课时冲关12 细胞呼吸的影响因素及其应用（教用版）-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课时作业（人教版 多选）

课时冲关12细胞呼吸的影响E [基础对点练] 一、单项选择题 1.为研究低氧胁迫对两↑酒精含量(umol-g) 个黄瓜品种根系细胞 ☑品种A ☐品种B 呼吸的影响，科研人员 A▣ 进行了相关实验，结果 正常通气 低氧 如图所示。下列叙述正确的是 A.正常通气情况下，品种A和B的根系细胞产 生的C(O2都来自线粒体 B.低氧胁迫下，品种B对氧气浓度的变化较为敏感 C.低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的 过程不产生ATP D.低氧胁迫不影响黄瓜的光合速率和产量 解析：C[正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生 了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼 吸，则根系细胞产生的CO,来自线粒体和细胞 质基质，A错误；与品种B相比，低氧胁迫下品 种A产生的酒精含量更多，说明品种A对氧气 浓度变化较为敏感，B错误；低氧胁迫下，根细 胞中丙酮酸分解为酒精的过程属于无氧呼吸第 二阶段，该阶段不产生ATP,C正确；与正常通气 相比，低氧胁迫条件下产生的ATP少，根系细胞通 过主动运输吸收无机盐的能力下降，进而影响黄瓜 的光合速率，导致产量降低，D错误。] 2.气调保鲜技术是指在冷冻储藏的基础上，通过 控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个 适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的 速度。为探究充入氮气对樱桃果实储藏的影 响，科研人员在0℃储藏温度下进行实验，结果 如图所示。下列叙述错误的是 () C02释放速率mg·kgh门 70 。·对照组 50 ·实验组 3 10, 0 3 6 居时u A.据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有 无充人氮气 B.与实验组相比，对照组的樱桃果实进行无氧 呼吸的时间晚 C.9d时，实验组樱桃果实细胞产生CO2的场 所为细胞质基质 D.若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速 率不可能升高 解析：D[分析题意和题图可知该实验的自变 量有两个：一个是横坐标—一储藏时间，一个是 ·4 第二单元细胞的能量供应和利用 因素及其应用对应学生用书P369 有无充入氨气，A正确；与对照组相比，实验组 的樱桃果实二氧化碳释放速率下降更快，进行 无氧呼吸的时间早，B正确：6一9d时，实验组 樱桃果实产生CO2的速率相对稳定，由此判断 该阶段其只进行无氧呼吸，因此9d时，实验组 樱桃果实细胞产生C),的场所是细胞质基质， C正确；若继续延长储藏时间，实验组因充氨保 鲜有效阻断氧气供应，但无氧呼吸强度会增大， 可能导致CO2释放速率升高，D错误。] 3.为研究两种呼吸抑制剂的作用，甲组实验在有 氧条件下，向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中 加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑 制剂(R,)。乙组实验换成高效的特异性抑制 [H]与O,结合的试剂(R2),其他条件相同。下 列说法正确的是 A.R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段 B.甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零，细胞 继而死亡 C.R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不 加R2的效果完全相同 D.一段时间后，两组细胞的葡萄糖消耗速率都 可能升高 解析：D[有氧呼吸第二、三阶段均发生在线粒 体中，均可以合成ATP,所以R,可以作用于有 氧呼吸第二和第三阶段，A错误；细胞质基质可 以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量 ATP,所以甲组细胞中仍然可以产生少量 ATP,B错误；R2特异性抑制[H]与O2结合，但 细胞可以进行有氧呼吸第二阶段的反应，将丙 酮酸彻底分解，而在无氧条件下，细胞不能将丙 酮酸分解，只能将其还原为乳酸，因此二者不 同，C错误；一段时间后，细胞合成ATP减少， 因此需要通过无氧呼吸产生ATP,而无氧呼吸 产生的能量较少，所以需要分解更多的葡萄糖 为生命活动提供能量，因此两组细胞的葡萄糖 消耗速率都可能升高，D正确。门 4.为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响， 设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三 组分别淹入不同浓度的KNO,溶液，保持液面高 出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根的有氧呼吸速 率(mol·g1·h1),结果如图。下列说法错误 的是 ( 超13 ·30(moL)KNO,溶液 +20(mol-L-)KNO,溶液 ◆10(molL-)KNO,溶液 +清水 0 12345 淹水天数/d 9· 高考总复习生物学 A.A、B、C三点中，A点时单位时间内与氧结合 的NADH最多 B.B点产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质 基质 C.实验过程中可用CO2释放量作为检测有氧 呼吸速率的指标 D.淹水时KNO3对甜樱桃根的有氧呼吸速率降 低有减缓作用 解析：C[由图可知，A点有氧呼吸速率最高， 在单位时间内生成NADH([H])最多，A正确； B,点所在曲线为清水组，该曲线随淹水天数的 增加有氧呼吸速率下降，B处同时存在有氧呼 吸和无氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质 和细胞质基质，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸都 有C)2产生，根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸 增强，所以不能用C)2释放量作为检测有氧呼 吸速率的指标，C错误；淹水时加KNO3溶液组 与清水组对照，有氧呼吸速率在相同时间内都 高于清水组，说明KNO3溶液对甜樱桃根的有 氧呼吸速率降低有减缓作用，D正确。] 5.好氧生物在进行有氧呼吸100℃占比/% 第二阶段时，丙酮酸首先 会分解成乙酰辅酶A和 50 CO2。研究发现，在厌氧 细菌H中有利用乙酰辅 酶A和CO2合成丙酮酸， 4%10%20% BC02浓度 进而生成氨基酸等有机物 的代谢过程。科研人员利用3C标记的CO2和 酵母提取物培养基培养H菌，检测该菌中谷氨 酸的13C比例，结果如图所示。下列说法正确 的是 () A.酵母菌有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和 水，场所在线粒体基质 B.可推测CO2浓度越高，越利于乙酰辅酶A和 C)2生成丙酮酸 C.H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向 依赖于CO2浓度 D.由实验结果可推测H菌可以固定CO2,代谢 类型为自养型 解析：B[酵母菌有氧呼吸第二阶段发生在线 粒体基质，产物为CO2和[H],水为反应物， A错误；由题图可知，CO2浓度越高，谷氨酸的 13C的占比越高，谷氨酸是丙酮酸生成的，因此 CO2浓度升高利于乙酰辅酶A和CO2生成丙 酮酸，B正确；结合题干信息可知，有氧呼吸过 程中，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2, 而无氧呼吸过程中乙酰辅酶A和C)2合成丙 ·45 酮酸，因此，H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的 转化方向依赖于)，浓度，C错误；由实验结果 可推测H菌可利用乙酰辅酶A和CO2合成丙 酮酸，但代谢类型为异养型，D错误。] [素养提升练] 二、不定项选择题 6.植物可通过无氧呼吸代谢途 径的改变来适应缺氧环境。 在无氧条件下，某种植物幼苗 的根细胞经呼吸作用释放 0 b时间 CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列 相关叙述错误的是 () A.植物根细胞进行无氧呼吸，葡萄糖中的能量 大部分以热能形式散失 B.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，不进 行细胞呼吸 C.a~b时间内植物根细胞的无氧呼吸产生酒 精和CO2,也可能产生乳酸 D.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 ATP比产生乳酸时的多 解析：ABD[无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大 部分储存在不彻底的氧化产物中，只有少量能 量以热能形式散失，A错误；在时间a之前，植 物根细胞无CO2释放，但可能进行产生乳酸的 无氧呼吸，B错误；a~b时间内植物根细胞的无 氧呼吸产生酒精和CO2,也可能产生乳酸，因为 植物细胞无氧呼吸可能有两种类型，C正确；无 论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只 在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释 放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生 成的ATP和产生乳酸时相同，D错误。] 7.图1表示某植物细胞内细胞呼吸相关物质代谢 过程，图2表示在探究不同氧浓度条件下该细 胞呼吸方式的实验结果数据曲线，下列有关描 述正确的是 () 葡萄糖 NAD' 丙附酸 NADH →CaHs0H+CO2 1 一C0产生量 0 一-0吸收量 丙附酸+H:0 酵3 d +NAD的2， CO:+NADH HO、NAD 0 0浓度 图1 图2 A.图1中酶1是由一种基因控制合成的 B.图2若ac=dc,说明氧气浓度为a时，需氧呼 吸和厌氧呼吸产生的CO,速率不相同 C.图1中NADH催化电子传递链中氢与氧气 结合，并释放能量 D.图2中b点氧气浓度时，需氧呼吸和厌氧呼 吸同时进行 解析：BD[图1中酶1催化丙酮酸分解为酒精 和CO2,不一定是由一种基因控制合成的，可能 受多对基因同时控制，A错误；b点后O2的吸 收量大于C),的产生量，说明细胞呼吸的底物 应有脂肪，图2若ac-dc,不能说明相同时间内 需氧呼吸释放的CO2和厌氧呼吸释放的C)。 量相等，即两者产生的CO2速率不相同，b,点时 需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行，B、D正确；图1 中NADH为还原性辅酶I,在酶3的催化作用 下与O2结合生成水，C错误。] 三、非选择题 8.图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢 过程，请回答以下问题。 葡萄糖 一NAD· 丙副酸 NADH 线粒体膜 、酶1 →CH,OH+CO, 细胞质基质 |线粒体基质 0 草酰乙酸 草酰乙酸 丙嗣酸+H,O+NAD 陈3● NADH NADH 酶2 酸 ·酸 CO,+NADH HO、NAD NAD' NAD 图1 图2 (1)酵母菌细胞内丙酮酸在 (填场所)被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸 在不同场所被分解时有什么不同？ (2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人 认为是因为O2的存在会抑制图1中酶1的活 性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组 将酵母菌破碎后高速离心，取 (填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为 甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄 糖溶液，立即再向甲试管中通入O2,一段时间 后，分别向甲、乙两试管中加入等量的 进行检测。 (3)按照上述实验过程，观察到 说明(2)中假说不成立，实验小组查阅资料发 现，细胞质基质中的NADH还存在如图2所示 的转运过程，NADH在线粒体内积累，苹果酸 的转运即会被抑制，且细胞内反应物浓度上升 或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率，反 之则抑制。请结合以上信息解释O2会抑制酵 母菌产生酒精的原因： (4)高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条 件下也能产酒，结合图1和图2分析，是利用野 生酵母，通过物理或化学诱变因素诱导控制合 成 (填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因发 生突变而产生的新品种。 ·45 第二单元细胞的能量供应和利用 解析：(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸 第一阶段的产物，若是进行有氧呼吸，丙酮酸在 线粒体基质被消耗，若是进行无氧呼吸，丙酮酸 在细胞质基质被消耗。从能量转化角度分析， 细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于 合成ATP,但在线粒体基质中分解丙酮酸释放 的能量可用于合成ATP。 (2)由题图可知，酶1催化丙酮酸分解为酒精和 C),,说明酶1位于细胞质基质，所以酵母菌破 碎后高速离心，取上清液（主要成分是细胞质基 质，含有酶1)均分为甲、乙两组，一段时间后在 两支试管加入等量葡萄糖溶液，向甲试管通入 O2,所以甲是实验组，乙是对照组。一段时间 后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性重铬 酸钾溶液进行检测，若甲试管由橙色变为灰绿 色即产生了酒精，说明(O2对酶1没有抑制作用； 如果甲试管不变色，说明O2对酶1有抑制作用。 (3)按照上述实验过程，观察到甲、乙试管都显 灰绿色，说明两支试管都产生了酒精，说明(2) 中假说不成立。O2会抑制酵母菌产生酒精的 原因可能是：O2充足时，线粒体内的NADH与 O2结合产生H2O,从而促进线粒体内苹果酸的 分解，进而促进苹果酸向线粒体的转运过程：当 细胞质基质中的苹果酸浓度较低时，促进了细 胞质中NADH的消耗，使得细胞质基质中 NADH含量很少，导致丙酮酸不能转化成酒精。 (4)结合图1和图2分析：O2存在时，酶3催化 有氧呼吸第三阶段，如果通过物理或化学诱变 因素诱导控制合成酶3的基因发生突变，O2不 能与线粒体内的NADH反应，线粒体内的 NADH积累，苹果酸的转运会被抑制，细胞质 基质的NADH就会在酶1的催化下合成酒精。 答案(1)细胞质基质和线粒体基质细胞质基 质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成 ATP,但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能 量可用于合成ATP (2)上清液酸性重铬酸钾溶液 (3)甲、乙试管都显灰绿色O2充足时，线粒体 内的NADH与O2结合产生H2O,从而促进线 粒体内苹果酸的分解，进而促进苹果酸向线粒 体的转运过程；当细胞质基质中的苹果酸浓度 较低时，促进了细胞质中NADH的消耗，使得 细胞质基质中NADH含量很少，导致丙酮酸不 能转化成酒精 (4)酶3