1、重点强化练（六）细胞呼吸过程中的物质和能量的变化30分钟100分一、选择题(共9题,每题6分,共54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
2、量变化不大,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. 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抑制自身的呼吸作用C.
3、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 ,则贮藏时间应该会更长,D正确。4.
4、如图是某同学综合不同细胞代谢特点而绘制的部分物质变化示意图,下列有关叙述正确的是 ()A.过程不能都在同一细胞中进行,需要氧气参与B.都表示细胞呼吸的过程,需要的酶种类相同C.叶肉细胞中过程产生的H可用于过程中C3的还原D.酵母菌细胞中过程进行的场所不相同,但都能合成ATP【解析】选A。过程不能都在同一细胞中进行,需要氧气参与,A正确;需要的酶种类不同,B错误;叶肉细胞中过程产生的H只用于有氧呼吸,C错误;酵母菌细胞中过程进行的场所不相同,但不能合成ATP,D错误。5.(2021周口高一检测)如图是酵母菌细胞呼吸的实验示意图,相关叙述正确的是 ()A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B.条件Y
5、下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水C.试剂甲为溴麝香草酚蓝溶液D.物质a产生的场所为线粒体基质【解析】选A。根据产物酒精判断条件X为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储存在ATP中,大部分以热能形式散失;线粒体不能利用葡萄糖;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液;无氧呼吸产生CO2的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的场所为线粒体基质。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
6、中注入葡萄糖,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。7.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。
7、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CO2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
8、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。8.如图是向含有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后,CO2的产生量和O2的消耗量的变化曲线。据图判断,下列分析错误的是 ()A.曲线、分别表示CO2的产生量和O2的消耗量B.O2浓度为b时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵C.O2浓度为c时,酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质D.O2浓度为d时,细胞呼吸产生的H都在线粒体内膜上被消耗【解析】选C。随着O2浓度的增加,有氧呼吸增强,消耗的O2
9、将逐渐增多,由此可推知曲线表示O2的消耗量,曲线表示CO2的产生量,A正确。由图可知,在O2浓度为b时,酵母菌有氧呼吸消耗6 mol O2,根据有氧呼吸反应式可推知有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖、产生6 mol CO2;酵母菌无氧呼吸产生的CO2的量为10 mol-6 mol=4 mol,根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗2 mol葡萄糖。因此可知O2浓度为b时,有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵,B正确。O2浓度为c时,酵母菌产生的CO2量大于消耗的O2量,说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,则酵母菌产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质,C错误。O2浓度为d时,酵母菌产生的C
10、O2量等于消耗的O2量,说明此时酵母菌只进行有氧呼吸,则细胞呼吸产生的H都在线粒体内膜上被消耗,D正确。9.如图是有氧呼吸过程的示意图,下列相关叙述正确的是 ()A.ATP的合成与生物膜无关B.这是有氧呼吸的第三阶段C.这一过程释放少量的能量D.释放的能量全部储存在ATP中【解析】选B。由图可知,该过程为消耗氧气产生水,是有氧呼吸的第三阶段,场所在线粒体内膜,A错误、B正确;有氧呼吸第三阶段产生大量的能量,C错误;有氧呼吸产生的能量大多数以热能形式散失,D错误。二、非选择题(共2题,共46分)10.(20分)(2021宿迁高一检测)聚乙二醇(PEG)对花生种子萌发初期的能量代谢有促进作用。现用
11、质量分数为20%的PEG溶液和清水分别浸泡花生种子,一段时间后洗去PEG溶液,分别培养两组花生种子使其萌发。在种子萌发初期的10小时(h)内,测定其呼吸强度和ATP含量,结果如下:(1)ATP是细胞生命活动的物质。ATP的主要来源是细胞呼吸,在花生种子萌发过程中,合成ATP最多的场所是细胞的。(2)据甲图分析,PEG溶液浸泡后的花生种子,在开始萌发时呼吸强度比对照组(填“高”“低”或“相等”)。(3)据乙图分析,在花生种子萌发初期的10小时内,经PEG处理的种子与对照组相比,ATP含量变化是,原因是PEG处理的种子生理活动提前启动,各种代谢活动增强,一方面合成较多ATP,另一方面,导致2小时后
12、ATP含量低于对照组。【解析】(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。在花生种子萌发过程中,细胞只进行细胞呼吸,主要是有氧呼吸,有氧呼吸的第三阶段产生能量最多,发生场所是线粒体内膜。(2)据甲图分析,PEG溶液浸泡后的花生种子,在开始萌发时(02小时)呼吸强度比对照组高。(3)据乙图分析,在花生种子萌发初期的10小时内,经PEG处理的种子与对照组相比,ATP含量在前2小时内下降较快,在210小时内含量有所增加,但含量比对照组低。答案:(1)直接能源线粒体内膜(2)高(3)在前2小时内下降较快,在210小时内含量比对照组低消耗较多ATP11.(26分)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30
13、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“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
14、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)abATP(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