1、重点强化练(三)细 胞 呼 吸(30分钟 100分)一、选择题(共9题,每题5分,共45分)1.学生到生物园播种花卉种子,老师要求播种前必须先松土,原因是种子萌发需要()A.充足的空气 B.一定的水分 C.适宜的温度 D.充足的光照【解析】选A。种子萌发的外界条件是适宜的温度、充足的空气和一定的水分。播种前要松土,是因为种子萌发需要充足的空气,这样可以保证种子的呼吸对氧气的需求。2.某学生在15分钟内相继进行4次俯卧撑。如图表示每次俯卧撑数,对这一结果最合理的解释是()A.人体内的葡萄糖不足 B.糖类转化为酒精 C.供氧不足,乳酸积累 D.肌肉组织中CO2过剩【解析】选C。人体内的葡萄糖含量变
2、化不大,A错误;人体无氧呼吸的产物是乳酸,不是酒精,B错误;由于供氧不足,无氧呼吸产生乳酸,随次数的增加,无氧呼吸产生的乳酸逐渐积累,C正确;有氧呼吸产生的二氧化碳通过自由扩散的方式从肌肉细胞进入组织液,无氧呼吸不产生二氧化碳,肌肉组织中不可能积累二氧化碳,D错误。3.新冠肺炎疫情期间,武汉市“方舱医院”内医护人员与患者共同锻炼身体,如打太极、做五禽戏、跳广场舞等。下列有关叙述中,正确的是()A.在医护人员与患者共同锻炼身体时,体内ATP的含量会明显下降 B.医护人员及患者在锻炼过程中细胞呼吸产生的CO2只来自线粒体 C.若是血液中钙离子浓度过高,锻炼过程中可能会出现抽搐现象 D.锻炼产生的汗
3、液在流经汗腺导管排出时,大部分Na+可通过自由扩散被细胞重吸收【解析】选B。ATP与ADP的相互转化时刻不停且处于动态平衡之中,当医护人员与患者共同锻炼身体时,体内ATP的含量不会明显下降,A错误;医护人员及患者在锻炼过程中,无氧呼吸产物是乳酸,不会产生CO2,细胞呼吸产生的CO2只来自有氧呼吸,故只来自线粒体,B正确;若是血液中钙离子浓度过低,锻炼过程中可能会出现抽搐现象,过高则会肌无力,C错误;锻炼产生的汗液在流经汗腺导管排出时,大部分Na+可通过主动运输被细胞重吸收,离子进出细胞需要蛋白质协助,不能自由扩散,D错误。4.如图是细胞呼吸过程的图解。在人体细胞中不能发生的过程是()A.B.C
4、.D.【解析】选B。图中为细胞呼吸的第一阶段,人体可以发生,A不符合题意;图中为无氧呼吸第二阶段,产生C2H5OH,人体不会进行,B符合题意;为无氧呼吸第二阶段,产生C3H6O3,人体可以发生,C不符合题意;为有氧呼吸第三阶段,O2和H反应生成H2O,合成大量ATP,人体可以发生,D不符合题意。【补偿训练】巴斯德发现,利用酵母菌酿酒时,如果发酵容器中存在O2,会导致酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是()A.酒精+O2丙酮酸,细胞质基质 B.丙酮酸+O2CO2,线粒体基质 C.H+O2H2O,线粒体内膜 D.葡萄糖丙酮酸+H,线粒体基质【解析】选
5、C。酵母菌在无氧条件下在细胞质基质中将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳,如混入氧气,则无氧呼吸受到抑制。酒精被氧气氧化分解生成二氧化碳和水,A错误;丙酮酸在线粒体基质与H反应生成二氧化碳和H,B错误;有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜,H与氧气反应生成水,C正确;葡萄糖的分解场所是细胞质基质,D错误。5.某果农将广柑贮藏于密闭的土窑中,贮藏时间可以达到45 个月之久;某地利用大窑套小窑的办法,可使黄瓜贮存期达到3个月。以上方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于“自体保藏法”的分析错误的是()A.自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法,但其易受外界环境的影响 B.自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的CO2抑
6、制自身的呼吸作用 C.在密闭环境中,CO2浓度越高,贮藏效果越好 D.在自体保藏法中如能控温在15,贮藏时间会更长【解析】选C。“自体保藏法”是一种简便的果蔬贮藏法,但易受外界环境的影响,如温度、密闭程度等,A正确;水果和蔬菜等细胞呼吸会产生二氧化碳,所以“自体保藏法”的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的有氧呼吸作用,减少有机物的消耗,B正确;在密闭环境中,二氧化碳浓度应该保持较高水平,但浓度过高,会使无氧呼吸增强,所以不是二氧化碳浓度越高,贮藏效果越好,C错误;室温时酶的活性较强,催化细胞呼吸作用的能力较强,所以在“自体保藏法”中如能控温在低温条件下,即温度保持在15,则贮藏时间应该
7、会更长,D正确。【补偿训练】以葡萄糖为底物进行氧化分解的过程中,若反应中有CO2生成,下列说法错误的是()A.可能进行有氧呼吸 B.可能会生成乳酸 C.可能进行无氧呼吸 D.可能会生成酒精【解析】选B。动植物有氧呼吸的产物有CO2生成,A正确;若为产生乳酸的无氧呼吸,则不可能产生CO2,B错误;多数高等植物可能进行无氧呼吸,产物为酒精和二氧化碳,C、D正确。6.从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体,分别保存于试管中,置于适宜环境中进行相关实验。下列叙述正确的是()A.为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中 B.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖,可测得有CO2产生 C.向盛有线粒体的试管中注
8、入葡萄糖,可测得氧的消耗量加大 D.向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸,降低温度不改变线粒体的耗氧速率【解析】选A。线粒体分布在细胞质基质中,细胞质基质呈胶质状态,有一定的渗透压,因此为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中,A正确;小鼠细胞的细胞质基质发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段,均不产生CO2,B错误;线粒体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段,葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒体,C错误;降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降,从而降低线粒体的耗氧速率,D错误。【易错警示】(1)小鼠无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2;(2)线粒体不能直接利用葡萄糖,葡萄糖在有氧呼吸的第一阶段被
9、分解成丙酮酸后才能进入线粒体进一步被氧化分解。7.研究表明长期酗酒会影响线粒体中一种关键蛋白Mfnl的功能,从而导致线粒体无法融合、再生及自我修复。下列叙述错误的是()A.线粒体具有双层膜,它是细胞进行有氧呼吸的主要场所 B.线粒体蛋白Mfnl的合成离不开核糖体的作用 C.线粒体蛋白Mfnl会参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程 D.酗酒可通过呼出气体使酸性重铬酸钾变成灰绿色来检测【解析】选C。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,具有双层膜,A正确;蛋白质的合成场所是核糖体,因此线粒体蛋白Mfn1的合成离不开核糖体的作用,B正确;线粒体蛋白Mfnl不会参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程,因为葡萄糖分解为丙酮
10、酸的过程发生在细胞质基质中,C错误;酗酒可通过呼出气体(其中含酒精)使酸性重铬酸钾变灰绿色来检测,D正确。8.(不定项)研究人员将葡萄糖、酵母菌培养液置于6种不同的O2浓度下,测得O2的消耗量(曲线)与CO2生成量(曲线)的变化。下列有关分析错误的是()A.O2浓度为a时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧 呼吸的6倍 B.O2浓度低于b时,实验后的培养液可与酸性重 铬酸钾反应 C.当O2浓度高于b时,有氧呼吸的强度都将和b时 保持一致 D.图中的阴影面积可代表不同O2浓度下无氧呼吸产生的CO2量【解析】选C。O2浓度为a时,有氧呼吸消耗的O2为3,则产生的CO2也为3,消耗葡萄糖为0.5,而总的CO
11、2为9,说明无氧呼吸产生的CO2为6,则消耗葡萄糖为3,所以无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的6倍,A正确;O2浓度高于b时只有有氧呼吸,低于b时,有氧呼吸和无氧呼吸并存,有酒精的产生,可以与酸性重铬酸钾反应,B正确;若O2浓度高于b时,只有有氧呼吸,但强度有可能先高于b时的强度,后维持不变,C错误;图中的阴影面积表示细胞呼吸产生的二氧化碳量与有氧呼吸产生的二氧化碳量的差值,因此可代表不同O2浓度下,无氧呼吸的CO2产生量,D正确。9.(不定项)人体可通过无氧呼吸和有氧呼吸供能。如图表示人体在不同距离的田径比赛中,有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比(假设能量全部来自糖类的分解),据图像分析下列叙述正
12、确的是()A.随着跑步距离越长,有氧呼吸供能占比增大 B.400米跑时,所需能量主要在细胞质基质中产生 C.1 500米跑时,两种呼吸方式所消耗的葡萄糖 的量相等 D.马拉松赛时,腿部肌细胞的细胞质基质中可产 生乳酸和CO2【解析】选A、B。根据图形可知跑步距离越长,有氧呼吸供能所占比例越大,A正确;400米跑时,无氧呼吸占的比例是75%,所需能量主要由细胞质基质提供,B正确;1 500米跑时,两种呼吸方式所占比例虽然相等,但是消耗的葡萄糖的量不相等,C错误;马拉松赛时,腿部肌细胞的细胞质基质中可产生乳酸,没有CO2,D错误。二、非选择题(共2题,共55分)10.(25分)(2021朝阳区高一
13、期末)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次 30 min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究在耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化,研究人员进行了相关实验。请回答问题:(1)在耐力性运动训练中,肌纤维(肌细胞)通过图1的_(填字母)过程将葡 萄糖等有机物彻底氧化分解,产生_ 可为运动直接提供能量,其中甲表示_(物质),催化b过程的酶存在于_。(2)探究耐力性运动训练或停止训练时,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,实验结果如图2。由图2可知,经过_周的训练之后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训 1周立即恢复训练,则_(填“
14、能”或“不能”)使线粒体的数量恢复到停训前的 水平;若继续停止训练,4周后将降至_的水平。研究还发现耐力性运动训练能使肌纤维周围的毛细血管数量增加。请解释在 耐 力 性 运 动 训 练 中 出 现 这 些 适 应 性 变 化 的 意义:_。研究认为长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥 胖 的 关 键 因 素。请 你 结 合 本 研 究 结 果 给 出 进 行 体 育 锻 炼 时 的 建议:_ _。【解析】(1)肌纤维通过ab过程将葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水,产生的ATP可以作为直接的能源物质为运动供能。甲表示丙酮酸和H,b表示有氧呼吸的二、三阶段,催化该过程的酶存在
15、于线粒体基质和线粒体内膜中。(2)由图2可知,经过5周的训练后,肌纤维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢复训练,经过大约2周又能使线粒体的数量恢复到停训前的水平;若停训的时间长,4周后将降至开始训练时的水平。耐力性运动训练能使肌纤维周围的毛细血管数量增加,可加速氧气和二氧化碳的运输,同时肌纤维线粒体数量增多,使肌纤维有氧呼吸的强度增强以适应耐力性运动训练对能量的需求。体育锻炼时,每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持,有利于提高线粒体的数量。答案:(1)ab ATP(腺苷三磷酸)丙酮酸和H 线粒体基质和线粒体内膜(2)5 能 开始训练时 毛细血管数量增加,加速氧气和二氧化碳
16、的运输,同时肌纤维线粒体数量增多,使肌纤维有氧呼吸的强度增强以适应耐力性运动训练对能量的需求 每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持 11.(30分)自然界中洪水、灌溉不均匀、土壤板结等易使田间作物根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。生活中,低氧胁迫是高等植物主要的非生物胁迫因素之一。我国是一个农业大国,农业对我国尤为重要,所以低氧胁迫的研究非常必要。某科研单位,采用无土栽培的方法,研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响,测得第6天时根系细胞中丙酮酸和酒精含量,结果如表所示。请根据表格回答下列问题:(1)黄瓜根系细胞产生丙酮酸的场所是_,丙酮酸转变为酒精的过程_
17、(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)该实验的自变量是_,由表中信息可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞的呼吸方式为_。(3)实验结果表明,低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为酒精的酶活性更高的最可能是品种_(填“A”或“B”)。(4)低氧胁迫会降低田间作物的产量,请结合所学知识写出2条改善或防治低氧胁迫的措施:_。实验处理正常通气品种A正常通气品种B低氧品种A低氧品种B丙酮酸/molg-10.180.190.210.34酒精/molg-12.452.496.004.00【解析】(1)黄瓜根系细胞产生丙酮酸的过程属于细胞呼吸的第一阶段,其场所是细胞质基质;在供氧不足时,细胞进行无氧呼吸,其中丙酮酸转
18、变为酒精的过程属于无氧呼吸的第二阶段,此阶段不释放能量,故不能生成ATP。(2)根据题意和图表分析可知:该实验的自变量是黄瓜品种和通气情况(或“氧气浓度”);正常通气情况下,黄瓜根系细胞也产生少量的酒精,说明此时细胞呼吸的方式为有氧呼吸和无氧呼吸,在低氧胁迫下,黄瓜有氧呼吸受阻,无氧呼吸增强,产生的酒精增多。(3)分析实验结果可知,在低氧时,品种A产生的丙酮酸比品种B产生的丙酮酸少(品种A=0.21-0.18=0.03,品种B=0.34-0.19=0.15),而产生的酒精比品种B产生的酒精多(品种A=6.00-2.45=3.55,品种B=4.00-2.49=1.51),故低氧胁迫条件下品种A催化丙酮酸转变为酒精的酶活性更高。(4)在农业生产中,在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件,选择适宜的作物种植;加强田间管理,及时排除积水;及时松土,提高土壤中氧气的含量,促进植物根系的生长;合理使用化肥,多施农家(有机)肥,改善土壤板结等措施都能改善或防治低氧胁迫,防止低氧胁迫降低田间作物的产量。答案:(1)细胞质基质 不能(2)黄瓜品种和通气情况(或“氧气浓度”)有氧呼吸和无氧呼吸(3)A(4)加强田间管理,及时排除积水;在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件,选择适宜的作物种植;及时松土,提高土壤中氧气的含 量,促进植物根系的生长;合理使用化肥,多施农家(有机)肥,改善土壤板结