2020高中生物 第5章 细胞的能量代谢 第2节 细胞呼吸

2020高中生物 第5章 细胞的能量代谢 第2节 细胞呼吸

第2节　细胞呼吸 一、基础巩固 ‎1.向正在进行有氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入a、b、c、d 4种抑制剂,下列说法正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　‎ A.若a能抑制丙酮酸分解,则使丙酮酸的消耗增加 B.若b能抑制葡萄糖分解,则使丙酮酸增加 C.若c能抑制ATP形成,则使ADP的消耗增加 D.若d能抑制[H]氧化成水,则使O2的消耗减少 解析：抑制丙酮酸分解时,丙酮酸的消耗减少,含量增加;丙酮酸是由葡萄糖分解产生的,若葡萄糖分解受抑制,则丙酮酸的形成减少;ATP与ADP能相互转化,ATP的形成减少,则ADP的含量增加,消耗减少;[H]和O2结合生成水,如果抑制[H]氧化成水,则会使O2不能与 [H]结合或结合量减少,故O2消耗减少。‎ 答案：D ‎2.下列关于呼吸作用的叙述,正确的是(　　)‎ A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累 D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析：无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者是酒精和CO2。有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要氧气参与,也没有[H]的积累,[H]只在胞质溶胶中参与反应,产生了无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原,脂肪含氢的比例大,氧化释放的能量多。‎ 答案：D ‎3.将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中,1 h后测定O2的吸收量和CO2的释放量,如下表:‎ 变化量(O2浓度/%)‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎5‎ ‎7‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ O2吸收量/mol ‎0‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ ‎0.8‎ ‎0.8‎ CO2释放量/mol ‎1‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎0.5‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ ‎0.8‎ ‎0.8‎ 下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和5%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B.贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件 C.O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多 D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和CO2‎ 解析：苹果果肉细胞在O2浓度为1%~3%时,有O2的吸收,说明也进行着有氧呼吸;苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生的应是酒精和CO2;在O2浓度为5%时,有氧呼吸较弱,消耗有机物最少且不进行无氧呼吸(O2吸收量与CO2释放量相等),是贮藏苹果的适宜环境条件。‎ 答案：B 6‎ ‎4.细胞内糖分解代谢过程如下图,下列叙述错误的是 (　　)‎ A.植物细胞能进行过程①和③或过程①和④‎ B.真核细胞的胞质溶胶中能进行过程①和②‎ C.动物细胞内,过程②比过程①释放的能量多 D.乳酸菌细胞内,过程①产生[H],过程③消耗[H]‎ 解析：真核细胞有氧呼吸的第一阶段①在胞质溶胶中进行,第二、第三阶段②在线粒体中进行。‎ 答案：B ‎5.测定下列哪项可简便且准确判断贮存小麦种子的细胞呼吸方式?(　　)‎ A.有无酒精的生成 B.有无水的生成 C.有无有机物消耗 D.O2消耗量与CO2生成量的比值 解析：有酒精产生时可推测其进行了无氧呼吸,但无法推测是否也进行了有氧呼吸,A项错误;有水产生时可推测其进行了有氧呼吸,但无法推测是否也进行了无氧呼吸,B项错误;无论有氧呼吸还是无氧呼吸都消耗有机物,C项错误;若无O2消耗,可推测其只进行无氧呼吸,若O2消耗量等于CO2生成量,可推测其只进行有氧呼吸,若O2消耗量小于CO2生成量,可推测其同时进行了两种呼吸,D项正确。‎ 答案：D ‎6.贮藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗,下列最适宜的贮藏条件是(　　)‎ A.高CO2浓度、低氧浓度和零下低温 B.低CO2浓度、高氧浓度和零下低温 C.低氧浓度、高CO2浓度和零上低温 D.完全无氧、高CO2浓度和零上低温 解析：酶的活性在一定范围内随温度的升高而增强,故低温是有效贮藏方法之一,但零下低温会引起冻伤,而影响苹果的口感;随着氧气浓度的不断提高,有氧呼吸不断增强,而无氧呼吸逐渐受抑制,故低氧时二者都很弱;CO2是呼吸产物,当CO2增加时抑制呼吸作用进行。‎ 答案：C ‎7.右图是人体内不完整的细胞呼吸示意图,有关叙述正确的是(　　)‎ A.人体在剧烈运动时,所需能量主要由②途径提供 6‎ B.在有氧条件下,过程②③将受到抑制 C.细胞内产生CO2的场所为胞质溶胶和线粒体 D.过程④产生的ATP最多,过程③需要水的参与 解析：图中①②③④分别表示葡萄糖分解为丙酮酸、丙酮酸转化为乳酸、丙酮酸分解为CO2、[H]被O2氧化为H2O。[H]被O2氧化为H2O是有氧呼吸的第三阶段,该阶段产生的ATP最多;丙酮酸分解为CO2需要H2O参与;人体在剧烈运动时,所需能量主要由④途径提供;在有氧条件下,过程②将受抑制,过程③是有氧呼吸的第二阶段,不受抑制;人体细胞进行有氧呼吸时在线粒体内产生CO2,在胞质溶胶中进行无氧呼吸时不产生CO2。‎ 答案：D ‎8.按下表的设计进行实验。分组后,在相同且适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是(　　)‎ 实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况 适宜浓 度的酵 母菌液 ‎50 mL 破碎细 胞(细胞 器完整)‎ 甲 ‎25 mL ‎75 mL 无氧 乙 ‎25 mL ‎75 mL 通氧 ‎50 mL 未处理 丙 ‎25 mL ‎75 mL 无氧 丁 ‎25 mL ‎75 mL 通氧 A.甲组不产生CO2而乙组产生 B.甲组的酒精产量与丙组相同 C.丁组的能量转化率与丙组相同 D.丁组的氧气消耗量大于乙组 解析：酵母菌属于兼性厌氧生物,在无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸将葡萄糖分解成酒精和CO2,在有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸将葡萄糖分解成CO2和H2O,所以,甲、丙组进行无氧呼吸,乙、丁组进行有氧呼吸,故甲、乙组都产生CO2;细胞只有保持结构的完整性才能完成正常的生理活动,由于细胞不完整,甲组的酒精产量比丙组少,乙组的氧气消耗量小于丁组;由于丁组进行有氧呼吸,丙组进行无氧呼吸,所以丁组的能量转化率高于丙组。‎ 答案：D ‎9.下图表示细胞需氧呼吸的过程,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A.甲、乙分别代表丙酮酸和H+‎ B.①②只能分别代表胞质溶胶与线粒体基质 C.③中释放的能量最多,大部分转移到ATP中 D.用18O标记O2后,一段时间后可检测出C18O2‎ 6‎ 解析：甲代表的物质是丙酮酸,乙代表的物质是[H],[H]实质上是还原型辅酶Ⅰ(NADH),而不是H+,A项错误;如果需氧呼吸发生在原核细胞(没有线粒体)中,则①②均可表示胞质溶胶,B项错误;③中进行需氧呼吸第三阶段,释放的能量最多,但只有40%左右的能量转移到ATP中,其余均以热能形式散失,C项错误; O2在需氧呼吸第三阶段与前两个阶段产生的[H]结合生成水,所以用18O标记O2后,一段时间后可产,与丙酮酸一起被分解成C18O2和[H],D项正确。‎ 答案：D ‎10.某植物器官的呼吸强度(用CO2释放量表示)与O2吸收量的关系如下图所示,下列分析正确的是(　　)‎ A.A点时释放的CO2全部是厌氧呼吸的产物 B.A点时细胞呼吸的产物中还有乙醇 C.B点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO2释放量相等 D.O2浓度越低,呼吸强度越小 ‎ 解析：A点时释放的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸的产物,A项错误;A点时细胞呼吸的产物中还有乙醇,B项正确;B点时只有需氧呼吸,C项错误;O2浓度越低,需氧呼吸强度越小,D项错误。‎ 答案：B ‎11.右图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,请根据图回答下面的问题。‎ ‎(1)图中表示有氧呼吸全过程的是　　　　　　　,发生在　　　　　　　　　　　　　　,产生[H]最多的过程是　　　。(用图中标号表示) ‎ ‎(2)图中产生 ‎ ‎(3)苹果贮存久了会闻到酒味,是因为苹果细胞进行了　　　　(用图中标号表示)反应;人在剧烈运动后感到肌肉酸痛,是因为人的骨骼肌细胞进行了　　　　(用图中标号表示)反应。 ‎ 6‎ ‎(4)细胞有氧呼吸的总反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析：有氧呼吸由三个阶段组成,其中第一阶段发生在胞质溶胶中,第二、三阶段发生在线粒体中,第二阶段产生[H]最多。苹果贮存久了会闻到酒味是因为无氧呼吸产生了酒精,而人体无氧呼吸产生乳酸。‎ 答案：(1)①④⑤　胞质溶胶和线粒体　④　(2)O2　胞质溶胶　(3)①②　①③　(4)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 ‎12.为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到胞质溶胶和线粒体,与酵母菌分别装入A~F试管中,再加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。‎ ‎　　　试管编号 加入的物质　　　‎ 胞质溶胶 线粒体 酵母菌 A B C D E F 葡萄糖 ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎+‎ 丙酮酸 ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ ‎-‎ 氧气 ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ ‎+‎ ‎-‎ 注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。‎ ‎(1)会产生CO2和H2O的试管有　　　　,会产生酒精的试管有　　　　,根据试管　　　　　的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。(均填试管编号) ‎ ‎(2)有氧呼吸产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明DNP使分布在　　　　　　　　　上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中,葡萄糖的氧化分解　　　(填“能”或“不能”)继续进行。 ‎ 解析：(1)C中加入了丙酮酸和线粒体,满足有氧呼吸第二和第三阶段的条件,可产生CO2和H2O,E中是完整的酵母菌,存在胞质溶胶和线粒体,在含有葡萄糖和O2的条件下,可发生有氧呼吸全过程,可产生CO2和H2O,故会产生CO2和H2O的试管是C、E。B中加入葡萄糖和胞质溶胶,无O2,可进行无氧呼吸产生酒精,F中是完整的酵母菌,加入葡萄糖在无O2条件下可进行无氧呼吸产生酒精,故会产生酒精的试管有B、F。B、D、F三支试管可作为一组对照实验来验证酵母菌无氧呼吸的场所,F作为对照组,B、D作为实验组。‎ ‎(2)DNP(2,4-二硝基苯酚)对有氧呼吸第三阶段过程无影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,而有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,所以DNP使分布于线粒体内膜上的酶无法合成ATP。将DNP加入试管E中,只是使酵母菌有氧呼吸第三阶段释放的能量以热的形式耗散,即阻碍ATP的形成,并不影响葡萄糖的氧化分解。‎ 答案：(1)C、E　B、F　B、D、F　(2)线粒体内膜　能 ‎13.图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率。实验开始时,用夹子夹紧橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“‎0”‎标志位。在‎25 ℃‎条件下两套装置都静置1 h,实验结果如下图所示。‎ 6‎ ‎(1)装置中加入NaOH溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)装置A中有色液体的变化量表示 ‎ ‎　。 ‎ ‎(3)装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;装置B中有色液体的变化可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　造成的。 ‎ ‎(4)计算大麦种子在‎25 ℃‎条件下的呼吸速率[用单位时间内O2的吸收速率表示,单位为mm3/(g·h)]。‎ ‎　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析：(1)NaOH溶液具有吸收CO2的能力。‎ ‎(2)由于装置A中大麦种子吸收了上部空间的O2,进行有氧呼吸产生的CO2又被NaOH溶液吸收,所以有色液体的变化量为O2的减少量。‎ ‎(3)若大麦种子不灭菌,细菌会进行细胞呼吸影响气体体积的变化;装置B中没有任何生物体的生理变化,可能是外界条件(如温度的变化)使气体膨胀或收缩。‎ ‎(4)B内气体增加了‎20 mm3,A中的气体体积减少了‎60 mm3,故1 h内A内的O2被吸收了‎80 mm3,所以呼吸速率为‎80 mm3÷‎10 g÷1 h=‎8 mm3/(g·h)。‎ 答案：(1)吸收呼吸产生的CO2‎ ‎(2)大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积 ‎(3)防止细菌细胞呼吸产生或吸收的气体影响实验结果　环境温度上升而引起的气体膨胀 ‎(4)‎8 mm3/(g·h)‎ 6‎