高中生物人教版 (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精品同步测试题

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班级 学号 姓名
1. 从物质与能量的视角,阐明无氧呼吸的概念。
2. 通过对比有氧呼吸与无氧呼吸的异同,提高构建知识体系的能力。
3. 通过分析细胞呼吸原理在生产、生活中的应用,培养关心科学技术发展、关心社会生活的意识。
目标一、 无氧呼吸
1. 类型及反应式
2．场所、过程及意义
3.判断下列相关表述的正误
（1） 所有细菌都能进行无氧呼吸。( )
（2） 水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。( )
（3） 无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP 。( )
（4） 无氧呼吸产物中只有酒精或乳酸。( )
任务一 分析无氧呼吸的过程及其与有氧呼吸的比较
(一)分析无氧呼吸的过程
1．尝试写出无氧呼吸两个阶段的反应式
2.为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应呢？(提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能运出细胞。)
由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗。当NAD＋的含量很低时，细胞呼吸的第一阶段的过程就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障通过细胞呼吸第一阶段的持续以获得ATP, NADH就要转化成NAD＋来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能运出细胞的，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的进行。
3．不同细胞无氧呼吸产物不同的直接原因是什么？
不同细胞所具有的酶的种类不同，导致反应途径不同，产物也不同。
4．1 ml葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 ml葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析，在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向分别是什么？
无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存到乳酸或酒精中没有释放出来；而氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失。
5．骨骼肌中的丙酮酸被还原成乳酸，大部分从活跃的肌细胞中扩散到血液，然后又通过血液带回肝，在肝中重新转化成葡萄糖。从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么？
减少机体内物质和能量的浪费，有机物和能量再次被利用。
6．请从竞争的角度思考，乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸的意义是什么？
乳酸菌产生的乳酸排到外界环境中，会导致环境中pH降低，使得一些不耐酸的微生物死亡，有利于乳酸菌在竞争中占据优势。
(二)比较有氧呼吸和无氧呼吸
列表比较有氧呼吸和无氧呼吸
1．(2021·全国甲卷)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
2．[H]是在生物细胞广泛存在的递氢体，对生物细胞内的多种化学反应的正常进行具有重要作用。下图是小麦叶肉细胞中[H]在细胞代谢中的产生和传递途径，X、Y、Z表示不同的物质，相关叙述正确的是( )
A．X表示丙酮酸，形成时有[H]产生
B．Z表示CO2，②过程无[H]消耗和产生
C．Y表示酒精，③过程有[H]消耗和产生
D．在O2充足的情况下，①②发生在线粒体
拓展延伸 长句特训 与高考接轨
在通风条件不好的环境中储藏的枣会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，其中的原因是枣无氧呼吸的产物是酒精和CO2 ,马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
目标二、 细胞呼吸原理的应用
3.判断下列相关表述的正误
（1）不同生物无氧呼吸所需要的酶都是相同的。(×)
（2）无氧呼吸的两个阶段都释放了少量的能量。 (×)
（3）无氧呼吸过程中没有氧气参与,所以有[H]的积累。 (×)
（4）人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。 (×)
（5）人的成熟红细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸。 (√)
任务二 氧气对细胞呼吸的影响
1．原理
由曲线判断O2浓度对无氧呼吸和有氧呼吸的影响分别是什么？
随O2浓度的升高无氧呼吸逐渐减弱；在一定浓度范围内，随O2浓度的升高有氧呼吸逐渐增强。
2．实践应用
(1)在储藏蔬菜或水果时，为降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，储藏室内的氧气应调节到图中的B点所对应的浓度。
(2)为什么农业生产中要通过中耕松土，提高作物产量？
松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长。
(3)我们天天吃的馒头松软可口，可是利用酵母发面时，面块开始硬，后来软，而且表面有水珠出现，你知道是什么原因吗？
发面用的是酵母菌，在和面时加入酵母菌，酵母菌利用面中的葡萄糖进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精，二氧化碳受热膨胀使馒头体积增大，所以馒头又松又软。表面由于氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳和水，所以表面有水珠出现。
(4)在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。
①为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？
在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。
②在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？
密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自身的生命活动提供能量；产生的酒精能抑制其他细菌的生长，利于自身的繁殖。
1．家庭制作绿豆芽的方法：将绿豆浸泡24 h后平铺在铺有厨房用纸的蒸笼上(下有可漏水的孔洞，防止积水使种子霉烂)，盖上湿毛巾，每天淋水(或流水冲洗)2～3次，放在一定的温度条件下培养。下列分析正确的是( )
A．水的作用是作为原料参与葡萄糖分解为丙酮酸的过程
B．温度越高，种子的萌发速率越快
C．豆芽中有机物的种类和含量均高于种子中
D．积水部位种子易霉烂的原因之一是酒精对种子有毒害作用
2．下图是外界条件对植物呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是( )
A．从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度
B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸
C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制在O2充足的条件下，有氧呼吸
3．下图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度的影响。下列有关叙述正确的是( )
A．番茄果实细胞产生CO2的场所是细胞质基质
B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用2 ℃时比15 ℃时更强
C．低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实
D．储藏温度下降时果实呼吸强度减弱，可能与细胞内酶的空间结构被破坏有关
拓展延伸 长句特训 与高考接轨
（1） 鲜果保鲜时常往包装袋中冲入适量CO2 （或N2 ），这样做的原理是抑制细胞的有氧呼吸，减少有机物的消耗，有利于鲜果的保鲜。
（2） 农业上有一句关于锄地（中耕松土）的谚语“锄头下面有肥”，请结合所学知识分析该谚语的合理性。定期进行松土可增加土壤中的氧气浓度，能促进根细胞的有氧呼吸，为矿质元素吸收供应能量，从而提高农作物的产量。
类型
反应式
酒精发酵
乳酸发酵
场所
细胞质基质
过程
(1)第一阶段：
(2)第二阶段：
意义
(1)
(2)
第一阶段(与有氧呼吸第一阶段相同)
第二阶段
产生酒精
大多数植物、酵母菌等
产生乳酸
高等动物、乳酸菌和少数植物器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等)
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
场所
条件
产物
能量
大量
少量
相同点
过程
葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同
实质
意义
为生物体的各项生命活动提供能量
应用
原理
提倡有氧运动
因为剧烈运动供氧不足时，无氧呼吸积累过多⑧乳酸，使肌肉酸胀乏力
及时松土透气
增加根细胞的⑨有氧呼吸，产生更多能量，促进
预防破伤风
只能进行⑩无氧呼吸，皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖，需及时到医院治疗
酿酒
酿酒的早期要通气，有利于酵母菌⑪ 进行有氧呼吸，从而快速繁殖；后期密闭，有利于酵母菌⑫ 进行无氧呼吸产生酒精
用“创可贴”、透气消毒纱布包扎伤口
为伤口创造⑬ 有氧环境，避免厌氧菌繁殖，有利于伤口愈合
储藏水
果、粮食
往往通过降低⑭ 温度、降低⑮ 氧气含量等措施，来减弱其呼吸作用，以延长保质期