高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.3.3 影响细胞呼吸速率的因素

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名称 高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.3.3 影响细胞呼吸速率的因素
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-07-21 07:26:37

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高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.3.3 影响细胞呼吸速率的因素
一、单选题
1.(2022高三上·福鼎开学考)氧化态的TTC呈无色,被NADH还原后呈红色,因此TTC可用于测定种子的活力。将鲜种子经不同处理后沿胚中央切开,用TTC处理后观察胚的颜色,如下表。下列有关分析错误的是(  )
项目 甲组 乙组 丙组 丁组
种子处理方式 晒干 适温的水浸泡8h 沸腾的水浸泡30 min 不做处理
结果: + ++++ - ?
(注:“ + ”表示出现红色,“ + ”越多代表颜色越深,“ - ”表示不出现红色)
A.理论上丁组的实验结果可能为“ +++ ”
B.丙组未呈现红色,原因是TTC在高温条件下被破坏
C.甲组结果说明晒干的种子可以进行微弱的细胞呼吸
D.实验结果表明水分和温度均能影响胚的细胞呼吸
【答案】B
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、丁组不作处理,其呼吸作用产生的NADH比乙组低,比甲组强,所以实验结果可能是“ +++ ”,A正确;
B、丙组未呈现红色,原因是高温将细胞杀死,不能进行呼吸作用,因此没有NADH产生,B错误;
C、甲组晒干的种子中出现了少量的红色,说明其产生了少量的NADH,因此可以进行微弱的细胞呼吸,C正确;
D、根据甲组、乙组和丙的实验结果说明了水分和温度均能影响胚的细胞呼吸,D正确。
故答案为:B。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
2.(2022高二上·开封开学考)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是(  )
 
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】在t1~t2时刻,单位时间内氧气的减少速率越来越慢,说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确;t3时刻,培养液中氧气的含量不再发生变化,说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸,此时主要进行无氧呼吸,t1和t3产生CO2的速率相同,所以单位时间内产生相同量的CO2,所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,因此t3时,溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快,B正确;图示所给温度是最适温度,此时酶的活性最高,反应速率最快,因此若降低温度,氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长,C错误;据图可知,酵母菌进行了无氧呼吸,无氧呼吸过程会产生酒精,酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色,D正确。
【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。
3、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3.(2022高一上·辽宁期末)下列关于细胞呼吸原理的应用,叙述错误的是(  )
A.酸奶出现胀袋现象的原因是乳酸菌无氧呼吸产生气体
B.水稻田应适时排水晒田以保证根系通气
C.某人在马拉松运动过程中呼吸作用产生的CO2全部来自有氧呼吸
D.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、乳酸菌无氧呼吸不产生气体,A错误;
B、水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气,防止根系无氧呼吸产生酒精,造成毒害,B正确;
C、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2生成,因此某人在马拉松运动过程中,呼吸作用产生的CO2全部来自有氧呼吸,C正确;
D、较深的伤口缺少氧气,易滋生破伤风芽孢杆菌,需要及时注射破伤风抗毒血清,D正确。
故答案为:A。
【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)向发酵罐通入无菌空气,利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸生产味精。
(5)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。
(6)食品真空包装、充加CO2能抑制细胞呼吸,延长保存期。
注:破伤风芽胞杆菌为原核生物,只能进行无氧呼吸。
4.(2021高一上·抚顺期末)细胞呼吸的原理广泛应用于生产实践中,下列分析错误的是(  )
A.皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风杆菌就容易大量繁殖,需及时就医
B.种子贮存时应先晒干,降低其自由水的含量,从而降低细胞呼吸
C.水果在零下低温、低氧、湿度适宜的环境中,可降低呼吸作用,减少有机物消耗
D.栽种庄稼,要多疏松土壤,提高根细胞的呼吸,利于吸收K等生长所需元素
【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、破伤风杆菌是厌氧菌,适宜生活在无氧或低氧的环境中,因此若皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风杆菌就容易大量繁殖,A正确;
B、种子贮存应尽量减少有机物消耗,呼吸与自由水含量有关,自由水含量越多代谢越旺盛,因此种子保存应降低自由水的含量,B正确;
C、水果在零上低温、低氧、湿度适宜的环境中,可降低呼吸作用,减少有机物消耗,C错误;
D、植物吸收无机盐主要依赖于主动运输,需要能量,疏松土壤,提高根细胞的呼吸,有利于吸收K等生长所需元素,D正确。
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。
5.(2021高一上·抚顺期末)如图表示某高等植物的非绿色器官两种细胞呼吸方式(Ⅰ、II)与O2浓度的关系,下列相关叙述正确的是(  )
A.该非绿色器官可能是马铃薯块茎
B.保存该器官的适宜氧气浓度是b点
C.a点条件下,该器官两种呼吸方式消耗葡萄糖的速率相同
D.c点条件下,限制CO2释放速率的因素可能有温度、酶量等
【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2产生,故该非绿色器官不可能是马铃薯块茎,A错误;
B、有氧呼吸和无氧呼吸都很弱时,有机物消耗最少,abc三点中,保存该器官的适宜氧气浓度是的a点,B错误;
C、a点条件下,该器官两种呼吸产生的CO2量相等,此时消耗葡萄糖的速率不相同,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率:有氧呼吸消耗葡萄糖的速率=3:1,C错误;
D、c点条件下,O2浓度已不再限制有氧呼吸速率,限制CO2释放速率的因素可能有温度、酶量等,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]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。
3、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
6.(2022高一上·松原期末)酵母菌与人类的生活息息相关。酿酒和做面包时,分别利用了酵母菌呼吸作用产生的(  )
A.CO2和葡萄糖 B.酒精和CO2 C.乳酸和酒精 D.酒精和H2O
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】酵母菌属于兼性厌氧菌,可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,酿酒利用其产生的酒精,做面包利用其产生的二氧化碳,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的比较:
  有氧呼吸 无氧呼吸

同 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
是否需氧 需要O2 不需要O2
分解产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸
释放能量 释放大量能量,形成大量ATP 释放少量能量,形成少陵ATP
相同点 第一阶段完全相同,均有丙酮酸这一中间产物,都能释放能量,都需要酶
7.(2022高一上·乾安期末)细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列有关叙述不正确的是(  )
A.食醋、味精等产品的生产,与醋酸杆菌或谷氨酸杆菌的有氧呼吸有关
B.中耕松土、适时排水可促进根细胞的有氧呼吸,有利于植物的生长
C.低温、低氧条件下储存水果蔬菜,可以降低细胞呼吸,以减少有机物的消耗
D.慢跑等有氧运动可避免肌细胞因无氧呼吸产生酒精毒害细胞
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下可以生产食醋或味精,故食醋、味精等产品的生产,与醋酸杆菌或谷氨酸杆菌的有氧呼吸有关,A正确;
B、中耕松土、适时排水能促进作物根细胞的有氧呼吸,利于营养物质的吸收,因此有利于植物的生长,B正确;
C、低温、低氧环境储藏果实、蔬菜更能降低酶的活性,进而降低细胞呼吸速率,减少有机物的消耗,C正确;
D、动物无氧呼吸产生乳酸,慢跑等有氧运动可避免肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸,使肌肉产生酸胀乏力的感觉,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反,百米冲刺等无氧运动,是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠无氧呼吸来获取能量。而产生的乳酸能刺激肌细胞周围的神经末稍,所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。
8.(2022高一上·白山期末)下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是(  )
A.若某细胞不吸收氧气也不释放二氧化碳,则该细胞不进行细胞呼吸
B.某些不含线粒体的细胞也能进行有氧呼吸
C.酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中大部分能量都以热能形式散失
D.包扎伤口时,选用透气的消毒纱布的目的是保证皮肤细胞的正常呼吸
【答案】B
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、若某细胞既不吸收O2也不释放CO2,则该细胞有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵,A错误;
B、某些不含线粒体的原核细胞也能进行有氧呼吸,如醋酸杆菌,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的大部分能量储存在不彻底的氧化产物(酒精)中,C错误;
D、包扎伤口时,选用透气的消毒纱布的目的是抑制厌氧菌的呼吸作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸的易错点
(1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
(4)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
(5)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(6)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
(7)对动物和人体而言,有CO2生成的呼吸方式一定是有氧呼吸,因为动物和人体无氧呼吸的产物为乳酸。
9.(2021高一上·辽宁月考)水果储藏保鲜时,降低呼吸作用的环境条件是(  )
A.低CO2 、高O2、零下低温 B.低O2 、高CO2 、零上低温
C.无O2 、高CO2 、零上低温 D.低O2 、无CO2 、零下低温
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】要长时间贮藏水果,就要降低其细胞呼吸,减少有机物的消耗;在零上低温条件下,呼吸酶活性降低;高CO2、低氧状态下,细胞有氧呼吸弱,无氧呼吸受到抑制,整个细胞呼吸强度处于最低状态下,可以有效减少营养物质的消耗,但若温度低于零度,则会冻伤水果。因此,水果储藏保鲜时,降低呼吸作用的环境条件是高CO2、低O2、零上低温。
故答案为:B。
【分析】本题考查的是细胞呼吸原理的应用。
1、对有氧呼吸原理的应用:提倡慢跑等有氧运动,使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生乳酸;中耕松土,适时排水,有利于根系的有氧呼吸;生产食醋、味精、馒头等。
2、对无氧呼吸原理的应用:用酵母菌制酒,制作泡菜等。
10.(2021高一上·辽宁月考)下列有关细胞呼吸原理及其应用的说法正确的是(  )
A.蔬菜瓜果类的保鲜环境,温度和氧气含量越低越好
B.稻田定期排水主要是防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D.用透气的纱布包扎伤口主要是为了避免组织细胞缺氧死亡
【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、进行蔬菜瓜果类的保鲜时,温度过低会冻伤细胞;氧气浓度过低时,细胞进行无氧呼吸消耗有机物增加;所以应该在零上适宜的低温以及低氧环境中保鲜,A错误;
B、水稻有适应水中生活的特点,如从叶通到根部的气腔(通气组织)、根细胞比较能耐受无氧呼吸等,稻田定期排水的主要目的是为了增加土壤中的氧气浓度,促进根的有氧呼吸,有利于吸收矿质元素,其次有防止幼根因缺氧而进行的无氧呼吸产生酒精的毒害作用,进而使根变黑、腐烂的现象,B错误;
C、破伤风杆菌属于厌氧型生物。皮肤破损较深时,会形成无氧环境,有利于破伤风杆菌大量繁殖,所以伤口较深,患者应及时到医院注射破伤风抗毒血清,C正确;
D、用透气的纱布包扎伤口是防止形成无氧环境,抑制厌氧菌的大量繁殖,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞呼吸的影响因素有温度、O2的浓度、CO2的浓度和含水量等。细胞呼吸原理的应用:
1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
2、酿酒时:早期通气--促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖,后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精。
3、食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
4、土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量。
5、稻田定期排水:促进水稻根细胞有氧呼吸。
6、提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
11.(2021高一上·洮南月考)将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是(  )
A.甲试管中最终产物为CO2和H2O B.乙试管中不发生反应
C.丙试管中有大量的ATP产生 D.丙试管中无CO2产生
【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、甲试管中是细胞质基质,葡萄糖溶液可以进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳,A错误;
B、乙试管中只有线粒体,葡萄糖溶液不能发生反应,B正确;
C、丙试管中是细胞质基质和线粒体,葡萄糖溶液可以进行彻底地氧化分解生成二氧化碳和水。但是置于隔绝空气的条件下,葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳,并释放少量的ATP,C错误;
D、丙试管中是细胞质基质和线粒体,置于隔绝空气的条件下,葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸过程:第一阶段(糖酵解)反应式:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),场所为细胞质基质;
第二阶段(柠檬酸循环)反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能(2ATP),场所为线粒体基质;
第三阶段(电子传递链)反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP),场所为线粒体内膜。
2、无氧呼吸过程:第一阶段与有氧呼吸相同。
第二阶段:丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量:
(1)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C3H6O3(乳酸),场所为细胞质基质;
(2)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C2H5OH(酒精)+2CO2,场所为细胞质基质。
12.(2021高一上·双鸭山期末)如图表示不同O2浓度和温度对某植物根尖成熟区细胞有氧呼吸速率的影响,下列有关叙述正确的是(  )
A.限制A点有氧呼吸速率的环境因素一定与温度和O2浓度无关
B.当O2浓度低于20%时,细胞处于30 ℃和35 ℃条件下相关酶的活性相近
C.若温度为10 ℃,有氧呼吸速率最大值对应的O2浓度可能低于30%
D.当O2浓度为0时,细胞只通过无氧呼吸在细胞质基质中积累[H]
【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、分析题图可知,由题图可知,20℃、30℃、35℃条件下,30℃条件下氧气充足时有氧呼吸最强,故催化有氧呼吸的相关酶的最适温度为20~35 ℃,而A点对应的温度(30 ℃),并不一定是最适温度,因此,限制A点有氧呼吸速率的因素也可能与温度有关,A错误;
B、由题图可知,当O2浓度低于20%时,30 ℃与35 ℃条件下的有氧呼吸速率相等(两条曲线重合),说明此时的主要限制因素是O2浓度,当O2浓度高于20%时,相同O2浓度下,30 ℃条件下的有氧呼吸速率大于35 ℃条件下的,说明30 ℃时相关酶的活性高于35 ℃时相关酶的活性,B错误;
C、分析题图可知,当温度为10 ℃时,有氧呼吸速率的最大值应低于15 ℃条件下的,再结合不同温度下有氧呼吸速率达到最大值对应O2浓度的变化趋势可知,10 ℃条件下有氧呼吸速率达到最大值时对应的O2浓度可能会低于30%,C正确;
D、当O2浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,在无氧呼吸的第一阶段产生[H],产生的[H]没有在细胞质基质中积累,而是参与无氧呼吸第二阶段的反应,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+二氧化碳。
2、影响有氧呼吸的外部因素:
(1)温度:影响酶活性。
(2)氧气浓度:决定呼吸类型和强度。
(3)水分:自由水含量高时呼吸旺盛。
13.(2021高一上·双鸭山期末)下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述,错误的是(  )
A.选用透气性好的“创可贴”,是为了保证人体细胞的正常呼吸
B.要及时为板结的土壤松土透气,以保证根细胞的呼吸作用
C.慢跑等有氧运动,能防止肌细胞进行厌氧呼吸,避免肌肉酸痛
D.干燥和无氧的环境不利于蔬菜的长期保鲜
【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、包扎伤口时,选用透气性好的“创可贴”,主要是抑制厌氧菌的繁殖,A错误;
B、要及时给板结的土壤松土透气,以保证根细胞的正常呼吸,以利于植物的生长,B正确;
C、提倡慢跑等有氧运动的原因之一,是细胞呼吸几乎不产生乳酸,C正确;
D、果蔬的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存,干燥和无氧的环境不利于蔬菜的长期保鲜,D正确。
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·兰州期末)下列关于生产和生活中的措施或方法的叙述,不合理的是(  )
A.选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料包扎伤口
B.通过合理增施农家肥来提高温室大棚中作物的产量
C.剧烈运动会导致人体无氧呼吸产生乳酸,使肌肉酸胀乏力
D.在无氧、零下低温条件下储存新鲜的蔬菜水果
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料包扎伤口是为了避免伤口部位因不透气滋生破伤风杆菌等病菌,A合理;
B、通过合理增施农家肥,可使农家肥分解产生二氧化碳来提高温室大棚中二氧化碳浓度,继而提高温室大棚中作物的产量,B合理;
C、剧烈运动会导致人体无氧呼吸产生乳酸,使肌肉酸胀乏力,C合理;
D、储存新鲜的蔬菜水果应在低氧、低温环境储存,D不合理。
故答案为:D。
【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。
15.(2021高一上·浙江月考)细胞呼吸与人们的生产、生活息息相关,下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是(  )
A.包扎伤口时宜选用透气纱布或有孔创口贴,以抑制厌氧菌的呼吸作用
B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时细胞呼吸需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、破伤风杆菌属于厌氧菌,不能在有氧条件下大量繁殖,因此包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”敷料,以抑制厌氧菌的呼吸作用,防止感染厌氧菌,A正确;
B、低氧和低温环境都会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,因此种子入库贮藏时,在低氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长,B错误;
C、油料种子脂肪含量很高,氢元素的含量相对较大,萌发时对氧气的需求量较高,所以在播种时宜浅播,C正确;
D、柑橘在塑料袋中密封保存,降低氧气浓度,使呼吸速率降低,同时减少水分散失,利于水果的保鲜,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。
二、综合题
16.(2022高三上·日照月考)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。
(1)农作物从土壤中吸收的N元素可参与细胞中蛋白质、NADPH等物质的合成,其中NADPH的作用是   。
(2)由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是   。
(3)当作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断依据是   。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物对NO3-的吸收利用,可以采取的措施是   。
【答案】(1)还原C3和为暗反应供能
(2)在一定范围内,根细胞吸收NO3 -速率随O2浓度升高而增大,说明其消耗有氧呼吸提供的ATP
(3)作物甲最大吸收速率对应的O2浓度大于作物乙,说明其有氧呼吸速率大于乙
(4)适度疏松土壤
【知识点】细胞呼吸原理的应用;主动运输;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)NADPH是光反应的产物,可用于暗反应,还原C3和为暗反应供能。
(2)主动运输是低浓度向高浓度运输,需要能量的供应、需要载体蛋白协助,由图可知,在氧气浓度较低时,随着O2浓度的增加,根细胞对NO3-的吸收速率也增加,说明根细胞吸收NO3-需要细胞呼吸提供的能量,为主动运输。
(3)当甲和乙根细胞均达到最大的NO3-的吸收速率时,甲的NO3-最大吸收速率大于乙,说明甲需要能量多,消耗O2多,甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
(4)在农业生产中,为了促进根细胞对矿质元素的吸收,需要定期松土,增加土壤中的含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收矿质元素提供能量。
【分析】1、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助转运蛋白(包括载体蛋白和通道蛋白)的扩散方式。
2、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
3、胞吞胞吐:大分子物质的跨膜运输,需消耗能量。
17.(2022高三上·河南开学考)在有氧呼吸的第三阶段,还原型辅酶I脱去氢并释放电子最终传递给O2。电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质跨膜运输到线粒体内、外膜的间隙,从而建立 H+浓度梯度,随后H+在ATP合酶的协助下顺浓度梯度运输到线粒体基质,并生成大量 ATP。回答下列问题:
(1)真核细胞有氧呼吸的第三阶段发生在   上,在该阶段,电子最终传递给O2后会生成   (填物质),ATP合酶有两方面的功能,分别是   、    。
(2)已知二硝基酚(DNP)不影响线粒体的电子传递,但能使H+不经过ATP合酶进入线粒体基质。为研究短时低温对线粒体电子传递的影响,实验小组将水稻幼苗置于不同条件 下处理,分组情况及实验结果如图所示:
产生等量ATP时,与25度相比,4度条件下有氧呼吸消耗葡萄糖的量    (填“相 等”、“较多”或“较少)。根据实验结果推测:短时低温(4 度)    (填影响”或“不 影响”)线粒体的电子传递。低温条件下ATP合成减少,原因可能是   。
【答案】(1)线粒体内膜;H2O;催化ADP和Pi合成ATP;跨膜运输H+
(2)较多;不影响;低温使部分H+不经过ATP合酶的协助进入线粒体基质,降低了H+浓度梯度 ;减少了H+由ATP合酶协助的顺浓度梯度运输,从而使ATP的合成减少
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,电子传递给O2后会产生H2O。由题意,H+在ATP合酶的协助下顺浓度梯度运输到线粒体基质,并生成大量 ATP,说明ATP合酶具有两方面的功能,可以催化ADP和Pi合成ATP,也可以跨膜运输H+。
(2)与25℃相比,4℃时耗氧量高、ATP生成量低,若产生等量ATP,则4℃时消耗葡萄糖的量较多。4℃条件下与25 ℃+DNP的数据基本相同,而DNP不影响线粒体的电子传递,推测低温也不影响线粒体的电子传递。根据DNP的作用,推测低温条件下部分H+不经过ATP合酶的协助进入线粒体基质,降低了H+浓度梯度,则由ATP合酶协助运输到线粒体基质中的H+减少,从而使ATP的合成减少。
【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、 影响有氧呼吸的外部因素:
(1)温度:影响酶活性。
(2)氧气浓度:决定呼吸类型和强度。
(3)水分:自由水含量高时呼吸旺盛。
18.(2021高一上·常熟开学考)下图1、图2是外界条件中温度和O2浓度对植物呼吸作用相对速率影响的曲线图。请据图回答下列问题:
(1)图1中AB段说明:一定范围内随着温度升高,呼吸作用的相对速率   ,BC段说明超过一定温度后,随着温度升高,呼吸作用的相对速率   。
(2)图2中曲线I表示   呼吸类型。如果曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸作用,那么DE段时根内积累的有害物质可能是   。
(3)图2中曲线I中DE段快速下降,其原因是   。曲线II所表示的呼吸类型进行的主要场所是   。
【答案】(1)增强;降低
(2)无氧;酒精
(3)随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到的抑制作用增强;线粒体
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)图1中AB段说明:一定范围内随着温度升高,呼吸作用的相对速率增强,BC段说明超过一定温度后,随着温度升高,呼吸作用的相对速率降低。
(2)图2中曲线Ⅰ随氧气浓度升高呼吸速率逐渐降低,直至为0,因此Ⅰ为无氧呼吸曲线。如果曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸作用,则DE段时间水稻根细胞进行无氧呼吸会产生酒精。
(3)图2中曲线I中DE段快速下降,其原因是随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到的抑制作用增强;Ⅱ曲线随氧气浓度升高,呼吸速率升高,当氧气浓度超过一定范围后,细胞呼吸速率趋于平衡,因此Ⅱ为有氧呼吸的曲线,有氧呼吸进行的主要场所是线粒体。
【分析】题图1、图2是外界条件中温度和O2浓度对植物呼吸作用相对速率影响的曲线图,其中图1的曲线表示在一定的范围内,随温度升高,细胞呼吸速率增强,B点细胞呼吸速率最大,该点对应的温度为细胞呼吸的最适宜温度,超过最适宜温度后,随随温度升高,细胞呼吸速率降低;图2的曲线Ⅰ表示随氧气浓度升高呼吸速率逐渐降低,直至为0,因此Ⅰ为无氧呼吸曲线,Ⅱ曲线随氧气浓度升高,呼吸速率升高,当氧气浓度超过一定范围后,细胞呼吸速率趋于平衡,因此Ⅱ为有氧呼吸的曲线。
19.(2021高一上·哈尔滨期末)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)图2中A 点时,小麦种子细胞内产生CO2的场所是   。影响A点位置高低的主要环境因素是   。
(3)为了有利于贮存小麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的   点所对应的浓度。图2中B点以后,CO2 释放量增加,主要原因是   。
【答案】(1)H2O;CO2;c;线粒体内膜
(2)细胞质基质;温度
(3)B;O2浓度上升,有氧呼吸加快
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】(1)据分析可知,c表示有氧呼吸第三阶段,这一阶段产生的物质甲表示H2O,b表示有氧呼吸第二阶段,这一阶段产生的物质乙表示CO2。在有氧呼吸的过程中产生能量最多的是第三阶段,即图1中的c,第三阶段进行的场所是线粒体内膜。(2)图2中A 点时,氧浓度为0,小麦种子细胞只进行无氧呼吸,细胞内产生CO2的场所是细胞质基质,影响无氧呼吸程度的主要原因是相关酶活性的大小,而影响酶活性的主要环境因素是温度。(3)分析图2,在氧浓度为5%时,CO2释放的相对值最低,说明此时细胞呼吸程度最低,有机物消耗得最慢,因此,为了有利于贮存小麦种子,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。图2中B点以后,CO2 释放量增加,主要原因是O2浓度上升,有氧呼吸加快。
【分析】1、有氧呼吸(1)概念: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)过程
2 O2 浓度对细胞呼吸的影响(1)原理:O2 是有氧呼吸所必需的,且 O2 对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)曲线模型
①O2 浓度低时,无氧呼吸占优势。
②随 O2 浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③当 O2 浓度达到一定值后,随 O2 浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。3、分析图1,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,物质甲表示H2O,物质乙表示CO2。4、分析图2,当氧浓度为0,小麦种子只进行无氧呼吸,当氧浓度逐渐上升,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸加快。
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高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.3.3 影响细胞呼吸速率的因素
一、单选题
1.(2022高三上·福鼎开学考)氧化态的TTC呈无色,被NADH还原后呈红色,因此TTC可用于测定种子的活力。将鲜种子经不同处理后沿胚中央切开,用TTC处理后观察胚的颜色,如下表。下列有关分析错误的是(  )
项目 甲组 乙组 丙组 丁组
种子处理方式 晒干 适温的水浸泡8h 沸腾的水浸泡30 min 不做处理
结果: + ++++ - ?
(注:“ + ”表示出现红色,“ + ”越多代表颜色越深,“ - ”表示不出现红色)
A.理论上丁组的实验结果可能为“ +++ ”
B.丙组未呈现红色,原因是TTC在高温条件下被破坏
C.甲组结果说明晒干的种子可以进行微弱的细胞呼吸
D.实验结果表明水分和温度均能影响胚的细胞呼吸
2.(2022高二上·开封开学考)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是(  )
 
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
3.(2022高一上·辽宁期末)下列关于细胞呼吸原理的应用,叙述错误的是(  )
A.酸奶出现胀袋现象的原因是乳酸菌无氧呼吸产生气体
B.水稻田应适时排水晒田以保证根系通气
C.某人在马拉松运动过程中呼吸作用产生的CO2全部来自有氧呼吸
D.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
4.(2021高一上·抚顺期末)细胞呼吸的原理广泛应用于生产实践中,下列分析错误的是(  )
A.皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风杆菌就容易大量繁殖,需及时就医
B.种子贮存时应先晒干,降低其自由水的含量,从而降低细胞呼吸
C.水果在零下低温、低氧、湿度适宜的环境中,可降低呼吸作用,减少有机物消耗
D.栽种庄稼,要多疏松土壤,提高根细胞的呼吸,利于吸收K等生长所需元素
5.(2021高一上·抚顺期末)如图表示某高等植物的非绿色器官两种细胞呼吸方式(Ⅰ、II)与O2浓度的关系,下列相关叙述正确的是(  )
A.该非绿色器官可能是马铃薯块茎
B.保存该器官的适宜氧气浓度是b点
C.a点条件下,该器官两种呼吸方式消耗葡萄糖的速率相同
D.c点条件下,限制CO2释放速率的因素可能有温度、酶量等
6.(2022高一上·松原期末)酵母菌与人类的生活息息相关。酿酒和做面包时,分别利用了酵母菌呼吸作用产生的(  )
A.CO2和葡萄糖 B.酒精和CO2 C.乳酸和酒精 D.酒精和H2O
7.(2022高一上·乾安期末)细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列有关叙述不正确的是(  )
A.食醋、味精等产品的生产,与醋酸杆菌或谷氨酸杆菌的有氧呼吸有关
B.中耕松土、适时排水可促进根细胞的有氧呼吸,有利于植物的生长
C.低温、低氧条件下储存水果蔬菜,可以降低细胞呼吸,以减少有机物的消耗
D.慢跑等有氧运动可避免肌细胞因无氧呼吸产生酒精毒害细胞
8.(2022高一上·白山期末)下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是(  )
A.若某细胞不吸收氧气也不释放二氧化碳,则该细胞不进行细胞呼吸
B.某些不含线粒体的细胞也能进行有氧呼吸
C.酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中大部分能量都以热能形式散失
D.包扎伤口时,选用透气的消毒纱布的目的是保证皮肤细胞的正常呼吸
9.(2021高一上·辽宁月考)水果储藏保鲜时,降低呼吸作用的环境条件是(  )
A.低CO2 、高O2、零下低温 B.低O2 、高CO2 、零上低温
C.无O2 、高CO2 、零上低温 D.低O2 、无CO2 、零下低温
10.(2021高一上·辽宁月考)下列有关细胞呼吸原理及其应用的说法正确的是(  )
A.蔬菜瓜果类的保鲜环境,温度和氧气含量越低越好
B.稻田定期排水主要是防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D.用透气的纱布包扎伤口主要是为了避免组织细胞缺氧死亡
11.(2021高一上·洮南月考)将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是(  )
A.甲试管中最终产物为CO2和H2O B.乙试管中不发生反应
C.丙试管中有大量的ATP产生 D.丙试管中无CO2产生
12.(2021高一上·双鸭山期末)如图表示不同O2浓度和温度对某植物根尖成熟区细胞有氧呼吸速率的影响,下列有关叙述正确的是(  )
A.限制A点有氧呼吸速率的环境因素一定与温度和O2浓度无关
B.当O2浓度低于20%时,细胞处于30 ℃和35 ℃条件下相关酶的活性相近
C.若温度为10 ℃,有氧呼吸速率最大值对应的O2浓度可能低于30%
D.当O2浓度为0时,细胞只通过无氧呼吸在细胞质基质中积累[H]
13.(2021高一上·双鸭山期末)下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述,错误的是(  )
A.选用透气性好的“创可贴”,是为了保证人体细胞的正常呼吸
B.要及时为板结的土壤松土透气,以保证根细胞的呼吸作用
C.慢跑等有氧运动,能防止肌细胞进行厌氧呼吸,避免肌肉酸痛
D.干燥和无氧的环境不利于蔬菜的长期保鲜
14.(2021高一上·兰州期末)下列关于生产和生活中的措施或方法的叙述,不合理的是(  )
A.选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料包扎伤口
B.通过合理增施农家肥来提高温室大棚中作物的产量
C.剧烈运动会导致人体无氧呼吸产生乳酸,使肌肉酸胀乏力
D.在无氧、零下低温条件下储存新鲜的蔬菜水果
15.(2021高一上·浙江月考)细胞呼吸与人们的生产、生活息息相关,下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是(  )
A.包扎伤口时宜选用透气纱布或有孔创口贴,以抑制厌氧菌的呼吸作用
B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时细胞呼吸需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
二、综合题
16.(2022高三上·日照月考)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。
(1)农作物从土壤中吸收的N元素可参与细胞中蛋白质、NADPH等物质的合成,其中NADPH的作用是   。
(2)由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是   。
(3)当作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断依据是   。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物对NO3-的吸收利用,可以采取的措施是   。
17.(2022高三上·河南开学考)在有氧呼吸的第三阶段,还原型辅酶I脱去氢并释放电子最终传递给O2。电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质跨膜运输到线粒体内、外膜的间隙,从而建立 H+浓度梯度,随后H+在ATP合酶的协助下顺浓度梯度运输到线粒体基质,并生成大量 ATP。回答下列问题:
(1)真核细胞有氧呼吸的第三阶段发生在   上,在该阶段,电子最终传递给O2后会生成   (填物质),ATP合酶有两方面的功能,分别是   、    。
(2)已知二硝基酚(DNP)不影响线粒体的电子传递,但能使H+不经过ATP合酶进入线粒体基质。为研究短时低温对线粒体电子传递的影响,实验小组将水稻幼苗置于不同条件 下处理,分组情况及实验结果如图所示:
产生等量ATP时,与25度相比,4度条件下有氧呼吸消耗葡萄糖的量    (填“相 等”、“较多”或“较少)。根据实验结果推测:短时低温(4 度)    (填影响”或“不 影响”)线粒体的电子传递。低温条件下ATP合成减少,原因可能是   。
18.(2021高一上·常熟开学考)下图1、图2是外界条件中温度和O2浓度对植物呼吸作用相对速率影响的曲线图。请据图回答下列问题:
(1)图1中AB段说明:一定范围内随着温度升高,呼吸作用的相对速率   ,BC段说明超过一定温度后,随着温度升高,呼吸作用的相对速率   。
(2)图2中曲线I表示   呼吸类型。如果曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸作用,那么DE段时根内积累的有害物质可能是   。
(3)图2中曲线I中DE段快速下降,其原因是   。曲线II所表示的呼吸类型进行的主要场所是   。
19.(2021高一上·哈尔滨期末)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)图2中A 点时,小麦种子细胞内产生CO2的场所是   。影响A点位置高低的主要环境因素是   。
(3)为了有利于贮存小麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的   点所对应的浓度。图2中B点以后,CO2 释放量增加,主要原因是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、丁组不作处理,其呼吸作用产生的NADH比乙组低,比甲组强,所以实验结果可能是“ +++ ”,A正确;
B、丙组未呈现红色,原因是高温将细胞杀死,不能进行呼吸作用,因此没有NADH产生,B错误;
C、甲组晒干的种子中出现了少量的红色,说明其产生了少量的NADH,因此可以进行微弱的细胞呼吸,C正确;
D、根据甲组、乙组和丙的实验结果说明了水分和温度均能影响胚的细胞呼吸,D正确。
故答案为:B。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
2.【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】在t1~t2时刻,单位时间内氧气的减少速率越来越慢,说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确;t3时刻,培养液中氧气的含量不再发生变化,说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸,此时主要进行无氧呼吸,t1和t3产生CO2的速率相同,所以单位时间内产生相同量的CO2,所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,因此t3时,溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快,B正确;图示所给温度是最适温度,此时酶的活性最高,反应速率最快,因此若降低温度,氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长,C错误;据图可知,酵母菌进行了无氧呼吸,无氧呼吸过程会产生酒精,酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色,D正确。
【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。
3、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3.【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、乳酸菌无氧呼吸不产生气体,A错误;
B、水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气,防止根系无氧呼吸产生酒精,造成毒害,B正确;
C、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2生成,因此某人在马拉松运动过程中,呼吸作用产生的CO2全部来自有氧呼吸,C正确;
D、较深的伤口缺少氧气,易滋生破伤风芽孢杆菌,需要及时注射破伤风抗毒血清,D正确。
故答案为:A。
【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)向发酵罐通入无菌空气,利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸生产味精。
(5)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。
(6)食品真空包装、充加CO2能抑制细胞呼吸,延长保存期。
注:破伤风芽胞杆菌为原核生物,只能进行无氧呼吸。
4.【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、破伤风杆菌是厌氧菌,适宜生活在无氧或低氧的环境中,因此若皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风杆菌就容易大量繁殖,A正确;
B、种子贮存应尽量减少有机物消耗,呼吸与自由水含量有关,自由水含量越多代谢越旺盛,因此种子保存应降低自由水的含量,B正确;
C、水果在零上低温、低氧、湿度适宜的环境中,可降低呼吸作用,减少有机物消耗,C错误;
D、植物吸收无机盐主要依赖于主动运输,需要能量,疏松土壤,提高根细胞的呼吸,有利于吸收K等生长所需元素,D正确。
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。
5.【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2产生,故该非绿色器官不可能是马铃薯块茎,A错误;
B、有氧呼吸和无氧呼吸都很弱时,有机物消耗最少,abc三点中,保存该器官的适宜氧气浓度是的a点,B错误;
C、a点条件下,该器官两种呼吸产生的CO2量相等,此时消耗葡萄糖的速率不相同,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率:有氧呼吸消耗葡萄糖的速率=3:1,C错误;
D、c点条件下,O2浓度已不再限制有氧呼吸速率,限制CO2释放速率的因素可能有温度、酶量等,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]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。
3、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
6.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】酵母菌属于兼性厌氧菌,可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,酿酒利用其产生的酒精,做面包利用其产生的二氧化碳,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的比较:
  有氧呼吸 无氧呼吸

同 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
是否需氧 需要O2 不需要O2
分解产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸
释放能量 释放大量能量,形成大量ATP 释放少量能量,形成少陵ATP
相同点 第一阶段完全相同,均有丙酮酸这一中间产物,都能释放能量,都需要酶
7.【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下可以生产食醋或味精,故食醋、味精等产品的生产,与醋酸杆菌或谷氨酸杆菌的有氧呼吸有关,A正确;
B、中耕松土、适时排水能促进作物根细胞的有氧呼吸,利于营养物质的吸收,因此有利于植物的生长,B正确;
C、低温、低氧环境储藏果实、蔬菜更能降低酶的活性,进而降低细胞呼吸速率,减少有机物的消耗,C正确;
D、动物无氧呼吸产生乳酸,慢跑等有氧运动可避免肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸,使肌肉产生酸胀乏力的感觉,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反,百米冲刺等无氧运动,是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中,肌细胞因氧不足,要靠无氧呼吸来获取能量。而产生的乳酸能刺激肌细胞周围的神经末稍,所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。
8.【答案】B
【知识点】细胞呼吸的概念、方式与意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、若某细胞既不吸收O2也不释放CO2,则该细胞有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵,A错误;
B、某些不含线粒体的原核细胞也能进行有氧呼吸,如醋酸杆菌,B正确;
C、酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的大部分能量储存在不彻底的氧化产物(酒精)中,C错误;
D、包扎伤口时,选用透气的消毒纱布的目的是抑制厌氧菌的呼吸作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸的易错点
(1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
(4)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
(5)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(6)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
(7)对动物和人体而言,有CO2生成的呼吸方式一定是有氧呼吸,因为动物和人体无氧呼吸的产物为乳酸。
9.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】要长时间贮藏水果,就要降低其细胞呼吸,减少有机物的消耗;在零上低温条件下,呼吸酶活性降低;高CO2、低氧状态下,细胞有氧呼吸弱,无氧呼吸受到抑制,整个细胞呼吸强度处于最低状态下,可以有效减少营养物质的消耗,但若温度低于零度,则会冻伤水果。因此,水果储藏保鲜时,降低呼吸作用的环境条件是高CO2、低O2、零上低温。
故答案为:B。
【分析】本题考查的是细胞呼吸原理的应用。
1、对有氧呼吸原理的应用:提倡慢跑等有氧运动,使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生乳酸;中耕松土,适时排水,有利于根系的有氧呼吸;生产食醋、味精、馒头等。
2、对无氧呼吸原理的应用:用酵母菌制酒,制作泡菜等。
10.【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、进行蔬菜瓜果类的保鲜时,温度过低会冻伤细胞;氧气浓度过低时,细胞进行无氧呼吸消耗有机物增加;所以应该在零上适宜的低温以及低氧环境中保鲜,A错误;
B、水稻有适应水中生活的特点,如从叶通到根部的气腔(通气组织)、根细胞比较能耐受无氧呼吸等,稻田定期排水的主要目的是为了增加土壤中的氧气浓度,促进根的有氧呼吸,有利于吸收矿质元素,其次有防止幼根因缺氧而进行的无氧呼吸产生酒精的毒害作用,进而使根变黑、腐烂的现象,B错误;
C、破伤风杆菌属于厌氧型生物。皮肤破损较深时,会形成无氧环境,有利于破伤风杆菌大量繁殖,所以伤口较深,患者应及时到医院注射破伤风抗毒血清,C正确;
D、用透气的纱布包扎伤口是防止形成无氧环境,抑制厌氧菌的大量繁殖,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞呼吸的影响因素有温度、O2的浓度、CO2的浓度和含水量等。细胞呼吸原理的应用:
1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
2、酿酒时:早期通气--促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖,后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精。
3、食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
4、土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量。
5、稻田定期排水:促进水稻根细胞有氧呼吸。
6、提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
11.【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、甲试管中是细胞质基质,葡萄糖溶液可以进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳,A错误;
B、乙试管中只有线粒体,葡萄糖溶液不能发生反应,B正确;
C、丙试管中是细胞质基质和线粒体,葡萄糖溶液可以进行彻底地氧化分解生成二氧化碳和水。但是置于隔绝空气的条件下,葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳,并释放少量的ATP,C错误;
D、丙试管中是细胞质基质和线粒体,置于隔绝空气的条件下,葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸过程:第一阶段(糖酵解)反应式:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),场所为细胞质基质;
第二阶段(柠檬酸循环)反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能(2ATP),场所为线粒体基质;
第三阶段(电子传递链)反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP),场所为线粒体内膜。
2、无氧呼吸过程:第一阶段与有氧呼吸相同。
第二阶段:丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量:
(1)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C3H6O3(乳酸),场所为细胞质基质;
(2)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C2H5OH(酒精)+2CO2,场所为细胞质基质。
12.【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;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、分析题图可知,由题图可知,20℃、30℃、35℃条件下,30℃条件下氧气充足时有氧呼吸最强,故催化有氧呼吸的相关酶的最适温度为20~35 ℃,而A点对应的温度(30 ℃),并不一定是最适温度,因此,限制A点有氧呼吸速率的因素也可能与温度有关,A错误;
B、由题图可知,当O2浓度低于20%时,30 ℃与35 ℃条件下的有氧呼吸速率相等(两条曲线重合),说明此时的主要限制因素是O2浓度,当O2浓度高于20%时,相同O2浓度下,30 ℃条件下的有氧呼吸速率大于35 ℃条件下的,说明30 ℃时相关酶的活性高于35 ℃时相关酶的活性,B错误;
C、分析题图可知,当温度为10 ℃时,有氧呼吸速率的最大值应低于15 ℃条件下的,再结合不同温度下有氧呼吸速率达到最大值对应O2浓度的变化趋势可知,10 ℃条件下有氧呼吸速率达到最大值时对应的O2浓度可能会低于30%,C正确;
D、当O2浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,在无氧呼吸的第一阶段产生[H],产生的[H]没有在细胞质基质中积累,而是参与无氧呼吸第二阶段的反应,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+二氧化碳。
2、影响有氧呼吸的外部因素:
(1)温度:影响酶活性。
(2)氧气浓度:决定呼吸类型和强度。
(3)水分:自由水含量高时呼吸旺盛。
13.【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、包扎伤口时,选用透气性好的“创可贴”,主要是抑制厌氧菌的繁殖,A错误;
B、要及时给板结的土壤松土透气,以保证根细胞的正常呼吸,以利于植物的生长,B正确;
C、提倡慢跑等有氧运动的原因之一,是细胞呼吸几乎不产生乳酸,C正确;
D、果蔬的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存,干燥和无氧的环境不利于蔬菜的长期保鲜,D正确。
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】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料包扎伤口是为了避免伤口部位因不透气滋生破伤风杆菌等病菌,A合理;
B、通过合理增施农家肥,可使农家肥分解产生二氧化碳来提高温室大棚中二氧化碳浓度,继而提高温室大棚中作物的产量,B合理;
C、剧烈运动会导致人体无氧呼吸产生乳酸,使肌肉酸胀乏力,C合理;
D、储存新鲜的蔬菜水果应在低氧、低温环境储存,D不合理。
故答案为:D。
【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。
15.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、破伤风杆菌属于厌氧菌,不能在有氧条件下大量繁殖,因此包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”敷料,以抑制厌氧菌的呼吸作用,防止感染厌氧菌,A正确;
B、低氧和低温环境都会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,因此种子入库贮藏时,在低氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长,B错误;
C、油料种子脂肪含量很高,氢元素的含量相对较大,萌发时对氧气的需求量较高,所以在播种时宜浅播,C正确;
D、柑橘在塑料袋中密封保存,降低氧气浓度,使呼吸速率降低,同时减少水分散失,利于水果的保鲜,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】(1)还原C3和为暗反应供能
(2)在一定范围内,根细胞吸收NO3 -速率随O2浓度升高而增大,说明其消耗有氧呼吸提供的ATP
(3)作物甲最大吸收速率对应的O2浓度大于作物乙,说明其有氧呼吸速率大于乙
(4)适度疏松土壤
【知识点】细胞呼吸原理的应用;主动运输;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)NADPH是光反应的产物,可用于暗反应,还原C3和为暗反应供能。
(2)主动运输是低浓度向高浓度运输,需要能量的供应、需要载体蛋白协助,由图可知,在氧气浓度较低时,随着O2浓度的增加,根细胞对NO3-的吸收速率也增加,说明根细胞吸收NO3-需要细胞呼吸提供的能量,为主动运输。
(3)当甲和乙根细胞均达到最大的NO3-的吸收速率时,甲的NO3-最大吸收速率大于乙,说明甲需要能量多,消耗O2多,甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
(4)在农业生产中,为了促进根细胞对矿质元素的吸收,需要定期松土,增加土壤中的含氧量,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输吸收矿质元素提供能量。
【分析】1、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。
(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式。
(2)协助扩散:进出细胞的物质借助转运蛋白(包括载体蛋白和通道蛋白)的扩散方式。
2、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
3、胞吞胞吐:大分子物质的跨膜运输,需消耗能量。
17.【答案】(1)线粒体内膜;H2O;催化ADP和Pi合成ATP;跨膜运输H+
(2)较多;不影响;低温使部分H+不经过ATP合酶的协助进入线粒体基质,降低了H+浓度梯度 ;减少了H+由ATP合酶协助的顺浓度梯度运输,从而使ATP的合成减少
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,电子传递给O2后会产生H2O。由题意,H+在ATP合酶的协助下顺浓度梯度运输到线粒体基质,并生成大量 ATP,说明ATP合酶具有两方面的功能,可以催化ADP和Pi合成ATP,也可以跨膜运输H+。
(2)与25℃相比,4℃时耗氧量高、ATP生成量低,若产生等量ATP,则4℃时消耗葡萄糖的量较多。4℃条件下与25 ℃+DNP的数据基本相同,而DNP不影响线粒体的电子传递,推测低温也不影响线粒体的电子传递。根据DNP的作用,推测低温条件下部分H+不经过ATP合酶的协助进入线粒体基质,降低了H+浓度梯度,则由ATP合酶协助运输到线粒体基质中的H+减少,从而使ATP的合成减少。
【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、 影响有氧呼吸的外部因素:
(1)温度:影响酶活性。
(2)氧气浓度:决定呼吸类型和强度。
(3)水分:自由水含量高时呼吸旺盛。
18.【答案】(1)增强;降低
(2)无氧;酒精
(3)随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到的抑制作用增强;线粒体
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)图1中AB段说明:一定范围内随着温度升高,呼吸作用的相对速率增强,BC段说明超过一定温度后,随着温度升高,呼吸作用的相对速率降低。
(2)图2中曲线Ⅰ随氧气浓度升高呼吸速率逐渐降低,直至为0,因此Ⅰ为无氧呼吸曲线。如果曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸作用,则DE段时间水稻根细胞进行无氧呼吸会产生酒精。
(3)图2中曲线I中DE段快速下降,其原因是随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到的抑制作用增强;Ⅱ曲线随氧气浓度升高,呼吸速率升高,当氧气浓度超过一定范围后,细胞呼吸速率趋于平衡,因此Ⅱ为有氧呼吸的曲线,有氧呼吸进行的主要场所是线粒体。
【分析】题图1、图2是外界条件中温度和O2浓度对植物呼吸作用相对速率影响的曲线图,其中图1的曲线表示在一定的范围内,随温度升高,细胞呼吸速率增强,B点细胞呼吸速率最大,该点对应的温度为细胞呼吸的最适宜温度,超过最适宜温度后,随随温度升高,细胞呼吸速率降低;图2的曲线Ⅰ表示随氧气浓度升高呼吸速率逐渐降低,直至为0,因此Ⅰ为无氧呼吸曲线,Ⅱ曲线随氧气浓度升高,呼吸速率升高,当氧气浓度超过一定范围后,细胞呼吸速率趋于平衡,因此Ⅱ为有氧呼吸的曲线。
19.【答案】(1)H2O;CO2;c;线粒体内膜
(2)细胞质基质;温度
(3)B;O2浓度上升,有氧呼吸加快
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】(1)据分析可知,c表示有氧呼吸第三阶段,这一阶段产生的物质甲表示H2O,b表示有氧呼吸第二阶段,这一阶段产生的物质乙表示CO2。在有氧呼吸的过程中产生能量最多的是第三阶段,即图1中的c,第三阶段进行的场所是线粒体内膜。(2)图2中A 点时,氧浓度为0,小麦种子细胞只进行无氧呼吸,细胞内产生CO2的场所是细胞质基质,影响无氧呼吸程度的主要原因是相关酶活性的大小,而影响酶活性的主要环境因素是温度。(3)分析图2,在氧浓度为5%时,CO2释放的相对值最低,说明此时细胞呼吸程度最低,有机物消耗得最慢,因此,为了有利于贮存小麦种子,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。图2中B点以后,CO2 释放量增加,主要原因是O2浓度上升,有氧呼吸加快。
【分析】1、有氧呼吸(1)概念: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)过程
2 O2 浓度对细胞呼吸的影响(1)原理:O2 是有氧呼吸所必需的,且 O2 对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)曲线模型
①O2 浓度低时,无氧呼吸占优势。
②随 O2 浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③当 O2 浓度达到一定值后,随 O2 浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。3、分析图1,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,物质甲表示H2O,物质乙表示CO2。4、分析图2,当氧浓度为0,小麦种子只进行无氧呼吸,当氧浓度逐渐上升,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸加快。
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