高中生物人教版必修一5.3 ATP的主要来源──细胞呼吸 同步训练
一、单选题
1．（2022·浙江模拟）下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．过程一定有水参与 B．对象一定是真核生物
C．场所一定是线粒体 D．条件一定有酶催化
2．（2022高二下·江苏期末）某兴趣小组探究酵母菌无氧呼吸产物时，需排除未消耗完的葡萄糖对无氧呼吸产物酒精鉴定的影响（已知酒精的沸点为78℃）。相关叙述错误的是（ ）
A．葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应，因两者都具氧化性
B．可将酵母菌培养液进行90℃水浴，收集挥发气体冷凝处理后进行鉴定
C．可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定
D．可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定，判断葡萄糖是否消耗完
3．（2022高二下·焦作期末）细胞呼吸过程中，葡萄糖的分解途径如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．①过程增强，苹果果实内乳酸的含量上升
B．②过程释放大量能量，①③④过程释放少量能量
C．③④过程属于两种不同的无氧呼吸，不能发生在同一个细胞中
D．③④过程产物不同的主要原因是它们发生在细胞的不同结构中
4．（2022高一下·衢州期末）在家庭酿酒中，密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示（呼吸底物为葡萄糖），下列叙述正确的是（ ）
A．0～8h，容器内的水含量由于酵母菌的细胞呼吸消耗而不断减少
B．6小时以后，取容器内的液体用溴麝香草酚蓝溶液可检测是否有酒精生成
C．0～6h间，酵母菌的能量转换效率与6～10h间能量转换效率大致相同
D．6h左右酵母菌开始产生酒精，6～10h酒精产生速率逐渐增大
5．（2022高二下·郑州期末）下列与细胞结构有关的描述，正确的是（ ）
A．没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物
B．没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
C．人体内成熟的红细胞进行无氧呼吸
D．在小麦叶肉细胞中，细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
6．（2022高二下·郑州期末）“有氧运动”是指人体吸入的氧气量与需求量相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。
结合所学知识，分析下列说法正确的是（ ）
A．a运动强度下只有有氧呼吸
B．运动强度大于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C．c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但强度不同
D．随着运动强度的增大，无氧呼吸会逐渐增强，有氧呼吸保持稳定
7．（2022高二下·郑州期末）细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．用14C—葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性
B．细胞呼吸过程中有水的生成，没有水的消耗
C．人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供
D．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程会有NADH的积累
8．（2022·山东）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
9．（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
10．（2022·台州模拟）细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，下列叙述正确的是（ ）
A．储藏室无氧状态有利于柑橘保鲜
B．抑制乳酸菌细胞呼吸可避免酸奶“涨袋”
C．油菜播种时宜浅播以满足其苗发时对氧气的需求
D．提倡慢跑等有氧运动可减少因厌氧呼吸而积累的CO2量
二、实验探究题
11．（2022高一下·江西期中）利用图示实验装置测定大麦种子的呼吸速率（呼吸底物视为葡萄糖）。实验开始时，用夹子夹紫橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位。两套装置都在25℃条件下静置1h，实验结果如图所示。回答下列问题。
（1）两个装置中，作为对照组的是 ，利用该装置可排除一些环境因素，如 等对实验结果的影响。
（2）装置A中使用筒状滤纸的目的是 。对活种子和死种子进行灭菌处理的目的是 。综合两套装置的数据，1h内装置A中种子通过有氧呼吸产生CO2的量为 。
（3）装置A中的带夹橡皮管在实验过程中夹子始终没有打开，从氧气的角度分析，该装置中大麦种子在较长时间内细胞呼吸情况的变化是 ，U形管液面变化情况是 。
12．（2022·杭州模拟）小球藻是一种单细胞藻类，常用于光合作用的相关研究。回答下列问题：
实验 18O的比例
H2O KHCO3和K2CO3 O2
1 0.85 0.61 0.86
2 0.20 0.40 0.20
3 0.20 0.57 0.20
（1）为研究光合作用释放的O2来源于什么物质，鲁宾等以小球藻为实验材料，用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验，结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于 ，判断依据是 。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于 （填场所）。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光，则小球藻产生O2的速率将 。
（2）为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后 （填“停止光照”、“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”）从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物，进行放射自显影处理后形成若干斑点，每个斑点对应一种化合物，结果如上图所示。据甲图分析，含量最多的化合物最可能是 （填图中字母）。已知，点样处位于上图滤纸的左下角；双向纸层析是第一次层析后，将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法；层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用 （填“相同”或“不同”）的层析液，判断依据是 。
13．（2022高三下·安溪开学考）有人做过这样的实验：将水稻和番茄分别放在含Mg2+、Ca2+、和Si4+的培养液中培养，一段时间后，测定相应离子浓度占起始浓度的百分比，结果如下图所示。请回答下列问题：
（1）该实验的目的有两个： 和 ；该实验的自变量是 。
（2）实验过程中，每天都需要向培养液中通氧，否则根细胞将进行 ，易造成烂根，影响根对矿质元素的吸收。
（3）水稻吸收Mg2+和Ca2+的量是很大的，但是水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度是升高的，原因是 。
（4）本实验中对培养水稻和番茄的实验组的环境温度的要求是 。
（5）实验结论是 。根据所学知识分析，出现这种结果的原因是 。
14．（2021高一上·丹东期末）酵母菌细胞富含蛋白质，可以作为饲料添加剂，在培养酵母菌时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。以上案例条件和产物不同，主要与酵母菌的呼吸方式有关，某生物兴趣小组用以下装置开展了相关实验研究。
（1）实验目的： 。
（2）实验原理：从结构上看，酵母菌属于单细胞的 生物，酵母菌是兼性厌氧菌，能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。酵母菌以葡萄糖为底物，有氧呼吸的反应式 ；无氧呼吸的反应式 。
实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶、弯曲玻璃管若干、10％NaOH溶液、澄清石灰水、凡士林。
（3）实验方法步骤：
①选用图一中A，B，C，D锥型瓶，组装A、B两组实验装置。
A组装置是探究酵母菌有氧呼吸的装置，其连接顺序是 （用字母加箭头形式表示顺序）
B组装置是探究酵母菌无氧呼吸的装置，其连接顺序是 （用字母加箭头形式表示顺序）
②将两组装置于适宜的条件下，一段时间后观察并比较两组装置中的澄清石灰水的变化情况。
（4）结果预测和结论：
若A、B组的澄清石灰水均变浑浊，且A组的浑浊程度 B组，原因是 。
（5）在小组内的一些同学又设计图二装置来探究影响酵母菌呼吸方式，该装置的红色液滴移动的情况是 ，原因主要是瓶内 气体的体积变化引起的。
答案解析部分
1．【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、需氧呼吸有水参与第二阶段的反应，酒精发酵和乳酸发酵没有水参与，A错误；
B、原核细胞也能进行细胞呼吸，B错误；
C、真核生物体内需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体，厌氧呼吸的场所是细胞质基质，原核生物的细胞呼吸场所是细胞质基质，C错误；
D、细胞呼吸是一系列的酶促反应，需要酶的参与，D正确。
故选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。
2．【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应，因两者都具还原性，A错误；
B、由于酒精的沸点为78℃，因此，可将酵母菌培养液进行90℃水浴，收集挥发气体（酒精）冷凝处理后进行鉴定，这样避免葡萄糖的干扰，B正确；
C、可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定，这样可使葡萄糖消耗完，避免对酒精的鉴定造成影响，C正确；
D、斐林试剂能鉴定还原糖的存在，而葡萄糖具有还原性，因此，可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定，判断葡萄糖是否消耗完，然后再检测酒精的存在，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、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+[H]酒精+CO2。
2、酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应，变成灰绿色。
3、 还原糖的检测：
3．【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、苹果果实内无氧呼吸的产物是酒精而不是乳酸，A错误；
B、过程③④均为无氧呼吸的第二阶段，不释放能量；过程①和过程②能释放能量，其中②过程释放大量能量，B错误；
C、③④过程属于两种不同的无氧呼吸，产物分别是乳酸和酒精+CO2，两过程所需要的酶不同，故过程③④不可能发生于同一细胞内，C正确；
D、③④过程产物不同的主要原因是催化丙酮酸分解的酶不同，都发生在细胞的细胞质中，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、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+[H]酒精+CO2/丙酮酸+[H]乳酸。
2、产乳酸的无氧呼吸发生在高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌中。产酒精的无氧呼吸发生在大多数植物、酵母菌等体内。
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；探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、从图中曲线信息可知，0~6h内酵母进行有氧呼吸较强，在6~8h间既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，有氧呼吸产生水，所以容器内的水含量由于酵母菌的呼吸而增多，A错误；
B、酒精的产生开始于无氧呼吸，分析曲线可知开始于6h，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应变为灰绿色，溴麝香草酚蓝溶液测定的是二氧化碳，B错误；
C、0-~6h间，酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸中有机物会彻底氧化分解，6-10h间， 酵母菌主要进行无氧呼吸，无氧呼吸产物中仍含有有机物，有氧呼吸的能量转换效率高于无氧呼吸转换效率，C错误；
D、据图可知，在酵母菌在第6h开始进行无氧呼吸产生酒精，6~10 h间无氧呼吸速率加快，酒精产生速率逐渐增大，D正确。
故答案为：D。
【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+[H]酒精+CO2。
5．【答案】C
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义；线粒体的结构和功能；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、有叶绿体或光合色素的生物能利用光能将无机物合成有机物，称为光能自养型，有些生物能利用化学能将无机物合成有机物，称为化能自养型，A错误；
B、没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸，如某些细菌，B错误；
C、人体内成熟的红细胞线粒体退化消失，进行的是无氧呼吸，C正确；
D、细胞质基质中含有RNA，不含DNA，线粒体基质和叶绿体基质含有DNA和RNA，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、线粒体是真核细胞主要的细胞器，机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。其中含有少量的DNA和RNA。
2、叶绿体：光合作用的场所，由双层膜包被，内部有许多基粒，基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成，吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 其中含有少量的DNA和RNA
6．【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、a运动强度有乳酸产生，所以既有有氧呼吸也有无氧呼吸，A错误；
B、有氧呼吸吸收二氧化碳的量与释放氧气的量相等，无氧呼吸既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，因此运动强度大于b后，肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量，B错误；
C、c运动强度下肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，由图可知，血液乳酸含量高于正常值，说明无氧呼吸产生较多的乳酸，但这时肌肉细胞仍然主要进行有氧呼吸，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度不同，C正确；
D、随着人体运动强度的增大，细胞需要消耗的能量越多，氧气消耗速率增加，有氧呼吸和无氧呼吸都会增强，D错误。
故答案为：C。
【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+[H]乳酸。
7．【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、葡萄糖在细胞质基质形成丙酮酸后会进入线粒体进一步氧化分解，因此用14C-葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性，A正确；
B、有氧呼吸第三阶段有水的生成，有氧呼吸第二阶段有水的消耗，B错误；
C、人在剧烈运动时，机体细胞仍主要通过有氧呼吸获得能量，无氧呼吸过程中葡萄糖分解为乳酸可产生少量能量，以补充机体能量供应不足，C错误；
D、无氧呼吸第二阶段消耗NADH，因此没有NADH的积累，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+[H]乳酸。
8．【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH可进一步生成氨基酸和核苷酸等，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与和氧气结合形成水，二者不同，A正确；
B、由题意可知，植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢，而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢，与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少，B正确；
C、由题意可知，植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢，而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢，用14C标记葡萄糖，能够追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，也能够追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；
D、磷酸戊糖途径产生NADPH、CO2和多种中间产物，中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等，受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成，D正确。
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。
9．【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。
10．【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、干燥和低氧环境有利于蔬菜的保鲜和存储，无氧环境时细胞无氧呼吸速率快，消耗有机物多，不利于保鲜和存储，A错误；
B、乳酸菌是厌氧菌，其厌氧呼吸产生乳酸，不产生气体，不会导致酸奶“涨袋”，B错误；
C、油菜种子含脂肪多，种子萌发时需氧多，所以油菜播种时宜浅播以满足其苗发时对氧气的需求，C正确；
D、人体进行厌氧呼吸不产生二氧化碳，产生的是乳酸，D错误。
故答案为：C。
【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。
11．【答案】（1）装置B；气压
（2）增加NaOH溶液吸收CO2的面积；防止细菌细胞呼吸作用产生或吸收气体而影响实验结果；8
（3）先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸；“U”形管内左侧有色液体上升后不变
【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)分析题意可知，本实验目的是测定大麦种子的呼吸速率，故装置B（10g灭菌的死大麦种子）是对照组，可以排除气压等环境因素对实验结果的影响。
(2)实验中卷成筒状的滤纸增加了NaOH溶液吸收CO2的面积；实验中灭菌是防止细菌细胞呼吸作用产生或吸收气体而影响实验结果；据图可知，B内气体体积增加20mm3，A内气体体积减少60mm3，故A内实际吸收O2为80mm3，氧气吸收速率=80 mm3（10g h）=8（mm3 g-1 h-1），根据有氧呼吸的反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量可知，1h内装置A中种子通过有氧呼吸产生CO2的量=氧气吸收量=8。
(3)装置A中的带夹橡皮管在实验过程中夹子始终没有打开，从氧气的角度分析，则该装置中种子先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸；有氧呼吸时活的大麦种子呼吸吸收O2释放CO2，而CO2被NaOH吸收，导致气压降低，由于大气压强的作用，“U”形管内左侧有色液体上升，后进行无氧呼吸时不消耗氧气，产生的二氧化碳被吸收，故液面不再变化。
【分析】本题是关于细胞呼吸的实验，种子在萌发时消耗有机物产生CO2．装置中的NaOH溶液在吸收CO2后，会引起装置内气体压强的变化，故可以根据有色液滴的移动方向和距离判断出细胞呼吸的类型、强度等。
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+[H] 酒精+CO2。
12．【答案】（1）H2O；O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致；细胞外、线粒体；降低
（2）加热杀死小球藻；A；不同；若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显（或若干斑点在垂直方向扩散距离无明显差异，而在水平方向上差异明显）
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)根据表格的数据，由于O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致，所以可以判定光合产物O2中的氧来源于H2O；光合作用需要的CO2可以由细胞外（外部环境）和线粒体（通过呼吸作用产生CO2），植物光合作用主要吸收红光，但还需要其他的颜色的光，如果只用红光照射，则光合作用速率降低。
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后加热杀死小球藻，防止反应继续进行，如果停止光照，小球藻还是会进行短时间的暗反应，固定CO2；
用纸层析法分离有机物的原理是不同物质在层析液的溶解度不同从而分离，而各种物质的含量是依据物质在滤纸上的宽度判断的，从图甲中可以看出，A物质宽度最大，所以A物质含量最多。
从图中可以看出，若干斑点（表示的不同的物质）在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显，扩散的距离表示溶解度的大小，例如在第一次层析时，B的距离大于D，而第二次层析，D的扩散速度大于B，说明用双向纸层析时，两次层析使用的不同的层析液。
【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。
13．【答案】（1）探究不同植物对矿质离子的吸收情况；探究同一种植物对不同离子的吸收情况；植物种类(或答水稻和番茄)、矿质离子的种类或植物吸收矿质离子的种类和数量
（2）无氧呼吸
（3）水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率
（4）相同且适宜
（5）植物吸收矿质离子具有选择性；不同植物的根细胞膜上运输同一种离子的载体的数量不同；同一种植物细胞膜上运输不同离子的载体数量不同
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】（1）根据题意和图形分析可知番茄吸收了Mg2+和Ca2+，几乎不吸收Si4+，而水稻正好相反，可推测本实验的目的是探究不同植物对矿质离子的吸收情况，也可探究同一种植物对不同离子的吸收情况；根据题意分析可见本实验的自变量是植物种类（番茄和水稻）、矿质离子的种类或植物吸收矿质离子的种类和数量。
（2）实验过程中，每天都需要向培养液中通氧，避免植物因无氧呼吸产生酒精而烂根。
（3）由于水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率，导致培养水稻的培养液中Mg2+和Ca2+浓度升高。
（4）实验除了自变量和因变量以外，还要控制好无关变量，本实验的环境温度属于无关变量，应保证相同且适宜。
（5）根据题意和图形分析可知番茄吸收了Mg2+和Ca2+，几乎不吸收Si4+，而水稻正好相反，说明植物吸收矿质离子具有选择性；原因是不同植物的根细胞膜上运输同一种离子的载体的数量不同；同一种植物细胞膜上运输不同离子的载体数量不同。
【分析】1、主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
2、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。
14．【答案】（1）探究酵母菌呼吸类型及产物
（2）真核；；
（3）c→b→a→b；d→b
（4）高于；A组有氧呼吸产生的二氧化碳多于B组无氧呼吸产生的二氧化碳
（5）左移或者不动；氧气
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】(1)据图可知，a中酵母菌培养液中通入空气（氧气），d是密封（无氧气），b和c是检测二氧化碳的物质，由此可知，本实验目的是探究酵母菌细胞呼吸类型及产物。
(2)从结构上看，酵母菌具有以核膜包围的细胞核，酵母菌属于单细胞的真核生物。酵母菌以葡萄糖为底物，在有氧条件下，能生成二氧化碳和水，同时释放大量的能量，反应式为：
无氧呼吸时，不需要氧气，生成酒精和二氧化碳，同时释放少量的能量，反应式为：
实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶、弯曲玻璃管若干、10％NaOH溶液、澄清石灰水、凡士林。
(3)c瓶中是10%d的NaOH溶液，作用是除去空气中的CO2；a、d瓶是酵母菌培养液；b瓶中是澄清石灰水，因为CO2可使澄清石灰水变浑浊，目的是检测有氧呼吸过程中CO2的产生。因此如果组装探究酵母菌有氧呼吸的装置，连接顺序为c→b→a→b，如果组装探究酵母菌无氧呼吸的装置，连接顺序为d→b。
(4)A组酵母菌进行有氧呼吸，产生大量的二氧化碳，B组酵母菌进行无氧呼吸，产生少量的二氧化碳，二氧化碳浓度越高，澄清石灰水越浑浊，因此A组的浑浊程度高于B组。
(5)烧杯内是氢氧化钠，氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，所以装置测量的是呼吸作用消耗的氧气的量，如果酵母菌只进行有氧呼吸，装置内的氧气消耗，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，气体体积减小，红色液滴左移；如果酵母菌只进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，装置内的气体体积不变，红色液滴不动；如果酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，装置内的氧气消耗，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，气体体积减小，红色液滴左移。因此该装置的红色液滴移动的情况是左移或者不动，主要是瓶内氧气的体积变化引起的。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式：
1、实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。(2)在探究活动中，需要设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。(3)CO2可以使澄清的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。(4)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
2、实验注意事项
(1)质量分数为10%的氢氧化钠的作用：吸收(除去)空气中的二氧化碳。(2)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是：使酵母菌将瓶中的氧气消耗完，以确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌的无氧呼吸产生的。(3)实验现象：C和E瓶中的澄清石灰水都变浑浊，且C瓶比E瓶更浑浊。(4)实验结论：酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸条件下都能进行细胞呼吸，在有氧条件下产生的二氧化碳比无氧条件下产生的二氧化碳多且快。
3、实验结果的分析
(1)检测CO2的产生：观察石灰水浑浊程度或者溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中产生 CO2情况。(2)检测酒精的产生：将两组实验中的酵母菌培养液各取2mL，置于2只干净的试管中，分别加入酸性重铬酸钾溶液，轻轻振荡混允，观察试管中溶液的颜色变化。
1 / 1高中生物人教版必修一5.3 ATP的主要来源──细胞呼吸 同步训练
一、单选题
1．（2022·浙江模拟）下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．过程一定有水参与 B．对象一定是真核生物
C．场所一定是线粒体 D．条件一定有酶催化
【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、需氧呼吸有水参与第二阶段的反应，酒精发酵和乳酸发酵没有水参与，A错误；
B、原核细胞也能进行细胞呼吸，B错误；
C、真核生物体内需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体，厌氧呼吸的场所是细胞质基质，原核生物的细胞呼吸场所是细胞质基质，C错误；
D、细胞呼吸是一系列的酶促反应，需要酶的参与，D正确。
故选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。
2．（2022高二下·江苏期末）某兴趣小组探究酵母菌无氧呼吸产物时，需排除未消耗完的葡萄糖对无氧呼吸产物酒精鉴定的影响（已知酒精的沸点为78℃）。相关叙述错误的是（ ）
A．葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应，因两者都具氧化性
B．可将酵母菌培养液进行90℃水浴，收集挥发气体冷凝处理后进行鉴定
C．可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定
D．可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定，判断葡萄糖是否消耗完
【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应，因两者都具还原性，A错误；
B、由于酒精的沸点为78℃，因此，可将酵母菌培养液进行90℃水浴，收集挥发气体（酒精）冷凝处理后进行鉴定，这样避免葡萄糖的干扰，B正确；
C、可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定，这样可使葡萄糖消耗完，避免对酒精的鉴定造成影响，C正确；
D、斐林试剂能鉴定还原糖的存在，而葡萄糖具有还原性，因此，可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定，判断葡萄糖是否消耗完，然后再检测酒精的存在，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、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+[H]酒精+CO2。
2、酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应，变成灰绿色。
3、 还原糖的检测：
3．（2022高二下·焦作期末）细胞呼吸过程中，葡萄糖的分解途径如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．①过程增强，苹果果实内乳酸的含量上升
B．②过程释放大量能量，①③④过程释放少量能量
C．③④过程属于两种不同的无氧呼吸，不能发生在同一个细胞中
D．③④过程产物不同的主要原因是它们发生在细胞的不同结构中
【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、苹果果实内无氧呼吸的产物是酒精而不是乳酸，A错误；
B、过程③④均为无氧呼吸的第二阶段，不释放能量；过程①和过程②能释放能量，其中②过程释放大量能量，B错误；
C、③④过程属于两种不同的无氧呼吸，产物分别是乳酸和酒精+CO2，两过程所需要的酶不同，故过程③④不可能发生于同一细胞内，C正确；
D、③④过程产物不同的主要原因是催化丙酮酸分解的酶不同，都发生在细胞的细胞质中，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、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+[H]酒精+CO2/丙酮酸+[H]乳酸。
2、产乳酸的无氧呼吸发生在高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌中。产酒精的无氧呼吸发生在大多数植物、酵母菌等体内。
4．（2022高一下·衢州期末）在家庭酿酒中，密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示（呼吸底物为葡萄糖），下列叙述正确的是（ ）
A．0～8h，容器内的水含量由于酵母菌的细胞呼吸消耗而不断减少
B．6小时以后，取容器内的液体用溴麝香草酚蓝溶液可检测是否有酒精生成
C．0～6h间，酵母菌的能量转换效率与6～10h间能量转换效率大致相同
D．6h左右酵母菌开始产生酒精，6～10h酒精产生速率逐渐增大
【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；探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、从图中曲线信息可知，0~6h内酵母进行有氧呼吸较强，在6~8h间既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，有氧呼吸产生水，所以容器内的水含量由于酵母菌的呼吸而增多，A错误；
B、酒精的产生开始于无氧呼吸，分析曲线可知开始于6h，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应变为灰绿色，溴麝香草酚蓝溶液测定的是二氧化碳，B错误；
C、0-~6h间，酵母菌进行有氧呼吸，有氧呼吸中有机物会彻底氧化分解，6-10h间， 酵母菌主要进行无氧呼吸，无氧呼吸产物中仍含有有机物，有氧呼吸的能量转换效率高于无氧呼吸转换效率，C错误；
D、据图可知，在酵母菌在第6h开始进行无氧呼吸产生酒精，6~10 h间无氧呼吸速率加快，酒精产生速率逐渐增大，D正确。
故答案为：D。
【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+[H]酒精+CO2。
5．（2022高二下·郑州期末）下列与细胞结构有关的描述，正确的是（ ）
A．没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物
B．没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
C．人体内成熟的红细胞进行无氧呼吸
D．在小麦叶肉细胞中，细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
【答案】C
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义；线粒体的结构和功能；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、有叶绿体或光合色素的生物能利用光能将无机物合成有机物，称为光能自养型，有些生物能利用化学能将无机物合成有机物，称为化能自养型，A错误；
B、没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸，如某些细菌，B错误；
C、人体内成熟的红细胞线粒体退化消失，进行的是无氧呼吸，C正确；
D、细胞质基质中含有RNA，不含DNA，线粒体基质和叶绿体基质含有DNA和RNA，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、线粒体是真核细胞主要的细胞器，机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。其中含有少量的DNA和RNA。
2、叶绿体：光合作用的场所，由双层膜包被，内部有许多基粒，基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成，吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 其中含有少量的DNA和RNA
6．（2022高二下·郑州期末）“有氧运动”是指人体吸入的氧气量与需求量相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。
结合所学知识，分析下列说法正确的是（ ）
A．a运动强度下只有有氧呼吸
B．运动强度大于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C．c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但强度不同
D．随着运动强度的增大，无氧呼吸会逐渐增强，有氧呼吸保持稳定
【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、a运动强度有乳酸产生，所以既有有氧呼吸也有无氧呼吸，A错误；
B、有氧呼吸吸收二氧化碳的量与释放氧气的量相等，无氧呼吸既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，因此运动强度大于b后，肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量，B错误；
C、c运动强度下肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，由图可知，血液乳酸含量高于正常值，说明无氧呼吸产生较多的乳酸，但这时肌肉细胞仍然主要进行有氧呼吸，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度不同，C正确；
D、随着人体运动强度的增大，细胞需要消耗的能量越多，氧气消耗速率增加，有氧呼吸和无氧呼吸都会增强，D错误。
故答案为：C。
【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+[H]乳酸。
7．（2022高二下·郑州期末）细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．用14C—葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性
B．细胞呼吸过程中有水的生成，没有水的消耗
C．人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供
D．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程会有NADH的积累
【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、葡萄糖在细胞质基质形成丙酮酸后会进入线粒体进一步氧化分解，因此用14C-葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性，A正确；
B、有氧呼吸第三阶段有水的生成，有氧呼吸第二阶段有水的消耗，B错误；
C、人在剧烈运动时，机体细胞仍主要通过有氧呼吸获得能量，无氧呼吸过程中葡萄糖分解为乳酸可产生少量能量，以补充机体能量供应不足，C错误；
D、无氧呼吸第二阶段消耗NADH，因此没有NADH的积累，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+[H]乳酸。
8．（2022·山东）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH可进一步生成氨基酸和核苷酸等，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与和氧气结合形成水，二者不同，A正确；
B、由题意可知，植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢，而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢，与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少，B正确；
C、由题意可知，植物细胞内10%~25%的葡萄糖经磷酸戊糖途径代谢，而剩余80%~90%的葡萄糖经有氧呼吸途径代谢，用14C标记葡萄糖，能够追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，也能够追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；
D、磷酸戊糖途径产生NADPH、CO2和多种中间产物，中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等，受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成，D正确。
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。
9．（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。
10．（2022·台州模拟）细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，下列叙述正确的是（ ）
A．储藏室无氧状态有利于柑橘保鲜
B．抑制乳酸菌细胞呼吸可避免酸奶“涨袋”
C．油菜播种时宜浅播以满足其苗发时对氧气的需求
D．提倡慢跑等有氧运动可减少因厌氧呼吸而积累的CO2量
【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、干燥和低氧环境有利于蔬菜的保鲜和存储，无氧环境时细胞无氧呼吸速率快，消耗有机物多，不利于保鲜和存储，A错误；
B、乳酸菌是厌氧菌，其厌氧呼吸产生乳酸，不产生气体，不会导致酸奶“涨袋”，B错误；
C、油菜种子含脂肪多，种子萌发时需氧多，所以油菜播种时宜浅播以满足其苗发时对氧气的需求，C正确；
D、人体进行厌氧呼吸不产生二氧化碳，产生的是乳酸，D错误。
故答案为：C。
【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。
二、实验探究题
11．（2022高一下·江西期中）利用图示实验装置测定大麦种子的呼吸速率（呼吸底物视为葡萄糖）。实验开始时，用夹子夹紫橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位。两套装置都在25℃条件下静置1h，实验结果如图所示。回答下列问题。
（1）两个装置中，作为对照组的是 ，利用该装置可排除一些环境因素，如 等对实验结果的影响。
（2）装置A中使用筒状滤纸的目的是 。对活种子和死种子进行灭菌处理的目的是 。综合两套装置的数据，1h内装置A中种子通过有氧呼吸产生CO2的量为 。
（3）装置A中的带夹橡皮管在实验过程中夹子始终没有打开，从氧气的角度分析，该装置中大麦种子在较长时间内细胞呼吸情况的变化是 ，U形管液面变化情况是 。
【答案】（1）装置B；气压
（2）增加NaOH溶液吸收CO2的面积；防止细菌细胞呼吸作用产生或吸收气体而影响实验结果；8
（3）先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸；“U”形管内左侧有色液体上升后不变
【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)分析题意可知，本实验目的是测定大麦种子的呼吸速率，故装置B（10g灭菌的死大麦种子）是对照组，可以排除气压等环境因素对实验结果的影响。
(2)实验中卷成筒状的滤纸增加了NaOH溶液吸收CO2的面积；实验中灭菌是防止细菌细胞呼吸作用产生或吸收气体而影响实验结果；据图可知，B内气体体积增加20mm3，A内气体体积减少60mm3，故A内实际吸收O2为80mm3，氧气吸收速率=80 mm3（10g h）=8（mm3 g-1 h-1），根据有氧呼吸的反应式C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量可知，1h内装置A中种子通过有氧呼吸产生CO2的量=氧气吸收量=8。
(3)装置A中的带夹橡皮管在实验过程中夹子始终没有打开，从氧气的角度分析，则该装置中种子先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸；有氧呼吸时活的大麦种子呼吸吸收O2释放CO2，而CO2被NaOH吸收，导致气压降低，由于大气压强的作用，“U”形管内左侧有色液体上升，后进行无氧呼吸时不消耗氧气，产生的二氧化碳被吸收，故液面不再变化。
【分析】本题是关于细胞呼吸的实验，种子在萌发时消耗有机物产生CO2．装置中的NaOH溶液在吸收CO2后，会引起装置内气体压强的变化，故可以根据有色液滴的移动方向和距离判断出细胞呼吸的类型、强度等。
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+[H] 酒精+CO2。
12．（2022·杭州模拟）小球藻是一种单细胞藻类，常用于光合作用的相关研究。回答下列问题：
实验 18O的比例
H2O KHCO3和K2CO3 O2
1 0.85 0.61 0.86
2 0.20 0.40 0.20
3 0.20 0.57 0.20
（1）为研究光合作用释放的O2来源于什么物质，鲁宾等以小球藻为实验材料，用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验，结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于 ，判断依据是 。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于 （填场所）。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光，则小球藻产生O2的速率将 。
（2）为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后 （填“停止光照”、“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”）从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物，进行放射自显影处理后形成若干斑点，每个斑点对应一种化合物，结果如上图所示。据甲图分析，含量最多的化合物最可能是 （填图中字母）。已知，点样处位于上图滤纸的左下角；双向纸层析是第一次层析后，将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法；层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用 （填“相同”或“不同”）的层析液，判断依据是 。
【答案】（1）H2O；O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致；细胞外、线粒体；降低
（2）加热杀死小球藻；A；不同；若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显（或若干斑点在垂直方向扩散距离无明显差异，而在水平方向上差异明显）
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)根据表格的数据，由于O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致，所以可以判定光合产物O2中的氧来源于H2O；光合作用需要的CO2可以由细胞外（外部环境）和线粒体（通过呼吸作用产生CO2），植物光合作用主要吸收红光，但还需要其他的颜色的光，如果只用红光照射，则光合作用速率降低。
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向，卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间，随后加热杀死小球藻，防止反应继续进行，如果停止光照，小球藻还是会进行短时间的暗反应，固定CO2；
用纸层析法分离有机物的原理是不同物质在层析液的溶解度不同从而分离，而各种物质的含量是依据物质在滤纸上的宽度判断的，从图甲中可以看出，A物质宽度最大，所以A物质含量最多。
从图中可以看出，若干斑点（表示的不同的物质）在水平方向上的扩散距离无明显差异，而在垂直方向上差异明显，扩散的距离表示溶解度的大小，例如在第一次层析时，B的距离大于D，而第二次层析，D的扩散速度大于B，说明用双向纸层析时，两次层析使用的不同的层析液。
【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。
13．（2022高三下·安溪开学考）有人做过这样的实验：将水稻和番茄分别放在含Mg2+、Ca2+、和Si4+的培养液中培养，一段时间后，测定相应离子浓度占起始浓度的百分比，结果如下图所示。请回答下列问题：
（1）该实验的目的有两个： 和 ；该实验的自变量是 。
（2）实验过程中，每天都需要向培养液中通氧，否则根细胞将进行 ，易造成烂根，影响根对矿质元素的吸收。
（3）水稻吸收Mg2+和Ca2+的量是很大的，但是水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度是升高的，原因是 。
（4）本实验中对培养水稻和番茄的实验组的环境温度的要求是 。
（5）实验结论是 。根据所学知识分析，出现这种结果的原因是 。
【答案】（1）探究不同植物对矿质离子的吸收情况；探究同一种植物对不同离子的吸收情况；植物种类(或答水稻和番茄)、矿质离子的种类或植物吸收矿质离子的种类和数量
（2）无氧呼吸
（3）水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率
（4）相同且适宜
（5）植物吸收矿质离子具有选择性；不同植物的根细胞膜上运输同一种离子的载体的数量不同；同一种植物细胞膜上运输不同离子的载体数量不同
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】（1）根据题意和图形分析可知番茄吸收了Mg2+和Ca2+，几乎不吸收Si4+，而水稻正好相反，可推测本实验的目的是探究不同植物对矿质离子的吸收情况，也可探究同一种植物对不同离子的吸收情况；根据题意分析可见本实验的自变量是植物种类（番茄和水稻）、矿质离子的种类或植物吸收矿质离子的种类和数量。
（2）实验过程中，每天都需要向培养液中通氧，避免植物因无氧呼吸产生酒精而烂根。
（3）由于水稻吸收水分的相对速率大于吸收Mg2+和Ca2+的相对速率，导致培养水稻的培养液中Mg2+和Ca2+浓度升高。
（4）实验除了自变量和因变量以外，还要控制好无关变量，本实验的环境温度属于无关变量，应保证相同且适宜。
（5）根据题意和图形分析可知番茄吸收了Mg2+和Ca2+，几乎不吸收Si4+，而水稻正好相反，说明植物吸收矿质离子具有选择性；原因是不同植物的根细胞膜上运输同一种离子的载体的数量不同；同一种植物细胞膜上运输不同离子的载体数量不同。
【分析】1、主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
2、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。
14．（2021高一上·丹东期末）酵母菌细胞富含蛋白质，可以作为饲料添加剂，在培养酵母菌时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。以上案例条件和产物不同，主要与酵母菌的呼吸方式有关，某生物兴趣小组用以下装置开展了相关实验研究。
（1）实验目的： 。
（2）实验原理：从结构上看，酵母菌属于单细胞的 生物，酵母菌是兼性厌氧菌，能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。酵母菌以葡萄糖为底物，有氧呼吸的反应式 ；无氧呼吸的反应式 。
实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶、弯曲玻璃管若干、10％NaOH溶液、澄清石灰水、凡士林。
（3）实验方法步骤：
①选用图一中A，B，C，D锥型瓶，组装A、B两组实验装置。
A组装置是探究酵母菌有氧呼吸的装置，其连接顺序是 （用字母加箭头形式表示顺序）
B组装置是探究酵母菌无氧呼吸的装置，其连接顺序是 （用字母加箭头形式表示顺序）
②将两组装置于适宜的条件下，一段时间后观察并比较两组装置中的澄清石灰水的变化情况。
（4）结果预测和结论：
若A、B组的澄清石灰水均变浑浊，且A组的浑浊程度 B组，原因是 。
（5）在小组内的一些同学又设计图二装置来探究影响酵母菌呼吸方式，该装置的红色液滴移动的情况是 ，原因主要是瓶内 气体的体积变化引起的。
【答案】（1）探究酵母菌呼吸类型及产物
（2）真核；；
（3）c→b→a→b；d→b
（4）高于；A组有氧呼吸产生的二氧化碳多于B组无氧呼吸产生的二氧化碳
（5）左移或者不动；氧气
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】(1)据图可知，a中酵母菌培养液中通入空气（氧气），d是密封（无氧气），b和c是检测二氧化碳的物质，由此可知，本实验目的是探究酵母菌细胞呼吸类型及产物。
(2)从结构上看，酵母菌具有以核膜包围的细胞核，酵母菌属于单细胞的真核生物。酵母菌以葡萄糖为底物，在有氧条件下，能生成二氧化碳和水，同时释放大量的能量，反应式为：
无氧呼吸时，不需要氧气，生成酒精和二氧化碳，同时释放少量的能量，反应式为：
实验材料和用具：酵母菌培养液、带橡皮塞的锥形瓶、弯曲玻璃管若干、10％NaOH溶液、澄清石灰水、凡士林。
(3)c瓶中是10%d的NaOH溶液，作用是除去空气中的CO2；a、d瓶是酵母菌培养液；b瓶中是澄清石灰水，因为CO2可使澄清石灰水变浑浊，目的是检测有氧呼吸过程中CO2的产生。因此如果组装探究酵母菌有氧呼吸的装置，连接顺序为c→b→a→b，如果组装探究酵母菌无氧呼吸的装置，连接顺序为d→b。
(4)A组酵母菌进行有氧呼吸，产生大量的二氧化碳，B组酵母菌进行无氧呼吸，产生少量的二氧化碳，二氧化碳浓度越高，澄清石灰水越浑浊，因此A组的浑浊程度高于B组。
(5)烧杯内是氢氧化钠，氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，所以装置测量的是呼吸作用消耗的氧气的量，如果酵母菌只进行有氧呼吸，装置内的氧气消耗，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，气体体积减小，红色液滴左移；如果酵母菌只进行无氧呼吸，不消耗氧气，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，装置内的气体体积不变，红色液滴不动；如果酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，装置内的氧气消耗，产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收，气体体积减小，红色液滴左移。因此该装置的红色液滴移动的情况是左移或者不动，主要是瓶内氧气的体积变化引起的。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式：
1、实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。(2)在探究活动中，需要设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。(3)CO2可以使澄清的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。(4)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
2、实验注意事项
(1)质量分数为10%的氢氧化钠的作用：吸收(除去)空气中的二氧化碳。(2)D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是：使酵母菌将瓶中的氧气消耗完，以确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌的无氧呼吸产生的。(3)实验现象：C和E瓶中的澄清石灰水都变浑浊，且C瓶比E瓶更浑浊。(4)实验结论：酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸条件下都能进行细胞呼吸，在有氧条件下产生的二氧化碳比无氧条件下产生的二氧化碳多且快。
3、实验结果的分析
(1)检测CO2的产生：观察石灰水浑浊程度或者溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中产生 CO2情况。(2)检测酒精的产生：将两组实验中的酵母菌培养液各取2mL，置于2只干净的试管中，分别加入酸性重铬酸钾溶液，轻轻振荡混允，观察试管中溶液的颜色变化。
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