高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第6章 细胞的生命历程第3节 细胞的衰老和死亡第1课时课时练习

第1课时　细胞呼吸的方式及有氧呼吸

课后训练巩固提升

双基巩固　学考突破

1.细胞呼吸的实质是(　　)

A.分解有机物,储存能量

B.合成有机物,储存能量

C.分解有机物,释放能量

D.合成有机物,释放能量

解析:细胞呼吸的物质变化是分解有机物,能量变化是将有机物中的能量释放出来。

答案:C

2.有氧呼吸最常利用的物质是(　　)

A.淀粉　　　　　　　　　　 B.糖原

C.葡萄糖  D.ATP

解析:葡萄糖是有氧呼吸最常利用的底物。

答案:C

3.设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫(　　)

A.验证性实验 B.对比实验

C.模拟实验 D.演示实验

解析:对比实验就是相互对照。

答案:B

4.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是(　　)

A.吸收空气中的O2 B.吸收空气中的CO2

C.检测酒精的产生 D.检验CO2的产生

解析:为避免空气中CO2影响实验结果,可将空气通过质量分数为10%的NaOH溶液,使得空气中的CO2被吸收。

答案:B

5.在检测酵母菌细胞呼吸产物时,下列描述错误的是(　　)

A.CO2可使澄清的石灰水变混浊

B.CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄

C.酒精在碱性条件下与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色

D.葡萄糖在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液发生颜色反应

解析:酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。

答案:C

6.右图为有氧呼吸的主要场所——线粒体的结构示意图。有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是(　　)

A.①② B.②②

C.②③ D.③③

解析:在有氧呼吸过程中,CO2产生和水消耗均发生在第二阶段。第二阶段的场所为线粒体基质,即图中③所示。

答案:D

7.下图表示有氧呼吸的过程。下列关于过程①和过程②的叙述,正确的是(　　)

葡萄糖丙酮酸CO2+H2O+能量

A.均需要酶的催化 B.均需要氧气的参与

C.均释放大量能量 D.均在线粒体中进行

解析:过程①为有氧呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行;过程②为有氧呼吸的第二、三阶段,场所分别是线粒体基质和线粒体内膜。过程①和过程②均需要酶的催化。有氧呼吸的第三阶段需要氧气的参与,释放大量能量。

答案:A

8.下图是有氧呼吸过程的图解。请据图回答下列问题。

(1)有氧呼吸是从　　　　　　的氧化分解开始的,全过程分为　　　　　　个阶段。 

(2)有氧呼吸的场所是　　　　　　　　　,释放的CO2是在第　　　　　　阶段产生的,H2O是在第　　　　　　阶段形成的,产生ATP最多的是第　　　　　　阶段。 

(3)有氧呼吸中O2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。写出有氧呼吸的总反应式:　　　　　　　　　　　　　　。 

解析:在有氧呼吸过程中,第一阶段发生在细胞质基质中,将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,生成4个[H],释放少量能量,形成少量ATP;第二阶段发生在线粒体基质中,将丙酮酸彻底分解成CO2,消耗6分子H2O,生成20个[H],释放少量能量,形成少量ATP;第三阶段发生在线粒体内膜上,前两个阶段生成的[H]经过一系列反应,与O2结合形成12分子H2O,释放大量能量,形成大量ATP。从上述过程可以看出,CO2产生于第二阶段,O2用于第三阶段的反应,H2O生成于第三阶段,释放能量最多的是第三阶段。

答案:(1)葡萄糖　三

(2)细胞质基质、线粒体　二　三　三

(3)与[H]结合生成水,同时生成大量的ATP　 C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

9.日常生活中人们常用酵母菌发面蒸馒头,某学生想探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了下列实验。请你帮助他完成有关内容。

(1)实验目的:探究酵母菌的细胞呼吸方式。

(2)实验原理:细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同,但每种方式所释放的能量中都有一部分以热能形式散失,从而导致细胞周围的环境温度升高。

(3)材料用具:酵母菌培养液、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。

(4)实验步骤:

①将质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液加热沸腾后冷却备用;

②取3个保温瓶,编号为A、B、C,并将C瓶设计为对照;

③在3个保温瓶中分别加入等量的葡萄糖溶液;

④  　; 

⑤3个保温瓶中均放入温度计,用棉花轻轻塞上瓶口,并保证保温瓶通气;

⑥24 h后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。

(5)预测实验现象和实验结果:

若A瓶温度>C瓶温度,B瓶温度=C瓶温度,则　　　　　　　　　　　　　　　　; 

若B瓶温度>C瓶温度,A瓶温度=C瓶温度,则　　　　　　　　　　　　　　　　; 

若　　　　　　　　　　　　,则　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)某同学也想以酵母菌为实验材料探究相关问题,请你帮他设计探究性实验课题名称。

 　。 

解析:本题中的实验根据酵母菌在细胞呼吸中释放能量的多少,来判断酵母菌的细胞呼吸方式。酵母菌是兼性厌氧菌,其呼吸作用方式可能有三种:在氧气充足的条件下只进行有氧呼吸,产生大量能量,瓶中温度将高于对照组;在氧气不足的条件下既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,产生较多能量,瓶中温度也高于对照组;在无氧条件下只进行无氧呼吸,产生能量较少,瓶中温度也高于对照组。实验中对自变量处理时要考虑A、B瓶有氧与无氧条件的设置,而对照组C瓶中用等量的蒸馏水代替酵母菌培养液,如A瓶是在无氧条件下,B瓶是在有氧条件下。若A瓶温度>C瓶温度,B瓶温度=C瓶温度,表明进行了无氧呼吸,但没有有氧呼吸发生;若B瓶温度>C瓶温度,A瓶温度=C瓶温度,表明进行了有氧呼吸,但没有无氧呼吸发生;若B瓶温度>C瓶温度,A瓶温度>C瓶温度,表明酵母菌既进行了有氧呼吸,又进行了无氧呼吸。

答案:(4)④A瓶中加入适量的酵母菌培养液和石蜡油,B瓶中加入与A等量的酵母菌培养液,C瓶中加入与A等量的蒸馏水(A瓶和B瓶可互换)

(5)酵母菌只进行了无氧呼吸　酵母菌只进行了有氧呼吸(注意和步骤④对照,答案顺序可颠倒)　B瓶温度>C瓶温度,A瓶温度>C瓶温度

酵母菌既进行了有氧呼吸,又进行了无氧呼吸

(6)探究酵母菌在不同的氧气浓度下的产物(合理即可)

选考奠基　素养提升

1.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述,错误的是(　　)

A.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2

B.在探究有氧呼吸的实验过程中,泵入的空气应去除CO2

C.实验中需控制的无关变量有温度、培养液浓度等

D.可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式

解析:由于酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2,所以不能根据石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式。

答案:D

2.甲、乙两锥形瓶盛有等量相同浓度的葡萄糖溶液,溶液内同时加入足量同种酵母菌,甲瓶内液体不断通入N2,乙瓶内液体不断通入O2,1 h后测定两瓶溶液的pH,结果是(　　)

A.乙的pH高于甲 

B.甲的pH下降,乙的上升

C.甲的pH上升,乙的下降 

D.乙的pH低于甲

解析:甲和乙中均可能产生CO2,但由于乙中进行的是有氧呼吸,产生的CO2较多,所以乙中的酸性更强。

答案:D

3.下列关于线粒体的说法,正确的是(　　)

A.具有线粒体的真核细胞不能进行无氧呼吸

B.没有线粒体的原核细胞不能进行有氧呼吸

C.线粒体内膜上和基质中有与有氧呼吸有关的酶

D.葡萄糖在线粒体中可被分解为二氧化碳和水

解析:具有线粒体的真核细胞在缺氧状态下也能进行无氧呼吸。有些没有线粒体的原核细胞也可进行有氧呼吸,如硝化细菌。线粒体内膜上和基质中有与有氧呼吸有关的酶,体现了结构与功能相适应。丙酮酸在线粒体中可被分解为二氧化碳和水。

答案:C

4.动物细胞中,葡萄糖的部分代谢过程如下图所示。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

解析:分析图示可知,甲是丙酮酸,乙是[H],丙是产物水,丁是原料水。过程①表示有氧呼吸第一阶段,场所是细胞质基质;过程②表示有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质;过程③表示有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,可释放大量能量。丙(水)中的氧来自氧气,不是来自葡萄糖。

答案:C

5.下列关于动物有氧呼吸的叙述,正确的是(　　)

A.有氧呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜

B.是否释放能量是有氧呼吸三个阶段的主要区别之一

C.有氧呼吸过程中有[H]和大量ATP的积累

D.有氧呼吸每一阶段都有[H]和ATP生成

解析:有氧呼吸过程中,中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜。有氧呼吸的第一、二阶段释放少量能量,第三阶段释放大量能量。有氧呼吸过程中会产生[H]和ATP,但[H]和ATP不会大量积累。有氧呼吸的第一、二阶段有[H]生成,第三阶段没有[H]生成,有氧呼吸的三个阶段都有ATP生成。

答案:A

6.某研究小组利用右图所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用来读取液面的高度(假设水压对气体体积变化的影响可忽略不计)。

[实验步骤]

①将10 mL酵母菌培养液和10 mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。

②将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中,排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的氧气,扎紧气球保持密闭状态,再分别放入上图所示实验装置中。

③两组装置均放入20 ℃恒温水浴锅中,从注水口注入等量的温水,调节刻度玻璃管液面至起始刻度。

④记录实验结果。

[实验分析]

(1)该实验的自变量是　　　　　　　　　,因变量是　　　　　　　　　　。 

(2)实验刚开始的短时间内,两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是  　。 

(3)一段时间后,装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面上升,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　。 

解析:(1)由题意知,该实验的自变量是酵母菌培养液是否煮沸,因变量是刻度玻璃管液面高度。(2)实验刚开始,甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气与释放的二氧化碳的量相等,气球体积不变,所以刻度玻璃管液面不变化;乙装置中的酵母菌已经被加热杀死,不进行呼吸作用,所以刻度玻璃管液面也不变化。(3)一段时间后,甲装置中的酵母菌进行无氧呼吸,释放二氧化碳,气球体积增大,刻度玻璃管液面上升。

答案:(1)酵母菌培养液是否煮沸　刻度玻璃管液面高度

(2)甲中酵母菌有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的量相等,气球体积不变;乙中酵母菌死亡,不能进行细胞呼吸

(3)甲中酵母菌无氧呼吸产生的CO2使气球体积增大