B.如果测得呼吸作用的过程中没有产生水,则有[H]的积累
C.如果测得CO2释放量∶O2吸收量>4∶3,则无氧呼吸占优势
D.酵母菌无氧呼吸过程中第一阶段和第二阶段都能产生少量的能量
答案 C
解析 如果测得O2吸收量<CO2释放量,则只能说明既有有氧呼吸也有无氧呼吸,A错误;如果测得呼吸作用的过程中没有产生水,则说明只进行无氧呼吸,[H]用于丙酮酸的还原,所以没有[H]的积累,B错误;当有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等时,CO2释放量∶O2吸收量=4∶3,所以CO2释放量∶O2吸收量>4∶3时,则无氧呼吸占优势,C正确;酵母菌无氧呼吸过程中第一阶段产生少量的能量,但第二阶段不释放能量,D错误。
3.有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:
①C6H12O6→丙酮酸+[H];②丙酮酸+H2O→CO2+[H];③[H]+O2→H2O。
下列与此相关的叙述中正确的是( )
A.第③阶段反应极易进行,无需酶的催化
B.第②阶段无ATP生成,第③阶段生成较多的ATP
C.第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料
D.第③阶段所用的[H]最终都来自葡萄糖
答案 C
解析 第③阶段是[H]与氧气结合,生成水,并释放大量能量,需要酶的催化,A错误;第①②阶段均产生少量的ATP,第③阶段有大量ATP生成,B错误;第①②阶段产生的中间产物如丙酮酸等能为其他化合物的合成提供原料,C正确;有氧呼吸第①阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],第②阶段丙酮酸和水生成二氧化碳和[H],因此第③阶段所用的[H]一部分来自葡萄糖,一部分来自水,D错误。
4.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞有氧呼吸速率的影响,结果如图。
下列叙述正确的是( )
A.20h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.50h后,30℃条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加
C.50h后,30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢,是因为温度高使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大
答案 B
解析 果肉细胞不能进行光合作用,其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,A错误;50h后,30℃条件下果肉细胞没有消耗O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸已将O2消耗殆尽,以后仅进行无氧呼吸,密闭罐中CO2浓度会增加,B正确,C错误;实验只能说明在2~30℃内,温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大,D错误。
5.人的肌肉组织分为快缩纤维和慢缩纤维两种。
快缩纤维负责剧烈运动,如举重、短跑,易产生酸痛感觉,慢缩纤维负责慢跑、游泳等有氧运动。
下列相关叙述正确的是( )
A.快缩纤维含有的线粒体多,需氧呼吸能产生大量乳酸和ATP
B.慢缩纤维含有的线粒体多,需氧呼吸不产生乳酸,产生的ATP也少
C.快缩纤维含有的线粒体少,主要依靠糖酵解产生ATP供能,会产生大量乳酸
D.慢缩纤维含有的线粒体多,主要依靠糖酵解产生ATP供能
答案 C
解析 由题意可知,快缩纤维负责的活动易产生酸痛感觉,说明其含有的线粒体少,主要通过无氧呼吸产生乳酸,即主要依靠糖酵解产生ATP供能,会产生大量乳酸,A错误,C正确;慢缩纤维负责有氧运动,说明其含有的线粒体多,产生的ATP多,即主要依靠有氧呼吸产生ATP供能,B、D错误。
6.如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列有关叙述错误的是( )
A.O2浓度为0时,细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质
B.O2浓度低于20%时,30℃、35℃两温度对有氧呼吸速率影响差距不大
C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30℃和35℃之间
D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
答案 C
解析 O2浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,此时产生[H]的场所只有细胞质基质,A正确;O2浓度低于20%时,30℃和35℃两曲线重合在一起,说明此O2浓度下两温度对有氧呼吸速率影响差距不大,B正确;由题图可知,细胞有氧呼吸的最适温度在20℃和35℃之间,C错误;由图可知,将c点O2浓度升高到b点O2浓度,或将c点温度升高到b点温度,都可以使有氧呼吸速率增大,所以限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度,D正确。
7.动物细胞中,葡萄糖的部分代谢过程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.乙来源于甲和C6H12O6,丙和丁代表不同化合物
B.有氧条件下,过程①②发生在线粒体基质中
C.过程③发生在线粒体内膜上,可产生大量能量
D.用18O标记C6H12O6,在物质丙中可检测到18O
答案 C
解析 动物细胞无氧呼吸的产物为乳酸,而过程②有CO2生成,过程③有O2的消耗,再结合有氧呼吸过程图解可以判定:
甲、乙、丙分别代表丙酮酸、[H]、水。
过程①②③分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段,丁属于第二阶段的底物,因此丁代表水,即丙、丁均为水,属于同一种化合物,乙来源于甲和丁,A错误;过程①是有氧呼吸第一阶段,发生于细胞质基质中,B错误;过程③为有氧呼吸第三阶段,发生于线粒体内膜上,产生大量能量,C正确;有氧呼吸第三阶段产生的丙(水)中的氧全部来自O2,D错误。
8.如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。
有关叙述不正确的是( )
A.番茄果实细胞能产生CO2的场所有线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8℃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减弱,可能与细胞内酶活性降低有关
答案 C
解析 番茄果实有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,A正确;由题图看出8℃时黑暗条件下与光照条件下呼吸强度差值比15℃时大即抑制作用更强,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,所以黑暗条件下不利于果实的储存,C错误;储藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关,D正确。
9.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时二氧化碳和氧气体积变化的相对值如表所示。
若底物是葡萄糖,则下列叙述中错误的是( )
条件
a
b
c
d
二氧化碳释放量
10
7
5
8
氧气吸收量
0
2
4
8
A.a条件下,呼吸产物除了二氧化碳外还有酒精
B.d条件下,产生的二氧化碳全部来自线粒体
C.c条件下,无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
D.b条件下,有氧呼吸比无氧呼吸产生的二氧化碳少
答案 C
解析 在a条件下,不吸收氧气,说明不进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸,释放CO2的无氧呼吸同时产生酒精,A正确;d条件下吸收的氧气量与释放的二氧化碳量相同,所以只进行有氧呼吸,所以产生的二氧化碳来自于有氧呼吸的第二阶段,全部来自线粒体,B正确;c条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是4/6=2/3,无氧呼吸消耗的葡萄糖是(5-4)/2=1/2,故c条件下,无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖少,C错误;b条件下,有氧呼吸产生的二氧化碳和消耗的氧气量相等,都是2,无氧呼吸产生的二氧化碳是7-2=5,所以b条件下,有氧呼吸比无氧呼吸产生的二氧化碳少,D正确。
10.(2019·河北保定10月摸底)如图为某兴趣小组室温下进行酵母菌发酵实验的装置,下列分析正确的是( )
A.集气管中的气体全部在酵母菌细胞质基质中产生
B.细胞呼吸分解葡萄糖释放的能量大部分储存在ATP中
C.可在发酵瓶中加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生
D.发酵过程中酵母菌的种群数量先增长后减少
答案 D
解析 图中酵母菌开始进行有氧呼吸,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生二氧化碳,A错误;细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,B错误;检测酒精应该吸取少量溶液进行检测,C错误;发酵过程中酵母菌的数量先增加,后随营养物质的减少,酵母菌数量会减少,D正确。
11.(2019·湖南师大附中模拟)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.采用快速短跑进行有氧运动
B.花盆中的土壤需要经常松土
C.真空包装食品以延长保质期
D.包扎伤口选用透气的创可贴
答案 A
解析 快速短跑时肌肉细胞进行无氧呼吸,不属于有氧运动,A错误;花盆中的土壤经常松土能增加土壤中氧气的量,增强根细胞的有氧呼吸,促进细胞对无机盐的吸收,B正确;真空包装可隔绝空气,使袋内缺乏氧气,可以降低细胞的呼吸作用,减少有机物的分解,C正确;用透气的创可贴包扎伤口,使伤口处于有氧环境,从而抑制厌氧型细菌的繁殖,D正确。
12.从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体,分别保存于试管中,置于适宜环境中进行相关实验。
下列说法正确的是( )
A.为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中
B.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖,可测得有CO2产生
C.向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,可测得氧的消耗量加大
D.向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸,降低温度不改变线粒体的耗氧速率
答案 A
解析 线粒体分布在细胞质基质中,细胞质基质呈胶质状态,有一定的渗透压,因此为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中,A正确;小鼠细胞的细胞质基质发生无氧呼吸第一、第二阶段和有氧呼吸的第一阶段,均不产生CO2,B错误;线粒体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段,葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒体,C错误;降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降,从而降低线粒体的耗氧速率,D错误。
二、模拟小题
13.(2019·唐山重点高中联考)如图为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图中a~f所示装置,下列判断不合理的是( )
A.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
B.若a装置液滴左移,b装置液滴右移,说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C.连接e→d→c→d,并从e侧通气,可验证酵母菌进行了有氧呼吸
D.连接f→d,d中石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了无氧呼吸
答案 B
解析 NaOH溶液的作用是吸收CO2,若a装置液滴不移动,说明酵母菌没有消耗a装置中的氧气,即酵母菌没有进行有氧呼吸,但无法判断是否进行了无氧呼吸,若b装置液滴右移,说明酵母菌呼吸产生了CO2,且无法被清水吸收,再结合a装置可知,酵母菌仅进行了无氧呼吸,A正确;若a装置液滴左移,说明酵母菌进行了有氧呼吸,吸收瓶中的氧气,产生的CO2则被NaOH溶液吸收,若b装置中液滴右移,说明酵母菌无氧呼吸产生CO2,因此酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,B错误;连接e→d→c→d,并从e侧通气,10%NaOH溶液的作用是吸收e侧气体中的CO2,第一个d作用是检测通过e后的气体中是否含有CO2,若含有CO2,可以除去CO2,保证通入c装置的气体中无CO2,最后连接的d装置,若变浑浊则可验证酵母菌进行了有氧呼吸,C正确;连接f→d,因为f装置是密闭装置,若d中石灰水变浑浊,可验证酵母菌进行了无氧呼吸,D正确。
14.(2019·湘东六校联考)在校运会上,部分运动员会因某些肌肉细胞进行无氧呼吸而感到腰酸腿疼,以下关于这一过程的说法正确的是( )
A.此时无氧呼吸是机体所需能量的主要来源
B.此时无氧呼吸产生的酒精对组织细胞有毒害作用
C.此时无氧呼吸所释放的能量大部分以热能的形式散失
D.此时肌肉细胞活动所需的能量由乳酸直接供给
答案 C
解析 运动员在运动过程中,机体所需能量的主要来源是有氧呼吸,A错误;人体无氧呼吸产生乳酸,B错误;无氧呼吸所释放的能量大多数以热能的形式散失,只有少部分转移到ATP中,C正确;生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
15.(2019·浙江摸底)将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48小时后,储藏在温度为1℃的冷库内,另一份则始终在1℃的冷库内储藏。
从采摘后第1d算起,每10d定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。
下列叙述与实验结果不一致的是( )
A.曲线中比值大于1时,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B.第20d对照组蓝莓产生的酒精量高于CO2处理组
C.第40d对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.储藏蓝莓前用高浓度CO2短时(如48h)处理,能一定程度上抑制其在储藏时的无氧呼吸
答案 C
解析 根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,当CO2释放量和O2吸收量的比值等于1时,表明蓝莓只进行有氧呼吸,比值大于1表明二者都有,A正确;第20d对照组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1,说明蓝莓进行了无氧呼吸,产生了酒精,而CO2处理组二者的比值为1,蓝莓只进行有氧呼吸,不产生酒精,B正确;第40d对照组蓝莓CO2释放量和O2吸收量的比值等于2,有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2的量相同,根据反应式计算可知,此时无氧呼吸消耗的葡萄糖多于有氧呼吸,C错误;储藏蓝莓前用高浓度CO2短时(如48h)处理,CO2释放量和O2吸收量的比值会相对较小,可以判定这一处理能一定程度上抑制其在储藏时的无氧呼吸,D正确。
16.(2019·福建厦门双十中学期中)如图表示某植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势,下列说法正确的是( )
A.在12~24h时,细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸
B.曲线相交时,有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等
C.从第12h到胚根长出期间,萌发种子的物质种类会减少
D.胚根长出后,萌发种子的有氧呼吸速率明显升高
答案 D
解析 在12~24h时,O2吸收量很少,而CO2释放量很多,表明此时细胞呼吸方式主要是无氧呼吸,A错误;曲线相交时,表示种子呼吸消耗的O2与产生的CO2一样多,无氧呼吸可能已经消失,B错误;第12h到胚根长出期间,种子不进行光合作用,不能制造有机物,同时细胞呼吸消耗有机物,产生一些中间代谢产物,使有机物总量减少,但种类增加,C错误;胚根长出后,O2的吸收量明显增多,说明有氧呼吸速率明显升高,D正确。
三、高考小题
17.(2019·全国卷Ⅱ)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。
下列叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
答案 B
解析 马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸,A错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸,第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下,转化成乳酸,B正确;无氧呼吸在第一阶段产生ATP,第二阶段不产生ATP,C错误;储藏库中氧气浓度升高,会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸,抑制无氧呼吸,乳酸产生量减少,D错误。
18.(2019·全国卷Ⅲ)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。
那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为( )
A.有机物总量减少,呼吸强度增强
B.有机物总量增加,呼吸强度增强
C.有机物总量减少,呼吸强度减弱
D.有机物总量增加,呼吸强度减弱
答案 A
解析 正常情况下,干种子吸水萌发时,自由水含量不断增加,细胞代谢作用增强,呼吸强度增强,储藏在子叶或胚乳中的有机物不断分解;当幼苗开始进行光合作用时,有机物含量会逐渐增加。
根据题干中的提示“黑暗中”“黄化苗”可知,其不能进行光合作用合成有机物,所以有机物总量减少。
19.(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理,与风干前相比,下列说法错误的是( )
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
答案 C
解析 风干的种子中自由水含量极少,细胞呼吸作用强度非常弱,因此有机物消耗减慢,A正确,C错误;风干的种子含水量少,不利于微生物的生长繁殖,B正确;风干的种子中自由水含量极少,导致结合水与自由水的比值增大,D正确。
20.(2019·浙江4月选考)生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。
可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。
下列叙述错误的是( )
A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1
B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1
D.某动物以草为食,推测上述比值接近1
答案 A
解析 果蔬中利用的能源物质为糖类,储藏于充满氮气的密闭容器中,不会有O2的消耗,会有CO2的释放,A错误;严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少,产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低,B正确;富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质,故产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1,C正确;某动物以草为食,则主要的能源物质为糖类,则产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1,D正确。
一、基础大题
21.(2019·湖南长沙高三期末)某研究小组对不同温度下密闭容器中水稻种子的CO2生成速率相对值(每隔12h测定一次)进行了相关探究,结果如下表所示,请根据所学知识回答下列问题:
贮藏时间/h
CO2生成速率
温度/℃
12
24
36
48
60
72
84
96
0.5
4.8
3.6
2.7
2.5
2.3
2.1
2.0
1.9
25
47.2
45.1
37.8
35.5
34.6
-
-
-
注:
CO2的生成速率单位为mL/(kg·h);“-”表示未测定。
(1)由上表可知,0.5℃条件下水稻种子的CO2生成速率较25℃条件下低,主要的原因是____________________;随着储存时间的延长,CO2生成速率逐渐降低的原因是________________________________________________________________________________________________。
(2)该实验可以通过测定密闭容器中________________浓度变化来计算呼吸速率。
(3)该密闭容器中的种子后期主要进行的细胞呼吸方式和初期相比,在分解相同质量的有机物时产生的能量________(填“较少”“较多”或“相同”),原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 种子进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2,密闭容器中CO2浓度增加,O2浓度减少,在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸
(2)CO2或O2
(3)较少 后期容器中种子以无氧呼吸为主,无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,大部分能量仍存留在酒精中;而初期进行的有氧呼吸将有机物彻底氧化分解,释放的能量较多
解析
(1)根据表格数据分析可知,0.5℃条件下水稻种子的CO2生成速率较25℃条件下低,原因是低温降低了细胞呼吸相关酶的活性,导致细胞呼吸释放的CO2较少。
种子进行细胞呼吸消耗O2释放CO2,随着储存时间的延长,密闭容器中CO2浓度增加,O2浓度减少,在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸,导致CO2生成速率逐渐降低。
(2)细胞呼吸会吸收O2释放CO2,因此该实验可以通过测定密闭容器中的CO2或O2浓度的变化来计算呼吸速率。
(3)后期O2浓度降低,细胞呼吸以无氧呼吸为主,无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,大部分能量仍存留在酒精中;而初期进行的有氧呼吸将有机物彻底氧化分解,释放的能量较多。
22.为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所,某校的同学们进行了如下探究。
作出假设:
有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中,不能在细胞质基质中完成。
实验过程:
实验结果:
1号和2号试管中均检测到CO2(与预测结果不相符)。
请回答下列问题:
(1)分析同学们的实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。
原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
改进措施:
________________________________________________________________________。
(2)实验步骤③必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因,他们认为线粒体必须保持________才能完成相应的功能。
(3)实验步骤⑥依据的实验原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)步骤②肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中 用不含葡萄糖的保存液
(2)结构的完整性
(3)丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水反应彻底分解成CO2和[H],因此可以通过检测CO2的产生来判断丙酮酸是否被分解
解析
(1)分析题意可知,该实验中步骤②肝细胞可以利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,然后线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中,因此不能确定二氧化碳的来源。
改进时可以用不含葡萄糖的保存液保存肝细胞。
(2)细胞以及细胞器只有保持完整的结构才能完成生理功能。
23.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下:
据图回答下列问题:
(1)图中A是________,其产生的部位是____________。
(2)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是________,可在人体细胞