1、细胞呼吸及原理的应用(20分钟70分)一、选择题(共11小题,每小题4分,共44分)1.有氧呼吸是一系列的氧化还原反应,在此过程中O2的作用是()A.参与酶的催化作用B.氧化葡萄糖形成丙酮酸C.与葡萄糖中的碳结合生成CO2D.在线粒体内膜上与H结合生成水【解析】选D。有氧呼吸过程中,O2参与第三阶段,和H反应生成水,释放大量能量,这个过程发生的场所是线粒体内膜,D正确。2.关于细胞呼吸中物质变化的叙述,正确的是()A.只有有氧呼吸才能产生CO2B.有O2参与必定是有氧呼吸C.只有无氧呼吸才能产生ATPD.无氧呼吸中无丙酮酸的产生【解析】选B。酵母菌等生物的细胞进行无氧呼吸时也能产生CO2,A错
2、误;无氧呼吸过程中没有O2参与,有O2参与必定是有氧呼吸,B正确;有氧呼吸过程中释放大量能量,产生较多的ATP;无氧呼吸只能产生少量ATP,C错误;无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸,D错误。3.如果用O研究植物的有氧呼吸,在最初的哪种产物中能检测到18O()A.丙酮酸B.CO2C.H2OD.O2【解析】选B。用O研究植物的有氧呼吸,水在有氧呼吸的第二阶段参与反应,在酶的作用下,与丙酮酸反应生成CO2和H,并释放少量能量,所以在最初的CO2中能检测到18O。4.在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生乙醇,此过程中不生成()A.ATPB.CO2C.三碳化合物D.乳酸【解析】选D。酵母菌无氧呼吸第一阶段生成A
3、TP,A正确;酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,B正确;酵母菌无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和H,C正确;酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,不产生乳酸,D错误。5.无氧呼吸与有氧呼吸的主要区别是()A.能否分解有机物B.是否释放能量C.是否需要酶催化D.有机物分解是否彻底【解析】选D。有氧呼吸与无氧呼吸均能分解有机物,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生能量,有氧呼吸产生的能量多,无氧呼吸产生的能量少,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶参与,C错误;有氧呼吸能彻底分解有机物,而无氧呼吸不能彻底分解有机物,D正确。6.某地沿海地区因受台风影响使某些植物较长时间淹水,植物大面积死亡。分析主要原
4、因是()A.无氧呼吸产热量不足导致酶活性下降B.产物酒精使蛋白质变性,细胞死亡C.无机盐吸收等生命活动受到影响D.产物乳酸积累,导致乳酸中毒【解析】选B。酶活性受温度、酸碱度等条件影响,但无氧呼吸产生少量的热量不会导致酶活性下降,A错误;蛋白质是生物体生命活动的主要承担者,植物无氧呼吸产生的大量酒精,使蛋白质变性,导致细胞死亡,进而导致植物死亡,B正确;植物无氧呼吸产生少量的能量,会影响无机盐的吸收,但这不是导致植物死亡的主要原因,C错误;植物根细胞无氧呼吸产生大量的酒精,不能产生乳酸,D错误。7.将酵母菌进行离心处理,然后在有氧的条件下进行以下模拟实验。最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的
5、试管是()A.甲、乙B.乙、丙C.甲、丙D.丙、丁【解析】选B。细胞呼吸产生CO2和H2O的是有氧呼吸,未离心处理的酵母菌可以进行有氧呼吸,分解葡萄糖产生CO2和H2O,线粒体中可进行有氧呼吸的第二、三阶段,需要的反应物是丙酮酸。因此,试管乙和丙中能产生CO2和H2O。【误区警示】葡萄糖不能直接进入线粒体内被分解(1)线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶。(2)线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体。8.葡萄糖充足且无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,此时再向培养液中通入氧气会导致酒精产生停止,这种现象称为巴斯德效应。下列说法正确的是()A.酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程中生成ATP比较少B.向培养液中通入氧气
6、时,酵母菌细胞呼吸产生H的速率先增加后不变C.巴斯德效应导致葡萄糖进入酵母菌线粒体的量增多D.酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失【解析】选B。酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程中不生成ATP,A错误;向培养液中通入氧气时,酵母菌细胞呼吸产生H的速率先增加后不变,B正确;线粒体中缺少分解葡萄糖的酶,葡萄糖不能进入酵母菌线粒体,C错误;酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要储存在酒精中,D错误。9.如图为人体细胞内葡萄糖代谢过程简图,是生化反应过程,甲丁代表相关物质。下列说法正确的是()A.甲代表的是丙酮酸,丙和丁代表不同的化合物B.、过程均有乙生成,催化、过程的酶也相同C.线粒
7、体内膜面积很大,不利于过程有序高效地进行D.原核生物缺乏线粒体,不能进行图示的生理过程【解析】选B。甲代表的是丙酮酸,丙和丁代表的都是水,故A项错误。、过程均有乙生成,但是过程是葡萄糖分解,发生在细胞质基质中,过程是丙酮酸分解,发生在线粒体基质中,所以催化、过程的酶不同,故B项正确。真核细胞的过程发生在线粒体内膜,线粒体内膜面积很大,有利于过程有序高效地进行,故C项错误。原核生物缺乏线粒体,但醋酸菌、蓝细菌等原核生物也能进行图示的有氧呼吸过程,故D项错误。10.甲、乙两图为生物组织的呼吸方式实验装置图,图中植物细胞呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的红墨水滴会发
8、生移动。下列相关分析正确的是()A.若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴不动,则只进行无氧呼吸B.若甲红墨水滴不动,乙红墨水滴右移,则只进行有氧呼吸C.若甲红墨水滴右移,乙红墨水滴左移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸D.若甲红墨水滴左移,乙红墨水滴右移,则既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸【解析】选D。若甲红墨水滴左移,说明有氧气消耗,乙红墨水滴不动,说明消耗的氧气和产生的二氧化碳相等,即只进行有氧呼吸,A错误;若甲红墨水滴不动,说明没有氧气消耗,乙红墨水滴右移,说明有二氧化碳的产生,则只进行无氧呼吸,B错误;若甲红墨水滴左移,说明有氧气消耗,即进行有氧呼吸,乙红墨水滴右移,说明消耗的氧气小于释放的二氧
9、化碳,此时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,C错误,D正确。11.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”。下列说法不错误的是()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【解析】选B。本题主要考查细胞呼吸的过程。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项正确;无氧呼吸的第二阶段丙酮酸转化为乳酸过程中不生成ATP,其生成ATP的过程
10、仅发生在第一阶段,B项错误;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项正确;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项正确。二、非选择题(共26分)12.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
11、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周后线粒体数量将降至的水平。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
12、过a、b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表示有氧呼吸的第二、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,经过大约两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周后线粒体的数量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
13、天(周)坚持,有利于提高线粒体的数量。答案:(1)a、bATP(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(10分钟30分)1.(12分)下图表示氧含量对植物组织产生CO2的影响,下列说法正确的是()A.A点表示植物组织无氧呼吸释放的CO2 B.AB段CO2的释放量急剧减少,无氧呼吸停止C.BC段CO2的释放量增加,植物只进行有氧呼吸D.储藏瓜果蔬菜选择B点,此时植物只进行无氧呼吸【解析】选A。
14、图中A点氧气浓度为0,植物只进行无氧呼吸释放二氧化碳,A正确;由A到B,氧气增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸很弱,所以二氧化碳的释放量急剧减少,但无氧呼吸并未停止,B错误;由B到C,随着氧气的增加,植物有氧呼吸加强,二氧化碳释放量增加,但此时无氧呼吸并没有消失,C错误;B点为总呼吸的最低点,两种呼吸方式都存在,D错误。【实验探究】2.(18分)某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题,设计了如下实验装置。实验中,先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液,后向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有30 温水的烧杯中,用重物拴住,再将整个装置置于30 的恒温水浴锅中。试回答问题:(1)为了消除
15、各种环境因素的变化带来的实验误差,应设计一组对照实验,对照实验装置与上述装置相比,不同之处是_。(2)实验开始后,实验组一段时间内烧杯中液面没有发生变化,最可能的原因是,如果一段时间后液面发生变化,则变化情况是,原因是。(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度,应做两处调整,分别是:;。(4)若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后下降,下降的原因可能有和。【解析】(1)环境因素如温度、压强的变化也可能导致实验误差,应设计一对照实验,对照实验装置与上述装置相比,应将气球中的酵母菌培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液(或不含酵母菌的培养液),观察烧杯中液面变化量。(2)实验开始的一段时间
16、内,酵母菌只进行有氧呼吸,吸收的氧气与释放的二氧化碳体积相等,烧杯内液面没有发生变化,随着氧气的消耗,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,气球膨胀,液面上升。(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度,酵母菌进行无氧呼吸,不能向气球中注入氧气;实验变量(自变量)是温度,应取若干相同装置分别置于不同温度的恒温水浴锅中。(4)酵母菌进行有氧呼吸时,出芽生殖使得酵母菌数量增加,后因反应底物葡萄糖大量消耗,生成物酒精含量升高,对酵母菌有毒害作用,二氧化碳增加导致培养液pH下降,导致酵母菌种群数量下降。答案:(1)将气球中的含酵母菌的培养液换成等量的不含酵母菌的培养液(2)酵母菌只进行了有氧呼吸液面上升酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳,气球膨胀(3)气球中不注入氧气取若干相同装置,并分别置于不同温度的恒温水浴锅中(4)营养物质被大量消耗酒精含量过高培养液的pH下降(任意两个均可)
