3.3细胞呼吸——能量的转化和利用 同步练习(含解析)-2024-2025学年高一上学期生物学苏教版(2019)必修一

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名称 3.3细胞呼吸——能量的转化和利用 同步练习(含解析)-2024-2025学年高一上学期生物学苏教版(2019)必修一
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-12-07 18:24:51

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文档简介

3.3细胞呼吸——能量的转化和利用
一、单选题
1.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,不在第二阶段产生的物质是( )
A.还原氢 B.水 C.CO2 D.三磷酸腺苷
2.慢跑是一种健康的有氧运动,在细胞有氧呼吸过程中,氧最终参与形成了(  )
A.二氧化碳 B.水 C.ATP D.丙酮酸
3.下图是中性粒细胞吞噬和消化细菌的示意图,相关叙述正确的是( )

A.结构①是线粒体,彻底氧化分解葡萄糖为该细胞供能
B.结构③是细胞膜,具有一定的流动性,参与残渣的排出
C.结构④是高尔基体,参与⑤中水解酶的合成、加工和运输
D.结构①②③④⑤构成细胞的生物膜系统
4.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸各产生6mol二氧化碳,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比为(  )
A.2∶3 B.1∶3 C.3∶1 D.3∶2
5.桑树为桑科落叶乔木,其果实桑葚味甜汁多。下列相关叙述,正确的是( )
A.桑树根尖细胞有丝分裂与中心体有关
B.桑树叶肉细胞的线粒体内膜上含有分解葡萄糖的酶
C.桑葚果实的颜色与叶绿体中色素的种类和含量有关
D.桑树组织细胞的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构
6.在细胞质中,除了细胞器外,还有呈胶质状态的细胞质基质。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞质基质中含有与细胞呼吸有关的酶
B.中心体常见于动物和某些低等植物的细胞
C.液泡内有细胞液,可调节植物细胞内的环境
D.溶酶体只能对侵入人体细胞的病毒或病菌起作用
7.研究发现,汞离子对植物的细胞膜、线粒体的嵴和叶绿体的类囊体都有破坏作用。植物受汞污染后( )
A.有氧呼吸第二阶段所受的影响大于第三阶段
B.有氧呼吸第三阶段减弱,第一、第二阶段不受影响
C.叶肉细胞的光反应速率下降,导致暗反应速率下降
D.根尖细胞吸收无机盐的能力下降,吸水能力不受影响
8.如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图,下列相关说法正确的是( )

A.酵母菌是一种兼性厌氧的单细胞细菌
B.将图中NaOH溶液换成饱和NaHCO3溶液可达到相同目的
C.若想检验是否有酒精生成,可向甲、乙两瓶中加入重铬酸钾溶液鉴定
D.一段时间后,A瓶中酵母菌数量可能大于B瓶
9.细胞呼吸是细胞内的有机物氧化分解、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。在缺氧条件下,细胞中的丙酮酸可通过乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的作用,分别生成乙醇和乳酸(如图)。下列有关细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸,是因为细胞内含有乙醇脱氢酶
B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,缺氧条件下在细胞质基质中被消耗
C.消耗一分子葡萄糖酒精发酵比乳酸发酵多释放一分子二氧化碳,故可产生较多ATP
D.细胞呼吸中产生的丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
10.下图是某生命活动的模型,有关叙述正确的是(  )
A.若A代表线粒体,a代表葡萄糖,则b、c可分别代表CO2和H2O
B.若A代表叶绿体基质,a代表光照,则b、 c可分别代表[H]和ATP
C.若A代表T淋巴细胞,a代表抗原刺激,则b、c分别代表效应T细胞和记忆细胞
D.若A代表某营养级同化量,a代表该营养级的摄入量,则b、c可分别代表粪便量和下一营养级摄入量
二、多选题
11.如图为某运动员剧烈运动时,肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。下列说法正确的是( )
A.由图可知,肌肉收缩最初的能量来自于细胞中的存量ATP,该物质的产生部位有线粒体和细胞质基质
B.图中曲线B代表的细胞呼吸类型是无氧呼吸,其可在较短时间内提供能量,但不可持续高效的提供能量
C.足球运动员为提高运动能力,通常进行3到4周的高原训练,这种训练方式主要提高C(有氧呼吸)的能力,原因是低氧环境可刺激机体产生更多的红细胞
D.据图判断百米冲刺时主要依赖无氧呼吸供能,而进行中长跑运动主要依赖有氧呼吸供能
12.科学家在实验室中发现一种叫RSTWS的物质可破坏细胞器的膜结构,尤其对线粒体内膜和类囊体薄膜更为明显若用RSTWS处理高等植物的叶肉细胞,则下列说法错误的是( )
A.处理后的该细胞有氧呼吸第一阶段减弱,导致第二、三阶段减弱
B.线粒体和叶绿体增大膜面积的方式相同
C.与处理之前相比,光照条件下处理后的叶肉细胞中ATP/ADP的值变小
D.与处理之前相比,光照条件下处理后叶肉细胞中C3/C5的值变小
13.霉变食物中的椰酵假单胞杆菌会分泌毒性极强的米酵菌酸,该物质即使120℃加热1小时也不能破坏其毒性。米酵菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶(ANT)的活性,导致线粒体与细胞质基质间无法完成ATP/ADP交换,进而引发人体中毒。细胞接收凋亡信号时,ANT还参与将线粒体内膜上的细胞色素c转移到细胞质基质中,从而引起细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.米酵菌酸是一种分泌蛋白
B.ANT只可将线粒体中的ATP转运到细胞质基质中
C.米酵菌酸中毒后,会引起细胞供能不足
D.细胞色素c可能参与有氧呼吸第三阶段的反应
14.秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,利用纤维素水解液(含5%葡萄糖)可培养酵母菌。某兴趣小组探究酵母菌细胞呼吸方式的装置如图所示,下列叙述正确的是( )

A.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生丙酮酸
B.若a装置液滴不移动,b装置液滴右移,说明酵母菌仅进行无氧呼吸
C.装置a和装置e中的NaOH溶液的作用是吸收CO2
D.根据是否产生CO2能判断细胞呼吸方式
三、非选择题
15.生命活动离不开水。下图表示高等植物细胞代谢的部分过程,其中数字序号表示相关场所。请回答下列问题:
H2ONADPH(CH2O)[H]H2O
(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为 ;该过程离不开水、能量和 等,后者作用需要温和的条件。
(2)图中①是 ,除图示产物外,该处的产物还有 (答2种)等。
(3)水在细胞代谢中,既是反应物又是产物。图示生理过程中,除了水,既是反应物又是产物的物质还有 (答2种)等。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B B D D C D C C
题号 11 12 13 14
答案 ABCD ABD CD ABC
1.B
【分析】有氧呼吸的过程:第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,产生少量[H],并释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放少量能量;第三阶段是上述两个阶段产生的[H],经过一系列化学反应,与氧结合形成水,同时释放大量能量。
【详解】根据有氧呼吸的过程可知,第二阶段是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],同时能生成少量ATP(三磷酸腺苷),而水是在有氧呼吸第三阶段产生,因此B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.B
【分析】有氧呼吸包括三个阶段,第一阶段:葡萄糖被分解为丙酮酸和[H],同时释放少量能量;第二阶段:丙酮酸和水氧化分解为CO2和[H],同时释放少量能量;第三阶段:[H]和氧气反应生成水,同时释放大量能量。
【详解】在有氧呼吸过程中,氧气参与有氧呼吸的第三阶段,即[H]与氧气反应生成水,B正确,ACD错误。
故选B。
3.B
【分析】据图可知,①为线粒体,②为内质网,③为细胞膜,④为高尔基体,⑤为溶酶体。
【详解】A、结构①是线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,但线粒体不能直接分解葡萄糖,只能利用细胞质基质分解葡萄糖后的产物丙酮酸,A错误;
B、结构③为细胞膜,可通过胞吐方式排出残渣,体现其具有一定的流动性,B正确;
C、结构⑤是溶酶体,其中含有多种水解酶,结构④是高尔基体,高尔基体不能合成水解酶,水解酶是由核糖体合成的,C错误;
D、细胞的生物膜系统包括细胞膜、核膜和各种细胞器膜等,结构①线粒体、②内质网、④高尔基体、⑤溶酶体都是具膜细胞器,③为细胞膜,均属于细胞的生物膜系统,但仅有五者不能构成生物膜系统,D错误。
故选B。
4.B
【分析】酵母菌有氧呼吸的反应式是:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量,酵母菌无氧呼吸的反应式是:C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】有氧呼吸消耗1摩尔葡萄糖,产生6摩尔CO2,而无氧呼吸消耗1摩尔葡萄糖,产生2摩尔CO2,酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸各产生6mol二氧化碳,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比为1∶3,B正确,ACD错误。
故选B。
5.D
【分析】1、中心体是动物和低等植物特有的细胞器,与有丝分裂有关。
2、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质,第二阶段在线粒体基质,第三阶段在线粒体内膜。
3、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构。
【详解】A、桑树是高等植物,其细胞中不含中心体,A错误;
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所,葡萄糖分解发生在细胞质基质中,线粒体内膜上不含分解葡萄糖的酶,B错误。
C、果实的颜色与液泡含有花青素等色素有关,C错误。
D、细胞骨架是蛋白质纤维组成的网架结构,D正确。
故选D。
6.D
【分析】中心体的功能是与细胞的有丝分裂有关;液泡内含有细胞液,可以调节植物细胞内的环境; 溶酶体是 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
【详解】A、细胞质基质中可以进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸,故含有与细胞呼吸有关的酶,A正确;
B、中心体存在于动物和某些低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关,B正确;
C、液泡内含有细胞液,可以调节植物细胞内的环境,也可保持植物细胞的坚挺,C正确;
D、溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,也能吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌,D错误。
故选D。
7.C
【解析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段是糖酵解过程,发生在细胞中基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,即柠檬酸循环,发生在线粒体基质中,第三阶段是前两个阶段产生的还原氢与氧气反应生成水,发生在线粒体内膜上。光合作用包括光反应和暗反应,其中光反应场所在类囊体膜,暗反应场所在叶绿体基质中。
【详解】A、根据题意可知,汞离子破坏线粒体的嵴,因此会影响有氧呼吸第三阶段的电子传递链,从而导致柠檬酸循环减弱,A错误;
B、需氧呼吸中电子传递链减弱,糖酵解也将减弱,B错误;
C、汞能破坏类囊体,而类囊体是植物光合作用光反应的场所,所以汞污染后光反应速率下降,使光反应为暗反应提供[H]和ATP减少,导致暗反应速率下降,C正确;
D、汞污染后,根尖细胞呼吸作用减弱,使其吸收无机盐的能力下降,吸水的能力也下降,D错误。
故选C。
8.D
【分析】酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
【详解】A、酵母菌属于兼性厌氧型的单细胞真核生物,A错误;
B、添加质量分数为10%的NaOH溶液的目的是除去空气中的二氧化碳,将NaOH溶液换成饱和NaHCO3溶液不能达到相同目的,B错误;
C、甲瓶所在装置进行的是有氧呼吸,有氧呼吸不会产生酒精,故不能向甲瓶中加入重铬酸钾溶液鉴定,C错误;
D、酵母菌是兼性厌氧生物,在有氧条件下可大量繁殖,故一段时间后,A瓶(有氧呼吸)中酵母菌数量可能大于B瓶(无氧呼吸),D正确。
故选D。
9.C
【分析】无氧呼吸发生在细胞质基质,能将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳或乳酸。
【详解】A、据图可知,丙酮酸形成乙醇需要乙醇脱氢酶,酵母菌在缺氧条件下以酒精发酵的形式进行无氧呼吸,是因为细胞内含有乙醇脱氢酶,A正确;
B、图中NADH为还原型辅酶Ⅰ,无氧呼吸的场所是细胞质基质,NADH的消耗发生在细胞质基质中,B正确;
C、酒精发酵和乳酸发酵都只产生少量的ATP,酒精发酵消耗1分子葡萄糖将产生2分子二氧化碳,而乳酸发酵不产生二氧化碳,C错误;
D、细胞呼吸中产生的丙酮酸可转化为甘油﹑氨基酸等非糖物质,D正确。
故选C。
10.C
【分析】1、光反应阶段(类囊体膜上):
(1) 水的光解2H2O→4[H]+O2
(2)ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP
2、体液免疫过程为:
(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,T细胞分泌淋巴因子,促进B细胞增殖分化﹔
(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;
(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
3、细胞免疫过程为:
(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞﹔
(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞;
(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应。
4、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。无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第―阶段和有氧呼吸的第—阶段相同。
【详解】A、线粒体能进行有氧呼吸的第二、第三阶段,分解的底物是丙酮酸,若A代表线粒体,a代丙酮酸,则b、c代表水和二氧化碳,A错误;
B、光反应的场所是叶绿体类囊体,故若a代表光,A代表叶绿体类囊体膜,则b、c可分别代表光反应产生的[H]和ATP,B错误;
C、若A代表的淋巴细胞是T淋巴细胞,T淋巴细胞识别抗原,并增殖分化形成效应T细胞和记忆细胞,C正确;
D、若A代表某营养级同化的能量,a代表摄入的食物,则b、c可分别代表被呼吸作用消耗的能量和生长、发育和繁殖的能量;D错误。
故选C。
11.ABCD
【分析】细胞呼吸类型包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是细胞或微生物在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。无氧呼吸根据参与酶的不同可分为酒精发酵和乳酸发酵,人体进行的无氧呼吸类型是乳酸发觉。
【详解】A、肌肉收缩最初的能量应来自于细胞中的存量ATP直接水解提供能量,人体细胞中ATP的产生部位有细胞质基质和线粒体,A正确;
B、根据分析,曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量,是在呼吸的第一阶段产生的能量,但随着运动时间的延长无法持续提供能量,说明这不是人体主要的呼吸类型,应是无氧呼吸,B正确;
C、运动员为提高运动能力,进行的高原训练,为的是提高血液中红细胞的含量,从而提高血液的运氧能力,使机体的有氧呼吸功能增加,有助于提高运动员的运动能力,C正确;
D、百米冲刺时需要即时的能量供应,主要依赖无氧呼吸供能,而进行中长跑运动主要依赖有氧呼吸供能,D正确;
故选ABCD。
12.ABD
【分析】叶绿体中类囊体薄膜上的光合色素吸收的光能,有两方面用途:一是将水分解成氧和[H],氧直接以分子的形式释放出去,[H]则被传递到叶绿体内的基质中,作为活泼的还原剂,参与到暗反应阶段的化学反应中去;二是在有关酶的催化作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP。这样,光能就转变为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与光合作用暗反应阶段C3的还原。
【详解】A、有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质,加入的RSTWS物质主要破坏膜结构,故不影响有氧呼吸第一阶段,A 错误;
B、线粒体扩大膜面积的方式是内膜向内折叠成嵴,叶绿体扩大膜面积的方式是通过类囊体堆叠成基粒,B错误;
C、由于用RSTWS处理后破坏了类囊体薄膜,光反应受到抑制,ATP和[H]的产生量会减少,故ATP/ADP的值减小,C正确;
D、结合C选项可知:ATP和[H]的产生量会减少,进而影响暗反应C3的还原,而CO2的固定继续进行,则光照条件下该叶肉细胞中C3含量上升,C5含量减少故,C3/C5的值增大,D错误。
故选ABD。
13.CD
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H] 并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、米酵菌酸是酸,而蛋白质是由氨基酸合成的大分子,且高温会失活,因此米酵菌酸不是蛋白质,A错误;
B、根据题意,ANT与线粒体和细胞质基质间ATP/ADP交换有关,不仅是转运ATP,B错误;
C、米酵菌酸中毒后,线粒体与细胞质基质间无法完成ATP/ADP交换,ATP无法及时从线粒体转运至细胞质基质,而线粒体合成ATP的原料ADP也无法及时从细胞质基质转运至线粒体,从而引起细胞供能不足,C正确;
D、根据题意,细胞色素c位于线粒体内膜上,有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,因此细胞色素c可能参与有氧呼吸第三阶段的反应,D正确。
故选CD。
14.ABC
【分析】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。
【详解】AD、酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型,既可以进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,也可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,但在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都可以将葡萄糖分解产生丙酮酸,故酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生丙酮酸,但不能根据是否产生CO2能判断细胞呼吸方式,A正确,D错误;
B、a装置小烧杯内的液体是NaOH溶液,用于吸收细胞呼吸产生的CO2,a装置内液滴不移动,说明酵母菌的呼吸不消耗锥形瓶中的氧气;b装置内小烧杯内的液体是清水,由于有氧呼吸过程中氧气的消耗量等于CO2的产生量,故液滴的移动距离反映了细胞呼吸过程中CO2的释放量与O2消耗量的差值,结合a装置,可说明酵母菌仅进行无氧呼吸,B正确;
C、不管是a装置,还是e装置,NaOH溶液的作用均是吸收CO2,C正确。
故选ABC。
15.(1) 细胞代谢 酶
(2) 类囊体薄膜 ATP和O2
(3)(CH2O)(或葡萄糖)、CO2和O2、NADPH、ATP等
【分析】分析图所示过程可知:①是光反应的场所类囊体薄膜,②是暗反应的场所叶绿体基质,③是有氧呼吸第一阶段和第二阶段的场所细胞质基质和线粒体基质,④是有氧呼吸第三阶段的场所线粒体内膜。
【详解】(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢;机体条件温和,细胞代谢需要酶的催化,细胞代谢过程离不开水、能量和酶等;酶的作用需要温和的条件。
(2)图中①是光反应场所为类囊体薄膜,②是暗反应场所是叶绿体基质,③可表示有氧呼吸第一阶段的场所细胞质基质和第二阶段的场所线粒体基质,④是有氧呼吸第三阶段的场所即线粒体内膜。类囊体中发生的反应有水的光解和ATP的合成等,产物有NADPH、O2、ATP等。
(3)在有氧呼吸过程中,反应物主要有水、(CH2O)和O2,产物主要有CO2和水,而光合作用过程中,反应物主要有水、CO2、产物主要有O2和(CH2O);图示生理过程中,除了水,既是反应物又是产物的物质还有(CH2O)、CO2和O2、NADPH、ATP等。