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高中生物实战高考一轮复习第8讲细胞呼吸试题含答案
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这是一份高中生物实战高考一轮复习第8讲细胞呼吸试题含答案,共45页。试卷主要包含了描述有氧呼吸的过程,65kJ的能量,其中均有61等内容,欢迎下载使用。
1.通过探究酵母菌的细胞呼吸方式,说出细胞呼吸类型(重点)。
2.描述有氧呼吸的过程(重、难点)。
3.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。
4.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。
考点一 细胞呼吸的过程及影响因素
1.图解有氧呼吸过程
(1)总反应式:
(2)能量转化:1ml葡萄糖彻底氧化分解释放出2870kJ的能量,其中977.28kJ左右的能量转移至ATP中,其余能量则以热能形式散失。
(3)与有机物在生物体外燃烧相比,有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;一部分能量储存在ATP中。
2.无氧呼吸的类型和过程
(1)场所:全过程是在细胞质基质中进行的。
(2)过程
(3)放能:1 ml葡萄糖释放196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)的能量,其中均有61.08kJ的能量转移至ATP中。
3.影响细胞呼吸的因素
温度
(1)原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。
(2)曲线模型(如图)
(3)应用
O2浓度
(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
(2)曲线模型(如图)
①O2浓度低时,无氧呼吸占优势。
②随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
(3)应用
①选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
②作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
④稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。
CO2浓度
(1)原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
(2)曲线模型(如图)
(3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
含水量
(1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素,影响细胞呼吸的速率。
(2)特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢(如图)。
(3)应用
4.细胞呼吸原理的应用
(1)选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
(2)作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。
(3)提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
(4)稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。
典型例题1 围绕细胞呼吸的过程考查生命观念及科学思维
1.当细胞损伤时,线粒体中参与细胞呼吸的细胞色素C会被释放,进而引起细胞凋亡。细胞色素C在线粒体中的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A.细胞色素C位于线粒体内膜上,内膜的特征是向内折叠形成嵴
B.细胞色素C可能参与有氧呼吸第三阶段的反应过程
C.灰色部分是线粒体基质,在这里会产生大量的NADPH
D.推测细胞色素C释放的原因可能是线粒体膜的通透性发生了改变
2.研究发现,金鱼具有一些与人体不同的细胞呼吸方式(如图)。下列叙述错误的是( )
A.金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中生存一段时间
B.图中途径④和途径③不会出现在人体肌细胞中
C.物质X产生的场所是细胞质基质,与其一起产生的还有[H]和ATP
D.图中③和⑤过程产生的少量ATP可为金鱼细胞代谢供能
典型例题2 细胞呼吸类型的判断和有关计算
3.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是( )
A.氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时,厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,厌氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时,需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等
4.酵母菌既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸,如果酵母菌吸收的O2量和放出CO2量的体积比为3:7,那么此时酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗C6H12O6的量的比值为 ( )
A.1:4B.2:1C.3:1D.3:2
1.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路的比较
3.判断细胞呼吸方式的三大依据
考点二 探究酵母菌细胞呼吸方式及其拓展应用
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示。
注:澄清石灰水也可以换为溴麝香草酚蓝溶液。
(3)检测酒精的产生
3.实验现象
典型例题1 教材基础
5.一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养,培养液中的O2和CO2相对含量变化如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.t1时,酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.t2时,酵母菌产生CO2的场所主要是细胞质基质
C.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
D.若升高培养温度,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
6.为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法,不正确的是
A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
C.甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊,乙组浑浊程度更大
D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽瓶中的O2以形成无氧环境
典型例题2 拓展延伸
7.某同学计划利用如图所示的装置探究马铃薯块茎的细胞呼吸方式,设置甲、乙两组,A中为等量的新鲜马铃薯块茎,甲组小烧杯中的溶液为蒸馏水,乙组小烧杯中的溶液为氢氧化钠。下列分析正确的是( )
A.甲组液滴不移动说明马铃薯块茎只进行了有氧呼吸
B.乙组液滴左移只能说明马铃薯块茎进行了有氧呼吸
C.若甲组液滴右移,乙组液滴左移,则说明马铃薯块茎有两种呼吸方式
D.甲组液滴可不移动或右移,但不会左移,乙组液滴可左移或不移动
8.下图所示为某同学为“探究物质X对植物细胞的有氧呼吸速率的影响”所组装的实验装置。回答有关问题。
(1)甲乙装置烧杯中的Y溶液为 溶液。
(2)设置乙装置的目的是排除 的干扰。
(3)若要达到实验目的,还应另设一组甲装置中用 的大豆种子进行对照实验。
(4)实验开始后保持注射器的活塞不移动,连接甲乙装置玻璃管中有色液滴慢慢往 (左/右)移动。实验结束时将注射器活塞往 (上/下)移动,待有色液滴回到实验开始时的位置停止,根据注射器活塞移动距离可量出气体的变化量。注射器量取到的气体变化体积(ml)如下表所示:
分析数据可知:
①未浸泡物质X的大豆种子的有氧呼吸速率为 ml/小时。
②物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响可概括为 。
1.探究种子萌发时细胞呼吸的类型
(1)实验设计:欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子为例)。
(2)实验结果预测和结论
2.种子萌发时呼吸速率的测定
(1)实验装置(见1中装置一)
(2)指标及原理
①指标:细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。
②原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的距离即表示呼吸速率。
(3)物理误差的校正
①如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子,为防止微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。
(4)实验拓展:呼吸底物与着色液移动的关系
脂肪含氢量高,含氧量低,等质量的脂肪与葡萄糖相比,氧化分解时耗氧量高,而产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时,产生CO2量小于消耗O2量,着色液移动更明显。
9.在小鼠肝脏、脂肪组织、骨髓、性腺等处细胞中,除存在有氧呼吸和无氧呼吸外还存在磷酸戊糖途径,该途径是指葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种有机物的过程。下列说法错误的是( )
A.小鼠吸入18O2,在尿液中可检测到H218O,呼出的气体中也可能含有C18O2
B.小鼠剧烈运动时,细胞产生的CO2都在细胞质基质中形成
C.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
D.向小鼠体内注射14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各种有机物的生成
10.下列关于细胞中化合物的组成和功能的叙述,错误的是( )
A.植物细胞膜中的胆固醇与脂质的运输有关
B.ATP、NADH组成元素都含有C、H、O、N、P
C.蛋白质、核酸的多样性均与其单体的排列顺序有关
D.几丁质作为糖类,不是细胞中的能源物质或储能物质
11.“格瓦斯”是一种由酵母菌和乳酸菌双菌发酵形成的饮料,其中含有微量酒精、一定量的CO2,以及丰富的有机酸。下列相关叙述正确的是( )
A.这两种生物都在细胞质基质中分解葡萄糖生成丙酮酸
B.这两种生物的遗传物质都主要是环状的DNA分子
C.酵母菌在线粒体基质中进行无氧呼吸产生酒精
D.乳酸菌进行无氧呼吸的过程中产生了CO2和有机酸
12.酵母菌以葡萄糖作为呼吸底物,放出的CO2体积随O2体积的变化曲线如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.a点有酒精和CO2的生成
B.a、b、c三点均有CO2和水的生成
C.b点酵母菌既进行了厌氧呼吸,又进行了需氧呼吸
D.若c点酵母菌消耗O2的体积等于放出的CO2体积,则其只进行需氧呼吸
13.下列有关细胞呼吸原理在生产和生活中应用的叙述,错误的是
A.低温、无氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
B.提倡有氧慢跑是为了防止无氧呼吸产生大量乳酸
C.播种前浸种可以提高种子的含水量,促进呼吸作用
D.水稻田定期排水是为了防止无氧呼吸产生酒精烂根
14.下列关于俗语或者生活现象的理解不合理的是( )
A.“种地不上粪,等于瞎胡混”——粪便中有丰富的有机物能被植物吸收利用
B.“立秋无雨是空秋,万物(特指谷物)历来一半收”——立秋时节谷物生长需要较多水分
C.“豆麦轮流种,十年九不空”——豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥,有利于大豆、小麦合成蛋白质等物质
D.“犁地深一寸,等于上层粪”——犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸,促进根部对矿质元素的吸收
15.图为线粒体的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.进行有氧呼吸时,①和②处的氧气浓度相同
B.酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所只有②处
C.①②③处都可以产生ATP,但③处比①②处多
D.③处的物质组成中,含有与有氧呼吸有关的酶
16.下图解表示某绿色植物细胞内,部分物质的代谢过程,相关叙述正确的是
A.图解中①、②两物质依次是H20和02
B.图解中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体
C.图解中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖
D.葡萄糖彻底氧化分解释放的能量都储存于ATP中
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
17.为探究酵母菌的呼吸方式,某生物社团设计了下图实验装置(仅示主要部分)。下列相关叙述错误的是
A.图示装置中存在两处错误
B.试管甲为实验组,试管乙为对照组
C.实验中需控制葡萄糖溶液的浓度以保证酵母菌正常的活性
D.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短来检测CO2的产生速率
18.酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,因此酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化。在探究酵母菌无氧呼吸产物时,下列检测或鉴定不一定能成功的是( )
A.可在B瓶中加入澄清石灰水检测CO2的产生
B.培养一段时间后,向A瓶中加入酸性重铬酸钾溶液,观察颜色变化
C.可用斐林试剂检测葡萄糖是否消耗完
D.适当延长酵母菌培养时间,充分耗尽葡萄糖后再进行鉴定
19.酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示,①一③为相关生理过程,下列叙述正确的是( )
A.①释放的能量大多储存在ATP中B.③进行的场所是细胞质基质和线粒体
C.发生①③时,CO2释放量大于O2吸收量D.低氧发酵液中的酵母菌能进行①②和①③
20.线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
B.细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应
C.细胞色素c功能丧失的细胞也能合成ATP
D.葡萄糖可以进入线粒体被氧化分解
21.某兴趣小组同学拟采用图装置对酵母菌的呼吸方式进行探究(酵母菌吸收的氧气均为培养液中的溶解氧,不考虑吸收氧气对装置气体体积变化的影响)。下列叙述错误的是( )
A.本实验为对比实验,甲、乙组均为实验组
B.培养液的体积、温度等属于无关变量,两组应该保持一致
C.一段时间后甲、乙注射器活塞均会上移,乙上移距离更大
D.将产生气体通入溴麝香草酚蓝溶液后,乙装置由蓝变绿再变黄的时间更长
22.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右表。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,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下,无氧呼吸最弱
D.d条件下,产物的CO2全部来自线粒体
23.研究发现,癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。葡萄糖在癌细胞中的代谢途径如下图所示,下列说法错误的是( )
A.葡萄糖进细胞的过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程③不能生成ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中有少量葡萄糖在线粒体中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
24.北欧鲫鱼生活在极其寒冷的水域中,它们可以通过向体外排出酒精来延缓周围水体结冰,其大多数细胞在缺氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸,呼吸过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①发生在线粒体基质中
B.过程②产生了大量的[H]
C.过程③生成了酒精和CO2
D.图中葡萄糖彻底氧化分解
25.生长在低寒地带的沼泽植物臭菘,其花序在成熟时温度可达30℃。臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上,但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其它细胞的40%。下列相关推断错误的是( )
A.花序细胞主要通过有氧呼吸生成ATP
B.氧气在有氧呼吸的第三阶段被消耗
C.花序细胞呼吸作用产生的热量远少于其它细胞
D.花序细胞的这种呼吸特点有利于花序的发育
26.苹果成熟到一定程度时,细胞呼吸突然增强至原来的数倍,而后又突然减弱,随后苹果进入衰老阶段。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸时,葡萄糖在线粒体基质中被分解
B.苹果细胞无氧呼吸增强时,产生的乳酸和CO2增多
C.低温和无氧处理有利于苹果的储藏
D.降低储藏环境中乙烯的浓度有利于苹果的储藏
27.下列关于我国农业谚语的理解,错误的是( )
A.AB.BC.CD.D
28.某植物种子在密闭容器萌发过程中O2和CO2的变化如下图(底物为葡萄糖),下列相关叙述错误的是( )
A.a时刻之前,曲线①高于曲线②的原因是同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸
B.a、b、c三个时刻种子产生CO2的场所都只有线粒体
C.c点以后呼吸速率恒定,曲线保持稳定
D.在a点后若将底物葡萄糖换成脂肪,则曲线①和②不重合
29.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速率的关系。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b后,肌肉细胞CO2的产生量将大于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.若运动强度长期超过c,会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力
30.《齐民要术》记载了“热进仓”贮麦法:将经暴晒的小麦种子趁热进仓贮存,温度控制在46℃左右,贮藏7~10天后通风降温,该贮藏方法具有防霉、防虫的作用,且不影响种子的发芽率。下列说法错误的是( )
A.成熟的小麦种子细胞中含量最多的化合物是水
B.小麦种子暴晒后自由水含量相对减少,有利于贮存
C.种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
D.46℃处理持续的时间越长越不容易发霉,越有利于提高种子发芽率
31.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.c条件下,无氧呼吸最弱
B.d条件下,产生的CO2全部来自线粒体
C.a条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
D.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
32.过氧化物酶体(perxisme)是一种存在于真核生物细胞中的细胞器,在肝细胞和肾细胞中数量特别多。过氧化物酶体含有丰富的酶类,在有关酶的作用下,可发生RH2+O2→R+H2O2反应,对细胞内的氧水平有很大的影响。在低浓度氧的条件下,线粒体利用氢的能力比过氧化物酶体强,但在高浓度氧的情况下,过氧化物酶体的氧化反应占主导地位。下列相关分析正确的是( )
A.过氧化物酶体中的酶只能在过氧化物酶体中发挥作用
B.催化RH2+O2→R+H2O2反应的酶是过氧化氢酶
C.线粒体和过氧化物酶体消耗O2的酶均分布在相应的细胞器基质中
D.过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
33.用葡萄糖溶液培养酵母菌。下面是根据培养液中酵母菌代谢产物的生成量绘成的曲线图。以下分析不正确的是( )
A.在O2浓度为c时,有氧呼吸吸收的O2与释放CO2摩尔数相等
B.在O2浓度为a时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的比为3︰5
C.图中实线可以表示不同O2浓度下酵母菌进行有氧呼吸时CO2的生成量
D.图中虚线可以表示不同O2浓度下酵母菌进行无氧呼吸的强弱变化
34.细胞呼吸过程中产生的中间产物,可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如图表示人体内相关物质转化过程。下列有关叙述错误的是( )
A.长期高糖膳食的人可导致体内脂肪积累,但脂肪不能大量转化成糖类
B.X 物质代表甘油,是脂肪和磷脂组成的成分之一
C.过程①生成的氨基酸是非必需氨基酸
D.酒精是过程②产生的二碳化合物之一
35.下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸只在线粒体中进行
B.还原氢只在有氧呼吸过程中产生
C.无氧呼吸只在环境中无氧时进行
D.二氧化碳只在有氧呼吸中产生
36.为了探究温度对植物光合速率和呼吸速率的影响,将某种植物放在密闭的玻璃容器中,在其他条件相同且适宜的条件下,利用传感器测定不同温度条件下密闭容器中二氧化碳的变化量,实验结果统计如下表。下列有关说法错误的是( )
A.在5℃下根尖细胞产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
B.实际光合作用速率达到最大时的温度一定是30℃
C.20℃下植物制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的3倍
D.高温条件下光合速率降低可能是光合作用有关酶的活性下降
37.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”,如下图甲所示;为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如下图乙所示。已知DNP不影响电子传递,可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲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,与25℃时相比,4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量更多
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,4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
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,DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
38.冰鉴是古代暑天用来盛冰,并置食物于其中的容器(俗称:古代的冰箱)。下列叙述错误的是( )
A.食物置于冰鉴中,可以减弱细菌呼吸作用进而抑制细菌繁殖
B.置于冰鉴中的荔枝,酶活性降低,荔枝中的有机物不再分解
C.利用冰鉴储存水果,冰鉴中温度并不是越低越好
D.冰鉴中水果细胞线粒体ATP合成过程中消耗的H+全部来自葡萄糖
39.如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放总量与O2浓度之间的关系。下列说法错误的是( )
A.Q点时产生CO2的场所是细胞质基质
B.P点后小麦种子进行有氧呼吸的强度不变
C.若图中AB=BC,此时有氧呼吸消耗葡萄糖少于无氧呼吸
D.R点对应的O2浓度比较适宜种子的储藏
40.水分胁迫是指植物水分的散失量超过吸收量,使植物组织细胞含水量下降,进而出现代谢失调的现象。干旱、冰冻、高温或盐渍引起作物发生水分胁迫后,其细胞的合成反应减弱而水解反应增强,最终造成作物减产。下列有关分析错误的是( )
A.植物发生水分胁迫后,细胞内结合水与自由水比值减小
B.水分胁迫会降低作物的暗反应,导致合成的有机物减少
C.冰冻或高温也能通过改变酶的活性来影响细胞代谢速率
D.细胞内许多生物化学反应都有自由水的参与
三、非选择题
41.下图1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1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。
(3)按照上述实验过程,观察到 ,说明(2)中假说不成立,实验小组查阅资料发现,细胞质基质中的NADH还存在如下图2所示的转运过程,NADH在线粒体内积累,苹果酸的转运即会被抑制,且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率,反之则抑制。请结合以上信息解释O2,会抑制酵母菌产生酒精的原因: 。
(4)高产产酒酵母酒精产量更高,甚至在有氧条件下也能产酒,结合图1和图2分析,是利用野生酵母,通过物理或化学诱变因素诱导控制合成 (填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因发生突变而产生的新品种。
42.呼吸熵(RQ)指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积).图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程.图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置.请分析回答:
(1)物质B可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为 .②和④过程中物质B产生的场所分别是 .
(2)图1中①③④整个过程的总反应式为 .
(3)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成 .
(4)在25℃下10min内,如果甲装置中墨滴右移40mm,乙装置中墨滴左移200mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是 .
(5)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25℃下经10min观察墨滴的移动:
Ⅰ.若发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10min内小麦种子发生图1中的 (填序号)过程.
Ⅱ.若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10min内小麦种子发生图1中的 (填序号)过程.
Ⅲ.若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴左移,则10min内小麦种子发生图1中的 (填序号)过程.
43.草莓的营养价值很高,富含维生素 C 及膳食纤维等,深受人们喜爱。图甲表示 在草莓干种子萌发过程中,CO2 释放量(QCO2)和 O2吸收量(QO2)的变化趋势(假设呼吸底物 都是葡萄糖),图乙表示在一定条件下测得的草莓植株光照强度与光合速率的关系,图丙表 示草莓的细胞代谢状况。请据图回答下列问题:
(1)干种子吸水后,自由水比例大幅增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是 (答出两点即可)。据图甲可知,种子萌发过程中的 12~30h 之间,细胞呼吸的产物 是 和CO2。与种子萌发时相比,胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包 括 。
(2)图乙中 a 点时,叶肉细胞中产生 ATP 的场所有 。若全天的呼吸强度不变,当维 持光照强度为 6klx 时,该植物一天中至少需要 小时以上的光照,才能正常生长。
(3)图丙所示的细胞代谢情况,可用图乙中 a~d 四点中的 表示,其含义是 。
第一阶段
葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量能量
第二阶段
酒精发酵
丙酮酸→酒精+CO2
实例:植物、酵母菌等
乳酸发酵
丙酮酸→乳酸
实例:高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等
项目
来 源
去 路
[H]
有氧呼吸:C6H12O6和H2O;无氧呼吸:C6H12O6
有氧呼吸:与O2结合生成水;无氧呼吸:还原丙酮酸
ATP
有氧呼吸:三个阶段都产生;无氧呼吸:只在第一阶段产生
用于各项生命活动
时间(min)
浸泡大豆
种子的物质
X溶液浓度(ml/L)
0
10
20
30
40
50
0
0
1.1
2.2
3.3
4.4
5.5
10-12
0
6.5
13.0
19.5
26.0
32.5
10-10
0
8.0
16.0
24.0
32.0
40.0
10-8
0
7.5
15.0
22.5
30.0
37.5
实验现象
结论
装置一
液滴
装置二
液滴
不动
不动
只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移
右移
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移
不动
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
选项
谚语
理解
A
锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产
粪便中的有机物经分解者分解后生成的无机物,能被作物利用
B
立秋无雨是空秋,万物历来一半收
立秋时节,谷物生长需要较多水分
C
豆麦轮流种,十年九不空
与豆科植物共生的根瘤菌固定的氮,可作为小麦合成淀粉的原料
D
白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧
适当提高昼夜温差有利于有机物积累,增加产量
a
b
c
d
CO2释放量
10
8
6
7
O2吸收量
0
3
4
7
5
10
15
20
25
30
35
光照条件下吸收量
0
1.2
2.5
3.2
3.8
3.5
2.8
黑暗条件下释放量
0.5
0.8
1.0
1.6
2.2
3.0
3.3
《第8讲 细胞呼吸》参考答案:
1.C
【分析】1、有氧呼吸包括3个阶段:第一阶段是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的[H],释放少量能量,发生于细胞质基质;第二阶段是丙酮酸与水彻底分解,产生二氧化碳和[H]。继续释放少量能量,发生于线粒体基质;第三阶段是[H]与氧结,形成水,放出大量能量,发生于线粒体内膜。
2、分析题图:细胞损伤时,线粒体外膜的通透性发生改变,细胞色素C被释放到细胞溶胶(或“细胞质基质”)中,引起细胞凋亡。
【详解】AB、看图可知,细胞色素C位于线粒体内膜,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,内膜的特征是向内折叠形成嵴,细胞色素C可能参与有氧呼吸第三阶段,AB正确;
C、图中灰色区域是线粒体基质,此区域进行有氧呼吸的第二阶段,在这里会产生大量的NADH,C错误;
B、细胞色素C位于线粒体内膜,当细胞损伤时,细胞色素C会被释放,释放的原因可能是线粒体膜的通透性发生了改变,D正确。
故选C。
2.D
【分析】题图分析:图中①为肌糖原的分解,②为细胞呼吸第一阶段,物质X是丙酮酸,③为酒精是无氧呼吸第二阶段,④为乳酸转化成丙酮酸的过程,⑤为乳酸是无氧呼吸第二阶段,⑥为乳酸进入肌细胞。
【详解】A、在缺氧环境中,金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精,可以防止细胞生活的环境的pH降低而引起酸中毒,以维持细胞正常的代谢,A正确;
B、在人体内不会将乳酸转化为酒精,所以图中途径④和途径③不会出现在人体肌细胞中,B正确;
C、物质X是呼吸第一阶段产生的丙酮酸,产生的场所是细胞质基质,与其一起产生的还有[H]和ATP,C正确;
D、图中③和⑤为无氧呼吸的第二阶段,不产生ATP,D错误。
故选D。
3.B
【分析】据图分析:氧浓度为a时,只有二氧化碳的释放,没有氧气的吸收,此时植物只进行无氧呼吸;氧浓度为b、c时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,此时植物同时进行需氧呼吸和无氧呼吸;氧浓度为d时,二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,此时植物只进行需氧呼吸。
【详解】A、分析题图可知:氧气浓度为a时,二氧化碳的释放量较大,即细胞呼吸强度较大,不适应贮藏该植物器官,贮存该植物器官应选择二氧化碳释放量最低的点,A错误;
B、由题图知:氧气浓度为b时,细胞需氧呼吸消耗的氧气是3,产生的二氧化碳是3,无氧呼吸释放的二氧化碳是8﹣3=5,根据需氧呼吸和无氧呼吸的总反应方程式可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖:需氧呼吸消耗的葡萄糖为(5÷2):(3÷6)=5:1,即无氧呼吸消耗的葡萄糖是需氧呼吸的5倍,B正确;
C、氧气浓度为c时,细胞呼吸产生的二氧化碳多于吸收的氧气,细胞进行需氧呼吸和无氧呼吸,氧浓度为d时,细胞呼吸产生的二氧化碳等于吸收的氧气,说明细胞只进行需氧呼吸,故氧浓度为d时,无氧呼吸最弱(为0),C错误;
D、氧气浓度为d时,细胞呼吸产生的二氧化碳和吸收氧气的量相等,细胞只进行需氧呼吸,D错误。
故选B。
4.A
【分析】酵母菌有氧呼吸的反应式是: ,无氧呼吸的反应式是:。
【详解】设酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气为3x,根据酵母菌进行有氧呼吸的反应式可知,酵母菌进行有氧呼吸消耗的葡萄糖为3x/6=x/2,有氧呼吸产生的二氧化碳的量为3x,则无氧呼吸产生的二氧化碳的量为7x-3x=4x,根据无氧呼吸的反应式可知酵母菌进行无氧呼吸消耗的葡萄糖问为4x/2=2x,因此此时酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值为x/2:2x=1:4,A正确。
故选A。
5.D
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸。有氧呼吸可以分为三个阶段:
第一阶段:在细胞质的基质中
反应式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 第二阶段:在线粒体基质中进行
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧气的参与,在线粒体内膜上进行
反应式:24[H]+6O212H2O+大量能量
【详解】A、t1时,酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,A正确;
B、t2时,培养液中氧气含量几乎不发生改变,说明此时酵母菌主要进行无氧呼吸,其产生CO2的场所主要是细胞质基质,B正确;
C、t3时,酵母菌只进行无氧呼吸,此时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,C正确;
D、图中曲线表示的是最适温度下的反应,若升高温度培养,有关酶的活性降低,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,D错误。
故选D。
6.C
【详解】A.由于甲组左侧连接气泵,通过不断通入空气,进行有氧呼吸,可用于探究酵母菌的有氧呼吸。乙组没有空气通入,用于探究酵母菌的无氧呼吸,A项正确;
B.装置甲中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,避免对实验的干扰,B项正确;
C.由于有氧呼吸过程中一分子葡萄糖彻底氧化分解能释放6分子的CO2,而无氧呼吸只释放2分子的CO2,因此,相同时间内甲组浑浊程度更大,C项错误;
D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽瓶中的O2以形成无氧环境,D项正确。
故选C。
【点睛】本题结合实验装置图,考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验。解答本题的关键是对实验装置图的正确分析,要求考生理解和掌握该实验的原理,明确图中各种试剂的作用和不同呼吸方式产物的差异。
7.B
【分析】分析题干及实验装置图:
甲组实验A处放等量蒸馏水,其不吸收气体,也不释放气体,因此液滴移动的距离是产生二氧化碳量和消耗氧气量的差值。
乙组中A处放一定量NaOH溶液,种子进行呼吸产生的二氧化碳被NaOH吸收,液滴移动是有氧呼吸消耗氧气的结果,因此液滴移动的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量。
【详解】A、根据上述分析可知,甲组液滴不移动说明马铃薯块茎产生二氧化碳量和消耗氧气量相等,马铃薯块茎进行了有氧呼吸,但是不能确定是否进行了无氧呼吸,因为马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,A错误;
B、根据上述分析可知,乙组液滴左移,说明马铃薯块茎消耗了氧气,说明马铃薯块茎进行了有氧呼吸,但是不能确定是否进行了无氧呼吸,因为马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,B正确;
C、有氧呼吸产生二氧化碳量和消耗氧气量的相等,马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,所以甲组液滴不会右移,C错误;
D、有氧呼吸产生二氧化碳量和消耗氧气量的相等,马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗氧气,不产生二氧化碳,所以甲组液滴不会右移,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查呼吸作用的相关知识,意在考查学生分析题干获取信息,通过比较、分析与综合对某些生物学问题进行解释、推理并作出合理判断或得出正确结论的能力。
8. NaOH 排除微生物及环境因素对实验的干扰 未用物质X溶液浸泡过的(或用蒸馏水浸泡过的) 左 下 6.6 在一定浓度范围内的物质X溶液对大豆种子有氧呼吸有促进作用,其中促进作用最大在10-10左右
【详解】(1)因为是探究物质X对有氧呼吸的影响,所以在装置中应放置能吸收二氧化碳的氢氧化钠,保证变化量是因为氧气变化而引起的。
(2)乙装置中放的是灭活的生物,不会进行细胞呼吸目的是为了排除微生物及环境因素对实验的干扰。
(3)实验中应有对照实验,该实验的自变量是物质X,所以还应设置一组为用物质X溶液浸泡过的大豆种子进行实验。
(4)因为有氧呼吸消耗了氧气,所以液滴应向左移动。实验结束时为了使液滴回到原来位置活塞应向下移动。
①由表中数据可知未经过X浸泡的物质每10分钟的速率是1.1,故每小时的是6.6 ml.
②而加入物质X的数据比未加物质X的大,说明呼吸速率增强,即在一定浓度范围内的物质X溶液对大豆种子有氧呼吸有促进作用,其中促进作用最大在10-10左右。
9.B
【分析】有氧呼吸过程:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水生成二氧化碳和[H],释放少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜,[H]和氧气生成水,释放大量能量。
【详解】A、小鼠吸入18O2,参与有氧呼吸第三阶段,产生H218O,H218O参与有氧呼吸第二阶段,与丙酮酸反应产生C18O2,所以在尿液中可检测到H218O,呼出的气体中也可能含有C18O2,A正确;
B、动物无氧呼吸不产生二氧化碳,小鼠剧烈运动时,细胞产生的CO2都来自有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中形成,B错误;
C、与有氧呼吸相比,葡萄糖在磷酸戊糖途径中产生了多种有机物,属于不彻底氧化分解,释放的能量更少,C正确;
D、同位素标记法可追踪物质中原子的去向,所以向小鼠体内注射14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各种有机物的生成,D正确。
故选B。
10.A
【分析】胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。蛋白质、核酸、多糖等生物大分子以碳链为骨架,组成生物大分子的基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体。
【详解】A、植物细胞膜中没有胆固醇,A错误;
B、ATP含有C、H、O、N、P,NADH全称还原型辅酶Ⅰ,是一种辅酶,组成元素中含有C、H、O、N、P,B正确;
C、组成蛋白质和核酸的单体有多种,蛋白质和核酸的多样性与其单体的排序有关,C正确;
D、几丁质不是细胞的能源物质或储能物质,D正确。
故选A。
11.A
【分析】1、酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、乳酸菌的新陈代谢类型是异养厌氧型,能发酵产生乳酸。
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都是在细胞质基质中进行葡萄糖分解生成丙酮酸,A正确;
B、酵母菌是真核生物,其遗传物质主要位于染色体上,呈链状,B错误;
C、酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,在线粒体基质中进行有氧呼吸,C错误;
D、乳酸菌的新陈代谢类型是异养厌氧型,进行无氧呼吸的过程中产生了乳酸,不产生CO2,D错误。
故选A。
【点睛】本题主要考查细胞的结构、细胞呼吸,考查学生的理解能力。
12.B
【分析】1、酵母菌有氧呼吸的过程:
①C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+能量(细胞质基质)
②2丙酮酸+6H2O→6CO2+ 20[H]+能量(线粒体基质)
③24[H]+6O2→12H2O+能量(线粒体内膜)
2、酵母菌无氧呼吸的过程:
①C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+能量(细胞质基质)
②2丙酮酸酶→酒精+2CO2(细胞质基质)
【详解】A、a点时没有氧气,酵母菌只进行无氧呼吸,所以有酒精、CO2生成,A正确;
B、a点酵母菌只进行无氧呼吸,所以没有水生成,B错误;
C、b点时氧气浓度较低,此时酵母菌既进行了无氧呼吸又进行了有氧呼吸,C正确;
D、因为酵母菌的无氧呼吸产生二氧化碳,若c点酵母菌消耗O2体积等于放出的CO2体积,则其只进行有氧呼吸,D正确。
故选B。
13.A
【分析】减少水果和蔬菜细胞水分的散失和在呼吸作用中有机物的消耗,可以延长水果和蔬菜的保鲜时间。在有氧存在时,无氧呼吸会受到抑制。自由水含量多的细胞代谢旺盛,呼吸作用强。无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
【详解】A、低温可以降低酶的活性进而降低呼吸作用,减少有机物的消耗,无氧条件下,细胞的无氧呼吸旺盛消耗的有机物多,而低O2时细胞的有氧呼吸弱、无氧呼吸受抑制,可以有效降低细胞呼吸强度,减少有机物的消耗,干燥可加快水分的丢失,而湿度适中则可减少细胞中水分的丢失,可见,低温、低氧、湿度适中等条件有利于水果和蔬菜的保鲜,A错误;
B、乳酸是无氧呼吸的产物,乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力,提倡有氧慢跑,是为了防止因氧的不足而导致无氧呼吸产生大量乳酸,B正确;
C、播种前浸种能提高种子的含水量,特别是提高自由水的含量,以促进呼吸作用,C正确;
D、水稻田定期排水,可以防止根系因无氧呼吸产生的酒精而导致烂根现象的发生,D正确。
故选A。
14.A
【分析】植物生长需要光照、水分和二氧化碳以及适宜的矿质营养,从而满足了植物光合作用的需要为植物的增产创造了条件,植物是自养生物,不能利用现成的有机物,而是能利用无机物合成自身需要的有机物,满足自身生长需要。
【详解】A、粪便中有丰富的有机物经过分解者的分解作用之后转变为无机物能被植物吸收利用,而植物不能利用其中的有机物,A错误;
B、不同的植物、不同的生长期、不同的季节、不同的地区,植物的需水量不同,立秋时节谷物生长需要较多水分,B正确;
C、豆科植物与根瘤菌共生能给土壤带来氮肥,有利于大豆、小麦合成蛋白质、核苷酸等,进而有利于大豆和小麦的生长,C正确;
D、犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸,为根部吸收矿质元素提供能量来源,进而促进根部对矿质元素的吸收,D正确。
故选A。
15.D
【分析】由图可知:①是线粒体内膜和外膜之间的膜间隙;②为线粒体基质,是有氧呼吸第二阶段的场所;③为线粒体内膜,是有氧呼吸第三阶段的场所。
【详解】A、进行有氧呼吸时,氧气通过自由扩散的方式顺浓度梯度进入线粒体,在线粒体内膜被利用,故①比②处的氧气浓度高,A错误;
B、酵母菌细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可以产生CO2,场所为②线粒体基质和细胞质基质,B错误;
C、①是线粒体内膜和外膜之间的膜间隙,不产生ATP,C错误;
D、③为线粒体内膜,是有氧呼吸第三阶段的场所,含有与有氧呼吸有关的酶,D正确。
故选D。
16.A
【详解】根据有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],可以推知①为H2O,根据有氧呼吸第三阶段是氧气和[H]反应生成水,可以推知②为O2,A正确;图中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所分别是细胞质基质、线粒体,B错误;图中(三)阶段产生的水中的氢最终来自葡萄糖和水,C错误;葡萄糖彻底氧化分解后释放的能量多数是以热能释放,少数储存于ATP中,D错误。
【点睛】解决本题的关键是熟悉有氧呼吸的三个阶段:
第一阶段:在细胞质基质中
反应式:1C6H12O6(葡萄糖)→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)(葡萄糖)
第二阶段:在线粒体基质中进行
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O →20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP)
第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与
反应式:24[H]+6O2 →12H2O+大量能量(34ATP)
17.B
【分析】根据题意,该装置中有2处错误:①水浴加热时,水浴的液面应高于试管中培养液的液面,②乙试管中通入检测试剂的导管管口应高于培养液的液面;检测CO2可用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。
【详解】A. 图示装置中存在两处错误,A正确;
B. 试管甲乙都是实验组,B错误;
C. 为保证酵母菌正常的活性,需要一定浓度的葡萄糖溶液,C正确;
D. CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液中,溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,时间越短,说明CO2浓度越高,D正确。
【点睛】本题考查探究酵母菌呼吸方式的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
18.B
【分析】装置为探究的是酵母菌的无氧呼吸,其中澄清石灰水的作用是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、该装置的B瓶中可加入澄清石灰水,根据是否变浑浊检测CO2的产生,A正确;
B、培养一段时间后,从A瓶中取少许培养液,加入酸性重铬酸钾溶液,观察颜色变化来判断有无酒精产生,B错误;
C、斐林试剂可检测葡萄糖的有无,故可用斐林试剂检测葡萄糖是否消耗完,C正确;
D、酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,故应适当延长酵母菌培养时间,充分耗尽葡萄糖后再进行鉴定酒精的产生,D正确。
故选B。
19.D
【分析】1.有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。2.无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。题图分析,①为糖酵解过程,即需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中;③为柠檬酸循环和电子传递链,即需氧呼吸第二阶段和第三阶段,分别发生在线粒体基质和线粒体内膜;②为厌氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质。
【详解】A、①代表有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段,释放的少量能量中大部分以热能形式散失,有少部分合成ATP,A错误;
B、③表示有氧呼吸的第二、三阶段,进行的场所是线粒体(线粒体基质和线粒体内膜),B错误;
C、①③是需氧呼吸,该过程中CO2释放量等于O2吸收量,C错误;
D、酵母菌是兼性厌氧菌,既能进行需氧呼吸也能进行厌氧呼吸,所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③,D正确。
故选D。
20.D
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
2、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。
3、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞中基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中,有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
【详解】A、根据题干信息可知,若Apaf-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡,A正确;
B、线粒体中的[H]与氧气结合属于有氧呼吸第三阶段,该过程需要细胞色素c的参与,B正确;
C、细胞色素c功能丧失影响有氧呼吸第三阶段,但有氧呼吸前两阶段也产生ATP,C正确;
D、有氧呼吸的主要场所是线粒体,葡萄糖只有在细胞质基质中分解成丙酮酸后,才能进入线粒体被彻底氧化分解,D错误。
故选D。
21.D
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧和无氧条件下均可以进行细胞呼吸。二氧化碳及其含量的检测:①澄清石灰水,根据产生碳酸钙沉淀的多少判断二氧化碳的产生量。②溴麝香草酚蓝,其由蓝变绿再变黄所经历的时间越短,则二氧化碳的产生量越多。题中甲乙组为对比实验,没有对照组和实验组之分,都是实验组,也可以称为相互对照实验。
【详解】A、设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫对比实验,图中设置有氧、无氧两种条件是对比实验,A正确;
B、自变量是是否含有溶解氧,因变量是细胞呼吸的产物种类及含量,培养液的体积、温度会影响因变量,是无关变量,应保持一致,B正确;
C、甲装置中酵母菌进行无氧呼吸,分解1个葡萄糖分子的产物中有2个CO2分子,乙装置中酵母菌先进行有氧呼吸,后进行无氧呼吸,有氧呼吸分解1个葡萄糖分子的产物中有6个CO2分子,乙装置内气压更大,上移距离更大,C正确;
D、乙装置中存在有氧呼吸,产生的CO2量更多,通入溴麝香草酚蓝溶液后,其由蓝变绿再变黄所经历的时间越短,D错误。
故选D。
22.D
【分析】分析表格数据:a条件下,不吸收O2,但释放CO2,说明此过程只进行无氧呼吸;b、c条件下,O2吸收量小于CO2释放量,说明该过程同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;d条件下,O2吸收量为和CO2释放量相等,说明此时只进行有氧呼吸。
【详解】A、a条件下,不吸收O2,但释放CO2,说明此过程只进行无氧呼吸,呼吸产物除CO2外还有酒精,A错误;
B、b条件下,O2吸收量为3,CO2释放量为8,8中有氧呼吸释放3,则无氧呼吸释放5,有氧呼吸过程中:分解葡萄糖:产生的二氧化碳=1:6;无氧呼吸过程:分解葡萄糖:产生的二氧化碳:酒精=1:2:2;则有氧呼吸消耗葡萄糖为1/2,无氧呼吸消耗葡萄糖为5/2,因此有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少,B错误;
C 、c条件下,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而d条件下只进行有氧呼吸,因此d条件下无氧呼吸最弱,C错误;
D、d条件下O2吸收量为和CO2释放量相等,此时只进行有氧呼吸,有氧呼吸产生CO2是在第二阶段,场所为线粒体基质,D正确。
故选D。
23.C
【分析】无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
【详解】A、葡萄糖进入癌细胞的方式属于主动运输,所以过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与,A正确;
B、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程为无氧呼吸第二阶段,即过程③,该阶段不会生成ATP,B正确;
C、葡萄糖不能进入线粒体,葡萄糖在细胞质基质中被分解,C错误;
D、正常细胞主要进行有氧呼吸,癌细胞主要进行的是无氧呼吸,而无氧呼吸产生的NADH比有氧呼吸少得多,因此消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D正确。
故选C。
【点睛】
24.C
【分析】无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解,同时释放少量能量的过程。无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量的能量;无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下生成酒精和CO2或乳酸,不释放能量,整个过程都发生在细胞质基质。
【详解】A、过程①是组织细胞无氧呼吸产生乳酸的过程,发生在细胞质基质中,A错误;
B、过程②是呼吸作用第一阶段,会产生少量[H],场所在细胞质基质,B错误;
C、过程③是肌细胞无氧呼吸产生酒精和CO2的过程,C正确;
D、图中葡萄糖被氧化分解为酒精和CO2或乳酸,属于不彻底氧化分解,D错误。
故选C。
25.C
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。这个阶段也是在线粒体中进行的。以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在生物体内,1ml的葡萄糖在彻底氧化分解以后,共释放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了。
【详解】A、据题干信息“臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上”,其细胞呼吸方式主要为有氧呼吸,A正确;
B、氧气在有氧呼吸的第三阶段被消耗,产生水和释放大量的能量,B正确;
C、据题干信息“但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其它细胞的40%”,说明以热能形式散失的能量更多,花序细胞呼吸作用产生的热量远多于其它细胞,C错误;
D、花序细胞呼吸释放的热能多,有利于适应寒冷的环境,利于花序的发育,D正确。
故选C。
26.D
【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。
【详解】A、细胞呼吸时,葡萄糖在细胞质基质中被分解,A错误;
B、苹果细胞无氧呼吸产生的是酒精和CO2,B错误;
C、无氧条件下,细胞会进行无氧呼吸,不利于苹果的储藏,C错误;
D、乙烯能促进果实成熟,降低储藏环境中乙烯的浓度,有利于苹果的储藏,D正确。
故选D。
27.C
【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有:(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植,间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】A、“锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产”,说明有机物可以被土壤微生物和土壤小动物分解为二氧化碳和无机盐,能被作物利用,从而提高光合作用速率,增加产量,A正确;
B、细胞代谢越旺盛,需要的水越多,“立秋无雨是空秋,万物(特指谷物)历来一半收”,说明立秋时谷物生长旺盛,需要的水较多,B正确;
C、豆麦轮流种,十年九不空,豆科植物的根瘤中有根瘤菌,能固定空气中的氮,提高土壤的肥力,但淀粉的元素组成为C、H、O,不含N元素,因此根瘤菌固定的氮不能作为小麦合成淀粉的原料,C错误;
D、“白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧”,可看出该农业增产措施主要是白天升高温度,夜间降低温度,适当提高昼夜温差,有利于有机物积累,从而提高作物产量,D正确。
故选C。
28.C
【分析】据图分析,①的变化量大于或等于②,因此①是二氧化碳的释放量,②是氧气的吸收量,a时刻之前,曲线①高于曲线②的原因是同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸;a点开始种子只进行需氧呼吸。
【详解】A、根据分析,a时刻之前,曲线①高于曲线②的原因是同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,A正确;
B、a、b、c三个时刻种子都只进行有氧呼吸,故产生CO2的场所都只有线粒体,B正确;
C、密闭容器中,氧气浓度越来越低,不利于种子需氧呼吸,所以c点之后曲线不一定会保持稳定,C错误;
D、糖类和脂肪虽然含C、H、O,但是脂肪的碳、氢比例较高,以脂肪为呼吸底物,会出现CO2释放量与O2吸收量的比值小于1的现象,则曲线①和②不重合,D正确;
故选C。
29.D
【分析】根据图中信息可知:ab段氧气消耗速率增加,乳酸变化不大,故只有有氧呼吸;bd段持续存在氧气的消耗和血液中乳酸含量的增加,因此是有氧呼吸和无氧呼吸共存的阶段。
【详解】A、bd段,持续有氧气的消耗和血液中乳酸含量的上升,因此bd段有氧呼吸和无氧呼吸共存,A错误;
B、肌肉细胞无氧呼吸不产生二氧化碳,故氧气消耗量始终等于二氧化碳生成量,B错误;
C、人无氧呼吸中有机物中大部分能量在不彻底的分解产物乳酸中,C错误;
D、若运动强度长期超过c,会因为血液中乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力,D正确。
故选D。
30.D
【分析】自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】A、活细胞中含量最多的化合物是水,因此成熟的小麦种子细胞中含量最多的化合物是水,A正确;
B、水的存在形式有自由水和结合水,小麦种子暴晒后自由水减少,代谢减弱,有利于种子储存,B正确;
C、种子萌发时,新陈代谢旺盛,自由水的含量升高,自由水与结合水的比值增加,所以细胞中的结合水和自由水的比值会降低,C正确;
D、若46℃高温持续时间过长,则种子会保持较高的呼吸速率,消耗较多的有机物,不利于种子萌发,D错误。
故选D。
31.B
【分析】a条件下,氧气的吸收量为0,故只有无氧呼吸,且无氧呼吸中二氧化碳的释放量是10。b、c条件下,二氧化碳释放量>氧气的吸收量,说明同时存在有氧呼吸和无氧呼吸;d条件下,氧气的吸收量=二氧化碳的释放量,故只有有氧呼吸。
【详解】d条件下,只有有氧呼吸,此时无氧呼吸强度为0,故此时无氧呼吸最弱,A错误;d条件下,只有有氧呼吸,而有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生二氧化碳,故此时产生的二氧化碳全部来自于线粒体,B正确;a条件下,只有无氧呼吸,且无氧呼吸产生二氧化碳,故该种子无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,C错误;b条件下,有氧呼吸消耗的氧气量=有氧呼吸释放的二氧化碳量=3,则有氧呼吸消耗的葡萄糖量为:3/6=0.5,无氧呼吸产生的二氧化碳的量为:8-3=5,则无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为:5/2=2.5,故无氧呼吸消耗的葡萄糖更多,D错误。故选B。
【点睛】探究某生物的呼吸方式时,若只考虑产酒精的无氧呼吸:氧气的吸收量为0,二氧化碳的释放量>0,则只有无氧呼吸;二氧化碳释放量>氧气的吸收量>0,则同时存在有氧呼吸和无氧呼吸;氧气的吸收量=二氧化碳的释放量,只有有氧呼吸。
32.D
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞中基质中;第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。2、据题意可知,在高浓度氧的情况下,过氧化物酶体的氧化反应占主导地位,可保护细胞免受高浓度氧的毒害。
【详解】A、过氧化物酶体中的酶可过氧化物酶体中发挥作用,但只要条件适宜,在细胞外也能发挥作用,A错误;
B、过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生水和氧气,故催化RH2+O2→R+H2O2反应的酶不是过氧化氢酶,B错误;
C、线粒体消耗O2的酶分布在线粒体内膜上,C错误;
D、题中显示,过氧化物酶体在高浓度氧的情况下,利用氧的能力增强,故过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害,D正确。
故选D。
33.C
【分析】该题考查细胞呼吸的类型、代谢产物及相关计算。
【详解】A、在O2浓度为c时,酒精生成量为0,此时只有有氧呼吸,有氧呼吸过程中吸收的O2与释放CO2摩尔数相等。A正确;
B、在O2浓度为a时,酒精的生成量为n,可判断无氧呼吸释放CO2的量也为n,那么有氧呼吸释放CO2的量就为6n-n=5n,根据两种呼吸的代谢过程,计算得出有氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数是5n/6,无氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数是n/2,因此无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的比为3︰5。B正确;
C、在O2浓度小于c时,细胞代谢有酒精生成,说明在此过程中,存在无氧呼吸。无氧呼吸也有CO2的生成,因此图中实线表示的应该是不同O2浓度下,酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸共同的CO2的生成量。C错误;
D、酒精是无氧呼吸的代谢产物,随着O2浓度逐渐增大,酒精的生成量逐渐减小,因此图中虚线可以表示不同O2浓度下酵母菌进行无氧呼吸的强弱变化。D正确。
故选C。
【点睛】要求考生一是熟记两种细胞呼吸类型的代谢过程,二是要学会将细胞呼吸过程与曲线图进行有效转化,要具备一定的计算、分析和理解能力。
34.D
【分析】脂肪是由甘油和脂肪酸合成的,在生物体内,合成甘油的原料主要来源于糖酵解途径:葡萄糖、蛋白质脂肪相互转化;丙酮酸为非常重要的中间代谢产物。
【详解】A、糖类可以大量转化为脂肪,故长期高糖膳食的人可导致体内脂肪积累,但脂肪不能大量转化成糖类,A正确;
B、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,故X表示甘油,磷脂分子中也含有甘油,B正确;
C、能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,过程①生成的氨基酸是非必需氨基酸,C正确;
D、人体内细胞无氧呼吸不会产生酒精,D错误。
故选D。
35.D
【分析】人体有氧呼吸可以分为三个阶段:第一阶段在细胞质的基质中,反应式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量;第二阶段在线粒体基质中进行,反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量;第三阶段在线粒体的内膜上,反应式:24[H]+6O212H2O+大量能量。无氧呼吸场所在细胞质基质,反应式:C6H12O62C3H6O3+能量。
【详解】A. 人体细胞有氧呼吸场所在细胞质基质和线粒体,A错误;
B. 无氧呼吸和有氧呼吸过程中都产生还原氢,B错误;
C. 无氧呼吸在环境中无氧或缺氧时进行,C错误;
D. 人体细胞有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸只产生乳酸,D正确。
36.B
【分析】根据表格分析,光照条件下CO2的吸收量为净光合作用,黑暗条件下CO2的释放量为呼吸作用,植物实际光合作用=净光合作用+呼吸作用。
【详解】A、在5℃下,根尖细胞只进行呼吸作用,产生ATP的场所只有细胞质基质和线粒体,A正确;
B、根据表格计算植物实际光合作用速率如下表, ,在30℃时,实际光合作用速率为6.5,但在25~30℃、30~35℃之间实际光合作用速率可能比6.5大,所以实际光合作用速率达到最大时的温度不一定是30℃,B错误;
C、20℃下,植物实际光合作用制造的有机物速率为4.8,此条件下呼吸作用速率为1.6,植物制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的3倍,C正确;
D、高温会破坏光合作用有关酶的空间结构,酶活性下降,导致光合速率降低,D正确。
故选B。
37.AD
【分析】据图分析:图甲过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应,有氧呼吸第三阶段的电子最初供体是还原型辅酶NADH,经电子传递链,传给最终受体氧气,该过程释放的能量使H+由线粒体基质移至内外膜间隙,这就是电子传递过程。内外膜间隙中的H+浓度大于基质中的H+浓度,当H+从内外膜间隙进入基质时,顺浓度梯度会释放能量,此时若通过ATP合酶,则能量有一部分用于合成ATP,转移到其中;若不通过ATP合酶,则直接以热能形式释放。
【详解】A、结合分析可知,图示为线粒体内膜的过程,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,分析乙图可知,与25℃时相比,4℃时有氧呼吸耗氧量更多,消耗葡萄糖的量更多,A正确;
B、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,由图乙可知,4℃与25℃+DNP处理的结果十分相似,推测两者可能有相似的有氧呼吸第三阶段过程。但DNP是使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,对前面的电子传递过程并无直接影响,同理4℃时线粒体内膜上的电子传递无影响,B错误;
C、高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+从线粒体基质跨过内膜到达内外膜间隙,用于建立膜两侧H+浓度差,C错误;
D、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,当H+从内外膜间隙进入基质时,顺浓度梯度会释放能量,此时若通过ATP合酶,则能量有一部分用于合成ATP,DNP使H+不经ATP合酶返回基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少,D正确
故选AD。
38.BD
【分析】贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间;在农业上,夜晚适当降低温度,可以减少呼吸作用对有机物的消耗。
【详解】A、食物置于冰鉴中低温可以抑制细菌中酶的活性,使细胞呼吸强度减弱,导致供能不足,从而抑制细菌繁殖,A正确;
B、冰鉴中的荔枝的酶活性降低,细胞分解有机物的速度减慢,B错误;
C、水果保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿度,温度不是越低越好,C正确;
D、水果细胞线粒体ATP合成过程中消耗的H+来自丙酮酸、水和葡萄糖,D错误。
故选BD。
39.B
【分析】据图分析:Q点时氧气浓度为0,只进行无氧呼吸,R点时二氧化碳释放量最少,呼吸作用最弱,P点以后二氧化碳释放量等于氧气吸收量,只进行有氧呼吸。
【详解】A、据图可知,Q点时氧气浓度为0,小麦种子只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,A正确;
B、P点后,氧气吸收量仍再增加,小麦种子进行有氧呼吸的强度增强,B错误;
C、若图中AB=BC,说明有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳量相等,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1:3,此时有氧呼吸消耗葡萄糖少于无氧呼吸,C正确;
D、R点时二氧化碳释放量最少,呼吸作用最弱,R点对应的O2浓度比较适宜种子的储藏,D正确。
故选B。
40.A
【分析】细胞中的水:细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】A、植物发生水分胁迫后,散失的水分是自由水,因此细胞内结合水与自由水比值增大,A错误;
B、水分是光反应的原料,光反应可为暗反应提供ATP和NADPH,故水分胁迫会降低作物的暗反应,导致合成的有机物减少,B正确;
C、酶可催化生化反应,酶的活性受温度等影响,故冰冻或高温也能通过改变酶的活性来影响细胞代谢速率,C正确;
D、自由水参与细胞中许多化学反应,例如有氧呼吸,D正确。
故选A。
41. 细胞质基质和线粒体基质 细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP,但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP 上清液 酸性的重铬酸钾溶液 甲乙试管都显灰绿色 O2充足时,线粒体内的NADH与O2结合产生水,从而促进线粒体内苹果酸的分解,进而促进苹果酸向线粒体的转运过程,当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时,促进了细胞质中NADH的消耗,使得细胞质基质中NADH含量很少,NADH的缺少导致丙酮酸不能转化成酒精(答到:氧气存在时,线粒体大量消耗NADH,导致细胞质基质中缺乏NADH) 酶3
【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。
酒精与酸性重铬酸钾反应,会由橙红色变灰绿色。
【详解】(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物,若是进行有氧呼吸,丙酮酸在线粒体基质消耗,若是进行无氧呼吸,丙酮酸在细胞质基质被消耗。从能量转化角度分析,细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP,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)由题图可知,酶1是催化丙酮酸分解为酒精和二氧化碳的,说明酶1位于细胞质基质,所以酵母菌破碎后高速离心,取上清液(主要成分是细胞质基质,含有酶1)分为甲、乙两组,一段时间后在两支试管加入等量葡萄糖,向甲试管通入O2,所以甲是实验组,乙是对照组。一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测。若甲试管由橙红变灰绿色即是产生了酒精,说明O2对酶1没有抑制作用,如果甲试管不变色,说明O2对酶1有抑制作用。
(3)按照上述实验过程,观察到甲乙试管都显灰绿色,说明两支试管都产生了酒精,说明(2)中假说不成立。O2会抑制酵母菌产生酒精的原因可能是:O2充足时,线粒体内的NADH与O2结合产生水,从而促进线粒体内苹果酸的分解,进而促进苹果酸向线粒体的转运过程,当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时,促进了细胞质中NADH的消耗,使得细胞质基质中NADH含量很少,NADH的缺少导致丙酮酸不能转化成酒精(答到:氧气存在时,线粒体大量消耗NADH,导致细胞质基质中缺乏NADH)
(4)结合图1和图2分析,O2存在时,酶3催化有氧呼吸第三阶段,如果通过物理或化学诱变因素诱导控制合成酶3的基因发生突变,O2不能与线粒体NADH反应,NADH积累,苹果酸的转运会被抑制,细胞质基质的NADH就会在酶1的催化下合成酒精。
【点睛】本题考查了考生对呼吸作用过程及场所的相关知识,并考查了考生的试图能力,知识迁移能力,以及综合运用所学知识答题的能力。
42. 由蓝变绿再变黄 细胞质基质、线粒体基质 ATP中活跃的化学能和热能 1.2 ①③④ ①② ①②③④
【详解】试题分析:(1)物质B为二氧化碳,可是溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;②表示无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,④表示有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中.
(2)有氧呼吸的总反应式为:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量.
(3)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成ATP中活跃的化学能和热能.
(4)甲装置中墨滴右移40mm,说明氧气消耗量比二氧化碳产生量少40,乙装置中墨滴左移200mm,说明氧气消耗量为200,则二氧化碳产生量为240,因此呼吸熵RQ=释放的二氧化碳体积÷消耗的氧气体积==1.2.
(5)甲装置中放置的是清水,不吸收二氧化碳,若墨滴不动,说明产生的二氧化碳量正好与消耗的氧气量相等,乙装置中放置的是氢氧化钠,能吸收二氧化碳,若墨滴左移,说明细胞呼吸消耗了氧气,结合甲和乙可知种子只进行有氧呼吸(图1中的①③④).若甲装置中墨滴右移,说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量,乙装置中墨滴不动,说明没有消耗氧气,结合甲和乙说明细胞进行的是无氧呼吸(图1中的①②).若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴左移,说明既有无氧呼吸,也有有氧呼吸,故细胞进行的是无氧呼吸和有氧呼吸(图1中的①②③④).
故答案为
(1)由蓝变绿再变黄 细胞质基质、线粒体基质
(2)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量.
(3)ATP中活跃的化学能和热能
(4)1.2
(5)Ⅰ.①③④Ⅱ.①②Ⅲ.①②③④
考点:细胞呼吸的过程和意义.
43. 自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,水参与物质运输 酒精、水 适宜的光照、CO2和无机盐 细胞质基质、线粒体; 8 c 光合作用强度等于呼吸作用强度
【分析】甲图中,根据种子萌发初期二氧化碳释放量大于氧气吸收量可知,此时的存在有氧呼吸和无氧呼吸;
乙图中,a点时,只有呼吸作用;b点时,呼吸速率大于光合速率;c点时,光合速率=呼吸速率;d点时,光合速率大于呼吸速率;
丙图中,光合速率=呼吸速率。
【详解】(1)由于自由水是细胞内的良好溶剂,许多生化反应均需水参与,故干种子吸水后,自由水增多,代谢加快; 12~30h 同时存在有氧呼吸和无氧呼吸,故细胞呼吸的产物有酒精、水和二氧化碳;出土后的幼苗可以进行光合作用,需要提供适宜的光照、CO2和无机盐、
(2)图乙的a点只有呼吸作用,故叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体;要想植物正常生长,一天中有机物的积累量需要大于0,设光照时间为x,则12x-(24-x)×6>0,计算可知x>8,故一天中至少需要8小时以上的光照,才能正常生长。
(3)图丙表示光合速率=呼吸速率,对应图乙的c点。
【点睛】本题的难点在于图乙各点含义的判断,以及图丙所示各种气体流向表示的含义。
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