高三生物新题专项汇编:考点04 呼吸作用(解析版)

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名称 高三生物新题专项汇编:考点04 呼吸作用(解析版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2021-05-11 08:54:03

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高三生物新题专项汇编(1)
考点04 呼吸作用
1.(2020·黑龙江道里哈尔滨三中高三开学考试)处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞,分解葡萄糖过程中消耗的O2与产生的CO2的体积比分别为( )
A.等于1,等于0 B.等于1,小于
C.等于1,等于1 D.小于1,大于1
【答案】C
平静状态人体进行有氧呼吸,有氧呼吸吸收氧气的量与释放二氧化碳的量相等;剧烈运动时即进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,人体无氧呼吸的产物是乳酸,不产生二氧化碳,因此剧烈运动时,人体细胞呼吸产生的二氧化碳只来自有氧呼吸,吸收氧气与释放二氧化碳的量相等。
骨骼肌细胞进行无氧呼吸时,既不消耗O2,也不产生CO2;骨骼肌细胞进行有氧呼吸时,每分解1mol的葡萄糖就会消耗6molO2,同时产生6molCO2。可见,处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞分解葡萄糖的过程中,产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量的比值均等于1,综上所述,C正确,A、B、D错误。
故选C。
2.(2020·四川武侯成都七中高三开学考试)溴麝香草酚蓝(BTB)是一种酸碱指示剂,变色范围为pH值6.0~7.6,酸性呈黄色,碱性呈蓝色。在BTB溶液中缓慢通入CO2,可逐渐发生以下颜色变化:蓝色→绿色→黄色。某兴趣小组设计了如下实验装置,探究绿豆种子的细胞呼吸方式。下列叙述错误的是( )

A.甲瓶中加入氢氧化钠以除去空气中的CO2
B.乙、丙瓶中共有的代谢产物一定有丙酮酸
C.丙瓶中葡萄糖分解后能量大多释放并转化为热能
D.试管1中的BTB溶液变为黄色所需时间比试管2短
【答案】C
根据图示可以观察出本题主要考察了绿豆种子的有氧呼吸和无氧呼吸方式,乙瓶左侧联通接气泵和氢氧化钠溶液,则甲、乙构成了有氧装置,丙用橡胶塞密封,构成了无氧装置。
A、空气导入乙瓶前先经过氢氧化钠,目的是除去空气中的二氧化碳,防止对实验结果的影响,A正确;
B、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生代谢产物丙酮酸,B正确;
C、丙瓶进行无氧呼吸,葡萄糖中的能量大多储存在有机物中,释放的能量占少部分,C错误;
D、有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸多,因此试管1中的BTB溶液变为黄色所需时间比试管2短,D正确;
故选C。
3.(2020·山东章丘四中高三开学考试)某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸,实验设计如图甲、乙。关闭活栓后,U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点,实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法不正确的是( )
A.甲组右管液面变化,表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量
B.乙组右管液面变化,表示的是微生物呼吸时CO2释放量和O2消耗量之间的差值
C.甲组右管液面不变,乙组不变,说明微生物可能是进行了乳酸发酵
D.甲组右管液面升高,乙组不变,说明微生物既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵
【答案】D
甲组装置的NaOH吸收CO2,因此甲组右试管的液面变化是由于瓶内氧气体积的变化所导致的。乙组装置的蒸馏水既不吸收CO2,也不吸收氧气,因此乙组右试管的液面变化是由氧气消耗量与二氧化碳释放量之差导致的。
A、甲组烧杯中的氢氧化钠能吸收呼吸作用释放的二氧化碳,所以甲组右管液面变化,表示的是微生物有氧呼吸O2的消耗量,A正确;
B、乙组右管液面变化,表示的是微生物呼吸作用CO2的释放量与氧气吸收量的差值,B正确;
C甲组右管液面不变,说明微生物没有消耗氧气。乙组不变,说明也没有产生CO2。综合甲、乙两组可知,微生物可能进行的是乳酸发酵,不吸收氧气也不产生CO2,C正确;
D、甲组右管液面升高,说明微生物有氧呼吸消耗了氧气,乙组不变,说明氧气的消耗量等于CO2的释放量。综合甲乙两组可知,说明微生物只有有氧呼吸,D错误。
故选D。
【点睛】
解答本题的关键是明确有氧呼吸过程中氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量;乳酸发酵过程中不消耗氧气,也不会生成二氧化碳;酒精发酵过程中不消耗氧气,生成二氧化碳。
4.(2020·湖南高三其他)下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述,错误的是( )
A.无论酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸,都是有机物氧化分解并释放能量的过程
B.可通过观察溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式
C.该实验中,需设有氧和无氧两种条件的对比实验,两组均为实验组
D.若酵母菌细胞呼吸消耗的底物是葡萄糖,则可以通过比较氧气消耗量与二氧化碳生成量之间的差异,确定细胞的呼吸方式
【答案】B
酵母菌在有氧条件下,进行有氧呼吸产生CO2和H2O,在无氧条件下,进行无氧呼吸产生CO2和酒精。检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
A、无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,其实质都是分解有机物释放能量,A正确;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,所以不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式,B错误;
C、探究酵母菌呼吸方式的实验中,需设有氧和无氧两种条件的对比实验,两组均为实验组,互为对照,C正确;
D、若酵母菌细胞呼吸消耗的底物是葡萄糖,则可以通过比较氧气消耗量与二氧化碳生成量之间的差异,确定细胞的呼吸方式,若氧气消耗量=二氧化碳生成量,则酵母菌只进行有氧呼吸,若氧气消耗量<二氧化碳生成量,则酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸,若没有消耗氧气,只生成二氧化碳,则酵母菌只进行无氧呼吸,D正确。
故选B。
5.(2020·湖南长沙长郡中学高三月考)新冠肺炎防控得力,西藏旅游业逐渐复苏。下列有关去西藏旅游的叙述中,错误的是( )
A.与乘飞机去西藏相比,坐火车去西藏可能更有利于适应高原氧气稀薄的环境
B.从平原进入高原,人的部分细胞会进行无氧呼吸
C.在西藏攀登山峰时,人感觉乏力头晕,是因为无氧呼吸产生了酒精所致
D.长时间生活在西藏,人血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加
【答案】C
西藏属于高海拔氧气浓度低,人体为适应这样的环境需要进行一系列调整。
A、坐火车去西藏需要更长的时间,从平原慢慢进入高原有个适应过程,A正确;
B、从平原进入高原,由于高原缺氧,人的部分细胞进行无氧呼吸,B正确;
C、动物细胞无氧呼吸不会产生酒精,C错误;
D、高原空气稀薄,长时间生活在西藏,人形成了对缺氧环境的适应,血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加,D正确。
故选C。
6.(2020·四川武侯成都七中高三开学考试)下列有关小鼠细胞呼吸(以葡萄糖为底物)的叙述,正确的是
A.小鼠有氧呼吸产生的CO2中的氧全部来自葡萄糖
B.与常温相比,低温下体内催化细胞呼吸的酶活性降低
C.无氧呼吸形成的乳酸可被骨骼肌细胞继续氧化分解供能
D.有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段释放的能量相等
【答案】D
1.有氧呼吸的过程(以葡萄糖为底物)
第一阶段: 1摩尔葡萄糖在酶的催化下分解为2摩尔丙酮酸和4摩尔[H],并释放少量能量(部分以热能的形式散失,部分用于合成2ATP),场所为细胞质基质;
第二阶段: 2摩尔丙酮酸和6摩尔水在酶的催化下生成6摩尔二氧化碳和20摩尔[H],并释放少量能量(部分以热能的形式散失,部分用于合成2ATP),场所为线粒体基质;
第三阶段: 24摩尔[H和6摩尔氧气在酶的催化下生成水,并释放大量能量(部分以热能的形式散失,部分用于合成34ATP),场所为线粒体内膜。
2.无氧呼吸的过程
第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。
第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。 须特别注意的是,丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量。
A、小鼠有氧呼吸产生的CO2中氧来自葡萄糖和水,A错误;
B、小鼠是恒温动物,低温时小鼠体温保持相对稳定,酶的活性不变,B错误;
C、乳酸在小鼠骨骼肌细胞不能被氧化分解供能,C错误;
D、有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同,释放的能量相等,D正确。
故选D。
【点睛】
有氧呼吸产生的CO2中的氧原子,来源于原料葡萄糖和水中的氧;产生的水中的氧原子,来源于氧气;呼吸吸入的氧,与[H]结合生成水,所以吸入的氧首先出现在小鼠体内的水中。
7.(2020·黑龙江萨尔图大庆实验中学高三开学考试)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【答案】D
呼吸底物是葡萄糖时,若只进行有氧呼吸,则消耗的氧气=生成的二氧化碳量;若只进行无氧呼吸,当呼吸产物是酒精时,生成的酒精量=生成的二氧化碳量。
A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量,则说明不消耗氧气,故只有无氧呼吸,A正确;
B、若只进行有氧呼吸,则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量,B正确;
C、若只进行无氧呼吸,说明不消耗氧气,产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳,C正确;
D、若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,若无氧呼吸产酒精,则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量,若无氧呼吸产乳酸,则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量,D错误。
故选D。
【点睛】
8.(2020·辽宁沙河口辽师大附中高一期末)为研究细胞呼吸,取右侧装置2组,甲组为A处放一定质量的某种种子、B处放一定量NaOH溶液,乙组为A处放等量同种种子、B处放等量蒸馏水。相同时间后,观察液滴移动情况,下列叙述正确的是( )
A.乙组液滴一定是右移或不移动
B.甲组液滴移动的量可代表种子呼吸产生的CO2量
C.设计乙组装置是测定种子消耗的O2量与产生的CO2量的差值
D.为了提高实验精确度,可再设置一个A中为等量煮熟的种子,B中为等量NaOH溶液的丙装置
【答案】C
A、乙组B处放等量蒸馏水,对装置内气体变化无影响,液滴移动是由呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的,若种子仅以葡萄糖为底物进行有氧呼吸,则消耗的氧气量和释放的二氧化碳量相等,液滴不移动;若种子进行无氧呼吸,则不消耗氧气,但释放二氧化碳,使装置内气压增大,液滴右移;但种子还可能以脂肪等为底物进行细胞呼吸,若以脂肪为底物进行有氧呼吸,则消耗的氧气量大于释放的二氧化碳量,液滴左移,A错误;
B、甲组B处放一定量NaOH溶液,能吸收二氧化碳,所以甲组装置内的气压变化仅由氧气量变化引起,B错误;
C、乙组B处放等量蒸馏水,对装置内气体变化无影响,液滴移动是由呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的,C正确;
D、本实验是探究细胞呼吸的方式,不需要再设置一个A中为等量煮熟的种子,B中为等量NaOH溶液的丙装置,D错误。
9.(2020·辽宁沙河口辽师大附中高一期末)如图为进行了邻烯丙基苯酚浓度对番茄灰霉病菌孢子细胞呼吸影响的曲线示意图。据图分析,下列叙述错误的是
A.不使用药剂时,萌发期孢子的有氧呼吸速率高于未萌发期孢子
B.药剂浓度相同时,两种孢子的有氧呼吸速率可能相同
C.在起促进作用的浓度范围内,氧气的消耗速率随药剂浓度的增加而增大
D.高浓度的药剂对萌发期孢子有氧呼吸的抑制作用更显著
【答案】C
A、据图可知,不使用药剂时,萌发期孢子的有氧呼吸速率高于未萌发期孢子,A正确;
B、据图可知,两曲线交点即可表示药剂浓度相同时,两种孢子的有氧呼吸速率相同,B正确;
C、据图可知,在起促进作用的浓度范围内,氧气的消耗速率随药剂浓度的增加而先增大后减小,C错误;
D、据图可知,药剂浓度越高,氧气的消耗速率越低,说明高浓度的药剂对萌发期孢子有氧呼吸的抑制作用更显著,D正确。
10.(2020·北京延庆高三开学考试)图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是
A.②处发生葡萄糖分解
B.①中的CO2扩散穿过内膜
C.②处丙酮酸分解为CO2和H2O
D.③处[H]与O2结合生成水
【答案】D
分析图示,①是膜间腔,②是线粒体基质,③是线粒体内膜。
有氧呼吸总反应方程式:6O2+C6H12O6+6H2O 酶 6CO2+12H2O+能量。
1、有氧呼吸可以分为三个阶段:
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:C6H12O6(葡萄糖)酶 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP);
第二阶段:在线粒体基质中进行。
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶 20[H]+6CO2+少量能量(2ATP);
第三阶段:在线粒体的内膜上。
反应式:24[H]+6O2 酶 12H2O+大量能量(34ATP);
A、 ②处为线粒体基质,葡萄糖的分解发生在细胞质基质,A错误;
B、①中的CO2往线粒体外扩散,穿过外膜,B错误;
C、 ②处为线粒体基质, H2O是在线粒体内膜上形成,C错误;
D、 ③处为线粒体内膜,此处[H]与O2结合生成水,D正确。
故选D。
11.(2020·江西高三其他)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.利用酵母菌酿酒时,一般先通气,然后再在无氧环境中进行发酵
B.皮肤被锈铁钉扎伤后,为避免感染破伤风,应选择不透气的敷料
C.乳酸菌细胞呼吸分解有机物时,有机物中的能量大部分以热能的形式散失
D.水稻根长期水淹会影响根细胞进行有氧呼吸,进而影响其对有机物的吸收
【答案】A
细胞呼吸原理的应用:1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
A.利用酵母菌酿酒时,一般先通气,让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,然后再在无氧环境中进行发酵,A正确;
B.破伤风杆菌为厌氧菌,应选择透气的敷料抑制其繁殖,B错误;
C.乳酸菌进行无氧呼吸,有机物中的能量大部分储存在乳酸中,C错误;
D.水稻根细胞吸收水和无机盐等,不吸收有机物,D错误。
故选A。
12.(2020·福建省泰宁第一中学高三月考)为研究影响有氧呼吸耗氧速率的因素,按图示顺序依次加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图。下列分析正确的是( )
A.过程①中没有水生成
B.过程②比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足
C.过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是[H]不足
D.提高环境中氧气浓度,耗氧速率一定增大
【答案】C
有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和还原氢,第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢,第三阶段是还原氢与氧气结合形成水;真核细胞中有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,第二、第三阶段发生在线粒体;有氧呼吸的三个阶段都释放能量,释放的能量大部分以热能的形式散失,一部分转移到ATP中。
A、据图可知,加入线粒体后,①氧气浓度略有下降,说明在线粒体中进行了有氧呼吸第三阶段,此阶段消耗氧气生成水,因此过程①有水的生成,A错误;
B、据图示可知,加入呼吸底物丙酮酸后,耗氧速率明显增加,故过程②比③耗氧速率低的主要原因是底物丙酮酸不足,B错误;
C、分析题图可知,②过程加入ADP氧气浓度下降较慢,加入丙酮酸后氧气浓度下降速度加快,而丙酮酸可以分解为二氧化碳与还原氢,由于氧气的作用是与[H]结合形成水,还原氢增多,氧气浓度下降较快,因此限制②过程氧气浓度降低的因素可能是[H];加入ADP后,⑤过程氧气浓度降低的速度加快,说明该过程还原氢充足,限制氧气与还原氢结合的因素是ADP的量,因此②比⑤耗氧速率低的主要原因是([H])不足,C正确;
D、据图可知,影响耗氧速率的因素是多方面的,包括ADP、丙酮酸、还原氢等因素,若只提高环境中氧气浓度,耗氧速率不一定增大,D错误。
故选C
【点睛】
本题的知识点是有氧呼吸过程中的物质变化、场所及能量变化和物质变化之间的关系,要求学生熟练识记有氧呼吸过程中三个阶段的物质变化和场所,理解有氧呼吸过程中物质变化和能量变化之间的关系,并能够分析题图曲线的含义,应用相关知识并结合题图曲线分析影响有氧呼吸三阶段的因素。
13.(2020·福建省泰宁第一中学高三月考)如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的描述,不正确的是
A.试管内的试剂可以是NaOH溶液,作用是吸收CO2
B.广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定
C.实验过程中玻璃管内的红墨水会向右移动
D.该装置可直接测得动物呼吸时所释放的CO2量
【答案】D
A、该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化,因此通过在试管内放NaOH等溶液来吸收CO2,消除CO2对瓶内气压的影响,以测出动物呼吸时所消耗的氧气量,故A项正确;
B、将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定,防止温度对呼吸作用的影响,B项正确;
C、动物有氧呼吸产生的CO2被NaOH吸收,动物的无氧呼吸产物是乳酸,因此实验过程中由于有氧呼吸消耗氧气,会让瓶内的气压降低,红墨水会向右移动,C项正确;
D、图示装置可直接测得动物呼吸时所消耗的O2量,不能直接测定动物呼吸时所释放的CO2量,D项错误。
14.(2020·开原市高级中学高三一模)向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入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,则酒精的含量增加
B.若b能抑制葡萄糖分解,则丙酮酸含量会增加
C.若c能抑制ATP形成,则ADP含量减少
D.若d能抑制[H]与O2生成水,则O2消耗量减少
【答案】D
有氧呼吸的三个阶段
Ⅰ、第一阶段发生在细胞质基质中,反应方程式:C6H12O2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+能量(少)
Ⅱ、第二阶段发生在线粒体基质中,反应方程式:2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+能量(少)
Ⅲ、第三阶段发生在线粒体内膜,反应方程式:24[H]+6O212H2O+能量(多)
A、a抑制丙酮酸分解,丙酮酸无法分解产生CO2或酒精或乳酸,导致酒精的含量降低,A错误;
B、b抑制葡萄糖分解,葡萄糖无法分解产生丙酮酸,导致丙酮酸含量下降,B错误;
C、ADP+Pi+能量ATP,故若c能抑制ATP形成,则消耗的ADP含量减少,故ADP含量会增加,C错误;
D、[H]+O2H2O+能量,若d能抑制[H]与O2生成水,则导致O2消耗量减少,D正确。
故选D。
【点睛】
根据细胞呼吸过程中物质的变化,结合题意进行分析、推理,便可准确判断各个选项。
15.(2020·湖南高三学业考试)下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述,不正确的是( )
A.面团发起是酵母菌产生CO2所致
B.根部松土有利于植物对无机盐离子的吸收
C.利用乳酸菌制作酸奶过程需通风排气
D.夜晚适当降低大棚内的温度可以提高蔬菜产量
【答案】C
本题考查细胞呼吸原理的应用,要求考生掌握各类细胞的细胞呼吸类型和过程,明确影响细胞呼吸的因素,并能结合生产实践,解释自然界或实际生活中的一些生物学问题。
A、做馒头或面包时经常要用到酵母菌,酵母菌呼吸作用可分解面粉中的葡萄糖,产生二氧化碳,二氧化碳是气体,遇热膨胀使面团“发起”,A正确;
B、根部松土利于空气进入,有利于植物根细胞进行有氧呼吸,为主动运输无机盐离子供能,B正确;
C、制作酸奶时要用到乳酸菌,乳酸菌是一种厌氧菌,在无氧条件下,乳酸菌发酵产生乳酸,因此制作酸奶时要在密封的环境中进行,要防止空气的进入,C错误;
D、夜晚适当降低大棚内的温度可降低作物细胞呼吸相关酶的活性,进而降低作物的呼吸作用,减少有机物的消耗,可以提高蔬菜产量,D正确。
故选C。
16.(2020·四川成都石室中学高三开学考试)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,单位时间其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是( )
A.氧气浓度为a时,酵母菌只进行无氧呼吸
B.氧气浓度为b时,单位时间有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸少
C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.氧气浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸
【答案】C
有氧呼吸的反应式是:C6H12O6+6O2+6H2Ofalse6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式是:C6H12O6false2CO2+2C2H5OH+能量,据此分析。
A、氧气浓度为a时,酵母菌产生的酒精量和CO2量相同,此时只进行无氧呼吸,A正确;
B、氧气浓度为b时,酵母菌无氧呼吸产生的酒精是6.5,则无氧呼吸产生的二氧化碳也是6.5,故有氧呼吸产生的二氧化碳是12.5-6.5=6,单位时间有氧呼吸产生的CO2比无氧呼吸少,B正确;
C、当氧浓度为c时,无氧呼吸产生的酒精和CO2的量都为6,则有氧呼吸产生的CO2为9,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为3,有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5,即2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C错误;
D、氧气浓度为d时无酒精产生,此时酵母菌只进行有氧呼吸,D正确。
故选C。
17.(2020·江西上高二中高三月考)某研究人员为研究微生物与氧气的关系,把乳酸菌、酵母菌、硝化细菌分别培养在三个半固体培养基中,几天后观察,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.甲中的微生物呼吸作用的主要场所是线粒体
B.乙中的微生物在有氧与无氧的条件下呼吸作用的产物都有CO2
C.丙中的微生物的遗传物质主要分布在细胞核中的染色体上
D.甲、乙、丙中的微生物均为分解者
【答案】B
据图分析:乳酸菌属于厌氧型微生物,因此沉在培养基的底部,对应丙试管;酵母菌属于兼性厌氧型生物,因此均匀分布在试管中,对应乙试管;硝化细菌是自养需氧型生物,培养基上层氧含量高,菌丝会长在培养基表面。
A、根据以上分析已知,甲中的微生物是硝化细菌,属于原核生物,其细胞中没有线粒体,A错误;
B、乙中的微生物为酵母菌,其有氧呼吸的产物是水和二氧化碳,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,B正确;
C、丙中的微生物是乳酸菌,属于原核生物,其细胞中没有细胞核,也没有染色体,C错误;
D、硝化细菌是自养型生物,属于生产者,D错误。
故选B。
18.(2020·河南罗山高三一模)下图是酵母菌细胞呼吸类型的探究装置图,下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸,又同时进行无氧呼吸的是
A.装置1中液滴左移,装置2中液滴不移
B.装置1中液滴左移,装置2中液滴右移
C.装置1中液滴不动,装置2中液滴右移
D.装置1中液滴右移,装置2中液滴左移
【答案】B
装置1中的NaOH溶液可吸收酵母菌呼吸作用产生的CO2,有色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗的氧气量;装置2中的清水,既不吸收气体,也不释放气体,有色液滴移动的距离代表呼吸作用释放的CO2量与消耗的氧气量的差值。若酵母菌只进行有氧呼吸,释放的CO2量与消耗的氧气量的相等,导致装置1内的气体压强降低,红色液滴左移,而装置2内的气体压强不变,红色液滴不移。若酵母菌只进行无氧呼吸时,则只有CO2的释放,没有O2的消耗,因此装置1内的气体压强不变,红色液滴不移,装置2内的气体压强增大,红色液滴右移。若酵母菌既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸,则因氧气的消耗导致装置1内的气体压强降低,红色液滴左移;而装置2内,酵母菌呼吸作用释放的CO2量大于消耗的氧气量,导致装置2内的气体压强增大,红色液滴右移。综上分析,B项正确,A、C、D三项均错误。
故选B。
【点睛】
常借助“液滴移动”装置进行考查。解答此题的关键在于:
①明确液滴移动所表示的含义:装置1中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2,红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量;装置2中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。
②熟记在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,依据CO2的释放量和O2消耗量判断细胞呼吸方式:
气体变化特点
细胞呼吸的方式
不消耗O2,释放CO2
只进行无氧呼吸
O2吸收量=CO2释放量
只进行有氧呼吸
O2吸收量两种呼吸方式同时进行,多余CO2来自无氧呼吸
19.(2020·河南安阳高三其他)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是( )
A.葡萄糖→丙酮酸 B.丙酮酸→酒精+CO2
C.ADP+Pi+能量→ATP D.H2O→H++O2
【答案】C
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,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同.无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
A、葡萄糖→丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,A错误;
B、丙酮酸→酒精+CO2是无氧呼吸过程,场所是细胞质基质,B错误;
C、在细胞质基质可以合成少量ATP,在线粒体内可以合成大量ATP,C正确;
D、H2O→H++O2是光合作用的光反应阶段,场所是叶绿体的类囊体膜,D错误。
故选C。
【点睛】
本题主要考查了学生对细胞呼吸类型和过程的理解.细胞呼吸过程是考查的重点和难点,可以通过流程图分析,表格比较,典型练习分析强化学生的理解.要注意,一般的植物细胞无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳,但少数植物营养器官如马铃薯的块茎、玉米的胚、甜菜的块根进行无氧呼吸的产物是乳酸。
20.(2020·山西大同高三其他)将酵母菌培养液进行离心处理,得到沉淀的酵母菌细胞,将沉淀的酵母菌细胞进行如下处理:向甲、乙、丙3个试管中同时滴入等量的葡萄糖溶液。在有氧条件下,最终产生CO2和H2O的试管是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
【答案】A
有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢,发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,发生在线粒体基质中,有氧呼吸的第三阶段是还原氢与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
酵母菌在有氧条件下利用葡萄糖最终产生二氧化碳和水,需要细胞质基质和线粒体共同作用完成;细胞质基质只能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸,不能产生水;在线粒体中反应的物质是丙酮酸,不能是葡萄糖。
21.(2020·吉安县第三中学高二月考)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌,密闭瓶口,置于适宜条件下培养,用传感器分别测定锥形瓶中的溶解氧和二氧化碳含量,实验结果如下图。下列分析正确的是
A.酵母菌是自养生物,在有氧和无氧条件下都能生存
B.第100s时,酵母菌对O2的吸收量等于其CO2释放量
C.第200s后,丙酮酸的分解主要发生在细胞质基质中
D.第300s后,抽取培养液与酸性重铬酸钾反应呈橙色
【答案】C
酵母菌是兼性厌氧性微生物,其在有氧条件下可以进行有氧呼吸,在无氧条件下可以进行无氧呼吸。
有氧呼吸:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量
无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH + 2CO2 + 少量能量
A、酵母菌需利用环境中的葡萄糖才能维持自身的生命活动,因此属于异养生物;酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,属于兼性厌氧型,A错误;
B、100 s时,酵母菌O2的吸收量不等于CO2的释放量,因为纵坐标刻度不相同,B错误;
C、从图中曲线可知,200s后密闭容器中O2的含量基本不再减少,而产生的CO2含量还在上升,表明酵母菌主要进行无氧呼吸,无氧呼吸第二阶段丙酮酸的分解发生在细胞质基质,C正确;
D、300s时,酵母菌无氧呼吸产生酒精,在酸性条件下,酒精与重铬酸钾反应呈灰绿色,D错误。
故选C。
22.(2020·吉安县第三中学高二月考)下图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用2 ℃时比15 ℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸作用减弱,可能与细胞内酶的空间结构被破坏有关
【答案】B
分析柱形图可知,随温度的降低呼吸强度降低,在每一温度下,黑暗条件下比有光条件下呼吸作用强度大,即光照对呼吸强度有抑制作用,不同温度下其抑制作用不同。
番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO2,无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2,所以番茄果实细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体,A错误;由题图看出2℃时黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15°C大,即光照对番茄果实呼吸的抑制作用2℃时比15℃时更强,B正确;由图看出低温条件下呼吸强度更低,但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高,所以黑暗条件下不有利于果实的储存,C错误;储存番茄果实需在零上低温条件下进行,温度降低会使与呼吸作用有关的酶活性降低,细胞呼吸减弱,但此时的温度并没有使酶的空间结构被破坏,D错误。
23.(2020·通榆县第一中学校高三月考)下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据下图回答下列问题:
(1)外界氧浓度大于0,小于10%时,该器官的呼吸作用方式是__________________________。曲线中________点的条件最有利于蔬菜水果或种子的保存,原因是________________________。
(2)当外界氧浓度为4~5%时,该器官CO2释放量的相对值为0.6,而O2吸收量的相对值为0.4。此时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的___________倍。
(3)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在C点相交后则重合为一条线,此时该器官的呼吸作用方式是_________________,该呼吸类型发生的主要场所是__________________,写出该呼吸类型的反应式_____________________。
(4)A点时该呼吸类型发生的场所是_______________;阴影区域OAC的面积可以表示__________________________。
【答案】有氧呼吸和无氧呼吸 B 此时CO2的释放量最少,呼吸强度最弱,有机物分解的最少 1.5 有氧呼吸 线粒体 false 细胞质基质 无氧呼吸产生CO2的量
有氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的。
无氧呼吸全过程:
第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。
第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
有氧呼吸的反应式是:,
无氧呼吸的反应式是: ,当细胞呼吸产生的二氧化碳多于吸收的氧气时细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,当二氧化碳释放量与氧气吸收量相等时,细胞进行有氧呼吸。有氧呼吸的反应式是: ,
无氧呼吸的反应式是: ,
当细胞呼吸产生的二氧化碳多于吸收的氧气时细胞既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,当二氧化碳释放量与氧气吸收量相等时,细胞进行有氧呼吸。
(1)根据图示可知,外界氧浓度大于0,小于10%时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,该器官的呼吸作用方式是有氧呼吸和无氧呼吸。曲线B点时,产生的二氧化碳的量最少,该点对应的氧气条件下,最有利于蔬菜水果或种子的保存。
(2)设外界氧的浓度为4~5%时,无氧呼吸消耗葡萄糖为X,有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y,由题意可得关系式:①2X+6Y=0.6,6Y=0.4,解得:X:Y=1.5,即无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的1.5倍。
(3)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在C点相交后则重合为一条线,说明消耗的氧气量与产生的二氧化碳的量相等,此时该器官的呼吸作用方式是只有有氧呼吸,该呼吸类型发生的主要场所是线粒体,写出该呼吸类型的反应式:。
(4)A点时,无氧条件下,该呼吸类型是无氧呼吸,发生的场所是细胞质基质;ABC曲线与纵横轴围成的面积代表细胞呼吸产生的二氧化碳量,OC曲线与纵横轴的围成的面积代表该区域有氧呼吸二氧化碳的释放量,两个区域的差值代表的是无氧呼吸产生的二氧化碳量,即阴影区域OAC的面积表示无氧呼吸产生CO2的量。
【点睛】
熟知有氧呼吸的过程,细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸的关系是解答本题的关键,能正确分析题图中的信息是解答本题的关键,对于细胞呼吸过程的理解和掌握是本题考查的重点。
24.(2020·定远县育才学校高三月考)图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答:
(1)人体成熟的红细胞产生ATP的部位是_______________,用图1中序号表示为_________,物质E表示____________。
(2)图2 装置中的KOH的作用是___________________________________。假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25℃下经10min观察墨滴的移动情况,如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10min内小麦种子中发生图1中的__________(填序号)过程;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10min内小麦种子中发生图1中的___________(填序号)过程。
(3)实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等,在25℃下10min内,如果甲装置中墨滴左移15mm,乙装置中墨滴左移100mm,则萌发小麦种子的呼吸商是__________(呼吸商指单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值)。
(4)图2中对小麦种子进行消毒处理的目的是_________________________________;
(5)为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入___________________________。需控制______________等无关变量。
【答案】细胞质基质 ① 酒精 吸收二氧化碳气体 ①③④ ①② 0.85 消毒是防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果 煮沸杀死的小麦种子、蒸馏水 温度
试题分析:本题考查细胞呼吸的过程以及有氧呼吸与无氧呼吸的判定方法,要求学生识记细胞呼吸的具体过程、场所及产物,能准确判断图1中各过程及物质的名称;能正确分析细胞呼吸商的测定过程。本题的难点是第(2)、(3)题,这就需要学生能正确分析出图2中两个装置液滴移动距离代表的含义。分析图1可知,①表示细胞呼吸的第一阶段;②表示无氧呼吸的第二阶段;③表示有氧呼吸的第三阶段;④表示有氧呼吸的第二阶段;A为丙酮酸,B为二氧化碳,C为[H],D为氧气,E为无氧呼吸产物—酒精。
(1)人体成熟的红细胞无线粒体,因此只能进行无氧呼吸,产生ATP的场所是细胞质基质,其过程为图1中序号①②,物质E为酒精。
(2)图2装置中的KOH的作用是吸收二氧化碳气体。甲装置中放置的是清水,不吸收二氧化碳,若墨滴不动,说明产生的二氧化碳量正好与消耗的氧气量相等,乙装置中放置的是氢氧化钠,能吸收二氧化碳,若墨滴左移,说明细胞呼吸消耗了氧气,结合甲和乙可知种子只进行有氧呼吸(图1中的①③④);若甲装置中墨滴右移,说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量,乙装置中墨滴不动,说明没有消耗氧气,结合甲和乙说明细胞进行的是无氧呼吸(图1中的①②)。
(3)图2中的乙装置代表吸收氧气的量,图2中的甲装置代表CO2的释放量与氧气的吸收量的差值。乙装置墨滴左移100mm是消耗的氧气的体积,与甲装置对照分析可知释放的二氧化碳体积为85mm,所以呼吸商为85/100=0.85。
(4)小麦种子可能含有细菌等微生物,对小麦种子进行消毒是为了防止细菌等微生物的呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果。
(5)环境因素也会引起液滴的移动,因此为了校正误差,需设置对照装置,即大试管和小烧杯中应分别放入等量的煮沸杀死的小麦种子、蒸馏水,其他条件同实验组。需控制温度等无关变量。
25.(2020·吉林朝阳长春外国语学校高三开学考试)科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内某品种水稻种子的CO2的生成速率的变化,结果如图所示。
(1)由图可知更适合储存种子的温度是____________(填“0.5”或25)℃;随着实验的进行种子产生CO2的主要场所将由细胞的_____________变为____________。两曲线CO2生成速率都在下降,应该与______________浓度下降和________________浓度上升对细胞呼吸产生抑制有关。
(2)在上述实验的基础上,某同学欲探究水稻种子呼吸作用的最适温度。下面是对预实验的设计思路:
①称取三等份该品种生长状况相同的小麦种子,装入A、B、C、三个相同容积的瓶内,安装CO2探测仪,然后密封;
②将这三个瓶分别置于20℃、50℃、80℃的无光条件下储存;
③每隔一段时间观察CO2探测仪显示的浓度,计算并计录其生成速率。
该同学设计预实验的目的主要是_______________________________________________________。
实验设计思路中有两处明显不合理,请指出:
a_________________________________________________________
b_________________________________________________________
【答案】0.5 线粒体 细胞质基质 氧 二氧化碳 为正式实验摸索合理的温度范围 瓶子密封是错误的 温度梯度设置不合理
酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活),据此分析解答。
(1)储存种子需要降低其呼吸作用,0.5℃时呼吸作用较低,更适合储存。随着实验的进行,密闭容器内的氧气减少,种子的呼吸由开始的有氧呼吸逐渐变为以无氧呼吸为主,因此产生的CO2的主要场所由线粒体变为细胞质基质。无论什么温度,CO2的产生速率都下降与O2浓度下降和CO2浓度上升抑制呼吸有关。
(2)预实验设计的主要目的有两个:一是实验设计的可行性和科学性;二是为正式实验摸索合适的范围,这道题中预实验的目的主要是后者。实验设计不合理的地方之一是容器密闭,这样的条件下,无关变量——氧气,不断下降,不符合实验设计的基本原则。之二便是温度梯度不合理,即所设置的温度梯度太少。
【点睛】
本题的知识点是温度对细胞呼吸的影响,分析题图获取信息是解题的突破口,应用影响细胞呼吸的因素解决生产实践之中的问题是本题考查的重点。
26.(2020·江苏启东中学高三开学考试)健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态,线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时。请回答下列问题:
(1)某同学设计的探究酵母菌细胞呼吸的实验装置如下,图一需改进的地方是_____;图二需改进的地方是_________ 。酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾从___色变为______色。
(2)健那绿染色发现,图-A内酵母镜检线粒体呈蓝绿色,图二B内镜检无法看到,推测该染色剂的使用除要求活体外,还需_______条件。
(3)观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择高等植物叶肉细胞的原因是_______。
(4)将动物细胞破裂后用______可以分离得到线粒体。线粒体内膜上的脂类与蛋白质的比值为0.3:1,外膜中的比值接近1:1,这种差异的主要原因有_________。
【答案】将左侧玻璃管插入液体中,右侧玻璃管远离液面 左侧锥形瓶的玻璃管远离液面 橙 灰绿 有氧 细胞中的叶绿体影响实验观察 差速离心法 内膜含较多的与有氧呼吸有关的酶
1、图一装置探究的是酵母菌的有氧呼吸,NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2;A瓶是酵母菌培养液;澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸过程中CO2的产生。图二装置探究的是酵母菌的无氧呼吸,其中B瓶是酵母菌培养液;澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸过程中CO2的产生。2、线粒体被健那绿染色的原理是健那绿被氧化时呈蓝绿色。
(1)图示探究酵母菌细胞呼吸的实验装置中,图一需改进的地方是将左侧玻璃管插入液体中,右侧玻璃管远离液面;图二需改进的地方是左侧锥形瓶的玻璃管远离液面;酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾从橙色变为灰绿色;
(2)健那绿染色发现,图一A内酵母镜检线粒体呈蓝绿色,图二B内镜检无法看到,A和B内环境上的差异是氧气的有无,推测该染色剂的使用除要求活体外,还需有氧条件,使酵母菌进行有氧呼吸;
(3)由于细胞中的叶绿体含有叶绿素等色素,会影响实验观察,所以观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择高等植物叶肉细胞;
(4)将动物细胞破裂后用差速离心法可以分离得到线粒体;线粒体内膜上含较多的与有氧呼吸有关的酶,所以其蛋白质含量较高。