2019-2020学年高中生物人教版必修1课后分层检测案：5-3-1　ATP的主要来源——细胞呼吸（一）

2019-2020学年高中生物人教版必修1课后分层检测案：5-3-1　ATP的主要来源——细胞呼吸（一）

课后分层检测案 17 ATP 的主要来源——细胞呼吸(一) 授课提示：对应学生用书 159 页 【基础巩固练】 1．利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸， 正确的操作方法是( ) A．A 瓶先敞口培养一段时间后，再连通 B 瓶 B．A 瓶密封后，应该立即连通 B 瓶 C．A 瓶密封后，培养一段时间，再连通 B 瓶 D．实验结束后，在 B 瓶中加入重铬酸钾检验酒精 解析：探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件，同时检测无氧呼吸的产物 CO2，因此装置 中要将 A 锥形瓶密封一段时间，让酵母菌将瓶中的氧气消耗干净后再连通 B 瓶，保证澄清石 灰水变混浊是由酵母菌在无氧条件下产生 CO2 造成的。 答案：C 2．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是 ( ) A．CO2 可使澄清的石灰水变混浊 B．CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 解析：CO2 能使澄清的石灰水变混浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。乙醇在 酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。 答案：C 3．在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧将( ) ①与氢结合生成水 ②与碳结合生成二氧化碳 ③在线粒体中被消耗 ④在线粒体与细 胞质基质中被消耗 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 解析：在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧在有氧呼吸的第三阶段被用于氧化有氧呼吸第 一、二阶段产生的[H]，这一步是在线粒体内膜上进行的。 答案：C 4．用含 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O 转移的途径是( ) A．葡萄糖→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→氧 C．葡萄糖→氧→水 D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 解析：在细胞质基质中，C6H12O6 在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体基质中 彻底分解成 CO2。 答案：D 5．细胞呼吸的实质是( ) A．分解有机物，储存能量 B．合成有机物，储存能量 C．分解有机物，释放能量 D．合成有机物，释放能量 解析：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物， 释放出能量并生成 ATP 的过程。 答案：C 6．下图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题： (1)有氧呼吸是从________的氧化分解开始的，全过程分为________个阶段。 (2)有氧呼吸的主要场所是________，进入该场所的呼吸底物是________；释放的 CO2 是 在第________阶段产生的；H2O 是在第________阶段形成的；产生 ATP 最多的是第________ 阶段。 (3)有氧呼吸中氧的作用是 ________________________________________________________________________， 写出有氧呼吸的总反应式 ________________________________________________________________________。 解析：在有氧呼吸过程中，第一阶段发生在细胞质基质中，将 1 分子葡萄糖分解成 2 分 子丙酮酸，脱下来少量[H](4 个[H])，释放少量能量，形成少量 ATP；第二阶段发生在线粒体 基质中，将丙酮酸彻底分解成 CO2，消耗 6 分子水，脱下来 20 个[H]，释放少量能量，形成少 量 ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，前两个阶段脱下的[H]经过一系列反应，与 O2 结合形 成 12 分子水，释放大量能量，形成大量 ATP。从上述过程可以看出，CO2 产生于第二阶段， O2 用于第三阶段的反应，水生成于第三阶段，释放能量最多的是第三阶段。 答案： (1)葡萄糖 三 (2)线粒体 丙酮酸 二 三 三 (3)与氢结合生成水，同时生成大量的 ATP C6H12O6＋6H2O＋6O2――→酶 6CO2＋12H2O＋能量 【能力提升练】 7．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的 是( ) A．若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加 B．若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加 C．若丙能抑制 ATP 的形成，则会使 ADP 的消耗增加 D．若丁能抑制[H]被氧化成水，则会使 O2 的消耗减少 解析：若甲能抑制丙酮酸分解，则使丙酮酸的消耗减少，A 错误；丙酮酸是葡萄糖分解的 中间产物，若乙能抑制葡萄糖分解，则会使葡萄糖分解的产物丙酮酸减少，B 错误；形成 ATP 的过程要消耗 ADP，若丙能抑制 ATP 形成，则 ADP 的消耗减少，C 错误；若丁能抑制[H]氧 化成水，则使 O2 的消耗减少，D 正确。故选 D。 答案：D 8.图示为测量动物呼吸的实验装置，图中 a 为红墨水珠，b 中装有 KOH 溶液。此装置可 测量动物( ) A．放出的 CO2 量 B．放出的 O2 量 C．吸收的 CO2 量 D．吸收的 O2 量 解析：动物呼吸吸收 O2，产生 CO2，由于 CO2 被 KOH 溶液吸收，故该装置测量的是瓶 中 O2 的减少量。 答案：D 9．在四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物。在适宜温度下，会产 生 CO2 的试管有( ) ①葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞 ②葡萄糖＋线粒体 ③丙酮酸＋线粒体 ④葡萄糖＋细胞质基质(无氧) A．①② B．①③④ C．②③④ D．①④ 解析：有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，细胞 膜已破裂的酵母细胞具备细胞质基质和线粒体，能够完成有氧呼吸的过程，有二氧化碳产生， ①正确； 有氧呼吸的第二阶段在线粒体中进行，反应物是丙酮酸和水，葡萄糖不能直接参与 第二阶段的反应，因此虽然具有产生二氧化碳的场所，但缺少反应物，不能产生二氧化碳， ②错误；丙酮酸和线粒体，具备有氧呼吸第二阶段的反应物和场所，可以产生二氧化碳，③ 正确；酵母菌在细胞质基质中利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，④正确。 所 以在适宜温度条件下，会产生的试管有①③④。故 B 项正确。 答案：B 10．在一普通的锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示。在以下有关坐标 图中，不正确的是( ) 解析：解决此题，首先要明确所给条件：密封的锥形瓶中，内含酵母菌的葡萄糖溶液。 根据此条件，酵母菌可以在其中大量繁殖，葡萄糖的含量应逐渐降低，最后被分解利用完， 所以 C 选项是正确的。锥形瓶中缺乏氧气，酵母菌此时的细胞呼吸为酒精发酵，分解葡萄糖 产生酒精和 CO2，酒精的含量升高，到葡萄糖完全消耗掉，酒精的浓度不再增加，所以 A 坐 标图是正确的。酒精发酵过程中产生的 CO2 溶于水形成 H2CO3，随时间的延长，H2CO3 的浓 度升高，溶液的 pH 逐渐降低。由于 CO2 在水中的溶解度一定，且 H2CO3===CO2＋H2O，所以 溶液 pH 降到一定程度后便不再降低，所以坐标图 D 是正确的。由于葡萄糖的量是一定的，被 酵母菌利用后便逐渐减少，酵母菌繁殖速率逐渐减慢，所以坐标图 B 是错误的。 答案：B 11．酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌的无氧 呼吸；也有同学认为是有氧呼吸产生的 ATP 抑制了酵母菌的无氧呼吸。请完成下列实验： (1)供选的实验试剂：5%葡萄糖溶液、酵母菌细胞(试剂 1，适宜条件下，无氧呼吸、有氧 呼吸均可发生)、酵母菌细胞质基质的上清液(试剂 2，无氧呼吸进行的场所)、ATP 溶液、蒸馏 水。 (2)实验步骤： ①取锥形瓶完成如图装置，组装三套，依次编号为 A、B、C。1 号锥形瓶中都加 10%的 NaOH 溶液，3 号锥形瓶中都加澄清的石灰水。 ②A 装置 2 号锥形瓶中加入 10 mL 的试剂 2、10 mL 的 5%葡萄糖溶液、2 mL 蒸馏水；B 装 置 2 号 锥 形 瓶 中 加 入 __________________________ ； C 装 置 2 号 锥 形 瓶 中 加 入 __________________________。 ③A、B、C 三套装置均先持续通入 N2 5 min，目的是______________________，再将三 套装置分别处理：A、B 装置持续通入 N2，C 装置持续________。 ④将三套装置放在温度适宜(25 ℃～35 ℃)的相同条件下培养相同时间(8 h～10 h)。 ⑤观察__________________，判断是否进行无氧呼吸。 (3)预期实验结果并得出相应结论： ①若______________________________________________________________， 则酵母菌无氧呼吸受 ATP 抑制，不受氧气抑制； ②若______________________________________________________________， 则酵母菌无氧呼吸受氧气抑制，不受 ATP 抑制； ③若______________________________________________________________， 则酵母菌无氧呼吸受 ATP 抑制，也受氧气抑制； ④若______________________________________________________________， 则酵母菌无氧呼吸既不受 ATP 抑制，也不受氧气抑制。 解析：该实验探究酵母菌无氧呼吸受 O2 抑制还是受 ATP 抑制，实验的自变量是 ATP、O2 的有无，因变量是生成的 CO2。实验材料中已给出试剂 1 与试剂 2，所以选用试剂 2，能提供 进行无氧呼吸的场所。实验要设置对照实验，题目中已给出空白对照组，所以设置具有 ATP 的实验组和通入氧气的实验组即可，其他条件和试剂用量都与 A 组相同。探究性实验结果的 预测需要全面，可将所有可能都预测出来，并根据结果推出相应的结论，本题已给出实验结 论，所以根据结论和实验处理推测出实验结果即可。 答案：(2)②10 mL 的试剂 2、10 mL 的 5%葡萄糖溶液、2 mL ATP 溶液 10 mL 的试剂 2、 10 mL 的 5%葡萄糖溶液、2 mL 蒸馏水(可换顺序，但应与结果对应) ③去除锥形瓶中的氧气 通入空气 ⑤各装置中 3 号瓶是否变混浊 (3)①A 装置变混浊，B 装置不变混浊，C 装置变混浊 ②A 装置变混浊，B 装置变混浊， C 装置不变混浊 ③A 装置变混浊，B 装置不变混浊，C 装置不变混浊 ④A 装置变混浊，B 装置变混浊，C 装置变混浊 【素养养成练】 12.图中表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在 不同条件下细胞呼吸的情况。 材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、 棉花、石蜡油。 实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量更多。 (1)取 A、B 两装置设计实验如下，请补充下表中内容： 装置 步骤一 步骤二 步骤三 A 加入 240 mL 的葡萄糖溶液 加入 10 g 活性干酵母 ①________ B 加入 240 mL 煮沸后冷却的葡 萄糖溶液 ②________ 加入石蜡油，铺满液面 (2)B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是______________________，这是控制实验的 ________变量。 (3)要测定 B 装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置 C。请写出对装置 C 的实验处理： 装置 步骤一 步骤二 步骤三 C ③________ ④________ 加入石蜡油，铺满液面 (4)实验预期：在适宜条件下实验，30 min 后记录实验结果，若装置 A、B、C 温度大小关 系是________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。 解析：(1)该实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式，所以 A、B 两装置 内的自变量应为氧气的有无，其他条件要保持完全相同。(2)B 装置内煮沸葡萄糖溶液是为了 完全除去其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。(3)装置 C 作为装置 B 的对照，测定细胞呼吸 引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。(4)一段时间后，内 部进行了有氧呼吸的 A 装置中的温度>进行了无氧呼吸的 B 装置中的温度>无酵母菌的 C 装置 中的温度，则假设成立。 答案：(1)①不加入石蜡油 ②加入 10 g 活性干酵母 (2)去除氧气 自 (3)③加入 240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C