5.3细胞呼吸的原理和应用（第三课时）——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练（含解析）

5.3细胞呼吸的原理和应用（第三课时）
——高一生物学人教版（2019）必修一课时优化训练
一、单项选择题
1.贮藏蔬菜水果时，最适宜的贮藏条件是（ ）
A．无氧、低CO2浓度和零下低温
B．高氧、低CO2浓度和零下低温
C．低氧、高CO2浓度和零上低温
D．无氧、高CO2浓度和零上低温
2.下列有关呼吸作用的原理及影响因素的叙述，错误的是（ ）
A.种子风干脱水后呼吸强度减弱
B.无氧和零下低温有利于水果保鲜
C.有氧呼吸的三个阶段都有能量产生
D.有氧呼吸和无氧呼吸可以同时进行
3.下列各项应用中，不是利用细胞呼吸原理的是（ ）
A.手指受伤时，选择透气的消毒纱布包扎
B.稻田定期排水
C.光照下适当增加作物环境中CO2的浓度
D.利用葡萄、粮食和酵母菌制酒
4.温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如图。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转化为丙酮酸的过程
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.如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（ ）
A.氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用
B.氧气浓度在10%以下时，该器官只进行有氧呼吸
C.氧气浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时，氧气浓度越低越好
6.下列各项与细胞呼吸原理无关的是（ ）
A. 低温可以延长水果的保存期 B.水涝会对农作物造成危害
C.利用葡萄、高粱和酵母菌酿酒 D.温室大棚适当补充光照可提高产量
7.结合细胞呼吸原理分析下列日常生活中的做法，不合理的是（ ）
A.选用透气的消毒纱布包扎伤口 B.定期给花盆中的植物松土透气
C.低温低氧条件下保存蔬菜水果 D.采用快速短跑等进行有氧运动
8.结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是（ ）
A.真空包装食品以延长保质期
B.定期给花盆中的土壤松土
C.处理伤口选用透气的创可贴
D.采用快速短跑进行有氧运动
9.下列属于细胞呼吸原理在生活或生产中的正确应用的是（ ）
A.给适于强光条件生长的植物适当遮光
B.用不透气的纱布包扎伤口以避免细菌感染
C.用苹果果汁制备果酒需要密闭条件
D.给乳酸菌提供高氧条件促进其合成乳酸
10.细胞呼吸是有机物在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成二氧化碳或者其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。下列叙述错误的是（ ）
A.有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水
B.人体剧烈运动产生的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸
C.用H2O2清洗伤口，可以抑制厌氧病菌的繁殖，有利于伤口的痊愈
D.贮藏蔬菜最好选择低温低氧条件，可以抑制细胞呼吸减少有机物的消耗
11.下列关于细胞呼吸在农业生产上的应用，叙述正确的是（ ）
A.用乳酸菌制作酸奶的发酵过程要严格控制无氧环境，其产物无CO2
B.零上低温、低氧、适宜湿度环境储存果蔬能减弱果蔬和粮食的呼吸作用，以减少水果、蔬菜、粮食中有机物的消耗
C.酿酒时，酵母菌先进行有氧呼吸，再进行无氧呼吸产生酒精，这样可以提高酒精的总产量
D.给农作物施用有机肥，可直接被根系吸收，从而提高产量
12.某生物兴趣小组向酵母菌培养液中通入不同浓度的后，CO2的产生量与O2的消耗量变化趋势如图所示（假设酵母菌的呼吸底物为葡萄糖）下列相关叙述正确的是（ ）
A.O2浓度为a时，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以热能形式散失
B.O2浓度为b时，酵母菌产生的O2来自线粒体基质和细胞质基质
C.O2浓度为c时，约有3/5的葡萄糖用于酵母菌细胞的无氧呼吸过程
D.若将实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线I、Ⅱ趋势均不发生改变
13.关于细胞呼吸的叙述正确的是（ ）
A.水果储藏在完全无氧的环境中，可使有机物的消耗降到最低
B.人体细胞中线粒体是产生二氧化碳的唯一场所
C.使用透气纱布包扎伤口是为了避免伤口处肌肉细胞进行无氧呼吸
D.安静状态下和剧烈运动中产生相同的ATP消耗的葡萄糖的量相等
二、非选择题
14.如图是生物体内细胞呼吸过程图解，A～F表示物质，①～⑤表示过程。
请分析回答：
（1）物质A的名称是_____________，④过程发生的场所是_____________。
（2）在酵母菌细胞中能进行的过程有①②③④，其中产生ATP最多的过程是_____________。
（3）人剧烈运动后，肌肉酸痛是由于肌肉细胞进行了图中_____________过程。提倡慢跑等有氧运动的原因是_____________。
15.细胞呼吸是细胞代谢的枢纽，在生产实践中获得广泛应用。请回答下列问题：
（1）酵母菌为兼性厌氧型微生物，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的去向有_____（答出3点）。
（2）储存水果、蔬菜时的环境条件主要有_____（至少答出2点），采用上述措施的主要目的是_____，从而延长储存时间；而利用零下低温储存离体蛋白质（如猪肉、鱼肉）的主要目的是_____。
（3）在作物栽培中，中耕松土是提高产量的重要措施。松土的意义表现在：①保证根细胞正常的有氧呼吸，促进植物根系_____，从而有利于农作物生长；②抑制根细胞的无氧呼吸，从而避免_____，防止烂根。
（4）包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或创可贴等敷料，以抑制破伤风杆菌的增殖，其原理是_____。
答案以及解析
1.答案：C
解析：贮藏水果，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。故选C。
2.答案：B
解析：A、种子风干脱水后，自由水含量减少，新陈代谢减慢，呼吸强度降低，A正确；B、无氧时细胞无氧呼吸消耗的有机物多，零下低温时会冻坏水果，因此无氧和零下低温都不利于水果保鲜，B错误；C、有氧呼吸的三个阶段都有能量产生，其中第一阶段和第二阶段都能产生少量的能量，而第三阶段能产生大量的能量，C正确；D、同一生物体内有氧呼吸和无氧呼吸可以同时进行，如人体剧烈运动时既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，D正确。
3.答案：C
解析：A、手指受伤时，选择透气的消毒纱布包扎伤口.可使伤口处有较多的氧气，其目的是防止厌氧菌大量繁殖，利用了细胞呼吸的原理，A正确；B、稻田定期排水的目的促进根细胞进行有氧呼吸，防止根细胞无氧呼吸产生过多的酒精对根细胞造成伤害，利用了细胞呼吸的原理，B正确；C、光下适当增加作物环境中二氧化碳的浓度能提高光合作用速率，增加产物，这是利用了光合作用原理，C错误；D、利用酵母菌酿酒时，利用的是酵母菌的无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，因而在控制通气的情况下，可利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌、发酵罐等可以生产各种酒，利用了细胞呼吸原理，D正确。故选：C。
4.答案：B
解析：葡萄糖分解生成丙酮酸的过程，在细胞质基质中进行，A错误；b～c段，超过最适温度后，随着温度的升高，酶的活性因变性而逐渐下降，B正确；b点对应的温度为最适温度，相关酶的活性最高，生成二氧化碳的速率最快，但二氧化碳是在有氧呼吸第二阶段生成的，氧气的消耗是在有氧呼吸第三阶段，C错误；细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能形式散失，D错误。
5.答案：C
解析：氧气浓度为0时，CO2的释放量不为0，该器官只进行无氧呼吸，A错误；由图中曲线可知，氧气浓度在10%以下时，CO2释放量大于O2吸收量，则该器官进行有氧呼吸和无氧呼吸，B错误；氧气浓度在10%以上时，O2吸收量= CO2的释放量，则该器官只进行有氧呼吸，C正确；氧气浓度越低，无氧呼吸作用越强，消耗的有机物越多，不利于器官储存，D错误。
6.答案：D
解析：
7.答案：D
解析：用透气的消毒纱布包扎伤口可抑制厌氧型细菌的繁殖，A合理；松土能增加土壤中氧气的量，增强根细胞的有氧呼吸，促进根细胞对水和无机盐的吸收，B合理；低温低氧条件下，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸强度都较弱，有机物消耗较少，有利于水果蔬菜的保鲜，C合理；快速短跑时肌肉细胞会进行无氧呼吸，提倡慢跑等有氧运动有利于抑制肌细胞无氧呼吸产生乳酸，D不合理。
8.答案：D
解析：A、真空包装主要是隔绝空气，抑制微生物的生长和繁殖，延长保质期，A正确；
B.植物的根需要氧气进行有氧呼吸，一方面有利于根系吸收土壤中的无机盐，另一方面防止无氧呼吸产生酒精对根造成毒害作用，因此花盆中的土壤要经常疏松，B正确；
C.用透气的消毒纱布包扎伤口构成有氧环境，从而抑制厌氧型细菌的繁殖，C正确；
D.采用快速短跑时肌肉进行无氧呼吸，产生过多的乳酸，D错误。
故选D。
9.答案：C
解析：A、给适于弱光条件生长的植物适当遮光是利用光合作用原理，A错误；B、用透气的纱布包扎伤口是为了抑制厌氧菌的繁殖，避免感染，B错误；C、用苹果果汁制备果酒是利用酵母菌的无氧呼吸，需要密闭条件，C正确；D、乳酸菌是厌氧型菌，给乳酸菌提供高氧条件会抑制其合成乳酸，D错误。故选：C。
10.答案：B
解析：A、有氧呼吸第二阶段消耗水（水和丙酮酸反应形成[H]和二氧化碳），第三阶段产生水（[H]和氧气结合形成水），A正确； B、人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳，因此人体剧烈运动产生的CO2只能来自有氧呼吸，B错误； C、H2O2水解可产生氧气，因此用H2O2清洗伤口，可以抑制厌氧病菌的繁殖，有利于伤口的痊愈，C正确； D、贮藏蔬菜最好选择低温低氧条件（抑制细胞呼吸酶的活性），可以抑制细胞呼吸减少有机物的消耗，有机物储存，D正确。
故选：B。
11.答案：A
解析：乳酸发酵是厌氧发酵，要严格控制无氧环境，产物只有乳酸，没有CO2，A正确；零上低温、低氧、适宜湿度环境储藏果蔬，能降低酶的活性，进而降低细胞呼吸速率，减少水果、蔬菜中有机物的消耗，粮食应该在低温、低氧、干燥环境中储藏，B错误；酿酒时，酵母菌先进行有氧呼吸产生大量的能量进而可以满足大量繁殖对能量的需求，此后随着密闭容器中氧气的减少进行无氧呼吸产生酒精，这样可以加快发酵的速度，但酒精的总产量取决于底物葡萄糖的量，C错误；有机肥中的有机物不可直接被根系吸收，D错误。
12.答案：B
解析：曲线I表示酵母菌细胞呼吸产生的CO2量的变化，曲线Ⅱ表示酵母菌有氧呼吸消耗的O2量的变化，在O2浓度为a时，酵母菌细胞呼吸产生的CO2量远大于消耗的O2量，因而可判断此时主要进行无氧呼吸，有氧呼吸弱，酵母菌有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失，而无氧呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多储存在酒精中，A错误；O2浓度为b时，酵母菌细胞呼吸产生的CO2量大于消耗的O2量，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，故酵母菌产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，B正确；O2浓度为c时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖约占12-10/2（10/6+12-10/2）=3/8。C错误；乳酸菌只能进行无氧呼吸，其呼吸产物为乳酸，不产生CO2若将实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则无曲线I、Ⅱ，D错误。
13.答案：B
解析：A项，水果储藏在完全无氧的环境中，无氧呼吸旺盛，有机物的消耗较多，水果储藏在低氧的环境中，可使有机物的消耗降到最低，故A项错误；B项，人体细胞无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，故人体细胞中线粒体是产生二氧化碳的唯一场所，故B项正确；C项，使用透气纱布包扎伤口是为了抑制伤口处厌氧菌进行无氧呼吸，故C项错误；D项，安静状态下和剧烈运动中产生相同的ATP，剧烈运动中会同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，消耗的葡萄糖的量较多，故D项错误。综上所述，本题正确答案是B。
14.答案：（1）丙酮酸；线粒体基质
（2）③
（3）①⑤；剧烈运动会导致供氧不足，从而进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力
解析：（1）图中过程①为细胞呼吸第一阶段，所以A是丙酮酸，物质C是[H]，过程④为丙酮酸和水反应生成[H]和BCO2，为有氧呼吸的第二阶段，发生场所在线粒体基质。
（2）酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸，又可以进行产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，即可以进行①细胞呼吸的第一阶段、②无氧呼吸的第二阶段，③有氧呼吸的第二阶段、④有氧呼吸的第三阶段，其中产生ATP最多的过程是③有氧呼吸的第三阶段。
（3）人剧烈运动后，肌肉酸痛是由于肌肉细胞进行了产生乳酸的无氧呼吸，即图中①⑤过程。提倡慢跑等有氧运动的原因是剧烈运动会导致供氧不足，从而进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。
15.答案：（1）储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中
（2）（零上）低温、低氧、高CO2浓度和保持一定湿度（至少答出2点）；降低呼吸作用对有机物的消耗（和保鲜）；抑制微生物繁殖，防止蛋白质腐败变质等（答案合理即可）
（3）吸收无机盐（或吸收矿质元素）；产生的酒精对细胞的毒害作用
（4）破伤风杆菌为厌氧菌，在有氧条件下，其细胞呼吸受到抑制，从而影响其增殖
解析：（1）酵母菌为兼性厌氧型微生物，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，无氧呼吸生成CO2和C2H5OH（酒精），合成ATP，散失热能。因此，酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的去向有储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中。
（2）为降低水果、蔬菜呼吸作用对有机物的消耗（和保鲜），在对其储存时，要储存在“（零上）低温、低氧、高CO2浓度和保持一定湿度等”条件的环境中，以延长储存时间。离体蛋白质（如猪肉、鱼肉）要在零下低温储存，以抑制微生物繁殖，防止蛋白质腐败变质等。
（3）中耕松土可提高土壤中氧气浓度，促进根细胞有氧呼吸，进而促进植物根系吸收无机盐（或吸收矿质元素），也可抑制根细胞的无氧呼吸，从而避免无氧呼吸产生的酒精对细胞的毒害作用。
（4）破伤风杆菌为厌氧菌，在有氧条件下，其细胞呼吸受到抑制，从而影响其增殖，因此包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或创可贴等敷料，以抑制破伤风杆菌的增殖。