5.3细胞呼吸的原理和应用（同步测试）——高中生物学人教版（2019）必修一(含解析）

5.3细胞呼吸的原理和应用（同步测试）——高中生物学人教版（2019）必修一
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、在检验酵母菌细胞呼吸产物时，涉及一些特殊的颜色反应，下列描述错误的是( )
A.二氧化碳使澄清的石灰水变混浊
B.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
C.乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D.乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
2、酵母菌细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是( )
A.细胞质基质 B.线粒体基质
C.线粒体外膜 D.线粒体内膜
3、稻田长期不排水，可造成水稻幼根腐烂，主要原因是( )
A.水稻无法进行光合作用
B.必需的营养物质严重缺乏
C.有氧呼吸产生的热能无法散失
D.无氧呼吸的产物对根产生毒害作用
4、下图为温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图。下列叙述正确的是( )
A.a～b段，温度升高促进了线粒体内的葡萄糖分解过程
B.b～c段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快
C.b点时，氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多
D.c点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量储存在ATP中
5、下列有关细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是( )
A.用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性
B.稻田定期排水，可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C.破伤风芽孢杆菌在O2充足环境下易大量繁殖
D.剧烈运动状态下人体骨骼肌细胞进行细胞呼吸时，葡萄糖分解过程中消耗的O2量等于产生的CO2量
6、如图是酵母菌有氧呼吸的过程图，①～③代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是( )
A.③处释放的能量全部储存在ATP中
B.①和②处产生乙的量相等
C.②中的生理过程需要H2O
D.缺氧条件下甲可以转化为乳酸
7、如图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。打开夹子A，使水检压计左右液面平齐，关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5 mL氧气，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新平齐所用的时间。下列相关叙述错误的是( )
A.用注射器向广口瓶中注入5 mL氧气后要立刻关闭夹子B
B.测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值
C.小鼠在25 ℃时的呼吸速率大于10 ℃时的呼吸速率
D.NaOH的作用是排除呼吸作用产生的CO2对实验结果的干扰
8、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
9、为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了下图中c～f所示装置，判断下列各项不合理的是( )
A.连接e→d→c→d，从e侧通气，第二个d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
B.将f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
C.连接e→d→c→d，从e侧通气，第一个d的作用是吸收空气中的CO2，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
D.结果表明，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都生成了CO2
10、下图甲是绿色植物在晴朗的白天有氧呼吸各阶段反应示意图，其中1～7表示能量或物质，图乙是线粒体结构简图。下列叙述错误的是( )
A.图甲中2→3过程，所有活细胞内都能进行
B.图甲中3→6过程，发生在图乙的②处
C.图乙的③处能发生图甲中生成4的反应
D.叶肉细胞内产生的6将全部释放到大气中
11、将酵母菌破碎后得到酵母菌匀浆，取一部分离心，得到上清液(含有细胞质基质，不含线粒体)和沉淀物(含有线粒体)；取甲、乙、丙三支试管，在甲试管中加入酵母菌匀浆，乙试管中加入等量上清液，丙试管中加入沉淀物，三支试管中都加入等量等浓度的葡萄糖溶液，并提供充足的氧气。甲试管中得到二氧化碳和水，乙试管中得到丙酮酸，丙试管中没有任何产物。通过该实验不能得到的推论是( )
A.有氧呼吸开始阶段是在细胞质基质中进行的
B.有氧呼吸开始阶段产生了丙酮酸
C.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸
D.有氧呼吸过程中，线粒体不能利用葡萄糖，可以利用丙酮酸
12、为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的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
二、读图填空题
13、甲图为呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图，丙图为酵母菌在不同O2浓度下的CO2释放速率。请据图回答：
(1)甲图中，E代表的物质可能是__________________，动物细胞可以进行的过程为________(填字母)阶段。
(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应乙图中的________(填序号)。
(3)甲图中从A阶段到产生E物质的阶段的呼吸方式是________，写出有关的反应式：________。
(4)丙图所示过程中，酒精产生速率的变化趋势是______，试解释C点出现的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)人体剧烈运动时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3，则人体产生的CO2与消耗的O2之比是__________；剧烈运动后，人体会有酸胀的感觉，原因是________________________________。
14、某实验小组为研究酵母菌的细胞呼吸，按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，请结合实验结果进行分析，回答有关问题：
实验材料 取样 处理 分组 含葡萄糖的培养液 供氧情况
适宜浓度 酵母菌液 50 mL 破碎细胞 (细胞不完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧
乙 25 mL 75 mL 通氧
50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
(1)丙、丁组中酵母菌细胞呼吸第一阶段反应完全相同，该反应变化是_______________。
(2)甲、乙、丙、丁四组中能产生CO2的有________；可以用____________________作为检测CO2多少的指标。
(3)丁组的氧气消耗量________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组。丁组能量转换率与丙组________(填“相同”或“不同”)。
(4)有氧呼吸产生的[H]经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4 二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明DNP使分布在__________的酶无法催化ATP的合成。若将DNP加入丁组中，葡萄糖的氧化分解__________(填“能”或“不能”)继续进行。
三、实验探究题
15、某生物兴趣小组课后欲探究水稻细胞呼吸的方式，进行了如下实验。如下图所示A瓶中装入10棵水稻幼苗和一定的培养液，B瓶装入适量的澄清石灰水，步骤如下：
步骤Ⅰ：将A瓶置于________的适宜环境中。
步骤Ⅱ：打开阀门1、2，从左侧通入空气，一段时间后观察B瓶变化。
步骤Ⅲ：停止通入空气，更换B瓶内澄清的石灰水，关闭阀门1，阀门2依旧开启，一段时间后观察B瓶变化。
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ：将A瓶置于________(填“充足光照”或“黑暗”)的适宜环境中。
(2)步骤Ⅱ：B瓶的变化是____________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ：出现步骤Ⅱ的现象，不能说明水稻进行了无氧呼吸，原因是_______________，
更正措施为_______________________________________________________________。
(4)欲检测步骤ⅢA瓶中是否含有酒精，可以吸取培养液，滴加________________检测。
(5)该实验可初步得出结论：__________________________________________________。
参考答案
1、答案：C
解析：二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，A正确；二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，B正确；乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C错误，D正确。
2、答案：D
解析：O2参与的化学反应是细胞有氧呼吸第三阶段，是在线粒体内膜上进行的。
3、答案：D
解析：稻田长期不排水，水稻幼根进行无氧呼吸生成CO2和酒精，酒精对根产生毒害作用导致植物幼根腐烂。
4、答案：B
解析：葡萄糖分解发生在细胞质基质而不是线粒体；b～c段温度上升，呼吸速率迅速下降，说明酶发生热变性的速率加快；氧气与[H]反应生成水，不生成二氧化碳；细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能形式散失。
5、答案：D
解析：有氧呼吸的产物水是由[H]和O2结合而成的，且18O不具有放射性，故不能在水中检测到放射性，A错误；水稻无氧呼吸产生酒精，B错误；破伤风芽孢杆菌是专性厌氧菌，在O2不足的环境中易大量繁殖，C错误；剧烈运动状态下，人体骨骼肌细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸，其无氧呼吸不产生CO2，所以葡萄糖分解过程中消耗的O2量等于产生的CO2量，D正确。
6、答案：C
解析：③表示有氧呼吸的第三阶段的场所线粒体内膜，该处释放的能量大部分以热能的形式散失，只有一小部分储存在ATP中，A错误；同样是消耗1 mol C6H12O6，①和②处产生乙[H]的量分别是4 mol、20 mol，B错误；②处发生的是有氧呼吸的第二阶段，需要H2O的参与，生成CO2和[H]，C正确；酵母菌在缺氧的条件下会生成酒精和CO2，D错误。
7、答案：C
解析：因实验要观察液面的变化，故除水检压计外，其他均要密闭，A正确；测定小鼠的呼吸速率要在安静的状态下进行，需要多次重复，最后取平均值，B正确；小鼠为恒温动物，为保持体温恒定，在10 ℃时，代谢加强，呼吸速率大于25 ℃时，C错误；NaOH的作用是排除呼吸作用产生的CO2对实验结果的干扰，以保证实验中变化的气体仅为氧气，D正确。
8、答案：C
解析：风干种子细胞中含水量少，细胞呼吸作用强度低，有机物的消耗慢；风干种子细胞中含水量少，微生物不易在其上生长繁殖；风干种子细胞中自由水的含量相对少，结合水与自由水的比值大。
9、答案：C
解析：连接e→d→c→d，并从e侧通气，第二个d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸，A合理。连接f→d，d中石灰水变混浊，由于没有通气装置，所以可验证酵母菌进行了无氧呼吸，B合理。连接e→d→c→d，第一个d的作用是检验通入的气体中的二氧化碳是否除净，不能验证酵母菌进行了无氧呼吸，C不合理。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能使石灰水变混浊，这说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都生成了CO2，D合理。
10、答案：D
解析：图甲中2→3表示有氧呼吸的第一阶段，和无氧呼吸的第一阶段完全相同，所有活细胞都能进行有氧或无氧呼吸；图甲中3→6表示有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，即图乙的②处；图乙中③为线粒体内膜，是有氧呼吸第三阶段的场所，有氧呼吸第三阶段是[H]与O2结合生成水的过程，图甲中4指的是水；白天叶肉细胞中线粒体产生的6(CO2)可用于光合作用。
11、答案：C
解析：丙试管说明有氧呼吸开始阶段不在线粒体中进行，结合甲和乙试管，说明有氧呼吸开始阶段是在细胞质基质中进行的，且有氧呼吸开始阶段产生了丙酮酸，A、B正确；题干信息显示提供充足的氧气，故不能得出有关无氧呼吸的内容，C错误；根据丙试管可知，线粒体不能利用葡萄糖，结合甲试管和乙试管可知线粒体可以利用丙酮酸，D正确。
12、答案：C
解析：t1→t2，锥形瓶中O2减少的趋势逐渐变缓，即有氧呼吸速率逐渐下降，A正确；t3时酵母菌只进行无氧呼吸，而t1时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，两个时刻培养液中CO2的相对含量的斜率相同，故酵母菌产生CO2的速率相等，若消耗1 mol葡萄糖，有氧呼吸和无氧呼吸分别能产生6 mol和2 mol的CO2，故产生等量的CO2，无氧呼吸(t3)比有氧呼吸＋无氧呼吸(t1)消耗更多的葡萄糖，B正确；本题中实验数据是在“最适温度”下得到的，若降低温度，O2相对含量达到稳定所需时间会延长，C错误；酵母菌无氧呼吸会产生酒精，故实验后的培养液中含有酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测，溶液由橙色变成灰绿色，D正确。
13、答案：(1)酒精和二氧化碳；ABCD
(2)②①
(3)无氧呼吸；C6H12O6――→酶；2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
(4)逐渐减；此时无氧呼吸被抑制，有氧呼吸较弱
(5)1∶1；剧烈运动导致供氧不足，骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸
解析：(1)据甲图分析可知，E代表的物质可能是酒精和二氧化碳，动物细胞可以进行的过程为ABCD阶段。
(2)甲图中C、D表示有氧呼吸的第二、第三阶段，发生的场所分别为线粒体基质、线粒体内膜，依次对应乙图中的②①。
(3)甲图中从A阶段到产生E物质的阶段的呼吸方式是无氧呼吸，反应式为C6H12O6――→酶；2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。
(4)丙图所示过程中，酒精产生速率的变化趋势是随着氧气浓度的增加，酒精产生速率逐渐减慢，C点时无氧呼吸受抑制，有氧呼吸较弱。
(5)人体有氧呼吸的反应式为C6H12O6＋6O2＋6H2O――→酶；6CO2＋12H2O＋能量，无氧呼吸的反应式为C6H12O6――→酶；2C3H6O3＋少量能量，只有有氧呼吸产生CO2，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3，人体产生的CO2与消耗O2之比是1∶1；剧烈运动后，人体会有酸胀的感觉，原因是剧烈运动导致供氧不足，骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸。
14、答案：(1)1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放少量能量
(2)甲、乙；丙、丁;石灰水混浊程度(或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短)
(3)大于;不同
(4)线；体内膜;能
解析：(1)丙、丁组中的酵母菌分别进行无氧呼吸和有氧呼吸，其第一阶段反应完全相同，即1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放少量能量。
(2)甲组酵母菌可进行完整的无氧呼吸过程，乙组酵母菌可进行微弱的有氧呼吸，丙、丁组中的酵母菌分别进行无氧呼吸和有氧呼吸，因而甲、乙、丙、丁四组均能产生CO2；检测CO2释放的多少时，可以用石灰水混浊程度(或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短)作为观察指标。
(3)丁组酵母菌进行有氧呼吸，丙组酵母菌进行无氧呼吸，前者的能量转换率大于后者。乙组细胞结构不完整，故丁组的氧气消耗量大于乙组。
(4)由题意可知，DNP能阻断有氧呼吸第三阶段生成的能量转移至ATP中，场所是线粒体内膜。若将DNP加入丁组中，有氧呼吸正常进行，葡萄糖的氧化分解仍能继续进行。
15、答案：(1)黑暗
(2)澄清石灰水变混浊
(3)A瓶中；有氧气;应让水稻呼吸一段时间后再接上B瓶
(4)酸性重铬酸钾溶液
(5)水稻既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸
解析：(1)探究水稻的呼吸方式，应将A瓶置于黑暗的适宜环境中。
(2)A瓶内水稻进行呼吸作用释放CO2，使B瓶中的澄清石灰水变混浊。
(3)A瓶中有氧气，若要测定水稻是否进行无氧呼吸，需让水稻呼吸一段时间耗尽氧气后，再与B瓶连接。
(4)酸性重铬酸钾溶液可用于检测酒精。
(5)由实验可知，A瓶中有氧气时，澄清石灰水变混浊，说明水稻可进行有氧呼吸；A瓶中氧气耗尽后，澄清石灰水也变混浊，说明水稻可进行无氧呼吸。