人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第3节 细胞呼吸的原理和应用第2课时同步达标检测题

第2课时　无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用

必备知识基础练

1.下图表示细胞进行细胞呼吸时葡萄糖的分解途径,下列相关分析正确的是(　　)

A.过程②产生的能量大部分以热能形式散失

B.①发生的场所是细胞质基质,其不产生ATP

C.人肝细胞进行②过程的同时会产生少量CO2

D.在线粒体中进行③时,H2O、CO2产生的阶段不同

2.(2021全国甲,2)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是 (　　)

A.该菌在有氧条件下能够繁殖

B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生

C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇

D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2

3.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是(　　)

①都在线粒体中进行　②都需要酶　③都需要氧　④都产生ATP　⑤都经过生成丙酮酸的过程

A.①②⑤ 

B.②③④

C.②③⑤ 

D.②④⑤

4.(2021四川凉山高一期末)将酵母菌细胞膜破碎后,通过离心处理为只含细胞质基质的上清液和只含细胞器的沉淀物两部分。按照表格提供的环境培养,能够生成CO2的试管有(　　)

A.①②③④ 

B.②⑤⑥

C.③④⑥ 

D.①③⑤⑥

5.下图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,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

6.下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述,错误的是(　　)

A.适当降低温度和氧浓度,有利于果蔬储藏

B.给含有酵母菌的发酵液连续通气,可以提高产酒量

C.用透气的纱布包扎伤口,可抑制厌氧菌的大量繁殖

D.施肥的同时结合松土,有利于根吸收矿质元素离子

7.(2022山西运城高一月考)不同油菜品种对低氧的耐受能力存在差别,研究小组利用水培技术探究低氧条件对两个油菜品种(甲、乙)根部细胞呼吸的影响。下表为实验第6天根部细胞中相关物质的含量。

(1)该实验的自变量是　　　　　　　　　。 

(2)丙酮酸是油菜根部细胞进行细胞呼吸第　　　阶段的产物,发生场所为　　　　　。 

(3)据表可知,正常氧气条件下,油菜根部细胞的呼吸方式为　　　　　　　,化学反应式分别为　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　。低氧条件下,品种　　　　体内催化丙酮酸形成乙醇的酶的活性更高。 

(4)长期处于低氧条件下,植物根系可能变黑、腐烂的原因是　　　　　　　　　。 

关键能力提升练

8.下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中

B.图中物质c为[H],它只在有氧呼吸过程中产生

C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP

D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2

9.(多选)(2022辽宁沈阳重点高中联合体高一联考)2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制线粒体内膜合成ATP,但不影响此部位[H]与O2的结合以及能量的释放。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞质基质,进行下表所示各组实验。下列有关叙述正确的是(　　)

A.丙组和丁组的葡萄糖分解后释放出的能量是不一样多的

B.乙组和丁组都可以进行无氧呼吸,两组产生的酒精量相同

C.甲组、丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2

D.丙组和戊组都可以进行有氧呼吸,丙组产生的H2O、CO2和ATP的量都多于戊组

10.(2022山西太原期中考试)豌豆种子细胞呼吸时,底物经脱氢酶催化所释放的氢,能将无色的三苯基氯化四唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙。在种子萌发过程中,其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示,请回答下列问题。

(1)种子萌发的12~14 h,CO2释放速率远大于O2吸收速率,说明该阶段豌豆种子的主要呼吸方式为　　　　　　　。豌豆种子细胞呼吸产生[H]的场所是　　　　　　　。 

(2)胚根长出前,完整的种皮限制了种子对　　　　　　　的吸收,从而影响了种子的呼吸速率。b时后,O2吸收速率大于CO2释放速率,说明豌豆种子　　　　　　　　　。 

(3)从细胞呼吸角度分析,豌豆种子比小麦种子更适宜浅播的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)实验室除用TTC鉴定种子胚细胞的“死活”外,还可用染料染色法来鉴定种子胚细胞的“死活”,后者的鉴定原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

参考答案

1.D　解析 ①②代表无氧呼吸,①③代表有氧呼吸,①代表细胞呼吸的第一阶段,③代表有氧呼吸的第二、三阶段,无氧呼吸第二阶段不产生能量,A项错误;①代表细胞呼吸的第一阶段,场所是细胞质基质,此阶段产生少量ATP,B项错误;人肝细胞的无氧呼吸产生乳酸,不会产生酒精,C项错误;③代表有氧呼吸的第二、三阶段,CO2在有氧呼吸的第二阶段产生,H2O在有氧呼吸的第三阶段产生,D项正确。

2.B　解析 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能够进行繁殖,A项不符合题意。酵母菌在无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段都有丙酮酸产生,B项符合题意。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乙醇和CO2,C项不符合题意。酵母菌在有氧呼吸的第二阶段和无氧呼吸的第二阶段都有CO2产生,D项不符合题意。

3.D　解析 生物体内的化学反应都需要酶的催化;有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸;有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同,都是分解有机物,释放能量,形成ATP的过程。

4.B　解析 ①中只含有酵母菌的细胞质基质,在氧气存在的条件下,无氧呼吸受抑制,不能产生CO2和酒精,因此无CO2产生;②中含有细胞质基质和丙酮酸、[H],在缺氧条件下,进行无氧呼吸,能产生CO2和酒精,因此有CO2产生;③中有线粒体和葡萄糖,线粒体是有氧呼吸的主要场所,在线粒体中发生有氧呼吸的第二、第三阶段的反应,进入线粒体参与反应的应是丙酮酸,葡萄糖不能进入线粒体;④中有线粒体和丙酮酸、[H],而无氧呼吸的场所是细胞质基质;⑤中含有细胞质基质和线粒体,在有氧的条件下,经过一段时间后,能将葡萄糖彻底氧化分解,产生CO2和H2O;⑥中含有细胞质基质和丙酮酸、[H],在缺氧条件下,进行无氧呼吸第二阶段产生CO2和酒精,因此有CO2产生。

5.C　解析 由题图可知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;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不大。由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度在30 ℃左右。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。

6.B　解析 低温能降低细胞中酶的活性,使细胞代谢活动降低,有机物的消耗减少;低氧条件下,有氧呼吸较弱,又能抑制无氧呼吸,细胞代谢缓慢,A项正确。酵母菌酿酒是利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的作用,所以不能向发酵罐内连续通气,B项错误。由于氧气能抑制厌氧菌的无氧呼吸,所以在包扎伤口时,可选用透气松软的材料,C项正确。根细胞吸收无机盐的方式是主动运输,需要载体蛋白并消耗能量,所以中耕松土,有利于植物的根系进行有氧呼吸,从而促进其吸收土壤中的无机盐,D项正确。

7.答案 (1)油菜品种和氧气条件　(2)一　细胞质基质

(3)有氧呼吸和无氧呼吸　C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量　C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量　甲　(4)无氧呼吸产生的乙醇对根部细胞产生毒害作用

解析 (1)自变量是人为控制的对实验对象进行处理的因素,故该实验的自变量是油菜品种和氧气条件。(2)丙酮酸是葡萄糖氧化分解的产物,油菜根部细胞进行细胞呼吸时,第一阶段进行葡萄糖的氧化分解产生丙酮酸,发生场所为细胞质基质。(3)通过题表可知,正常氧气条件,油菜根部细胞经过呼吸也产生了乙醇,故其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸。由于低氧时,甲品种的丙酮酸含量低于乙品种、乙醇含量高于乙品种,所以低氧条件下,品种甲体内催化丙酮酸形成乙醇的酶的活性更高。(4)由于无氧呼吸产生的酒精对根部细胞产生毒害作用,所以长期处于低氧条件下,植物根系可能变黑、腐烂。

8.D　解析 图示为细胞呼吸的全过程,①②过程为无氧呼吸,①④③过程为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精;催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中;无氧呼吸的第一阶段也产生[H]。

9.AB　解析 丙组和丁组的差别在于是否有氧气,即丙组中进行的是有氧呼吸,丁组中进行的是无氧呼吸,则反应完成后,丙组中葡萄糖分解后的能量去路只有热能和ATP中储存的能量,而丁组葡萄糖分解后的能量大部分储存在酒精中,少数能量释放,释放的能量中一部分以热能的形式散失,一部分储存在ATP中,即两组释放的能量不一样多,A项正确;乙组和丁组中进行的是无氧呼吸,反应完成后乙组和丁组产生了酒精,且两组产生的酒精分子数基本相同,B项正确;由于线粒体不能直接利用葡萄糖,因此甲组不能产生丙酮酸,也不会发生丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解产生CO2的过程,而丙组和戊组中产生的丙酮酸都能在线粒体中分解产生CO2,C项错误;丙组和戊组都具备有氧呼吸的条件,且底物量相同,因此反应完成后丙组和戊组产生相同数量的H2O和CO2,但戊组加入的2,4-二硝基苯酚(DNP)会抑制线粒体内膜合成ATP,因此丙组产生ATP总量多于戊组,D项错误。

10.答案 (1)无氧呼吸　细胞质基质和线粒体基质　(2)O2(O2和水)　细胞呼吸的底物不全是葡萄糖　(3)豌豆种子脂肪含量更高,脂肪氧化分解需要消耗更多的O2,浅播利于种子吸收O2　(4)活细胞的细胞膜具有选择透过性,不易被染料染色(或者死细胞的细胞膜不具有选择透过性,易被染料染色)

解析 (1)无氧呼吸不吸收O2,而产生CO2,有氧呼吸消耗葡萄糖时,产生的CO2体积与消耗O2的体积相同,据图可知,在12~24 h期间,O2吸收量很少,而CO2释放量很多,表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸,产物是CO2和酒精;有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段可产生[H],有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二阶段的场所是线粒体基质。(2)胚根长出前,完整的种皮限制了种子对氧气和水的吸收,从而影响了种子的呼吸速率;b时后,O2吸收速率大于CO2释放速率,说明豌豆种子细胞的呼吸底物不全是葡萄糖,还存在脂肪等其他物质。(3)豌豆种子中脂肪含量高于小麦种子,脂肪氧化分解时需要的氧比单位质量的糖类氧化分解时需要的氧更多,浅播利于种子吸收氧气,有利于种子萌发。(4)活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料分子不能通过活细胞的细胞膜,所以活细胞的胚细胞不易被染料分子染上颜色。