1、细胞呼吸的原理和应用一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1(2020浙江7月选考)下列关于细胞的有氧呼吸与无氧呼吸的叙述，正确的是()A细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的多B细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体嵴上进行C细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸D若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量C解析：细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的少，A错误；细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都是将一个葡萄糖分子转变为两个丙酮酸分子，C正确；若提高O2浓度会抑制苹果细胞的无氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。2(2
2、020山东泰安模拟)细胞呼吸是细胞重要的生命活动，下列说法不正确的是()A动物细胞呼吸中，CO2的产生量和O2的消耗量相等，则该细胞没有发生无氧呼吸B酵母菌细胞呼吸的底物是葡萄糖，CO2的产生量和O2的消耗量之比在1和4/3之间，则有氧呼吸分解葡萄糖比无氧呼吸多C酸奶、果酒、使用透气的创可贴、中耕松土都利用了细胞呼吸的原理D细胞呼吸过程中不是每个阶段都有ATP的合成A解析：动物细胞进行产生乳酸的无氧呼吸时，既不消耗O2也不产生CO2，故由CO2的产生量和O2的消耗量相等，不能判断该细胞是否发生无氧呼吸，A错误。酵母菌细胞呼吸的底物是葡萄糖，CO2的产生量和O2的消耗量之比为1时，仅进行有氧呼吸
3、；CO2的产生量和O2的消耗量之比为4/3时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等；若此比值在1和4/3之间，则有氧呼吸分解葡萄糖比无氧呼吸多，B正确。酸奶、果酒、使用透气的创可贴、中耕松土都利用了细胞呼吸的原理，C正确。无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，D正确。3下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是()A从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B乙图中曲线表示有氧呼吸，曲线表示无氧呼吸C乙图中曲线表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D乙图中曲线最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制B解析：甲图中B点温度下植物细胞呼吸相对速率最大，说明该温度下细胞呼
4、吸最旺盛；随着O2浓度增大有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线表示无氧呼吸，曲线表示有氧呼吸；细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的参与，温度会影响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量的限制，使乙图中曲线最终趋于平衡。4(2020山东潍坊模拟)粮油储藏技术规范(GB/T298902013)为我国粮油储藏安全提供了重要技术保障，对粮温、水分含量、粮堆气体成分及浓度等作出了明确规定。其中部分术语和定义如下表。下列有关叙述错误的是()术语定义安全水分某种粮食或油料在常规储存条件下，能够在当地安全度下而不发热、不霉变的水分含量低氧粮堆空气中氧气浓度高于2%而不低于12%的状态低温储
5、藏平均粮温常年保持在15 及以上，局部最高粮温不超过20 的储藏方式A保持安全水分主要是通过减少自由水的含量实现的B储藏期间若水分含量过高，粮食会因呼吸代谢增强而发热使霉菌更易生长繁殖C粮堆空气中氧气浓度高于2%而不低于12%的状态，主要是保证有氧呼吸强度最低D粮温不超过20 的储藏方式是通过降低酶的活性使其代谢速率维持在低水平C解析：细胞内水主要以自由水的形式存在，自由水的含量与细胞代谢强度有关，所以保持安全水分主要是通过减少自由水的含量实现的，A正确；储藏期间若水分含量过高，呼吸代谢增强，种子发热使霉菌更易生长繁殖，B正确；粮堆空气中氧气浓度高于2%而不低于12%的状态，主要是保证呼吸强度
6、最低，C错误；低温使酶的活性降低，从而降低代谢速率，D正确。 5(2020山东卷)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是()A“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖B癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATPC癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用D消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少B解析：在产生等量的ATP时，无氧呼吸消耗的葡萄糖较多，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖，A正确；无氧呼吸的第二阶段丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP，其生成ATP的过程仅发生在第一阶段，B错误
7、；无氧呼吸过程中丙酮酸被利用生成乳酸，其发生场所在细胞质基质中，C正确；癌细胞主要进行无氧呼吸，其产生NADH的过程仅发生在第一阶段，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。6为证明无氧呼吸比有氧呼吸释放能量少，某同学设计了相应的实验(如图所示)，其中石蜡可以隔绝空气，且A试管中葡萄糖溶液经过煮沸。下列说法正确的是()A甲试管中葡萄糖溶液煮沸冷却后与酵母菌混合B甲试管中葡萄糖溶液煮沸的主要目的是灭菌C在甲试管中直接加重铬酸钾溶液会变成灰绿色D反应结束后，甲试管温度计示数高于乙试管A解析：甲试管葡萄糖溶液应煮沸冷却后与酵母菌混合，否则酵母菌会被杀死而不能进行细胞呼
8、吸，A正确；甲试管中葡萄糖溶液煮沸的主要目的是排出溶液中溶解的氧气，B错误；在酸性条件下，酒精与重铬酸钾溶液反应才会变成灰绿色，C错误；反应结束后，甲试管温度计示数低于乙试管，因为无氧呼吸释放的能量低于有氧呼吸，D错误。7某科研小组为探究酵母菌细胞呼吸的方式，进行了下图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝溶液的颜色基本不变，反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄。下列有关分析正确的是()A溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强B溴麝香草酚蓝溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸C14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放
9、射性D实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体B解析：溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌呼吸产生的CO2增多，A错误；溴麝香草酚蓝溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶中压强不变，B正确；14C6H12O6不能进入线粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，C错误；实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸，场所是线粒体基质和细胞质基质，D错误。二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。8“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气
10、消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列说法错误的是()Aa运动强度下只有有氧呼吸，b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，c运动强度下只有无氧呼吸B运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量C无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中D若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力ABC解析：a运动强度下乳酸含量较低，无氧呼吸较弱，b运动强度下有氧呼吸有所增强，同时存在无氧呼吸，c运动强度下氧气消耗速率较高，有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平，A错误；肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量，故运动强度大于或等于b
11、后，肌肉细胞CO2的产生量仍等于O2的消耗量，B错误；无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中，少部分释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，C错误；若运动强度长时间超过c，人体的自我调节能力是有限的，会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象，D正确。9下图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。有关叙述正确的是()A番茄果实细胞产生CO2的场所有线粒体和细胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用在8 时比15 时更强C低温、光照条件下更有利于储藏番茄果实D储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关ABCD解析：番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生
12、CO2，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，A正确；8 时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下的减少量大于15 时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下的减少量，B正确；由题图可知，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于果实的储藏，C正确；温度降低会使与呼吸作用有关的酶活性降低，细胞呼吸减弱，D正确。10高原鼠兔对高原低氧环境有很强的适应性。高原鼠兔细胞中部分糖代谢途径如图所示，骨骼肌和肝细胞中相关指标的数据如表所示。下列说法正确的是()比较项目骨骼肌细胞肝细胞LDH相对表达量0.640.87PC相对表达量00.75乳酸含量/(mmol/L)
13、0.91.45A高原鼠兔骨骼肌消耗的能量主要来自丙酮酸生成乳酸的过程B肝细胞LDH相对表达量增加有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原C低氧环境中高原鼠兔不进行有氧呼吸说明细胞中缺少线粒体D高原鼠兔血清中PC含量异常增高的原因是骨骼肌细胞受损B解析：丙酮酸生成乳酸的过程不释放能量，A错误；由题图可知，乳酸脱氢酶可催化乳酸转变成丙酮酸，因此肝细胞LDH相对表达量增加有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原，B正确；低氧环境中高原鼠兔也能进行有氧呼吸，C错误；高原鼠兔骨骼肌细胞中不存在PC表达，因此高原鼠兔血清中PC含量异常增高与骨骼肌细胞无关，D错误。三、非选择题11下表为一定量的小麦种子(主要储能物质为淀粉)萌发过
14、程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化数据，据表回答问题：萌发时间/hCO2释放速率/(L/h)O2吸收速率/(L/h)030250412.67.662112.6827.616.31242.617.6185517.6245517.6305522.4365542.6405555(1)在2 h之前，种子的呼吸方式为_。在36 h之后种子呼吸的主要方式是_。(2)在24 h时，无氧呼吸消耗的淀粉是有氧呼吸的_倍。(3)如果以单位时间内CO2释放速率来衡量呼吸速率，那么在012 h，小麦种子无氧呼吸速率的变化趋势是_，有氧呼吸速率的变化趋势是_，出现这些变化趋势与种子在萌发过程中大量吸收_有关。解析：
15、(1)由题表可知，在2 h之前，没有O2的吸收，只有CO2的释放，说明种子只进行无氧呼吸；在36 h之后，O2的吸收量略小于CO2的释放量，说明此时同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，且以有氧呼吸为主；40 h时，O2吸收量等于CO2释放量，种子只进行有氧呼吸。(2)在24 h时，种子吸收O2的速率为17.6 L/h，则有氧呼吸释放CO2的速率为17.6 L/h，有氧呼吸消耗淀粉的相对速率为17.6/6；而此时种子释放CO2的总速率是55 L/h，则无氧呼吸释放CO2的速率是5517.637.4(L/h)，无氧呼吸消耗淀粉的相对速率为37.4/2。所以无氧呼吸消耗的淀粉是有氧呼吸的(37.4/2)(1
16、7.6/6)6.375(倍)。(3)如果以单位时间内CO2释放速率来衡量呼吸速率，那么在012 h，小麦种子无氧呼吸释放CO2的速率逐渐加快，即无氧呼吸速率变强；有氧呼吸释放CO2的速率也逐渐加快，说明有氧呼吸速率也逐渐变强，出现这些变化趋势与种子在萌发过程中大量吸水有关。答案：(1)无氧呼吸有氧呼吸(2)6.375(3)变强变强水12科研人员探究了不同温度(25 和0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。据图回答下列问题：(1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，
17、抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a_；b_。解析：(1)0.5 条件下果实的细胞中细胞呼吸相关酶的活性较低，所以CO2生成速率较低；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的果实细胞呼吸产生的CO2量因积累而越来越多，反过来会抑制果实的细胞呼吸，使得CO2生成
18、速率变慢。因为果实细胞呼吸消耗O2，所以该实验还可以通过检测密闭容器内的O2浓度变化来计算呼吸速率。(2)该实验的目的是验证温度影响密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率，自变量为温度，其他对实验结果有影响的因素为无关变量。生物实验设计除了要遵循单一变量原则，还要遵循等量原则，即实验组和对照组除一个实验变量不同外，其他无关变量要全部相同且适宜，以消除无关变量对实验结果的影响。本实验除了实验中提到的蓝莓果实品种要统一、数量要相等、瓶的容积要相同且都密封外，其他无关变量，如果实的质量以及成熟度也要一致。生物实验设计还要遵循重复性原则，以保证实验结果的可靠性。故本实验每个温度条件下要有多个平行重复实验装置，才能保证实验结果更可靠。答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2O2(2)a.选取的果实成熟度应一致b每个温度条件下至少有3个平行重复实验
