（新人教）生物必修一课时素养评价17：细胞呼吸的原理和应用（含解析）

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（新人教）生物必修一课时素养评价 十七
　细胞呼吸的原理和应用
　　　　　　　　　 (20分钟·70分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)
1.细胞呼吸伴随着物质和能量的变化,是ATP的主要来源,下列关于细胞呼吸说法不正确的是 (　　)
A.细胞呼吸是细胞内物质和能量转化的一种过程
B.细胞呼吸实际上就是细胞与外界环境间的气体交换
C.细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程
D.细胞呼吸是细胞内有机物进行一系列氧化分解的过程
【解析】选B。细胞呼吸的实质是细胞内有机物氧化分解逐步释放能量的过程,而不是细胞与外界环境间的气体交换。
2.(2020·太原高一检测)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是 (　　)
A.无氧呼吸过程不产生丙酮酸
B.人体骨骼肌细胞在缺氧条件下能进行无氧呼吸
C.有氧呼吸第二阶段能产生大量ATP
D.有氧呼吸第三阶段发生在线粒体基质中
【解析】选B。无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸,A错误;人体骨骼肌细胞能进行无氧呼吸产生乳酸,B正确;有氧呼吸的第二阶段产生少量ATP,C错误;有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,D错误。
　【方法规律】“三看”理解无氧呼吸的概念
一看反应条件:缺氧,以适应不利的环境条件。
二看氧化产物:不彻底,如产生酒精、乳酸等。
三看释放能量:较少,大部分储存在未彻底氧化分解的有机物中,如酒精或乳酸中。
3.下图中①②代表有氧呼吸的相关场所,甲代表有关物质,下列叙述正确的是
(　　)
　　　　C6H12O6→①→甲→②→CO2
A.①和②都具有双层生物膜
B.②中所含的酶在乳酸菌中都能找到
C.①和②中都能产生[Η]
D.甲一定进入线粒体
【解析】选C。①是有氧呼吸第一阶段的场所细胞质基质,②是有氧呼吸第二阶段的场所线粒体基质,都没有膜结构,A错误;②中所含的酶为与有氧呼吸有关的酶,而乳酸菌进行无氧呼吸,B错误;有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生[Η],C正确;甲不一定进入线粒体,如发生在原核细胞中,D错误。
4.(2020·安庆高一检测)如图为线粒体的结构示意图,其中可能发生的反应是 (　　)
A.②处产生CO2
B.①②③处均产生ATP
C.②处发生[Η]与O2的结合反应
D.有氧呼吸的第二阶段在③处完成
【解析】选A。②为线粒体基质,进行有氧呼吸第二阶段,产生CO2,A正确;②③分别进行有氧呼吸第二、三阶段,产生ATP,①处没有,B错误,D错误;[Η]与O2的结合发生在③,C错误。
5.有些作物的种子入库前需要经过风干处理,与风干前相比,下列说法错误的是 (　　)
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
【解析】选C。风干种子自由水含量降低,种子细胞呼吸减弱,消耗有机物减少,同时种子上的微生物由于缺少水分,不易繁殖。
6. 2019年合肥国际马拉松长跑比赛过程中,运动员骨骼肌的肌纤维所消耗的能量主要来自 (　　)
A.葡萄糖的有氧分解
B.丙酮酸的水解
C.葡萄糖的无氧分解
D.脂肪酸的氧化
【解析】选A。马拉松长跑比赛过程中,能量主要来自葡萄糖的有氧分解。
7.如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程,下列相关叙述中正确的是 (　　)
A.图解中的①②两物质依次是H2O和O2
B.图解中(一)(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体
C.图解中(三)阶段产生的H2O中的氢最终都来自葡萄糖
D.1分子丙酮酸在(二)(三)阶段产生的能量一样多
【解析】选A。根据有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],可以推知①为H2O,根据有氧呼吸第三阶段是氧气和[H]反应生成水,可以推知②为O2,A正确;图中(一)(二)两阶段产生[H]的场所分别是细胞质基质、线粒体,B错误;图中(三)阶段产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和H2O,C错误;(二)(三)阶段分别为有氧呼吸第二阶段和第三阶段,第二阶段释放少量的能量,第三阶段释放大量的能量,D错误。
　【方法规律】细胞呼吸记忆口诀
细胞呼吸三过程,有氧无氧一段同,葡(萄)糖分解丙酮氢,还要释放少量能。
有氧呼吸二阶段,丙酮和水来反应,能量CO2还原氢,线(粒)体基质内完成。
有氧呼吸三阶段,O2氧化还原氢,大量能量水生成,线(粒)体内膜来完成。
无氧呼吸二阶段,还原物质不放能。
8.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
【解析】选A。种子的萌发过程中,细胞代谢增强,呼吸强度增强,消耗的有机物增加,重量减轻,A正确。
9.(2020·洛阳高一检测)研究小组通过实验探究适宜温度条件下,O2浓度变化对某植物细胞呼吸的影响,结果如图所示。据图分析错误的是 (　　)
A.O2浓度为c时,该植物细胞呼吸方式为无氧呼吸和有氧呼吸
B.欲让该植物储存更长时间,最好选择R点对应的O2浓度
C.R点时该植物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体基质
D.欲测定该植物的呼吸作用强度,一定需要遮光处理
【解析】选C。O2浓度为c时,CO2生成量多于O2吸收量,说明该植物既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸,A正确;在R点对应的O2浓度下,该植物呼吸作用消耗有机物量最少,是储存该植物的最佳O2浓度,B正确;R点时该植物既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质,C错误;光下该植物可进行光合作用,所以欲测定该植物的呼吸作用强度就需遮光处理,D正确。
　【补偿训练】
　　酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸 (　　)
A.都产生水
B.不可以同时进行
C.都生成[H]
D.中间产物都相同
【解析】选C。水只有有氧呼吸才产生;氧气浓度较低时,有氧呼吸和无氧呼吸可以共存;有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,都可生成[H];有氧呼吸需要进行一系列的中间代谢,产生众多的中间产物,与无氧呼吸并不相同。
10.将酵母菌进行离心处理,然后在有氧的条件下进行以下模拟实验。最终能通过细胞呼吸产生CO2和H2O的试管是 (　　)
A.甲、乙　　　　　　　 B.乙、丙
C.甲、丙 D.丙、丁
【解析】选B。细胞呼吸产生CO2和H2O的是有氧呼吸,未离心处理的酵母菌可以进行有氧呼吸,分解葡萄糖产生CO2和H2O,线粒体中可进行有氧呼吸的第二、三阶段,需要的反应物是丙酮酸。因此,试管乙和丙中能产生CO2和H2O。
　【误区警示】葡萄糖不能直接进入线粒体内被分解
(1)线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶。
(2)线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体。
二、非选择题(共2小题,共30分)
11.(12分)如图是植物细胞内呼吸作用过程的图解,请据图回答有关问题:
(1)物质Y可使　　　　　(试剂名称)发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质Y产生的场所依次是　　　　　。
(2)同一个细胞中产生的物质X中的氧元素进入Y的分子中需要依次经过图中
　　　　　(填序号),该过程中氧原子至少跨过　　　　层磷脂分子。
(3)人体内能进行的过程有　　　　　(填序号)。
(4)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进　　　　　(填序号)过程的进行,意义在于　　　　　。
【解析】(1)物质Y是二氧化碳,可使溴麝香草酚蓝溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质Y产生的场所依次是线粒体基质和细胞质基质。
(2)同一个细胞中产生的物质X中的氧元素进入Y的分子中需要依次经过图中③②。由于叶绿体和线粒体都是双层膜结构,而每层膜都由两层磷脂分子构成,所以该过程中氧原子至少跨过8层磷脂分子。
(3)人体内的细胞能进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,所以能进行的过程有①②③④。
(4)花盆里的土壤板结后,需要及时松土,其目的是促进有氧呼吸,即①②③过程的进行,意义在于为主动运输吸收矿物质提供更多能量。
答案:(1)溴麝香草酚蓝溶液　线粒体基质和细胞质基质
(2)③②　8　(3)①②③④
(4)①②③　为主动运输吸收矿物质提供更多能量
12.(18分)将200 mL含酵母菌的培养液放入500 mL的密闭容器内,该容器内酵母菌不同呼吸方式的CO2释放速率随时间变化情况如图所示,请回答下列问题。
(1)图中a曲线表示的呼吸方式为　　　　　,判断依据是　 。
(2)密闭容器内开始产生酒精的时间是　　　　 　(填“6 h前”或“6 h时”或“6 h后”)。
(3)8 h时细胞内ATP的合成场所是　　　　　　 　,此时合成ATP所需能量　　　　　(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。
(4)密闭容器内CO2的总释放量在6 h时　　　　　(填“小于”“等于”或“大于”)8 h时。
【解析】(1)刚开始时容器内有氧气,酵母菌进行有氧呼吸,随氧气逐渐消耗,有氧呼吸逐渐减弱直至为零,开始出现无氧呼吸,因此曲线a表示有氧呼吸,曲线b表示无氧呼吸。
(2)分析图形,密闭容器内酵母菌在6 h前开始进行无氧呼吸,即6 h前就开始产生酒精。
(3)8 h时酵母菌只进行无氧呼吸,细胞内合成ATP的场所是细胞质基质,此时产生的ATP来自无氧呼吸第一阶段,即葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的过程。
(4)酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳是有氧呼吸与无氧呼吸释放的二氧化碳之和,由题图可知,密闭容器内CO2的总释放速率在6 h时大于8 h。
答案:(1)有氧呼吸　开始时酵母菌可利用密闭容器内的氧气进行有氧呼吸,随着时间的延长,氧气量逐渐减少,有氧呼吸减弱直至为零
(2)6 h前　(3)细胞质基质　不能　(4)大于
　　　　　　　　　 (10分钟·30分)
1.(6分)(2020·扬州高一检测)如图表示氧含量对植物组织产生CO2的影响,下列说法正确的是 (　　)
A.A点表示植物组织无氧呼吸释放的CO2
B.AB段CO2的释放量急剧减少,无氧呼吸停止
C.BC段CO2的释放量增加,植物只进行有氧呼吸
D.储藏瓜果蔬菜选择B点,此时植物只进行无氧呼吸
【解析】选A。A点时空气中氧含量为0,植物细胞进行无氧呼吸,因此A点表示植物组织无氧呼吸释放的CO2,A正确;A到B时空气中氧含量较低,植物细胞主要进行无氧呼吸,B错误;B到C的过程中,随着氧气浓度增加,有氧呼吸逐渐增强,无氧呼吸逐渐减弱直至为0,C错误;B点时无氧呼吸被抑制,有氧呼吸比较低,细胞分解有机物最少,比较适合瓜果蔬菜保存,但B点仍有有氧呼吸的存在,D错误。
2.(6分)(多选)如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.低温、黑暗条件更有利于番茄果实的储存
C.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强
D.储藏温度下降时,果实呼吸强度减弱与细胞内酶活性降低有关
【解析】选A、C、D。番茄果实细胞既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,A正确;由图可知,低温条件下呼吸强度更低,但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高,即黑暗条件不利于果实的储存,B错误;相同温度时,黑暗条件下比有光条件下呼吸作用强度大,即光照对呼吸强度有抑制作用,由图可知,8℃时黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15℃大,即抑制作用更强,C正确;细胞呼吸属于酶促反应,酶活性受温度影响,温度降低,酶活性降低,D正确。
　【误区警示】影响细胞呼吸的因素并不是单一的
(1)若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施。
(2)若需降低细胞呼吸强度,可以采取干燥、低温、低氧等措施。
【实验·探究】
3.(18分)图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率。实验开始时,用夹子夹紧橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位。在25 ℃条件下两套装置都静置1 h,实验结果如图所示。
(1)装置中加入NaOH溶液的目的是　　　　　　　　　　　。
(2)装置A中有色液体的变化量表示　　　　　　　　　　　。
(3)装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是　　　　　　　　;装置B中有色液体的变化可能是　　　 　　　造成的,设置B装置的目的是　　　　　　　。
【解析】(1)分析图示及题干可知,该实验通过测定吸收O2的速率来衡量呼吸速率,故在两个装置中都加入了NaOH溶液,其目的是吸收呼吸产生的二氧化碳,从而排除无关变量的干扰。
(2)装置A中的种子是活的,可进行呼吸作用;消耗O2,而产生CO2,由于装置中的NaOH溶液能与CO2反应,故装置A中有色液体的变化量表示大麦种子呼吸作用消耗氧的体积。
(3)在实验的两个装置中,设置B装置的目的是排除由物理因素引起的气体热膨胀对实验结果的干扰,起对照作用,故应对装置B中大麦种子进行灭菌处理,防止种子表面的细菌等微生物的呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果;环境温度上升会引起装置中的气体膨胀,从而导致装置B中有色液体的变化。
答案:(1)吸收呼吸产生的二氧化碳
(2)大麦种子呼吸作用消耗氧的体积
(3)防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果　环境温度上升而引起的气体膨胀　对照(排除由物理因素引起的气体热膨胀对实验结果的干扰)
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