1、考点4 细胞呼吸一、选择题1.(2013安徽高考T3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是()A.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成【解题指南】正确解答本题应注意以下两点:(1)正确理解干物质合成速率和干物质量的关系;(2)准确分析种子成熟时脱落酸与自由水含量的变化。选D。本题主要考查细胞的呼吸作用及影响因素,旨在考查对呼吸作用在生产实践中的应用的理解,并且考查对曲线图中信息的获取。A项,干物质快速积累的时期是开花后1030天,
2、此时呼吸速率较快,故正确。B项,呼吸速率与自由水含量有关,种子成熟后期,由于干物质增多,结合水含量会上升,自由水减少,细胞代谢减弱,呼吸速率下降,故正确。C项,种子成熟后期,呼吸速率下降同时脱落酸合成增多,为成熟的种子脱落做准备,故正确。D项,种子成熟后呼吸速率下降,减少了有机物的消耗,更有利于干物质的储备,但干物质的合成量几乎不再增加,可见种子呼吸速率下降不利于干物质合成,故错误。2.(2013新课标全国卷T3)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是()A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时,酵母
3、菌呼吸作用产物不同【解题指南】解答本题需关注以下三点:(1)原核细胞呼吸方式与细胞中的酶有关,如含有有氧呼吸的酶则进行有氧呼吸,如含有无氧呼吸的酶则进行无氧呼吸。(2)有氧呼吸与无氧呼吸产物不同,有氧呼吸将有机物彻底分解,无氧呼吸不能将有机物彻底分解。(3)原核生物控制性状的基因主要分布在拟核中。选C。本题考查微生物的呼吸作用相关知识。肺炎双球菌是好氧细菌,为原核生物,无线粒体,但细胞中有与有氧呼吸有关的酶,所以可以进行有氧呼吸,A正确;细菌拟核的基因控制生物的主要性状,控制细菌主要的生命活动,质粒的基因控制生物的特殊性状,如抗药性、固氮、抗生素生成等,B正确;破伤风芽孢杆菌为厌氧细菌,适宜生
4、活在无氧环境中,C错误;酵母菌既能进行有氧呼吸产生CO2和H2O,又能进行无氧呼吸产生酒精和CO2,D正确。3.(2013江苏高考T17)将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是()A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通【解题指南】解答本题,需要注意以下两点:(1)明确管口1是进气口,管口2是出气口,管口3是出料口。(2)明确酵母菌存在无氧呼吸和有氧呼吸两种方式。选B。本题考查探究酵母菌呼吸方式的实验。A项中,打开阀a,装置内
5、通入O2,可用来探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式,故正确。B项中,经管口3取样可以检测酒精的产生情况,如果检验CO2的产生情况,需要将管口2通入澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液,故错误。C项中,由于要制造无氧或有氧环境,实验开始前必须对改装后整个装置进行气密性检查,故正确。D项中,管口2是出气口,将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通,可以检测CO2的产生情况,故正确。二、非选择题4.(2013福建高考T26)(12分)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KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如
6、图。请回答:(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是,分析图中A、B、C三点,可知点在单位时间内与氧结合的H最多。(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有作用,其中mmolL-1的KNO3溶液作用效果最好。(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的H和减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明: 。【解题指南】解答本题应注意以下几点:(1)线粒体基质是有氧呼吸产生CO2的场所,线粒体内膜是H与氧结合生成水的场所,有氧呼吸速率越大产生的与氧结合的H越多。(2
7、)分析图像可以看出:与清水对照,KNO3对水淹条件下有氧呼吸速率的降低有减缓作用。(3)光合作用的光反应和暗反应的联系物质是H和ATP。本题考查细胞呼吸的场所、影响因素以及光合作用的相关知识。(1)细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体,生成CO2的场所是线粒体基质,比较A、B、C三点可以看出A点的有氧呼吸速率最快,单位时间内产生的与氧结合的H最多。(2)比较4条曲线可以看出:KNO3溶液能有效地减缓水淹对根细胞有氧呼吸的抑制,且一定浓度范围内浓度越高减缓效果越好。(3)当叶片变黄叶绿素含量减少时,光反应产生的H和ATP减少,光合作用减弱;根系缺氧,有氧呼吸受抑制,无氧呼吸增强,但不能用CO2作为检测
8、有氧呼吸速率的指标,因为植物的无氧呼吸仍然能够产生CO2。答案:(1)线粒体基质A (2)减缓30(3)ATP不能,因为无氧呼吸可能会产生CO2知识点4 细胞呼吸1.(2014重庆高考T5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述,正确的是()乙醇乙醛乙酸CO2、H2OA.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快C.乙醇经代谢产生的H可与氧结合生成水,同时释放能量D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关【解题指南】(1)图示信息:乙醇先氧化成乙醛,乙醛再氧化成乙酸,最后生成CO2和H2O。(2)关键知识:酶的
9、专一性、底物浓度和温度与酶促反应速率的关系、H与氧结合生成水。选C。本题考查酶的特性和呼吸作用。酶具有专一性,在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤,需要不同的酶催化,故A项错误。当底物浓度较低时,酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快,当达到一定值后,由于酶量有限,反应速率不再随底物浓度增加而加快,故B项错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸,产生的H在有氧呼吸第三阶段与氧气结合生成水释放大量能量,故C项正确。人是恒温动物,环境温度不影响体内温度,不会影响分解乙醇的速率,故D项错误。2.(2014海南高考T26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题:
10、(1)在1224 h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是呼吸,该呼吸方式在细胞中发生的部位是,其产物是。(2)从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会 ,主要原因是 。(3)胚根长出后,萌发种子的呼吸速率明显升高。【解题指南】(1)关键知识:细胞呼吸的场所、细胞呼吸的类型及其产物。(2)图示信息:以种子萌发的时间为横坐标,以种子的呼吸速率为纵坐标,两条曲线反映了呼吸过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势。本题主要考查细胞呼吸的场所和产物及种子萌发过程中干物质变化原因分析。(1)据图可知,在1224 h期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的呼吸作用主要
11、是无氧呼吸;无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根长出期间,种子不进行光合作用,不能制造有机物,同时进行呼吸作用消耗有机物,使有机物总量下降。(3)胚根长出后,氧气的吸收量明显增多,说明有氧呼吸的速率明显提高。答案:(1)无氧细胞质基质酒精和二氧化碳(2)减少种子不进行光合作用制造有机物,同时进行呼吸作用消耗有机物,使有机物的总量下降(3)有氧知识点4 细胞呼吸1.(2015北京高考T31)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解,同
12、化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在molm-2s-1范围内,在300s时CO2达到2.2molm-2s-1。由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是molCO2m-2s-1。(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用技术进行研究。【解题指南】(1)关键知识:叶片的总(
13、真正)光合速率=呼吸速率+净(表观)光合速率。(2)图示信息:CO2吸收量表示净(表观)光合速率,CO2吸收量为0,表示总(真正)光合速率=呼吸速率。本题主要考查光合作用和呼吸作用原理及其应用。(1)叶肉细胞利用光能分解水,产生氧气。细胞呼吸过程是将有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。(2)从图中可以看出CO2吸收量范围是0.20.6molm-2s-l。300s时没有光照,CO2应该是释放量。叶片的总光合速率=呼吸速率+净光合速率,因此总光合速率应该为2.42.8molCO2m-2s-1。(3)在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放量逐渐减少,说明黑暗条件中的呼吸过程
14、可能与有光条件时不同。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用同位素示踪技术进行研究。答案:(1)水细胞呼吸ATP中的化学能 (2)0.20.6释放量2.42.8 (3)逐渐减少(4)14C同位素示踪2.(2015安徽高考节选)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
15、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。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)由图中数据分析可知,0.5条件下果实的有关酶
16、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
