2023-2024学年高一上学期苏教版(2019)高中生物必修1第三章第三节细胞呼吸——能量的转化和利用综合练习题(含解析)

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名称 2023-2024学年高一上学期苏教版(2019)高中生物必修1第三章第三节细胞呼吸——能量的转化和利用综合练习题(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-10-06 21:02:47

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第三章第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用
一、单选题
1.(2021高一下·哈尔滨开学考)如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(  )
(CH2O)+O2 CO2+H2O+能量
A.过程①产生的能量全部储存在ATP中
B.过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
C.过程①能产生[H],过程②能产生NADPH,二者还原的物质不同
D.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行
2.(2022高三上·宝应开学考)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是(  )
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
3.(2021·福州模拟)下图表示某自养型生物细胞内光合作用、细胞呼吸过程中[H]的转移过程。下列叙述错误的是(  )
H2O [H] (CH2O) [H] H2O
A.图中过程①③④都能产生ATP
B.过程③需要H2O参与,能产生CO2
C.过程①和过程④离不开叶绿体和线粒体
D.过程①和过程③产生的[H]不是同种物质
4.(2022高一下·普宁竞赛)下列生物科学实验与研究方法对应错误的是(  )
A.孟德尔得出分离定律采用的研究方法是假说—演绎法
B.卡尔文探明光合作用中有机物的转化途径采用了同位素标记法
C.拍摄洋葱鳞片叶外表皮细胞的显微照片属于构建物理模型
D.探究酵母菌呼吸方式采用了对比实验的方法
5.(2021高三下·常州开学考)幽门螺旋杆菌具有较强的尿素酶活性,能够催化尿素分解为氨和二氧化碳。临床上常用13C 呼气检测法诊断患者体内是否感染幽门螺旋杆菌,即让患者服下一定量13C尿素,半小时后收集并检测病人呼出气体中是否存在13CO2。下列有关叙述错误的是(  )
A.幽门螺旋杆菌和人体细胞最主要区别是有无成型的细胞核
B.科学家最初尝试用抗生素治疗胃炎,原因是抗生素可以杀菌
C.该原理是患者体内无尿素酶活性,呼出气体中的13CO2仅来自口服的13C尿素
D.13C呼气检测法中的反应过程属于人体细胞的呼吸过程
6.(2022高一下·玉溪月考)学者欲研究影响玉米根尖细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是(  )
A.实验中加入的呼吸底物是葡萄糖
B.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
C.过程②比⑤耗氧速率低的原因可能是[H]不足
D.过程④比③耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足
7.(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
8.(2023·枣庄模拟)过氧化物酶体是一种单层膜围绕而成的细胞器,由内质网出芽生成,普遍存在于真核生物的各类细胞中,在肝细胞和肾细胞中数量特别多。过氧化物酶体中不含DNA,组成蛋白都由细胞核基因编码。过氧化物酶体含有氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等丰富的酶类,可以氧化酚、甲酸、甲醛、乙醇和脂肪酸等物质。这些物质氧化时产生过氧化氢,过氧化氢对细胞有害,在体内易分解。过氧化物酶体中的尿酸氧化酶可以将核苷酸的代谢产物尿酸进一步氧化去除。下列叙述正确的是(  )
A.过氧化物酶体与消化液中的酶均不需要内质网加工
B.植物叶肉细胞与人体肝细胞均具有产生氧气的能力
C.过氧化物酶体可以将核酸水解的最终产物核苷酸氧化去除
D.过氧化物酶体可以将肝细胞无氧呼吸产生的乙醇氧化去除
9.(2023·北京)运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。
对这一结果正确的理解是(  )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
10.(2023高三下·湖南模拟)某中学教师在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的“有氧呼吸组”的实验装置设置时,尝试进行了如图所示的实验改进(阀门A适时打开,阀门B、C均打开),下列叙述错误的是(  )
A.可先关闭A阀使1号注射器充分反应后再开始实验
B.实验开始时,2号和3号注射器的推进器均不移动
C.4号注射器内的溶液将会迅速由橙色变成灰绿色
D.2号注射器内酵母菌的线粒体基质会消耗水产生CO2
11.(2021高一上·滨海期末)下图是探究酵母菌呼吸作用的实验装置,下列叙述错误的是(  )
A.①中加NaOH是为了清除空气中CO2
B.②中的葡萄糖是酵母菌呼吸作用的底物
C.②中酵母菌在有氧条件下产生酒精
D.③中加澄清的石灰水用于检测②中是否有CO2产生
12.(2021·和平模拟)下图为癌细胞呼吸过程中主要物质变化,①~③为相关生理过程。研究发现,氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解途径供应能量,并产生大量乳酸。下列叙述不正确的是(  )
A.癌细胞的糖酵解途径在有氧和无氧条件下都能发生
B.过程②产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜
C.过程③产生的ATP可用于癌细胞主动吸收所需的营养物质
D.通过抑制糖酵解酶的活性抑制癌细胞增殖,可作为治疗癌症的一种新思路
13.(2021高三上·唐山期中)研究发现,在线粒体内膜两侧存在H+浓度差。H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时,驱动ATP的合成(如图)。根据图示得出的下列结论中,错误的是(  )
A.H+可直接穿过线粒体内膜的磷脂双分子层
B.此过程发生在有氧呼吸第三阶段
C.ATP合成酶中存在跨膜的H+通道
D.线粒体的内、外膜功能存在差异
14.(2023·浙江模拟)在适宜的温度等条件下,某同学利用图装置中淀粉溶液、酵母菌等进行酒精发酵的研究,X溶液用于检测相关的发酵产物。下列叙述错误的是(  )
A.淀粉的水解产物在酵母菌的细胞溶胶中被初步分解
B.气阀关闭后呼吸作用释放的能量大部分用于发酵液的升温
C.X溶液可以是溴麝香草酚蓝溶液或Ca(OH)2溶液,可用于检测CO2
D.探究酵母菌呼吸方式时连接气阀的管子既可作为进气管,也可作为排气管
15.(2021高二下·南阳月考)下列物质转化过程会发生在人体内的是(  )
A.H2O中的О转移到O2中 B.CO2中的C转移到C6H12O6中
C.C6H12O6中的H转移到C2H5OH中 D.O2中的О转移到H2O和CO2中
16.(2021高一下·哈尔滨开学考)用同位素标记氧原子研究光合作用和需氧呼吸过程,下列结论错误的是(  )
A.光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
B.需氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
C.需氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
D.光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
17.(2021·蚌埠模拟)下图是酵母菌有氧呼吸过程图,①~③代表有氧呼吸的不同阶段,甲、乙代表有关物质,下列叙述正确的是(  )
A.①②③在线粒体的不同部位进行
B.过程①和②产生乙的数量相等
C.缺氧条件下甲可以转化为乳酸
D.过程③释放的能量比①②多
18.(2021·河南开学)细胞色素氧化酶能催化金鱼藻细胞有氧呼吸产生的[H]与O2结合生成水,该过程中伴随着H+的协助扩散,产生的能量促使ATP的合成。下列相关叙述正确的是(  )
A.细胞色素氧化酶位于线粒体基质中
B.叶绿体产生的[H]也能参与上述反应
C.环境温度变化对上述反应无影响
D.H+跨膜运输速率与膜上载体有关
19.(2021高二上·金华期末)酒糟中含大量的酵母菌,金华的酒糟馒头用酒糟、水和面粉混合揉成面团,发酵一段时间可制作出松软的馒头。下列叙述正确的是(  )
A.使馒头松软的二氧化碳主要来源于酵母菌需氧呼吸
B.发酵过程中产生的乙醇能使溴麝香草酚蓝溶液变成灰绿色
C.夏季面团发酵所需的时间一般要长于冬季
D.面团内部的酵母菌对葡萄糖的能量利用效率比表面的酵母菌低
20.(2021高三上·西安模拟)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是(  )
A.缺氧时,人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量
B.细胞中有机物的氧化分解放能是人体热量的主要来源
C.细胞质基质中产生的[H]最终都被氧化而产生大量能量
D.水稻要定期排水,否则水稻根细胞会因缺氧产生乳酸而腐烂
21.(2021高二下·宁波期末)如图为细胞呼吸过程简图,其中①~⑤代表不同过程。下列叙述正确的是(  )
A.若能进行①②③过程,说明该生物的代谢类型为异养型
B.在缺氧条件下,酵母菌细胞溶胶内能发生的是①②③⑤过程
C.催化②④⑤过程的酶存在差异,④和⑤过程不产生ATP
D.经过①⑤过程,葡萄糖中的能量大部分以热能形式释放
22.(2023高三上·重庆模拟)自动酿酒综合征是一种罕见疾病。患者即便滴酒不沾,只进食富含碳水化合物的食物,也会像醉酒一样。这种疾病往往由肠道菌群发酵引起,其中酵母菌起到了重要的作用。下列叙述正确的是(  )
A.肠道菌群中各种细胞的核糖体形成都与核仁有关
B.酵母菌产物为酒精的呼吸过程中不能产生ATP但能产生CO2
C.酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分储存在酒精中,所以能量转化效率比较低
D.患者口服抗病毒药物,对病情有明显的缓解作用
23.(2022高二下·杭州期末)将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞溶胶和线粒体,与酵母菌分别装入a-f号试管中,并加入不同的物质,进行了如下实验(注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质)。下列分析正确的是(  )
细胞溶液 线粒体 酵母菌
a b c d e f
10mmol葡萄糖 - + - + + +
20mmol丙酮酸 + - + - - -
适量氧气 + - + - + -
A.试管a有CO2和H2O产生
B.试管c不能发生糖酵解,ATP只在电子传递链中产生
C.试管b没有线粒体,充分反应后的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中
D.试管a、c、e中氧气均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2
24.(2021高一上·牡丹江期末)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖厌氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(  )
A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞溶胶中被利用
D.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
25.(2021高一下·舒城期末)某农科所研究一花生新品种的叶肉细胞在不同光照强度下(其他条件适宜)单位时间内CO2释放量或O2产生量的变化如图表示。有关说法正确的是(  )
A.当光照强度为a时,细胞光合作用速率大于呼吸作用速率
B.给花生提供18O2,体内18O的直接转移途径仅为:18O2→H218O→18O2
C.当光照强度为c时,该花生植株光合作用制造有机物的速率与呼吸作用消耗速率相等
D.光照强度为d时,该花生植株光合作用制造有机物的速率可能小于呼吸作用消耗速率
二、综合题
26.(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:   。
27.(2021高三上·安徽开学考)景天科酸代谢是许多肉质植物的一种特殊代谢方式,在夜间,大气中CO2从气孔进入,被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化,与PEP结合形成草酰乙酸(OAA),再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸,贮存于液泡中。在白天,苹果酸从液泡中释放出来,经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸,CO2产生后用于卡尔文循环。请回答下列问题:
(1)景天科植物成熟叶肉细胞内含有色素的细胞器有叶绿体和   ;其中叶绿体内主要吸收蓝紫光的色素有   。
(2)图中PEP羧化酶分布在细胞的   中,催化苹果酸合成和分解的酶依次是   。
(3)在强光下,景天科植物叶绿体内被固定的CO2的来源有   ;景天科酸代谢的主要意义是   。
28.(2021高一上·喀什期末)下面已知的是有氧呼吸的过程图解,按图解填空。
(1)1分子葡萄糖分解成2分子(A)   ,产生少量的(B)   。并释放出少量的能量。这个阶段不需要氧气,是在(E)   进行的。
(2)上述两个阶段形成的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成(C)   ,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在(D)   上进行的。
29.(2021高三上·靖远月考)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1 ~ 3 表示3 种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:
(1)图1表示的生理过程是   ,其主要的生理意义在于   。
(2)图2中存在3 种信号分子,但只有1 种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明   ;
若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是   。
(3)图3中 ATP 参与的主要生理过程是   。
(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图   (填图序号)中的膜结构。
(5)图1 ~ 3 中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是   。
(6)图1 ~ 3 说明生物膜具有的功能有   (写出3 项)。
30.(2022高三上·河南月考)高赖氨酸血症是一种比较罕见的氨基酸代谢病,分Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型患者血液中赖氨酸浓度偏高;Ⅱ型患者血液中除赖氨酸浓度升高外,酵母氨酸浓度也会增高。人体内的赖氨酸主要降解途径为酵母氨酸途径,过程如下图所示。AASS是一种催化该途径的双功能酶,N端是赖氨酸-酮戊二酸还原酶(LKR)结构域,C端是酵母氨酸脱氢酶(SDH)结构域。
注:GDH1、IDH2是催化相关反应的酶。
请回答下列问题。
(1)线粒体的功能是   ,其内膜向内折叠形成的结构称为   ,可使   (填场所)中产生的NADH与氧气结合产生水,同时释放   (填“大量”或“少量”)能量。
(2)研究发现高赖氨酸血症的病因为控制AASS合成的基因发生了突变,据图显示的代谢过程推测:高赖氨酸血症Ⅰ型主要是   对应部分发生了突变,Ⅱ型主要是   对应部分发生了突变。
(3)Ⅱ型高赖氨酸血症会使得病人发育迟缓和过早死亡,而Ⅰ型高赖氨酸血症大部分病人的症状并不明显。科学家利用突变体小鼠模型模拟Ⅱ型高赖氨酸血症,发现线粒体内酵母氨酸氧化缺陷会造成肝脏内线粒体的损伤,并使肝脏重量增加,从而导致小鼠生长迟缓和过早死亡。据此,请结合题图信息提出两个治疗Ⅱ型高赖氨酸血症的思路:   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、①过程表示有氧呼吸,有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,A错误;
B、CO2与C5形成C3,C3被还原形成(CH2O),因此过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2,B错误;
C、光合作用过程中生成的[H]与呼吸作用过程中生成的[H]不是同一种物质,有氧呼吸产生的[H]为还原型辅酶Ⅰ,缩写为NADH,用于还原O2;光合作用产生的[H]为还原型辅酶Ⅱ,缩写为NADPH,用于还原C3,C正确;
D、部分原核生物的细胞中没有线粒体和叶绿体,也能进行过程①和过程②;真核生物的细胞中过程①在细胞质基质和线粒体中进行,过程②在叶绿体中进行,D错误。
故答案为:C。
【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+H2O CO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
②光合作用:
2.【答案】B
【解析】【解答】A、线粒体中的[H]与氧气结合的过程是有氧呼吸第三阶段,该过程需要细胞色素c的参与,说明细胞色素c位于线粒体的内膜,A正确;
B、细胞色素c功能丧失的细胞也可能进行无氧呼吸合成ATP,B错误;
C、有氧呼吸第一和第二阶段都能产生[H],故场所为细胞质基质和线粒体基质,C正确;
D、分析题意可知,细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡,若Apaf-1蛋白功能丧失,则无法和细胞色素c结合,而不会引起该细胞凋亡,D正确。
故答案为:B。
【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.【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知:除②暗反应过程不能产生ATP外,图中过程①③④都能产生ATP,A正确;
B、③是有氧呼吸第一、二阶段,在细胞质基质和线粒体基质中,需要H2O参与,能产生CO2,B正确;
C、由图分析可知,过程①②表示光合作用,过程③④表示有氧呼吸,蓝藻可以进行光合作用,但属于原核生物,没有叶绿体和线粒体,C错误;
D、过程①和过程③产生的[H]不是同种物质,前者是NADpH,后者是NADH,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADpH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、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。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.孟德尔得出分离定律采用的研究方法是假说—演绎法,A不符合题意;
B.卡尔文探明光合作用中有机物的转化途径用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,采用了同位素标记法,B不符合题意;
C.拍摄洋葱鳞片叶外表皮细胞的显微照片是实物照片,不属于构建物理模型,C符合题意;
D.探究酵母菌呼吸方式设计了有氧和无氧两种条件下的实验进行对比,使用了对比实验的方法,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、幽门螺旋杆菌为原核细胞构成的原核生物,人体细胞为真核细胞,原核细胞和真核细胞相比最主要的区别是有无成型的细胞核,A正确;
B、抗生素可抑制细菌细胞壁的形成,具有杀菌作用,幽门螺旋杆菌属于细菌,所以可用抗生素治疗胃炎,B正确;
C、该原理是患者体内无尿素酶活性,呼出气体中的13CO2仅来自口服的13C尿素在幽门螺旋杆菌分泌的尿素酶催化下分解形成的,C正确;
D、13C呼气检测法中的反应过程属于消化道内幽门螺旋杆菌分泌的尿素酶催化尿素分解形成的(尿素酶能催化尿素分解为氨和二氧化碳),不属于人体细胞的呼吸过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物,不含细胞核和复杂的细胞器,其分泌的尿素酶能将尿素分解为氨和二氧化碳。
6.【答案】C
【解析】【解答】A、线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸,因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸,A错误;
B、由题图曲线可知,加入线粒体后,①过程氧气浓度略有下降,说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段,消耗量氧气,B错误;
C、分析题图可知,②过程加入ADP氧气浓度下降较慢,加入底物后氧气浓度下降速度加快,由于氧气的作用是与[H]结合形成水,因此限制②过程氧气浓度降低的因素可能是[H];加入ADP后,⑤过程氧气浓度降低的速度加快,说明该过程限制氧气与还原氢结合的因素是ADP的量,因此②比⑤耗氧速率低的主要原因是[H]不足,C正确;
D、④过程氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,⑤过程氧气浓度的下降速度加快,说明④比③耗氧速率低的主要原因是ADP数量不足,D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]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。
7.【答案】C
【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。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、消化液中的酶是消化腺分泌的蛋白质,需要内质网的加工,过氧化物酶体是一种单层膜围绕而成的细胞器,由内质网出芽生成,A错误;
B、植物叶肉细胞能进行光合作用产生氧气,人体肝细胞含有很多的过氧化物酶体,含有氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等丰富的酶类,其中过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气,B正确;
C、过氧化物酶体中的尿酸氧化酶可以将核苷酸的代谢产物尿酸进一步氧化去除,不是去除核苷酸,C错误;
D、肝细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不会产生酒精,D错误。
故答案为:B。
【分析】分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如:唾液淀粉酶,胃蛋白酶,消化酶,抗体和一部分激素。
(1)研究手段为放射性同位素标记法。
(2)核糖体只是肽链的合成场所,肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才能形成具有生物活性的蛋白质,也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。
(3)分泌蛋白分泌的方式:分泌蛋白出细胞的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
9.【答案】A
【解析】【解答】A、由图可知,当运动强度较低时,脂肪酸供能百分比最高,因此主要利用脂肪酸供能,A正确;
B、中等强度运动时,肌糖原供能的百分比最高,是主要供能物质,B错误;
C、高强度运动时,糖类通过细胞呼吸提供能量,其中大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,C错误;
D、肌糖原在有氧条件和无氧条件均能用于细胞呼吸,氧化分解提供能量,D错误。
故答案为:A。
【分析】如图为在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。随运动强度不同,供能物质的质量百分比不同。在低强度运动时,脂肪酸功能质量百分比最高,此时主要利用脂肪酸供能;中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸;高强度运动时,主要利用肌糖原供能。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、在1号注射器中,Fe3+会催化H2O2分解产生氧气,若先关闭A阀可使注射器中氧气含量升高,有利于实验的进行,A正确;
B、实验开始时,2号注射器内酵母菌会发生有氧呼吸,有氧呼吸吸收的氧气等于放出的CO2,因而注射器的压强不变,其推进器不发生移动;没有CO2进入3号注射器,则3号注射器的推进器也不移动,B正确;
C、细胞呼吸产生的CO2会与4号注射器内的溴麝香草酚蓝溶液反应,其颜色会由蓝变绿再变黄,C错误;
D、线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段时,会消耗水产生CO2,D正确。
故答案为:C。
【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、 细胞呼吸产物的检测: (1)二氧化碳的检测:①使澄清的石灰水变浑浊。②使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (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。
11.【答案】C
【解析】【解答】A、①中加NaOH是为了清除空气中CO2,以防止干扰实验结果,A正确;
B、②的葡萄糖是酵母菌呼吸作用的底物,B正确;
C、②中酵母菌是兼性厌氧菌,有氧条件进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,C错误;
D、③中加澄清的石灰水用于检测②中是否有CO2产生,D正确。
故答案为:C。
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物,有氧时进行有氧呼吸,无氧进行无氧呼吸。题图示是探究酵母菌呼吸作用的实验装置,其中①为10%NaOH溶液,作用是除去空气中的二氧化碳;②是酵母菌培养液;③是澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水),作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。
12.【答案】C
【解析】【解答】A、癌细胞的糖酵解途径,即葡萄糖分解为丙酮酸的过程,在有氧和无氧条件下都能发生,A正确;
B、过程②是有氧呼吸二、三阶段,产生ATP的场所是线粒体基质和线粒体内膜,B正确;
C、过程③是无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,C错误;
D、根据题干信息:“氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解途径供应能量,并产生大量乳酸。”,可知,通过抑制糖酵解酶的活性抑制癌细胞增殖,可作为治疗癌症的一种新思路,D正确。
故答案为:C。
【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。
3、 由题意可知,氧气充足时,癌细胞仍主要依赖效率较低的糖酵解途径供应能量,并产生大量乳酸。
13.【答案】A
【解析】【解答】A、H+不能直接穿过内膜磷脂双分子层,需通过H+通道才能通过,A错误;
B、此过程发生在线粒体内膜,属于有氧呼吸第三阶段,B正确;
C、H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质,说明ATP合成酶中存在跨膜的H+通道,C正确;
D、线粒体的内、外膜中含有的蛋白质不同,其功能存在差异,D正确。
故答案为:A。
【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]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。
14.【答案】D
【解析】【解答】A、淀粉的水解产物是葡萄糖,在酵母菌的细胞质基质(细胞溶胶)中氧化分解,产生丙酮酸与NADH,A正确;
B,气阀关闭,酵母菌进行无氧呼吸,无氧呼吸作用产生的热能使装置内培养液的温度升高,B正确;
C、X溶液可以是溴麝香草酚蓝水溶液,检测CO2的产生,也可以是Ca(OH)2溶液(澄清石灰水),检测CO2的产生,C正确;
D、连接气阀的管子插入到溶液中,因此只能作为进气管,不能作为排气管,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、酵母菌有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是:
(1)酵母菌是兼性厌氧型生物;
(2)酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定,因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊;
(3)酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定,由橙色变成灰绿色。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、H2O中的O转移到O2中是水的光解,发生在光合作用的光反应阶段,人体细胞内不能发生,A错误;
B、CO2中的C转移到C6H12O6中发生在光合作用的暗反应阶段,人体细胞内不会发生,B错误;
C、人体无氧呼吸的产物是乳酸,故C6H12O6中的H转移到C2H5OH中是无氧呼吸产生酒精的第二阶段,不能发生在人体细胞中,C错误;
D、在有氧呼吸的第三阶段,前两个阶段产生的[H] 与O2生成H2O,H2O中的O经有氧呼吸第二阶段转移到CO2中,有氧呼吸能发生在人体细胞内,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、有氧呼吸的过程:(1)第一阶段: C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 (细胞质基质);(2)第二阶段:2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]+能量 (线粒体基质);(3)第三阶段:24[H]+ 6O2 12H2O+能量 (线粒体内膜)。2、无氧呼吸的过程:(1)第一阶段:6C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 (细胞质基质);(2)第二阶段:2丙酮酸+4[H] 2酒精+2CO2 (细胞质基质)或2丙酮酸+4[H] 2乳酸(细胞质基质)。3、光合作用的具体的过程:光反应阶段:场所是类囊体薄膜,a.水的光解:2H2O 4[H]+O2,b.ATP的生成:ADP+Pi ATP;暗反应阶段:场所是叶绿体基质,a.CO2的固定:CO2 +C5 2C3 ,b.三碳化合物的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、光合作用过程中产生的O2来自光反应过程中水的光解,故O2中的O全部来自原料中的H2O,A正确;
B、需氧呼吸的产物H2O是由需氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合形成的,故需氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2,B正确;
C、需氧呼吸的产物CO2是丙酮酸与水反应产生的,丙酮酸是糖酵解产生的,因此需氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水,C错误;
D、光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段,其中的O全部来自原料中的CO2,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、光合作用反应式及元素去向:
2、呼吸作用反应式及元素去向:
17.【答案】D
【解析】【解答】A、①为细胞呼吸的第一阶段,发生的场所为细胞质基质,A错误;
B、①和②处产生乙[H]分别是4、20,B错误;
C、酵母菌在缺氧的条件下生成酒精和二氧化碳,C错误;
D、过程③为有氧呼吸的第三阶段,释放的能量最多,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、有氧呼吸的过程:
第一阶段、C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量(在细胞质基质中)
第二阶段、丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量(在线粒体基质中)
第三阶段、24[H]+6O2→12H2O+大量能量(在线粒体内膜中)
2、无氧呼吸的过程(在细胞质基质中):
第一阶段:C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量
第二阶段:2丙酮酸→2酒精+2CO2(如大部分植物和酵母菌等)
或 2丙酮酸→2乳酸(如动物和乳酸菌等)
18.【答案】D
【解析】【解答】A、依题意可知,细胞色素氧化酶位于线粒体内膜上,A错误;
B、叶绿体产生的[H]与有氧呼吸产生的[H]是两种物质,不能参与上述反应,B错误;
C、温度变化会影响细胞色素氧化酶的活性,从而影响到上述反应,C错误;
D、H+跨膜运输方式为协助扩散,其运输速率与膜上载体数量有关,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、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
19.【答案】D
【解析】【解答】A、发酵时酵母菌无氧呼吸释放的二氧化碳可以使面团松软,A错误;
B、发酵过程中产生的乙醇能使橙色的酸性重铬酸钾变成灰绿色,B错误;
C、夏季温度较高,酵母菌更容易发酵,故夏季面团发酵所需的时间一般要短于冬季,C错误;
D、表面的酵母菌能接触到更多的氧气,可进行需氧呼吸,而内部的酵母菌主要进行无氧呼吸,无氧呼吸过程对葡萄糖的能量利用效率比需氧呼吸的效率低,D正确。
故答案为:D。
【分析】酵母菌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。
20.【答案】B
【解析】【解答】A、缺氧时,人体肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,进行有氧呼吸消耗氧气量等于呼出二氧化碳量,因此释放CO2量等于O2的消耗量,A错误;
B、人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,B正确;
C、如果进行无氧呼吸,细胞质基质中产生的[H]最终与丙酮酸一起转化成酒精或乳酸,但不释放能量,C错误;
D、水稻要定期排水,否则水稻幼根细胞会因缺氧产生酒精而腐烂,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸为生物体的生命活动提供能量,其中间产物是各种有机物之间转化的枢纽。其原理的应用主要有:
(1)水稻生产中,适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件,增强水稻根系的细胞呼吸作用。
(2)储存粮食时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸。
(3)果蔬保鲜时,采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法,抑制细胞呼吸,注意要保持一定的湿度。
21.【答案】C
【解析】【解答】A、若能进行①②③过程,说明该生物的能够进行有氧呼吸,不能说明该生物为异养型生物,A错误;
B、在缺氧条件下,酵母菌细胞进行无氧呼吸,产生酒精,细胞溶胶内能发生的是①⑤过程,B错误;
C、酶具有专一性,催化②④⑤过程的酶存在差异,④和⑤过程为无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,C正确;
D、经过①⑤过程,葡萄糖中的能量大部分以化学能形式储存在酒精中,D错误。
故答案为:C。
【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+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
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
由题意可知,①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,②表示有氧呼吸第二阶段,③表示有氧呼吸第三阶段,④表示产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段,⑤表示产生酒精的无氧呼吸的第二阶段。
22.【答案】C
【解析】【解答】A、肠道菌群有些为原核细胞,没有细胞核、没有核仁,这些细胞核糖体形成与核仁没有关系,A错误;
B、酵母菌的无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同,有ATP的生成;第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,B错误;
C、酵母菌进行无氧呼吸时,只在第一阶段产生少部分ATP,大部分能量都储存在酒精中,所以能量转化效率比较低,C正确;
D、抗病毒药物作用对象为病毒,自动酿酒综合征是由肠道菌群引起,所以抗病毒药物没有效果,D错误。
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。
23.【答案】D
【解析】【解答】A、试管a中为细胞溶胶和葡萄糖、氧气,不会产生H2O,H2O在线粒体内膜上产生,A错误;
B、糖酵解在细胞溶胶中进行,c为线粒体,不能发生糖酵解,线粒体中可以进行柠檬酸循环和电子传递链,都可以产生ATP,B错误;
C、试管b没有线粒体,没有氧气,细胞溶胶中可以进行厌氧呼吸,充分反应后的绝大部分化学能存在于酒精中,C错误;
D、呼吸产生的CO2的来源有细胞溶胶中的厌氧呼吸产生的CO2和线粒体中需氧呼吸产生的CO2,试管a、c、e中氧气均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2,氧气只与[H]结合产生H2O,D正确。
故答案为:D。
【分析】酵母菌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。
24.【答案】D
【解析】【解答】A、无氧呼吸只能产生少量的ATP,因此“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖,A正确;
B、癌细胞主要进行无氧呼吸,而无氧呼吸仅在第一阶段产生少量NADH,比有氧呼吸少得多,因此消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,B正确;
C、癌细胞主要进行无氧呼吸,而无氧呼吸的场所是细胞溶胶,因此癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞溶胶中被利用,C正确;
D、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程为无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。2、有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下,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,释放出大量能量的过程。
25.【答案】D
【解析】【解答】A.光照强度为a时,O2产生量为零,说明细胞只进行呼吸作用,此时呼吸作用速率为6,A错误;
B.给花生提供18O2,体内18O的转移途径有:18O2→H218O→18O2或18O2→H218O→C18O2→C3→(CH218O),B错误;
C.光照强度为c时,叶肉细胞中CO2释放量为零,而O2产生量为6,与其呼吸作用速率相等,因此该叶肉细胞的光补偿点等于光强c,对整株花生植株而言,光合作用制造有机物的速率应小于呼吸作用消耗速率(因为部分细胞不进行光合作用),C错误;
D.光照强度为d时,CO2释放量为零,而O2产生量为8,说明叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率6,但对整株花生植株而言,光合作用制造有机物的速率仍可能小于呼吸作用消耗速率,D正确;
故答案为:D
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、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[]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。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
26.【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
【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:
27.【答案】(1)液泡;叶绿素和类胡萝卜素
(2)细胞质基质;苹果酸脱氢酶、脱羧酶
(3)苹果酸脱羧产生的CO2和细胞有氧呼吸产生的CO2;既能保证植物光合作用所需要的CO2供应,又能减少植物体内水分散失
【解析】【解答】(1)叶肉细胞内含有色素的细胞器有叶绿体和液泡;其中叶绿体内的色素可以吸收光能,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)据图可知,PEP羧化酶分布在细胞的细胞质基质中,催化苹果酸合成的酶是苹果酸脱氢酶,催化苹果酸分解的酶是苹果酸脱羧酶。
(3)在强光下,气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于景天科植物叶绿体进行光合作用,同时细胞有氧呼吸产生的CO2也能用于光合作用。景天科酸代谢的主要意义是既能保证植物光合作用所需要的CO2供应,又能减少植物体内水分散失。
【分析】(1)绿叶体和液泡中都含有色素,叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素又包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收蓝紫光和红光;类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。
(2)光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
28.【答案】(1)丙酮酸;[H](或NADH);细胞质基质
(2)水;线粒体内膜
【解析】【解答】(1)1分子葡萄糖分解成2分子(A)丙酮酸,产生少量的(B)[H],并释放出少量的能量。这个阶段不需要氧气,是在(E)细胞质基质中进行的。(2)上述两个阶段形成的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成(C)水,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在(D)线粒体内膜上进行的。
【分析】葡萄糖在酶的催化作用下生成的,生成A和B,并释放能量,该过程在E细胞质基质中进行,A与水在酶的作用下生成二氧化碳和[H],并释放能量,则A为丙酮酸,B为[H],[H]与氧气反应生成C,则C是产物水,该过程在D线粒体内膜上进行。
29.【答案】(1)有氧呼吸第三阶段;为生命活动供能
(2)受体蛋白具有特异性;垂体
(3)暗反应
(4)1、2
(5)含有的蛋白质不同
(6)跨膜运输、信息交流、能量转换等
【解析】【解答】(1)图1表示H+与O2反应生成H2O,该生物膜结构属于线粒体内膜,表示的生理过程是有氧呼吸第三阶段,能够产生大量的能量,为生命活动供能。
(2)3种信号分子中只有一种信号分子能够与其受体蛋白结合,说明了受体蛋白具有特异性,促甲状腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体合成并分泌促甲状腺激素。
(3)图3表示H2O分解成H+与O2,属于光反应,发生于叶绿体的类囊体薄膜,同时产生的ATP用于暗反应中C3的还原。
(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都有线粒体内膜和细胞膜,叶绿体的类囊体薄膜是叶肉细胞特有的结构。
(5)生物膜的功能主要取决于其中蛋白质的种类和数量。
(6)图1说明生物膜具有跨膜运输、能量转换的功能,图2说明生物膜具有信息交流的功能,图3说明生物膜具有能量转换的功能。
【分析】1.有氧呼吸三个阶段:第一阶段发生在细胞质基质,物质变化是,葡萄糖转化成丙酮酸,还原氢,释放少量能量;第二阶段,发生在线粒体基质,丙酮酸与水反应生成二氧化碳,还原氢;第三阶段发生在线粒体内膜,还原氢与氧气反应生成水,释放大量能量。
2.光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解和ATP的合成,暗反应阶段发生在叶绿体基质,有二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,其中三碳化合物的还原消耗能量。
30.【答案】(1)是细胞进行有氧呼吸的重要场所,为细胞的各种生命活动提供能量;嵴;细胞质基质和线粒体基质;大量
(2)赖氨酸-酮戊二酸还原酶(LKR)结构域;酵母氨酸脱氢酶(SDH)结构域
(3)抑制LKR(谷氨酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶)活性;抑制向线粒体运输赖氨酸、谷氨酸;减少赖氨酸的摄取;将SDH基因转入患者线粒体异常细胞
【解析】【解答】(1)线粒体是双层膜结构,内膜向内折叠形成嵴,线体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸前两阶段产生的NADP,在第三阶段与氧气结合释放大量能量,为细胞的各项生命活动提供能量,有氧呼吸三个阶段的场所:细胞质的基质、线粒体基质、线粒体的内膜。
(2)分析图可知,赖氨酸进入线粒体后降解途径,AASS酶由LKR及SDH两部分组成。赖氨酸在线粒体膜上载体蛋白的协助下进入线粒体中与α-酮戊二酸结合,在LKR催化下形成酵母氨酸,后者在SDH催化下被分解。推测高赖氨酸血症Ⅰ型主要是赖氨酸-酮戊二酸还原酶(LKR)结构域对应部分发生了突变,Ⅱ型主要是酵母氨酸脱氢酶(SDH)结构域对应部分发生了突变。
(3)SDH突变,SDH无法发挥正常催化功能,小鼠线粒体内酵母氨酸浓度明显升高,引起线粒体异常增大,影响细胞的有氧呼吸,不能提供足够的能量,从而导致小鼠生长迟缓,采取措施:抑制LKR(谷氨酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶)活性;抑制向线粒体运输赖氨酸、谷氨酸;减少赖氨酸的摄取;将SDH基因转入患者线粒体异常细胞。
【分析】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。
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