1、专题五 细胞呼吸考点一 细胞呼吸的原理与过程1.(2015课标卷,1)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:培养瓶中气体 温度/ 离子相对吸收量/%空气 17 100氮气 17 10空气 3 28下列分析正确的是( )A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗 ATPD.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析 本题通过不同条件下幼根对离子吸收量实验,考查实验分析能力,难度较小。17 条件下氮
2、气(缺氧)环境下该植物幼根对离子的吸收量比氧气条件下低,说明幼根吸收离子需要消耗 ATP,与空气环境相比不利于该植物幼根对离子的吸收,A 正确,D 错误。氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗 ATP,C 错误。空气中培养,温度为 17 ,离子吸收量明显高于 3 ,可知该植物幼根对离子吸收与温度有关,B 错误。答案 A2.(2013新课标全国卷,3)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是( )A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同解析 本题考查微生物呼吸作用的场所、条件、
3、产物等知识,意在考查考生的理解能力。肺炎双球菌为原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有线粒体,但可进行有氧呼吸,A 正确;细菌拟核上含有控制细菌代谢、遗传和变异等基本生命活动的基因,细菌的呼吸是其基本代谢形式,有关的酶由拟核中的基因编码控制,B 正确;破伤风芽孢杆菌为厌氧型生物,适宜生活在缺氧的环境中,C 错误;酵母菌为兼性厌氧型生物,在有氧条件下进行有氧呼吸,产物是 CO2 和 H2O,在无氧条件下进行无氧呼吸,产物是酒精和 CO2,D 正确。答案 C3.(2012江苏卷,23) 如图表示细胞呼吸作用的过程,其中 代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(多选)(
4、)A.和都具有双层生物膜B.和 所含酶的种类不同C.和 都能产生大量 ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、H解析 本题以细胞呼吸过程图解为载体考查细胞有氧呼吸三个阶段的重要变化和场所,意在考查考生的识图分析与判断推理能力。图示中表示有氧呼吸第一阶段的场所细胞质基质,葡萄糖在此被分解为丙酮酸和H ,并产生少量 ATP,所以甲表示丙酮酸;表示有氧呼吸第二阶段的场所 线粒体基质,丙酮酸和水反应生成 CO2 和H,并产生少量 ATP,所以乙表示H ;表示有氧呼吸第三阶段的场所线粒体内膜,H与 O2 反应生成 H2O,同时产生大量 ATP。表示的细胞质基质无双层生物膜,故 A 错误;细胞质基质和线粒体基质中
5、进行的化学反应不同,所含酶的种类也不同,故 B 正确;所表示的线粒体基质中不能产生大量 ATP,故 C 错误;据上述分析可知,甲表示丙酮酸,乙表示H,故 D 正确。答案 BD4.(2012上海卷,25) 如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是( )C6H12O6 2CH3COCOOH4H能量 酶 (葡萄糖) (丙酮酸)A.只发生在细胞有氧时 B.只发生在细胞缺氧时C.只发生在线粒体内 D.只发生在细胞质基质内解析 本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,该反应只发生在细胞质基质内,故 D 项正确。答案 D5.(2011海南卷,
6、4)细胞内糖分解代谢过程如下图,下列叙述错误的是( )A.植物细胞能进行过程和或过程和B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C.动物细胞内,过程比过程释放的能量多D.乳酸菌细胞内,过程产生H,过程消耗H解析 本题主要考查细胞呼吸的过程,意在考查考生的理解能力。植物细胞能进行过程和、和、和;真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程,即和或和;动物细胞中过程(有氧呼吸第二、三阶段)比过程 (有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多;包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中,第一阶段()产生的H,在第二阶段(或)消耗。答案 B6.(2012山东卷,24) 哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。(1)图中
7、X 物质为 _。在有氧条件下,该物质和水彻底分解成二氧化碳和H ,该过程在 _中进行。(2)血糖浓度升高时,葡萄糖进入肝细胞后可合成_,多余的葡萄糖还可转化成_以储存能量。(3)胰腺中_ 分泌的胰高血糖素,与肝细胞膜上的受体结合后调节糖代谢过程,这反映了细胞膜具有_的功能。(4)用 14C 标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中,发现血浆中的白蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌过程中,依次出现放射性的细胞器是_。解析 本题综合考查糖代谢、血糖调节及分泌蛋白形成的有关知识,意在考查考生的理解、分析能力。(1)由图可知,物质 X 由葡萄糖分解而来,并可进入线粒体中,由此可以判定 X 为丙酮酸。在
8、有氧条件下,丙酮酸和水在线粒体基质中彻底氧化分解成二氧化碳和H,并释放出少量的能量。 (2)血糖浓度升高时,胰岛素分泌增多,促进细胞加速摄取、利用葡萄糖,促进葡萄糖进入肝细胞并合成肝糖原;多余的葡萄糖还可转化成脂肪以储存能量。(3)胰高血糖素是由胰腺中的胰岛 A 细胞分泌的。该激素与细胞膜上的受体结合后调节细胞内的代谢过程,体现了细胞膜的信息传递功能。(4)分泌蛋白在核糖体中合成,经过内质网的加工、高尔基体的再加工和包装,通过囊泡的运输最终被分泌到细胞外。因此在白蛋白合成和分泌过程中,依次出现放射性的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体。答案 (1)丙酮酸 线粒体基质(2)肝糖原 脂肪(3)胰岛
9、A 细胞 细胞间信息交流 (或细胞间信息传递)(4)核糖体、内质网、高尔基体考点二 影响细胞呼吸的因素及应用1.(2013海南卷,9)在温度、光照等适宜条件下,将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中,会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析,合理的是( )A.缺乏胚芽生长所必需的营养物质B.不能通过光合作用合成有机物C.呼吸作用产生的能量均以热能释放D.呼吸作用的产物对其产生毒害作用解析 本题考查影响细胞呼吸的因素,意在考查考生的分析能力。消毒后有生活力的种子在温度、光照等适宜条件下,一直浸没在无菌水中死亡的原因是:种子进行无氧呼吸产生了酒精等物质,酒精对细胞具有毒害作用,D 正确。答案
10、D2.(2013安徽卷,3)如图为每 10 粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是( )A.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成解析 本题考查种子在成熟的过程中呼吸速率与干物质量之间的关系,意在考查考生的理解能力和获取信息的能力。由图可知,种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛,A 正确;种子成熟后期,细胞代谢较慢,原因是细胞内自由水含量减少,进而导致呼吸速率下降,B 正确;脱落酸在成熟的种子中含量较高,种子成熟后期细胞呼吸速率会下降,C 正确;
11、种子呼吸速率下降可减少干物质的消耗,但不会有利于干物质的合成,D 错误。答案 D3.(2012福建卷,1 )下列有关豌豆的叙述,正确的是( )A.萌发初期,种子的有机物总重量增加B.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害C.进入夜间,叶肉细胞内 ATP 合成停止D.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多解析 此题以豌豆为信息载体,综合考查细胞代谢的有关知识。种子萌发初期,由于不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,有机物总重量减少,A 错误;及时排涝,可以防止豌豆根细胞无氧呼吸产生酒精,B 正确;夜间植物叶肉细胞可进行呼吸作用产生 ATP,C 错误;黄化叶片所含的色素主要是类胡萝卜素,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
12、,D 错误。答案 B4.(2011海南卷,3)关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )A.种子风干脱水后呼吸强度增强B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析 种子风干脱水后呼吸强度减弱;土壤淹水,导致根系因缺氧而发生无氧呼吸;破伤风杆菌属于厌氧型细菌,无氧条件下才能大量繁殖;种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。答案 B5.(2011安徽卷,3 )某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示,t 1、t 2 表示 1030 之间的两个不同温度。下列分析正确的是( )A.与 t1 相比,t 2 时呼吸速率高峰
13、出现时间推迟且峰值低,不利于叶片贮藏B.与 t2 相比,t 1 时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高,有利于叶片贮藏C.t1、t 2 条件下呼吸速率的变化趋势相似,t 1t2,t 1 时不利于叶片贮藏D.t1、t 2 条件下乙烯产生量的变化趋势相似,t 1t2(因 t1、t 2 在 1030 之间,在此温度范围内,温度越高,酶活性越强,乙烯的产生量越多),t 1 时不利于叶片贮藏。答案 C6.(2014海南卷,26) 某豆科植物种子萌发过程中 CO2 释放和 O2 吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题:(1)在 1224 h 期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是_呼吸,该
14、呼吸方式在细胞中发生的部位是_,其产物是_。(2)从第 12 h 到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会_,主要原因是_。(3)胚根长出后,萌发种子的_呼吸速率明显升高。解析 (1)据图可知,在 1224 h 期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的细胞呼吸主要是无氧呼吸;无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳。(2)第 12 h 到胚根长出期间,种子不进行光合作用制造有机物,同时进行呼吸作用消耗有机物,使有机物的总量下降。(3)胚根长出后,氧气的吸收量明显增多,说明有氧呼吸的速率明显提高。答案 (1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳 (2)减少 种子不进行光合作用制造
15、有机物,同时进行呼吸作用消耗有机物,使有机物的总量下降 (3)有氧7.(2013山东卷,25) 大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图:(1)阶段和 大豆种子的鲜重增加明显。阶段中,水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为 _。阶段中,种子胚细胞内水的主要存在形式是_。(2)阶段期间,大豆种子胚细胞合成的_解除种子休眠,促进种子萌发。阶段中根向地生长的原因是_分布不均,使根的近地侧生长受到_。(3)若测得阶段种子吸收 O2 与释放 CO2 的体积比为 13,则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为_。(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时,若突然停止 CO2 供应,短时间内叶绿体中
16、C5 和 ATP 含量的变化分别为 _、_。大田种植大豆时, “正其行,通其风”的主要目的是通过_提高光合作用强度以增加产量。解析 本题主要考查大豆种子萌发过程中某些物质的变化,意在考查考生的分析能力、理解能力和计算能力。(1)水分子的跨膜运输方式是渗透作用(自由扩散);阶段 种子鲜重快速增加,细胞代谢比较快,此时细胞内的水主要以自由水的形式存在。(2)赤霉素能打破种子的休眠,促进种子萌发;在根水平放置时,生长素的运输受重力因素的影响,生长素浓度近地侧高于远地侧,故近地侧生长受到抑制而长得慢,远地侧长得快,表现为根的向地性。(3)根据题意假设氧气的吸收量为 1 mol,而二氧化碳的释放量为 3
17、 mol,则有氧条件下:C6H12O66O 26H 2O 6CO212H 2O能量 酶 1 6 61/6 mol 1 mol 1 mol无氧条件下:C6H12O6 2C2H5OH2CO 2少量能量 酶 1 21 mol 2 mol所以,无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为 61。(4)突然停止 CO2 供应会导致固定的 CO2 减少,所以消耗的 C5 减少,但是短时间内 C5 的生成速率不变,所以 C5 的含量增加;由于生成的 C3 减少,故消耗H和 ATP 的量减少,所以短时间内 ATP 的含量增加;“正其行,通其风”的目的是增加光合作用的原料 CO2,使 CO2 的浓度增加
18、。答案 (1)自由扩散 自由水 (2) 赤霉素(或 GA) 生长素( 或 IAA) 抑制 (3)61 (4)升高 (或增加) 升高(或增加) 增加 CO2 浓度8.(2012新课标卷,29 )将玉米种子置于 25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_,再通过_作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_h 之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。(3)萌发过程中胚
19、乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为_mg粒 1 d1 。(4)若保持实验条件不变,120 h 后萌发种子的干重变化趋势是_,原因是_。解析 本题考查细胞代谢的相关知识,意在考查考生从图中获取信息及运用所学知识解决实际问题的能力。(1)玉米种子萌发过程中,淀粉被水解为葡萄糖,再通过细胞呼吸作用为种子萌发提供能量。(2)由图可知,在 7296 h 之间种子的干重下降最快,说明该时间段内种子的呼吸速率最大,每粒种子呼吸消耗的平均干重为 204.2177.726.5(mg)。(3)萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸,一部分转化成幼苗的组成物质。由图可知,在96120 h
20、内,转化速率最大。在 96120 h 内,每粒胚乳的干重减少118.191.127(mg) ,其中呼吸消耗 177.7172.75(mg) ,则转化成其他物质 22 mg,即转化速率为 22 mg粒 1 d1 。(4)如果继续保持黑暗条件,玉米幼苗不能进行光合作用,细胞呼吸继续消耗有机物,干重继续降低。答案 (1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化) (2)729626.5 (3)22 (4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式1.(2013江苏卷,17 )将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验,下列相关操作错误的是( )A.探究有氧条件下酵母菌
21、呼吸方式时打开阀 aB.经管口 3 取样检测酒精和 CO2 的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口 2 连通解析 本题考查酵母菌呼吸方式的探究实验,意在考查考生将所学知识进行迁移运用的能力。打开阀 a 可保证氧气的供应,A 正确;经管口 3 取样只能检测酒精的产生情况,B 错误;实验开始前整个装置需进行气密性检查,确保有氧、无氧条件只是通过管口 1 控制的,C 正确;管口 2 应连通盛有澄清石灰水的试剂瓶,通过观察澄清石灰水的混浊程度来检测 CO2 的产生情况,D 正确。答案 B2.(2011山东卷,4 )某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无
22、氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( )A.滴管中冒出气泡是反应产生 CO2 的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至 ATP,其余的存留在酒精中解析 本题考查酵母菌的无氧呼吸,意在考查考生的实验探究能力。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,此过程受温度影响。试管中加水是为了创造无氧环境。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到 ATP 中,一部分以热能的形式散失,还有一些存留在酒精中。答案 D3.(2012安徽卷,29 )为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵
23、母菌分别装入 AF 试管中,加入不同的物质,进行了如下实验(见下表)。试管编号加入的物质 细胞质基质A B线粒体C D酵母菌E F葡萄糖 丙酮酸 氧气 注:“”表示加入了适量的相关物质, “”表示未加入相关物质。(1)会产生 CO2 和 H2O 的试管有_,会产生酒精的试管有_,根据试管_的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号) 。(2)有氧呼吸产生的H ,经过一系列的化学反应,与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响,但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散,表明 DNP 使分布在_的酶无法合成 ATP。若将 DNP 加入试管 E 中,葡萄糖的氧化分解_
24、(填“能”或“不能”)继续进行。解析 本题考查酵母菌的呼吸作用的类型、场所、过程及有关酶的作用,考查学生对知识的应用能力和图表分析能力。(1)酵母菌在细胞质基质中可将葡萄糖分解成丙酮酸和H,有氧气时可在线粒体内将丙酮酸彻底氧化分解产生 CO2 和 H2O,在无氧气时可在细胞质基质中进行不彻底的氧化分解产生酒精和 CO2,故 C、 E 均可产生 CO2 和 H2O, B、F 可产生酒精,F 中细胞质基质和线粒体未分开,无法确定无氧呼吸的场所,B 只存在细胞质基质,D 只存在线粒体,故由 B、D、F 3 支试管的实验结果对比可确定酵母菌进行无氧呼吸的场所。(2)H在线粒体内膜上有关酶的作用下,与氧
25、气发生氧化还原反应生成水,DNP 对该过程没有影响,但能影响该场所即线粒体内膜上 ATP 合成酶的活性,从而使能量都以热能形式散失;试管 E 中可发生有氧呼吸全过程,加入 DNP 后,该过程不受影响,只影响 ATP 的合成。答案 (1)C 、E B 、F B、D、F (2) 线粒体内膜 能一、选择题1.(2015湖南娄底联考) 当酵母菌以葡萄糖为呼吸底物时,下列叙述正确的是( )A.如果测得 O2 吸收量CO 2 释放量,则无氧呼吸消耗的葡萄糖多B.如果测得呼吸作用的过程中没有产生水,则有 NADPH 的积累C.如果测得 CO2 释放量 O2 吸收量43,则无氧呼吸占优势D.检测 CO2 的产
26、生可用溴麝香草酚蓝溶液,随着 CO2 的释放,溶液的颜色变化是由黄变绿再变蓝解析 如果测得 O2 吸收量CO 2 释放量,则只能说明既有有氧呼吸也有无氧呼吸,A 错误;如果测得呼吸作用的过程中没有产生水,则说明只进行无氧呼吸,还原性氢用于丙酮酸的还原,没有还原性氢的积累,B 错误;当有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等时,CO 2 释放量 O 2 吸收量43,所以CO2 释放量O 2 吸收量43 时,则无氧呼吸占优势,C 正确;检测 CO2 的产生可用溴麝香草酚蓝溶液,随着 CO2 的释放,溶液的颜色变化是由蓝变绿再变黄,D 错误。答案 C2.(2015湖南湘中名校二模)不同种类的生物在不同的条
27、件下,呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖,则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是( )A.若只释放 CO2,不消耗 O2,则细胞只进行无氧呼吸B.若 CO2 的释放量多于 O2 的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C.若 CO2 的释放量等于 O2 的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸D.若既不吸收 O2 也不释放 CO2,则说明该细胞已经死亡解析 若细胞只释放 CO2,不消耗 O2,说明只进行无氧呼吸,A 正确;细胞进行有氧呼吸释放的 CO2 量等于 O2 的吸收量,若 CO2 的释放量多于 O2 的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,B 正确;若 CO2 的释放量等于 O2 的吸
28、收量,则细胞只进行有氧呼吸,C 正确;若既不吸收 O2 也不释放 CO2,也有可能是只进行无氧呼吸如乳酸菌细胞,D 错误。答案 D3.(2015洛阳高三统考) 下图表示生物体内部分物质之间的变化,下列说法正确的是( )A.过程 a 只能在植物的叶肉细胞内进行B.过程 c 的每个阶段都有H生成C.过程 b 能在酵母菌缺氧时进行D.过程 d 只有乳酸菌能进行解析 过程 a 表示光合作用,植物叶肉细胞可以进行,原核生物蓝藻也可以,A 错误;过程 c 为有氧呼吸,只有第一阶段和第二阶段产生H,B 错误;过程 b 为产酒精和 CO2 的无氧呼吸,酵母菌属于兼性厌氧型生物, C 正确;过程 d 为产乳酸的
29、无氧呼吸,除了乳酸菌外甜菜块根、玉米的胚等均可发生,D 错误。答案 C4.(2015江西五校第二次联考)有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:C 6H12O6丙酮酸;丙酮酸H 2OCO 2H;HO 2H 2O,下列与此相关的叙述中正确的是( )A.第阶段反应极易进行,无需酶的催化B.第 阶段无 ATP 生成,第 阶段形成较多的 ATPC.第 阶段能为其他化合物的合成提供原料D.第阶段与无氧呼吸的第阶段不同解析 有氧呼吸第阶段需酶的催化,A 错;第 阶段有 ATP 生成,第阶段形成较多的 ATP,B 错;第 阶段能为其他化合物的合成提供原料,C正确;第阶段与无氧呼吸的第阶段完全相同,D 错。答
30、案 C5.(2015吉林延吉考前模拟)将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的 CO2 处理 48 h后,贮藏在温度为 1 的冷库内。另一份则始终在 1 的冷库内贮藏。从采后算起每 10 天取样一次,测定其单位时间内 CO2 释放量和 O2 吸收量,计算二者的比值得到下图所示曲线。下列结论不正确的是( )A.比值大于 1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸B.第 20 天对照组蓝莓产生的乙醇量高于 CO2 处理组C.第 40 天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多D.贮藏蓝莓前用 CO2 短时处理,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸解析 比值大于 1 说明释放的 CO2 的量大于吸收的 O2 量,有
31、氧呼吸和无氧呼吸都存在,A 正确。第 20 天时对照组的比值大于处理组的比值,而两者环境O2 量相同,即对照组无氧呼吸大于处理组,B 正确。第 40 天对照组的比值等于 2,即无氧呼吸释放的 CO2 的量和有氧呼吸释放的 CO2 的量相等,则无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗葡萄糖的 3 倍,C 错误。从图中数据可知贮藏蓝莓前用 CO2 短时处理,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸, D 正确。答案 C6.(2014四川成都高三摸底)将酵母菌进行离心处理,然后在有氧的条件下进行以下模拟实验。最终能通过细胞呼吸产生 CO2 和 H2O 的试管是( )A.甲、乙、丙 B.甲和丙C.乙和丙 D.甲、乙、丙
32、、丁解析 理解细胞有氧呼吸的过程和场所是解题的关键。由题干信息细胞呼吸产生 CO2 和 H2O,可知酵母菌进行的是有氧呼吸,且丙酮酸与水反应发生在线粒体基质中,生成水的反应发生在线粒体内膜上,由此推断图乙和图丙符合题意。答案 C7.(2014山东德州 4 月模拟)下图为细胞质基质中合成的前体蛋白进入线粒体基质并成为成熟蛋白的过程。下列有关判断正确的是( )A.高尔基体是前体蛋白加工的主要场所B.肽酶切割信号肽的过程中产生水C.成熟蛋白可催化脱氢反应及 CO2 的产生D.有氧呼吸有关的酶均以图示方式进入线粒体解析 由图可知,前体蛋白进入线粒体加工为成熟蛋白,A 错误;肽酶切割信号肽是水解过程,消
33、耗水,B 错误;成熟蛋白发挥作用的场所是线粒体,线粒体基质中可进行有氧呼吸的第二阶段,所以可能催化脱氢反应及 CO2 的产生,C 正确;有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,该阶段的酶不进入线粒体,D 错误。答案 C二、非选择题8.(2015湖北教学合作校联考)线粒体是有氧呼吸的主要场所,科学家在研究线粒体组分时,首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜,经离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜,破裂的内膜自动闭合成小泡,然后用尿素处理这些小泡,实验结果如图所示。请分析回答:图 1(1)研究发现,在适宜成分溶液中,线粒体含 F0F 1 内膜小泡能完成有氧呼吸第_阶段的反
34、应,其反应式为_。(2)线粒体内膜上的 F0F 1 颗粒物是 ATP 合成酶(见图 2),其结构由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的_尾部组成,其功能是在跨膜 H 浓度梯度推动下合成ATP。为了研究 ATP 合成酶的结构与合成 ATP 的关系,用尿素破坏内膜小泡将 F1 颗粒与小泡分开,检测处理前后 ATP 的合成。若处理之前,在_条件下,含 _颗粒内膜小泡能合成 ATP;处理后含_颗粒内膜小泡不能合成 ATP,说明 F1 颗粒的功能是催化 ATP 的合成。(3)将线粒体放入低渗溶液中,外膜涨破的原理是_。用_方法能将外膜与内膜及其他结构分开。线粒体基质中可能含有_(填选项前的字母)。a.DNA
35、 b.丙酮酸 c. 葡萄糖 d.染色质 e.核苷酸 f.RNA 聚合酶解析 (1)有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的H与 O2 结合生成水,释放大量能量的过程。(2)由图 2 所示知,F 0F 1 颗粒物即 ATP 合成酶由亲水的F1(头部) 与疏水的 F0(尾部)组成,其功能是在跨膜 H 浓度梯度推动下合成ATP;用尿素破坏内膜小泡将 F1 颗粒与含 F0 的小泡分开,在跨膜 H 浓度梯度推动下含 F0 的小泡不能合成 ATP,则证明 F1 颗粒的功能是催化 ATP 合成。(3)渗透作用原理是当细胞内浓度高于外界溶液浓度时,细胞会持续不断的吸水;当细胞内溶液浓度低于外界溶液浓度时,细胞失水皱缩
36、;根据外膜与内膜包裹的基质的大小、密度、质量等不同,可以利用差速离心的方法将它们分开;线粒体基质是进行有氧呼吸的场所之一,同时还有 DNA,所以线粒体基质中可能含有丙酮酸、核苷酸和氨基酸及 RNA 聚合酶等。答案 (1)三 24H6O 2 12H2O大量能量 酶 (2)疏水 有跨膜 H 浓度梯度 含 F0F 1 含 F0(3)渗透作用 差速离心 abefB 组 能力提升一、选择题1.(2015黑龙江哈尔滨第一次模拟)将酵母菌及相应结构分别装入 AF 试管中,进行了下表所示实验。相关叙述,不正确的是( )细胞质基质 线粒体 酵母菌 试管编号加入的物质 A B C D E F葡萄糖 丙酮酸 氧气
37、注:“”表示加入相关物质, “”表示未加入相关物质A.会产生 CO2 和 H2O 的试管有 CEB.会产生酒精的试管有 BFC.最终只能得到丙酮酸的试管是 CD.根据试管 BDF 可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所解析 会产生 CO2 和 H2O 的试管有 CE;会产生酒精的试管有 BF;根据试管BDF 可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所。答案 C2.(2015吉林模拟) 以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官 CO2 释放量和 O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是( )A.甲图中氧浓度为 a 时的情况对应的是乙图中的 A 点B.甲图中氧浓度为 b 时的情况对应的是乙图中的 D 点C.甲图的
38、a、b、c、d 四种浓度中 c 是最适合贮藏的D.甲图中氧浓度为 d 时没有酒精产生解析 甲图中氧浓度为 a 时,细胞只释放 CO2 不吸收 O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的 A 点,A 正确;甲图中氧浓度为 b 时,CO 2 的释放量远远大于 O2 的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,应在乙图中的 AC 段之间,B 错误;贮藏植物器官应选择 CO2 产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的 c),C 正确;氧浓度为 d 时,CO 2 释放量与 O2 的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生, D 正确。答案 B3.(2015浙江慈溪、余姚联考)将
39、提取的完整线粒体和叶绿体的悬浮液,分别加入盛有丙酮酸溶液和 NaHCO3 溶液的两支大小相同的 A 、B 试管中,给予充足光照,都会产生气泡。假如将上述两支试管移入黑暗的环境中,保持温度不变,短时间内,A、B 两试管产生气泡的量分别有什么变化? ( )A.前者基本不变,后者逐渐减少直至停止B.两者均保持基本不变C.后者不变,前者逐渐减少直至停止D.两者均逐渐减少直至停止解析 丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段,产生了 CO2,而叶绿体利用 CO2 进行光合作用产生 O2,将上述两支试管移入黑暗的环境中,光合作用会受到影响,即前者基本不变,后者逐渐减少直至停止。答案 A4.(2015安徽
40、皖南八校第一次联考)如图是某研究小组在探究酵母菌呼吸方式时的两套实验装置图,下列分析不合理的是( )A.为检验空气中的二氧化碳是否被 A 瓶吸收完全,可在 B 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶B.实验中发现 C 瓶先变浑浊后又澄清了,说明实验成功C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测 D 瓶中物质会出现灰绿色D.C 瓶和 E 瓶也可用溴麝香草酚蓝水溶液,可观察到水溶液由黄变绿再变蓝解析 由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以在 B 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶,可检验空气中的二氧化碳是否被 A 瓶吸收完全,A 正确;实验中发现 C 瓶先变浑浊后又澄清了,说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳,且
41、量较多,B 正确;实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测 D 瓶( 酒精),变成灰绿色,C 正确;C 瓶和 E 瓶也可用溴麝香草酚蓝水溶液,可观察到水溶液由蓝变绿再变黄,D 错误。答案 D5.(2015山西临汾四校联考)细胞内可能发生如图所示的生理过程,下列说法正确的是( )A.过程的三个阶段产生的H最终与氧气反应生成水B.马铃薯块茎既能进行过程,也能进行过程C.产生相同能量时,过程消耗的葡糖糖的量高于或过程D.过程的第二阶段在线粒体内膜上完成解析 根据图示内容分析表示产生乳酸的无氧呼吸,表示产生酒精的无氧呼吸,表示有氧呼吸;有氧呼吸只有第一二阶段产生H,A 错误;能够产生乳酸的几种特殊的生物
42、如马铃薯块茎、玉米的胚、甜菜块根等,马铃薯块茎既能进行过程,也能进行过程,B 正确;有氧呼吸消耗 1 mol 葡萄糖可以产生 38 mol ATP,而无氧呼吸消耗 1 mol 葡萄糖可以产生 2 mol ATP,C错误;过程的第二阶段在线粒体基质完成,D 错误。答案 B6.(2015江西省五校联考)有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:C 6H12O6丙酮酸;丙酮酸H 2OCO 2H;HO 2H 2O,下列与此相关的叙述中正确的是( )A.第阶段反应极易进行,无需酶的催化B.第 阶段无 ATP 生成,第 阶段形成较多的 ATPC.第 阶段能为其他化合物的合成提供原料D.第阶段与无氧呼吸的第阶
43、段不同解析 有氧呼吸第阶段需酶的催化,A 错;第 阶段有 ATP 生成,第阶段形成较多的 ATP,B 错;第 阶段能为其他化合物的合成提供原料,C正确;有氧呼吸第阶段与无氧呼吸的第阶段完全相同,D 错。答案 C7.(2014湖北荆州质检)呼吸熵(RQ放出的 CO2 量/吸收的 O2 量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中,正确的是( )A.呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱B.B 点有氧呼吸的强度大于 A 点有氧呼吸的强度C.为延长水果保存的时间,最好将氧分压调至 C 点D.C 点以后,细胞呼吸强度不随氧分压
44、的变化而变化解析 从题干中获取信息,理解呼吸熵是解题的关键。根据呼吸熵的含义可知,呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越弱,无氧呼吸越强;B 点氧分压大于 A 点,B 点呼吸熵小于 A 点,故 B 点有氧呼吸强度大于 A 点;C 点时只进行有氧呼吸,有机物消耗较快,不利于产品的保存;C 点以后呼吸熵为 1,细胞只进行有氧呼吸,在一定范围内,随着氧分压的增大,细胞呼吸强度仍会加强。答案 B8.(2013淮安三模)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )选项 应用 措施 目的A 种子贮存 晒干 降低自由水含量,降低细胞呼吸B乳酸菌制作酸奶先通气,后密封加快乳酸菌繁殖,有利于
45、乳酸发酵C 水果保鲜 低温 降低酶的活性,降低细胞呼吸D 栽种庄稼 疏松土壤促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离子解析 生物体中的水包括自由水和结合水,生物体的生命活动越旺盛,自由水的含量越高,反之,自由水的含量越低;种子贮存的过程中,自由水的含量低,所以其生命活动弱,故 A 项正确;乳酸菌是厌氧菌,有氧气存在时会抑制乳酸发酵的进行,故 B 项错误;水果保鲜时,零上低温能降低酶的活性从而降低细胞呼吸,故 C 项正确;植物是以主动运输的方式吸收矿质离子的,需要消耗细胞呼吸产生的能量,所以疏松土壤有利于根进行有氧呼吸,产生大量能量,故 D 项正确。答案 B二、非选择题9.(2015福建安溪一中等三校联考
46、)某校生物兴趣小组在学习了课本实验 “探究酵母菌细胞的呼吸方式”后,想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量 CO2 时,哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验:将无菌葡萄糖溶液与少许活性酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气),按下图装置实验。当测定甲、乙装置中 CaCO3 沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液 1 和滤液 2。请分析回答:(1)甲、乙两组的实验变量是_,实验中需控制的无关变量主要有_。(至少写 2 个)(2)酵母菌产生 CO2 的场所是_。(3)利用提供的 U 形管(如图,已知滤液中的葡萄糖不能通过 U 形管底部的半透膜,其余物质能通过)、滤液 1 和滤液 2 等,继续完成探究实验。实验步骤:将_的滤液 1 和滤液 2 分别倒入 U 形管的 A、B 两侧并标记。一段时间后观察_的变化。实验结果预测和结论:如果_,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少。如果_,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多。如果 A