4.3细胞呼吸(含解析)——2024-2025学年高一生物学北师大版(2019)必修一同步课时训练

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细胞呼吸——2024-2025学年高一生物学北师大版(2019)必修一同步课时训练
一、单选题
1.马铃薯收获后会经历后熟、休眠与萌发三个阶段,休眠结束后的块茎若不进行控制会迅速发芽。为了研究乙烯对马铃薯发芽的影响,研究人员选取休眠刚结束的马铃薯块茎进行了相关实验,实验结果如下表所示:
发芽率 生长素含量(IAA) 脱落酸含量(ABA)
第0天 1周后 2周后 第0天 1周后 2周后 第0天 1周后 2周后
对照组 0 100% 100% 26.7 132 286 81.9 96.9 105
乙烯处理组 0 10% 100% 26.8 77.6 186 81.7 61.1 63.5
下列叙述错误的是( )
A.马铃薯休眠阶段,细胞不进行细胞呼吸
B.结果表明,乙烯可能通过抑制生长素的合成抑制马铃薯发芽
C.用乙烯处理马铃薯后,细胞伸长生长和细胞分裂的速率均会降低
D.实验结果表明,ABA在休眠期结束后不能抑制马铃薯发芽
2.为研究低氧胁迫对两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响,科研人员进行了相关实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 正常通气情况下,品种A和B的根系细胞产生的CO2都来自线粒体
B. 低氧胁迫下,品种B对氧气浓度的变化较为敏感
C. 低氧胁迫下,根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程不产生 ATP
D. 低氧胁迫不影响黄瓜的光合速率和产量
3.植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B.a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
4.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
5.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
6.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
7.研究人员在四瓶相同的混有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后,测定其产生酒精和CO2的量,结果如表所示。下列不同浓度的O2条件下,葡萄糖消耗量相同的是( )
O2浓度/% a b c d
产生酒精的量/mol 9 6.5 6 0
产生CO2的量/mol 9 12.5 15 30
A.a、b B.a、c C.b、c D.b、d
8.将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图。据图解题思路,下列说法正确的是( )
A.悬浮液中含有的呼吸底物不是葡萄糖
B.图示反应发生于线粒体基质
C.DNP通过促进ATP的形成来促进细胞呼吸
D.DCCD与DNP对细胞呼吸影响部位相同
9.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
10.图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况,其中,甲表示存量ATP变化,乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是( )
A.肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体
B.乙表示有氧呼吸,丙表示无氧呼吸
C.乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质,最终有[H]的积累
D.丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于乙表示的呼吸类型的能量转化效率
11.下图为测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。实验开始时U形管X侧与Y侧的液面相平,然后每隔半小时,用标尺量出右侧管内的液面高度,下列叙述错误的是( )
A.实验所用种子应先进行消毒处理
B.实验目的是测定种子萌发时需氧呼吸及厌氧呼吸的速率
C.一段时间后右侧液面高度不再变化说明种子细胞需氧呼吸完全停止
D.用等量浸泡过的死种子代替活种子进行对照实验,以排除物理因素对实验的影响
12.下图是一种可测定呼吸强度的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三套装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀):下列有关说法正确的是( )
A.玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
B.A、B两试管有色液滴左移的速率一样
C.一段较短时间后,玻璃管中有色液滴移动距离的关系可能为hc>hB>hA
D.当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数Tc最低
13.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,错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.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
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
14.利用如下图所示的实验装置进行探究O2浓度对酵母菌的影响的实验,以ATP浓度、CO2的浓度、酵母菌数量、酒精浓度为检测指标,推测四项相关指标与O2浓度的关系可能与实验结果不符的是( )
A. B.
C. D.
15.棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织,与白色脂肪组织不同,它并不会储存多余的脂肪,反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下,细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP,而棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现,一个名为“AIDA”的蛋白质能够激活“UCPI”。下列叙述正确的是( )
A.脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在,脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成
B.白色脂肪组织细胞用苏丹Ⅲ染液染色,可在显微镜下观察到细胞中被染成红色的脂肪滴
C.“UCP1”应该主要存在于线粒体基质中,会影响有氧呼吸的第二阶段
D.“AIDA”缺乏的机体会出现产热能力下降,不能在寒冷条件下很好的维持体温
二、多选题
16.玉米根细胞缺氧期间,葡萄糖分解产生的丙酮酸最初转化为乳酸,导致细胞质基质pH降低。在低pH时,乳酸脱氢酶活性被抑制,丙酮酸脱羧酶被激活,引起酒精含量增加,生成的乳酸含量减少。下列说法错误的是( )
A.丙酮酸转化为酒精或乳酸的过程中不能产生ATP
B.检测到玉米根细胞中有乳酸时一定有酒精生成
C.玉米根细胞的酒精发酵途径和乳酸发酵途径均在细胞质基质中进行
D.酒精发酵能有效延缓酸中毒,使根细胞可以长时间处于缺氧状态
17.下图为线粒体结构及功能示意图,下列叙述正确的是( )
A.在线粒体基质葡萄糖分解产生丙酮酸
B.线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,需要与细胞质基质中的ADP进行交换
C.三羧酸循环只能以丙酮酸为分解底物,产生的CO2以自由扩散的方式释放
D.NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2
18.图为线粒体的结构模式图。下列有关有氧呼吸的叙述错误的是( )
A.葡萄糖分解为丙酮酸和[H]是在②中进行
B.①②③均含有与有氧呼吸有关的酶
C.[H]与O2形成水的反应释放的能量最多
D.呼吸作用的第一阶段是在细胞质基质中进行的
19.下列关于细胞呼吸原理和应用的叙述,正确的是( )
A.若根细胞呼吸作用只发生在细胞质基质中,则该过程中一定不产生水
B.根据CO2释放量与O2消耗量的比例可判断肌肉细胞是否进行无氧呼吸
C.使用透气的纱布包扎伤口主要是为了避免伤口处人体细胞进行无氧呼吸
D.过期酸奶出现涨袋是由于酸奶中混入了其他细菌,并无氧呼吸产生气体
20.有氧呼吸第三阶段是由一系列的氢和电子的载体按一定的顺序排列组成的连续反应体系有关叙述正确的有( )
A.图中的ATP合酶也可分布在叶绿体内膜上
B.NADH作为唯一电子供体,释放的电子最终被氧气接受生成水
C.电子在传递过程中,释放的能量将H+从线粒体基质泵到膜间隙,形成浓度梯度
D.图中电子传递过程与ATP合成过程偶联,利用H+浓度梯度驱动合成ATP
三、填空题
21.大绒鼠和高山姬鼠是我国横断山脉代表动物,为探讨这两种小型哺乳动物对冷环境的适应情况以及肝脏产热的机理,将大绒鼠放在5℃条件下进行冷驯化饲养,测量冷驯化组(7d、14d、21d、28d)与对照组(0d)体重、体温、肝脏线粒体蛋白含量、呼吸强度A 和B的变化,如下表,回答下列问题:
生理指标 0d 7d 14d 21d 28d
体重(g) 48.93 45.86 44.34 43.27 41.98
体温(Y) 35.9 35.45 35.38 35.41 35.34
肝脏线粒体蛋白质(mg/g) 16.25 21.36 24.47 26.82 28.34
ngO/min.mgproteinngO/min.mgprotein) 58.23 64.32 73.91 79.44 86.21
ngO/min.mgproteinngO/min.mgprotein) 33.90 38.22 44.93 52.03 56.91
(1)肝脏线粒体的提取:将动物处死后迅速将肝脏取出切碎低温研磨,用_________(方法)处理后,从沉淀物中获得线粒体。实验结果表明冷驯化导致大绒鼠体重减少、体温下降,请解释原因_________________________________________________________________。
(2)线粒体是有氧呼吸第___________阶段的场所。呼吸强度A的测量是指向线粒体提取液中加入琥珀酸(有氧呼吸的中间产物)、ADP、磷酸等有氧呼吸反应物条件下,测得单位时间氧消耗量;呼吸强度B的测量是指向线粒体提取液中加入琥珀酸、但反应体系中无ADP条件下,测得单位时间氧消耗量。据上述材料解题思路:呼吸强度A中有机物分解释放的能量去路是__________________,呼吸强度B持续升高的意义是___________________________。
(3)高山姬鼠体型大小、皮毛数量等与保温相关性状和大绒鼠相似,但能分布在更高海拔区域。若将高山姬鼠重复上述冷驯化实验,预测肝脏线粒体蛋白质含量相较于大绒鼠的变化是_______,请结合表中数据阐述理由______________________________________________________________
___________________________________________________________。
22.酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
(1)酵母菌进行有氧呼吸的场所是_____,有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化学反应式可简写成_____。
(2)为探究酵母菌的呼吸方式,将酵母菌破碎(细胞器完整)后离心,得到上清液和沉淀物(只含细胞器和细胞核)。进行如下表所示实验:
组别 试管A 试管B 试管C
酵母菌 上清液 沉淀物
加入物质 加入5%的葡萄糖溶液25mL
在氧气充足的条件下,能够产生CO2的试管是_____;在无氧条件下,试管B_____(填“能”或“不能”)产生CO2
23.细胞呼吸是细胞代谢的枢纽,在生产实践中获得广泛应用。请回答下列问题:
(1)酵母菌为兼性厌氧型微生物,既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。无氧呼吸过程中,葡萄糖中能量的去向有_____(答出3点)。
(2)储存水果、蔬菜时的环境条件主要有_____(至少答出2点),采用上述措施的主要目的是_____,从而延长储存时间;而利用零下低温储存离体蛋白质(如猪肉、鱼肉)的主要目的是_____。
(3)在作物栽培中,中耕松土是提高产量的重要措施。松土的意义表现在:①保证根细胞正常的有氧呼吸,促进植物根系_____,从而有利于农作物生长;②抑制根细胞的无氧呼吸,从而避免_____,防止烂根。
(4)包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或创可贴等敷料,以抑制破伤风杆菌的增殖,其原理是_____。
24.为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图甲、乙中a~f所示装置,(呼吸底物是葡萄糖)请据图回答问题:
(1)图甲中能够验证酵母菌进行有氧呼吸的装置是_________(用字母按顺序表示),可用图丙中的_________过程表示(用标号表示);如果将d装置内的酵母菌换成乳酸菌,并与b连接,能否观察到b中出现混浊的现象 _________,其原因是____________________________________。
(2)图乙中,X烧杯中放置的是_________溶液。如果e的液滴不移动,f的液滴右移,则此时酵母菌进行的呼吸方式是_________。
(3)图丙是酵母菌的呼吸过程,产生物质B的过程的酶存在于细胞的_________,物质E可用_________试剂检测,其中释放能量最多的是_________(填序号)。
(4)图丁是酵母菌在不同氧浓度时,CO2释放量和O2吸收量的变化。氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖占总共消耗的葡萄糖的比例为_________。
25.甜菜喜温耐寒,在富含有机质的松软土壤上生长良好,是除甘蔗以外另一个重要糖源。回答下列问题:
(1)甜菜根不能直接吸收土壤中的有机质,必须经过__________分解成无机盐,以__________的形式通过主动运输吸收进入根细胞。请利用所学知识解题思路松软土壤对甜菜生长的意义:__________。
(2)细胞呼吸过程中利用[H]的阶段是否一定会产生ATP,并请说明原因。__________。
(3)与其他地区相比,相同品种的甜菜在新疆种植糖含量更高,其原因是__________。
(4)鉴定甜菜块根细胞的无氧呼吸产物是酒精还是乳酸的方法有__________(答一种)。
参考答案
1.答案:A
解析:马铃薯休眠阶段,细胞进行细胞呼吸,但呼吸强度较弱,A错误;解题思路实验结果可知,乙烯处理组第一周马铃薯发芽率和生长素含量均明显降低,故推测乙烯可能通过抑制生长素的合成抑制马铃薯发芽,B正确;生长素具有促进细胞伸长生长和细胞核分裂的作用,乙烯处理组马铃薯块茎中生长素含量明显降低,故推测乙烯可使马铃薯细胞伸长生长和细胞分裂的速率均降低,C正确;实验结果表明,对照组1周后发芽率达到100%,该过程马铃薯内ABA含量呈上升趋势,故据此推测休眠期结束后脱落酸不能抑制马铃薯发芽,D正确。
2.答案:C
解析:A、据图可知,正常通气情况下,黄瓜根系细胞产生了酒精,说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,则根系细胞产生二氧化碳来自线粒体和细胞质基质,A错误;B、与正常通气相比,低氧胁迫下,品种A产生的酒精含量更多,说明品种A对氧气浓度变化较为敏感,B错误;C、低氧胁迫下,根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生 ATP,C正确;D、长期处于低氧胁迫条件下,无氧呼吸产生的ATP减少,影响主动运输过程,植物吸收无机盐的能力下降,进而会影响植物的光合速率,导致产量降低,D错误。
故选C。
3.答案:C
解析:在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,A正确;在无氧条件下,a~b时间内植物根细胞释放CO2,推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程,B正确;在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中,只有第一阶段释放能量,这两个过程的第一阶段相同,故消耗1分子葡萄糖,这两个过程生成的ATP相同,C错误;酒精跨膜运输的方式为自由扩散,不需要消耗ATP,D正确。
4.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。
5.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。
6.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。
7.答案:B
解析:当氧浓度为a时,产生的酒精量与CO2的量相等,说明只进行无氧呼吸,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:2,故消耗葡萄糖的量为4.5mol;当氧浓度为b时,产生的酒精量小于产生的CO2的量,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生的酒精为6.5mol,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为3.25mol,有氧呼吸产生的CO2为6,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:6,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为1mol,则共消耗葡萄糖4.25mol;当氧浓度为c时,产生的酒精量小于产生的CO2的量,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生的酒精为6mol,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为3mol,有氧呼吸产生的CO2为9,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:6,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5mol,则共消耗葡萄糖4.5mol;氧浓度为d时,产生的酒精量为0,说明只进行有氧呼吸,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:6,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为5mol;当氧气浓度为a、c时,消耗的葡萄糖的量相等。B正确,ACD错误。故选B。
8.答案:A
解析:A、进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段的底物是丙酮酸,不是葡萄糖,A正确;B、图示反应消耗氧气,该场所为线粒体内膜,B错误;C、图甲中可见,若加入ADP有利于氧气的消耗,但DNP加入后并未补充ADP,曲线却下降了,DNP促进细胞呼吸并不是促进了ATP的合成,C错误;D、两图比较,加入DNP后氧气含量下降,而加入DCCD后氧气含量不变,说明二者对细胞呼吸影响的部位不同,D错误。故选A。
9.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。
10.答案:D
解析:A、最初存量ATP快速下降,说明肌肉收缩最初的能量主要来自于存量ATP的直接水解,A错误;B、曲线乙是在较短时间内提供能量,但随着运动时间的延长无法持续提供能量,为无氧呼吸,该过程的产物为乳酸;曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应,为有氧呼吸。由图示说明随着运动时间的延长,最终通过有氧呼吸持续供能,B错误;C、曲线乙表示无氧呼吸,发生在细胞质基质中,无氧呼吸过程中的还原氢在第一阶段产生,在第二阶段被消耗,没有还原氢的积累,C错误;D、曲线丙表示有氧呼吸,有氧呼吸有机物彻底氧化分解,能量绝大多数以热能的形式散失,少数储存在ATP中;曲线乙表示无氧呼吸,无氧呼吸中能量绝大多数储存在有机物中,故曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型,D正确。故选D。
11.答案:B
解析:A、实验所用种子应先进行消毒处理,可以排除微生物的代谢活动对实验结果的影响,A正确;B、种子细胞呼吸产生的二氧化碳被氢氧化钾吸收,实验U形管中液面高度的变化是由氧气的量的变化引起的,所以该实验只能测定种子萌发时需氧呼吸的速率,而不能测定无氧呼吸的速率,B错误;C、当种子细胞需氧呼吸完全停止,瓶内气压不再变化,液面高度不再变化,C正确;D、用等量浸泡过的死种子代替活种子进行对照实验,以排除物理因素对实验的影响,遵循单一变量原则,使实验结果更准确,D正确。故选B。
12.答案:C
解析:A、氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳,因此A、B两试管有色液滴移动是因为装置中O2体积变化引起的,A错误;B、A与B的差别在于消毒与否,B种子未消毒(存在微生物的呼吸作用),在单位时间内,呼吸作用强度大于A消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收,所以B中消耗的氧气多,内外的压强差大,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA,B错误;C、由B选项可知,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB大于VA;B与C的差别在于种子所含主要物质的不同,相同质量的糖与相同质量的脂肪相比,耗氧量要小,所以B中消耗的氧气比C少,内外的压强差小,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率VB小于Vc,所以一段时间后,玻璃管中的有色液滴移动的距离hC>hB>hA,C正确;D、B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度大于A,消耗的氧气多释放的能量多,B温度计读数比A种子高;相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比,耗氧量要小释放的能量少,B温度计读数比C种子低,因此温度计读数TC最高,D错误。故选C。
13.答案:C
解析:A、有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质,第二、三阶段在线粒体,三个阶段均可产生ATP,故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP,A正确;B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段氧气和[H]反应生成水,该过程需要酶的催化,B正确;C、丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,该过程需要水的参与,不需要氧气的参与,C错误;D、线粒体是半自主性细胞器,其中含有少量DNA,可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成,D正确。故选C。
14.答案:A
解析:A、酵母菌是兼性厌氧微生物,酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸均能产生ATP,A错误;B、细胞呼吸产生的CO2与O2浓度的关系如图B所示,B正确;C、当O2浓度达到一定程度时,酵母菌的繁殖速率不再增加,甚至会降低,C正确;D、在有氧条件下,酵母菌的无氧呼吸受到抑制,所以产生的酒精量与O2浓度的关系如图D所示,D正确。故选A。
15.答案:D
解析:A、磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在,据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子(头部朝外,尾部朝向脂滴)构成,A错误;B、白色脂肪组织细胞用苏丹III染液染色,可在显微镜下观察到细胞中被染成橘黄色的脂肪滴,B错误;C、“UCP1”是线粒体质子通道蛋白,应该位于线粒体膜上,C错误;D、“AIDA”的蛋白质能够激活“UCP1”,而“UCP1”有助于产热,“AIDA”缺乏的机体会出现产热能力下降,不能在寒冷条件下很好的维持体温,D正确。
16.答案:BD
解析:丙酮酸转化为酒精或乳酸的过程不能产生ATP,A正确;由题干可知,玉米根细胞在缺氧时先进行乳酸发酵,再进行酒精发酵,检测到乳酸时,不一定有酒精生成,B错误;植物细胞的无氧呼吸发生在细胞质基质中,C正确;根据题干信息可知,乳酸的生成导致细胞质基质pH降低,低pH时,乳酸发酵被抑制,细胞转为酒精发酵,该过程可减缓细胞酸中毒,但酒精对细胞也有毒害作用,不能使根细胞长时间处于缺氧状态,D错误。
17.答案:BD
解析:葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸,葡萄糖不能进入线粒体,A错误;线粒体中生成的ATP可通过ADP-ATP运载体向细胞质基质运送,同时细胞质基质中的ADP进入线粒体,B正确;三羧酸循环的底物有丙酮酸、脂肪酸等,产生的CO2以自由扩散的方式释放,C错误;有氧呼吸的前两阶段产生的NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给CO2,该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙,随后H+顺浓度梯度回到线粒体基质,驱动ATP合成,D正确。
18.答案:AB
解析:A、葡萄糖分解为丙酮酸和[H]是在细胞质基质中进行的,A错误;B、①线粒体内膜、②线粒体基质均含有与有氧呼吸有关的酶,③线粒体外膜没有与呼吸有关的酶,B错误;C、[H]与O2形成水发生在有氧呼吸第三阶段,该阶段释放的能量最多,C正确;D、呼吸作用的第一阶段是在细胞质基质中进行的,D正确。
19.答案:AD
解析:A、若根细胞呼吸作用只发生在细胞质基质中,说明只进行无氧呼吸,植物细胞无氧呼吸的产物一般为酒精和CO2,或乳酸,不产生水,A正确;
B、肌肉细胞有氧呼吸时CO2释放量与O2消耗量相等,无氧呼吸时不消耗O2也不释放CO2,因此不能根据CO2释放量与O2消耗量的比例来判断肌肉细胞是否进行无氧呼吸,B错误;
C、使用透气的纱布包扎伤口主要是为了避免厌氧微生物在伤口处滋生,而不是为了防止人体细胞进行无氧呼吸,C错误;
D、酸奶中的乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸,不产生气体,因此过了保质期的酸奶出现涨袋现象通常是由于酸奶中混入了其他细菌,这些细菌无氧呼吸产生了气体,如CO2等,导致包装膨胀,D正确。
故选AD。
20.答案:CD
解析:光合作用的光反应阶段也能合成ATP,其场所是类囊体薄膜,故图中的ATP合酶也可分布在叶绿体的类囊体膜上,A错误。由图示可知,NADH和FADH都可作为电子供体,释放的电子最终被氧气接受生成水,B错误。将H+从线粒体基质泵入内外膜之间的膜间隙是主动转运过程,其能量来自高能电子经过一系列的电子传递体时释放的能量;膜间隙的H+浓度高于线粒体基质的H+浓度,H+顺浓度梯度经ATP合酶转移至线粒体基质,同时利用Pi和ADP合成ATP。故图中电子传递过程与ATP合成过程偶联,利用H浓度梯度驱动合成ATP,C、D正确。
21.答案:(1)(差速)离心法;大绒鼠在低温环境中为维持体温恒定,增加有机物的氧化分解;同时体温降低可降低温差,有利于节约能量,有利于储存热能,适应冷环境
(2)二、三;热能与ATP中的化学能;将有机物中的化学能全部转变成热能以适应寒冷条件下能量的快速散失
(3)升高;高山姬鼠耐寒能力强于大绒鼠,在寒冷条件下,表达出更多的肝脏线粒体蛋白质,有助于提高细胞呼吸(产热),从而提高冷环境下适应性
解析:(1)细胞器的分离方法是差速离心法。大绒鼠在低温环境中为维持体温恒定,增加有机物的氧化分解,故小鼠体重会减少;同时体温降低可降低温差,有利于节约能量,有利于储存热能,适应冷环境。
(2)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。呼吸强度的测量向线粒体提取液中加入琥珀酸(有氧呼吸的中间产物)、ADP、磷酸等反应物,能释放热能并合成ATP,即有机物分解释放的能量转化为热能与ATP中的化学能。呼吸强度B的测量向线粒体提取液中加入琥珀酸、但无ADP,有机物中的化学能全部转变成热能,这样用来适应寒冷条件下能量的快速散失。
(3)高山姬鼠耐寒能力强于大绒鼠,在寒冷条件下,表达出更多的肝脏线粒体蛋白质,有助于提高细胞呼吸(产热),从而提高冷环境下适应性,故若将高山姬鼠重复上述冷驯化实验,相较于大绒鼠,其肝脏线粒体蛋白质含量升高。
22.答案:(1)①. 细胞质基质、线粒体 ②. C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
(2)①. A ②. 能
解析:(1)酵母菌能进行有氧呼吸,有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段和第三阶段在线粒体基质和线粒体内膜上进行,故酵母菌进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化酶学反应式可简写成
(2)由解题思路可知,在氧气充足的条件下,有氧呼吸第二阶段能产生二氧化碳,其场所为线粒体基质,因此能够进行有氧呼吸产生CO2的试管是A试管,因为试管A中有完整的酵母菌细胞;无氧呼吸在细胞质基质进行,试管B上清液含有细胞质基质,无氧条件下,葡萄糖能在细胞质基质中分解为酒精和CO2,故在无氧条件下,试管B能产生CO2。
23.答案:(1)储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中
(2)(零上)低温、低氧、高CO2浓度和保持一定湿度(至少答出2点);降低呼吸作用对有机物的消耗(和保鲜);抑制微生物繁殖,防止蛋白质腐败变质等(答案合理即可)
(3)吸收无机盐(或吸收矿质元素);产生的酒精对细胞的毒害作用
(4)破伤风杆菌为厌氧菌,在有氧条件下,其细胞呼吸受到抑制,从而影响其增殖
解析:(1)酵母菌为兼性厌氧型微生物,既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,无氧呼吸生成CO2和C2H5OH(酒精),合成ATP,散失热能。因此,酵母菌无氧呼吸过程中,葡萄糖中能量的去向有储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中。
(2)为降低水果、蔬菜呼吸作用对有机物的消耗(和保鲜),在对其储存时,要储存在“(零上)低温、低氧、高CO2浓度和保持一定湿度等”条件的环境中,以延长储存时间。离体蛋白质(如猪肉、鱼肉)要在零下低温储存,以抑制微生物繁殖,防止蛋白质腐败变质等。
(3)中耕松土可提高土壤中氧气浓度,促进根细胞有氧呼吸,进而促进植物根系吸收无机盐(或吸收矿质元素),也可抑制根细胞的无氧呼吸,从而避免无氧呼吸产生的酒精对细胞的毒害作用。
(4)破伤风杆菌为厌氧菌,在有氧条件下,其细胞呼吸受到抑制,从而影响其增殖,因此包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或创可贴等敷料,以抑制破伤风杆菌的增殖。
24.答案:(1)c-a-b;①④③;否;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2
(2)NaOH;无氧呼吸;
(3)细胞质基质和线粒体(或线粒体基质);酸性的重铬酸钾;③;
(4)5/6
解析:(1)酵母菌的呼吸类型是兼性厌氧型,连接c→a→b,给装置通空气,b中石灰水变浑浊,说明酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,可用图丙中的① ④ ③ 过程表示;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,如果将d装置内的酵母菌换成乳酸菌,并与b连接,b中不会出现混浊的现象。
(2)图乙中,X烧杯中放置的是NaOH溶液,如果e的液滴左移,说明酵母菌进行有氧呼吸消耗氧气;f的液滴右移,说明酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳,因此可证明酵母菌的呼吸方式是有氧呼吸和无氧呼吸。如果e的液滴不移动,f的液滴右移,则此时酵母菌进行的呼吸方式是无氧呼吸。
(3)图丙是酵母菌的呼吸过程,物质B表示二氧化碳,酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳发生在细胞质基质中,有氧呼吸产生二氧化碳发生在线粒体基质中,因此产生物质B的过程的酶存在于细胞的细胞质基质和线粒体,物质E为酒精,酒精可用酸性的重铬酸钾试剂检测,其中释放能量最多的是③,即有氧呼吸的第三阶段。
(4)酵母菌有氧呼吸的反应式:;无氧呼吸的反应式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量。氧浓度为b时,氧气的消耗量为3,表明利用的葡萄糖为3/6,而二氧化碳的释放量为8,表明有5个二氧化碳是无氧呼吸产生的,消耗的葡萄糖为2.5,因此有5/6葡萄糖进行无氧呼吸。
25.答案:(1)分解者(微生物);离子;松软土壤中含更多的氧气,能促进甜菜根部细胞进行有氧呼吸(释放大量能量),使根系能吸收更多的矿质元素,进而促进甜菜的生长
(2)不一定,无氧呼吸第二阶段也消耗[H],但此过程不产生ATP
(3)新疆光照时间长、昼夜温差大(合理即可)
(4)将甜菜块根放入无氧的密闭容器中,一段时间后检测密闭容器中是否有二氧化碳生成,若有二氧化碳生成,则其无氧呼吸产物为酒精,否则为乳酸(或取无氧密闭容器中的甜菜块根制成提取液,在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测甜块根提取液中是否含有酒精)
解析: (1)甜菜根不能直接吸收土壤中的有机质,必须经过分解者(微生物)分解成无机盐,以离子的形式通过主动运输吸收进入根细胞。由于松软土壤中含更多的氧气,能促进甜菜根部细胞进行有氧呼吸(释放大量能量),使根系能吸收更多的矿质元素,进而促进甜菜的生长,所以松软士土壤可促进甜菜生长。
(2)无氧呼吸第二阶段和有氧呼吸第三阶段都消耗还原氢,但无氧呼吸第二阶段不产生ATP,所以细胞呼吸过程中利用H川的阶段是不一定会产生ATP。
(3)由于新疆光照时间长、昼夜温差大,白天积累有机物多,夜晚温度低,消耗的有机物少,所以一昼夜中积累有机物较多,故与其他地区相比,相同品种的甜菜在新疆种植糖含量更高。
(4)由于无氧呼吸产生酒精时伴随释放二氧化碳,而产生乳酸时不产生二氧化碳,所以可将甜菜块根放入无氧的密闭容器中,一段时间后检测密闭容器中是否有二氧化碳生成,若有二氧化碳生成,则其无氧呼吸产物为酒精,否则为乳酸(或取无氧密闭容器中的甜菜块根制成提取液,在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测甜菜块根提取液中是否含有酒精)。

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