1、细胞呼吸(30分钟100分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.(2020重庆模拟)某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析涨袋现象的原因合理的是()A.涨袋可能是由于乳酸菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳造成的B.涨袋可能是由于乳酸菌进行无氧呼吸造成的C.如果涨袋的酸奶中有酒味,说明可能是酵母菌的无氧呼吸造成的D.只要酸奶包装盒密封完好,就不会出现涨袋的现象【解析】选C。乳酸菌是厌氧菌,进行无氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳,A、B错误;无氧条件下,酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳,C正确;酸奶中含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等,
2、酸奶包装盒密封完好,但无氧条件下,酵母菌发酵分解葡萄糖能产生酒精和二氧化碳,会出现涨袋的现象,D错误。2.怎样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.A试管中葡萄糖溶液煮沸冷却后与酵母菌混合B.A试管中葡萄糖溶液煮沸的主要目的是灭菌C.在A试管中直接加重铬酸钾溶液会变成灰绿色D.反应结束后,A试管温度计示数高于B试管【解析】选A。A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吸,A正确;A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A试管中
3、应先加浓硫酸,再加重铬酸钾溶液才会变成灰绿色,C错误;反应结束后,A试管温度计示数低于B试管,因为无氧呼吸释放的能量低于有氧呼吸,D错误。【知识总结】细胞呼吸中能量的释放与去向3.(2020徐州模拟)细胞有氧呼吸产生的H与氧结合形成水,2,4-二硝基苯酚(DNP)对该过程没有影响,但能抑制ATP合成。据此推测DNP的作用正确的是()A.有氧呼吸第一阶段不会产生ATP,该过程不受DNP影响B.DNP主要在线粒体基质中发挥作用,因为其形成ATP最多C.DNP作用于组织细胞时,线粒体内膜上散失的热能将增加D.DNP抑制葡萄糖进入红细胞,进而抑制细胞有氧呼吸过程【解析】选C。有氧呼吸第一阶段能产生AT
4、P,A错误;根据题意,DNP主要在线粒体内膜中发挥作用,抑制有氧呼吸第三阶段中ATP的合成,并且第三阶段产生的ATP最多,DNP作用于组织细胞时,线粒体内膜的酶无法催化形成ATP,结果能量以热能形式散失,故线粒体内膜上散失的热能将增加,B错误,C正确;红细胞只进行无氧呼吸,D错误。4.比较植物有氧呼吸和无氧呼吸,下列相关叙述正确的是()A.葡萄糖是有氧呼吸的主要底物,不是无氧呼吸的主要底物B.CO2是有氧呼吸的产物,不是无氧呼吸的产物C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量D.有氧呼吸产生H,无氧呼吸过程中也能产生H【解析】选D。葡萄糖是有氧呼吸和无氧呼吸的主要底物,A错误;葡萄糖经过有
5、氧呼吸可以产生水和二氧化碳,而经过无氧呼吸可以产生乳酸或酒精和二氧化碳,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸的能量都是逐步释放出来的,C错误;有氧呼吸第一阶段和第二阶段都产生H,无氧呼吸第一阶段产生H,D正确。5.(2020石家庄模拟)如图表示细胞代谢过程中部分物质变化过程,能发生在酵母菌细胞中的有()A.B.C.D.【解析】选B。酵母菌属于异养兼性厌氧型生物,氧气充足时进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水;缺氧时进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,所以图示细胞代谢过程中部分物质变化过程,能发生在酵母菌细胞中的有。6.某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压
6、升高),开始时溴麝香草酚蓝水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.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强B.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸C.14C6H12O6不能进入线粒体,故线粒体中不能检测出放射性D.实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体【解析】选B。溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌呼吸产生的二氧化碳增多,A错误;溴麝香草酚蓝水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;14C6 H12O6不能进入线粒体,但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体,因
7、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。7.如图表示外界温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是()A.图甲AB段说明随温度的升高,细胞呼吸强度增大B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜【解析】选C。由图甲可知,图甲中AB段,随温度的升高,产生CO2的相对量加大,说明细胞呼吸强度增大;横坐标为温度,温度影响酶的活性,影响细胞呼吸;图
8、乙中由D到E,氧浓度增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸增强,由E到F,随着氧浓度增加,有氧呼吸增强;图乙中E点呼吸作用最弱,更适合贮藏水果和蔬菜。【易错提醒】农产品的储存条件不同(1)粮食等种子储存,应在低温、低氧和干燥条件下。(2)水果、蔬菜等农产品的储存应在低温、低氧和湿润条件下。8.(2020遵义模拟)“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。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是()A.a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
9、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【解析】选D。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,运动强度大于或等于b后也一样,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,其余储存在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
10、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。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(12分)(2020秦皇岛模拟)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,将酵母菌置于葡萄糖溶液中制成酵母菌悬液并分别转入两个锥形瓶中,其中一个锥形瓶接入溶解氧传感器,另一个接入二氧化碳传感器。容器密闭后放在适宜的温度下培养,如图甲所示。测得培养液中的溶解氧与锥形瓶中二氧化碳的相对含量变化如图乙所示,请分析并回答下列问题:(1)实验开始后,容器保持密闭的目的是_。(2)t1t2时段,培养液中溶解氧的相对含量下降的速率逐渐减慢,说明酵母菌_。t2时刻后,溶解氧的相对含量几乎不再发生变化的原因是_。与t1时刻相
11、比,t3时刻酵母菌消耗1 mol葡萄糖释放的能量_(填“多”“少”或“相当”)。(3)抽取t2时刻后的培养液与溴麝香草酚蓝水溶液反应后,溶液的颜色变化是_。【解析】(1)实验开始后,为了消耗锥形瓶中的O2,创造无氧环境,容器需要保持密闭。(2)t1之前氧气含量下降较快,说明有氧呼吸速率较快;t1t2时段,培养液中溶解氧的相对含量下降的速率逐渐减慢,说明酵母菌有氧呼吸速率减慢,消耗的氧气减少。t2时刻后,溶解氧的相对含量很低,酵母菌不能进行有氧呼吸,故氧气的含量几乎不变。t1时进行有氧呼吸,产生的能量较多,而t3时刻只有无氧呼吸,释放的能量较少。(3)t2时刻后的培养液中二氧化碳含量较高,溴麝香
12、草酚蓝水溶液会由蓝变绿再变黄。答案:(1)消耗锥形瓶中的O2,创造无氧环境(2)有氧呼吸速率逐渐减慢,消耗的O2减少溶解氧的相对含量很低,酵母菌不能进行有氧呼吸少(3)由蓝变绿再变黄10.(18分)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。(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,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
13、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._。【解题指南】(1)图示信息:温度越高则呼吸速率越快,温度越低则呼吸速率越慢。(2)关键知识:呼吸速率影响因素,实验设计等量与对照原则的应用方法。(3)隐含信息:温度影响酶的活性,酶影响细胞呼吸速率。【解析】本题主要考查细胞呼吸影响因素与表示方法及生物实验设计知识。(1)0.5 条件下果实的有关酶的活性较低;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
14、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,还要遵循等量性原则,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,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,如果实的重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,是保
15、证实验结果可靠性的重要措施,也就是要增加实验的次数,才能保证实验结果的可靠性。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活性CO2O2(2)选取的果实成熟度还应一致每个温度条件下至少有3个平行重复实验1.(6分)(2020洛阳模拟)如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。有关叙述不正确的是()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、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D.贮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【解析】选C。番茄果实细胞
16、有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2,有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生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贮存,C错误;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。2.(24分)(素养提升科学探究)下表为一定量的小麦种子(主要储能物质为淀粉)萌发过程中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(h)02468121824303640CO2释放速率(L/h)3512.
17、62127.642.65555555555O2吸收速率(L/h)007.612.616.317.617.617.622.442.655(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释放速率来标量呼吸速率,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】(1)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,说明同时进行
18、有氧呼吸和无氧呼吸,且以有氧呼吸为主,40 h之后,氧气吸收量等于CO2释放量,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55-17.6=37.4 L/h,无氧呼吸消耗淀粉的速率为37.4/2。所以无氧呼吸消耗的淀粉是有氧呼吸的(37.4/2)(17.6/6)=6.375倍。(3)如果以单位时间内CO2释放速率来标量呼吸速率,那么在012 h,小麦种子无氧呼吸释放二氧化碳的速率逐渐加快,即无氧呼吸速率变强;有氧呼吸释放二氧化碳的速率也逐渐加快,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收水有关。答案:(1)无氧呼吸有氧呼吸(2)6.375(3)变强变强水
