2020版新教材高中生物 課時素養(yǎng)評價十七 5.3 細胞呼吸的原理和應用（含解析）新人教版必修1

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1、細胞呼吸的原理和應用 (20分鐘·70分) 一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分) 1.與無氧呼吸比較,細胞有氧呼吸特有的代謝產(chǎn)物是 (　　) A.丙酮酸　　　　　　　　 B.ATP C.CO2 D.H2O 【解析】選D。有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O;無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2或乳酸,但都有ATP生成。 2.如果用O研究植物的有氧呼吸,在最初的哪種產(chǎn)物中含有18O (　　) A.丙酮酸　　B.CO2　　C.H2O　　D.O2 【解析】選B。如果用O研究植物的有氧呼吸,O和丙酮酸首先反應生成CO2,水中的氧轉(zhuǎn)化為CO2中的氧,因此在最初的產(chǎn)物中含有1

2、8O的是CO2。 3.馬鈴薯塊莖進行無氧呼吸時只能釋放少量能量,其他能量 (　　) A.存留在酒精中 B.存留在乳酸中 C.以熱能形式散失 D.儲存在ATP中 【解析】選B。無氧呼吸未釋放出的能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物中,馬鈴薯塊莖無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,B正確。 4.下列有關(guān)細胞呼吸的敘述,正確的是 (　　) A.無氧呼吸過程不產(chǎn)生丙酮酸 B.人體骨骼肌細胞在缺氧條件下能進行無氧呼吸 C.有氧呼吸第二階段能產(chǎn)生大量ATP D.有氧呼吸第三階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中 【解析】選B。無氧呼吸第一階段為葡萄糖分解,生成丙酮酸,A錯誤;無氧條件下,人體骨骼肌細胞進行無氧呼吸生成乳酸,B

3、正確;有氧呼吸過程中,第三階段生成大量ATP,C錯誤;有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜上進行,D錯誤。 5.2018年合肥國際馬拉松長跑比賽過程中,運動員骨骼肌肌纖維所消耗的能量主要來自 (　　) A.葡萄糖的有氧分解 B.丙酮酸的水解 C.葡萄糖的無氧分解 D.脂肪酸的氧化 【解析】選A。馬拉松長跑中需消耗大量的能量,但主要的能量來自葡萄糖的有氧分解,部分來自無氧呼吸和其他途徑。 6.臺風“山竹”使東部沿海地區(qū)的某些植物較長時間淹水而大面積死亡。分析原因是 (　　) A.無氧呼吸產(chǎn)熱量不足導致酶活性下降 B.產(chǎn)物酒精使蛋白質(zhì)變性、細胞死亡 C.無機鹽吸收等生命活動受到影響

4、D.產(chǎn)物乳酸積累,導致乳酸中毒 【解析】選B。某些植物較長時間淹水,因缺氧而進行無氧呼吸,產(chǎn)物酒精會使蛋白質(zhì)變性,造成細胞死亡。 7.如圖所示為某綠色植物細胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過程,下列相關(guān)敘述中正確的是 (　　) A.圖中的①②兩物質(zhì)依次是H2O和O2 B.圖中(一)(二)兩階段產(chǎn)生[H]的場所都是線粒體 C.圖中(三)階段產(chǎn)生的H2O中的氫最終都來自葡萄糖 D.1分子丙酮酸在(二)(三)階段產(chǎn)生的能量一樣多 【解析】選A。根據(jù)有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H],可以推知①為H2O,根據(jù)有氧呼吸第三階段是氧氣和[H]反應生成水,可以推知②為O2,A正確;圖中

5、(一)、(二)兩階段產(chǎn)生[H]的場所分別是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,B錯誤;圖中(三)階段產(chǎn)生的水中的氫最終來自葡萄糖和水,C錯誤;1分子丙酮酸經(jīng)過(二)、(三)兩階段在(三)階段釋放能量多,D錯誤。 8.葡萄酒釀制期間,酵母菌內(nèi)由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程 (　　) A.在無氧條件下不能進行 B.只能在線粒體中進行 C.不需要能量的輸入 D.需要酶的催化 【解析】選D。酵母菌是兼性厭氧生物,在葡萄酒釀制期間,酵母菌可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP,A項錯誤;酵母菌無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),此時由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,B項錯誤;在有關(guān)酶的催化作用下,ADP與一個游離的P

6、i結(jié)合同時吸收能量形成ATP,C項錯誤,D項正確。 9.將酵母菌進行離心處理,然后在有氧的條件下進行以下模擬實驗,最終能產(chǎn)生CO2和H2O的試管是 (　　) A.甲、乙 B.乙、丙 C.甲、丙 D.丙、丁 【解析】選B。產(chǎn)生CO2和H2O的細胞呼吸是有氧呼吸,未離心處理的酵母菌可以進行有氧呼吸,分解葡萄糖產(chǎn)生CO2和H2O,線粒體中可進行有氧呼吸的第二、三階段,需要的反應物是丙酮酸。因此,試管乙和丙中能產(chǎn)生CO2和H2O。 【誤區(qū)警示】葡萄糖不能直接進入線粒體內(nèi)被分解:(1)線粒體內(nèi)缺乏分解葡萄糖的酶。(2)線粒體膜上沒有運輸葡萄糖的載體蛋白。 10.如

7、圖是酵母菌無氧呼吸實驗示意圖。其中X、Y、Z分別代表(BTB是溴麝香草酚藍的英文縮寫) (　　) A.石蠟油、CO2、藍色 B.蒸餾水、CO2、黃色 C.蒸餾水、CO2、藍色 D.菜油、CO2、黃色 【解析】選D。酵母菌無氧呼吸實驗過程中,可在發(fā)酵液表面滴加油滴形成油膜來制造無氧環(huán)境;CO2可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃,故D項正確。 二、非選擇題(共2小題,共30分) 11.(14分)生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如下,請據(jù)圖回答: (1)圖中A是______________,其產(chǎn)生的部位是______________。? (2)反應①②③④中,必

8、須在有氧條件下進行的是________,人體細胞中不會進行的是______________。? (3)蘋果儲藏久了,會有酒味產(chǎn)生,其原因是發(fā)生了圖中______的過程。而馬鈴薯塊莖儲藏久了卻沒有酒味,其原因是馬鈴薯在無氧條件下進行了圖中______________過程。? (4)糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因為________________________。? 【解析】(1)在細胞呼吸的第一階段中,葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸,圖中的A為丙酮酸,產(chǎn)生部位為細胞質(zhì)基質(zhì)。(2)反應①②③④中,有氧呼吸的二、三兩個階段(②)必須在有氧條件下進行;而人體細胞既可以進行有氧呼吸,也可以

9、進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,因此可在人體細胞中進行的是①②④,但不會進行③過程。(3)蘋果儲存久了,會聞到酒味,是因為蘋果細胞進行了酒精發(fā)酵,包括:①無氧呼吸的第一階段,③酒精發(fā)酵的第二階段;而馬鈴薯塊莖儲藏久了卻沒有酒味產(chǎn)生,其原因是馬鈴薯塊莖不進行酒精發(fā)酵,而進行乳酸發(fā)酵,即在無氧條件下進行了圖中①④過程。(4)糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因為種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。 答案:(1)丙酮酸　細胞質(zhì)基質(zhì)　(2)②　③ (3)①③?、佗? (4)種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水 12.(16分)將200 mL含酵母菌的培養(yǎng)液放入500 mL的密閉容器內(nèi),該容器內(nèi)酵母菌不同呼吸

10、方式的CO2釋放速率隨時間變化情況如圖所示,請回答下列問題。 (1)圖中a曲線表示的呼吸方式為________________,判斷依據(jù)是__________________________________________________________________。? (2)密閉容器內(nèi)開始產(chǎn)生酒精的時間是______(填“6 h 前”或“6 h時”或“6 h后”)。? (3)8 h時細胞內(nèi)ATP的合成場所是____________,此時合成ATP所需能量____________(填“能”或“不能”)來自丙酮酸的分解。? (4)密閉容器內(nèi)CO2的總釋放量在6 h時_______

11、___(填“小于”“等于”或“大于”)8 h時。? 【解析】(1)剛開始時容器內(nèi)有氧氣,酵母菌進行有氧呼吸,隨著氧氣的逐漸消耗,有氧呼吸逐漸減弱,開始出現(xiàn)無氧呼吸,因此曲線a表示有氧呼吸,曲線b表示無氧呼吸。 (2)從圖形分析,密閉容器內(nèi)酵母菌在6 h前開始進行無氧呼吸,即6 h前就開始產(chǎn)生酒精。 (3)8 h時酵母菌只進行無氧呼吸,細胞內(nèi)合成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),此時產(chǎn)生的ATP來自無氧呼吸第一階段,即葡萄糖分解為丙酮酸和[H]的過程。 (4)根據(jù)圖形分析,酵母菌的細胞呼吸速率一直為正值,酵母菌一直在釋放CO2,故隨時間的變化,CO2的總釋放量一直在增加。 答案:(1)有氧呼吸

12、　開始時酵母菌可利用密閉容器內(nèi)的氧氣進行有氧呼吸,隨著時間的延長,氧氣量逐漸減少,有氧呼吸減弱直至為零 (2)6 h前　(3)細胞質(zhì)基質(zhì)　不能　(4)小于 (10分鐘·30分) 1.(6分)如圖是棉花的某部位細胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移路徑圖,其中Ⅰ、Ⅱ表示場所,①～④表示生理過程,A～E表示物質(zhì)。下列說法錯誤的是 (　　) A.此細胞可能為植物的根尖細胞 B.圖中Ⅰ、Ⅱ分別表示細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 C.如用18O標記物質(zhì)E,則物質(zhì)C中不可能出現(xiàn)18O D.若圖中①③過程均產(chǎn)生了1 mol物質(zhì)C,則②過程消耗了2/3 mol葡萄糖 【解析】選C。圖中顯示了葡萄糖的分解過程,包括有

13、氧呼吸和無氧呼吸兩種方式。此細胞既能進行有氧呼吸,也能進行無氧呼吸,可能為植物的根尖細胞,A正確;圖中Ⅰ場所發(fā)生無氧呼吸,是細胞質(zhì)基質(zhì);Ⅱ場所發(fā)生有氧呼吸的第二、三階段,表示線粒體,B正確;物質(zhì)E表示氧氣,如用18O標記,首先生成含18O的水(物質(zhì)D),在③有氧呼吸的第二階段,生成含18O的物質(zhì)C(二氧化碳),C錯誤;圖中①為無氧呼吸的第二階段,③是有氧呼吸的第二階段,若均產(chǎn)生了1 mol二氧化碳,則有氧呼吸消耗的葡萄糖為1/6 mol,無氧呼吸消耗的葡萄糖為1/2 mol,即②過程共消耗了2/3 mol葡萄糖,D正確。 2.(6分)細胞內(nèi)的磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反應:果糖-6-磷酸+

14、ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,這是細胞有氧呼吸第一階段的重要反應。如圖為高、低兩種ATP濃度下酶P與果糖-6-磷酸濃度的關(guān)系。下列敘述不正確的是 (　　) A.酶P應該廣泛存在于需氧型生物和厭氧型生物的細胞內(nèi) B.一定范圍內(nèi),果糖-6-磷酸濃度與酶P活性呈正相關(guān) C.低ATP濃度在一定程度上抑制了酶P的活性 D.有氧呼吸的第一階段既產(chǎn)生ATP,也消耗ATP 【解析】選C。酶P催化細胞呼吸的第一階段,在需氧型生物和厭氧型生物的細胞內(nèi),細胞呼吸的第一階段是完全相同的,A正確;一定范圍內(nèi),隨著果糖-6-磷酸濃度的增加,酶P活性也在增加,B正確;分析題圖可知,酶P的活性在低ATP濃

15、度更大,高ATP濃度在一定程度上抑制了酶P的活性,C錯誤;有氧呼吸的第一階段葡萄糖分解為丙酮酸能產(chǎn)生ATP,果糖-6-磷酸消耗ATP在酶P的催化下生成果糖-1,6-二磷酸,D正確。 【實驗·探究】 3.(18分)某生物實驗小組為探究酵母菌呼吸的有關(guān)問題,設計了實驗裝置。實驗中,先向氣球中加入10 mL含酵母菌的培養(yǎng)液,后向氣球中注入一定量的氧氣,扎緊氣球,置于裝有30 ℃溫水的燒杯中,用重物拴住,再將整個裝置置于30 ℃的恒溫水浴鍋中。試回答問題: (1)為了消除各種環(huán)境因素的變化帶來的實驗誤差,應設計一對照實驗,對照實驗裝置與上述裝置相比,不同之處是_______________

16、____________________ ________。? (2)實驗開始后,實驗組一段時間內(nèi)燒杯中液面沒有發(fā)生變化,最可能的原因是__________________,如果一段時間后液面發(fā)生變化,則變化情況是________,原因是__?______________________________________________。? (3)若用上述實驗裝置探究酵母菌無氧呼吸的適宜溫度,實驗裝置或操作應做兩處調(diào)整,分別是: ①___________________________________________;? ②_______________________________

17、____________。? (4)若在研究過程中發(fā)現(xiàn)酵母菌數(shù)量先增加后下降,下降的原因可能有____________________和____________________。? 【解析】(1)環(huán)境因素如溫度、壓強的變化也可能導致實驗誤差,應設計一對照實驗,對照實驗裝置與上述裝置相比,應將氣球中的酵母菌培養(yǎng)液換成加熱煮沸后冷卻的酵母菌培養(yǎng)液(或不含酵母菌的培養(yǎng)液),觀察燒杯中液面變化量。 (2)實驗開始一段時間內(nèi),酵母菌只進行有氧呼吸,吸收的氧氣與釋放的二氧化碳體積相等,燒杯內(nèi)液面沒有發(fā)生變化,隨著氧氣消耗,酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,氣球膨脹,液面上升。 (3)若用上述實

18、驗裝置探究酵母菌無氧呼吸的適宜溫度,酵母菌進行無氧呼吸,不能向氣球中注入氧氣;實驗變量(自變量)是不同的溫度,在不同的溫度下無氧呼吸生成的二氧化碳體積不同,因此,反應變量(因變量)通過燒杯中的液面上升量表示。 (4)酵母菌進行有氧呼吸時,出芽生殖使得酵母菌數(shù)量增加,后因葡萄糖大量消耗,酒精含量升高,對酵母菌有毒害作用,二氧化碳增加導致培養(yǎng)液pH下降,酵母菌種群數(shù)量下降。 答案:(1)將氣球中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的加熱煮沸后冷卻的酵母菌培養(yǎng)液(或不含酵母菌的培養(yǎng)液) (2)酵母菌只進行有氧呼吸　上升　酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳,氣球膨脹 (3)①氣球中不注入氧氣?、谌∪舾上嗤b置,并分別置于不同溫度的恒溫水浴鍋中 (4)營養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗　乙醇含量過高　培養(yǎng)液的pH下降(任意兩點均可) 8