2025人教版高中生物必修1同步练习题--第2课时　细胞呼吸的类型及应用（含解析）

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2025人教版高中生物必修1
第2课时　细胞呼吸的类型及应用
基础过关练
题组一　比较有氧呼吸和无氧呼吸
1.(2024山东泰安阶段测试)甜瓜是一种耐淹性较强的植物。如图表示水淹后甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法错误的是(　　)
A.酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中
B.Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能产生少量ATP
C.图示Ⅰ过程在有氧情况下也存在
D.酵母菌细胞和果蝇细胞中分别含有酶a和酶b
2.(2024湖北荆门统考期末)如图为细胞呼吸过程示意图,下列叙述正确的是(　　)
A.①④③为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a和c分别是丙酮酸和O2
B.水果的保鲜需加快①和②过程,减慢③过程
C.催化反应①和②的酶均存在于细胞质基质中
D.提倡有氧运动是防止剧烈运动产生大量的e对人体细胞造成伤害
3.(易错题)(2024河北沧州月考)如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图,下列叙述正确的是(　　)
A.人细胞呼吸产生的CO2量多于吸收的O2量
B.物质a、b、c、d分别为水、CO2、酒精、乳酸
C.条件X下酵母菌细胞呼吸时,葡萄糖中的能量可分为3条去路
D.有氧呼吸和无氧呼吸是两个完全不相同的过程
4.(2024湖南常德统考期末)无氧运动能增加肌肉体积,增强肌肉力量,但无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸痛。下图是乳酸在人体内的代谢过程。下列叙述错误的是(　　)
A.无氧运动会引起肌肉酸痛,其消除离不开肝组织的代谢活动
B.肌肉细胞无氧呼吸过程中既有NADH的消耗,也有NADH的合成
C.上述过程可以避免乳酸损失以及防止乳酸堆积引起的酸中毒
D.肌肉细胞无氧呼吸过程中,葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
题组二　细胞呼吸原理的应用
5.(2024山东威海期末)利用酵母菌细胞呼吸的原理,在混有麦芽、葡萄糖或粮食的发酵罐内通过控制通气可以生产出各种酒。下列说法不正确的是(　　)
A.为增加酒的产量,生产中应持续通入O2
B.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生CO2的场所不同
C.温度、葡萄糖浓度等对酵母菌细胞呼吸的速率有影响
D.“控制通气”指发酵前期通气便于酵母菌繁殖,后期不通气形成无氧环境
6.(2024天津五十四中期末)细胞呼吸的原理广泛应用于生活和生产中,下列说法正确的是(　　)
A.鲜荔枝在低氧、干燥和零下低温中,可延长保鲜时间
B.选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以保障伤口细胞进行有氧呼吸,避免乳酸堆积
C.及时松土透气既可以促进植物根系对无机盐的吸收,又可以防止“烂根”
D.提倡慢跑等有氧运动,原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,积累大量的乳酸和二氧化碳,会使肌肉产生酸胀乏力的感觉
7.(2024四川绵阳南山中学开学考)将广柑储藏于密闭的土窑中,储藏时间可以达到4~5个月;利用大窑套小窑的办法,可使黄瓜储藏期达到3个月,这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于自体保藏法的叙述,错误的是(　　)
A.在密闭环境中,O2浓度越低,CO2浓度越高,储藏效果越好
B.自体保藏法是一种简便的果蔬储藏法,但其易受外界环境的影响
C.自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的CO2抑制自身的呼吸作用
D.在自体保藏法中,如能使温度保持在适度低温,储藏时间会更长
8.(2023广东华南师大附中月考)草莓果实含有多种有机物且含水量高,深受人们的喜爱。为了在运输途中做好草莓果实的保鲜,某生物研究小组探究了不同储藏温度对草莓果实呼吸作用强度的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)该实验根据CO2使　　　　　　　溶液由蓝变绿再变黄所需时间的长短为检测指标,检测呼吸作用强度,但不能用有无CO2的释放作为判断草莓果实细胞呼吸类型的依据,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)研究表明,随储藏温度的升高,草莓果实的鲜重逐渐下降,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)利用细胞呼吸的原理,请提出有利于草莓果实物流的措施
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两条即可)。
(4)另一研究小组通过查阅资料发现:用一定的低温处理果实可以延迟果实在常温保鲜过程中的后熟作用(由采收成熟向食用成熟过度的过程),从而延长保鲜时间,这种低温效应称为“冷激反应”。为探究草莓果实保鲜技术,请根据以上信息拟定一个探究实验,并简要说明实验思路。
实验目的:　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。
实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
能力提升练
题组　细胞呼吸的原理和应用
1.(2023江西宜春月考)以葡萄糖为呼吸底物时,在不同的条件下,不同生物细胞呼吸作用方式不同。下列对呼吸作用有关的判断不正确的是(　　)
A.若CO2的释放量多于酒精的产生量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
B.若CO2的释放量多于O2消耗量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C.若CO2释放量等于O2消耗量,则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
D.若既不释放CO2,也不消耗O2,则说明该细胞已经死亡
2.(2024辽宁大连统考期末)肿瘤细胞通过无氧呼吸产生能量的方式称为“瓦博格效应”,生长迅速的肿瘤细胞即使在氧气充足的条件下也会发生“瓦博格效应”。下列说法错误的是(　　)
A.“瓦博格效应”发生的场所是细胞质基质
B.“瓦博格效应”产生丙酮酸的过程与有氧呼吸第一阶段相同
C.当获得等量能量时,“瓦博格效应”导致生长迅速的癌细胞消耗葡萄糖比正常细胞多
D.消耗等量的葡萄糖,生长迅速的癌细胞产生的能量比正常细胞多
3.(多选题)如图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,下列说法不正确的是(　　)
A.该曲线图也可表示人体肌肉细胞在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化
B.在P点细胞产生ATP的场所既有细胞质基质又有线粒体
C.若图中的AB段与BC段的距离等长,说明该器官有氧呼吸消耗葡萄糖的量等于无氧呼吸消耗葡萄糖的量
D.Q点时细胞不进行有氧呼吸,对应O2浓度最利于水果、蔬菜的保存和运输
4.(2024山东德州统考期末)灌溉不均匀容易使植物根系供氧不足,造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受力不同,根系细胞中与无氧呼吸有关的酶活性越高,其耐受力越强。研究人员采用无土栽培的方法,研究了低氧胁迫对黄瓜品种A、B根系细胞呼吸的影响,在第6天时,检测根系中丙酮酸和酒精的含量如下表。
植物品种 品种A 品种B
处理条件 正常通气 低氧 正常通气 低氧
丙酮酸含量(μmol/g) 0.18 0.21 0.19 0.34
酒精含量(μmol/g) 2.45 6 2.49 4
(1)黄瓜根系细胞中产生丙酮酸和酒精的场所　　　　(填“相同”或“不同”),酒精产生于无氧呼吸的第　　　阶段,该阶段　　　　(填“有”或“没有”)能量的释放。
(2)据表中信息分析,在正常通气时,黄瓜根系细胞的呼吸方式为　　　　　　　　,判断理由是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)据表中数据分析,对低氧胁迫耐受力更强的是　　品种,判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
第2课时　细胞呼吸的类型及应用
基础过关练
1.B 2.C 3.C 4.D 5.A 6.C 7.A
1.B　无氧呼吸发生在细胞质基质中,酶a和酶b均存在于细胞质基质,A正确。Ⅱ、Ⅲ过程表示无氧呼吸的第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误。有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段相同,都是在细胞质基质中葡萄糖转化为丙酮酸,C正确。酵母菌进行产酒精的无氧呼吸,含有酶a;果蝇进行产乳酸的无氧呼吸,含有酶b,D正确。
2.C　分析题图过程:
过程 阶段 物质
① 有氧(无氧)呼吸的第一阶段 a为丙酮酸,c为[H]
④ 有氧呼吸的第二阶段 b为CO2
③ 有氧呼吸的第三阶段 d为O2
② 无氧呼吸的第二阶段 e为酒精
根据以上分析可知,A错误;水果的保鲜需降低总呼吸强度,尽可能多地保证水果中的有机物不被消耗,B错误;①为细胞呼吸的第一阶段,②为无氧呼吸的第二阶段,①②均发生在细胞质基质中,C正确;人体细胞进行无氧呼吸时产生的是乳酸,不会产生酒精,D错误。
3.C　人体细胞和酵母菌在不同条件下的呼吸方式如下所示:
人体细胞 酵母菌细胞
有氧 有氧呼吸产生CO2和H2O
无氧 无氧呼吸产生乳酸 无氧呼吸产生酒精和CO2
突破口:b在酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸中均产生→b为CO2→条件Y为有氧,物质a为H2O→条件X为无氧,c为乳酸,d为酒精,B错误。以葡萄糖为呼吸底物,人体细胞有氧呼吸O2消耗量=CO2产生量,无氧呼吸不消耗O2,也不产生CO2,故人体细胞呼吸产生的CO2量等于吸收的O2量,A错误。条件X下(无氧),酵母菌进行无氧呼吸,葡萄糖中能量的去路:储存于酒精中、储存于ATP中、以热能形式散失,C正确。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段是相同的,其他阶段不同,D错误。
归纳总结
细胞呼吸过程葡萄糖中能量的去向
4.D　据图可知,乳酸在肝脏中经过糖异生途径,重新生成葡萄糖,可以避免乳酸损失以及防止乳酸堆积引起的酸中毒,A、C正确;肌肉细胞无氧呼吸过程中,第一阶段会产生NADH,第二阶段消耗NADH,B正确;肌肉细胞无氧呼吸过程中,葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸中,D错误。
5.A　酒精是酵母菌无氧呼吸的产物,为增加酒的产量,不能持续通入O2,A错误;前期通气便于酵母菌大量繁殖,后期无氧环境有利于酒精生成,D正确;酵母菌有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO2,无氧呼吸第二阶段在细胞质基质中产生CO2,B正确;温度(影响呼吸相关酶活性)、葡萄糖(底物)浓度等对酵母菌细胞呼吸的速率有影响,C正确。
6.C　水果应在零上低温、低氧、湿度适宜的条件下保存,A错误。选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈,B错误。松土透气有利于植物根细胞的有氧呼吸(为无机盐的吸收等提供能量),抑制无氧呼吸(避免产生酒精毒害细胞),C正确。人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸,产生乳酸,但不产生CO2,D错误。
7.A　低氧环境比无氧环境储藏效果更好,A错误;自体保藏法易受温度、密闭程度等外界环境的影响,如能使温度保持在适度低温,储藏时间会更长,B、D正确;果蔬细胞呼吸会产生CO2,CO2增多会抑制自身的有氧呼吸作用,减少有机物的消耗,C正确。
8.答案　(1)溴麝香草酚蓝　草莓果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2　(2)随着温度的升高,草莓果实有机物氧化分解加快,水分散失增多　(3)适当降低温度(零上低温);通入CO2或N2,减少O2含量等　(4)探究低温处理时间对草莓果实后熟时间的影响(或探究不同温度的低温对草莓果实后熟时间的影响)　将草莓果实平均分成若干组,一组不进行低温处理,其他组分别用相同低温处理不同时间,记录不同组草莓果实后熟所需要的时间(其他思路合理、对应实验目的也可)
解析　(1)CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色所需时间的长短,可以检测草莓果实细胞呼吸作用强度;但草莓果实有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,故不能用有无CO2的释放作为判断草莓果实细胞呼吸类型的依据。(2)由题图可知,随着温度的增加,草莓果实细胞呼吸强度增加,消耗有机物增多,水分散失增多,故随储藏温度的升高,草莓果实的鲜重逐渐下降。
(3)利用细胞呼吸的原理,提出有利于草莓果实物流的措施:
细胞呼吸原理 措施
温度可通过影响呼吸相关酶的活性来影响呼吸强度,进而影响草莓果实有机物的消耗 设法降低细胞呼吸强度,结合题图可知,适当降低温度(零上低温)有利于草莓果实物流
O2为有氧呼吸的反应物,CO2为细胞呼吸的产物 可通过减少O2的含量来降低呼吸强度,适当增加CO2的浓度抑制呼吸作用的进行
能力提升练
1.D　以葡萄糖为呼吸底物时,根据细胞呼吸反应式可知:
细胞呼吸方式 数量关系
有氧呼吸 O2消耗量=CO2释放量
产生酒精的无氧呼吸 不消耗O2,释放CO2,CO2释放量=酒精产生量
产生乳酸的无氧呼吸 不消耗O2,不释放CO2
若既不消耗O2也不释放CO2,有可能是该细胞进行产生乳酸的无氧呼吸,也可能是该细胞已经死亡,D错误。
2.D　据题可知,肿瘤细胞通过无氧呼吸产生能量的方式称为“瓦博格效应”,无氧呼吸的两个阶段均发生在细胞质基质,A正确。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,B正确。正常细胞主要通过有氧呼吸获得能量,生长迅速的肿瘤细胞即使在氧气充足的条件下也会发生“瓦博格效应”,而无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,故消耗等量的葡萄糖,生长迅速的癌细胞产生的能量比正常细胞少;当获得等量能量时,生长迅速的癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞多,C正确,D错误。
3.ACD　分析题图中P、Q点如下所示:
Q 不消耗O2,只进行产生CO2和酒精的无氧呼吸,消耗有机物的量较多,且酒精会毒害细胞,不利于水果、蔬菜的保存和运输,D错误
Q→P 消耗O2,有氧呼吸不断加强,无氧呼吸逐渐被抑制
P O2吸收量=CO2生成量,只进行有氧呼吸
P点细胞只进行有氧呼吸,此时细胞产生ATP的场所既有细胞质基质(有氧呼吸第一阶段)又有线粒体(有氧呼吸第二、三阶段),B正确。
分析图中AB、BC、AC含义如下所示:
AC CO2总生成量(有氧呼吸+无氧呼吸)
BC 有氧呼吸O2吸收量(=有氧呼吸CO2生成量),设为x
AB 无氧呼吸CO2生成量
若AB=BC,代入呼吸作用中分子数量关系:
此时有氧呼吸消耗葡萄糖的量,C错误。
人体肌肉细胞的呼吸方式如下表:
无氧呼吸 不消耗O2,不生成CO2
有氧呼吸 O2吸收量=CO2生成量
可知人体肌肉细胞呼吸过程中,O2吸收量=CO2生成量,不能用题中曲线图表示,A错误。
4.答案　(1)相同　二　没有　(2)有氧呼吸和无氧呼吸　正常通气时有O2,根系细胞可以进行有氧呼吸,同时,酒精的产生说明根系细胞进行了无氧呼吸　(3)A　品种A在低氧条件下产生酒精的量更多,说明相关酶活性更高
解析　(1)产酒精的无氧呼吸分为两个阶段:
第一阶段 第二阶段
场所 细胞质基质 细胞质基质
过程 葡萄糖产生丙酮酸,释放能量 丙酮酸分解为酒精和二氧化碳,不释放能量
(2)有氧条件下,植物根系细胞通常可进行有氧呼吸;有酒精产生说明细胞存在无氧呼吸。无氧呼吸并不一定在无氧条件下发生,在低氧环境下也可以发生。(3)在低氧胁迫条件下,品种A根系中的酒精含量高于品种B,说明品种A产生的酒精更多,品种A催化丙酮酸分解为酒精的酶活性更高,对低氧胁迫耐受力更强。
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