高考生物一轮复习专题作业7：细胞呼吸（含解析））

高考生物一轮复习专题作业
第7讲　细胞呼吸
A组　基础题组
题组一　细胞呼吸
1.(2018北京海淀十一学校月考)下列有关动物呼吸作用的叙述,正确的是(　　)
A.高等哺乳动物细胞有氧呼吸和无氧呼吸都有气体放出
B.呼吸作用的中间产生丙酮酸可以透过线粒体双层膜
C.人体肌肉细胞在剧烈运动时只进行无氧呼吸过程
D.与温暖环境相比,变温动物在寒冷时呼吸产热更多
答案　B　哺乳动物无氧呼吸产生乳酸,不会产生气体,A错误;呼吸作用产生的丙酮酸可以通过线粒体的双层膜进入线粒体,参与有氧呼吸的第二、三阶段,B正确;人体剧烈运动时肌肉细胞既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,C错误;寒冷时变温动物体温降低,细胞代谢减弱,产热减少,D错误。
2.玉米种子在萌发成幼苗的过程中,不可能发生的是(　　)
A.始终进行呼吸作用 B.有机物总量持续减少
C.营养物质被胚吸收 D.有机物的种类会发生变化
答案　B　玉米种子在萌发成幼苗的过程中,因细胞一直保持活性,所以始终进行呼吸作用,A项正确;在幼叶长出之前,呼吸作用不断消耗有机物而导致有机物总量持续减少,但在幼叶长出之后,由于幼苗光合作用能够制造有机物,所以有机物总量会增加,B项错误;种子在萌发的初期,胚乳中所贮藏的营养物质被胚吸收,C项正确;呼吸作用将有机物分解会导致有机物的种类发生变化,D项正确。
3.取4支试管置于适合的温度且黑暗的条件下,经过一定时间后能产生ATP的是(　　)
答案　D　葡萄糖分解成丙酮酸产生ATP的过程发生在细胞质基质内,不在线粒体内,A错误;二氧化碳参与光合作用的暗反应,需消耗光反应产生的ATP,B错误;多肽在内质网上加工的过程不产生ATP,C错误;丙酮酸在仅细胞膜破裂的真核细胞中,进入线粒体内继续被氧化分解,产生ATP,D正确。
4.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入a、b、c、d四种抑制剂,下列说法正确的是(　　)
A.若a能抑制丙酮酸分解,则使丙酮酸的消耗增加
B.若b能抑制葡萄糖分解,则使丙酮酸增加
C.若c能抑制ATP的形成,则使ADP的消耗增加
D.若d能抑制[H]被氧化成水,则使O2的消耗减少
答案　D　若a能抑制丙酮酸分解,则造成丙酮酸积累,A错误;丙酮酸是糖酵解的产物,若b能抑制葡萄糖分解,则糖酵解的产物丙酮酸的量减少,B错误;ATP的形成需要消耗ADP,若c能抑制ATP的形成,则ATP的生产量减少,消耗的ADP减少,C错误;氧气与[H]结合生成水,水的生产需要消耗氧气,若d能抑制[H]被氧化成水,则水的产生量减少,消耗的氧气量减少,D正确。
题组二　探究酵母菌的呼吸方式
5.葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(　　)
A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化
答案　D　酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,在无氧呼吸的第一阶段生成ATP,A错误。无氧呼吸在酵母菌的细胞质基质中进行,B错误。ADP转化成ATP需要能量的输入和ATP合成酶的催化,C错误、D正确。
6.为研究酵母菌在不同情况下细胞呼吸释放的热量,某同学设计了下面的实验。在装置甲和装置乙中都加入等量的活性酵母菌和煮沸并冷却的葡萄糖溶液后,将两装置置于25 ℃的环境中进行(如图所示)实验,则装置甲、乙中温度计的读数最可能是表中的(　　)
　　
选项
装置甲
装置乙
A
24 ℃
23 ℃
B
27 ℃
25 ℃
C
26 ℃
28 ℃
D
28 ℃
26 ℃
　　　　
答案　D　根据题干信息和图示可知,装置甲中模拟的是有氧条件,装置乙中模拟的是无氧条件。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都释放能量,且有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸释放的能量多,因此装置甲、乙中温度计读数都升高,且装置甲中温度计的读数高于装置乙的读数,D正确。
7.(2018天津理综)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
答案　C　本题主要考查酵母菌呼吸方式的相关知识。由题图可知,t1→t2,培养液中O2的下降速率变慢,说明O2的消耗速率降低,有氧呼吸速率不断下降,A正确;t1→t3,酵母菌产生CO2速率基本不变,此时间段内,有氧呼吸强度逐渐减弱,无氧呼吸强度逐渐增强,所以在单位时间内要产生等量CO2,无氧呼吸需消耗更多的葡萄糖,B正确;由题干信息可知,酵母菌在最适温度下培养,若降低10 ℃培养,则会引起酶的活性降低,从而引起酵母菌有氧呼吸速率变慢,致使培养液中O2相对含量达到稳定所需时间延长,C错误;因为实验后的培养液滤液中含有酵母菌呼吸产生的酒精,所以滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色。
题组三　细胞呼吸的影响因素及其在生产实践中的应用
8.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(　　)
选项
应用
措施
目的
A
种子贮存
晒干
降低自由水含量,降低细胞呼吸
B
乳酸菌制作酸奶
密封
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
零下低温
降低酶的活性,降低细胞呼吸
D
栽种庄稼
疏松土壤
促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离子
答案　C　种子的贮存,必须降低自由水含量,使种子处于风干状态,从而使细胞呼吸减弱,以减少有机物的消耗,A正确;乳酸菌是严格厌氧的微生物,所以整个发酵过程要严格密封,以加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵,B正确;水果保鲜既要保持水分,又要降低酶的活性,从而减少通过呼吸作用消耗的有机物,因此水果保鲜需低温贮藏,但不是零下低温,因为零下低温会导致细胞受损,C错误;植物根对矿质元素的吸收是一个主动运输的过程,需要载体蛋白的协助和消耗能量,栽种庄稼时,疏松土壤,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸,从而为根吸收矿质离子提供更多的能量,D正确。
9.某豆科植物种子吸水萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如下图所示。有关叙述正确的是(　　)
A.在12~24 h期间,植物细胞只进行无氧呼吸
B.在12~24 h期间,细胞的结合水含量不断增加
C.在12~48 h期间,萌发种子的有机物总量不变
D.胚根长出后,萌发种子细胞的线粒体功能加强
答案　D　在12~24 h期间,有氧气消耗,且CO2的产生速率远大于O2的消耗速率,说明植物细胞此时的呼吸方式主要是无氧呼吸,但也进行有氧呼吸,A错误;种子萌发过程中,结合水部分转化为自由水,故在12~24 h期间,细胞的结合水含量不断降低,B错误;种子萌发过程中,不断进行呼吸作用消耗有机物,故在12~48 h期间,萌发种子的有机物总量不断减少,C错误;由图可知,胚根长出后,O2的消耗速率不断增加,故萌发种子细胞的线粒体功能不断加强,D正确。
10.提倡有氧运动的原因之一是避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法正确的是(　　)
A.ab段为有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段为无氧呼吸
B.运动强度大于c后,肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失,其余储存在ATP中
D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
答案　D　无氧呼吸的产物是乳酸,ab段有乳酸产生,说明此时肌肉细胞进行了无氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸,cd段随着运动强度增大,有氧呼吸速率相对稳定,无氧呼吸速率加强,A错误;肌肉细胞无氧呼吸不产生二氧化碳,故运动强度大于c后,CO2的产生量依然等于O2的消耗量,B错误;无氧呼吸使有机物中的能量除以热能的形式散失后,大部分存留在乳酸中,小部分储存在ATP中,C错误;若运动强度长时间超过c,会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力,D正确。
B组　提升题组
一、选择题
1.(2018北京八中期中)研究人员选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组,其中训练组每天进行运动训练(持续不断驱赶斑马鱼游动),对照组不进行。训练一段时间后,分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量,结果如下图。下列叙述正确的是(　　)
A.乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的
B.静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质生成
C.运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例
D.运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度
答案　C　乳酸是由葡萄糖在细胞质基质中转化形成的,A错误;静止时斑马鱼所需ATP主要由有氧呼吸提供,线粒体是有氧呼吸的主要场所,B错误;训练组运动后乳酸含量较对照组运动后乳酸含量低,说明运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例,C正确;训练组静止时乳酸含量与对照组相同,说明运动训练不影响斑马鱼静止时的无氧呼吸强度,D错误。
2.高原鼠兔对高原低氧环境有很强的适应性。高原鼠兔细胞中部分糖代谢途径如图所示,骨骼肌和肝细胞中相关指标的数据如表所示。下列说法正确的是(　　)
LDH相
对表达量
PC相对
表达量
乳酸含量
(mmol/L)
骨骼肌细胞
0.64
-
0.9
肝细胞
0.87
0.75
1.45
A.高原鼠兔骨骼肌消耗的能量来自丙酮酸生成乳酸的过程
B.肝细胞LDH相对表达量增加有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原
C.低氧环境中高原鼠兔不进行有氧呼吸说明细胞中缺少线粒体
D.高原鼠兔血清中PC含量异常增高的原因是骨骼肌细胞受损
答案　B　高原鼠兔骨骼肌消耗的能量来自葡萄糖生成丙酮酸的过程,而丙酮酸生成乳酸的过程无能量释放,A错误;肝细胞中LDH相对表达量高于骨骼肌细胞,肝细胞LDH相对表达量的增加,有助于乳酸转化为丙酮酸,进而转化为葡萄糖和糖原,B正确;低氧环境中的高原鼠兔也能进行有氧呼吸,C错误;高原鼠兔肝细胞中的PC相对表达量高,骨骼肌细胞中没有PC表达,据此推测:血清中PC含量异常增高的原因是肝细胞受损,D错误。
3.(2019北京广渠门中学月考)如图为研究温度对酵母菌酒精发酵的影响所制作的装置。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。实验记录小液滴移动的距离,数据如下表所示(单位:cm)。根据表中数据判断,下列说法错误的是(　　)
时间
/min
5 ℃
10 ℃
20 ℃
35 ℃
55 ℃
1
0
0.2
0.4
0.7
0
2
0
1.0
1.3
1.6
0.1
3
0.1
1.9
2.2
2.8
0.2
4
0.2
3.1
3.3
4.4
0.3
5
0.3
4.0
4.4
4.4
0.4
A.实验开始时应对葡萄糖溶液做煮沸处理
B.随着温度的升高,酵母菌的发酵作用增强
C.三角瓶内的葡萄糖完全被酵母菌利用至少需要大约4分钟
D.酵母菌无氧呼吸产生CO2,增大了三角瓶中气体压力,小液滴向左移动
答案　B　实验开始前应对葡萄糖溶液做煮沸处理,目的是消灭杂菌,防止其他微生物的呼吸影响实验结果,A正确;温度影响酶的活性,温度过高酶活性降低,酵母菌的发酵作用会降低,B错误;分析图表,35 ℃时4分钟后小液滴移动距离不再变化,说明此时三角瓶内的葡萄糖被分解完了,C正确;酵母菌无氧呼吸产生CO2,使瓶内气体压力增大,小液滴会左移,D正确。
4.(2019北京朝阳上学期期中)下图所示为H随化合物在生物体内代谢转移的过程,下列分析合理的是(　　)
A.①过程发生在核糖体上,水中的H只来自—NH2
B.在缺氧的情况下,③过程中不会发生脱氢反应
C.M物质应该是丙酮酸,④过程不会发生在线粒体中
D.在氧气充足的情况下,②、③过程发生在线粒体中
答案　C　分析图形可知,①过程为氨基酸脱水缩合,发生在核糖体上,水中的H来自—NH2和—COOH,A错误;③过程为细胞呼吸第一阶段,在缺氧的情况下,也会发生脱氢反应,B错误;M物质是丙酮酸,④过程是无氧呼吸第二阶段,发生在细胞质基质中,C正确;②过程是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体中,③过程发生在细胞质基质中,D错误。
二、非选择题
5.(2019北京朝阳上学期期中)如图为有氧呼吸的部分过程示意图。
(1)图示为有氧呼吸过程的第　　　阶段,通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用,　　　(填“增大”“减少”)该细胞器的　　　　　 两侧氢离子浓度差,形成电位差得以合成ATP。?
(2)UCP是分布在②上的载体蛋白,UCP基因在酵母菌中过量表达,可降低酵母菌的②内外电位差,表明UCP运输的物质及方向是　　　　　,从而使生成ATP的效率　　　,能量以热能形式释放。?
(3)肥胖抵抗即吃高脂肪食物而不发生肥胖的现象。科研人员筛选出高脂饮食肥胖大鼠、高脂饮食肥胖抵抗大鼠,探究不同饲料饲喂后,检测大鼠UCP基因的mRNA表达量变化(以峰面积表示表达量;UCP1基因主要在褐色脂肪组织中表达,UCP2基因主要在白色脂肪组织中表达,UCP3基因主要在骨骼肌中表达),结果如下图所示。
①据图可知,高脂饮食肥胖组与基础饮食组相比,高脂饮食肥胖组UCP1~3基因的表达情况是　　　　　　　　　　　　　。?
②由实验结果可知,高能量摄入的条件下,高脂饮食肥胖抵抗组大鼠UCP基因的表达量　　　　　。基于酵母菌中UCP的作用及以上以大鼠为实验材料的研究结果推测,高脂饮食肥胖抵抗组大鼠在高能量摄入的条件下,未出现肥胖现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)以上推测许进一步研究大鼠UCP基因与肥胖抵抗的关系。请提出欲研究的课题:　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案　(1)三　增大　②(或内膜)　(2)将H+从膜间隙运回线粒体基质　降低
(3)①UCP1基因表达量基本不变,UCP2和UCP3基因的表达量均降低　②提高　UCP基因的表达量高,能量以热能形式释放比例增加(ATP生成效率降低),同时增加机体能量消耗
(4)探究提高或降低UCP基因的表达,对大鼠肥胖抵抗能力的影响(合理即可)
解析　(1)分析图示,该过程消耗O2、NADH,所以属于有氧呼吸的第三阶段。通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用可将H+从线粒体基质运进线粒体膜间隙,从而增大线粒体内膜两侧氢离子浓度差。(2)依题意,UCP基因表达过量可以降低内膜内外电位差,判断UCP可将H+从膜间隙运回线粒体基质,从而使ATP的生成效率降低。(3)分析图示,UCP1基因表达量基本不变,UCP2和UCP3基因的表达量均降低。分析图示,高能量摄入条件下,高脂饮食肥胖抵抗组大鼠UCP基因的表达量增加,使能量以热能形式释放比例增加,而ATP的生成效率降低,机体能量消耗增加,所以未出现肥胖。(4)进一步的研究课题可以是提高或降低UCP基因的表达,对大鼠肥胖抵抗能力的影响等。