高考生物必修1考点突破：第13讲《从化学能到生物能》

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第13讲 从化学能到生物能
对应训练
1.酵母菌在有氧时能进行有氧呼吸，在无氧时能进行酒精发酵，若酵母菌的代谢过程中产生了CO2，则对该CO2来源的说法不正确的是 ( )
A.可能来自有氧呼吸 B.可能来自无氧呼吸
C.一定来自有氧呼吸 D.可能来自酒精发酵
答案 C
2.酵母菌进行无氧呼吸的反应式：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量，下列对这一过程的理解正确的是 （ ）
A.从反应式可以看出，该反应既不消耗H2O，也不生成H2O，因此酿酒可以在完全干燥的条件下进行
B.进行无氧呼吸消耗1 mol C6H12O6产生酒精的过程中，以热能形式散失的能量大于1 709 kJ
C.将发酵好的面切成小块，上屉蒸熟，做出的馒头松软且有弹性，主要是因为面团中有许多含有CO2的小气泡受热膨胀
D.因为酶的催化作用具有专一性，所以用酵母菌酿酒只能用C6H12O6为原料，而不能用淀粉作原料
答案 C
3.（2008年广东理基，40）下列过程中存在无氧呼吸的是 ( )
A.植物叶片在光下放出O2 B.动物细胞内的糖分解为H2O和CO2
C.酵母细胞不产生酒精的呼吸过程 D.苹果贮藏期间果肉积累酒精
答案 D
4. 将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液（细胞质基质）和沉淀物（含线粒体），把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是 ( )
A.甲试管中最终产物为CO2和H2O B.乙试管中不发生反应
C.丙试管中有大量的ATP产生 D.丙试管中无CO2产生
答案 B
5.（2008年海淀模拟）为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是 （ ）
A.低O2、适当的湿度、零上低温和无乙烯
B.低O2、适当的湿度、零下低温和无乙烯
C.无O2、保持干燥、零上低温和有乙烯
D.无CO2、保持干燥、零下低温和有乙烯
答案 A
6. 如图为水果存放时，空气中的氧气浓度（y）与水果释放出的CO2气体量（x）的关系曲线。根据图示，你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气浓度最合适 ( )
A.① B.② C.③ D.④
答案 B
细胞呼吸的类型及分析
例1（2008年福州质检）下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 （ ）
A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
答案 B
变式训练
有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是 ( )
氧浓度（%） A B c d
产生CO2的量 9mol 12.5 mol 15 mol 30mol
产生酒精的量 9mol 6.5 mol 6 mol 0 mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
答案 D
实验探究细胞呼吸的过程
例2 生物呼吸作用的底物（有机物）种类及含量的差异，会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异，这可用呼吸熵表示：呼吸熵（RQ）=呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收的O2，为了测定种子萌发时的呼吸熵，现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等，并组装成下面的三套装置。
其中甲实验装置设计如下：锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水。整个装置密封，并放置到20℃恒温环境中培养。
（1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是 。
（2）由于发芽小麦种子（已消毒）的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是 。
（3）甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵，由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化。测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值，请将下面主要的方法步骤补充完整：
① ；
②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；
③测出 ；
④再计算出CO2释放量。
（4）若甲装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴移动量）为Y，则呼吸熵计算式为： 。如果呼吸熵小于1时，说明 。据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子 （大、等、小）于小麦种子。
（5）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，必须另设丙装置进行校正。则应对丙装置作相应处理：锥形瓶中加入 ，小烧杯内加入 ，其他处理与实验组完全相同，同时记录相同时间内的读数变化。如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z，则氧气实际消耗量应为 。
答案 （１）增大吸收CO2的能力 （2）氧气 （3）①锥形瓶的小烧杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之 ③相同时间内密闭系统的气体体积净变化量 （4）（X-Y）/X 呼吸底物中含脂肪 小 （5）与实验组等量的死种子 与实验组等量的清水 X+Z
1.(2008年广东文基，71)若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气，与不通氧气相比，酒精的产生量会 ( )
A.增加 B.减少
C.不变 D.先增加后减少
答案 B
2.（2008年上海生物，12）1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m，其中40%用于ADP转化为ATP，若1个高能磷酸键所含能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为 ( )
A.2n/5m B.2m/5n C. n/5m D. m/5n?
答案 B
3.(2008年上海生物，29)下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶
3依次分别存在于 ( )
A.线粒体、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
答案 C
4.(2006年江苏高考，25)下列关于真核细胞呼吸的说法，正确的是 ( )
A.无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C.无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中
D.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中
答案 D
5.(2006年上海卷，30)下图中曲线a表示水稻根部有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量的变化，曲线b表示有氧呼吸释放的CO2量的变化，则表示无氧呼吸释放的CO2量的变化是下图中的 ( )
答案 B
实验中的有效信息——实验装置
样题细研
如图是某同学为了研究酵母菌的无氧呼吸所制作的一个实验装置。开始时在洁净的锥形瓶中装满质量分数为2%的葡萄糖溶液，并在其中加入适量的酵母菌。发酵过程中液体会进入移液管，从移液管的刻度上可以读出进入移液管的液体量,表中是该同学在不同的温度条件下进行实验时所记录的数据（单位：mL）。
第1分钟 第2分钟 第3分钟 第4分钟 第5分钟
4℃ 0 0 0.1 0.2 0.3
10℃ 0.2 1.0 1.9 3.1 4.0
20℃ 0.4 1.3 2.2 3.3 4.5
35℃ 0.7 1.2 2.8 4.4 5.0
55℃ 0 0.1 0.2 0.3 0.4
（1）实验开始时应对葡萄糖溶液做煮沸处理，其目的是 。
（2）该实验中酵母菌无氧呼吸的反应式是 。
（3）表中数据表示酵母菌细胞呼吸产生的 的量，20℃时它产生的平均速率是 mL/min。
（4）最有利于酵母菌发酵的实验温度是 ，在此温度条件下预计在第5分钟到第6分钟之间移液管中增加的液体量比第4分钟到第5分钟之间增加的量 （多或少），可能的原因是 。
答案 （1）除去氧气和灭菌
（2）C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 （3）CO2 0.9
（4）35℃ 少 葡萄糖因消耗而减少
1. （2009年广州高三调研）下面关于细胞呼吸的叙述，正确的是 （ ）
A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C.绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能释放储存的能量
答案 C
2.下列叙述中错误的是 （ ）
A.乳酸菌可将葡萄糖分解成乳酸，属于厌氧型生物
B.蛔虫生活在人体肠道内进行无氧呼吸，属于厌氧型生物
C.水稻根生活在水中，能进行无氧呼吸，水稻属于厌氧型生物
D.酵母菌在缺氧条件下可将葡萄糖分解成酒精，此时酵母菌进行了无氧呼吸
答案 C
3. (2009年盐城模拟)如图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述不正确的是 ( )
A. X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
B.①④过程可以产生［H］，②过程需要消耗［H］
C.①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中
D.①②③④四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气
答案 C
4.土豆在纯空气中储存了一周，然后在纯氮气中储存一周，最后又置于纯空气中储存一周，根据在试验中测定释放的CO2量绘制成图，在第三周产生和释放的CO2可能来自 （ ）
A.乙醇 B.乙醛 C.乳酸 D.［H］
答案 C
5. （2008年连云港模拟）根据不同成分的植物种子在萌发时需氧量不同，下列种子在种植时埋土最浅的是 （ ）
A.花生 B.玉米 C.小麦 D.水稻
答案 A
6. （2009年保定模拟）关于马铃薯细胞呼吸中还原剂［H］的来源和用途的叙述组合中，最准确的是 （ ）
①只来源于葡萄糖 ②只来源于丙酮酸 ③来源于葡萄糖、丙酮酸和水 ④用于生成水 ⑤用于生成酒精 ⑥用于生成乳酸
A.无氧呼吸：①④ B.无氧呼吸：②⑥
C.有氧呼吸：①⑤ D.有氧呼吸：③④
答案 D
7.（2006年上海卷，13）一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少了24 mL，CO2增加了48 mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的 ( )
A.1/3倍 B.1/2倍 C.2倍 D.3倍
答案 D
8.下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是 ( )
A.蛔虫进行无氧呼吸
B.哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸
C.长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物
D.发酵和无氧呼吸并不是同一概念
答案 C
9. 关于在活细胞中1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应，下列叙述错误的是 ( )
A.既可以在原核细胞中进行，也可以在真核细胞中进行
B.既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行
C.既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行
D.既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行
答案 B
10. 如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述正确的是 ( )
A.图中①、②两物质依次是H2O和O2
B.图中（一）、（二）两阶段产生［H］的场所都是线粒体
C.图中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖
D.该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行
答案 A
11.提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是 ( )
A.有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B.线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C.葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D.水是在细胞质基质中生成的
答案 D
12.下列关于新陈代谢的叙述，正确的是 ( )
A.无氧呼吸不产生二氧化碳，而有氧呼吸必须在线粒体中产生二氧化碳
B.运动员在100 m赛跑时，腿部肌肉的能量供应主要来自此时所进行的有氧呼吸
C.植物有氧呼吸的强度晚上比白天强，无氧呼吸的强度白天比晚上强
D.在夏季晴朗的白天，温度适宜的条件下，绿色植物光合速率大于呼吸速率
答案 D
13.有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示。下列叙述中错误的是 （ ）
氧浓度（%） a b c d
产生CO2的量（mol） 9 12.5 15 30
产生酒精的量（mol） 9 6.5 6 0
A.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol B.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
C.氧浓度为c时，有50%的葡萄糖用于酒精发酵 D.a值约为0
答案 C
14. 绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面物质代谢简图表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：
（1）①是在 上进行的，所需要的外界条件是 ，发生的能量变化是 。
（2）③、④、⑤表示 过程。在这一过程中，所需要的外部条件主要有 和 。
（3）上述①~⑤过程中，能产生ATP的过程是 （写代号）。
（4）请分析下列实验，并在横线处填写代号。
将一盆在阳光下正常生长的植物迅速移入暗室，立刻停止的过程是 ，稍后， 过程也随着停止。一段时间后，将这一盆植物迅速移到阳光下，上述两个过程先开始进行的是 。而在这一实验中，始终不会停止的过程是 。
（5）根据实验测定，黄豆种子在萌发时放出的CO2量比消耗的O2量高出4倍，对这一现象的解释是： 。
答案 （1）叶绿体的类囊体薄膜 一定强度的光照 光能转变为（活跃的）化学能
（2）有氧呼吸 氧气 适宜的温度
（3）①③④⑤
（4）① ② ① ③④⑤
（5）黄豆种子在萌发时，除了进行有氧呼吸外，还进行旺盛的无氧呼吸，在无氧呼吸过程中放出大量CO2
15.下图表示某种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，请据图回答：
（1）图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 。
（2） 点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是 。
（3）在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
（4）若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比 （填“一样多”或“更多”或“更少”），有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 倍。
（5）在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是 。你认为氧浓度应调节到 点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由： 。
答案 （1）氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制
（2）P 氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量
（3）所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在X轴上的投影点。如图（虚线）所示：
（4）一样多 1/3
（5）降低呼吸强度，减少有机物的消耗 R 此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗较少
16.将水稻幼苗培养在不同氧气浓度的黑暗环境中，分别测得其无氧呼吸释放的二氧化碳量与有氧呼吸消耗的氧气量，结果如图所示。
（1）请在图中添加水稻释放的二氧化碳总量曲线。
（2）请写出水稻无氧呼吸的反应式： 。
（3）水稻在秧苗期通气组织还未建立，对氧的反应敏感，若长时间被水淹没，易发生烂秧现象，导致烂秧的主要原因是 产物大量积累造成的。
（4）高等动物和人在某些情况下，由于组织缺氧，它们所需要的能量可以通过无氧呼吸来补充，其无氧呼吸的产物是 。
答案 （1）见图 （2）C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 （3）无氧呼吸 （4）乳酸
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