2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第3节　第2课时　细胞呼吸的原理、影响因素及其应用

2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第3节　第2课时　细胞呼吸的原理、影响因素及其应用

第 5 章 第 3 节 第 2 课时 细胞呼吸的原理、影响因素及 其应用 一、选择题 1．细胞呼吸是生物体各种代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的 是( ) A．植物细胞只有在无光条件下才能进行呼吸作用 B．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸 C．动物细胞只能进行有氧呼吸 D．没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸 解析：选 B 植物在有光和无光的条件下均可进行呼吸作用；有氧呼吸和无 氧呼吸的第一阶段相同，均发生在细胞质基质中，都有丙酮酸、[H]的产生；动 物细胞在无氧条件下也可进行无氧呼吸；没有线粒体的细胞(如硝化细菌)也能进 行有氧呼吸。 2．下面是人体细胞内常见的两种生理过程，有关叙述正确的是( ) 过程 1：C6H12O6＋6O2＋6H2O――→ 酶 6CO2＋12H2O＋能量 过程 2：C6H12O6――→ 酶 2C3H6O3(乳酸)＋能量 A．过程 1只发生在细胞的线粒体中 B．过程 1的 CO2中的 O来自 C6H12O6和 O2 C．人体在剧烈运动过程中，能量主要由过程 2提供 D．人体内的葡萄糖最终来源是植物的光合作用 解析：选 D 过程 1为有氧呼吸过程，第一阶段发生在细胞质基质中，第二、 三阶段发生在线粒体中；CO2在有氧呼吸的第二阶段产生，其中的O来自 C6H12O6 和 H2O；人体在剧烈运动过程中，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，但能量主要 由有氧呼吸提供；人体直接或间接以绿色植物为食，因此，体内的葡萄糖最终来 源于植物的光合作用。 3．如图表示酵母菌呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，有关叙述正确的是 ( ) A．酶 2发挥作用的部位是细胞质基质和线粒体 B．消耗等量的葡萄糖释放的能量中，能量 2最多 C．消耗等量的葡萄糖经酶 3途径产生的 CO2较多 D．酒精是酵母菌的代谢产物，可经主动运输方式运出细胞 解析：选 B 题图表示酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的两个过程，酶 2催化的 是有氧呼吸的第二、三过程，这两个过程发生在酵母菌的线粒体中；消耗等量的 葡萄糖释放的能量中，有氧呼吸释放的能量多；有氧呼吸中，一分子葡萄糖产生 6分子 CO2，而无氧呼吸中，一分子葡萄糖产生 2分子 CO2；酒精以自由扩散方 式运出细胞。 4．在呼吸作用过程中，若有 CO2放出，则可以判断此过程( ) A．一定是有氧呼吸 B．一定不是产生乳酸的无氧呼吸 C．一定不是产生酒精的无氧呼吸 D．一定是无氧呼吸 解析：选 B 无氧呼吸产生酒精和 CO2或乳酸，有氧呼吸的产物是 CO2和 H2O，只有产乳酸的无氧呼吸不产生 CO2，因此可判定只有 B项正确。 5．如图甲是绿色植物在晴朗的白天有氧呼吸各阶段反应示意图，其中 1～7 表示能量或物质，图乙是线粒体简图。下列叙述错误的是( ) A．图甲中 2→3过程，所有活细胞内都能进行 B．图甲中 3→6过程，发生在图乙的②处 C．图乙的③处能发生图甲中生成 4的反应 D．叶肉细胞内产生的 6将全部释放到大气中 解析：选 D 图甲中 2→3表示有氧呼吸的第一阶段，和无氧呼吸的第一阶 段完全相同，而活细胞都能进行有氧或无氧呼吸；图甲中 3→6表示有氧呼吸的 第二阶段，场所是线粒体基质，即图乙的②处；图乙中③处为线粒体内膜，是有 氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸第三阶段是[H]与 O2结合生成水的过程，图甲 中 4指的是水；白天叶肉细胞中线粒体产生的 6(CO2)可用于光合作用。 6．酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行无氧呼吸，将酵母菌放在含 有培养液的密闭锥形瓶中，测得 CO2的释放量是 O2的吸收量的 2倍，则有氧呼 吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比为( ) A．1∶6 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1 解析：选 B 据题意知 CO2的释放量比 O2的吸收量大，由此可知酵母菌既 进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。有氧呼吸时 O2的吸收量与 CO2的释放量相等。 假设 O2的吸收量为 1 mol，则据题意知 CO2的释放量为 2 mol。有氧呼吸释放的 CO2量应为 1 mol，则无氧呼吸释放的 CO2量也为 1 mol。由于有氧呼吸产生 1 mol CO2需要消耗 1/6 mol葡萄糖，无氧呼吸产生 1 mol CO2需要消耗 1/2 mol葡萄糖， 则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比为(1/6)∶(1/2)＝1∶3。 7．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的 酒精和 CO2的量如下表所示： 氧浓度(%) a b c d 产生 CO2的量 9 mol 12.5 mol 15 mol 30 mol 产生酒精的量 9 mol 6.5 mol 6 mol 0 mol 分析表中数据可得出的结论是( ) A．氧浓度为 a 时，酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 B．氧浓度为 b 时，相同时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消 耗的多 C．氧浓度为 c 时，有 50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D．氧浓度为 d 时，酵母菌只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸 解析：选 D 根据酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的反应式分析，有氧呼吸不产 生酒精，无氧呼吸产生酒精和 CO2，且二者的摩尔数相等。据此判断，当氧浓度 为 a 时，酵母菌只进行无氧呼吸；氧浓度为 d 时，酵母菌只进行有氧呼吸；氧浓 度为 b 时，相同时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的少；氧浓 度为 c 时，有 2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵。 8．如图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述 正确的是( ) A．当氧气浓度为 b 时，该器官只进行有氧呼吸 B．当氧气浓度为 a 时，该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖数量相等 C．曲线Ⅲ中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体 D．曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系 解析：选 A 图中曲线Ⅰ表示该器官进行无氧呼吸产生的 CO2量，曲线Ⅲ表 示进行有氧呼吸产生的 CO2量，曲线Ⅱ表示该器官进行细胞呼吸产生的 CO2总 量。当氧浓度为 b 时，无氧呼吸速率为 0，该器官只进行有氧呼吸；当氧气浓度 为 a 时，有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2量相等，但无氧呼吸消耗的葡萄糖是 有氧呼吸消耗的葡萄糖的 3倍；有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；酵母菌 是兼性厌氧菌，其细胞呼吸与氧浓度的关系如曲线Ⅱ所示。 9．“仙人掌防辐射”“吊兰能吸收装修产生的有害气体”……不少商家为 推销花草，大力宣传各种花草的“防辐射”“防毒”功能。假如人们生活在含有 18O2气体的房间内，18O2进入细胞内，最先出现 18O的化合物是( ) A．丙酮酸 B．乳酸 C．二氧化碳 D．水 解析：选 D 有氧呼吸过程中，O2并未直接氧化有机物，其作用是接受有 氧呼吸前两个阶段中产生的[H]，生成水，同时释放出大量能量。有氧呼吸过程 中生成的 CO2中的 O来自葡萄糖和反应物中的水，生成的水中的 O都来自空气 中的 O2。 10．吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂，通过阻止线粒体内膜上的反应过 程而抑制细胞呼吸，生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑 醚菌酯作用的推测不合理的是( ) A．吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段 B．吡唑醚菌酯可通过抑制 ATP的产生导致真菌的死亡 C．吡唑醚菌酯可治疗由破伤风芽孢杆菌引起的破伤风 D．吡唑醚菌酯可用于治理由需氧微生物引起的环境污染 解析：选 C 吡唑醚菌酯通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼 吸，由于线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此吡唑醚菌酯主要抑制真菌 有氧呼吸的第三阶段，A正确；吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段， 因此其能抑制 ATP的产生，B正确；破伤风芽孢杆菌为原核生物，无线粒体， 吡唑醚菌酯不能抑制其呼吸作用，C错误；吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的 第三阶段，因此吡唑醚菌酯可用于治理由需氧微生物引起的环境污染，D正确。 11．为研究细胞呼吸，取如图装置 2组，甲组为M处放一定质量的某种种 子，N处放一定量 NaOH溶液，乙组为M处放等量同种种子，N处放等量蒸馏 水。相同时间后，观察液滴移动情况，下列叙述正确的是( ) A．乙组液滴一定是右移或不移动 B．甲组液滴移动的量可代表种子呼吸产生的 CO2量 C．设计乙组装置是测定种子消耗的 O2量与产生的 CO2量的差值 D．为了提高实验精确度，可再设置一个M处为等量煮熟的种子，N处为等 量 NaOH溶液的丙装置 解析：选 C 如果种子呼吸的底物是脂质，则液滴可能向左移动；甲组装置 中 NaOH的作用是吸收 CO2，所以甲组液滴移动的量代表 O2吸收量；乙组装置 中放的是蒸馏水，所以乙组装置液滴移动的量代表消耗的 O2量与产生的 CO2量 的差值；为了提高实验精确度需要增加一个校对装置，校对装置中应该放等量蒸 馏水和等量煮熟的种子。 12．下图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。有关叙述错 误的是( ) A．番茄果实细胞产生 CO2的场所是线粒体和细胞质基质 B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用 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 番茄果实细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生 CO2，场所分 别是线粒体和细胞质基质。低温、光照条件下更有利于番茄果实的贮存。温度降 低，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸减弱。 二、非选择题 13．下图是外界条件(温度和 O2浓度)对植物呼吸作用相对速率影响的曲线 图。请据图回答下列问题： (1)甲图中 AB段说明：随着温度升高，呼吸作用________，BC段说明温度 超过某一值后，随着温度升高，呼吸作用的相对速率________。原因是 __________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)乙图中曲线Ⅰ表示________呼吸类型。如果曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞 的呼吸作用，那么 DE段时根内积累的有害物质可能是________。 (3)乙图中曲线Ⅰ中 DE段快速下降，其原因是_____________________。曲 线Ⅱ所表示的呼吸类型中利用 O2的场所是________________。 (4)若以 CO2的释放量表示呼吸作用的相对速率，曲线Ⅰ、Ⅱ交叉时，两种 呼吸作用消耗葡萄糖的量之比为________。此时，CO2产生的场所是________、 ________。 解析：呼吸作用需要酶的催化，温度影响酶的活性，温度过高或过低，酶的 活性都会降低；水稻根细胞无氧呼吸的产物是酒精和 CO2，酒精对细胞有毒害作 用；O2的存在会抑制无氧呼吸的进行；当无氧呼吸与有氧呼吸产生的 CO2的量 相等时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗量的 3倍。 答案：(1)增强 降低 在一定范围内，温度升高，酶的活性也升高；当温 度超过最适温度后，随着温度升高，酶的活性降低 (2)无氧 酒精 (3)随着 O2浓度增加，无氧呼吸受到的抑制作用增强 线粒体内膜 (4)3∶1 细胞质基质 线粒体基质 14．呼吸熵(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧 气量的比值(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。下图表示测定消毒过 的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。请分析回答： (1)实验装置乙中，KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是________________。 (2)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在 25 ℃下经 10 min观察墨滴的移 动情况，如发现甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则 10 min内小麦种子 进行________________过程；如发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则 10 min内小麦种子进行________________过程。 (3)在 25 ℃下 10 min内，如果甲装置中墨滴右移 30 mm，乙装置中墨滴左 移 200 mm，则萌发小麦种子的呼吸熵是________。 (4)为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置一个对照装 置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入____________________。 解析：(1)KOH溶液扩散到筒状滤纸上，能增大吸收 CO2的面积。(2)葡萄糖 作为呼吸底物时，有氧呼吸产生的 CO2体积与消耗的 O2体积相等。甲装置中墨 滴不移动，说明产生的 CO2体积与消耗的 O2体积相等，只进行有氧呼吸。乙装 置墨滴左移是因为产生的 CO2被 KOH 溶液吸收，有氧呼吸消耗了 O2使装置内 压强减小。(3)乙装置中墨滴左移 200 mm是消耗的 O2的体积，与甲装置对照分 析可知释放的 CO2体积为 230 mm，所以呼吸熵为 230/200＝1.15。(4)对照组应 用死种子和清水。 答案：(1)增大吸收 CO2的面积 (2)有氧呼吸 无氧呼吸 (3)1.15 (4)煮沸杀死的小麦种子、清水 15．某同学用如图装置测定密闭容器中发芽的小麦种子的呼吸方式。其中甲 实验装置设计如下：密闭的锥形瓶内放入一盛有 10%的 NaOH 溶液的小烧杯， 杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入经消毒的正在萌发的小麦种子，并放置到 20%恒温环境中培养一段时间。 (1)NaOH溶液的作用是________________________________________。 小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是__________________________ ____________________________________________________________。 (2)由于发芽小麦种子的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨水 滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是________。 (3)乙装置用来测定发芽小麦种子呼吸作用过程中的另一种气体的变化，则 乙装置锥形瓶的小烧杯内放入________________。 (4)若甲装置测出的实验数据(墨水滴向右移动量)为 X，乙装置测得的实验数 据(墨水滴向左移动量)为 Y，则装置中种子的有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的 比为________。 (5)为了纠正环境因素对甲装置引起的误差，必须另设丙装置进行校正。则 丙装置锥形瓶中放置__________________，小烧杯内放置_______________，其 他处理与实验组完全相同。 解析：(1)小烧杯中的 NaOH 溶液用于吸收呼吸作用产生的 CO2；在小烧杯 中插入一根滤纸折叠条，可增大吸收 CO2的能力。(2)甲装置中发芽小麦种子进 行呼吸作用时消耗 O2，并放出 CO2，其中 CO2被 NaOH溶液吸收，使得锥形瓶 中气压下降，导致墨水滴向右移动，可见减少的气体为 O2。(3)装置乙用来测定 小麦种子呼吸过程中另一种气体(即 CO2)的变化，则其与装置甲的不同之处在于 烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳。(4)由题 意可知，装置甲测得的 X为小麦有氧呼吸消耗 O2的量，则小麦有氧呼吸消耗葡 萄糖量为 X/6，装置乙测得的 Y为无氧呼吸 CO2释放量，则小麦种子无氧呼吸消 耗葡萄糖为 Y/2。则两者之比为 X/6∶Y/2＝X∶3Y。(5)丙装置作为对照，锥形瓶 内加入与甲组等量的经消毒的死种子，小烧杯中溶液应与甲装置相同。 答案：(1)吸收呼吸作用产生的 CO2 增大吸收 CO2的能力 (2)O2 (3)同体积的清水 (4)X∶3Y (5)与甲组等量的经消毒的死种子 与甲组等量的 NaOH溶液