较野生型酵母菌多,D正确。
故选D。
4.(24-25高一上·河南驻马店·期末)酵母菌是一种兼性厌氧菌,工业上可以利用酵母菌的无氧呼吸生产葡萄酒,也可以利用酵母菌的有氧呼吸大量繁殖,生产饲料添加剂。下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸第二阶段比第一阶段产生的ATP多
B.可以用酸性重铬酸钾检测酒精,溶液颜色由橙色变成灰绿色
C.酵母菌进行无氧呼吸时葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
D.酵母菌有氧呼吸第一阶段消耗H2O,第三阶段产生H2O
【答案】B
【详解】A、酵母菌无氧呼吸第一阶段产生ATP,第二阶段不产生ATP,A错误;
B、检测酒精需在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应后颜色由橙色变为灰绿色,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸时葡萄糖的能量大部分未被释放,仍储存在酒精中,仅少量转化为ATP和热能,C错误;
D、有氧呼吸第一阶段不消耗H2O,第二阶段(线粒体基质)消耗H2O,第三阶段(线粒体内膜)产生H2O,D错误。
故选B。
5.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)“自动酿酒综合征”是肠道微生物紊乱引起的疾病,患者消化道内微生物发酵产生的酒精能致其酒醉。患者即便滴酒不沾,但进食富含碳水化合物的食物后,也会像醉酒一样。下列相关叙述错误的是( )
A.人体的胃肠等黏膜上皮细胞无氧呼吸产生酒精和CO2
B.微生物发酵进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中
C.自动酿酒综合征患者肠道内产酒精微生物比例较高
D.适当减少摄入糖类等高碳水化合物,可在一定程度上缓解病情
【答案】A
【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,而酒精和CO2是某些植物细胞或酵母菌无氧呼吸的产物,A错误;
B、微生物无氧呼吸时,葡萄糖分解不彻底,大部分能量仍储存在酒精中,B正确;
C、患者肠道微生物紊乱导致产酒精的微生物大量繁殖,比例升高,C正确;
D、因为这些碳水化合物是肠道微生物发酵的“原料”,减少摄入可以减少酒精的产生,从而减轻或避免“酒醉”症状。所以,控制饮食、减少高糖高碳水食物的摄入是一种有效的辅助治疗手段,D正确。
故选A。
6.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织,褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用,但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时( )
A.细胞中葡萄糖不能氧化分解 B.只在细胞质基质中进行无氧呼吸
C.细胞中会积累大量ATP备用 D.生物体可大量散热维持体温恒定
【答案】D
【详解】A、由题意可知,当蛋白质U发挥作用时抑制呼吸过程中ADP 转化为ATP,但葡萄糖在细胞质基质中被氧化分解,释放一定的能量,A错误;
B、有氧呼吸的第一阶段的反应也是在细胞质基质中发生的,B错误;
C、当蛋白质U发挥作用时抑制呼吸过程中ADP 转化为ATP,细胞中不会积累大量的ATP,实际上细胞中ATP的含量很少,C错误;
D、当蛋白质U发挥作用时,线粒体内膜上ATP的合成速率下降,代谢反应释放的能量转化为热能的比例增加,维持体温,D正确。
故选D。
7.(24-25高一上·广东深圳多校·期末)无氧呼吸是植物潜在的代谢功能,可被视为植物对低氧环境的一种适应性生理机能。植物无氧呼吸类型主要受无氧呼吸相关酶活性的影响。下列关于植物体无氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量都以热能形式散失
B.同一种植物的所有细胞都只能进行一种类型的无氧呼吸
C.从发展的观点来看,植物的无氧呼吸是由有氧呼吸进化而来的
D.植物可通过调控一系列相关酶活性的变化来驱动无氧呼吸的发生
【答案】D
【分析】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、无氧呼吸中,葡萄糖分解不彻底,大部分能量仍储存在酒精或乳酸等产物中,仅少量能量以热能形式散失或转化为ATP,因此“大部分能量以热能散失”的说法错误,A错误;
B、同一种植物的不同细胞可能进行不同类型的无氧呼吸,比如甜菜块根的无氧呼吸产物是乳酸,而叶片无氧呼吸产物时酒精,B错误;
C、从进化角度看,原始地球环境缺氧,早期生物仅进行无氧呼吸,有氧呼吸是在光合作用产生氧气后逐渐进化形成的,因此无氧呼吸早于有氧呼吸,C错误;
D、无氧呼吸的发生依赖特定酶的催化,植物可通过调控相关酶(如丙酮酸脱羧酶、乳酸脱氢酶)的活性来适应低氧环境,驱动无氧呼吸过程,D正确。
故选D。
8.(24-25高一上·山西吕梁·期末)下图表示细胞呼吸的相关生理过程,Ⅰ~Ⅴ表示过程,M、P代表物质,下列有关叙述正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅳ产生的[H]为NADH
B.植物无氧呼吸的产物均为P和CO2
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
D.Ⅲ、Ⅴ为无氧呼吸的第二阶段,这两个阶段的反应场所和酶均相同
【答案】A
【分析】由图可知,Ⅰ表示呼吸作用的第一阶段,Ⅱ表示有氧呼吸的第三阶段,Ⅲ表示无氧呼吸第二阶段,Ⅳ表示有氧呼吸第二阶段,Ⅴ表示无氧呼吸的第二阶段。
【详解】A、Ⅰ表示呼吸作用的第一阶段,Ⅳ表示有氧呼吸第二阶段,两个阶段产生的[H]为NADH,A正确;
B、植物无氧呼吸的产物可能是P即酒精和CO2,也可能是乳酸,B错误;
C、Ⅰ表示呼吸作用的第一阶段,场所是细胞质基质,Ⅱ表示有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜,Ⅲ表示无氧呼吸第二阶段,场所是细胞质基质,C错误;
D、Ⅲ和Ⅴ均表示无氧呼吸第二阶段,都发生在细胞质基质中,但需要的酶不同,D错误。
故选A。
9.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程,下列有关叙述错误的是( )
A.物质①②依次是H2O和O2
B.图中所示过程在有光无光条件下都能进行
C.用18O标记葡萄糖,则产物水中会很快检测到18O
D.真核细胞中,物质②参与该反应过程的场所是线粒体内膜
【答案】C
【分析】由图可知:葡萄糖分解为丙酮酸,为有氧呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行;丙酮酸产生二氧化碳和[H],此为有氧呼吸的第二阶段,在线粒体基质进行;有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜进行,前两个阶段产生的[H]会和氧气反应生成水。
【详解】A、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],物质①是H2O;有氧呼吸第三阶段氧气和[H]反应生成水,物质②是O2,A正确;
B、图示过程表示有氧呼吸,与光照条件无关,即有光无光均可进行,B正确;
C、产物水是氧气与[H]反应的产物,用18O标记葡萄糖,则产物水中不会检测到放射性,C错误;
D、真核细胞中,过程②是有氧呼吸第三阶段,有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,D正确。
故选C。
10.(24-25高一上·江苏苏州·期末)人体的力量主要来源于肌肉,如图为肌肉细胞需氧呼吸过程示意图。
下列叙述正确的是( )
A.物质乙能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
B.a阶段中葡萄糖中的能量大多数以热能的形式散失
C.b阶段发生在线粒体基质,该阶段释放的能量最多
D.c阶段中[H]经电子传递链传递的同时消耗大量的水
【答案】A
【详解】A、b为有氧呼吸第二阶段,物质乙为CO2,能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,A正确;
B、a为有氧呼吸第一阶段,葡萄糖中的能量大多数保留在丙酮酸中,只有少量以热能的形式散失,B错误;
C、b为有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质,该阶段释放的能量少,释放能量最多的是有氧呼吸第三阶段,C错误;
D、c为有氧呼吸第三阶段,[H]经电子传递链传递的同时生成大量的水,D错误。
故选A。
11.(24-25高一上·江苏苏州·期末)人在进行剧烈运动时,骨骼肌会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。下列说法正确的是( )
A.氧化型辅酶Ⅰ作为反应物参与有氧呼吸第三阶段的反应
B.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行
C.剧烈运动时,骨骼肌细胞吸收O2的分子数比释放CO2的少
D.骨骼肌无氧呼吸过程中,释放的能量大部分以热能形式散失
【答案】D
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中,有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸,发生在细胞中基质中。
【详解】A、有氧呼吸第三阶段中,还原型辅酶Ⅰ(NADH)被氧化生成水,而非氧化型辅酶Ⅰ作为反应物,A错误;
B、有氧呼吸的第一阶段(糖酵解)在细胞质基质中进行,后两阶段在线粒体中进行,并非全部在线粒体,B错误;
C、剧烈运动时,骨骼肌细胞通过有氧呼吸消耗的O₂与产生的CO₂分子数相等(均为6mol/葡萄糖),而无氧呼吸不产生CO₂。因此,O₂吸收量与CO₂释放量相等,C错误;
D、无氧呼吸释放的能量中,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中(与有氧呼吸类似),D正确。
故选D。
12.(24-25高一上·江苏常州·期末)图示有氧呼吸的化学反应式,下列相关叙述错误的是( )
A.C6H12O6中的碳元素在产物CO2中出现
B.原料H2O中的氧元素在产物CO2中出现
C.O2中的氧元素将在产物H2O中出现
D.产物H2O中的氢元素来自于C6H12O6
【答案】D
【详解】A、葡萄糖()中的碳元素在第二阶段(丙酮酸分解)和第三阶段(柠檬酸循环)中转移到CO2中,A正确;
B、原料H₂O中的氧元素在第二阶段参与丙酮酸分解,最终进入CO₂,B正确;
C、O₂中的氧元素在第三阶段(电子传递链)与[H]结合生成H₂O,C正确;
D、产物H₂O中的氢元素来自葡萄糖(第一阶段分解)和原料H₂O(第二阶段分解),D错误。
故选D。
13.(24-25高一上·云南红河州文山·期末)番茄红素是一种脂溶性天然色素,主要存在于茄科植物番茄的成熟果实中。如图表示番茄细胞合成番茄红素等代谢过程,图中柠檬酸循环即为有氧呼吸第二阶段。下列相关叙述正确的是( )
A.物质X为丙酮酸,需进入线粒体才能参与细胞代谢
B.线粒体基质中进行的柠檬酸循环需要氧气直接参与
C.葡萄糖彻底氧化分解释放的能量,大部分储存在ATP中
D.细胞呼吸的中间产物可用于合成细胞内其他的物质
【答案】D
【详解】A、物质X为丙酮酸,丙酮酸可以在细胞质基质中参与无氧呼吸的第二阶段,并非一定进入线粒体才能参与细胞代谢,A错误;
B、线粒体基质中进行的柠檬酸循环(即有氧呼吸第二阶段)不需要氧气直接参与,氧气直接参与的是有氧呼吸第三阶段,B错误;
C、葡萄糖彻底氧化分解释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,C错误;
D、由图可知,细胞呼吸产生的中间产物可以用于合成番茄红素、甘油三酯等细胞内其他物质,D正确。
故选D。
14.(24-25高一上·四川眉山·期末)泡菜制作过程中发挥主要作用的是乳酸菌,酿酒过程中发挥主要作用的是酵母菌。下图是酒精发酵过程和乳酸发酵过程简图,据图分析,下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖→丙酮酸是无氧呼吸经历的阶段而有氧呼吸无该阶段
B.葡萄糖→丙酮酸及丙酮酸→乙醇(乳酸)的过程中都能生成ATP
C.图示过程中产生的NADH和光反应产生的NADPH都是氧化剂
D.酵母菌和乳酸菌所含酶种类的不同导致各自发酵的产物不同
【答案】D
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,都是“葡萄糖→丙酮酸”(场所为细胞质基质),A错误;
B、葡萄糖→丙酮酸:是细胞呼吸第一阶段,该过程能生成少量ATP。 丙酮酸→乙醇(或乳酸):是无氧呼吸第二阶段,此阶段没有能量释放(不生成ATP),能量储存在酒精或乳酸中,B错误;
C、图示中NADH是细胞呼吸过程的中间产物,作为还原剂参与后续反应(被氧化释放能量); 光反应产生的NADPH是光合作用的中间产物,作为还原剂参与暗反应(还原C₃化合物),C错误;
D、酶具有专一性(一种酶催化一种或一类反应)。酵母菌能进行酒精发酵,是因为其含有“丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶”等;乳酸菌能进行乳酸发酵,是因为其含有“乳酸脱氢酶”等。酶种类的差异直接导致发酵产物不同,D正确。
故选D。
15.(24-25高一上·江苏常州·期末)下表为不同O2浓度下酵母菌细胞呼吸产生酒精和CO2的量,相关叙述正确的是( )
O2浓度
a
b
c
d
产生CO2量
9mol
12.5mol
15mol
30
产生酒精量
9mol
6.5mol
6mol
0mol
A.O2浓度为a时,酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.O2浓度为b时,酵母菌不进行有氧呼吸只进行无氧呼吸
C.O2浓度为c时,有50%的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸
D.O2浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸
【答案】D
【详解】A、O₂浓度为a时,产生CO₂量与酒精量均为9mol,此时只进行无氧呼吸,A错误;
B、O₂浓度为b时,CO₂量为12.5mol,酒精量为6.5mol,产生的CO₂多余产生的酒精量,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,B错误;
C、O₂浓度为c时,酒精量为6mol,对应无氧呼吸消耗3mol葡萄糖,无氧呼吸产生的二氧化碳为6mol,故有氧呼吸产生的CO₂为15-6=9mol,对应1.5mol葡萄糖。总葡萄糖消耗为4.5mol,无氧呼吸占比为3/4.5≈66.7%,C错误;
D、O₂浓度为d时,酒精量为0mol,说明酵母菌只进行有氧呼吸,D正确。
故选D。
16.(24-25高一上·江苏苏州·期末)植物可通过改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。下图是某植物的根细胞在无氧条件下,呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势。下列叙述正确的是( )
A.a点之前,植物根细胞通过无氧呼吸产生酒精
B.a-b阶段,根细胞释放的CO2主要来自线粒体
C.无氧呼吸第二阶段可释放少量能量、合成少量ATP
D.改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累
【答案】D
【详解】A、O~a段,根细胞不产生二氧化碳,说明根细胞进行无氧呼吸产生乳酸,A错误;
B、a~b段,根细胞进行无氧呼吸产生酒精和CO2,无氧呼吸的CO2是在细胞质基质中产生的,B错误;
C、无氧呼吸第二阶段不产生能量,C错误;
D、无氧呼吸产生的乳酸、酒精积累过多均会毒害细胞,改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累,D正确。
故选D。
二、多选题
17.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)为研究细胞呼吸的场所及产物,某兴趣小组做了以下实验:将酵母菌培养液进行离心处理,把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理,按照下表进行实验。下列分析正确的是( )
组别
酵母菌不同的处理部分
培养条件
①号试管
只含有酵母菌细胞质基质的上清液
在有氧条件下,滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液,在25℃条件下充分反应一段时间后,测定培养液中各种成分的含量
②号试管
只含有酵母菌细胞器的沉淀物
③号试管
未离心处理过的酵母菌培养液
A.①号试管葡萄糖含量显著减少,并产生CO2
B.②号试管加入斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀
C.③号试管产生的气体能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
D.通过上述实验,说明酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸
【答案】BC
【详解】A、①号试管只含细胞质基质,在有氧条件下,葡萄糖在细胞质基质中进行无氧呼吸,分解为丙酮酸后生成CO2和酒精。但无氧呼吸效率低,葡萄糖减少但不显著,A错误;
B、②号试管只含细胞器(线粒体),而葡萄糖分解需细胞质基质中的酶,线粒体无法直接利用葡萄糖,故葡萄糖未被分解。葡萄糖与斐林试剂在水浴加热条件下反应,生成砖红色沉淀,B正确;
C、③号试管为完整酵母菌,在有氧条件下进行有氧呼吸,线粒体中产生大量CO2,CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,C正确;
D、该实验均在有氧条件下进行,仅能说明酵母菌在有氧条件下的呼吸,无法证明其在无氧条件下的呼吸,D错误。
故选BC。
18.(24-25高一上·江苏镇江·期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入三支试管中,并在有氧条件下,按照表格所示加入对应的物质,相关叙述正确的有( )
试管①
试管②
试管③
上清液(只含有酵母菌细胞质基质)
沉淀物(只含有酵母菌细胞器)
未离心处理过的酵母菌培养液
等量、等浓度的葡萄糖溶液
A.试管①中可以产生丙酮酸
B.试管②中可以产生少量能量
C.试管③中可以产生CO2和H2O
D.无氧条件下,三支试管均能产生酒精
【答案】AC
【详解】A、试管①含有细胞质基质,其中含有催化葡萄糖分解为丙酮酸的酶,因此可以产生丙酮酸,A正确;
B、试管②仅含细胞器(线粒体),但葡萄糖分解为丙酮酸的过程需在细胞质基质中进行,而线粒体无法直接利用葡萄糖,故无法产生能量,B错误;
C、试管③为未离心的完整酵母菌培养液,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,葡萄糖被彻底分解为CO₂和H₂O,C正确;
D、无氧条件下,试管①(细胞质基质)和试管③(完整细胞)可进行无氧呼吸产生酒精,但试管②(线粒体)无法分解葡萄糖,不能产生酒精,D错误。
故选AC。
19.(24-25高一上·江苏常州·期末)细胞呼吸的第一阶段进行的化学反应是糖酵解,下列相关叙述正确的有( )
A.糖酵解不需要氧气的参与,是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段
B.该阶段释放的能量一部分转化为热能,还有一部分转移至ATP
C.糖酵解产生的[H]参与有氧呼吸的后续反应,并释放大量能量
D.在没有线粒体的原核细胞中,有氧呼吸只有糖酵解这一个阶段
【答案】ABC
【详解】A、糖酵解发生在细胞质基质中,不需要氧气参与,是有氧呼吸和无氧呼吸的共同阶段,A正确;
B、糖酵解过程中,葡萄糖分解为丙酮酸,释放的能量一部分以热能形式散失,另一部分转移至ATP,B正确;
C、糖酵解产生的[H]参与有氧呼吸第三阶段,与氧气结合生成水,并释放大量能量,C正确;
D、原核细胞虽无线粒体,但有氧呼吸的第二阶段(丙酮酸分解)和第三阶段(电子传递链)在细胞膜上进行,因此有氧呼吸包含三个阶段,D错误。
故选ABC。
20.(24-25高一上·河北邢台·期末)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型细菌
B.酵母菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体
C.4~6 h酵母菌呼吸速率下降的原因是氧气的量不断减少
D.8~10 h时可用溴麝香草酚蓝溶液来检测酵母菌是否进行无氧呼吸
【答案】ABC
【分析】酵母菌属于兼性厌氧菌,在有氧条件可以进行有氧呼吸(又称需氧呼吸)产生二氧化碳和水,在无氧条件下可以无氧呼吸(又称厌氧呼吸)产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、酵母菌属于兼性厌氧菌,在有氧条件可以进行有氧呼吸(又称需氧呼吸)产生二氧化碳和水,在无氧条件下可以无氧呼吸(又称厌氧呼吸)产生酒精和二氧化碳,A正确;
B、酵母菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体,B正确;
C、4~6 h酵母菌呼吸速率下降的原因是有氧呼吸消耗氧气,密闭容器内氧气剩余量不断减少,C正确;
D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳,不能用于检测酒精,用酸性重铬酸钾检测酒精,D错误。
故选ABC。
21.(24-25高一下·江苏南通·期末)下图表示人体细胞中葡萄糖代谢的部分过程,A、B表示物质,①~④表示过程。相关叙述正确的是( )
A.物质A、B分别是丙酮酸、NADH
B.过程①、②都在细胞质基质中进行
C.过程③不需要O2参与,无氧条件下也能进行
D.①~④中释放的能量都用于合成ATP
【答案】AB
【详解】A 、葡萄糖分解为丙酮酸(A ),同时产生 NADH(B ),A 正确;
B、过程①(细胞呼吸第一阶段 )在细胞质基质,过程②(无氧呼吸第二阶段 )也在细胞质基质,B 正确;
C、过程③是有氧呼吸第二阶段,需要水参与,无氧条件下不能进行(人体细胞无氧呼吸产乳酸 ),C 错误;
D、①③④释放的能量大部分以热能散失,少部分用于合成 ATP;过程②是无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,D 错误。
故选AB。
三、解答题
22.(24-25高一上·江苏常州·期末)图1表示某细胞的部分亚显微结构,图2为该细胞进行呼吸作用的过程。请回答下列问题:
(1)图1中与能量转换有关的细胞器是 (填名称),其具有内、外两层膜,图中的①是由 向内腔折叠形成的 。
(2)图2中的X所代表的物质是 ,“葡萄糖→X”的发生场所是 。
①在缺O2的条件下,X会不彻底的分解,产生的化合物Y可能是 ;
②在O2充足时,O2以 方式进入图示结构后,与 结合产生水。
(3)图1中①、②、③是有氧呼吸三个阶段的场所,其产生CO2的阶段发生在 (填序号),该阶段还能产生比其他两个阶段更多的 。
【答案】(1) 线粒体 内膜 嵴
(2) 丙酮酸/C3H4O3 细胞质基质 酒精和CO2或乳酸 自由扩散/简单扩散 [H]/NADH/还原氢
(3) ③ [H]/NADH/还原氢
【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NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP。
【详解】(1)线粒体具有内、外两层膜,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,与能量转换有关。线粒体的内膜向内折叠形成嵴,可增大膜面积,为酶提供更多附着位点。
(2)图2是细胞呼吸过程,葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸(X)。①在缺氧条件下,丙酮酸会进行无氧呼吸,植物细胞等一般产生酒精和CO2,动物细胞等可能产生乳酸。②O2是小分子,以自由扩散方式进入线粒体,在线粒体内膜与[H](NADH)结合生成水,该过程属于有氧呼吸第三阶段。
(3)有氧呼吸第二阶段分解丙酮酸产生CO2,场所在线粒体基质,即图1中的③。有氧呼吸的第二阶段与其他两个阶段相比,产生更多的[H](NADH),第一阶段产生4分子[H](NADH),第二阶段产生20分子[H](NADH),第三阶段不产生[H](NADH)。
23.(24-25高一上·河北邢台·期末)番茄成熟过程中,呼吸速率首先降低,然后会出现呼吸高峰,之后又下降,随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图,其中①~④为生理过程,A~E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。
(1)图1中的C物质是 ,C可参与②③过程,其作用分别是 ;④过程的发生场所是 。
(2)图2实验的自变量有CO2浓度、 ;该实验可根据CO2使 溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标,检测呼吸作用强度,但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据,理由是 。
(3)与对照组相比,图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是 。请据此研究结果,提出延迟番茄果实成熟的合理方法: 。
【答案】(1) NADH([H]) 还原丙酮酸、与O2结合生成水 线粒体基质
(2) O2浓度和采摘后的天数 溴麝香草酚蓝 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2
(3) 采摘后呼吸速率降低,呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显呼吸高峰 提高CO2浓度和降低O2浓度
【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】(1)分析题图1可知,图1中的A物质为丙酮酸,C物质是NADH([H]),②为无氧呼吸第二阶段,③表示有氧呼吸第三阶段,④为有氧呼吸第二阶段,NADH([H])参与②③过程,其作用分别是还原丙酮酸、与O2结合生成水。④过程的发生场所是线粒体基质。
(2)图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线,分析题图2可知,实验的自变量有CO2浓度、O2浓度和采摘后的天数,因变量为CO2生成速率,可使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,原理是CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,用时越短,CO2生成越多。检测呼吸作用强度,由于番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,故不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据。
(3)分析题图2可知,实验组番茄果实采摘后呼吸速率降低,呼吸速率下降时间晚于对照组,回升后没有出现明显呼吸高峰。因此为延迟番茄果实成熟,可以采用提高CO2浓度和降低O2浓度的方式。
24.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)围绕酵母菌细胞呼吸的方式,完成表格相关内容:
反应阶段
无氧呼吸第二阶段
(1)
有氧呼吸第三阶段
反应物
(2) 、NADH
(3)
NADH、O2
反应场所
(4)
线粒体基质
线粒体内膜
终产物
酒精、CO2
NADH、CO2、ATP
(5)
释放能量多少
少量能量
少量能量
(6)
【答案】 有氧呼吸第二阶段 丙酮酸/C3H4O3 丙酮酸(C3H4O3)、水(H2O) 细胞质基质 水、ATP 大量能量
【详解】①有氧呼吸第二阶段场所在细胞质基质。
②无氧呼吸第二阶段的反应物为丙酮酸和NADH。
③有氧呼吸第二阶段的反应物为丙酮酸和水,生成CO2、NADH,释放少量能量。
④无氧呼吸第二阶段的场所在细胞质基质。
⑤⑥有氧呼吸第三阶段为NADH与氧气生成水及ATP并释放大量能量(热能和ATP的化学能)的过程。
25.(24-25高一上·江西赣州·期末)樱桃香甜可口,含有丰富的营养物质,是许多人喜爱的水果。下图1表示樱桃的细胞呼吸过程,A~C表示物质,①~④表示过程,a~c表示能量的数值。图2是一种测定樱桃有氧呼吸速率的密闭装置。请回答下列问题:
(1)图1中B代表的物质是 。图中有氧呼吸的完整过程包括 (填序号),a、b和c中数值最大的是 。
(2)利用图2装置测定樱桃有氧呼吸速率时,有色液滴会向 (填“左”或“右”)移动,有色液滴在刻度管上的读数表示的是有氧呼吸过程中 的量。
(3)生活中发现,受到机械损伤后的樱桃易烂。某同学查阅文献发现易烂与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率增大有关。请结合测定呼吸速率的实验装置,设计实验验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率增大,并写出预期实验结果。
①实验步骤:
第一步:取两套测定樱桃有氧呼吸速率的装置,编号甲、乙。
第二步:甲装置中放入适量的消毒樱桃,如图2所示;乙装置中放入 ,其他条件与甲组完全相同。
第三步:在相同且适宜的条件下放置30min后,记录甲、乙两组有色液滴移动的距离。
②实验结果: 。
【答案】(1) NADH/[H]/还原型辅酶I ①②④ b
(2) 左 消耗氧气
(3) 等量消毒的受到机械损伤后的樱桃 乙组有色液滴移动的距离大于甲组
【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。无氧呼吸过程:全过程发生在细胞质基质中,第一阶段和有氧呼吸相同,第二阶段丙酮酸被还原生成乳酸或酒精和CO2。
【详解】(1)分析图1,A是O2、B是NADH([H]、还原型辅酶I)、C是H2O。①表示细胞呼吸第一阶段,②表示有氧呼吸第二阶段,③表示产生C2H5OH的无氧呼吸第二阶段,④表示有氧呼吸第三阶段。a是有氧呼吸第一阶段释放的能量,c是有氧呼吸第二阶段释放的能量,b是有氧呼吸第三阶段释放的能量。
(2)图2装置中NaOH溶液的作用是吸收装置中的CO2。樱桃进行有氧呼吸会消耗装置中的O2,释放的CO2会被NaOH溶液吸收,所以装置中的气体体积减小,有色液滴向左移动。有色液滴向左移动在刻度管上的读数表示的是有氧呼吸消耗氧气的量。
(3)本实验是验证性实验,实验的自变量是樱桃是否受到机械损伤,因变量是有氧呼吸速率,观测指标是有色液滴的移动距离,无关变量是樱桃的量等。所以实验组应加入等量消毒的受到机械损伤后的樱桃。机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高,故乙组有色液滴移动的距离大于甲组。
26.(24-25高一上·四川泸州合江县中学校·期末)如图,甲、乙、丙分别表示细胞呼吸过程示意图(A~E代表呼吸的不同反应阶段)、线粒体亚显微结构模式图、细胞呼吸过程中O2浓度与总呼吸强度(CO2释放速率)之间的关系图。请结合图示回答下列问题:
(1)图甲中有能量释放的反应阶段有 (填字母),其中A阶段发生的场所是 。
(2)酵母菌在缺氧条件下的发酵过程可用图甲中的A、E阶段表示,其总反应式可表示为 。
(3)图甲中C、D阶段的反应场所分别对应图乙中的 (填标号)。
(4)若图丙曲线表示的是酵母菌细胞总呼吸强度与O2的对应关系,则此过程中酒精产生速率的变化趋势应是 。
(5)图丙中的C点CO2的释放速率最慢,此时酵母菌产生酒精的速率 (选填“是”或“否”)为最小值;在检测CO2时,除了用澄清石灰水外,还可以用 试剂。
【答案】(1) A、C、D 细胞质基质
(2)C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
(3)②、①
(4)逐渐减小(直至停止)
(5) 否 溴麝香草酚蓝水溶液
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图表示呼吸作用,ACD表示有氧呼吸、AB表示无氧呼吸产生乳酸的过程,X是丙酮酸,E是无氧呼吸产生的酒精和二氧化碳;乙图是线粒体的结构图,①②③分别是线粒体内膜、线粒体基质、线粒体外膜;丙图为酵母菌在不同O2浓度下的CO2释放速率,其中C点表示CO2释放速率最低,有机物消耗最少。
【详解】(1)甲图中A是细胞呼吸第一阶段,有能量释放,场所在细胞质基质;B、E是无氧呼吸第二阶段,无能量释放,场所在细胞质基质,E的产物是酒精和二氧化碳;C、D是有氧呼吸第二、三阶段,有能量释放,场所在线粒体。
(2)酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,其总反应式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
。
(3)乙图是线粒体的结构图,①②③分别是线粒体内膜、线粒体基质、线粒体外膜,C是有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质(②),D是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜(①)。
(4)随着氧气浓度的增加,无氧呼吸被抑制,反应速率逐渐减小直至为零,因此此过程中酒精产生速率的变化趋势应是逐渐减小(直至停止)。
(5)图丙中的C点CO2的释放速率最慢,此时有氧呼吸和无氧呼吸都较弱,但无氧呼吸仍在进行,且无氧呼吸强度不是最小的,因为在氧气浓度为0时,无氧呼吸强度最大,随着氧气浓度增加,无氧呼吸强度逐渐减小,当氧气浓度达到一定值时,无氧呼吸停止,所以此时酵母菌产生酒精的速率不是最小值。CO2可以使澄清石灰水变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝色变为绿色再变为黄色,所以细胞呼吸产生的CO2除了用澄清石灰水检测外,还可以用溴麝香草酚蓝水溶液试剂检测。
27.(24-25高一上·江苏南通·期末)科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞,其细胞呼吸的部分过程如图1所示,其中①~⑥表示过程,请回答下列问题。
(1)物质A、C分别是 、 。
(2)过程④、⑥的场所分别是 、 。
(3)癌细胞1吸收葡萄糖,并将其转化为乳酸,然后通过 (运输方式)排出乳酸,随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是 。
(4)①~⑤中都能产生ATP和[H]的有 。
(5)科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时,将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理,结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。
①根据结果推测,DNP处理使得葡萄糖的消耗量 ,对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是 。
②与25℃相比,黄瓜幼苗在4℃条件下出现图2结果的意义是 。
【答案】(1) 丙酮酸 水
(2) 线粒体内膜 细胞质基质
(3) 协助扩散 避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒;乳酸被癌细胞2重新摄取并利用,提高能量利用率;促进肿瘤微环境中的代谢协作,支持肿瘤生长
(4)②③
(5) 增加 能量转化效率降低,更多能量以热能形式散失,ATP合成减少 低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性,呼吸速率下降,细胞代谢减缓,对ATP需求减少,低耗氧量有助于减少能量消耗,维持细胞存活,是一种适应低温环境的机制
【分析】1、有氧呼吸:第一阶段(细胞质基质):葡萄糖分解为丙酮酸,产生少量[H](NADH),释放少量能量(生成少量 ATP)。第二阶段(线粒体基质):丙酮酸和水彻底分解为CO2和[H](NADH),释放少量能量(生成少量 ATP)。第三阶段(线粒体内膜):[H](NADH)与氧气结合生成水,释放大量能量(生成大量ATP)。
2、无氧呼吸:第一阶段(细胞质基质):与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖分解为丙酮酸,产生少量[H](NADH),释放少量能量(生成少量ATP)。第二阶段(细胞质基质):丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和CO2,或转化为乳酸;此阶段不产生能量,仅消耗第一阶段产生的[H]。
【详解】(1)在细胞呼吸过程中,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸,物质A是葡萄糖分解的中间产物丙酮酸,有氧呼吸第三阶段氧气与[H]结合生成水,物质C是有氧呼吸第三阶段的产物水。
(2)过程④是有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜中,过程⑥是癌细胞2利用乳酸转化为物质A(丙酮酸)后进入线粒体进行的过程,乳酸转化过程发生在细胞质基质。
(3)癌细胞1吸收葡萄糖,并将其转化为乳酸,然后通过协助扩散排出乳酸。这种乳酸转移机制存在的意义是:避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒;乳酸被癌细胞2重新摄取并利用,提高能量利用率;促进肿瘤微环境中的代谢协作,支持肿瘤生长。
(4)①是葡萄糖通过载体1进入癌细胞中的过程,不产生ATP和[H],②是葡萄糖分解为丙酮酸的过程,能产生少量ATP和[H],③是丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸第二阶段的过程,产生ATP和[H],④是有氧呼吸第三阶段,消耗[H],产生大量ATP,⑤是无氧呼吸第二阶段,消耗[H],不产生ATP,所以①~⑤中都能产生ATP和[H]的有②③。
(5)①根据结果推测,与25℃组相比,加入DNP处理后,耗氧量增加,说明此时有氧呼吸速率更高,消耗的葡萄糖量增加,释放总能量值更多,但ATP的生成量减少,对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低,更多能量以热能形式散失。
②与25°C相比,黄瓜幼苗在4°C条件下,耗氧量增加,ATP的生成量减少,出现图2结果的意义是:低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性,呼吸速率下降,细胞代谢减缓,对ATP需求减少,低耗氧量有助于减少能量消耗,维持细胞存活,是一种适应低温环境的机制。
28.(24-25高一上·甘肃兰州城关区兰州第一中学·期末)图甲表示细胞呼吸的过程,图乙表示细胞呼吸时气体交换相对值的情况,图丙表示氧气浓度对呼吸速率的影响。回答下列问题:
(1)图甲中产生[H]的过程有 (填序号),产生[H]的过程发生的部位是 ;图甲中产生能量的过程是 (填序号)。
(2)马铃薯植株能发生图甲中的过程有 。在马铃薯植株中,图乙中不同氧气浓度条件下CO2释放量与O2吸收量的差值可反映图甲中 过程的大小。酵母菌细胞在图乙中b氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 ,人的成熟红细胞在此氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 (本题全填序号)。
(3)在瓜果、蔬菜和种子的保存过程中,应将氧气浓度控制在图丙中 点对应的氧气浓度。图丙中A点和D点CO2释放量相同,则A点和D点葡萄糖的消耗量情况是A D(填“>”“=”或“<”)。呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。图丙中随氧气浓度升高,RQ值的变化情况是 。
【答案】(1) ①② 细胞质基质和线粒体基质 ①②
(2) ①②③④ ③ ①②③ ①④
(3) C > 一直下降到1后保持不变
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲中①是细胞呼吸的第一阶段,②是有氧呼吸的第二、三阶段,③是酒精途径的无氧呼吸第二阶段,④是乳酸途径的无氧呼吸第二阶段;图乙中,a点表示呼吸作用强度,d点表示只有有氧呼吸;图丙中,AC段无氧呼吸与有氧呼吸同时进行,且无氧呼吸大于有氧呼吸,CD段有氧呼吸逐渐增强,最后只有有氧呼吸。
【详解】(1)图甲中①是细胞呼吸的第一阶段,②是有氧呼吸的第二、三阶段,③是酒精途径的无氧呼吸第二阶段,④是乳酸途径的无氧呼吸第二阶段,有氧呼吸第一、二阶段和无氧呼吸第一阶段都可以产[H],故图甲中产生氢的过程有①②,产生[H]的过程发生的部位有细胞质基质和线粒体基质;有氧呼吸的三个阶段和无氧呼吸第一阶段都可以产生能量,故图甲中产生能量的过程有①②。
(2)马铃薯植株可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,其一般的体细胞无氧呼吸产物为酒精,但其块茎无氧呼吸产物为乳酸,故其发生图甲中的过程有①②③④;在马铃薯植株中,图乙中不同氧气浓度条件下CO2释放量(有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2)与O2吸收量(有氧呼吸产生的二氧化碳等于消耗的氧气)的差值可反映产二氧化碳的无氧呼吸大小,即图甲中③过程的大小;酵母菌细胞在图2中b氧浓度条件下既进行有氧呼吸也进行产酒精的无氧呼吸,故能发生图甲中的过程有①②③;人的成熟红细胞无线粒体,只进行产生乳酸的无氧呼吸,故在此氧浓度条件下能发生图甲中的过程有①④。
(3)在瓜果、蔬菜和种子的保存过程中,应降低其呼吸消耗,故应将O2浓度控制在图3中C点对应的O2浓度;图丙中A点和D点CO2释放量相同,但A点进行无氧呼吸,D点进行有氧呼吸,若有氧呼吸和无氧呼吸产生相同多的二氧化碳,有氧呼吸消耗的葡萄糖更少,故A点和D点葡萄糖的消耗量情况是:A>D,呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标;有氧呼吸产生的二氧化碳等于氧气消耗量,RQ=放出的CO2量/吸收的O2量=(无氧呼吸产生的二氧化碳+有氧呼吸产生的二氧化碳)/有氧呼吸消耗的氧气量=1+(无氧呼吸产生的二氧化碳/有氧呼吸消耗的氧气量),分析图丙中曲线可知,随O2浓度升高,无氧呼吸越来越弱,有氧呼吸增强,到一定程度不再增加,故RQ值的变化情况是一直下降到1后保持不变。
地 城
考点03
细胞呼吸的原理和应用
一、单选题
1.(24-25高一上·贵州安顺·期末)细胞呼吸是植物重要的生命活动,细胞呼吸的原理在生产实践中被广泛应用。下列叙述错误的是( )
A.夜间蔬菜大棚适当降低温度有利于提高产量
B.农作物种子入库贮藏时应放在干燥和低温环境中
C.苹果在塑料袋中密封保存可以减少水分散失和降低呼吸速率
D.为了更有利于种子的萌发,播种油料种子时宜深播
【答案】D
【详解】A、夜间降低温度可抑制呼吸酶活性,减少有机物消耗,有利于提高产量,A正确;
B、干燥低温环境能降低种子呼吸速率,减少有机物消耗,延长贮藏时间,B正确;
C、苹果在塑料袋中密封保存,降低氧气浓度,使呼吸速率降低,同时可以减少水分散失,起到保鲜作用,C正确;
D、油料作物中含C、H的比例较高,有氧呼吸时需要消耗大量的氧气,故播种时应该浅播,D错误。
故选D。
2.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)牲畜宰杀放血后,肌肉组织供氧中断,发生如下反应:ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸;磷酸肌酸被大量消耗后,细胞会发生一系列反应生成乳酸,使肉类发酸。下列叙述错误的是( )
A.动物细胞合成ATP时,能量一定直接来自呼吸作用
B.ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸
C.上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量
D.牲畜宰杀放血后立即冷冻处理可适当缓解肉类发酸
【答案】A
【详解】A、动物细胞合成ATP的能量来源包括呼吸作用(有氧/无氧)和磷酸肌酸分解。题干中供氧中断时,ATP的生成直接依赖磷酸肌酸分解,而非呼吸作用,A错误;
B、ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸,对应反应式逆过程(ATP+肌酸→ADP+磷酸肌酸),B正确;
C、供氧中断后,磷酸肌酸分解为ADP提供磷酸基团生成ATP,可短暂维持细胞能量供应,C正确;
D、冷冻抑制酶活性,减少乳酸生成,缓解发酸,D正确。
故选A。
3.(24-25高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)结合细胞呼吸原理分析,下列日常生活中做法不合理的是( )
A.鼓励慢跑方式进行日常锻炼 B.定期给花盆中的土壤松土
C.乳酸菌制作酸奶先通气后密封 D.包扎伤口选用透气的创可贴
【答案】C
【详解】A、慢跑时人体进行有氧呼吸,可避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸导致酸痛,A正确;
B、松土能增加土壤透气性,促进根细胞有氧呼吸,避免无氧呼吸产生酒精毒害根系,B正确;
C、乳酸菌为严格厌氧菌,其无氧呼吸产生乳酸,若先通气会抑制其繁殖,无法有效制作酸奶,C错误;
D、透气创可贴抑制厌氧菌(如破伤风杆菌)的无氧呼吸,防止感染,D正确。
故选C。
4.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)农业生产中有许多谚语,如①无力不打铁,无灰不种麦;②犁地深一寸,等于上层粪;③一挑粪进,一挑谷出;④天黄有雨,苗黄缺肥等。这些谚语体现了我国劳动人民在农业生产上的智慧。下列有关叙述错误的是( )
A.①中的“灰”主要是指无机盐,常以离子的形式被小麦吸收
B.②的主要原理是增加土壤中氧气供应,促进植物吸收无机盐
C.③施加有机肥可间接为植物补充CO₂,进而增加有机物积累
D.④“苗黄”的主要原因是铁元素缺乏导致的叶绿素含量降低
【答案】D
【详解】A、谚语①中的“灰”指草木灰,含大量无机盐,植物吸收无机盐的方式是主动运输,需以离子形式吸收,A正确;
B、谚语②深耕松土可增加土壤透气性,促进根细胞有氧呼吸,为主动运输吸收矿质离子提供能量,有利于促植物吸收无机盐,B正确;
C、谚语③有机肥经分解者分解后释放CO₂,可间接为植物补充光合作用的原料CO₂,进而增加有机物积累,C正确;
D、谚语④中“苗黄”是因叶绿素合成不足,而叶绿素含Mg,Mg缺乏导致的叶绿素含量降低,从而苗变黄,D错误。
故选D。
5.(24-25高一上·贵州黔南州·期末)为了让采摘后的苹果能储存更长时间并保持良好口感,果农们会采取一些措施。下列有关说法错误的是( )
A.挑选无损伤的苹果装箱储存,是因为受损伤的苹果伤口处细胞呼吸速率加快,易腐烂
B.用保鲜袋包裹苹果,是为了降低氧气浓度,抑制苹果的有氧呼吸,减少有机物消耗
C.储存苹果的仓库温度保持在0~4℃,主要原理是低温使苹果细胞呼吸酶的活性降低
D.定期向仓库内通入空气,是为了保证苹果进行有氧呼吸,维持其生命活动
【答案】D
【详解】A、受损伤的苹果伤口处细胞呼吸速率加快,且易滋生微生物导致腐烂,因此挑选无损伤苹果正确,A正确;
B、保鲜袋包裹通过降低氧气浓度抑制有氧呼吸,同时积累的CO₂可抑制无氧呼吸,从而减少有机物消耗,B正确;
C、低温通过降低呼吸酶活性来减弱细胞呼吸,减少有机物分解,C正确;
D、定期通入空气会提高氧气浓度,促进有氧呼吸,加速有机物消耗,不利于储存,D错误。
故选D。
6.(24-25高一上·湖南株洲世纪星高级中学·期末)储存水果蔬菜时,通常会降低温度或降低氧气浓度,其主要目的是( )
A.促进光合作用 B.抑制细胞呼吸
C.抑制光合作用 D.促进细胞呼吸
【答案】B
【分析】储存水果蔬菜时采取相应措施的目的: 细胞呼吸会消耗水果蔬菜中的有机物,降低其品质和储存期限。
1、降低温度: 酶的活性受温度影响,适当降低温度,能使细胞呼吸相关酶的活性降低,从而抑制细胞呼吸。
2、降低氧气浓度: 氧气浓度会影响细胞呼吸的强度,在一定范围内,降低氧气浓度可抑制有氧呼吸,同时也能抑制无氧呼吸(氧气浓度过低时无氧呼吸会增强,所以是适当降低 ),进而抑制细胞呼吸。
【详解】A、储存时水果蔬菜已脱离植株,无法进行光合作用,无需促进,A错误;
B、低温或低氧条件可抑制细胞呼吸作用,减少有机物分解,从而延长保存时间,B正确;
C、储存环境中无光且细胞可能已无叶绿体,光合作用无法进行,无需抑制,C错误;
D、促进细胞呼吸会加速有机物消耗,导致腐烂加快,与储存目的相反,D错误。
故选B。
7.(24-25高一上·江苏苏州·期末)“窖藏”是一种传统食物贮存法,至今仍在我国某些地区使用,它能有效解决冬季蔬菜防湿防冻问题,延长保存时间。下列叙述正确的是( )
A.窖藏室内应保持零下低温以使蔬菜中的酶活性降低
B.窖藏室内应保持密闭干燥的环境以利于蔬菜的长期存放
C.窖藏过程中蔬菜细胞呼吸会释放热能而影响窖藏室的温度
D.窖藏过程中应保持无氧条件以减少细胞呼吸对有机物的消耗
【答案】C
【详解】A、零下低温会导致蔬菜细胞结冰,破坏细胞结构,反而不利于保存,通常采用零上低温抑制酶活性,A错误;
B、密闭环境虽可积累蔬菜呼吸产生的CO₂(抑制呼吸作用),但完全干燥会导致蔬菜因失水而萎蔫变质,不利于长期存放。窖藏需保持一定湿度以维持蔬菜新鲜度,B错误;
C、蔬菜细胞呼吸(无论有氧或无氧呼吸)会分解有机物并释放热能,导致窖内温度升高,C正确;
D、无氧条件下蔬菜会进行无氧呼吸,产生酒精等有害物质,导致蔬菜腐烂,且无氧呼吸消耗有机物的效率并不低于低氧条件,D错误。
故选C。
8.(24-25高一上·河北邯郸·期末)下列关于细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,叙述错误的是( )
A.及时给土壤松土可促进植物对无机盐的吸收
B.创伤面积大而浅比窄而深时更易患破伤风
C.提倡慢跑等有氧运动可避免肌肉酸胀无力
D.冰箱的低温可以减弱果蔬的呼吸作用
【答案】B
【详解】A、松土能增加土壤通气性,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收无机盐提供更多能量,A正确;
B、破伤风芽孢杆菌是严格厌氧菌,窄而深的伤口易形成无氧环境,更利于其繁殖,而大而浅的伤口氧气充足,不易感染,B错误;
C、慢跑时细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸导致酸胀,C正确;
D、低温抑制呼吸作用相关酶的活性,从而减弱果蔬的呼吸作用以延长保存时间,D正确。
故选B。
9.(24-25高一上·江苏苏州·期末)下列关于呼吸作用及其应用的叙述,正确的是( )
A.运动员进行长跑比赛时,肌肉细胞以无氧呼吸为主
B.用纱布包扎伤口,目的是让皮肤细胞进行有氧呼吸
C.保持水果低温干燥的贮藏环境,利于延长保鲜时间
D.花盆中土壤板结会影响根系生长,需及时松土透气
【答案】D
【详解】A、运动员长跑时,虽然初期可能出现无氧呼吸,但持续长跑时氧气供应逐渐充足,肌肉细胞以有氧呼吸为主,A错误;
B、纱布包扎伤口是为了抑制厌氧菌的繁殖(如破伤风杆菌),B错误;
C、低温可降低细胞呼吸速率,但干燥环境会加速水果失水,反而不利于保鲜。通常水果贮藏需低温且适当湿润,C错误;
D、松土透气可增加土壤中氧气含量,促进根细胞的有氧呼吸,从而利于根系生长,故花盆中土壤板结会影响根系生长,需及时松土透气,D正确。
故选D。
10.(24-25高一上·河北唐山·期末)采摘后的苹果长时间储藏、保鲜所需的条件为( )
A.低温、干燥、低氧
B.高温、湿度适中、高氧
C.高温、干燥、无氧
D.低温、湿度适中、低氧
【答案】D
【详解】低温可以降低呼吸速率,所以有利于保存蔬菜和水果,低氧条件下,总呼吸速率最慢,所以有利于保存蔬菜和水果,虽然干燥时呼吸速率较慢,但是蔬菜和水果保存时需要保持一定的水分,所以选择湿度适中的条件,D正确,ABC错误。
故选D。
11.(24-25高一上·江苏淮安·期末)结合细胞呼吸原理,下列叙述合理的是( )
选项
应用
措施
目的
A
包扎较深伤口
透气纱布
保证伤口处细胞有氧呼吸
B
水果保鲜
低温、无氧
降低酶活性,降低细胞呼吸
C
种子贮存
晒干
降低含水量,降低细胞呼吸
D
食品包装
真空
抑制细菌的无氧呼吸
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】呼吸作用受到多种因素的影响,如温度、水分、氧气浓度等。
【详解】A、透气纱布用于较深伤口是为了抑制破伤风杆菌等厌氧菌的无氧呼吸,而非保证伤口细胞的有氧呼吸,A错误;
B、低温可降低酶活性,但无氧环境会促进水果无氧呼吸产生酒精,导致腐烂。正确保鲜措施应为低温、低氧,B错误;
C、种子晒干后自由水减少,细胞呼吸速率显著降低,从而延长贮存时间,C正确;
D、真空包装通过排除氧气抑制好氧菌的有氧呼吸,D错误。
故选C。
12.(24-25高一上·河南漯河·期末)细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列叙述正确的是( )
A.在相对较浅的土层播种,有利于促进种子的有氧呼吸
B.新鲜瓜果在低温和干燥的环境中储存,可减少有机物的消耗
C.密封食品的包装袋鼓胀,可能与乳酸菌的无氧呼吸有关
D.选用透气性好的创可贴包扎伤口,可抑制好氧型致病菌的增殖
【答案】A
【详解】A、在相对较浅的土层播种,氧气充足,有利于促进种子的有氧呼吸,A正确;
B、新鲜瓜果在低温下可降低呼吸作用,可减少有机物的消耗,但干燥环境会使其失水,正确保存应为低温且适当湿润,B错误;
C、乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸,不产生气体,密封食品的包装袋鼓胀,与乳酸菌的无氧呼吸无关,C错误;
D、透气性好的创可贴增加氧气,可抑制厌氧型致病菌的增殖,D错误。
故选A。
13.(24-25高一上·河南新乡·期末)下列有关细胞呼吸原理在生产、生活实践中的运用的叙述,错误的是( )
A.在发酵瓶开放的条件下,利用葡萄和酵母菌酿酒
B.花盆中疏松的土壤环境能促进花卉根系生长
C.慢跑等有氧运动能避免肌细胞产生大量乳酸
D.夜间给温室适当降温能提高温室作物的产量
【答案】A
【详解】A、酵母菌在开放条件下进行有氧呼吸,产酒精需无氧环境,A错误;
B、疏松土壤增加氧气,促进根细胞有氧呼吸,利于吸收矿质元素,能促进花卉根系生长,B正确;
C、慢跑时肌细胞通过有氧呼吸供能,避免无氧呼吸积累乳酸,C正确;
D、夜间降温抑制呼吸作用,减少有机物消耗,提高净产量,D正确。
故选A。
14.(24-25高一上·云南楚雄彝族·期末)荔枝果实色泽明亮,味道鲜甜,深受消费者喜爱,但荔枝属于极不耐藏水果。研究人员以荔枝果实为材料,探究不同保鲜剂对荔枝果实呼吸速率的抑制效果(CK为对照组,1-MCP和SNP是两种保鲜剂),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该探究实验的自变量是不同保鲜剂和储藏时间
B.对照组不使用保鲜剂,其他条件与实验组相同
C.对荔枝果实呼吸速率抑制效果较好的保鲜剂是SNP
D.除了使用保鲜剂,还应在低温、低氧环境下储藏荔枝果实
【答案】C
【分析】据图可知,与对照组相比,1-MCP和SNP两种保鲜剂均可降低呼吸速率,从而延长保鲜时间。
【详解】A、据图可知,该探究实验的自变量是不同保鲜剂和储藏时间,A正确;
B、实验目的是探究不同保鲜剂对荔枝果实呼吸速率的抑制效果,对照组不使用保鲜剂,其他条件(无关变量)与实验组相同,B正确;
C、据图可知,对荔枝果实呼吸速率抑制效果较好的保鲜剂是1-MCP,C错误;
D、低温、低氧环境有利于降低细胞呼吸速率。除了使用保鲜剂,还应在低温、低氧环境下储藏荔枝果实,D正确。
故选C。
15.(24-25高一上·云南昆明云南师大附中·期末)下列关于细胞呼吸和光合作用原理在生产中的应用,正确的是( )
①粮食入仓前要晒干是为了减弱种子的呼吸作用
②稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生酒精而腐烂
③用透气的纱布包扎伤口,目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸
④合理密植有利于改善田间CO2浓度和提高光能利用率
⑤阴雨天白天提高蔬菜大棚内温度,可明显增加蔬菜有机物的积累量
⑥菜农用1千克黄豆长出6千克豆芽,此过程豆芽中的有机物含量增多
A.①③⑤ B.①②④ C.②④⑥ D.②③⑤
【答案】B
【分析】细胞呼吸原理的应用:(1)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂;(2)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风;(3)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力;(4)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存;(5)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】①粮食入仓前要晒干是为了降低种子的含水量,从而减弱种子的呼吸作用,减少有机物的消耗,①正确;
② 稻田定期排水可以避免水稻幼根因缺氧进行无氧呼吸产生酒精而腐烂,②正确;
③ 用透气的纱布包扎伤口,目的是避免伤口周围组织因缺氧进行无氧呼吸产生乳酸而腐烂,而不是促进伤口周围细胞的有氧呼吸,③错误;
④ 合理密植是指单位面积内合理安排植物的株数与种植方式,可以改善田间CO2浓度和提高光能利用率,从而提高光合作用效率,④正确;
⑤ 阴雨天白天提高蔬菜大棚内温度,可以增加光合作用速率,但同时也会增加呼吸作用速率,不一定能明显增加蔬菜有机物的积累量,⑤错误;
⑥ 菜农用1千克黄豆长出6千克豆芽,此过程豆芽中的有机物含量减少,因为黄豆在萌发过程中消耗了有机物,⑥错误。
综上所述,①②④正确,B正确,ACD错误。
故选B。
16.(24-25高一上·湖南长沙明德中学·期末)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内CO2释放量(甲)和O2吸收量(乙)的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是( )
A.O2浓度为0时,该器官不进行呼吸作用
B.O2浓度为b以下时,该器官只进行无氧呼吸
C.O2浓度为b以上时,该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时,氧气浓度越低越好
【答案】C
【分析】分析曲线图可知:氧气浓度为0时,只进行无氧呼吸;两曲线重合的点对应的氧气浓度下,只进行有氧呼吸。
【详解】A、氧气浓度为0时有二氧化碳的释放,不消耗氧气,该器官只进行无氧呼吸,A错误;
B、O2浓度为b以下时,细胞产生的二氧化碳的量大于细胞消耗的氧气量,说明该器官既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸,B错误;
C、O2浓度为b以上时,细胞产生的二氧化碳的量等于细胞消耗的氧气量,说明该器官只进行有氧呼吸,C正确;
D、氧气浓度太低,无氧呼吸消耗葡萄糖的量较多,不利于储存,应该在二氧化碳释放量最小的氧气浓度下保存该器官,所以要控制空气流通,使氧浓度保持在a左右,D错误。
故选C。
17.(24-25高一上·云南德宏州·期末)细胞呼吸的原理广泛应用于生活和生产中,下列说法正确的是( )
A.鲜荔枝在低氧、干燥和零下低温中,可延长保鲜时间
B.酸奶制作过程中主要利用了酵母菌的无氧呼吸
C.及时松土透气既可以促进植物根系对无机盐的吸收,又可以防止“烂根”
D.有氧运动能避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸和CO2
【答案】C
【分析】细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收;(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头;(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜;(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂;(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风;(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致于因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力;(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存;(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存,不能干燥和零下低温,A错误;
B、利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶,不是酵母菌,B错误;
C、及时松土透气既可以促进植物根系有氧呼吸,促进对无机盐的吸收,又可以防止无氧呼吸产生酒精造成“烂根”现象,C正确;
D、提倡慢跑等有氧运动,是避免因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力,但不会产生二氧化碳,D错误。
故选C。
18.(24-25高一上·贵州毕节赫章县·期末)我国古籍中曾经记载过“冰鉴”,也就是古人的“冰箱”。“冰鉴”就像一个盒子,在里面放上冰块,然后再把食物放在冰块的中间,以此起到保鲜食物的作用。下列叙述正确的是( )
A.蔬菜瓜果类的保鲜环境,温度和氧气越低越好
B.细胞有氧呼吸产生的CO2中的O全部来自葡萄糖
C.食物放在冰块中间,可以有效抑制细菌的呼吸,从而抑制细菌的繁殖
D.在低温的冰块中,降低了微生物细胞中呼吸酶的活性,使细胞中的有机物不再被分解
【答案】C
【分析】影响细胞呼吸的因素:1)温度:呼吸作用在最适温度(25℃~35℃)时最强;超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸作用受抑制;低于最适温度,酶活性下降,呼吸作用受抑制。2)氧气浓度:在氧气浓度为零时,只进行无氧呼吸;一定想浓度范围内,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;超过一定的氧浓度,只进行有氧呼吸。3)二氧化碳浓度:CO2是呼吸作用产生的,从化学平衡角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降。4)含水量:呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的,自由水含量增加,代谢加强。
【详解】A、蔬菜瓜果类的保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿度,不是温度和氧气越低越好,A错误;
B、细胞有氧呼吸产生的CO2中的O来自葡萄糖和水,B错误;
C、低温可以抑制细菌细胞中酶的活性,使细胞呼吸强度减弱,导致供能不足,从而抑制细菌繁殖,C正确;
D。微生物细胞中呼吸酶的活性降低,细胞分解有机物的速度减缓,而不会停止,D错误。
故选C。
19.(24-25高一上·湖北武汉·期末)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A.包扎伤口时选用透气的纱布或创可贴,是为了抑制厌氧病菌的繁殖
B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
【答案】B
【分析】细胞呼吸原理的应用:种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收;利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头;利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜;稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂;皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风;提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力;粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存;果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、破伤风杆菌属于厌氧菌,不能在有氧条件下大量繁殖,因此包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”敷料,以抑制厌氧菌的呼吸作用,防止感染厌氧菌,A正确;
B、低氧和低温环境都会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,因此种子入库贮藏时,在低氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长,无氧条件下,无氧呼吸较强会消耗更多的有机物,不利于储存农作物种子,B错误;
C、油料种子脂肪含量很高,氢元素的含量相对较大,萌发时对氧气的需求量较高,所以在播种时宜浅播,C正确;
D、柑橘在塑料袋中密封保存,降低氧气浓度,使呼吸速率降低,同时减少水分散失,利于水果的保鲜,D正确。
故选B。
二、解答题
20.(24-25高一上·河南开封·期末)研究发现,果蔬的细胞呼吸强度是影响贮藏时间的重要因素。在生产中,经常通过改变贮藏环境温度和气体浓度来调节细胞呼吸强度,以延长果蔬的贮藏时间。某生物学兴趣小组开展了如下相关实验,回答问题。
(1)称取三等份同一品种、大小一致、成熟度相同的果蔬分别装入容积相同的瓶内,密封后置于不同温度下储存,每隔12h测定各瓶中CO2的生成速率,结果如下表。
处理温度
不同时间测定的CO2生成速率(mL·kg-1·h-1)
12h
24h
36h
48h
60h
15℃
47
43
40
38
37
10℃
24
21
19
17
16
5℃
4.9
3.7
2.8
2.5
2.5
①上述实验中的果蔬品种、大小、成熟度属于 变量。
②与15℃相比,同一时间5℃条件下CO2生成速率较低,主要原因是 。
③检测发现,实验初期瓶中气体的压强基本不变,后期压强逐渐增大。这一现象依次与果蔬的 等生理作用有关。
④某同学结合上述实验现象,认为应该在冷库存放果蔬的保鲜袋上扎几个小孔,其理由是 。
(2)进一步研究发现,O2浓度过低会诱导无氧呼吸产生乙醇、乙醛等物质,对果蔬品质造成不利影响(如图所示)。
①据图可知,对照组是 。实验表明:贮藏果蔬效果最好的是 组。
②若要在生产实践中使用高氧贮藏果蔬,你认为还需进行哪些研究? 。
【答案】(1) 无关 低温降低了细胞呼吸酶的活性 有氧呼吸、无氧呼吸 后期无氧呼吸使压强逐渐增大。打孔可增加氧气量;抑制果蔬的无氧呼吸
(2) 大气氧浓度组 氧浓度90% 高氧是否会产生某些物质对果蔬品质造成不利影响
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸,氧气充足的条件下细胞进行有氧呼吸,吸收氧气释放二氧化碳,在氧气不足时细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸不吸收氧气。由于细胞呼吸是酶促反应,酶的活性受温度的影响,因此细胞呼吸也受温度影响。
【详解】(1)①由表格数据可知,该实验的自变量为温度和时间,因此每一组都是实验组同时又是其他组的对照组,因此上述实验是对比实验,其中的果实品种、大小、成熟度属于无关变量。
②根据题意和表格分析可知,由于细胞呼吸是酶促反应,酶的活性受温度的影响,所以与25℃相比,15℃条件下低温抑制了细胞呼吸相关酶的活性,导致草莓果实的CO2生成速率较低。
③检测发现,实验初期,O2浓度高,草莓果实进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2量相同,装置中气体量不变,因此实验初期瓶中气体的压强基本不变,随着储存时间的增加,由于草莓果实进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2,密闭容器中CO2浓度增加,O2浓度减少,草莓果实会进行无氧呼吸,无氧呼吸不消耗O2但可产生CO2,导致装置中气体量增加,压强逐渐增大。
④随着实验时间的继续延长,草莓果实的无氧呼吸增强,各瓶中CO2的生成速有所上升,在盛放草莓的保鲜袋上扎几个小孔后可减少CO2的浓度,抑制其无氧呼吸,再冷藏,储存效果更好。
(2)①探究氧气浓度对呼吸强度的影响,对照组为大气氧浓度组;结合图示可知,氧浓度90%组呼吸强度最低,消耗有机物最少,贮藏果蔬效果最好。②若要在生产实践中使用高氧贮藏果蔬,还需要探究高氧是否会产生某些物质对果蔬品质造成不利影响,以保证果蔬的贮藏效果。
21.某油料作物种子中脂肪含量占种子干重的70%。为探究种子萌发过程中干重和脂肪含量的变化,研究者将收获后的干种子放在温度、水分、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的干重和脂肪含量,结果如图所示。
(1)为了观察种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液对种子胚乳切片染色,用体积分数为50%的酒精溶液 ,然后在显微镜下观察,可见 色的脂肪颗粒。
(2)油料作物种子萌发初期主要靠细胞内 等物质进行吸水,随着细胞内自由水和结合水比值 ,细胞代谢越旺盛。图中油料作物种子萌发初期干重增加,推测其主要原因是 ,导致干重增加的主要元素是 (填“碳”“氮”或“氧”)。
(3)图中BC段干重减少的原因是 。若C点之后干重开始增加,推测此时提供的条件是 。
【答案】(1) 洗去浮色 橘黄
(2) 多糖和蛋白质 增大 油料作物种子萌发初期大量脂肪转变为糖类,导致种子干重增加 氧
(3) 随着脂肪的减少,脂肪的转化率降低,呼吸作用消耗大量有机物,干重逐渐下降 一定强度光照
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色;(2)蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色;(3)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
【详解】(1)为观察种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液对种子胚乳切片染色,在显微镜下观察,可见被染成橘黄色的脂肪颗粒,在实验过程中,还需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
(2)油料作物种子萌发初期主要靠细胞内多糖和蛋白质等物质进行吸水,种子细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在,萌发种子细胞内自由水和结合水比值增大,因而细胞代谢旺盛,有利于种子萌发。分析题图可知,油料作物种子萌发初期脂肪减少,推测萌发初期干重增加主要原因是油料作物种子萌发初期大量脂肪转变为糖类,与脂肪相比,糖类分子中C、H比例低,而O比例高,故导致干重增加的主要元素是氧。
(3)BC段随着脂肪的减少,脂肪的转化率降低,呼吸作用消耗大量有机物,干重逐渐下降。C点之后干重开始增加,是由于此时提供了一定强度光照,植物进行光合作用,积累了有机物。
地 城
考点04
有氧呼吸和无氧呼吸相关计算
一、单选题
1.(24-25高一上·广东深圳多校·期末)马拉松是一项长跑运动,全国各地每年都会举办马拉松比赛。下列关于马拉松运动过程中人体细胞呼吸(呼吸底物只有葡萄糖一种)的叙述,正确的是( )
A.产生的CO2都来自线粒体基质
B.产生丙酮酸和乳酸的场所不同
C.细胞所需的能量主要由无氧呼吸提供
D.可用O2消耗速率表示细胞呼吸总速率
【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],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[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。
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。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO₂,所有CO₂均来自有氧呼吸的第二阶段,其场所是线粒体基质,A正确;
B、丙酮酸和乳酸均在细胞质基质中产生(前者为有氧/无氧呼吸第一阶段产物,后者为无氧呼吸第二阶段产物),B错误;
C、马拉松为长时间运动,能量主要由有氧呼吸提供,无氧呼吸供能极少,C错误;
D、O₂的消耗速率仅反映有氧呼吸速率,而细胞呼吸总速率包括有氧和无氧呼吸的总和,无法通过O₂消耗速率直接表示,D错误。
故选A。
2.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若产生的CO2与消耗的氧气的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B.若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖分子比例为4∶3
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则可能释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少
【答案】B
【详解】A、种子无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精,有氧呼吸中CO2与O2的比为1∶1,若CO2/O2>1,说明存在无氧呼吸(如酒精发酵),即细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,A正确;
B、设CO2总量为4,酒精为1,则无氧呼吸产生CO2也是1,需葡萄糖0.5;则有氧呼吸产生的CO2为3,需葡萄糖0.5。两者比例为1∶1,而非4∶3,B错误;
C、乳酸发酵不产生CO2,故无O2吸收也无CO2释放,C正确;
D、脂肪氧化时CO2/O2<1,糖类氧化分解时CO2/O2=1,可能CO2分子数少于O2,则作物种子呼吸作用同时利用脂肪的情况下,则可能释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少,D正确。
故选B。
3.(24-25高一上·山东淄博·期末)农业生产中,田地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。水淹第3d时,作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1(呼吸底物为葡萄糖)。下列说法错误的是( )
A.甲和乙分别参与无氧呼吸和有氧呼吸
B.无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP
C.若不考虑乳酸发酵,水淹第3d时,根的无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍
D.水淹3d后,可能是采取了排水措施导致酶活性的变化
【答案】B
【详解】A、水淹时,田地低洼处积水导致氧气逐渐减少。有氧呼吸依赖氧气,其相关酶(乙)活性会随缺氧程度加剧而下降;无氧呼吸在缺氧条件下增强,其相关酶(甲)活性会上升。结合 “水淹过程中酶活性变化” 分析,甲酶活性随水淹天数增加而升高(适应无氧环境),乙酶活性降低(缺氧抑制有氧呼吸),故甲参与无氧呼吸,乙参与有氧呼吸,A正确;
B、无氧呼吸过程中,葡萄糖分解不彻底(植物无氧呼吸产物为酒精和 CO₂),大部分能量仍储存在酒精等产物中,仅少量能量释放。释放的能量中,少部分用于合成 ATP,其余以热能散失,B错误;
C、有氧呼吸:消耗 O₂量 = 释放 CO₂量(以葡萄糖为底物时)。水淹第 3d,O₂吸收量为 0.2μmol・g⁻¹・min⁻¹,即有氧呼吸释放 CO₂量 = 0.2μmol・g⁻¹・min⁻¹。 有氧呼吸中,1mol 葡萄糖消耗 6mol O₂,故有氧呼吸消耗葡萄糖量 = 0.2/6 μmol・g⁻¹・min⁻¹。 无氧呼吸:总 CO₂释放量为 0.4μmol・g⁻¹・min⁻¹,因此无氧呼吸释放 CO₂量 = 总 CO₂ - 有氧呼吸 CO₂=0.4-0.2=0.2μmol・g⁻¹・min⁻¹。 无氧呼吸(产酒精)中,1mol 葡萄糖产生 2mol CO₂,故无氧呼吸消耗葡萄糖量 = 0.2/2=0.1μmol・g⁻¹・min⁻¹。 所以无氧呼吸强度(葡萄糖消耗)/ 有氧呼吸强度 = 0.1÷(0.2/6)=3 倍,C正确;
D、水淹 3d 后,若采取排水措施,根部氧气供应恢复,会抑制无氧呼吸、促进有氧呼吸。此时无氧呼吸相关酶(甲)活性会下降,有氧呼吸相关酶(乙)活性会上升,D正确。
故选B。
4.(24-25高一下·安徽阜阳·期末)下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下,单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化,若该种植物细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,则下列相关说法错误的是( )
A.P点时,该种植物细胞呼吸分解葡萄糖的方式只有有氧呼吸
B.AB=BC时细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1/3
C.O2浓度为0时,经细胞呼吸后底物葡萄糖中的能量大多数储存在酒精中
D.线粒体中丙酮酸分解生成CO2和NADH的过程不直接需要O2的参与
【答案】B
【分析】1、有氧呼吸是在氧气充足的条件下,细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程,有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程,发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程,发生在线粒体内膜上;
2、无氧呼吸是在无氧条件下,有机物不彻底氧化分解,产生二氧化碳和酒精或者乳酸,同时释放少量能量的过程,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢,第二阶段是丙酮酸和还原氢在不同酶的作用下形成二氧化碳和酒精或者乳酸,两个阶段都发生在细胞质基质中。
【详解】A、P点时,二氧化碳的释放量和氧气的吸收量是相等的,则该种植物细胞呼吸分解葡萄糖的方式只有有氧呼吸,A正确;
B、O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸吸收的氧气量和无氧呼吸释放的二氧化碳量相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸的数量关系推测,此时有氧呼吸是无氧呼吸分解葡萄糖的量的1/3,B错误;
C、O2浓度为0时,细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,此时,经细胞呼吸后底物葡萄糖中的能量大多储存在酒精中,C正确;
D、线粒体中丙酮酸分解生成CO2和NADH的过程属于有氧呼吸的第二阶段,该阶段不需要O2的参与,D正确。
故选B。
5.(24-25高一下·云南玉溪·期末)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的辄气时,其产生酒精和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧气浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量
9mol
12.5mol
15mol
30mol
产生酒精的量
9mol
6.5mol
6mol
0mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌消耗[H]的场所仅有线粒体
C.c浓度时有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.d浓度时酵母菌的线粒体和细胞质基质均能产生CO2
【答案】C
【详解】A、a浓度时,酒精与CO2量均为9mol,说明酵母菌仅进行无氧呼吸(无氧呼吸中1mol葡萄糖生成2mol酒精和2molCO2),此时无有氧呼吸,A错误;
B、b浓度时,CO2总量为12.5mol,酒精为6.5mol,无氧呼吸产生6.5mol CO2,剩余6mol CO2来自有氧呼吸。此时酵母菌同时进行有氧和无氧呼吸,消耗[H]的场所有线粒体(有氧呼吸第三阶段)和细胞质基质(无氧呼吸第二阶段),B错误;
C、c浓度时,酒精为6mol,对应无氧呼吸消耗3mol葡萄糖;CO2总量为15mol,其中6mol来自无氧呼吸,剩余9mol来自有氧呼吸(对应1.5mol葡萄糖)。总葡萄糖消耗为3+1.5=4.5mol,无氧呼吸占比3/4.5=2/3,C正确;
D、d浓度时,酒精为0mol,说明酵母菌仅进行有氧呼吸,CO2全部产生于线粒体基质(有氧呼吸第二阶段),细胞质基质不产生CO2,D错误。
故选C。
6.(24-25高一上·河南濮阳·期末)某种植株的非绿色植物器官(不能进行光合作用)在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列叙述错误的是( )
A.氧气浓度为0时,CO2产生于细胞质基质
B.氧气浓度为a时,无氧呼吸消耗的葡萄糖占葡萄糖消耗总量的3/4
C.氧气浓度为b时,CO2中O元素的最终来源是葡萄糖和水
D.b是储存粮食的最适宜氧浓度,此时种子只进行有氧呼吸
【答案】D
【分析】1.有氧呼吸的方程式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量;
2.无氧呼吸产生酒精的方程式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。
【详解】A、O2浓度为0时,该器官只进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,所以CO2产生于细胞质基质,A正确;
B、据图可知,当O2浓度为a时,有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等,根据无氧呼吸和有氧呼吸的公式可知,此时无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是3:1,所以无氧呼吸消耗的葡萄糖占总量的3/4,B正确;
C、当O2浓度为b时,该器官只进行有氧呼吸,所以CO2中O元素的最终来源是葡萄糖和水,C正确;
D、当O2浓度为b时,该器官只进行有氧呼吸,会消耗更多的葡萄糖,所以此浓度不是储存粮食的最适宜浓度,D错误。
故选D。
7.(24-25高一上·广东广州第二中学·期末)广州市增城区盛产的荔枝甜美多汁。将新鲜的荔枝放入纸箱中密封保存,第3天取果时发现果实发热,存放时间长会闻到酒味。现将一些荔枝放入密闭容器中,若细胞呼吸的底物都是葡萄糖,当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示,则下列叙述错误的是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
e
CO2产生量(mol/min)
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2的消耗量(mol/min)
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A.氧浓度为a时,荔枝的细胞呼吸仅在细胞质基质中进行
B.氧浓度为c时,荔枝产生C2H5OH的量为0.6mol/min
C.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖有1/2用于酒精发酵
D.氧浓度为e时,细胞无氧呼吸最弱,较适宜荔枝的储藏
【答案】D
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其中有氧呼吸指细胞在O2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(CO2)和水(H2O),释放能量,生成大量ATP的过程,场所在细胞质基质和线粒体;无氧呼吸只在细胞质基质中进行。
【详解】A、氧浓度为a时,只有CO2的释放,没有氧气的消耗,说明只进行无氧呼吸,无氧呼吸是在细胞质基质中进行,A正确;
B、氧浓度为c时,有氧呼吸O2的消耗量等于CO2的释放量,无氧呼吸产生酒精的量等于其同时产生的CO2的量,所以无氧呼吸产生CO2量为1.3-0.7=0.6mol/min,产生酒精量也为0.6mol/min,B正确;
C、氧浓度为d 时,无氧呼吸产生CO2量为1.6-1.2=0.4mol/min,消耗葡萄糖0.2mol/min,有氧呼吸消耗葡萄糖1.26=0.2mol/min,所以消耗的葡萄糖有1/2用于酒精发酵,C正确;
D、氧浓度为b时,产生的CO2量最少,表明呼吸作用最弱,较适宜于荔枝的储藏,而氧气浓度为e时,CO2产生量与O2消耗量相等,细胞只进行有氧呼吸,此条件下无氧呼吸强度最弱,D错误。
故选D。
8.(24-25高一上·河南洛阳·期末)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是( )
A.甲曲线表示O2吸收量,乙曲线表示CO2释放量
B.O2浓度为a时,细胞无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.O2浓度为b时,细胞中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
【答案】C
【分析】据图分析:甲曲线表示二氧化碳释放量,乙曲线表示氧气吸收量。氧浓度为0时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸;图中氧浓度为a时CO2的释放量大于O2的吸收量,说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度。
【详解】A、图中横坐标是氧气浓度,据图可知,当氧气浓度为0时,甲曲线仍有释放,说明甲表示CO2的释放量,乙表示O2吸收量,A错误;
B、O2浓度为a时,此时气体交换相对值 CO2为0.6,O2为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生,0.3是无氧呼吸产生。 按有氧呼吸葡萄糖: O2 : CO2=1:6:6,无氧呼吸葡萄糖:CO2=1:2可知,可推知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍,B错误;
C、O2浓度为0时,植物只进行无氧呼吸,氧气浓度为a时,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸,故O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C正确;
D、O2浓度为b时,只进行有氧呼吸,细胞中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程属于有氧呼吸第二阶段,该阶段不需要O2的直接参与,D错误。
故选C。
9.(24-25高一上·湖北武汉常青联合体·期末)下图表示萌发小麦种子在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化,假设呼吸底物为糖类,下列有关说法错误的是( )
A.O2浓度为b时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率之比为1:3
B.O2浓度为a时比c时更有利于小麦种子的储存
C.O2浓度为f时,小麦细胞中产生CO2的场所是线粒体基质
D.从萌发到进行光合作用前,种子内的有机物有消耗也有合成
【答案】B
【分析】分析题图:O2浓度为a时O2吸收速率为零,说明此时细胞只进行产生酒精和CO2的无氧呼吸;O2浓度为b、c、d时CO2生成速率>O2吸收速率,说明细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;O2浓度为e、f时,CO2生成速率=O2吸收速率,说明细胞只进行有氧呼吸。
【详解】A、分析题图可知,在O2浓度为b时CO2生成速率是O2吸收速率的2倍,假设小麦种子有氧呼吸消耗葡萄糖的速率是x,则依据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可推知有氧呼吸O2吸收速率是6x、CO2生成速率也是6x,无氧呼吸CO2生成速率是6x,进而计算无氧呼吸消耗葡萄糖的速率是6x÷2=3x,因此O2浓度为b时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率之比为1∶3,A正确;
B、柱形图显示:在O2浓度为a时O2吸收速率为零且CO2生成速率最大,说明细胞只进行无氧呼吸,且有机物消耗最多;在O2浓度为c时CO2生成速率最小,说明有机物消耗最少。可见,O2浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存,B错误;
C、在O2浓度为f时,CO2生成速率与O2吸收速率相等,说明细胞只进行有氧呼吸,有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H],释放少量的能量,C正确;
D、从萌发到进行光合作用前,种子内的有机物有消耗也有合成,D正确。
故选B。
10.(24-25高一上·山东菏泽·期末)某植株的非绿色器官在不同 O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖。下列说法错误的是( )
A.甲、乙、丙曲线分别表示 CO2释放总量、O2吸收量、无氧呼吸产生CO2量
B.O2浓度由0到a 的过程中,无氧呼吸释放CO2的速率逐渐降低
C.O2浓度由0 到a 的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.面积S1与面积S2不相等
【答案】D
【分析】分析题意结合图解可知,甲曲线表示呼吸作用过程中CO2的释放量的变化;乙曲线表示在不同O2浓度下的O2吸收量的变化,也可以表示有氧呼吸过程中CO2的释放量的变化;丙曲线表示无氧呼吸释放CO2的量。
【详解】A、当氧气浓度为0时,植物只进行无氧呼吸,此时甲曲线对应的二氧化碳释放量代表无氧呼吸释放的二氧化碳量,随着氧气浓度增加,有氧呼吸逐渐增强,无氧呼吸逐渐减弱,所以甲曲线表示二氧化碳释放总量,乙曲线表示氧气吸收量,丙曲线表示无氧呼吸产生的二氧化碳量,A正确;
B、氧气浓度由0到a的过程中,无氧呼吸逐渐减弱,所以无氧呼吸释放二氧化碳的速率逐渐降低,B正确;
C、氧气浓度由0到a的过程中,有氧呼吸逐渐增强,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,因为有氧呼吸中氧气吸收量与葡萄糖消耗量的比例是一定的,随着氧气浓度增加,氧气吸收量增加,消耗葡萄糖的速率增加,C正确;
D、面积S1和S2加上共有面积,均可表示无氧呼吸释放二氧化碳量,因此面积S1与面积S2是相等的,D错误。
故选D。
11.(24-25高一上·安徽合肥庐江县·期末)将一批刚采摘的大小及生理状况相近的新鲜蓝莓均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,贮藏在温度为1℃的冷库内,另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采摘后算起每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.第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少
B.本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值
C.若实验在光照条件下进行则对实验结果会产生显著影响
D.第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
【答案】A
【分析】题图分析,当储藏天数小于等于10天时,两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明都只进行有氧呼吸;当储藏天数大于10天时,对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸;当储藏天数大于20天时,处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。
【详解】A、第40天,对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,由于有氧呼吸消耗1个葡萄糖同时产生6个CO2,而无氧呼吸消耗一个葡萄糖会产生2个CO2,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,即无氧呼吸消耗的葡萄糖多,A正确;
B、结合图示可知,该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理,B错误;
C、新鲜蓝莓几乎没有光合色素,不能进行光合作用,因此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,C错误;
D、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,D错误。
故选A。
12.(24-25高一上·江苏盐城阜宁县·期末)一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1小时后测得该容器中O2减少了24mL,CO2增加了48mL,在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖是有氧呼吸的( )
A.1/3倍 B.1/2倍 C.2倍 D.3倍
【答案】D
【分析】有氧呼吸的反应式是:;无氧呼吸的反应式是:。
【详解】有氧呼吸消耗的氧气量与产生二氧化碳的量相等,所以有24ml CO2是由有氧呼吸产生,48-24=24ml CO2是由无氧呼吸产生,由有氧呼吸消耗一分子葡糖糖生成6分子CO2,而无氧呼吸消耗一分子葡萄糖生成2分子CO2,1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量(12mol)是有氧呼吸(4mol)的3倍,D正确,ABC错误。
故选D。
二、多选题
13.(24-25高一上·山东聊城·期末)如图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,下列叙述错误的是
A.该曲线图也可表示人体肌肉细胞在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化
B.在P点细胞产生ATP的场所既有细胞质基质又有线粒体
C.若图中的AB与BC段的距离等长,说明该器官有氧呼吸消耗葡萄糖的量等于无氧呼吸消耗葡萄糖的量
D.Q点时细胞不进行有氧呼吸,对应O2浓度最利于水果、蔬菜的保存和运输
【答案】ACD
【分析】分析曲线图:较低氧气浓度时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,说明较低氧气浓度条件下植物既进行有氧呼吸、也进行无氧呼吸,且无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。
【详解】A、人体肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,而该图中CO2生成量与O2吸收量的变化情况包含了无氧呼吸产生CO2的情况,所以该曲线图不能表示人体肌肉细胞在不同氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,A错误;
B、在P点时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,这两个过程都能产生ATP,所以细胞产生ATP的场所既有细胞质基质又有线粒体,B正确;
C、若图中的AB与BC段的距离等长,说明有氧呼吸产生的CO2量等于无氧呼吸产生的CO2量。根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式,设有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量都为6,有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为3,所以该器官有氧呼吸消耗葡萄糖的量不等于无氧呼吸消耗葡萄糖的量,C错误;
D、Q点时O2吸收量为0,说明细胞只进行无氧呼吸,此时有机物消耗较多,不是最利于水果、蔬菜保存和运输的O2浓度,最利于水果、蔬菜保存和运输的O2浓度是CO2生成量最少时对应的O2浓度(即图中的C点附近),D错误。
故选ACD。
14.(24-25高一上·辽宁大连育明高级中学·期末)如图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时, 释放量和 吸收量的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.氧浓度 a是贮藏该植物器官的最适氧气浓度
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量之比为2:3
D.氧浓度为d时,无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等
【答案】ACD
【分析】据图分析,a条件下,不消耗氧气,故只有无氧呼吸;b、c条件下,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,故同时存在有氧呼吸和无氧呼吸;d条件下,氧气的消耗量=二氧化碳的释放量,说明只有有氧呼吸。
【详解】A、分析题图可知:氧气浓度为a时,二氧化碳的释放量较大,即细胞呼吸强度较大,不适应贮藏该植物器官,贮存该植物器官应选择二氧化碳释放量最低的点(c点),A错误;
B、由题图知:氧气浓度为b时,细胞有氧呼吸消耗的氧气是3,产生的二氧化碳是3,无氧呼吸释放的二氧化碳是8﹣3=5,因此无氧呼吸消耗的葡萄糖:有氧呼吸消耗的葡萄糖为(5÷2):(3÷6)=5:1,即无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍,B正确;
C、氧气浓度为c时,细胞呼吸产生的二氧化碳多于吸收的氧气,细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸强度大于无氧呼吸,则有氧呼吸释放的能量多于无氧呼吸,C错误;
D、氧气浓度为d时,细胞呼吸产生的二氧化碳和吸收氧气的量相等,细胞只进行有氧呼吸,D错误。
故选ACD。
三、解答题
15.(24-25高一上·内蒙古乌兰察布·期末)农业生产中,积水会影响小麦根细胞的呼吸作用,适时排水有利于其生长。据研究可知,小麦根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中甲、乙两种酶活性的变化情况如图所示。回答下列问题:
(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点是 。
(2)图中参与无氧呼吸的酶是 (填“甲”或“乙”),判断依据是 。
(3)水淹天数为0-3d时,影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ,水淹第3d时,经检测作物根的CO2释放量为0.4μmol·mg-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·mg-1·min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 倍。
(4)水淹天数为4d时,小麦根细胞的生命活动可能受到较大影响,其依据是 。
(5)适时排水有利于小麦生长,原因是 。
【答案】(1)将有机物彻底氧化分解,释放大量能量
(2) 甲 在一定时间范围内,随着水淹天数的延长,土壤中的氧气含量逐渐降低,甲的活性有所升高,乙的活性下降,所以图中参与无氧呼吸的酶是甲
(3) 氧气浓度 3
(4)甲、乙两种酶的活性均较低,细胞呼吸强度很弱,产生的ATP较少,无法满足根细胞生命活动对能量的需求
(5)增加土壤中的氧气含量,有利于根细胞进行有氧呼吸,产生足够的能量,为根细胞吸收矿质元素等生命活动提供能量,同时避免无氧呼吸产生的酒精对根细胞造成毒害
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段:在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个NADH;在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,产生少量的ATP。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个NADH,丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP。第三阶段:在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个NADH与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP。
【详解】(1)有氧呼吸从物质和能量角度的代谢特点是:将有机物彻底氧化分解,释放大量能量。因为有氧呼吸能够将葡萄糖等有机物完全分解为CO2和H2O,与无氧呼吸相比,释放出更多的能量。
(2)水淹会导致植物根细胞缺氧,缺氧时,无氧呼吸会增强,其相关酶活性可能会增强,有氧呼吸会减弱,其相关酶活性可能会降低,据图可知,在一定时间范围内,随着水淹天数的延长,土壤中的氧气含量逐渐降低,甲的活性有所升高,乙的活性下降,所以图中参与无氧呼吸的酶是甲。
(3)在水淹0~3d阶段,随着水淹天数的增加,氧气含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,影响呼吸作用强度的主要环境因素是氧气浓度。水淹第3d时,CO2释放量为0.4μmol·mg-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·mg-1·min-1,有氧呼吸需要消耗氧气,葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1:6:6,无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1:2,有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2μmol·mg-1·min-1 CO2,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。
(4)水淹天数为4d时,甲、乙两种酶的活性均较低,细胞呼吸强度很弱,产生的ATP较少,无法满足根细胞生命活动对能量的需求,所以小麦根细胞的生命活动可能受到较大影响。
(5)适时排水可以增加土壤中的氧气含量,有利于根细胞进行有氧呼吸,产生足够的能量,为根细胞吸收矿质元素等生命活动提供能量,同时避免无氧呼吸产生的酒精对根细胞造成毒害,从而有利于小麦生长。
16.(24-25高一上·广东深圳多校·期末)甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是 ,如果呼吸强度不能用CO2释放量表示,原因是 。对于人体来说, (细胞名称)的呼吸方式与此相类似。
(2)图乙中B点的CO2量来自 (填生理过程),当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是 。
(3)图丙中YZ:ZX=4:1,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的 ;图中无氧呼吸强度降为0时对应的O2浓度为 。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的O2浓度是 。
【答案】(1) 无氧呼吸 该生物无氧呼吸不产生二氧化碳 成熟的红细胞
(2) 无氧呼吸 呼吸酶的数量有限
(3) 1/13 I
(4)O
【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】(1)图甲所示呼吸强度和氧气浓度无关,因而为无氧呼吸;当无氧呼吸的产物中无二氧化碳时,则不能用CO2的释放量表示呼吸强度;对于人体来说,成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(2)图乙中B点氧气浓度为0,此时产生的二氧化碳来自于无氧呼吸,当氧气浓度达到M点后,细胞完全进行需氧呼吸,其二氧化碳释放量不再增加的内部因素是受呼吸酶数量和活性限制。
(3)图丙中的YZ表示无氧呼吸释放的二氧化碳量,而XZ表示有氧呼吸释放的二氧化碳量,根据无氧呼吸时葡萄糖∶二氧化碳=1∶2;有氧呼吸时葡萄糖∶二氧化碳=1∶6,可知有氧呼吸消耗葡萄糖比例为1/(1+12)=1/13;当氧气浓度为I时,细胞呼吸氧气吸收量=CO2释放量,即细胞只进行有氧呼吸,无氧呼吸强度降为0。
(4)当细胞完全进行无氧呼吸时(对应的O2浓度是O),有机物氧化分解形成的ATP量最少,因而能量利用率最低。
17.(24-25高一下·重庆·期末)将一批刚采摘的大小及生理状况相近的某新鲜水果均分为两份,一份用高浓度的CO2处理48h后,储藏在温度为2℃的冷库内(处理组),另一份则直接储藏在2℃的冷库内(对照组)。从采摘后算起,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。
(1)曲线中比值大于1时,表明该水果既进行有氧呼吸又进行产生 的无氧呼吸,后者发生的场所是 。
(2)水果吸收的氧气被用于有氧呼吸 阶段,该阶段的反应物还有 ,该阶段释放的能量最主要的去路是 。
(3)除温度(2℃)外,储藏新鲜水果还应当控制的条件有 。实验表明储藏该水果前用高浓度的CO2处理适宜时间的作用是 。
(4)第40天对照组水果有氧呼吸消耗的葡萄糖量 (选填“大于”“等于”或“小于”)无氧呼吸消耗的葡萄糖量。
【答案】(1) 酒精 细胞质基质
(2) 第三 NADH([H]) 以热能的形式散失
(3) 低氧、保鲜或保持水分 能抑制其在储藏时的无氧呼吸
(4)小于
【分析】题图分析,当储藏天数小于等于10天时,两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明都只进行有氧呼吸;当储藏天数大于10天时,对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸;CO2处理组当储藏天数小于等于20天时,蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1,说明只进行有氧呼吸;当储藏天数大于20天时,蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。
【详解】(1)当CO2/O2比值大于1时,说明除了有氧呼吸(有氧呼吸中CO2释放量与O2吸收量相等),还进行了产生CO2的无氧呼吸(水果细胞无氧呼吸产生酒精和CO2),无氧呼吸的场所是细胞质基质 。
(2)有氧呼吸中,氧气参与第三阶段,与NADH([H])结合生成水。有氧呼吸第三阶段释放大量能量,大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中 。
(3)储藏新鲜水果,除温度外,还需控制湿度(保鲜或保持水分)、氧气浓度(低氧)等条件。高浓度CO2处理,可抑制水果在储藏时的无氧呼吸,减少有机物消耗,延长储藏时间 。
(4)设第40天对照组水果有氧呼吸消耗葡萄糖为x,无氧呼吸消耗葡萄糖为y。有氧呼吸中O2吸收量为6x,CO2释放量为6x;无氧呼吸CO2释放量为2y。由图知第40天对照组CO2/O2比值为2,可推得6x+2y/6x=2,解的y=3x,可知有氧呼吸消耗的葡萄糖量小于无氧呼吸消耗的葡萄糖量,故填小于。
18.(24-25高一下·广西贺州·期末)下图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化(呼吸底物均为葡萄糖)。回答下列问题:
(1)O2浓度为a时,该植物非绿色器官进行的呼吸作用类型是 ,长期处于该O2浓度下,植物会出现烂根等现象,原因是 。
(2)O2浓度为d时,该植物非绿色器官的细胞产生CO2的场所是 。
(3)有氧呼吸的三个阶段中,产生大量ATP的阶段还可以生成 ,该物质还可以作为反应物参与呼吸作用。
(4)在O2浓度为b时,有氧呼吸产生CO2的量 (填“大于”“小于”或“等于”)无氧呼吸产生的。
【答案】(1) 无氧呼吸 植物长期处于缺氧状态下,会进行无氧呼吸产生大量酒精导致烂根
(2)线粒体基质
(3)水
(4)小于
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,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。
【详解】(1)O2浓度为a时,O2吸收量为0,CO2的释放量为10,说明该植物非绿色器官进行的呼吸作用类型是释放CO2的无氧呼吸,若植物长期处于无氧条件下时,植物会进行无氧呼吸,产生CO2的同时,还会产生大量酒精导致出现烂根等现象。
(2)O2浓度为d时,O2的吸收量等于CO2的释放量,说明此时植物进行的是有氧呼吸,有氧呼吸过程中,产生CO2的场所是在线粒体基质。
(3)有氧呼吸的三个阶段中,产生大量ATP的阶段还可以生成水,水还可以作为反应物参与有氧呼吸第二阶段。
(4)在O2浓度为b时,O2的吸收量为3,CO2的释放量为8,有氧呼吸过程中,O2的吸收量等于CO2的释放量,所以可以有氧呼吸过程中,CO2的释放量为3,无氧呼吸的释放量为8-3=5,所以有氧呼吸产生CO2的量小于无氧呼吸产生的。
试卷第1页,共3页
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