2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第5章 第3节 第2课时 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用 课时精练

2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第5章 第3节 第2课时 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用 课时精练

[基础对点] 知识点一 无氧呼吸 1.在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母(内有酵母菌)，其中适于 产生酒精的装置是( ) 答案 A 解析 A 装置中反应液中含有酵母菌、葡萄糖溶液，且是无氧环境，酵母菌 会通过无氧呼吸产生酒精，A 正确；B 装置中是加入干酵母粉和葡萄糖，但没有加 入水，不适合酵母菌发酵产生酒精，B 错误；C 装置中含有水，存在无氧条件，但 是没有葡萄糖作为反应底物，不适合酵母菌发酵产生酒精，C 错误；D 装置中加入 葡萄糖和水，并不断搅拌，且广口瓶敞开，氧气进入发酵液中，酵母菌进行有氧 呼吸，不产生酒精，D 错误。 2．细胞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．一定不是无氧呼吸 D．一定不是产生酒精的无氧呼吸 答案 B 解析 有氧呼吸的产物是 CO2 和 H2O，无氧呼吸的产物是酒精和 CO2 或乳酸。 可见，细胞呼吸过程中若有 CO2 放出，则可以判断此过程一定不是产生乳酸的无 氧呼吸，B 正确，A、C、D 错误。 3．下列选项中，不属于有氧呼吸与无氧呼吸的共同点的是( ) A．所产能量大多数都以热能形式散失 B．都伴随有[H]的产生和消耗 C．都伴随有水的生成 D．都需要多种酶的催化 答案 C 解析 有氧呼吸与无氧呼吸所产能量大多数都以热能形式散失，A 不符合题 意；细胞内产生[H]的过程为有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段，消 耗[H]的过程为有氧呼吸的第三阶段和无氧呼吸的第二阶段，B 不符合题意；有氧 呼吸第三阶段会有水生成，而无氧呼吸过程中不产生水，C 符合题意；有氧呼吸与 无氧呼吸过程都是一系列的酶促反应，都需要多种酶参与，D 不符合题意。 4．下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是( ) A．蛔虫寄生于人体小肠，同人体细胞一样，既可进行有氧呼吸，也可进行无 氧呼吸 B．哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸 C．长跑时，人体产生的 CO2 仅仅是有氧呼吸的产物 D．发酵和无氧呼吸并不是同一概念 答案 A 解析 蛔虫只能进行无氧呼吸，A 错误；哺乳动物成熟红细胞中没有线粒体， 所以只能进行无氧呼吸，B 正确；长跑时，人体细胞无氧呼吸只产生乳酸不产生 CO2，因此人体产生的 CO2 仅仅是有氧呼吸的产物，C 正确；酵母菌、乳酸菌等微 生物的无氧呼吸叫做发酵，但无氧呼吸和发酵不是同一概念，D 正确。 5．下列有关呼吸作用的叙述正确的是( ) A．无氧呼吸不需要 O2 的参与，该过程始终有[H]的积累 B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 C．无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量合成 ATP D．有氧呼吸时葡萄糖进入线粒体需经过两层膜 答案 C 解析 无氧呼吸第二阶段也发生[H]的消耗，因此，该过程不会有[H]的积累， A 错误；有氧呼吸第三阶段中[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水，B 错误；无氧 呼吸只在第一阶段释放少量能量合成 ATP，第二阶段无能量产生，C 正确；有氧 呼吸中第一阶段葡萄糖在细胞质基质中转化为丙酮酸，丙酮酸可以进入线粒体， 葡萄糖不进入线粒体，D 错误。 6．在人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述， 最准确的是( ) 选项 呼吸类型 [H]的来源 [H]的用途 A 有氧呼吸 只来源于葡萄糖 用于生成水 B 有氧呼吸 来源于葡萄糖和水 用于生成水 C 无氧呼吸 来源于葡萄糖和水 用于生成乳酸 D 无氧呼吸 只来源于葡萄糖 用于生成酒精 答案 B 解析 人体细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸的过程中，[H]来源于葡萄糖和水， 其在第三阶段与氧结合生成水，A 错误，B 正确；人体细胞利用葡萄糖进行无氧呼 吸的过程中，[H]来源于葡萄糖，用于生成乳酸，C、D 错误。 7．一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1 小时后测得该容器中 O2 减少 24 mL，CO2 增加 48 mL，则在 1 小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的 ( ) A．1/3 倍 B．1/2 倍 C．2 倍 D．3 倍 答案 D 解析 酵母菌进行有氧呼吸消耗 O2，容器中 O2 减少 24 mL 就等于有氧呼吸消 耗的 O2 为 24 mL，根据有氧呼吸的反应式可推出有氧呼吸消耗 O2 的量等于其产生 的 CO2 量，这样有氧呼吸产生的 CO2 为 24 mL，容器中 CO2 增加量为酵母菌进行 呼吸作用产生的 CO2 总量，则无氧呼吸产生的 CO2 为 48－24＝24(mL)，那么无氧 呼吸消耗的葡萄糖/有氧呼吸消耗的葡萄糖＝(24/2)/(24/6)＝3。 知识点二 影响细胞呼吸的因素及其应用 8.如图表示 O2 浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，有关叙述错 误的是( ) A．O2 浓度为 0 时，细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质 B．O2 浓度低于 20%时，30 ℃、35 ℃两温度对有氧呼吸速率影响不大 C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于 30 ℃和 35 ℃ 之间 D．与 b 点相比，限制 c 点有氧呼吸速率的因素有 O2 浓度和温度 答案 C 解析 O2 浓度为 0 时，细胞只能进行无氧呼吸，此时产生[H]的场所只有细胞 质基质，A 正确；O2 浓度低于 20%时，30 ℃和 35 ℃两曲线重合在一起，说明此 O2 浓度下两温度对有氧呼吸速率影响不大，B 正确；由图可知，细胞有氧呼吸的 最适温度在 30 ℃左右，C 错误；与 b 点相比，限制 c 点有氧呼吸速率的因素有 O2 浓度和温度，D 正确。 9．下列有关细胞呼吸原理应用的分析，错误的是( ) A．种在湖边的玉米长期被水淹，生长不好，原因是有氧呼吸受阻 B．马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用 C．人体成熟红细胞只能进行无氧呼吸分解葡萄糖，产生乳酸 D．人体剧烈运动后会感到肌肉酸痛，因为肌细胞无氧呼吸产生的乳酸在细胞 中积累 答案 B 解析 被水淹的玉米无法获取足够的 O2 进行有氧呼吸，A 正确；马铃薯块茎 无氧呼吸产生乳酸，B 错误；人成熟红细胞无线粒体，进行无氧呼吸分解葡萄糖， 产生乳酸，C 正确；剧烈运动时氧气供应不足，无氧呼吸产生的乳酸积累能使人感 到肌肉酸痛，D 正确。 [能力提升] 10．如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，A～E 表示物质， ①～④表示过程。下列说法错误的是( ) A．物质 A 产生的场所是细胞质基质或线粒体 B．物质 B 产生的过程中②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质 C．物质 C 是[H]，物质 E 是酒精 D．释放能量最多的是③过程 答案 A 解析 图中①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，④和③分别表示有氧呼 吸的第二和第三阶段，②表示无氧呼吸第二阶段，物质 A 是丙酮酸，产生的场所 是细胞质基质，A 错误；②表示无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，催 化该过程的酶存在于细胞质基质中，④表示有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体 基质中，催化该过程的酶存在于线粒体基质中，B 正确；图中物质 C 是[H]，物质 E 是酒精，C 正确；释放能量最多的是有氧呼吸的第三阶段即③过程，D 正确。 11．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，产生的酒 精和 CO2 的量如表所示。分析表中数据可得出的结论是( ) 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 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 答案 D 解析 氧浓度为 a 时，产生 CO2 的量和产生酒精的量相等，此时酵母菌只进 行无氧呼吸，A 错误；氧浓度为 b 时，无氧呼吸产生酒精的量为 6.5 mol，消耗的 葡萄糖为 6.5/2＝3.25(mol)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为(12.5－6.5)/6＝1 (mol)，即 无氧呼吸消耗的葡萄糖多，B 错误；氧浓度为 c 时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡 萄糖的量之比为[(15－6)/6]∶[6/2]＝1∶2，故有 2/3 的葡萄糖用于酒精发酵，C 错 误；氧浓度为 d 时，没有酒精生成，此时酵母菌只进行有氧呼吸，D 正确。 12．如图是呼吸作用图解，请据图回答有关问题。 (1)A 物质是________，植物体内的有氧呼吸包括__________________(填标号) 过程。 (2)人体不能进行________(填标号)过程，原因是缺乏该过程顺利进行所必需的 ________。 (3)葡萄糖中的能量通过有氧呼吸后主要以热能的形式散失，除此之外还有一 部分储存在__________中。①⑤过程进行的场所是__________。 (4)提倡慢跑的原因之一是要防止肌细胞进行____________(填标号)过程，该过 程可用某化学反应式表示，请写出化学反应式：____________________________。 答案 (1)氧气 ①②③ (2)④ 酶 (3)ATP 细胞质基质 (4)①⑤ C6H12O6――→ 酶 2C3H6O3＋少量能量 解析 (1)图中①②③分别为有氧呼吸的第一、二、三阶段，A 物质是氧气。 (2)人体无氧呼吸不产生酒精，不能进行④过程，原因是缺乏该过程顺利进行 所必需的酶。 (3)葡萄糖中的能量通过有氧呼吸后主要以热能的形式散失，除此之外还有一 部分储存在 ATP 中。①⑤过程为无氧呼吸，进行的场所是细胞质基质。 (4)提倡慢跑的原因之一是要防止肌细胞进行无氧呼吸，化学反应式为 C6H12O6――→ 酶 2C3H6O3＋少量能量。 13．如图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下 O2 吸收量和 CO2 生成量 的变化，请据图回答下面的问题： (1) 图 中 曲 线 QR 区 段 CO2 生 成 量 急 剧 减 少 的 主 要 原 因 是 __________________________________________________________________。 (2)在原图中绘出无氧呼吸产生的 CO2 随氧气浓度变化而变化的曲线。 (3)O 点时，该器官的呼吸作用类型是________。 (4)在 O2 浓度为 10%以下时(不包括 O 点)，该器官的呼吸类型是____________， 原因是_________________________________________。 (5)该器官 CO2 释放与 O2 吸收两条曲线在 P 点重合，该器官在该点的呼吸类型 是____________，原因是____________________________________________ _________________________________________________________________。 (6)若图中的 AB 段与 BC 段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的 CO2 与无 氧呼吸释放的 CO2 相比________(填“一样多”“更多”或“更少”)，有氧呼吸消 耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________倍。 (7)图中区域 OPQ 所围成的面积表示的意义是_________________________ _________________________________________________________________。 (8) 在 长 途 运 输 新 鲜 蔬 菜 时 ， 常 常 向 塑 料 袋 中 充 入 氮 气 ， 目 的 是 ________________________________________________________________。 你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输。 答案 (1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制，而有氧呼吸很弱 (2)如图(点线)所示 (3)无氧呼吸 (4)无氧呼吸与有氧呼吸 CO2 的释放量大于 O2 的吸收量 (5)有氧呼吸 O2 的吸收量与 CO2 的释放量相等 (6)一样多 1 3 (7)无氧呼吸释放的 CO2 总量 (8)降低呼吸强度，减少有机物的消耗 R 解析 (1)Q 点氧气浓度是 0，该点表示无氧呼吸释放的二氧化碳，曲线 QR 表 示 CO2 总的生成量。随着氧气浓度的增加，无氧呼吸受抑制的作用越来越强，此 时由于氧气浓度较低，有氧呼吸过程也很弱，因此细胞呼吸作用产生的二氧化碳 急剧下降，从而曲线 QR 区段 CO2 生成量急剧减少。 (2)无氧呼吸产生的二氧化碳量＝细胞呼吸产生的二氧化碳量－有氧呼吸释放 二氧化碳的量(有氧呼吸产生氧气的量)，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸产生的二 氧化碳增加，无氧呼吸受抑制，产生的二氧化碳逐渐减少，P 点无氧呼吸完全被抑 制，此时无氧呼吸产生的二氧化碳为 0。 (3)在无氧的条件下(O 点)，该器官只能进行无氧呼吸，且产物是酒精和 CO2。 (4)根据 CO2 释放量与 O2 吸收量的关系可以判断细胞呼吸的方式，当 O2 浓度 小于 10%时，CO2 的释放量大于 O2 的吸收量，所以既存在有氧呼吸也存在无氧呼 吸。 (5)P 点时，CO2 的释放量等于 O2 的吸收量，此时无氧呼吸过程完全被抑制， 细胞只进行有氧呼吸。 (6)BC 为有氧呼吸过程氧气的吸收量，等于有氧呼吸过程二氧化碳的释放量， AB 表示无氧呼吸产生的二氧化碳的量，AB＝BC 说明无氧呼吸产生的二氧化碳与 有氧呼吸产生的二氧化碳量相等；由于消耗等量葡萄糖有氧呼吸产生的二氧化碳 与无氧呼吸产生的二氧化碳之比是 3∶1，那么产生等量的二氧化碳，有氧呼吸消 耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是 1∶3。 (7)有氧呼吸过程氧气的吸收与二氧化碳的释放量相等，无氧呼吸产生的二氧 化碳量＝二氧化碳的生成量－有氧呼吸释放二氧化碳的量(有氧呼吸吸收氧气的 量)，因此图中由纵轴、CO2 生成量和 O2 吸收量共同围成的区域 OPQ 所围成的面 积，代表氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的 CO2 总量。 (8)长途运输新鲜蔬菜时，向塑料袋中充入氮气的目的是降低呼吸强度，减少 有机物的消耗；分析题图可知，R 点细胞呼吸的强度最低，蔬菜中的有机物消耗最 少，此点对应的氧气浓度有利于蔬菜的运输。 14．在科学研究中常用呼吸商 RQ＝释放的二氧化碳体积 消耗的氧体积 表示生物用于有氧 呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图： 关闭活塞，在 25 ℃下经 20 min 读出刻度管中着色液移动距离。设装置Ⅰ和装 置Ⅱ的着色液分别向左移动 x 和 y(mm)。x 和 y 值反映了容器内气体体积的减少。 请回答： (1)装置Ⅰ的小瓶中加入 NaOH 溶液的目的是________________________。 (2)x 代表______________值；y 代表____________________________值。 (3)若测得 x＝200 mm，y＝30 mm，则该发芽种子的呼吸商是________。 (4)若要测定已长出一片真叶幼苗的 RQ 值，则应将该装置放于何种条件下进 行？为什么？________________________________________________________。 (5)为使测得的 x 和 y 值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和 小 瓶 中 应 分 别 放 入 __________________ ， 设 置 对 照 实 验 的 目 的 是 ________________________________。 答案 (1)吸收呼吸作用产生的二氧化碳 (2)消耗氧的体积 消耗氧和释放二氧化碳的体积之差 (3)0.85 (4)黑暗条件下。避免因幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化 (5)死的发芽种子和 5 mL 蒸馏水 用于校正装置Ⅰ和Ⅱ内因物理因素(或非生 物因素)引起的容积变化 解析 (1)装置Ⅰ中有 NaOH 溶液，其目的是吸收呼吸作用产生的二氧化碳。 (2)装置Ⅰ中小瓶中为 NaOH 溶液，故着色液向左移动的体积代表吸收消耗氧 的体积；装置Ⅱ中小瓶中为蒸馏水，其气体体积的减小代表消耗氧和释放二氧化 碳的体积之差。 (3)消耗氧的体积：x＝200 mm，释放二氧化碳的体积＝x－y＝200－30＝170 mm，RQ＝170/200＝0.85。 (4)对照实验装置要遵循单一变量原则，应用死的发芽种子和 5 mL 蒸馏水，从 而校正装置Ⅰ和Ⅱ内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化。