课时跟踪检测（二十） 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用

课时跟踪检测（二十）  无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用

[理解·巩固·落实]

1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。

(1)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。(　　)

(2)无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同。(　　)

(3)无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP。(　　)

(4)稻田定期排水有利于根系进行有氧呼吸，防止幼根黑腐。(　　)

答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√

2．高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，它们分别产生于(　　)

①细胞质基质　②叶绿体　③核糖体　④线粒体

A．②④　　　　　　　　 B．①④

C．③②   D．④①

解析：选D　植物细胞有氧呼吸放出的CO2是在线粒体内进行的第二阶段产生的，可表示为：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量；无氧呼吸只在细胞质基质中进行，其产生CO2的过程可表示为：2C3H4O32C2H5OH＋2CO2。故选D。

3．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点有(　　)

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

解析：选D　生物体内的化学反应都需要酶的催化，②符合题意；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行，且都产生丙酮酸，⑤符合题意；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符合题意。故选D。

4．下列各项应用中，主要利用细胞呼吸原理的有(　　)

①中耕松土　②果蔬保鲜　③储存种子　④汛期农田及时排水　⑤合理密植　⑥糖渍盐渍食品　⑦用透气的消毒纱布包扎伤口　⑧移栽幼苗时尽量选择在早晨或傍晚时进行

A．②③④⑤⑥   B．①②③④⑦

C．②③④⑦⑧   D．①②③④⑤⑥⑦⑧

解析：选B　影响呼吸作用的因素有氧气、水和温度等。①④⑦涉及的是呼吸作用的氧气因素，②涉及的是温度因素，③涉及的是水分因素。故选B。

5．(2021·苏州高一月考)买罐头食品时，发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起，请勿选购”的字样。引起盖子鼓起最可能的原因是(　　)

A．好氧型细菌呼吸，产生CO2和H2O

B．微生物呼吸，产生CO2和C2H5OH

C．乳酸菌呼吸，产生CO2和C3H6O3

D．酵母菌呼吸，产生CO2和H2O

解析：选B　罐头食品的容器内是密闭的无氧环境，残留的微生物只能进行无氧呼吸，盖子鼓起是由某种微生物进行无氧呼吸产生CO2所致。好氧型细菌进行有氧呼吸；乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，不生成CO2；酵母菌进行无氧呼吸产生CO2和C2H5OH。故选B。

6．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是(　　)

A．甲试管中最终产物为CO2和H2O

B．乙试管中不发生反应

C．丙试管中有大量的ATP产生

D．丙试管中无CO2产生

解析：选B　甲试管中含有细胞质基质，葡萄糖进行不彻底的氧化分解产生酒精和CO2，A错误。乙试管中含有线粒体，葡萄糖不能进入线粒体发生反应，B正确。丙试管中含有细胞质基质和线粒体，但在隔绝空气条件下，葡萄糖进行不彻底的氧化分解产生酒精和CO2，形成少量的ATP，C、D错误。

7．如图是酵母菌呼吸作用示意图，下列相关叙述正确的是(　　)

A．条件X下葡萄糖中能量的去向有三处

B．人体骨骼肌细胞在X条件下也会产生物质a

C．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水

D．试剂甲为溴麝香草酚蓝溶液，现象Z是由蓝变绿再变黄　

解析：选A　根据产物酒精可判断条件X为无氧，无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中，一部分储存在ATP中，一部分以热能形式散失，A正确；人体骨骼肌细胞在X条件下只能产生乳酸，不会产生物质a(CO2)，B错误；线粒体不能利用葡萄糖，条件Y下，葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸，丙酮酸在线粒体中被分解，并产生CO2和水，C错误；试剂甲为酸性重铬酸钾溶液，可用于检测酒精是否存在，D错误。

8．如图曲线①、曲线②描述的是环境因素与呼吸作用的关系，下列叙述错误的是(　　)

A．曲线①代表无氧呼吸，氧浓度为10%时无氧呼吸停止

B．曲线②代表有氧呼吸，且在一定范围内随氧浓度增大，呼吸作用强度不断增强

C．图中曲线②最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制

D．图中两曲线的交点说明，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相同

解析：选D　随着氧浓度增大CO2的释放量降低，所以曲线①代表无氧呼吸，氧浓度为10%时CO2释放量为0，说明此时无氧呼吸停止，A正确；曲线②代表有氧呼吸，且在一定范围内随着氧浓度增大呼吸作用强度不断增强，但是当氧浓度达到一定值时，CO2释放量不再增加，B正确；图中曲线②最终趋于平衡，细胞呼吸强度不再增大，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制，C正确；图中两曲线的交点说明有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为1∶3，D错误。

9．(2020·天津和平区质检)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12～24 h期间，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12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会相对不变

D．胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高

解析：选D　据题图可知，在12～24 h期间，O2吸收量很少，而CO2释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸，A错误；曲线相交时，吸收的O2量等于呼出CO2的量，说明此时种子只进行有氧呼吸，B错误；种子萌发过程中，当胚根未长出时，种子不能进行光合作用，只进行呼吸作用，通过消耗细胞中的有机物，为种子萌发提供能量和营养，因此在第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量下降，C错误；根据图中CO2和O2量的变化，胚根长出后，耗氧量迅速增加，说明种子的有氧呼吸速率明显升高，D正确。

10．(2021·大同高一周考)下列是外界因素影响呼吸速率的图示，由图可知下列说法错误的是(　　)

A．超过最适温度，呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制

B．O2浓度为10%时适宜贮藏水果、蔬菜

C．适当提高CO2浓度利于贮藏水果、蔬菜

D．种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素

解析：选B　温度影响酶的活性，超过最适温度时，呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制，A正确；分析图乙可知，O2浓度为10%时，有氧呼吸较强，此时有机物消耗较多，不适宜贮藏水果、蔬菜，B错误；分析图丙可知，随CO2浓度升高，呼吸速率下降，故适当提高CO2浓度有利于贮藏水果、蔬菜，C正确；分析图丁可知，含水量影响种子细胞呼吸速率，随着含水量的增加，呼吸速率先上升后下降，故种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素，D正确。

11．将200 mL含酵母菌的培养液放入500 mL的密闭容器内，该容器内酵母菌不同呼吸方式的CO2释放速率随时间变化情况如图所示。请回答下列问题：

(1)图中a曲线表示的呼吸方式为______________，判断依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)密闭容器内开始产生酒精的时间是________(填“6 h前”“6 h时”或“6 h后”)。

(3)8 h时细胞内ATP的合成场所是____________，此时合成ATP所需能量________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。

(4)密闭容器内CO2的总释放量在6 h时________(填“小于”“等于”或“大于”)8 h时。

解析：(1)刚开始时容器内有O2，酵母菌进行有氧呼吸，随着O2逐渐被消耗，有氧呼吸逐渐减弱，开始出现无氧呼吸，因此曲线a表示有氧呼吸，曲线b表示无氧呼吸。(2)分析题图可知，密闭容器内酵母菌在6 h前开始进行无氧呼吸，即6 h前就开始产生酒精。(3)8 h时酵母菌只进行无氧呼吸，细胞内合成ATP的场所是细胞质基质，此时产生的ATP来自无氧呼吸第一阶段，即葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的过程，而无氧呼吸第二阶段不产生ATP。(4)分析题图可知，酵母菌一直在进行细胞呼吸，则一直在释放CO2，故随时间的变化，CO2的总释放量一直在增加，所以密闭容器内CO2的总释放量在6 h时小于8 h 时。

答案：(1)有氧呼吸　开始时酵母菌可利用密闭容器内的O2进行有氧呼吸，随着时间的延长，O2含量逐渐减少，有氧呼吸减弱直至为零　(2)6 h前　(3)细胞质基质　不能　(4)小于

12．图甲为不完整的呼吸作用示意图，图乙为线粒体结构模式图。请据图回答：

(1)图甲中X代表的物质是___________，E代表的物质可能是______________。

(2)图甲中有氧呼吸的途径是__________，其中产生能量最多的是________阶段。(均填字母)

(3)图甲中C、D阶段发生的场所依次对应于图乙中的_________(填序号)。过程C中CO2的氧元素来自__________________(填物质名称)，为检测生成的CO2，除了用澄清石灰水，还可用________________________________________________________________________

溶液，现象为_________________。

(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于______，写出此过程的总反应式：________________________________________________________________________。

如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，则所消耗的葡萄糖之比为____________。

解析：(1)根据题意分析可知，图甲中X代表的物质是丙酮酸，E代表的物质可能是酒精和CO2。(2)根据题意分析可知，A、C、D表示有氧呼吸，其中产生能量最多的是有氧呼吸第三阶段，即D。(3)图甲中C、D阶段分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段，发生的场所依次是线粒体基质(图乙中的②)和线粒体内膜(图乙中的①)。过程C中CO2的氧元素来自丙酮酸和H2O，检测CO2，除了用澄清石灰水，还可用溴麝香草酚蓝溶液，观察溶液是否由蓝变绿再变黄。(4)E代表的物质可能是酒精和CO2，A阶段与E物质产生阶段的反应属于无氧呼吸，发生的总反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，则所消耗的葡萄糖之比为1∶3。

答案：(1)丙酮酸　酒精和CO2　(2)A、C、D　 D

(3)②①　丙酮酸和H2O　溴麝香草酚蓝　由蓝变绿再变黄　(4)无氧呼吸　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　1∶3

[迁移·应用·发展]

13．(多选)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，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断正确的是(　　)

A．氧浓度为a时酵母菌没有进行有氧呼吸，只进行无氧呼吸

B．当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程会不同

C．当氧浓度为c时，1/3葡萄糖用于酵母菌酒精发酵

D．a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生[H]和ATP

解析：选ABD　分析曲线可知，氧浓度为a时，产生酒精的量与释放CO2的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A正确。分析曲线可知，氧浓度为b时，产生CO2的量多于产生酒精的量，此时酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧浓度为d时，不产生酒精，说明该点只进行有氧呼吸，B正确。当氧浓度为c时，酒精的产生量为6 mol，说明无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，则有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9(mol)，根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以计算，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5 mol、3 mol，因此c点时有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵，C错误。a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生[H]和ATP，D正确。

14．(多选)为探究酵母菌呼吸方式的类型，设计了如图所示的装置，下面叙述正确的是(　　)

A．假设装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸

B．假设装置一中的红色液滴不移动，装置二中的红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸

C．假设装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

D．假设装置一、二中的红色液滴均不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸

解析：选ABC　两套装置的不同之处在于里面放的液体。装置一中放的是NaOH溶液，能吸收CO2，如果红色液滴左移，则说明酵母菌进行有氧呼吸，装置二中是清水，若红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，A正确。装置一中红色液滴不动，说明不消耗氧气进行无氧呼吸，装置二中红色液滴右移，说明只进行无氧呼吸，B正确。装置一中红色液滴左移，说明进行有氧呼吸，装置二中红色液滴右移，说明进行无氧呼吸，C正确。装置一和装置二中的红色液滴均不动，说明酵母菌可能已经死亡，D错误。

15．为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：

实验一将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下贮藏10 d，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。

实验二将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。

回答下列问题：

(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，合理的解释是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)某小组想重复实验一，但他们在比较两组块茎中淀粉酶含量多少时遇到了困难。若提供淀粉、碘液等试剂，请帮助他们设计出比较两组块茎中淀粉酶含量多少的实验思路。(只需写出思路即可，不需预测结果)

解析：(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用减弱，产生的CO2减少，从而导致CO2的释放速率下降。(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高，可能的原因是在0 ℃ 环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强。(3)根据题干信息可知，实验的目的是比较两组块茎中淀粉酶含量的多少，若提供淀粉、碘液等试剂，可取等质量4 ℃ 和22 ℃处理后的马铃薯块茎，研磨过滤制备酶的提取液，催化等量的淀粉水解，用碘液检测，比较相同时间后溶液颜色的深浅即可。

答案：(1)温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用减弱，产生的CO2减少　(2)在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃ 条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强　(3)取等质量4 ℃和22 ℃处理后的马铃薯块茎，研磨过滤制备酶的提取液，催化等量的淀粉水解，用碘液检测，比较水解相同时间后溶液颜色深浅。

16．为研究酵母菌发酵的产物，某研究小组设计了如图甲所示的装置图。①号、②号试管中均加入3 mL蒸馏水和少许0.1%溴麝香草酚蓝(简称BTB)溶液，直至溶液呈蓝绿色时为止(当环境偏酸性时，BTB溶液呈黄色)。请回答下列问题：

(1)在实验过程中，①号试管中溶液发生的变化是______________________，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)图乙中哪条曲线能正确表示玻璃管释放气泡速率的变化？________(填字母)。

(3)若要证明释放的气泡是酵母菌所产生的，就需要设置一个对照实验，该对照实验可在原实验设计的基础上如何改动？______________________。

(4)实验中使用的干酵母菌需要用________化开，葡萄糖溶液________(填“需要”或者“不需要”)煮沸后冷却再使用。

解析：(1)酵母菌呼吸作用过程中产生了CO2，使得溶液呈酸性，所以①号试管中溶液由蓝绿色变为黄色。(2)分析气泡(CO2)释放的速率时，不仅要考虑酵母菌的呼吸过程，还要考虑呼吸底物的量的变化，开始时底物充足，气泡释放的速率逐渐增加；当底物被大量消耗后，气泡释放的速率逐渐减慢，甚至停止，故选B。(3)因为锥形瓶中是含酵母菌的葡萄糖溶液，不能排除葡萄糖溶液本身等因素有产生气泡的可能，所以要设置对照组，对照组中除了不加酵母菌，其他操作和图中实验设计一致。(4)实验中使用的干酵母菌需要使用温水化开，使其恢复活性；葡萄糖溶液需要煮沸(杀死葡萄糖溶液中原有的微生物)后冷却再使用，以免烫死酵母菌。

答案：(1)由蓝绿色变为黄色　酵母菌发酵产生CO2，使溶液呈酸性　(2)B　(3)锥形瓶内不加酵母菌　(4)温水　需要