第二部分新陳代謝第13講 細(xì)胞的呼吸測(cè)試題

第二部分新陳代謝第13講細(xì)胞的呼吸一、考點(diǎn)內(nèi)容全解（一）本講考什么1.呼吸作用（1）呼吸作用的基本過(guò)程（見(jiàn)下圖）（2）有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較（見(jiàn)下表）2.呼吸作用的實(shí)質(zhì)和意義（1）為生物體的生命活動(dòng)提供能量。生物體內(nèi)的糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都富含能量，但這些能量不能直接供各種生命活動(dòng)利用，需要通過(guò)呼吸作用，分解有機(jī)物，釋放能量，轉(zhuǎn)化到“能量貨幣”——ATP中，由ATP直接推動(dòng)各種生命活動(dòng)的進(jìn)行，如細(xì)胞的分裂、礦質(zhì)元素的吸收、有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化等。（2）呼吸過(guò)程是各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。呼吸作用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物是合成另外一些新物質(zhì)的原料。呼吸作用能把生物體的糖代謝、脂類(lèi)代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成一個(gè)整體，成為體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。（二）考點(diǎn)例析[例1]將酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液：(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)，把等量的上清液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放人甲、乙、丙3個(gè)試管中，如圖所示，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)一：向三支試管中分別滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___，乙___，丙_____(2)實(shí)驗(yàn)二：向三支試管中分別滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___，乙___，丙_____(3)實(shí)驗(yàn)三：在隔絕空氣的條件下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)一，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___，乙___，丙_____(4)實(shí)驗(yàn)四：向三支試管中分別滴加等量的螢光素(螢火蟲(chóng)尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì))。重復(fù)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二，從理論上講，發(fā)光最強(qiáng)的是實(shí)驗(yàn)_________中的________試管。供選答案：A．H2O+CO2B．乙醇+CO2C[解析]本題主要考查呼吸作用的過(guò)程，也考查有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的聯(lián)系和區(qū)別。三支試管中所含細(xì)胞的部分不同，其功能也有不同。甲只含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其中的酶可催化呼吸作用的第一階段及無(wú)氧呼吸第二階段；乙只含細(xì)胞器，其中線粒體是有氧呼吸第二、三階段的場(chǎng)所；丙含有酵母菌細(xì)胞的各部分，存在催化兩種呼吸形式的酶。(1)實(shí)驗(yàn)一：葡萄糖在甲中產(chǎn)生丙酮酸，因有氧存在，發(fā)酵作用受抑，丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無(wú)法按無(wú)氧呼吸的過(guò)程轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳；乙中由于沒(méi)有使葡萄糖分解成丙酮酸的酶，因而不能進(jìn)入線粒體完成反應(yīng)；丙中含有催化有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的各種酶且氧氣充足，因而丙中的葡萄糖最終被分解為二氧化碳和水。(2)實(shí)驗(yàn)二：因有氧存在，加入的丙酮酸發(fā)酵作用受抑；乙中丙酮酸進(jìn)入線粒體徹底氧化分解為二氧化碳和水；丙中的過(guò)程同實(shí)驗(yàn)一。(3)實(shí)驗(yàn)三：在隔絕空氣的條件下，甲經(jīng)發(fā)酵作用產(chǎn)生乙醇、CO2；乙不能進(jìn)行有氧呼吸；丙進(jìn)行無(wú)氧呼吸。(4)螢光素發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能，需消耗ATP。有機(jī)物分解放出的能量越多發(fā)光越強(qiáng)，而有氧呼吸釋放的能量遠(yuǎn)多于無(wú)氧呼吸釋放的能量。[答案](1)C、D、A(2)D、A、A(3)B、D、B(4)一、丙[解題警示]答題時(shí)應(yīng)注意所給的條件（反應(yīng)物、有氧或無(wú)氧），再在該條件下判斷所能發(fā)生的反應(yīng)。[同類(lèi)變式]生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過(guò)程圖解如下：據(jù)右圖解回答：(1)反應(yīng)①②③④中，可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是(2)糧食貯藏過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因?yàn)?3)在反應(yīng)=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④中，必須在有氧條件下進(jìn)行的是（2003全國(guó)高考理綜題）[解析]考查有氧呼吸、厭氧呼吸的過(guò)程及其相互區(qū)別和聯(lián)系。葡萄糖是呼吸作用的主要原料。有氧呼吸、厭氧呼吸的第一階段（糖酵解）完全相同，此后的反應(yīng)視不同的生物（具不同的厭氧呼吸酶）、不同的反應(yīng)條件（有氧或無(wú)氧）而定：人體細(xì)胞主要發(fā)生氧呼吸，即將丙酮酸轉(zhuǎn)入線粒體，最終徹底分解為CO2、H2O，并釋放大量能量；若在缺氧條件下如劇烈運(yùn)動(dòng)的肌細(xì)胞可生成乳酸。多數(shù)高等植物在無(wú)氧條件下可進(jìn)行厭氧呼吸生成酒精。某些高等植物如馬鈴薯塊莖的細(xì)胞可進(jìn)行厭氧呼吸生成酒精。[答案]（1）①②③；（2）呼吸作用產(chǎn)生水；（3）②[例2]運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體供能方式不同。對(duì)三種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的機(jī)體總需氧量、實(shí)際攝人氧量和血液中乳酸增加量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下：運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目總需氧量(L)實(shí)際攝氧量(L)血液中乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400m跑162顯著增加100m跑80未見(jiàn)增加根據(jù)以上資料分析馬拉松跑、400m跑、lOOm跑過(guò)程中機(jī)體的主要供能方式分別是A．有氧呼吸、無(wú)氧呼吸、磷酸肌酸分解B．無(wú)氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C．有氧呼吸、無(wú)氧呼吸、無(wú)氧呼吸D．有氧呼吸、磷酸肌酸分解、無(wú)氧呼吸[解析]呼吸作用的實(shí)質(zhì)是分解有機(jī)物，釋放能量供給機(jī)體生命活動(dòng)的需要。解答此題首先應(yīng)明確供能的方式有哪幾種，且每種供能方式的條件和產(chǎn)物怎樣。同時(shí)要善于從所給的數(shù)據(jù)中分析差別，從中獲得突破口。根據(jù)所給資料分析，馬拉松跑中需氧量很大，且乳酸的含量增加不多，可見(jiàn)主要進(jìn)行有氧呼吸；400m跑中，氧氣的消耗量較少，且有大量乳酸產(chǎn)生，可見(jiàn)主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸；lOOm跑中氧氣的消耗幾乎沒(méi)有，乳酸的產(chǎn)生也很少，可見(jiàn)有氧呼吸、無(wú)氧呼吸都不是此時(shí)的主要供能方式，此時(shí)由磷酸肌酸分解提供能量。[答案]A[特別提示]生物體總是根據(jù)不同的環(huán)境條件，調(diào)整呼吸作用的方式，以保證生命活動(dòng)的需要，所以分析這類(lèi)問(wèn)題一定要運(yùn)用“適應(yīng)”的觀點(diǎn)。[同類(lèi)變式]下圖表示隨著劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)與肌肉供能系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)圖中的供能系統(tǒng)Ⅱ是系統(tǒng)；供能系統(tǒng)Ⅱ是系統(tǒng)；供能系統(tǒng)Ⅲ是系統(tǒng)(2)800m跑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的能量供應(yīng)主要是，3000m跑運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的能量供應(yīng)主要是[解析]通過(guò)識(shí)圖歸納三個(gè)供能系統(tǒng)的特點(diǎn)：供能系統(tǒng)IⅡⅢ與O2的關(guān)系無(wú)氧參加無(wú)氧參加有氧參加能量來(lái)源磷酸肌酸肌糖元酵解葡萄糖ATP生成量ATP生成不多ATP生成有限ATP生成很多有無(wú)乳酸無(wú)乳酸產(chǎn)生有乳酸產(chǎn)生無(wú)乳酸產(chǎn)生解答第（2）問(wèn)需要對(duì)幾種主要運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的正常速度或時(shí)間有大致的了解。[答案](1)磷酸肌酸；肌糖元酵解；有氧呼吸(2)以磷酸肌酸與肌糖元酵解為主；以肌糖元酵解與有氧呼吸為主二、能力提升技巧（一）影響呼吸作用的主要因素是氧濃度、溫度和水，他們通過(guò)影響呼吸酶的活性而影響呼吸作用的強(qiáng)度（如何影響？請(qǐng)通過(guò)分析“酶的作用條件”得出結(jié)論）。人們通過(guò)控制氧濃度、溫度和水量（濕度）等條件，可以是使作物增產(chǎn)，延長(zhǎng)種子和蔬菜的貯存時(shí)間，提高發(fā)酵產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量。（二）近幾年高考命題集中在：呼吸作用的化學(xué)方程式、概念、實(shí)質(zhì)和意義，有氧、無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所、過(guò)程及其相互關(guān)系。未來(lái)高考題目多以圖表、曲線等新情景、新視覺(jué)呈現(xiàn)，而呼吸作用與光合作用在學(xué)科內(nèi)的綜合是命題熱點(diǎn)，側(cè)重于利用呼吸作用與光合作用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。[例3]若白天光照充足，哪種條件對(duì)作物增產(chǎn)有利A．晝夜恒溫25℃B．白天溫度25℃C．晝夜恒溫15℃D．白天溫度30℃[解析]作物增產(chǎn)取決于有機(jī)物的積累。白天光照充足，適當(dāng)提高溫度可以促進(jìn)光合作用，制造更多有機(jī)物；晚上無(wú)光不能進(jìn)行光合作用，呼吸作用照常進(jìn)行，但可通過(guò)適當(dāng)降低溫度以減弱呼吸強(qiáng)度，盡量減少有機(jī)物的消耗。[答案]D[特別提示]綠色植物在光下制造有機(jī)物的同時(shí)，也進(jìn)行呼吸作用，因此直接測(cè)量得到的光合速率，為實(shí)際光合速率與其光合速率的差值，此即表觀光合速率。[同類(lèi)變式]在溫室中栽培作物，如遇持續(xù)的陰雨天氣，為了保證作物的產(chǎn)量，對(duì)溫度的控制應(yīng)當(dāng)A．降低溫室溫度，保持晝夜溫差B．提高溫室溫度，保持晝夜溫差C．提高溫室溫度，晝夜恒溫D．降低溫室溫度，晝夜恒溫[解析]陰雨天光照充足，光合作用較弱，在保障充分利用光能的前提下，可以適當(dāng)降低溫度以減弱呼吸強(qiáng)度；在不產(chǎn)生凍傷等的前提下，晚上溫度可以進(jìn)一步降低，保持適當(dāng)?shù)臅円箿夭?，目的是最大限度減少有機(jī)物的消耗。[相關(guān)變式一]右圖為大氣中氧的濃度對(duì)植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，為了有利于貯藏蔬菜和水果，貯藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪—點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度?[解析]這是通過(guò)控制氧的濃度而抑制呼吸的應(yīng)用實(shí)例?？諝庵醒鹾窟^(guò)低，植物細(xì)胞則進(jìn)行無(wú)氧呼吸獲得能量；氧的濃度增加，能促進(jìn)有氧呼吸的進(jìn)行，CO2釋放量增加。保存蔬菜、水果，可采用降低空氣中氧含量的辦法，降低細(xì)胞的呼吸作用。[答案]D[例4]在科學(xué)研究中常用呼吸商（RQ＝釋放的二氧化碳體積/消耗的氧體積）表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)不同。測(cè)定發(fā)芽種子呼吸商的裝置如下圖。關(guān)閉活塞，在25℃下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液移動(dòng)距離。設(shè)裝置1和裝置2的著色液分別向左移動(dòng)x和y（mm）。x（1）裝置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是（2）x代表值，y代表值（3）若測(cè)得x＝200（mm），y＝30（mm），則該發(fā)芽種子的呼吸商是（4）若要測(cè)定已長(zhǎng)出一片真葉幼苗的RQ值，則應(yīng)將該裝置放于何種條件下進(jìn)行，為什么？（5）為使測(cè)得的x和y值更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對(duì)照裝置。對(duì)照裝置的容器和小瓶中應(yīng)分別放入。設(shè)對(duì)照的目的是（2003上海高考題）[解析]本題以呼吸作用為切入點(diǎn)，主要考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。本?shí)驗(yàn)原理是：種子呼吸吸收氧放出二氧化碳。裝置1釋放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，吸收氧的體積（X）則可通過(guò)著色液移動(dòng)直接測(cè)出；裝置2中試管中為蒸餾水，其氣體體積的減小代表消耗氧和釋放二氧化碳的體積之差（Y），通過(guò)著色液移動(dòng)測(cè)出。該實(shí)驗(yàn)中消耗氧的體積=X＝200(mm)，釋放二氧化碳的體積＝X—Y＝200—30＝170(mm)，RQ＝170／200＝0．65。此外，為使測(cè)定值盡可能接近真實(shí)值，設(shè)置單一變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置以校正實(shí)驗(yàn)誤差是必不可少。[答案]（1）吸收呼吸產(chǎn)生的二氧化碳（2）消耗氧的體積；消耗氧和釋放二氧化碳的體積之差（3）0.85（4）黑暗。避免因?yàn)橛酌邕M(jìn)行光合作用，干擾呼吸作用的氣體量的變化（5）死的發(fā)芽種子和蒸餾水；用于校正裝置1和2內(nèi)因物理因素（或非生物因素）引起的容積變化三、基礎(chǔ)能力測(cè)試1．在圖示大型圓底燒瓶?jī)?nèi)濕潤(rùn)的泥沙中，插有幾根新鮮尚未長(zhǎng)出新葉的枝條和一支試管，試管中盛有適量氫氧化鈉溶液，燒瓶口緊包著一個(gè)小氣球，使燒瓶剛好浮在大燒杯的水中某一位置。隔一天觀察，可發(fā)現(xiàn)燒瓶A．漂浮在水面B．沉到大燒杯底C．仍懸浮D．都有可能2．據(jù)研究，以極量強(qiáng)度蹬自行車(chē)6S，骨骼肌中ATP由原來(lái)的24.4mol·kg-下降至22.8mol·kg-,此時(shí)肌肉中ATP主要來(lái)源是A.有氧呼吸B．無(wú)氧呼吸C．磷酸肌酸D.以上都有3．現(xiàn)有含水量①10％②12％③14％③16％的小麥，分別貯存于條件相同的四個(gè)糧倉(cāng)中。在貯存過(guò)程中，有機(jī)物損耗最少的是A．①D．②C．③D．④4．一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長(zhǎng)跑鍛煉，從他的大腿肌細(xì)胞中檢測(cè)到3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表A．O2、C02、乳酸B．乳酸、C02、O2C．C02、O2、乳酸D．C02、乳酸、O5．下列關(guān)于植物呼吸作用的敘述正確的是A．呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過(guò)線粒體兩層膜B．是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧、無(wú)氧呼吸的主要區(qū)別C．高等植物進(jìn)行有氧呼吸，不能進(jìn)行無(wú)氧呼吸D．種子庫(kù)中貯存的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用6．取適量干重相等的4份種子進(jìn)行不同處理：（甲）風(fēng)干，（乙）消毒后浸水萌發(fā)，（丙）浸水后萌發(fā)，（?。┙劝l(fā)后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個(gè)保溫瓶中。一段時(shí)間后，種子堆內(nèi)溫度最高的是A．甲B．乙C．丙D．丁7．在適宜的溫度條件下，在下列裝置中都放人干酵母(內(nèi)有酵母菌)，其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是8．葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分解至丙酮酸的過(guò)程中，下列敘述正確的是A．在線粒體中進(jìn)行的無(wú)氧呼吸B．需在有氧條件下進(jìn)行C．不產(chǎn)生CO2D．反應(yīng)速度不受溫度影響9．葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸最常利用的物質(zhì)。將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內(nèi)，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的放射性化合物是A．丙酮酸B．乳酸C．二氧化碳D．水10．利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時(shí)，投放的適宜原料和在產(chǎn)生酒精階段要控制的必要條件分別是A．玉米粉和有氧B．大豆粉和有氧C．玉米粉和無(wú)氧D．大豆粉和無(wú)氧四、潛能挑戰(zhàn)測(cè)試11．將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器中，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時(shí)增加8mg；如給予充足的光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg，據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖30mg。請(qǐng)回答：⑴上述條件下，光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度是否相等？⑵在光照時(shí)該植物每小時(shí)葡萄糖的凈生產(chǎn)量是mg⑶若一晝夜中先光照4小時(shí)，接著處置在黑暗的情況下20小時(shí)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量的變化是12．某實(shí)驗(yàn)小鼠適宜生活在25℃左右的環(huán)境中，為探究低于適宜溫度的環(huán)境（如10℃實(shí)驗(yàn)室溫度：25℃材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等方法和步驟：步驟1：將小鼠放入廣口瓶的籠子內(nèi)，加塞密閉。打開(kāi)夾子（A）、（B）、（C），片刻后關(guān)閉夾子（B），用注射器抽取10毫升氧氣備用。關(guān)閉夾子（C），打開(kāi)夾子（B），使水檢壓計(jì)液面左右平齊。步驟2：步驟3：結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：①②③該實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果和結(jié)論應(yīng)是。原因是（2003上海高考題）五、標(biāo)答與點(diǎn)撥1．B(點(diǎn)撥：枝條的呼吸作用消耗O2，產(chǎn)生CO2被NaOH吸收，瓶?jī)?nèi)氣體總體積減小，浮力則減小)2．C（點(diǎn)撥：在極短時(shí)間內(nèi)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)需大量能量ATP，有氧呼吸供能不足，而無(wú)氧呼吸供能更少）3．A(點(diǎn)拔：種子含水量越多呼吸作用越旺盛)4．B(點(diǎn)拔：長(zhǎng)跑能量消耗大，肌細(xì)胞以有氧呼吸呼吸為主，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸)5．A(點(diǎn)撥：丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)中產(chǎn)生，而后在線粒體內(nèi)徹底分解，可推知丙酮酸可以通過(guò)線粒體兩層膜)6．C(點(diǎn)撥：風(fēng)干的種子失去自由水，呼吸減弱；煮熟種子無(wú)呼吸現(xiàn)象；種子萌發(fā)后殘留物能被微生物分解釋放能量)7．A（點(diǎn)撥：酵母菌在無(wú)氧條件下分解葡萄糖產(chǎn)生酒精，而自由水是酶發(fā)揮活性所必需的）8．A（點(diǎn)拔：氧在第三階段與［H］結(jié)合成水）9．A（點(diǎn)拔：呼吸作用的第一階段在細(xì)胞質(zhì)中完成）10．C（點(diǎn)拔：這是根據(jù)酵母菌代謝的特點(diǎn)，通過(guò)控制氧的濃度促進(jìn)厭氧呼