2024届高三生物一轮复习基础夯实练12：细胞呼吸的方式和过程

基础夯实练12  细胞呼吸的方式和过程

一、选择题

1．下图是某同学设计的“探究酵母细胞呼吸的方式”实验装置图，甲与乙中是含有酵母菌的葡萄糖溶液，①②③④号试管加入适量水后再滴加2滴溴麝香草酚蓝溶液，用来鉴定CO2。对此实验的结果、分析与评价的表述，错误的是(　　)

A．丙试管与乙试管相连，其作用是为乙试管提供充足的氧气

B．应在甲试管中加1 mL石蜡油，制造无氧环境

C．为了适当简化装置，可以将图中的②号或④号试管除去

D．①号试管与③号试管相比，出现黄色的时间要短

2．(2023·江苏连云港高三模拟)某兴趣小组探究酵母菌无氧呼吸产物时，需排除未消耗完的葡萄糖对无氧呼吸产物酒精鉴定的影响(已知酒精的沸点为78 ℃)。相关叙述错误的是(　　)

A．葡萄糖、酒精与酸性重铬酸钾都能发生颜色反应，因两者都具氧化性

B．可将酵母菌培养液进行90 ℃水浴，收集挥发气体冷凝处理后进行鉴定

C．可适当延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定

D．可用斐林试剂对酵母菌培养液进行鉴定，判断葡萄糖是否消耗完

3．(2023·上海长宁区高三模拟)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，正确的是(　　)

A．葡萄糖可通过线粒体膜上的载体蛋白运输到线粒体基质中

B．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与

C．线粒体内膜上发生的化学反应释放的能量大部分形成了ATP

D．线粒体中的DNA 能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成

4．心肌细胞中葡萄糖氧化分解产生的NADH不能穿过线粒体膜，NADH与草酰乙酸反应生成NAD＋和苹果酸，苹果酸可以穿过线粒体膜，并与线粒体基质中的NAD＋反应重新产生NADH。下列相关叙述错误的是(　　)

A．葡萄糖氧化分解过程有能量释放

B．NADH可在线粒体内膜上被消耗

C．丙酮酸可以进入线粒体基质

D．线粒体基质中的NADH都来自葡萄糖的氧化分解

5．(2023·山东济南高三模拟)某小组探究酵母菌和乳酸菌的呼吸方式，实验装置如下图所示。①～③装置中溴麝香草酚蓝(BTB)溶液的最终颜色依次是(　　)

A．黄色、黄色、蓝色

B．黄色、蓝色、蓝色

C．蓝色、黄色、蓝色

D．蓝色、黄色、黄色

6．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(　　)

A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸

B．b条件下，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的葡萄糖多

C．c条件下，无氧呼吸最弱

D．d条件下，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸

7．研究发现，在有氧或缺氧条件下，癌细胞都会利用葡萄糖作能源物质。在氧气充足条件下，癌细胞也主要依靠无氧呼吸供能。下列有关癌细胞的细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)

A．肝癌细胞利用等量葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低

B．有氧条件下，癌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量

C．无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失

D．癌细胞中催化丙酮酸分解的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物

8．(2023·辽宁沈阳高三调研)如图为寒冷的深海里，某种海鱼部分细胞在缺氧条件下的无氧呼吸途径。下列叙述正确的是(　　)

A．图中②过程产生丙酮酸的同时也产生了少量[H]，这些[H]会积累起来

B．图中通过②③过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为了热能

C．在低氧条件下，该海鱼细胞呼吸产生的CO2可能多于消耗的O2

D．在寒冷的深海里，影响该海鱼细胞呼吸强度的外界因素只有温度

9．(2023·广西桂林高三期末)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，相关叙述不正确的是(　　)

A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段

B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气

C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质

D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力

10．(2023·湖北黄冈高三模拟)下列关于细胞呼吸的叙述，不正确的是(　　)

A．酵母菌释放等量CO2时，有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的1/3

B．发菜和硝化细菌进行有氧呼吸时，外界环境中的O2只需要穿过1层生物膜即可参与反应

C．油菜种子细胞进行有氧呼吸时会出现消耗O2比释放CO2多的情况

D．在密闭容器中用葡萄糖培养液培养动物细胞时，气体体积不发生变化可以判断其只进行有氧呼吸

11．(2023·江苏镇江高三调研)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是(　　)

A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量

B．脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变

C．与燃烧相比，有氧呼吸释放的能量有一部分储存在ATP中

D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为必需氨基酸

12．(2023·河北沧州高三模拟)下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)

A．活细胞中的线粒体分布在细胞质中代谢比较旺盛的部位

B．过保质期的酸奶常出现胀袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的

C．呼吸作用的终产物中有水，则一定进行了无氧呼吸

D．真核细胞都进行无氧呼吸

二、非选择题

13．如图表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：

(1)酵母菌细胞内丙酮酸在________________(填场所)被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸在不同场所被分解时有什么不同？________________________________________________。

(2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O2的存在会抑制图中酶1的活性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取__________(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入O2，一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的___________进行检测。

14．种子生活力是种子的发芽潜在能力和胚所具有的生命力，是检测种子质量最重要的指标之一。以下是检测小麦种子生活力的两种方法和有关实验，请回答有关问题：

(1)BTB(溴麝香草酚蓝)法：活种子在细胞呼吸过程中，产生的CO2能够使BTB(溴麝香草酚蓝)__________________(颜色变化)。

(2)TTC法：已知染料TTC在氧化态时为无色，还原态时为红色。将煮熟的小麦种子(甲组)和未煮的小麦种子(乙组)纵切后分别放入TTC溶液，适宜温度下保温一段时间，取出后置于滤纸上观察胚的颜色。预期乙组的胚为红色，原因是_________________________________。

(3)若将n粒小麦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__________________________________。

(4)科学家常用呼吸熵(呼吸作用释放的CO2体积/O2的消耗体积)表示生物有氧呼吸能源物质的不同或者呼吸方式的不同。测定呼吸熵的装置如图所示，实验材料及装置均已消毒。请回答下列问题：

①若以小麦种子为生物材料，萌发时只以糖类为能量来源，测得装置甲中液滴左移200个单位，装置乙中液滴右移30个单位，其呼吸熵为__________，则小麦种子在萌发过程中的呼吸方式为____________________________。

②准备A、B两组装置甲，A组生物材料是萌发的油菜种子，B组生物材料是等量萌发的小麦种子，实验过程中A、B两组实验现象不同的是：单位时间内A组比B组_______________。

③装置丙作为对照组，其中放入的生物材料为相应等量煮熟的种子，则设置装置丙的目的是______________________________。

参考答案

1．D　[酵母菌有氧呼吸释放的二氧化碳要比无氧呼吸释放的二氧化碳多，故①号试管与③号试管相比，出现黄色的时间要长，D错误。]

2．A

3．D　[线粒体不能直接利用葡萄糖，其利用的是丙酮酸，葡萄糖不能进入线粒体，A错误；线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的直接参与，不需要O2的参与，B错误；线粒体内膜上发生的化学反应(有氧呼吸第三阶段)释放的能量，大部分以热能的形式散失，C错误；线粒体是半自主细胞器，其所含的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。]

4．D　[线粒体基质中的NADH除了来自葡萄糖的氧化分解，还来自有氧呼吸第二阶段，即丙酮酸的氧化分解，D错误。]

5．A

6．B　[a条件下，O2吸收量为0，说明此时不进行有氧呼吸；CO2释放量为10，说明此时进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精，A错误；b条件下，O2吸收量为3，说明此时有氧呼吸释放CO2量为3，有氧呼吸消耗的葡萄糖相对值为；CO2释放量为8，说明此时同时进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，无氧呼吸释放CO2量为5，无氧呼吸消耗的葡萄糖相对值为，B正确；氧气浓度越大，无氧呼吸越弱，d条件下时无氧呼吸最弱，大小为0，C错误；d条件下，O2吸收量和CO2释放量相等，说明只进行有氧呼吸，D错误。]

7．C

8．C　[图中②过程产生丙酮酸的同时也产生了少量[H]，这些[H]会参与形成酒精，不会积累起来，A错误；图中通过②③过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为酒精中的化学能，B错误；在低氧条件下，该海鱼某些细胞有氧呼吸产生CO2和水，肌细胞无氧呼吸产生酒精和CO2，所以该海鱼细胞呼吸产生CO2的量可能多于消耗O2的量，C正确；在寒冷的深海里，影响该海鱼细胞呼吸强度的外界因素有温度、O2浓度等，D错误。]

9．C　[图示为发生在线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确；据图可知，电子传递过程中逐级释放的能量推动H＋从线粒体基质跨过线粒体内膜到达另一侧，C错误；电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，使能量转换成H＋电化学势能，D正确。]

10．D　[发菜和硝化细菌都是原核生物，没有线粒体，进行有氧呼吸时O2只需要穿过细胞膜即可参与反应，B正确；油菜种子富含脂肪，等质量的脂肪比糖类含有的C和H多，故细胞进行有氧呼吸时会出现消耗O2比释放CO2多的情况，C正确；动物细胞进行无氧呼吸产生乳酸，既不消耗O2也不释放CO2，密闭容器中用葡萄糖培养液培养动物细胞时，气体体积不发生变化不能判断其是否只进行有氧呼吸，D错误。]

11．C　[细胞中不是所有有机物都可作为细胞呼吸的底物，如核糖、脱氧核糖等有机物不能作为细胞呼吸的底物，A错误；与糖类相比，脂质物质中氧的含量低，而碳、氢的含量高，且糖类只含C、H、O三种元素，而脂质中不仅含有C、H、O三种元素，有的还含有N、P，故脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例可能均发生改变，B错误；必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从食物中获取的氨基酸，D错误。]

12．A　[活细胞中的线粒体往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位，A正确；乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸，无CO2，B错误；水是有氧呼吸中特有的终产物，无氧呼吸终产物中没有水，C错误；哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸，D错误。]

13．(1)细胞质基质和线粒体基质　细胞质基质中分解丙酮酸不释放能量，但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP　(2)上清液　酸性的重铬酸钾溶液

14．(1)由蓝变绿再变黄　(2)胚在细胞呼吸过程中产生的[H](或NADH)能使TTC还原　

(3)有机物总量减少，呼吸强度增强　(4)①1.15　有氧呼吸和无氧呼吸　②有色液滴向左移动的距离更长　③纠(校)正环境因素(或非生物因素)引起的实验测量误差

解析　(2)已知染料TTC在氧化态时为无色，还原态时为红色。由于未煮的小麦种子(乙组)的胚是活细胞，胚在细胞呼吸过程中产生的[H](或NADH)能使 TTC还原，故预期乙组的胚为红色。(3)若将n粒小麦种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。种子萌发过程中，进行细胞呼吸消耗有机物，故与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量会减少。干种子吸水后才能萌发，由于含水量的增加，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的呼吸强度会增强。(4)①当呼吸底物只有糖类时，进行有氧呼吸时，吸收的氧气量等于释放的二氧化碳量。若以小麦种子为生物材料，萌发时只以糖类为能量来源，测得装置甲中液滴左移200个单位，则有氧呼吸消耗的氧气体积为200个单位；装置乙中液滴右移30个单位，则呼吸作用产生的二氧化碳体积比消耗的氧气的体积多30个单位，故呼吸作用产生的二氧化碳体积＝200＋30＝230个单位，其呼吸熵＝呼吸作用释放的CO2体积/O2的消耗体积＝230/200＝1.15。装置甲液滴左移，说明消耗了氧气，装置乙液滴右移，说明产生的二氧化碳比消耗的氧气多，故小麦种子在萌发过程中同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。②油菜种子脂肪含量高，小麦种子淀粉含量高，同等质量的脂肪比糖类含氢多，在氧化分解时，脂肪耗氧更多。所以，此实验过程中会出现：单位时间内A组比B组有色液滴向左移动的距离更长(因为A组有脂肪的氧化分解，耗氧更多)。③装置丙作为对照，用等量煮熟的种子代替活种子，其目的是纠(校)正环境因素(如温度、气压的变化)引起的实验测量误差。