高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用第一课时习题

第三节　细胞呼吸——能量的转化和利用

第一课时　有氧呼吸和无氧呼吸

基础过关练

题组一　细胞呼吸

1.如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置,在透明的容器B中放入湿润的种子。以下说法中正确的是              (　　)

A.A瓶中加入的NaOH溶液是为了吸收B瓶中的CO2

B.C瓶中检测到的二氧化碳是种子呼吸作用产生的

C.在黑暗条件下,种子不进行呼吸作用

D.若把B瓶中的湿润种子换成干种子,C瓶中澄清石灰水更混浊

2.下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是 (　易错　)

A.细胞呼吸是吸进O2,呼出CO2的过程

B.细胞呼吸实质上就是氧化分解有机物,释放能量

C.细胞呼吸都是在线粒体中进行的

D.细胞呼吸所消耗的有机物都是葡萄糖

题组二　有氧呼吸的过程

3.(2021江苏扬州二中学情调研)如图为线粒体的结构示意图,其中可能发生的反应是 (　　)

A.②处产生二氧化碳

B.①②③处均产生ATP

C.②处发生[H]与O2的结合反应

D.有氧呼吸的第二阶段在③处完成

4.下列关于人体有氧呼吸的叙述,正确的是 (　易错　)

A.有氧呼吸的第三阶段产生的能量最多

B.柠檬酸循环中O2与[H]结合生成水

C.与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上

D.丙酮酸在细胞质基质中分解产生CO2

5.对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,如图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是              (　　)

A.①②④中能量最多的是①

B.③代表的物质名称是氧气

C.线粒体能完成图示全过程

D.⑥代表的物质是水

题组三　无氧呼吸及与有氧呼吸的比较

6.(2021江苏上冈高级中学期中)下列关于无氧呼吸的叙述,正确的是 (　　)

A.是细胞呼吸的主要形式

B.高等生物细胞不能进行无氧呼吸

C.释放少量能量

D.与有氧呼吸反应的场所相同

7.(2021江苏南京溧水高级中学期末)人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程中,关于[H]的来源和用途的叙述,最准确的是              (　　)

8.(2021江苏盐城响水中学月考)如图所示为细胞呼吸的生理过程。下列叙述正确的是 (　　)

A.①④过程没有[H]的积累

B.①~④过程都有能量的释放

C.植物细胞只能进行①②④过程

D.人体细胞只能进行①②过程

题组四　细胞呼吸类型的判断

9.(2021江苏无锡宜兴中学高一段考)若要简便而且准确地判断储存的小麦种子的细胞呼吸方式,需要测定的一项是              (　　)

A.有无酒精生成

B.有无水生成

C.有无有机物消耗

D.O2消耗量与CO2生成量的比值

10.(2021江苏扬州高邮中学高一学情调研)在细胞呼吸过程中,若有CO2产生,则下列叙述正确的是              (　　)

A.不一定发生有氧呼吸,但一定有水产生

B.不一定发生无氧呼吸,但一定有能量释放

C.不一定在生物膜上进行,但一定有酒精产生

D.不一定在线粒体中进行,但一定有葡萄糖的消耗

11.不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式不同。下列对呼吸作用有关的判断不正确的是              (　　)

A.若二氧化碳的释放量少于氧气吸收量,则细胞进行细胞呼吸的底物不只是葡萄糖

B.若二氧化碳的释放量多于氧气吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸

C.若二氧化碳释放量等于氧气吸收量,则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸

D.若既不释放二氧化碳,也不吸收氧气,则说明该细胞已经死亡

能力提升练

题组　细胞呼吸过程的综合

1.(多选)(2021江苏无锡江阴期末改编,)如图为绿色植物细胞内部分物质的转化过程示意图,下列叙述不正确的是              (　　)

A.图示过程只能发生在绿色植物细胞内

B.物质①、②分别是H2O和O2

C.图中的[H]都是在线粒体中产生的

D.用18O标记C6H12O6,产物水中能检测到放射性

2.()真核细胞有氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是 (　　)

A.阶段A为糖酵解,该阶段的产物是丙酮酸和物质①

B.阶段B为柠檬酸循环,该过程产生大量ATP

C.阶段A和阶段B为阶段C提供[H]和ATP

D.阶段C的有关酶存在于线粒体内膜

3.(2021辽宁朝阳联考改编,)如图为细胞呼吸的模式图,其中序号表示生理过程。下列相关叙述错误的是              (　易错　)

A.乳酸菌细胞中可以发生的过程只有①和⑤

B.④过程和⑤过程都不能产生ATP

C.酵母菌细胞中③过程发生的场所是线粒体内膜

D.有氧呼吸和无氧呼吸是两个完全不同的过程

4.(2021山东青岛九中期中,)有氧运动近年来成为一个很流行的词汇,它是指人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。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产生量将大于O2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.剧烈运动时,肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体

5.(2021山东枣庄八中高一月考,)金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天,肌细胞和其他细胞无氧呼吸的产物不同,如图表示金鱼在缺氧状态下,细胞中部分代谢途径,已知乳酸可在乳酸脱氢酶的作用下生成丙酮酸,请分析回答:

(1)物质X是　　　　,由　　　　元素组成。 

(2)①~⑥过程中有ATP生成的是　　　　(填序号),有[H]产生的过程是　　　　(填序号)。 

(3)物质X经过③过程产生酒精,同时还产生　　　　　(物质)。 

(4)过程②发生的场所是　　　　　,过程⑤发生的场所是　　　　　。 

(5)金鱼肌细胞与其他细胞无氧呼吸产物不同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)在严重缺氧环境中,金鱼肌细胞将乳酸转化为酒精的意义是　　　　　　　　　　　　　　。 

6.(2020江苏连云港期末,)如图表示的是细胞两种呼吸方式,据图回答问题。

(1)有氧呼吸分为三个阶段,其中葡萄糖生成丙酮酸的反应属于第一阶段,此阶段发生的场所是　　　　　。 

(2)在有氧的情况下,丙酮酸进入　　　　,开始进行第二和第三阶段的反应。 

(3)在有氧呼吸过程中,反应物中的　　　　只参与了第三阶段反应,并且此阶段生成的ATP数量最多。 

(4)人的肌肉由于剧烈运动造成暂时性缺氧就会进行无氧呼吸,将葡萄糖分解为　　　,并释放一定的能量。 

答案全解全析

基础过关练

1.B　A瓶中加入的NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2,A错误;种子中不含叶绿体,不能进行光合作用,由于空气中原有的二氧化碳被A瓶中NaOH溶液吸收,因此,C瓶中检测到的二氧化碳是种子呼吸作用产生的,B正确;是否进行呼吸作用与黑暗条件无关,C错误;有氧呼吸需要水的参与,若把B瓶中的湿润种子换成干种子,则细胞呼吸减弱,所以C瓶中澄清石灰水混浊度降低,D错误。

2.B　细胞呼吸的方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种,只有有氧呼吸需要O2参与,生成水和CO2;无氧呼吸不需要氧气,可能产生CO2,也可能不产生CO2,A错误。细胞呼吸实质上就是氧化分解有机物,释放能量,B正确。有氧呼吸主要在线粒体中进行,无氧呼吸只在细胞质基质中进行,C错误。细胞呼吸所消耗的有机物主要是葡萄糖,也可以是脂肪和蛋白质等其他有机物,D错误。

易错警示　(1)误认为细胞呼吸一定消耗氧气,产生二氧化碳。

(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所,但不是细胞呼吸的唯一场所。

3.A　图中①是线粒体外膜,②是线粒体基质,③是线粒体内膜。有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳,该阶段发生于线粒体基质,A正确,C、D错误;有氧呼吸三个阶段均产生ATP,每个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,因此①线粒体外膜不能产生ATP,B错误。

4.A　有氧呼吸的第三阶段产生的ATP最多,A正确;O2与[H]结合生成水发生在有氧呼吸的第三阶段,B错误;糖酵解是有氧呼吸的第一阶段,发生的场所是细胞质基质,C错误;丙酮酸分解产生CO2发生在有氧呼吸的第二阶段,场所是线粒体基质,D错误。

易错警示　与有氧呼吸有关的三点提醒

(1)葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解。葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在有氧条件下进入线粒体被氧化分解为CO2和H2O。

(2)三个阶段都能释放能量,合成ATP,但第三阶段释放能量最多,合成ATP最多。

(3)第二阶段消耗水,第三阶段产生水。

5.D　由题图可知,①②④表示能量,③⑥表示水,⑤表示氧气,B错误,D正确;有氧呼吸三个阶段都能产生能量,但第三阶段产生的能量最多,图中①为第一阶段释放的能量,②为第二阶段释放的能量,④为第三阶段释放的能量,A错误;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,线粒体缺乏分解葡萄糖的酶,不能进行有氧呼吸的第一阶段,C错误。

6.C　细胞呼吸的主要形式是有氧呼吸,A错误;高等生物在无氧条件下可以进行无氧呼吸,B错误;由于无氧呼吸过程是不彻底的氧化分解,因此释放的能量较少,C正确;有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,D错误。

7.B　根据有氧呼吸的具体过程可知,人体细胞有氧呼吸中[H]来源于葡萄糖和水,用于生成水,A不符合题意,B符合题意;根据无氧呼吸的具体过程可知,人体细胞无氧呼吸中[H]只来源于葡萄糖,用于生成乳酸,C、D不符合题意。

8.A　由题图可知,①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,②表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,③表示产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段,④表示产生酒精的无氧呼吸的第二阶段。①④过程表示无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的过程,没有[H]的积累,A正确;无氧呼吸的第二阶段不释放能量,故图中③④过程没有能量的释放,B错误;并非所有植物细胞无氧呼吸都产生酒精和CO2,如马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物为乳酸,C错误;人体细胞既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸,且无氧呼吸的产物为乳酸,即人体细胞可进行图中①②③过程,D错误。

9.D　O2消耗量与CO2生成量可以简便、准确测定小麦种子细胞呼吸的方式。若二者比值等于1,则小麦种子进行的是有氧呼吸;若二者比值为0,则小麦种子进行的是无氧呼吸;若二者比值在0~1之间,则小麦种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。

10.B　有水产生的呼吸方式一定是有氧呼吸,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸都有能量的释放,B正确;细胞有氧呼吸过程中,第二阶段有CO2产生,有氧呼吸过程没有酒精产生,C错误;细胞呼吸的底物一般是葡萄糖,但也可以是脂肪或蛋白质,D错误。

11.D　以葡萄糖为底物时,细胞进行有氧呼吸时释放的二氧化碳量等于氧气的吸收量,若二氧化碳的释放量少于氧气吸收量,说明细胞进行细胞呼吸的底物不只是葡萄糖,A正确;以葡萄糖为底物时,若二氧化碳的释放量多于氧气的吸收量,说明无氧呼吸也产生了二氧化碳,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,B正确;以葡萄糖为底物时,若二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,C正确;以葡萄糖为底物时,若既不吸收氧气也不释放二氧化碳,有可能是进行产乳酸的无氧呼吸,D错误。

能力提升练

1.ACD　图示是呼吸作用的过程,该过程也能发生在动物细胞中,A错误;物质①是H2O,参与有氧呼吸第二阶段,②是O2,参与有氧呼吸第三阶段,B正确;图中的[H]在有氧呼吸第一和第二阶段都可以产生,第一阶段在细胞质基质中进行,C错误;C6H12O6中的O进入CO2中,如果用18O标记C6H12O6,一般产物水中不能检测到放射性,D错误。

2.D　阶段A可表示有氧呼吸第一阶段,阶段B可表示有氧呼吸第二阶段部分过程,阶段C可表示有氧呼吸第三阶段,物质①为二氧化碳,物质②为H2O,阶段B是柠檬酸循环部分过程。阶段A为糖酵解,该阶段产生丙酮酸、[H]和少量ATP,物质①为CO2,A错误;阶段B产生少量ATP,B错误;阶段A和阶段B为阶段C提供[H],不提供ATP,C错误;阶段C为有氧呼吸第三阶段,有关酶存在于线粒体内膜,D项正确。

3.D　分析题图:①为细胞呼吸第一阶段,场所在细胞质基质;②为有氧呼吸第二阶段,场所在线粒体基质;③为有氧呼吸第三阶段,场所在线粒体内膜;④为产生酒精的无氧呼吸第二阶段;⑤为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段。物质a为还原氢,物质b为丙酮酸,物质c为O2。乳酸菌只能进行无氧呼吸,即细胞中可发生的过程只有①和⑤,A正确;④为产生酒精的无氧呼吸的第二阶段,⑤为产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段,④⑤过程都不能产生ATP,B正确;酵母菌是真核生物,③过程为有氧呼吸的第三阶段,发生的场所是线粒体内膜,C正确;无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,D错误。

易错提醒　有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同,两种呼吸过程并不是完全不同。

4.D　分析题图曲线可知,cd段氧气消耗率较高,血液中乳酸水平升高,因此该阶段既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,A错误;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等,因此不论何时,肌肉细胞CO2产生量都等于O2消耗量,B错误;无氧呼吸将有机物分解成乳酸,大部分能量储存在乳酸中,少部分能量释放,释放的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中,C错误;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有产生二氧化碳,故肌肉细胞中CO2的产生只能是有氧呼吸第二阶段,即场所只有线粒体,D正确。

5.答案　(1)丙酮酸　C、H、O　(2)②　②④　(3)CO2　(4)细胞质基质　细胞质基质　(5)呼吸酶种类不同　(6)严重缺氧时,金鱼的肌细胞将乳酸转化成酒精后可通过鳃血管排出体外,防止酸中毒,以维持细胞正常的代谢

解析　分析题图:图中①为肌糖原的分解,②为细胞呼吸的第一阶段,物质X是丙酮酸,③为产生酒精的无氧呼吸第二阶段,④为乳酸转化成丙酮酸的过程,⑤为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段,⑥为乳酸进入肌细胞。(1)图示中的物质X是丙酮酸,丙酮酸是葡萄糖的代谢产物,其元素组成为C、H、O。(2)图示②过程表示无氧呼吸第一阶段,该过程有ATP的生成,图中其他过程没有ATP生成;结合题干信息可知乳酸可在乳酸脱氢酶的作用下生成丙酮酸,因此有[H]生成的是②④过程。(3)丙酮酸在酶的催化下转化为酒精和二氧化碳。(4)无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此过程②和过程⑤在细胞质基质中进行。(5)据图分析,在不同的细胞中进行无氧呼吸的产物不同,是由于催化过程的呼吸酶种类不同。(6)金鱼肌细胞无氧呼吸产生乳酸,随着乳酸的积累,酸性不断增强,可能会使金鱼酸中毒,经过图中的转化过程,乳酸可转化成酒精,酒精通过鳃血管排出体外,减少乳酸的积累,防止酸中毒,以维持细胞的正常代谢。

6.答案　(1)细胞质基质　(2)线粒体　(3)O2(或氧气)　(4)C3H6O3(或乳酸)

解析　(1)葡萄糖生成丙酮酸的反应为有氧呼吸的第一阶段,发生的场所是细胞质基质。(2)在有氧的情况下,丙酮酸进入线粒体,进行有氧呼吸的第二和第三阶段的反应。(3)在有氧呼吸过程中,氧气只在第三阶段参与反应,此阶段生成大量的ATP。(4)人体无氧呼吸的产物是乳酸,并生成少量的ATP。