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高中生物学人教2019必修一同步练习5.3 细胞呼吸的原理和应用
一、单选题
1.(2021高一上·农安期末)关于有氧呼吸的特点,下列表述中不正确的是( )
A.需要多种酶参与 B.释放CO2
C.分解有机物不彻底 D.生成大量的ATP
2.(2022高一下·三明期中)有氧呼吸的全过程可以概括地分为三个阶段,其中有氧气参与的阶段是( )
A.第一阶段 B.第二阶段
C.第三阶段 D.第一、二、三阶段
3.(2022高一下·江门期中)人体骨骼肌细胞可发生“葡萄糖→丙酮酸→Q”的反应,则产物Q不可能是( )
A.NADH B.乳酸 C.CO2 D.酒精
4.(2022·广东模拟)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日在北京开幕。运动员在速度滑冰比赛中,肌肉细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。下列关于人体肌肉细胞这两种呼吸方式的叙述,正确的是( )
A.都在线粒体中进行 B.都可以产生CO2
C.都可以产生NADPH D.第一阶段反应完全相同
5.(2022高一下·丽水月考)下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.a瓶中的NaOH溶液可以吸收输入空气中的CO2
B.与b瓶相比,d瓶中酵母菌的增殖速率较小
C.若向d瓶中加入酸性重鉻酸钾溶液后呈橙色,则说明有酒精生成
D.若甲、乙装置产生等量的CO2,则消耗葡萄糖的质量比为1:3
6.(2021高一上·双鸭山期末)把盛有酵母菌和葡萄糖混合液的密闭装置置于适宜温度下,一段时间后,经检测,装置中葡萄糖减少了a mol,气体总量增加了b mol,以下关于酵母菌细胞呼吸的分析错误的是( )
A.无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为0.5b mol
B.有氧呼吸产生的CO2的量为(6a-b)mol
C.细胞呼吸产生的CO2的量为(6a-2b)mol
D.细胞呼吸消耗的O2的量为(6a-3b)mol
7.(2022·杭州模拟)下列关于酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.两者释放的能量少部分转化为热能,其余形成ATP
B.两者第一阶段产生的[H]均可参与第二阶段的反应
C.酵母菌的需氧呼吸可在细胞溶胶和细胞膜上进行
D.酵母菌厌氧呼吸的产物可能会影响其正常的代谢
8.(2022·湖州模拟)下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.糖酵解产生的[H]可与O2结合,也可参与乳酸的生成
B.在缺氧条件下,人体细胞呼吸产生的二氧化碳来自细胞溶胶和线粒体
C.葡萄糖分解成丙酮酸过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
D.厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏转变为葡萄糖的过程中细胞内ATP/ADP的值会上升
9.(2022高一下·嫩江月考)下列选项关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.破伤风芽孢杆菌细胞呼吸过程中[H]的消耗场所是线粒体内膜
B.为了降低呼吸速率,水果的保存条件是零下低温、低氧、干燥
C.以脂肪为原料时,人组织细胞消耗的O2与产生的CO2的比值小于1
D.向培养酵母菌的培养液中加入溴麝香草酚蓝水溶液,一段时间后,溶液颜色变黄
10.(2022高一下·嫩江月考)若人体细胞在呼吸作用中只利用葡萄糖,下列叙述最准确的是( )
A.有氧呼吸中,[H]只来源于葡萄糖,用于生成水
B.有氧呼吸中,释放的CO2中的氧来源于葡萄糖和水
C.无氧呼吸释放的能量比较少,但大部分都用于合成ATP
D.剧烈运动中随着无氧呼吸的加强,消耗的氧气与产生的CO2的比值不断变小
11.(2021高一上·长春期末)下图为某小组研究酵母菌和乳酸菌呼吸方式的实验示意图,培养一段时间后小油滴的移动方向是( )
A.不移动 B.向右移动 C.向左移动 D.左右移动
12.(2021高一上·辽宁期末)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如下图所示。据图中信息推断有关叙述错误的是( )
A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程不完全相同
C.当氧浓度为c时, 的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP
13.(2021高一上·双鸭山期末)如图表示细胞内部分物质代谢的过程,图中数字表示生理过程,大写字母表示代谢中间产物或终产物,下列相关叙述正确的是( )
A.A为丙酮酸,B为还原氢,D为乳酸
B.能够产生ATP的生理过程是①②③④
C.过程③必须在线粒体内膜上才能进行
D.当产生相同能量时,①②③消耗的葡萄糖比①④消耗的多
14.(2021高一上·辽宁期末)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量
B.有氧呼吸前两阶段都能生成 NADH
C.酵母菌细胞呼吸过程中线粒体基质中释放能量最多
D.所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量
15.(2022·浙江)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
16.(2022高二下·浙江期中)下列关于细胞呼吸的叙述中,正确的是( )
A.长跑时人体肌肉细胞进行需氧呼吸的场所是线粒体
B.蓝藻从外界吸收K+的能量来自线粒体的需氧呼吸过程
C.若需氧呼吸的底物葡萄糖用18O标记,极短时间内产物H2O中含有18O
D.以葡萄糖作为需氧呼吸或厌氧呼吸底物,释放的能量都主要以热能形式散失
17.(2022·柯桥模拟)在农业生产和生活实践中,下列与细胞呼吸有关的措施中不恰当的是( )
A.地窖储存的水果,置于适度低氧的环境中
B.用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染
C.种植蔬菜的温室大棚,夜间适当升高CO2浓度
D.当土壤无机盐不足时,松土提高根部O2浓度
18.(2022高三下·天津月考)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。如表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )
选项 应用 措施 目的
A 种子储存 晒干 降低自由水含量,降低细胞呼吸强度
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 零度以上低温 降低酶的活性,降低细胞呼吸
D 栽种农作物 疏松土壤 促进根有氧呼吸,利于吸收无机盐
A.A B.B C.C D.D
19.(2022高一下·丽水月考)下列关于细胞呼吸原理的应用,正确的是( )
A.贮藏蔬菜时应保持低温、低氧、干燥条件,以减少有机物的分解
B.利用牛奶发酵产生酸奶时,应通入足量的空气以使乳酸菌快速繁殖
C.提倡慢跑等有氧运动,可防止剧烈运动产生的酒精对细胞造成损害
D.用透气的纱布或“创可贴”包扎伤口,以抑制厌氧菌在伤口处繁殖
20.(2021高一上·长春期末)如表表示苹果在储存过程中有关气体变化的情况。下列分析正确的是( )
氧含量/% a b c d
CO2的产生速率/(mol·min-1) 1.2 1.0 1.3 1.6
O2的消耗速率/(mol·min-1) 0 0.5 0.7 1.2
A.氧含量为a时,细胞呼吸会产生乳酸
B.氧含量为b时,细胞呼吸消耗的葡萄糖最少
C.氧含量为c时,无氧呼吸产生CO2的速率为0.3 mol/min
D.氧含量为d时,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量是无氧呼吸的2倍
二、综合题
21.(2022高一下·凤阳月考)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。请据图回答下列问题:
(1)图中的C和D分别是 和 ,图中与A物质是同一种物质的是 (填字母)
(2)在人体细胞中,图中的水产生于 (填具体部位),水中的氧元素都来自 ,人体细胞中不能发生图中的 (填序号)过程。
(3)图中能产生[H]的过程是 (填序号),产生ATP最多的阶段是 。
22.(2021高一上·牡丹江期末)图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程,其中a~c表示相关反应阶段,甲、乙表示相应物质。图2表示某装置中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。请据图回答下列问题:
(1)图1中物质甲表示 ,物质乙表示 。图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生能量最多的是 (填图中字母),该反应进行的场所是 。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸产生的 对细胞有毒害作用,该物质检测试剂是 。
(3)图2中A点时,小麦种子细胞内产生CO2的场所是 。储存种子应选 点(填“A”或“B”)所对应的氧气浓度。
(4)写出图1过程的总反应式: 。
三、实验探究题
23.(2021高一上·长春期末)如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图,C、E瓶为澄清石灰水,请据图分析:
(1)A瓶加入的试剂是质量分数为10%的氢氧化钠溶液,其目的是 。如果把18O2充入甲装置,则酵母菌内最先出现18O2标记的化合物是 。
(2)D瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶,其原因是 。
(3)检测酒精的产生,橙色的 在酸性条件下与酒精反应变成 色。
(4)甲装置进行的呼吸方式总反应式为 。
(5)装置甲与装置乙均为实验组,这样的实验叫 实验。也叫相互对照试验。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【解答】A.有氧呼吸需要多种呼吸酶参与,A不符合题意;
B.有氧呼吸是消耗葡萄糖,产生二氧化碳和水,B不符合题意;
C.有氧呼吸有机物能彻底分解为二氧化碳和水,C符合题意;
D.有氧呼吸分解有机物,生成大量的ATP,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
2.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],第二阶段是丙酮酸和水在酶的催化作用下生成二氧化碳和[H],第三阶段是前两阶段的[H]与氧气反应生成水,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸的第一阶段产生丙酮酸,第二阶段能产生NADH,A正确;
B、无氧呼吸的第一阶段产生丙酮酸,无氧呼吸的第二阶段产生乳酸,B正确;
C、有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸和[H],第二阶段能产生CO2和[H],C正确;
D、人体无氧呼吸不能产生酒精,D错误;
故答案为:D。
【分析】 有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
4.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、人体肌肉细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,A错误;
B、人体肌肉细胞有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物是乳酸,B错误;
C、NADPH是还原型辅酶II,是光合作用光反应阶段的产物之一,呼吸作用不产生NADPH,C错误;
D、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段反应完全相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)有氧呼吸过程
阶段 场所 物质变化 能量变化
第一阶段 细胞质基质 1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)+4[H] 少量能量
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O→6CO2+20[H] 少量能量
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O2→12H2O 大量能量
(2)无氧呼吸
无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。
无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸完全相同,都产生了共同的中间产物丙酮酸;第二阶段在不同酶的催化下生成酒精和CO2或乳酸 。
无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果:C6H12O62→C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
5.【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、装置甲探究的是酵母菌的有氧呼吸作用产物,需要先将空气中的 CO2 处理掉,以防对实验现象产生影响,A正确;
B、b瓶中酵母菌进行的有氧呼吸,繁殖速率高;d瓶中进行的是无氧呼吸,繁殖速率小,B正确;
C、 酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色 ,C错误;
D、装置甲进行有氧呼吸,生产 CO2 与消耗葡萄糖的比例是1:6;乙装置进行的无氧呼吸,生产的CO2 与消耗葡萄糖的比例是1:2,当产生等量的 CO2,消耗葡萄糖的质量比为1:3 ,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于真核生物。在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
有氧呼吸方程式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2 +12H2O+能量
无氧呼吸方程式:C6H12O6C2H5OH+2CO2 +能量
(2)CO2和酒精的检测 ①CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 。②酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。(3)配制酵母菌培养液的葡萄糖溶液要煮沸冷却,煮沸的目的是杀菌除氧,冷却是为了防止高温杀死酵母菌 。
6.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、因为酵母菌有氧呼吸消耗的氧气量与产生的二氧化碳的量相等,无氧呼吸不消耗氧气,但是产生二氧化碳,所以气体的体积总量增加了bmol为无氧呼吸产生的二氧化碳的量,则无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5bmol,A正确;
B、由A选项分析可知,无氧呼吸产生的二氧化碳的量为bmol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5b,则有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为a-0.5b(mol),所以有氧呼吸产生的CO2量为6×(a-0.5b)=6a-3b (mol),B错误;
C、细胞呼吸产生的CO2量=有氧呼吸产生的CO2量+无氧呼吸产生的CO2量=6a-3b+b=6a-2b(mol),C正确;
D、有氧呼吸产生的CO2量为6a-3b(mol),所以有氧呼吸消耗的氧气量=有氧呼吸产生的二氧化碳的量=6a-3b(mol),D正确。
故答案为:B。
【分析】1、(1)CO2释放总量=有氧呼吸释放的CO2量+无氧呼吸释放的CO2量。
(2) O2吸收量=有氧呼吸释放的CO2量。
(3)酒精产生量=无氧呼吸释放的CO2量。
2、有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸中葡萄糖:O2:CO2=1:6:6。
(2)无氧呼吸中葡萄糖:CO2:酒精=1:2:2或葡萄糖:乳酸=1:2。
(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为1:3。
7.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸释放的能量大部分转化为热能,其余形成ATP ,A错误;
B、需氧呼吸第一阶段产生的[H]并不会用于第二阶段,而是用于需氧呼吸第三阶段与氧气结合形成水,第二阶段为丙酮酸和水产生CO2和[H]的过程,B错误;
C、酵母菌的需氧呼吸第一阶段在细胞溶胶进行,第二、三阶段在线粒体中进行,C错误;
D、酵母菌厌氧呼吸产生酒精和CO2,酒精过量积累可能会对酵母菌有一定的抑制作用,从而可能会影响其正常的代谢,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、 有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
8.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、厌氧呼吸的第一阶段和需氧呼吸的第一阶段相同,故糖酵解产生的[H]可与O2结合进行需氧呼吸,也可参与乳酸的生成完成产乳酸的厌氧呼吸,A正确;
B、在缺氧条件下,人体细胞呼吸产生的二氧化碳只能来自线粒体,B错误;
C、葡萄糖分解成丙酮酸过程中,葡萄糖中的能量大部分还储存在丙酮酸中,C错误;
D、厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏转变为葡萄糖的过程是一个耗能过程,需要消耗ATP,故细胞内ATP/ADP的值会下降,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
9.【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、 破伤风芽孢杆菌进行的是无氧呼吸,产生[H]的消耗场所是细胞质基质,A错误;
B、 低温会冻伤水果,B错误;
C、消耗脂肪的情况下,人组织细胞消耗的O2与产生的CO2的比值大于1,C错误;
D、 溴麝香草酚蓝水溶液可以检测CO2,颜色变化是蓝色→绿色→黄色,D正确;
故答案为:D
【分析】细胞呼吸原理的运用:
(1)用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口,是为了抑制伤口处 厌氧菌的繁殖。
(2)疏松土壤、稻田定期排水,促进根系的有氧呼吸,防止根系无氧呼吸而引起酒精中毒。
(3)酿酒过程中,前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;后期封闭发酵罐,让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
(4)提倡慢跑等有氧运动,避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸 ,而使肌肉酸胀乏力。
(5)食品真空包装、充加CO2能抑制细胞呼吸,延长保存期。
10.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸中, [H] 来自于葡萄糖和水,A错误;
B、有氧呼吸中,释放的CO2中的氧来源于葡萄糖和水 ,B正确;
C、无氧呼吸释放的能量比较少,但大部分以热能的形式散失,C错误;
D、剧烈运动中随着无氧呼吸的加强 ,人体无氧呼吸的产物是乳酸,所以消耗的氧气与产生的CO2的比值不变,D错误;
故答案为:B
【分析】(1)有氧呼吸的过程:
阶段 场所 物质变化 能量变化
第一阶段 细胞质基质 1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)+4[H] 少量能量
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O→6CO2+20[H] 少量能量
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O2→12H2O 大量能量
(2)无氧呼吸:
无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果: C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量,合成少量ATP。
11.【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】根据图示可知,左侧锥形瓶中,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,左侧气体压强增大;右侧锥形瓶中,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,右侧气体压强小于左侧,小油滴向右移动。
故答案为:C.
【分析】由图,石蜡油的作用是隔绝空气,让细胞进行无氧呼吸,左侧锥形瓶中,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;右侧锥形瓶中,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。 一般的植物细胞无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳,但少数植物营养器官如马铃薯的块茎、玉米的胚、甜菜的块根进行无氧呼吸的产物是乳酸。
12.【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、分析曲线可知氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸,A正确;
B、分析曲线可知氧气浓度为b时,产生二氧化碳的量多于产生的酒精量,此时酵母菌既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,氧气浓度为d时,不产生酒精,说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸,B正确;
C、当氧浓度为c时,酒精的产生量为6,说明无氧呼吸二氧化碳的产生量为6,则有氧呼吸二氧化碳的产生量为15-6=9,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以计算,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5、3,因此2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C错误;
D、a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】 酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
②ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
13.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、图示为细胞呼吸的过程,结合分析可知,A为丙酮酸、B为[H]、D为乳酸,A正确;
B、有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段都能产生ATP,④是无氧呼吸第二阶段的过程,不产生ATP,因此能产生ATP的过程有①②③,B错误;
C、原核生物没有线粒体,但有些也可以进行有氧呼吸,因此过程③(有氧呼吸第三阶段)不一定在线粒体内膜上才能完成,C错误;
D、消耗相同葡萄糖,①②③是有氧呼吸,产生的能量多,①④是无氧呼吸,产生的能量少,当产生相同能量时,①②③消耗的葡萄糖比①④少,D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
(2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸酒精+二氧化碳/丙酮酸 乳酸。
14.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,未释放的能量储存在酒精或乳酸中,A正确;
B、有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和NADH及少量的能量,第二阶段丙酮酸和水生成二氧化碳和NADH及少量的能量,B正确;
C、有氧呼吸释放大量能量是在第三阶段释放的,反应的场所是线粒体内膜,C错误;
D、细胞是最基本的生命系统,所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
15.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、人体剧烈运动会进行无氧呼吸骨骼肌产生较多乳酸,A正确;
B、制作酸奶过程中乳酸菌可利用丙酮酸产生大量的乳酸,B错误;
C、细胞呼吸释放的能量一部分以热能的形式散失,一部分储存在ATP中,C正确;
D、酵母菌是兼性厌氧性生物,即可以进有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,在酵母菌发酵过程中通入O2会增加有氧呼吸,降低无氧呼吸强度,影响无氧呼吸产物以纯的形成,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸原理的应用:
(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。
(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。
(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
16.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、长跑时人体肌肉细胞进行需氧呼吸的场所是线粒体和细胞质基质,A错误;
B、蓝藻是原核生物,没有线粒体,B错误;
C、需氧呼吸第三阶段氧气和还原氢结合生成水,即水中的氧来自氧气,因此产物H2O中不含有18O,C错误;
D、以葡萄糖作为需氧呼吸或厌氧呼吸底物,释放的能量都主要以热能形式散失,少部分储存在ATP中,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
2、需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体,但存在有氧呼吸酶,也进行有氧呼吸。
3、
17.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、蔬菜和水果贮藏保鲜时的条件:零上低温(抑制酶的活性)、 低氧(抑制无氧呼吸),适宜的湿度(保证水果、蔬菜中水分的充足),所以地窖储存的水果,最好置于适度低氧的环境中,A正确;
B、破伤风杆菌是厌氧菌,因此不透气的消毒材料有利于破伤风杆菌的生长,应该用透气的消毒材料包扎伤口以避免感染,B错误;
C、种植蔬菜的温室大棚,夜间应适当降低温度和升高二氧化碳浓度,可抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,C正确;
D、当土壤无机盐不足时,应松土提高根部O2浓度,促进植物的根系进行有氧呼吸,从而促进其更多地吸收土壤中的无机盐,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
18.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、种子的贮藏,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;
B、乳酸菌为厌氧菌,制作酸奶时应密封,B错误;
C、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,可降低酶的活性,降低细胞呼吸,但温度不能太低,否则会冻坏水果,C正确;
D、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。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸的环境影响因素和应用:
(1)温度::主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。应用:①生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜.②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度,降低呼吸作用,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2的浓度:是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。应用:①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
(3)CO2浓度:是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行。应用:在蔬菜水果的保鲜中,增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。
(4)水:作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。应用:①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。
19.【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、贮藏蔬菜温度不能太低,否则会冻伤蔬菜,A错误;
B、牛奶的发酵利用的乳酸菌的无氧呼吸,不能通入氧气,B错误;
C、人体的无氧呼吸产物是乳酸,不是酒精,C错误;
D、有透气的纱布或创可贴处理伤口,保持伤口处透气,可以抑制厌氧菌的繁殖,D正确;
故答案为:D
【分析】(1)蔬菜贮藏时,要综合考虑,选择合适的温度和氧气,减少有机物的分解。
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果: C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
20.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由O2的消耗速率可以知道,a是进行无氧呼吸,苹果进行无氧呼吸的产物是酒精和CO2,A错误;
B、有O2的消耗,如果按照全部的有氧呼吸可以从O2的消耗速率计算出的是CO2的产生速率是0.5,与题干给的数据不符,推出b进行有氧和无氧呼吸。c和d同样可以推出进行的是有氧呼吸和有氧呼吸,计算出在氧含量为a时消耗的葡萄糖为0.6;含量为b时,消耗的葡萄糖为1/3;c时消耗的葡萄糖为0.41;d时消耗的葡萄糖为0.4,B正确;
C、氧含量为c时,无氧呼吸产生的 CO2的速率为 0.5mol/min ,C错误;
D、 氧含量为d时,有氧呼吸是无氧呼吸的比是3:1,则消耗的葡萄糖的量比例也是3:1,D错误。
故答案为:B
【分析】(1)细胞的呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸:
有氧呼吸总反应式: C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量
无氧呼吸总反应式①酵母菌、多数植物、苹果:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
(2)有氧呼吸中产物CO2中的:C来自葡萄糖,O来自葡萄糖和水;产物H2O中的H来自葡萄糖萄和水,O来自氧气。在计算题,通过CO2的量可以得出有氧呼吸和无氧呼吸的比率。
21.【答案】(1)丙酮酸;乳酸;B
(2)线粒体内膜;氧气;③
(3)①②;有氧呼吸第三阶段
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)图中的C是丙酮酸,D是乳酸,图中A物质是无氧呼吸产生的二氧化碳,同时有氧呼吸第二阶段也会产生B二氧化碳,场所在线粒体基质。
(2)在人体细胞中,水是有氧呼吸第三阶段产生的,场所在线粒体内膜上,水中的氧元素都来自氧气。由于细胞中所含酶的种类的缘故,人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,而不会是酒精和二氧化碳,因此不能发生图中的③过程。
(3)图中能产生[H]的过程是细胞呼吸第一阶段即①和有氧呼吸第二阶段即②,产生ATP最多的阶段是有氧呼吸第三阶段。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
22.【答案】(1)H2O;二氧化碳;c;线粒体内膜
(2)酒精;重铬酸钾
(3)细胞质基质;B
(4)C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】图1中,a表示有氧呼吸第一阶段,b表示有氧呼吸第二阶段,c表示有氧呼吸第三阶段。甲表示H2O,乙表示CO2。
图2中,A点氧气的浓度为0,小麦种子进行无氧呼吸,释放出二氧化碳。由A到B,氧气增加,无氧呼吸受到抑制,所以CO2的释放量急剧减少。B之后,随着氧气的增加,小麦种子的有氧呼吸加强,CO2释放量增多,所以CO2的释放量又不断增加。
(1)由分析可知,图1中物质甲表示H2O,物质乙表示CO2。图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生能量最多的是c,即有氧呼吸第三阶段,该反应进行的场所是线粒体内膜。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸会产生酒精,酒精对细胞有毒害作用。检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液,颜色变化由橙色变为灰绿色。
(3)图2中A点时,小麦种子进行无氧呼吸,无氧呼吸场所为细胞质基质,故小麦种子细胞内产生CO2的场所是细胞质基质。为了有利于贮存小麦种子,减少有机物的消耗,应选择呼吸作用最弱时,即贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度。
(4)图1表示有氧呼吸,总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量。
【分析】有氧呼吸过程:
23.【答案】(1)除去通入空气中的二氧化碳;水
(2)除去瓶内氧气,以保证其只进行无氧呼吸
(3)重铬酸钾;灰绿色
(4)C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(5)对比
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】(1)A瓶中质量分数为10%的氢氧化钠溶液的作用是除去通入空气中的二氧化碳,防止干扰实验结果。如果把18O2充入甲装置,甲装置酵母菌进行的是有氧呼吸,有氧呼吸过程中,氧气在第三阶段与[H]结合生成水,则酵母菌内最先出现18O2标记的化合物是水。
故答案为:除去通入空气中的二氧化碳;水
(2)由于D瓶中存在部分空气,因此D瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶,其原因是酵母菌进行有氧呼吸可产生二氧化碳,所以先让酵母菌将瓶内的氧气完全呼吸作用完,以保证其只进行无氧呼吸。
故答案为:除去瓶内氧气,以保证其只进行无氧呼吸
(3)检测酒精的产生,橙色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色。
故答案为:重铬酸钾;灰绿色
(4)甲装置通入除二氧化碳的空气,含有氧气,所以甲装置进行的是有氧呼吸,其总反应式为C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量(需要酶)。
故答案为:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(5)装置甲与装置乙均为实验组,这样的实验叫对比实验。也叫相互对照试验。
故答案为:对比
【分析】(1)根据题意和图示分析可知:甲装置是探究酵母菌有氧呼吸的实验装置,其中A锥形瓶中加入的是NaOH溶液,作用是吸收空气中CO2;B瓶中是酵母菌培养液;C锥形瓶中加入的是澄清石灰水,目的是检测呼吸产生的二氧化碳。乙装置是探究酵母菌无氧呼吸的实验装置,其中D瓶中是酵母菌培养液;E锥形瓶中加入的是澄清石灰水,目的也是检测呼吸产生的二氧化碳。
(2)酵母菌:一种单细胞的真菌(真核生物),在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
实验原理:①酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ,无氧呼吸产生酒精和CO2 。②CO2的检测方法:CO2使澄清石灰水变浑浊,CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄③酒精的检测:橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。
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高中生物学人教2019必修一同步练习5.3 细胞呼吸的原理和应用
一、单选题
1.(2021高一上·农安期末)关于有氧呼吸的特点,下列表述中不正确的是( )
A.需要多种酶参与 B.释放CO2
C.分解有机物不彻底 D.生成大量的ATP
【答案】C
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【解答】A.有氧呼吸需要多种呼吸酶参与,A不符合题意;
B.有氧呼吸是消耗葡萄糖,产生二氧化碳和水,B不符合题意;
C.有氧呼吸有机物能彻底分解为二氧化碳和水,C符合题意;
D.有氧呼吸分解有机物,生成大量的ATP,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
2.(2022高一下·三明期中)有氧呼吸的全过程可以概括地分为三个阶段,其中有氧气参与的阶段是( )
A.第一阶段 B.第二阶段
C.第三阶段 D.第一、二、三阶段
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],第二阶段是丙酮酸和水在酶的催化作用下生成二氧化碳和[H],第三阶段是前两阶段的[H]与氧气反应生成水,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3.(2022高一下·江门期中)人体骨骼肌细胞可发生“葡萄糖→丙酮酸→Q”的反应,则产物Q不可能是( )
A.NADH B.乳酸 C.CO2 D.酒精
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸的第一阶段产生丙酮酸,第二阶段能产生NADH,A正确;
B、无氧呼吸的第一阶段产生丙酮酸,无氧呼吸的第二阶段产生乳酸,B正确;
C、有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸和[H],第二阶段能产生CO2和[H],C正确;
D、人体无氧呼吸不能产生酒精,D错误;
故答案为:D。
【分析】 有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
4.(2022·广东模拟)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日在北京开幕。运动员在速度滑冰比赛中,肌肉细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。下列关于人体肌肉细胞这两种呼吸方式的叙述,正确的是( )
A.都在线粒体中进行 B.都可以产生CO2
C.都可以产生NADPH D.第一阶段反应完全相同
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、人体肌肉细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,A错误;
B、人体肌肉细胞有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物是乳酸,B错误;
C、NADPH是还原型辅酶II,是光合作用光反应阶段的产物之一,呼吸作用不产生NADPH,C错误;
D、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段反应完全相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)有氧呼吸过程
阶段 场所 物质变化 能量变化
第一阶段 细胞质基质 1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)+4[H] 少量能量
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O→6CO2+20[H] 少量能量
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O2→12H2O 大量能量
(2)无氧呼吸
无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。
无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸完全相同,都产生了共同的中间产物丙酮酸;第二阶段在不同酶的催化下生成酒精和CO2或乳酸 。
无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果:C6H12O62→C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
5.(2022高一下·丽水月考)下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.a瓶中的NaOH溶液可以吸收输入空气中的CO2
B.与b瓶相比,d瓶中酵母菌的增殖速率较小
C.若向d瓶中加入酸性重鉻酸钾溶液后呈橙色,则说明有酒精生成
D.若甲、乙装置产生等量的CO2,则消耗葡萄糖的质量比为1:3
【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、装置甲探究的是酵母菌的有氧呼吸作用产物,需要先将空气中的 CO2 处理掉,以防对实验现象产生影响,A正确;
B、b瓶中酵母菌进行的有氧呼吸,繁殖速率高;d瓶中进行的是无氧呼吸,繁殖速率小,B正确;
C、 酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色 ,C错误;
D、装置甲进行有氧呼吸,生产 CO2 与消耗葡萄糖的比例是1:6;乙装置进行的无氧呼吸,生产的CO2 与消耗葡萄糖的比例是1:2,当产生等量的 CO2,消耗葡萄糖的质量比为1:3 ,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于真核生物。在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
有氧呼吸方程式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2 +12H2O+能量
无氧呼吸方程式:C6H12O6C2H5OH+2CO2 +能量
(2)CO2和酒精的检测 ①CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 。②酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。(3)配制酵母菌培养液的葡萄糖溶液要煮沸冷却,煮沸的目的是杀菌除氧,冷却是为了防止高温杀死酵母菌 。
6.(2021高一上·双鸭山期末)把盛有酵母菌和葡萄糖混合液的密闭装置置于适宜温度下,一段时间后,经检测,装置中葡萄糖减少了a mol,气体总量增加了b mol,以下关于酵母菌细胞呼吸的分析错误的是( )
A.无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为0.5b mol
B.有氧呼吸产生的CO2的量为(6a-b)mol
C.细胞呼吸产生的CO2的量为(6a-2b)mol
D.细胞呼吸消耗的O2的量为(6a-3b)mol
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、因为酵母菌有氧呼吸消耗的氧气量与产生的二氧化碳的量相等,无氧呼吸不消耗氧气,但是产生二氧化碳,所以气体的体积总量增加了bmol为无氧呼吸产生的二氧化碳的量,则无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5bmol,A正确;
B、由A选项分析可知,无氧呼吸产生的二氧化碳的量为bmol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5b,则有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为a-0.5b(mol),所以有氧呼吸产生的CO2量为6×(a-0.5b)=6a-3b (mol),B错误;
C、细胞呼吸产生的CO2量=有氧呼吸产生的CO2量+无氧呼吸产生的CO2量=6a-3b+b=6a-2b(mol),C正确;
D、有氧呼吸产生的CO2量为6a-3b(mol),所以有氧呼吸消耗的氧气量=有氧呼吸产生的二氧化碳的量=6a-3b(mol),D正确。
故答案为:B。
【分析】1、(1)CO2释放总量=有氧呼吸释放的CO2量+无氧呼吸释放的CO2量。
(2) O2吸收量=有氧呼吸释放的CO2量。
(3)酒精产生量=无氧呼吸释放的CO2量。
2、有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸中葡萄糖:O2:CO2=1:6:6。
(2)无氧呼吸中葡萄糖:CO2:酒精=1:2:2或葡萄糖:乳酸=1:2。
(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为1:3。
7.(2022·杭州模拟)下列关于酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸的叙述,正确的是( )
A.两者释放的能量少部分转化为热能,其余形成ATP
B.两者第一阶段产生的[H]均可参与第二阶段的反应
C.酵母菌的需氧呼吸可在细胞溶胶和细胞膜上进行
D.酵母菌厌氧呼吸的产物可能会影响其正常的代谢
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸释放的能量大部分转化为热能,其余形成ATP ,A错误;
B、需氧呼吸第一阶段产生的[H]并不会用于第二阶段,而是用于需氧呼吸第三阶段与氧气结合形成水,第二阶段为丙酮酸和水产生CO2和[H]的过程,B错误;
C、酵母菌的需氧呼吸第一阶段在细胞溶胶进行,第二、三阶段在线粒体中进行,C错误;
D、酵母菌厌氧呼吸产生酒精和CO2,酒精过量积累可能会对酵母菌有一定的抑制作用,从而可能会影响其正常的代谢,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、 有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
8.(2022·湖州模拟)下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.糖酵解产生的[H]可与O2结合,也可参与乳酸的生成
B.在缺氧条件下,人体细胞呼吸产生的二氧化碳来自细胞溶胶和线粒体
C.葡萄糖分解成丙酮酸过程中,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
D.厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏转变为葡萄糖的过程中细胞内ATP/ADP的值会上升
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、厌氧呼吸的第一阶段和需氧呼吸的第一阶段相同,故糖酵解产生的[H]可与O2结合进行需氧呼吸,也可参与乳酸的生成完成产乳酸的厌氧呼吸,A正确;
B、在缺氧条件下,人体细胞呼吸产生的二氧化碳只能来自线粒体,B错误;
C、葡萄糖分解成丙酮酸过程中,葡萄糖中的能量大部分还储存在丙酮酸中,C错误;
D、厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏转变为葡萄糖的过程是一个耗能过程,需要消耗ATP,故细胞内ATP/ADP的值会下降,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
9.(2022高一下·嫩江月考)下列选项关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.破伤风芽孢杆菌细胞呼吸过程中[H]的消耗场所是线粒体内膜
B.为了降低呼吸速率,水果的保存条件是零下低温、低氧、干燥
C.以脂肪为原料时,人组织细胞消耗的O2与产生的CO2的比值小于1
D.向培养酵母菌的培养液中加入溴麝香草酚蓝水溶液,一段时间后,溶液颜色变黄
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、 破伤风芽孢杆菌进行的是无氧呼吸,产生[H]的消耗场所是细胞质基质,A错误;
B、 低温会冻伤水果,B错误;
C、消耗脂肪的情况下,人组织细胞消耗的O2与产生的CO2的比值大于1,C错误;
D、 溴麝香草酚蓝水溶液可以检测CO2,颜色变化是蓝色→绿色→黄色,D正确;
故答案为:D
【分析】细胞呼吸原理的运用:
(1)用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口,是为了抑制伤口处 厌氧菌的繁殖。
(2)疏松土壤、稻田定期排水,促进根系的有氧呼吸,防止根系无氧呼吸而引起酒精中毒。
(3)酿酒过程中,前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖;后期封闭发酵罐,让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。
(4)提倡慢跑等有氧运动,避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸 ,而使肌肉酸胀乏力。
(5)食品真空包装、充加CO2能抑制细胞呼吸,延长保存期。
10.(2022高一下·嫩江月考)若人体细胞在呼吸作用中只利用葡萄糖,下列叙述最准确的是( )
A.有氧呼吸中,[H]只来源于葡萄糖,用于生成水
B.有氧呼吸中,释放的CO2中的氧来源于葡萄糖和水
C.无氧呼吸释放的能量比较少,但大部分都用于合成ATP
D.剧烈运动中随着无氧呼吸的加强,消耗的氧气与产生的CO2的比值不断变小
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸中, [H] 来自于葡萄糖和水,A错误;
B、有氧呼吸中,释放的CO2中的氧来源于葡萄糖和水 ,B正确;
C、无氧呼吸释放的能量比较少,但大部分以热能的形式散失,C错误;
D、剧烈运动中随着无氧呼吸的加强 ,人体无氧呼吸的产物是乳酸,所以消耗的氧气与产生的CO2的比值不变,D错误;
故答案为:B
【分析】(1)有氧呼吸的过程:
阶段 场所 物质变化 能量变化
第一阶段 细胞质基质 1葡萄糖(C6H12O6)→2丙酮酸(C3H4O3)+4[H] 少量能量
第二阶段 线粒体基质 2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O→6CO2+20[H] 少量能量
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O2→12H2O 大量能量
(2)无氧呼吸:
无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果: C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量,合成少量ATP。
11.(2021高一上·长春期末)下图为某小组研究酵母菌和乳酸菌呼吸方式的实验示意图,培养一段时间后小油滴的移动方向是( )
A.不移动 B.向右移动 C.向左移动 D.左右移动
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】根据图示可知,左侧锥形瓶中,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,左侧气体压强增大;右侧锥形瓶中,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,右侧气体压强小于左侧,小油滴向右移动。
故答案为:C.
【分析】由图,石蜡油的作用是隔绝空气,让细胞进行无氧呼吸,左侧锥形瓶中,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳;右侧锥形瓶中,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。 一般的植物细胞无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳,但少数植物营养器官如马铃薯的块茎、玉米的胚、甜菜的块根进行无氧呼吸的产物是乳酸。
12.(2021高一上·辽宁期末)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如下图所示。据图中信息推断有关叙述错误的是( )
A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程不完全相同
C.当氧浓度为c时, 的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP
【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、分析曲线可知氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸,A正确;
B、分析曲线可知氧气浓度为b时,产生二氧化碳的量多于产生的酒精量,此时酵母菌既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,氧气浓度为d时,不产生酒精,说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸,B正确;
C、当氧浓度为c时,酒精的产生量为6,说明无氧呼吸二氧化碳的产生量为6,则有氧呼吸二氧化碳的产生量为15-6=9,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以计算,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5、3,因此2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C错误;
D、a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】 酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
②ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
13.(2021高一上·双鸭山期末)如图表示细胞内部分物质代谢的过程,图中数字表示生理过程,大写字母表示代谢中间产物或终产物,下列相关叙述正确的是( )
A.A为丙酮酸,B为还原氢,D为乳酸
B.能够产生ATP的生理过程是①②③④
C.过程③必须在线粒体内膜上才能进行
D.当产生相同能量时,①②③消耗的葡萄糖比①④消耗的多
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、图示为细胞呼吸的过程,结合分析可知,A为丙酮酸、B为[H]、D为乳酸,A正确;
B、有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段都能产生ATP,④是无氧呼吸第二阶段的过程,不产生ATP,因此能产生ATP的过程有①②③,B错误;
C、原核生物没有线粒体,但有些也可以进行有氧呼吸,因此过程③(有氧呼吸第三阶段)不一定在线粒体内膜上才能完成,C错误;
D、消耗相同葡萄糖,①②③是有氧呼吸,产生的能量多,①④是无氧呼吸,产生的能量少,当产生相同能量时,①②③消耗的葡萄糖比①④少,D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
(2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸酒精+二氧化碳/丙酮酸 乳酸。
14.(2021高一上·辽宁期末)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量
B.有氧呼吸前两阶段都能生成 NADH
C.酵母菌细胞呼吸过程中线粒体基质中释放能量最多
D.所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,未释放的能量储存在酒精或乳酸中,A正确;
B、有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和NADH及少量的能量,第二阶段丙酮酸和水生成二氧化碳和NADH及少量的能量,B正确;
C、有氧呼吸释放大量能量是在第三阶段释放的,反应的场所是线粒体内膜,C错误;
D、细胞是最基本的生命系统,所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
15.(2022·浙江)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、人体剧烈运动会进行无氧呼吸骨骼肌产生较多乳酸,A正确;
B、制作酸奶过程中乳酸菌可利用丙酮酸产生大量的乳酸,B错误;
C、细胞呼吸释放的能量一部分以热能的形式散失,一部分储存在ATP中,C正确;
D、酵母菌是兼性厌氧性生物,即可以进有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,在酵母菌发酵过程中通入O2会增加有氧呼吸,降低无氧呼吸强度,影响无氧呼吸产物以纯的形成,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸原理的应用:
(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。
(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。
(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
16.(2022高二下·浙江期中)下列关于细胞呼吸的叙述中,正确的是( )
A.长跑时人体肌肉细胞进行需氧呼吸的场所是线粒体
B.蓝藻从外界吸收K+的能量来自线粒体的需氧呼吸过程
C.若需氧呼吸的底物葡萄糖用18O标记,极短时间内产物H2O中含有18O
D.以葡萄糖作为需氧呼吸或厌氧呼吸底物,释放的能量都主要以热能形式散失
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、长跑时人体肌肉细胞进行需氧呼吸的场所是线粒体和细胞质基质,A错误;
B、蓝藻是原核生物,没有线粒体,B错误;
C、需氧呼吸第三阶段氧气和还原氢结合生成水,即水中的氧来自氧气,因此产物H2O中不含有18O,C错误;
D、以葡萄糖作为需氧呼吸或厌氧呼吸底物,释放的能量都主要以热能形式散失,少部分储存在ATP中,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
2、需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体,但存在有氧呼吸酶,也进行有氧呼吸。
3、
17.(2022·柯桥模拟)在农业生产和生活实践中,下列与细胞呼吸有关的措施中不恰当的是( )
A.地窖储存的水果,置于适度低氧的环境中
B.用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染
C.种植蔬菜的温室大棚,夜间适当升高CO2浓度
D.当土壤无机盐不足时,松土提高根部O2浓度
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、蔬菜和水果贮藏保鲜时的条件:零上低温(抑制酶的活性)、 低氧(抑制无氧呼吸),适宜的湿度(保证水果、蔬菜中水分的充足),所以地窖储存的水果,最好置于适度低氧的环境中,A正确;
B、破伤风杆菌是厌氧菌,因此不透气的消毒材料有利于破伤风杆菌的生长,应该用透气的消毒材料包扎伤口以避免感染,B错误;
C、种植蔬菜的温室大棚,夜间应适当降低温度和升高二氧化碳浓度,可抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,C正确;
D、当土壤无机盐不足时,应松土提高根部O2浓度,促进植物的根系进行有氧呼吸,从而促进其更多地吸收土壤中的无机盐,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
18.(2022高三下·天津月考)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。如表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )
选项 应用 措施 目的
A 种子储存 晒干 降低自由水含量,降低细胞呼吸强度
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 零度以上低温 降低酶的活性,降低细胞呼吸
D 栽种农作物 疏松土壤 促进根有氧呼吸,利于吸收无机盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、种子的贮藏,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;
B、乳酸菌为厌氧菌,制作酸奶时应密封,B错误;
C、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,可降低酶的活性,降低细胞呼吸,但温度不能太低,否则会冻坏水果,C正确;
D、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。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸的环境影响因素和应用:
(1)温度::主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的。应用:①生产上常用这一原理在低温下贮藏水果、蔬菜.②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度,降低呼吸作用,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2的浓度:是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。应用:①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
(3)CO2浓度:是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行。应用:在蔬菜水果的保鲜中,增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。
(4)水:作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。应用:①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。
19.(2022高一下·丽水月考)下列关于细胞呼吸原理的应用,正确的是( )
A.贮藏蔬菜时应保持低温、低氧、干燥条件,以减少有机物的分解
B.利用牛奶发酵产生酸奶时,应通入足量的空气以使乳酸菌快速繁殖
C.提倡慢跑等有氧运动,可防止剧烈运动产生的酒精对细胞造成损害
D.用透气的纱布或“创可贴”包扎伤口,以抑制厌氧菌在伤口处繁殖
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、贮藏蔬菜温度不能太低,否则会冻伤蔬菜,A错误;
B、牛奶的发酵利用的乳酸菌的无氧呼吸,不能通入氧气,B错误;
C、人体的无氧呼吸产物是乳酸,不是酒精,C错误;
D、有透气的纱布或创可贴处理伤口,保持伤口处透气,可以抑制厌氧菌的繁殖,D正确;
故答案为:D
【分析】(1)蔬菜贮藏时,要综合考虑,选择合适的温度和氧气,减少有机物的分解。
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果: C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
20.(2021高一上·长春期末)如表表示苹果在储存过程中有关气体变化的情况。下列分析正确的是( )
氧含量/% a b c d
CO2的产生速率/(mol·min-1) 1.2 1.0 1.3 1.6
O2的消耗速率/(mol·min-1) 0 0.5 0.7 1.2
A.氧含量为a时,细胞呼吸会产生乳酸
B.氧含量为b时,细胞呼吸消耗的葡萄糖最少
C.氧含量为c时,无氧呼吸产生CO2的速率为0.3 mol/min
D.氧含量为d时,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量是无氧呼吸的2倍
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由O2的消耗速率可以知道,a是进行无氧呼吸,苹果进行无氧呼吸的产物是酒精和CO2,A错误;
B、有O2的消耗,如果按照全部的有氧呼吸可以从O2的消耗速率计算出的是CO2的产生速率是0.5,与题干给的数据不符,推出b进行有氧和无氧呼吸。c和d同样可以推出进行的是有氧呼吸和有氧呼吸,计算出在氧含量为a时消耗的葡萄糖为0.6;含量为b时,消耗的葡萄糖为1/3;c时消耗的葡萄糖为0.41;d时消耗的葡萄糖为0.4,B正确;
C、氧含量为c时,无氧呼吸产生的 CO2的速率为 0.5mol/min ,C错误;
D、 氧含量为d时,有氧呼吸是无氧呼吸的比是3:1,则消耗的葡萄糖的量比例也是3:1,D错误。
故答案为:B
【分析】(1)细胞的呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸:
有氧呼吸总反应式: C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量
无氧呼吸总反应式①酵母菌、多数植物、苹果:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
(2)有氧呼吸中产物CO2中的:C来自葡萄糖,O来自葡萄糖和水;产物H2O中的H来自葡萄糖萄和水,O来自氧气。在计算题,通过CO2的量可以得出有氧呼吸和无氧呼吸的比率。
二、综合题
21.(2022高一下·凤阳月考)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。请据图回答下列问题:
(1)图中的C和D分别是 和 ,图中与A物质是同一种物质的是 (填字母)
(2)在人体细胞中,图中的水产生于 (填具体部位),水中的氧元素都来自 ,人体细胞中不能发生图中的 (填序号)过程。
(3)图中能产生[H]的过程是 (填序号),产生ATP最多的阶段是 。
【答案】(1)丙酮酸;乳酸;B
(2)线粒体内膜;氧气;③
(3)①②;有氧呼吸第三阶段
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)图中的C是丙酮酸,D是乳酸,图中A物质是无氧呼吸产生的二氧化碳,同时有氧呼吸第二阶段也会产生B二氧化碳,场所在线粒体基质。
(2)在人体细胞中,水是有氧呼吸第三阶段产生的,场所在线粒体内膜上,水中的氧元素都来自氧气。由于细胞中所含酶的种类的缘故,人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,而不会是酒精和二氧化碳,因此不能发生图中的③过程。
(3)图中能产生[H]的过程是细胞呼吸第一阶段即①和有氧呼吸第二阶段即②,产生ATP最多的阶段是有氧呼吸第三阶段。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
22.(2021高一上·牡丹江期末)图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程,其中a~c表示相关反应阶段,甲、乙表示相应物质。图2表示某装置中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。请据图回答下列问题:
(1)图1中物质甲表示 ,物质乙表示 。图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生能量最多的是 (填图中字母),该反应进行的场所是 。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸产生的 对细胞有毒害作用,该物质检测试剂是 。
(3)图2中A点时,小麦种子细胞内产生CO2的场所是 。储存种子应选 点(填“A”或“B”)所对应的氧气浓度。
(4)写出图1过程的总反应式: 。
【答案】(1)H2O;二氧化碳;c;线粒体内膜
(2)酒精;重铬酸钾
(3)细胞质基质;B
(4)C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】图1中,a表示有氧呼吸第一阶段,b表示有氧呼吸第二阶段,c表示有氧呼吸第三阶段。甲表示H2O,乙表示CO2。
图2中,A点氧气的浓度为0,小麦种子进行无氧呼吸,释放出二氧化碳。由A到B,氧气增加,无氧呼吸受到抑制,所以CO2的释放量急剧减少。B之后,随着氧气的增加,小麦种子的有氧呼吸加强,CO2释放量增多,所以CO2的释放量又不断增加。
(1)由分析可知,图1中物质甲表示H2O,物质乙表示CO2。图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生能量最多的是c,即有氧呼吸第三阶段,该反应进行的场所是线粒体内膜。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸会产生酒精,酒精对细胞有毒害作用。检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液,颜色变化由橙色变为灰绿色。
(3)图2中A点时,小麦种子进行无氧呼吸,无氧呼吸场所为细胞质基质,故小麦种子细胞内产生CO2的场所是细胞质基质。为了有利于贮存小麦种子,减少有机物的消耗,应选择呼吸作用最弱时,即贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度。
(4)图1表示有氧呼吸,总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量。
【分析】有氧呼吸过程:
三、实验探究题
23.(2021高一上·长春期末)如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图,C、E瓶为澄清石灰水,请据图分析:
(1)A瓶加入的试剂是质量分数为10%的氢氧化钠溶液,其目的是 。如果把18O2充入甲装置,则酵母菌内最先出现18O2标记的化合物是 。
(2)D瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶,其原因是 。
(3)检测酒精的产生,橙色的 在酸性条件下与酒精反应变成 色。
(4)甲装置进行的呼吸方式总反应式为 。
(5)装置甲与装置乙均为实验组,这样的实验叫 实验。也叫相互对照试验。
【答案】(1)除去通入空气中的二氧化碳;水
(2)除去瓶内氧气,以保证其只进行无氧呼吸
(3)重铬酸钾;灰绿色
(4)C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(5)对比
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】(1)A瓶中质量分数为10%的氢氧化钠溶液的作用是除去通入空气中的二氧化碳,防止干扰实验结果。如果把18O2充入甲装置,甲装置酵母菌进行的是有氧呼吸,有氧呼吸过程中,氧气在第三阶段与[H]结合生成水,则酵母菌内最先出现18O2标记的化合物是水。
故答案为:除去通入空气中的二氧化碳;水
(2)由于D瓶中存在部分空气,因此D瓶应封口放置一段时间后,再连通E瓶,其原因是酵母菌进行有氧呼吸可产生二氧化碳,所以先让酵母菌将瓶内的氧气完全呼吸作用完,以保证其只进行无氧呼吸。
故答案为:除去瓶内氧气,以保证其只进行无氧呼吸
(3)检测酒精的产生,橙色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变成灰绿色。
故答案为:重铬酸钾;灰绿色
(4)甲装置通入除二氧化碳的空气,含有氧气,所以甲装置进行的是有氧呼吸,其总反应式为C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量(需要酶)。
故答案为:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(5)装置甲与装置乙均为实验组,这样的实验叫对比实验。也叫相互对照试验。
故答案为:对比
【分析】(1)根据题意和图示分析可知:甲装置是探究酵母菌有氧呼吸的实验装置,其中A锥形瓶中加入的是NaOH溶液,作用是吸收空气中CO2;B瓶中是酵母菌培养液;C锥形瓶中加入的是澄清石灰水,目的是检测呼吸产生的二氧化碳。乙装置是探究酵母菌无氧呼吸的实验装置,其中D瓶中是酵母菌培养液;E锥形瓶中加入的是澄清石灰水,目的也是检测呼吸产生的二氧化碳。
(2)酵母菌:一种单细胞的真菌(真核生物),在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
实验原理:①酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ,无氧呼吸产生酒精和CO2 。②CO2的检测方法:CO2使澄清石灰水变浑浊,CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄③酒精的检测:橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。
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