2019-2020同步新教材人教生物必修一新突破课时分层作业16　细胞呼吸的原理和应用

2019-2020同步新教材人教生物必修一新突破课时分层作业16　细胞呼吸的原理和应用

课时分层作业(十六) 细胞呼吸的原理 和应用 (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是( ) A．②处发生丙酮酸的分解 B．①处产生 ATP C．②处产生 CO2 D．③处发生[H]与 O2 的结合反应 B [①②③分别表示线粒体内外膜间隙、线粒体基质、嵴。丙酮酸分解产生 CO2 发生在②线粒体基质中；[H]与 O2 的结合反应在嵴上完成；物质氧化分解过 程不能在①处进行，①处也不能产生 ATP。] 2．在人体细胞呼吸过程中，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 B [有氧呼吸过程中[H]来自葡萄糖和水，在第三阶段与氧结合生成水；人或 动物细胞无氧呼吸过程中[H]只来源于葡萄糖，用于生成乳酸。] 3．某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，图中产生 ATP 的途径及 一处错误的地方是( ) A．①②③④、人体内无③过程 B．①②③④、人体内无②过程 C．①③④、人体内无③过程 D．①④、人体内无②过程 D [有氧呼吸三个阶段都能产生 ATP，无氧呼吸第一阶段能产生 ATP；图中 ①指细胞呼吸第一阶段，②是产酒精的无氧呼吸第二阶段，③是产乳酸的无氧呼 吸第二阶段，④是有氧呼吸第二、三阶段，故图中能合成 ATP 的途径有①④过程。 人体细胞可进行有氧呼吸，有时进行产乳酸的无氧呼吸，但人体不能进行产酒精 的无氧呼吸，故一处错误是②过程。答案选 D。] 4．下图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是( ) A．①②③中数值最大的是① B．产生①②的场所是线粒体 C．④代表的物质是氧气 D．乳酸菌能完成图示全过程 C [有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，故①②③中数值最大的是③，A 错 误；产生①的场所是细胞质基质，B 错误；④代表的物质是氧气，C 正确；乳酸 菌为厌氧菌，不能完成图示全过程，D 错误。] 5．测得苹果果实在一段时间内，CO2 的释放量比 O2 的吸收量大，由此推测 果实( ) A．有氧呼吸占优势 B．有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 C．无氧呼吸占优势 D．既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸 D [苹果吸收氧气，说明进行有氧呼吸。根据有氧呼吸的反应式：C6H12O6 ＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量，CO2 的释放量等于 O2 的吸收量。现 CO2 的释放量比 O2 的吸收量大，说明部分 CO2 是无氧呼吸释放的。] 6．如图是探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置，下列叙述错误的是( ) A．①中加入 NaOH 溶液是为了清除空气中的 CO2 B．②中的葡萄糖是酵母菌细胞呼吸的底物 C．②中酵母菌只能在有氧条件下生存 D．③中加入澄清的石灰水用于检测②中是否有 CO2 产生 C [酵母菌是兼性厌氧型微生物。] 7．下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述错误的是( ) A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的 O2 B．在探究有氧呼吸的实验过程中，泵入的空气应去除 CO2 C．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等 D．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式 D [由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生 CO2，但有氧呼吸产生 CO2 速 率快，可通过观察澄清石灰水变混浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，而不是通过 观察石灰水是否变混浊。所以 D 项错误。] 8．(2019·全国卷Ⅲ)若将 n 粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到 n 株黄化苗。 那么，与萌发前的这 n 粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现 为( ) A．有机物总量减少，呼吸强度增强 B．有机物总量增加，呼吸强度增强 C．有机物总量减少，呼吸强度减弱 D．有机物总量增加，呼吸强度减弱 A [种子在黑暗中萌发得到黄化苗，该过程中细胞代谢增强，呼吸强度增加， 由于整个过程中不能进行光合作用，而且细胞呼吸需要消耗有机物，所以有机物 总量减少，A 正确，B、C、D 错误。] 9．下列关于细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是( ) A．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合产生水 B．质量相同时，脂肪比糖原氧化分解释放的能量多 C．马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，最终有[H]的积累 D．松土有利于根系细胞吸收无机离子和水分 B [有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜与氧结合产生水，A 错误。脂肪的 C、 H 比例高，因此质量相同时，脂肪比糖原氧化分解释放的能量多，B 正确。马铃 薯块茎无氧呼吸第一阶段产生的[H]与丙酮酸结合产生了乳酸，最终没有[H]的积 累，C 错误。松土可增加氧气供应，促进有氧呼吸产生更多能量，有利于根系细 胞吸收无机离子，而水可通过渗透作用吸收，不消耗能量，D 错误。] 10．下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程，其中 A、B、C、D 代表物质名称， ①②③④表示过程，请据图回答： (1)A、B、D 分别代表______________________________________________， ④过程进行的场所是________。 (2)在①②③④过程中，有能量释放的过程是________(填序号)，有 O2 参与的 过程是________(填序号)。 (3)小麦长期被水淹会死亡，其主要原因是___________________________ _______________________________________________________________。 (4)写出①②过程的总反应式：_____________________________________ _______________________________________________________________。 [解析] 图中①为细胞呼吸的第一阶段，②为有氧呼吸的第二、三阶段，③和 ④为无氧呼吸的第二阶段；图中的 A 和 B 都代表二氧化碳，C 代表丙酮酸，D 代 表乳酸。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第二阶段不释放能量。 [答案] (1)CO2、CO2、乳酸 细胞质基质 (2)①② ② (3)无氧呼吸产生的 酒精会导致小麦烂根 (4)C6H12O6＋6O2＋6H2O――→ 酶 6CO2＋12H2O＋能量 11．将某种微生物放在含等量葡萄糖溶液的 4 支试管中培养，通入不同浓度 的 O2 后，在同一时刻测得其产生的 CO2 与 C2H5OH 的量如下表，请分析并回答 下列问题： O2 浓度 a b c d CO2 9 12.5 15 30 酒精 9 6.5 x 0 (1) 该 微 生 物 的 呼 吸 作 用 类 型 是 ____________ ， 判 断 依 据 是 _________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2) 当 O2 浓 度 为 c 时 ， 如 何 鉴 定 该 微 生 物 是 否 进 行 了 无 氧 呼 吸 ？ _________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)若当 O2 浓度为 c 时，有 2/3 的葡萄糖用于酒精发酵，则产生的酒精的量是 ________________。 (4) 该 微 生 物 在 进 行 无 氧 呼 吸 时 ， 不 能 产 生 乳 酸 的 原 因 是 _______________________________________________________________。 [解析] (1)在 O2 浓度为 a 和 b 时，均产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼 吸；当 O2 浓度为 d 时，不产生酒精，说明该微生物可进行有氧呼吸，所以该微生 物的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸。(2)结合题目信息可知，该微生物无氧呼吸 的产物是 CO2 与酒精，而有氧呼吸与无氧呼吸均能产生 CO2，所以应该以是否产 生酒精作为判断该微生物是否进行了无氧呼吸的依据，橙色的重铬酸钾溶液在酸 性条件下可与酒精反应，变成灰绿色。(3)设共消耗葡萄糖 X，则 2X/3 的葡萄糖发 酵可产生 4X/3 的 CO2 和 4X/3 的酒精，其余 X/3 的葡萄糖用于有氧呼吸可产生 2X 的 CO2，所以 4X/3＋2X＝15，得 X＝4.5，因此产生的酒精的量为 6。(4)不同生物 无氧呼吸途径不同的原因是酶的种类不同。 [答案] (1)兼性厌氧型 在 O2 浓度为 a 和 b 时，均产生酒精，说明该微生物 可进行无氧呼吸；在 O2 浓度为 d 时，不产生酒精，说明该微生物可进行有氧呼吸 (2)在酸性条件下，向试管中加入橙色的重铬酸钾溶液，观察是否变成灰绿色 (3)6 (4)细胞内没有催化形成乳酸的酶 [等级过关练] 12．下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是( ) A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B．若细胞既不吸收 O2 也不放出 CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收 O2 与释放 CO2 的摩尔数不同 C [分生组织细胞进行旺盛的分裂，呼吸速率通常比成熟组织细胞的大，A 错误；若细胞既不吸收 O2 也不放出 CO2，可能是产生乳酸的无氧呼吸，如马铃薯 块茎、甜菜块根，B 错误；适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机 物的消耗，C 正确；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收 O2 与释放 CO2 的摩尔数相 同，D 错误。] 13．某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学 将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力， 结果如表所示。 分组 甲组 乙组 处理 种子与染料混合保温 种子煮沸后与染料混合保温 结果 种子中的胚呈红色 种子中的胚未呈红色 下列叙述错误的是( ) A．甲组的胚发生了氧化还原反应 B．呼吸作用产生的 NADH 使染料变成红色 C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞 D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果 C [依题意，染料可用于种子生活力的鉴定，染料若氧化呈无色，被还原就 呈红色，活细胞有细胞呼吸产生还原剂，染料被还原，故呈红色，而死种子没有 代谢，不能将染料还原；甲组细胞是活细胞，胚会发生氧化还原反应，A 正确； 呼吸作用产生的 NADH 作为还原剂使染料变成红色，B 正确；乙组中的种子煮沸 后细胞已经死亡，细胞膜上的载体蛋白变性失活，细胞失去了选择透过性，不能 将染料运出细胞，C 错误；依题意“染料可用于种子生活力的鉴定”可知，种子 中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果，D 正确。] 14．细胞呼吸原理广泛用于生产实践中。下表中有关措施与对应目的不搭配 的是( ) 选项 应用 措施 目的 A 储存种子 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸 B 乳酸菌制作酸奶 先通气，后密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵 C 水果保鲜 低温 降低酶的活性，降低细胞呼吸 D 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸，利于吸收矿质离 子 B [种子的储藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用 降至最低，以减少有机物的消耗，A 正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整 个过程要严格密封，B 错误；水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用， 所以低温是最好的方法，C 正确；植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输 过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含 量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为根吸收矿质离子提供更多的能量，D 正确。] 15．为探究高浓度 CO2 对冷藏水果细胞呼吸的影响，研究人员将等量新鲜蓝 莓分别置于两个密闭的冷藏箱中，一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组)，另一个 加入等量的含高浓度 CO2 的空气(CO2 处理组)，两组都在 4 ℃条件下储藏。以后 每 10 d 取样一次，测定其单位时间内 CO2 释放量(mol)和 O2 吸收量(mol)，计算二 者的比值得到如图所示曲线(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。 回答下列问题： (1)实验过程中，0～10 d 内蓝莓细胞呼吸产生 ATP 最多的场所是__________； 10 d 后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了 CO2 外，还有__________；20 d 后 CO2 处理组蓝莓细胞产生 CO2 的场所是____________________。 (2)实验结果显示，10 d 后未处理组蓝莓的 CO2/O2 的值逐渐增大，出现这种 结果的原因_________________________________。根据实验结果推测，高浓度 CO2 处 理 对 蓝 莓 细 胞 的 无 氧 呼 吸 有 明 显 的 ____________________________________________________作用。 [解析] (1)实验过程中，0～10 d 内两组中 CO2 释放量和 O2 吸收量的比值等 于 1，说明两组蓝莓细胞都只进行有氧呼吸，因此蓝莓细胞呼吸产生 ATP 最多的 场所是线粒体内膜(有氧呼吸的第三阶段)；10 d 后未处理组中 CO2 释放量和 O2 吸 收量的比值大于 1，说明蓝莓细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，因此产物除 了 CO2 外，还有水和酒精；20 d 后 CO2 处理组蓝莓细胞同时进行有氧呼吸和无氧 呼吸，因此产生 CO2 的场所是线粒体基质和细胞质基质。 (2)实验结果显示，10 d 后未处理组中 CO2/O2 的值逐渐增大，出现这种结果 的原因是密闭冷藏箱中 O2 浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸 逐渐增强。根据题干信息可知，“CO2 处理组加入等量的含高浓度 CO2 的空气”， 而曲线中处理组的 CO2 释放量和 O2 吸收量的比值低于未处理组，说明高浓度 CO2 处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用。 [答案] (1)线粒体内膜 水和酒精 线粒体基质和细胞质基质 (2)密闭冷藏箱中 O2 浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐 渐增强 抑制 16．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，得到细 胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入 A～F 试管中，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 细胞质基质 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能的形式 耗散，表明 DNP 使分布在________________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)在有酵母菌和细胞质基质的试管中，酵母菌可将葡萄糖分解成丙 酮酸和[H]，有氧气时可在含有有线粒体的试管中将丙酮酸和[H]彻底氧化分解产 生 CO2 和 H2O，无氧气时可在含有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分 解产生酒精和 CO2，故 C、E 试管中均可产生 CO2 和 H2O，B、F 试管中均可产 生酒精。F 试管中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，而与 B、 D 试管的结果进行对比，能确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。 (2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生一系列反应形成水，DNP 对该过程没有影响，但能影响线粒体内膜上 ATP 合成酶的活性，从而使能量未用 于合成 ATP，都以热能的形式散失；试管 E 中可发生有氧呼吸全过程，加入 DNP 后，该过程不受影响，但影响 ATP 的合成。 [答案] (1)C、E B、F B、D、F (2)线粒体内膜 能