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3.3细胞呼吸——能量的转化和利用—苏教版（ 2019）必修一 同步测
一、单选题
1．要检验绿色植物在呼吸作用过程中放出二氧化碳，以下哪一项实验是必要的( )
A.要用一株叶子多的植物 B.要在黑暗条件下进行
C.把植物淹没在水中 D.用一株幼小植物
2．酵母菌在有氧条件下，将糖类物质彻底氧化分解的产物是( )
A.丙酮酸和水 B.酒精和二氧化碳
C.水和二氧化碳 D.丙酮酸和二氧化碳
3．植物细胞的细胞呼吸是( )
A. 白天进行，晚上停止 B. 白天晚上都进行
C. 在不进行光合作用时进行 D. 白天停止，晚上进行
4．与正常细胞不同，在有氧条件下，癌细胞主要通过将葡萄糖分解为丙酮酸的途径（糖酵解）获取能量。将癌细胞的某基因敲除后，细胞的供能没有减少，但主要供能方式改变为有氧呼吸。下列说法错误的是( )
A.癌细胞主要进行无氧呼吸
B.癌细胞在细胞质基质中完成糖酵解
C.与癌细胞相比，该基因敲除后的癌细胞内葡萄糖消耗速率更高
D.与癌细胞相比，该基因敲除后的癌细胞内丙酮酸浓度更低
5．乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸关键酶，其催化的代谢途径如图所示。有关叙述正确的是( )
A.ADH、LDH在乳酸菌的细胞质基质、酵母菌的细胞质基质和线粒体中也有分布
B.图中的NADH参与还原丙酮酸，此过程没有[H]的积累和ATP的合成
C.葡萄糖进行图示无氧呼吸过程时大部分能量转变成热能释放出来
D.植物根细胞中同时有ADH、LDH催化的2条无氧呼吸途径，会加剧无氧呼吸毒害
6．细胞有氧呼吸的全过程可概括为三个阶段：第一阶段为糖酵解，该阶段可以将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，在发生氧化（脱氢）的同时，生成少量ATP；第二阶段进行三羧酸循环，即将丙酮酸分解为二氧化碳和氢，同时生成少量ATP；第三阶段是氧化磷酸化，将氢传递给氧生成水和大量ATP。下列叙述正确的是( )
A.糖酵解产生大量NADPH，该过程发生在细胞质基质中
B.三羧酸循环产生的ATP可以为许多放能反应直接供能
C.有氧呼吸的能量是逐级释放的，比无氧呼吸更为原始
D.松土可通过促进氧化磷酸化来增强根细胞的有氧呼吸
7．肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是( )
A.Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B.Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分转化为热能
C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D.高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
8．“自动酿酒综合征（ABS）”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病，患者消化道内微生物发酵产生的高浓度酒精能致其酒醉，长期持续会导致肝功能衰竭。下列叙述错误的是( )
A.ABS患者肠道内产酒精微生物比例较高
B.肠道微生物通过无氧呼吸产生酒精
C.肠道内的大多数酒精进入人体骨骼肌细胞被氧化分解成水和CO2
D.减少糖类物质的食用可在一定程度上缓解ABS的病症
9．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均( )
A. 产生CO2 B. 产生水 C. 不产生[H] D. 不消耗 O2
10．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如下图所示。据图中信息推断错误的是( )
A.氧浓度为a时酵母菌细胞质基质中有ATP的生成
B.当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的方式不同
C.当氧浓度为c时，1/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下，酵母菌细胞都能产生[H]
11．下图所示装置中都放入干酵母（内有活酵母菌），在适宜的温度条件下适于生产酒精的是( )
A. 加入葡萄糖和水 B. 加入葡萄糖
C.加入水 D.加入葡萄糖和水并不断搅拌
12．细胞呼吸为生物体生命活动提供能量。下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A.无氧呼吸过程中葡萄糖释放的能量大多储存在ATP中
B.通常分生组织细胞的呼吸速率比成熟组织细胞的呼吸速率小
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸不产生CO2
D.没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸
13．下图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列相关叙述错误的是( )
A.甲装置中，NaOH溶液的作用是排除空气中CO2对检测结果的影响
B.乙装置中，D瓶封口放置一段时间后再连通澄清石灰水
C.检测酒精的产生应延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖
D.可根据澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式
14．细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，被丙酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH。PDH的活性受代谢物和可逆磷酸化的双重调节。丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，调节机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸分解过程发生在线粒体内膜中
B. 丙酮酸可促进ATP末端的磷酸基团移至PDH
C. PDH去磷酸化可导致其空间结构发生改变而失去活性
D. 丙酮酸与其产物可形成反馈调节来调控有氧呼吸过程
15．如图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的实验装置。下列叙述正确的是( )
A.将种子浸透是为了增加种子细胞中结合水的含量，从而增强种子的代谢作用
B.实验开始时，红色小液滴位于0刻度处，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，红色小液滴将向右移动
C.小液滴停止移动后，种子的呼吸作用方式为有氧呼吸
D.为验证红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟冷却的种子的对照实验装置
二、多选题
16．(不定项)如图是细胞呼吸过程的部分示意图，下列叙述正确的是( )
A.阶段B是乳酸菌产生ATP最多的一个阶段
B.阶段A释放了少量能量，其中只有少部分用于ATP的合成
C.物质①会使人产生酸痛感
D.物质②所需的[H]大部分来源于阶段A
17．下列关于葡萄糖在细胞质内分解成丙酮酸的过程，不正确的叙述是( )
A．该过程不产生H2O B．反应速度不受外界的影响
C．必定在有氧条件下进行 D．在线粒体内进行
三、非选择题
18．如图是在一定温度条件下测定特定生物呼吸作用和光合作用强度的装置图(呼吸作用的底物为葡萄糖， 不考虑装置内微生物的影响)。请回答下列相关问题：
(1)图1装置中X为清水，一段时间后(小鼠存活)玻璃管中红色液滴_______________(填“向左”“向右”或“不移动”)，原因是_______________。
(2)若图1装置中X仍为清水，将小鼠换成含有酵母菌的培养液，则玻璃管中红色液滴的变化情况是_______________，原因是酵母菌是______________________________生物
(3)如果要在(2)的基础上测定酵母菌有氧呼吸释放的量，该如何改动图1装置？______________
(4)若图2装置的锥形瓶中植物能正常生长，则Y应为_______________，这种情况下玻璃管中红色液滴将向右移动，原因是_______________。
19．下列为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置，据图回答下列问题：
（1）图中甲装置探究的呼吸方式是_____________，瓶中10%的NaOH溶液的作用是_____________；图中乙装置探究的呼吸方式是_____________。
（2）甲装置与乙装置中澄清石灰水的浑浊程度高的是_____________组装置，产生酒精的是_____________组装置。
20．细胞的生命活动是需要能量来驱动的。细胞通过呼吸作用分解有机物，释放能量。图为线粒体的电镜照片。回答下列问题：
（1）细胞呼吸可分为_________两种类型。
（2）有氧呼吸在氧的参与下，通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生_________，释放能量。其中有氧呼吸第三阶段释放出大量能量，发生的场所在图中_________（填“①”或“②”）处。
(3)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量最后保留在_________中。
(4)细胞呼吸不仅能为生物体提供_________,还是生物体代谢的枢纽。
参考答案
1．答案：B
解析：由于植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，因此要检验绿色植物在呼吸过程中放出CO2，必须去除光合作用的影响，即在黑暗的条件下进行。故选B。
2．答案：C
解析：酵母菌在有氧条件下，将糖类彻底氧化分解的产物是水和二氧化碳，C正确。
3．答案：B
解析：植物的呼吸作用是在任何时候都进行，呼吸作用与光照无关，和温度，氧气等有关，ACD 错误，B正确。
故选B。
4．答案：C
解析：A、癌细胞主要通过将葡萄糖分解为丙酮酸的途径获取能量，属于无氧呼吸，A正确；
B、葡萄糖分解为丙酮酸的过程是在细胞质基质完成，B正确；
C、由分析知，与癌细胞相比，基因敲除后的癌细胞内葡萄糖消耗速率更低，C错误；
D、与癌细胞相比，基因敲除后的癌细胞内丙酮酸能被彻底的分解，不会积累下来，所以基因敲除后的癌细胞内丙酮酸浓度比癌细胞的要低，D正确。
故选：C。
5．答案：B
解析：A、无氧呼吸的场所是细胞质基质，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，细胞质基质中仅含有LDH，酵母菌无氧呼吸产生酒精，细胞质基质中仅含有ADH，线粒体中没有与无氧呼吸有关的酶， A错误； B、无氧呼吸第一阶段产生的NADH，在第二阶段还原丙酮酸，此过程没有[H]的积累，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段无ATP的生成，B正确； C、葡萄糖进行图示无氧呼吸过程时大部分能量储存在酒精或乳酸中，C错误； D、某些植物根细胞中同时有ADH、LDH催化的2条无氧呼吸途径，使植物努力在缺氧环境下生存，并能有效避免单一有害代谢产物的积累，不会加剧无氧呼吸毒害，D错误。
故选：B。
6．答案：D
解析：A、糖酵解过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的NADH，该过程发生在细胞质基质中，A错误；B、吸能反应需要吸收能量，放能反应释放能量。因此三羧酸循环产生的ATP可以为许多吸能反应直接供能，B错误；C、有氧呼吸的能量逐级释放，有利于维持细胞生命活动的相对稳定，比无氧呼吸高级，C错误；D、松土可以增加土壤中的氧气含量，氧化磷酸阶段[H]和氧气结合生成水和大量的ATP，因此松土可通过促进氧化磷酸化来增强根细胞的有氧呼吸，D正确。故选D。
7．答案：D
解析：A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生少量ATP，A错误；B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分储存在有机物中，少部分转化为热能，B错误；C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，不能引起内源性酒精性肝病，C错误；D、高糖环境提供了丰富的碳源，促进了无氧呼吸产生乙醇的过程，故高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情，D正确。故选D。
8．答案：C
解析：A、由题意知，ABS患者消化道内微生物发酵产生的高浓度酒精能致其酒醉，所以患者肠道内产酒精微生物比例较高，A正确；B、肠道微生物为厌氧型的，肠道微生物通过无氧呼吸产生酒精，B正确；C、人体分解酒精的器官主要是肝脏，C错误；D、呼吸作用最常利用的物质是葡萄糖，所以减少糖类物质的摄入可缓解ABS的病症，D正确。故选C。
9．答案：A
解析：酵母菌有氧呼吸产生CO2、水、[H]，消耗[H]、O2；酵母菌无氧呼吸产生CO2、[H]，消耗[H]、不消耗O2；A正确，B、C、D错误。
10．答案：C
解析：A、当氧气浓度为时，产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，无氧呼吸第一阶段在细胞质基质中有ATP的生成，A正确；
B、当氧气浓度为时，产生二氧化碳的量多于产生的酒精量，此时酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，当氧气浓度为时，不产生酒精，说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸，B正确；
C、设氧气浓度为c时，有氧呼吸消耗的葡萄糖是x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，因此，有氧呼吸产生的二氧化碳为6x，无氧呼吸产生的二氧化碳为2y，无氧呼吸产生的酒精为2y，由曲线得出关系式：2y=6,6x+2y=15，解得y=3，x=1.5，所以3/（3+1.5）=2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵，C错误；
D、在氧浓度下，酵母菌只进行无氧呼吸，b、c氧浓度下，酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，d氧浓度下，酵母菌只进行有氧呼吸，无氧呼吸第一阶段、有氧呼吸的第一、二阶段都能产生[H]，D正确。
故选C。
11．答案：A
解析：A、A瓶中有葡萄糖和水且密封，开始只进行有氧呼吸，随着氧气的消耗逐渐开始无氧呼吸，最后只进行无氧呼吸，A正确； B、B瓶中有葡萄糖缺少水，酵母菌不能活化、也不能利用葡萄糖，B错误； C、C瓶中有水但是缺少葡萄糖，酵母菌是异养生物，只能利用现成的有机物，没有葡萄糖不能产生酒精，C错误； D、D瓶中有葡萄糖和水，但没有密封，加上搅拌，瓶内氧气充足酵母菌只能进行有氧呼吸，不能产生酒精，D错误。
故选：A。
12．答案：C
解析：A、无氧呼吸是不彻底的氧化分解，葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失， A错误； B、分生组织代谢旺盛，细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的呼吸速率大，B错误； C、马铃薯块茎无氧呼吸第一阶段产生乳酸，不产生CO2C正确； D、有些没有线粒体的细胞，含有与有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸，D错误。
故选：C。
13．答案：D
解析：A、甲装置中的NaOH的作用是吸收空气中的CO2，排除空气中的CO2对检测结果的影响，A正确；B、乙装置用于探究酵母菌是否进行无氧呼吸，实验时需将D瓶封口放置一段时间，待酵母菌将D瓶中的氧气消耗完，再连通澄清石灰水，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的，B正确；C、由于葡萄糖会影响酒精的检测，因此，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，这样可使葡萄糖消耗完，避免对酒精的鉴定造成影响，C正确；D、酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都能产生二氧化碳，单位时间内有氧呼吸产生的二氧化碳较多，因此能通过观察澄清石灰水浑浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，但不能通过澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方式，D错误。故选D。
14．答案：D
解析：A、丙酮酸分解过程发生在线粒体基质膜中，A错误； B、丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而ATP水解过程需要PDH激酶的催化，同时伴随着ATP末端的磷酸基团移至PDH，可见丙酮酸可抑制ATP末端的磷酸基团移至PDH，B错误；C、PDH去磷酸化会恢复活性，即PDH去磷酸化过程引起的其空间结构发生的改变会导致其活性恢复，C错误；D、丙酮酸被丙酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，可见其产物可形成反馈调节来调控有氧呼吸过程，D正确。故选D。
15．答案：D
解析：A、将种子浸透的作用是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用，提高其呼吸作用，A错误；B、实验开始时，红色小液滴位于O刻度处，在其他条件适宜的情况下，种子先进行有氧呼吸，消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳被KOH溶液吸收，气压减小，一段时间后红色液滴向左移动，B错误；C、小液滴停止移动后，说明其不再消耗氧气，即进行无氧呼吸，C错误；D、为验证红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟冷却的种子的对照实验装置，D正确。故选D。
16．答案：BD
解析：乳酸菌属于厌氧型生物，只能进行无氧呼吸，不能进行有氧呼吸，A错误；阶段A释放了少量能量，其中大部分以热能形式散失，只有少部分用于ATP的合成，B正确；物质①是二氧化碳，只有乳酸刺激人体神经末梢，才会使人产生酸痛感，C错误；物质②所需的[H]大部分来源于阶段A，少部分来源于葡萄糖分解为丙酮酸的第一阶段过程，D正确。
17．答案：BCD
解析：A。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP,不产生H2O,A正确;B、葡萄糖分解为丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,该阶段需要酶的催化,反应速度受外界的影响,B错误;C、葡萄糖分解为丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,该阶段的反应物只有葡萄糖,没有氧气参与,C错误;D、葡萄糖分解为丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,该阶段在细胞质基质中完成,D错误。故选BCD。
18．答案：(1)不移动小鼠细胞呼吸吸收的量与释放的量相等
(2)刚开始红色液滴不移动，一段时间后向右移动兼性厌氧型
(3)用NaOH溶液代替清水，其他条件不变
(4)溶液光合作用产生的量大于呼吸作用消耗的量
解析：据图分析，图2中的绿色植物可以同时进行有氧呼吸和光合作用，若烧杯中的Y是二氧化碳缓冲液(，溶液)，则Y可以为光合作用提供，且保持烧杯中浓度不变。
(1)图1中的小鼠进行有氧呼吸吸收的量与释放的量相等，且产生的二氧化碳不会被烧杯中的清水吸收，小鼠进行无氧呼吸既不消耗，也不释放，所以装置中的气体体积不变，红色液滴不移动。
(2)将小鼠换成酵母菌，X仍然是清水，酵母菌是兼性厌氧型微生物，开始时进行有氧呼吸，红色液滴不移动；后来进行无氧呼吸，产生了二氧化碳，使得装置中气体体积增大，则红色液滴右移。
(3)酵母菌有氧呼吸时，释放量与吸收量相等，根据以上分析，若将图1装置中的清水换成氢氧化钠溶液，小鼠换成酵母菌，其他条件不变，则红色液滴的移动距离可表示酵母菌的吸收速率，即酵母菌有氧呼吸释放的量。
(4)若图2装置的锥形瓶中植物能正常生长，说明植物的光合作用大于呼吸作用，则Y应为二氧化碳缓冲液(溶液)，由于光合作用产生的量大于呼吸作用消耗的量，则红色液滴右移。
19．答案：（1）有氧呼吸；除去或吸收空气中CO2；无氧呼吸
（2）甲；乙
解析：(1)由甲装置连接有气泵或橡皮球可知，甲装置是有氧条件，用于探究有氧呼吸;NaOH能与二氧化碳反应，因此瓶中10%的NaOH溶液用来除去或吸收空气中CO2;乙装置没有注入气体，用于探究无氧呼吸。
(2)同等条件下，有氧呼吸产生的二氧化碳速率大于无氧呼吸，甲装置与乙装置中澄清石灰水的浑浊程度高的是甲:乙装置中无氧气，产生酒精和二氧化碳。
20．答案：(1)有氧呼吸和无氧呼吸
(2)二氧化碳和水;①
(3)酒精或乳酸
(4)能量
解析：（1）根据呼吸作用是否消耗氧气等，可将细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
（2）有氧呼吸在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量：其中有氧呼吸第三阶段释放出大量能量，发生的场所是线粒体内膜，对应图中的①。
（3）无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量，生成沙量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量最后保留在酒精或乳酸中。
（4）细胞呼吸能够分解有机物，产生能量，不仅能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。

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