2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用層級(jí)訓(xùn)練含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE10-第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用學(xué)問點(diǎn)一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.酵母菌是中學(xué)生物試驗(yàn)中常用的試驗(yàn)材料。以下是某生物愛好小組以酵母菌為材料開展的相關(guān)試驗(yàn)探討裝置，下列說法不正確的是()A．選用A、B、C裝置探究酵母菌有氧呼吸方式時(shí)的裝置依次是C→A→BB．探究酵母菌有氧呼吸方式時(shí)，設(shè)置10%NaOH溶液的作用是汲取空氣中的CO2，以解除其對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾C．利用E裝置探究酵母菌呼吸類型，若在試驗(yàn)過程中液滴向左移(不考慮環(huán)境因素的影響)，則說明此裝置中酵母菌發(fā)生了有氧呼吸D．探究酵母菌無氧呼吸方式時(shí)，D瓶需放置一段時(shí)間后再連接B瓶，目的是讓酵母菌充分繁殖2．酵母菌同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，假如二者消耗了等量的葡萄糖，這時(shí)吸入的氧氣與產(chǎn)生的二氧化碳的分子數(shù)之比是()A．3：4B．4：3C．1：2D．2：13．(多選)檢測酵母菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，下列描述正確的是()A．假如產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變混濁，則酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸B．假如產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃色，則酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸C．無論進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌都能產(chǎn)生二氧化碳D．酵母菌發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生氣體，其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀變灰綠色學(xué)問點(diǎn)二細(xì)胞呼吸的類型及過程4.下列關(guān)于人體肌肉細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸和無氧呼吸的比較，正確的是()A．二氧化碳只是有氧呼吸的產(chǎn)物B．無氧呼吸過程中不會(huì)生成ATPC．[H]只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生D．葡萄糖只能作為有氧呼吸的底物5．下列是細(xì)胞呼吸的過程，有關(guān)敘述正確的是()A．上述生理過程可以發(fā)生在同一細(xì)胞內(nèi)B．在人體內(nèi)環(huán)境中可以發(fā)生①②③過程C．①②③④都產(chǎn)生ATP，為生命活動(dòng)供能D．無線粒體的生物可能發(fā)生①②過程6．(多選)下列選項(xiàng)中，屬于有氧呼吸與無氧呼吸的共同點(diǎn)的是()A．所產(chǎn)能量大多數(shù)都以熱能形式散失B．都伴隨有[H]的產(chǎn)生和消耗C．都伴隨有水的生成D．都須要多種酶的催化學(xué)問點(diǎn)三細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用7.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用，錯(cuò)誤的是()A．蔬菜和水果的保鮮所須要的條件應(yīng)為低溫、干燥、低氧B．花盆里的土壤板結(jié)后應(yīng)剛好松土透氣，以促進(jìn)根系的有氧呼吸C．選用松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口的目的是防止厭氧菌大量繁殖D．在限制通氣的狀況下，利用麥芽、葡萄、糧食、酵母菌和發(fā)酵罐等可以生產(chǎn)各種酒8．下表是植物不同器官的呼吸速率(單位鮮重在單位時(shí)間的耗氧量，單位：μL·g－1·h－1)，據(jù)表分析，下列說法錯(cuò)誤的是()植物器官呼吸速率(O2)植物器官呼吸速率(O2)胡蘿卜根25大麥種子浸泡(15h)胚715葉440胚乳76蘋果果肉30葉266果皮95根960～1480A.同一植物的不同器官或組織，呼吸速率有明顯差異B．大麥種子內(nèi)胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代謝較旺盛C．不同植物的同類器官呼吸速率不同，與其結(jié)構(gòu)有關(guān)而與功能無關(guān)D．測定大麥種子呼吸速率前先要將種子浸泡，是為了提高種子的含水量9．(多選)松土是農(nóng)作物栽培的傳統(tǒng)耕作措施。相關(guān)看法合理的是()A．可以增加土壤的透氣性，促進(jìn)植物對(duì)無機(jī)鹽的汲取B．能加快枯枝落葉、動(dòng)物遺體和糞便等有機(jī)物的分解C．簡單造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素D．促進(jìn)土壤微生物的呼吸作用強(qiáng)度，增加二氧化碳排放關(guān)鍵實(shí)力綜合練進(jìn)階訓(xùn)練其次層一、單項(xiàng)選擇題10．把鼠的肝組織磨碎后離心，細(xì)胞勻漿分成a、b、c、d四層。往c層加入葡萄糖，沒有CO2和ATP產(chǎn)生，但加入丙酮酸后，立刻就有CO2和ATP產(chǎn)生，則c層必定含有()①線粒體②核糖體③細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)④ADPA．①和③B．②和④C．①和④D．②和③11.某同學(xué)在探討馬鈴薯塊莖無氧呼吸產(chǎn)物時(shí)，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：取簇新馬鈴薯塊莖，洗凈、切成碎屑，向錐形瓶中放入適量的馬鈴薯塊莖碎屑，并向瓶中充入N2，安裝成圖示裝置。下列說法錯(cuò)誤的是()A．錐形瓶中充入N2的目的是制造無氧環(huán)境B．若溴麝香草酚藍(lán)水溶液不變色，則說明馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行的是酒精發(fā)酵C．試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)馬鈴薯塊莖碎屑消毒D．溴麝香草酚藍(lán)水溶液也可以換成澄清的石灰水12．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖溶液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下表所示：氧濃度(%)abcd產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol分析表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是()A．氧濃度為a時(shí)，酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率B．氧濃度為b時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸消耗的多C．氧濃度為c時(shí)，有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵D．氧濃度為d時(shí)，酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸不進(jìn)行無氧呼吸二、不定項(xiàng)選擇題(每題有一個(gè)或多個(gè)正確答案)13．如圖表示酵母菌呼吸過程中葡萄糖分解的兩個(gè)途徑，有關(guān)敘述正確的是()A．酶2發(fā)揮作用的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體B．消耗等量的葡萄糖釋放的能量中，能量2最多C．消耗等量的葡萄糖經(jīng)酶3途徑產(chǎn)生的CO2較多D．酒精是酵母菌的代謝產(chǎn)物，可經(jīng)自由擴(kuò)散的方式運(yùn)出細(xì)胞14．下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是()A．水稻根部主要進(jìn)行無氧呼吸，所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境B．荔枝在無O2、干燥、零下低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時(shí)間C．馬拉松運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員主要是從無氧呼吸中獲得能量D．高等生物保留無氧呼吸的實(shí)力，有利于對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)15．(易錯(cuò)題)在呼吸作用過程中，若有CO2放出，則可以推斷此過程()A．肯定是有氧呼吸B．肯定不是產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸C．肯定不是產(chǎn)生酒精的無氧呼吸D．肯定是無氧呼吸學(xué)科素養(yǎng)提升練進(jìn)階訓(xùn)練第三層16．(學(xué)科素養(yǎng)——科學(xué)探究)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將酵母菌破裂并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，將它們與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質(zhì)，進(jìn)行了如下試驗(yàn)(見下表)。試管編號(hào)加入的物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌ABCDEF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧氣＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì)，“－”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。(1)會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有____________，會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有__________，依據(jù)試管__________的試驗(yàn)結(jié)果可推斷出酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所。(均填試管編號(hào))(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水。2,4－二硝基苯酚(DNP)對(duì)該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，表明DNP使分布在____________上的酶無法催化ATP的合成。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)接著進(jìn)行。17．如圖表示某植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2汲取量和CO2生成量的改變，請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題：(1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇削減的主要緣由是_____________________________________________________。(2)在原圖中繪出無氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度改變而改變的曲線。(3)O點(diǎn)時(shí)，該器官的呼吸作用類型是_____________________________________________________。(4)在O2濃度為10%以下時(shí)(不包括O點(diǎn))，該器官的呼吸類型是________，緣由是_____________________________________________________。(5)該器官CO2釋放與O2汲取兩條曲線在P點(diǎn)重合，該器官在該點(diǎn)的呼吸類型是________，緣由是__________________________________________________________________________________________________________。(6)若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時(shí)有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比________(填“一樣多”“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的________倍。(7)圖中區(qū)域OPQ所圍成的面積表示的意義是_____________________________________________________。(8)在長途運(yùn)輸簇新蔬菜時(shí)，經(jīng)常向塑料袋中充入氮?dú)猓康氖莀_______。你認(rèn)為氧濃度應(yīng)調(diào)整到________點(diǎn)的對(duì)應(yīng)濃度，更有利于蔬菜的運(yùn)輸。第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用1．解析：探究酵母菌的有氧呼吸方式，需連接裝置C→A→B,10%NaOH溶液可汲取空氣中的CO2，以解除其對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾；澄清石灰水可檢測有氧呼吸產(chǎn)物CO2，故A、B正確。E裝置中，NaOH溶液會(huì)汲取錐形瓶中的CO2，若紅色液滴左移，說明有O2消耗，酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸，C正確。探究酵母菌無氧呼吸方式時(shí)，D瓶需放置一段時(shí)間后再連接B瓶，目的是消耗瓶中的氧氣，以保證明驗(yàn)時(shí)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，D錯(cuò)誤。答案：D2．解析：酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式分別如下：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2CO2＋2C2H5OH＋能量有氧呼吸和無氧呼吸同時(shí)進(jìn)行，都消耗1mol葡萄糖時(shí)，共汲取O26mol，產(chǎn)生CO28mol，所以吸入的氧氣和產(chǎn)生的CO2的分子數(shù)之比為68＝34。答案：A3．解析：澄清的石灰水用于檢測二氧化碳，酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，因此產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變混濁，不能說明酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，A錯(cuò)誤，C正確；溴麝香草酚藍(lán)水溶液也用于檢測二氧化碳，因此產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃色，不能說明酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，B錯(cuò)誤；酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生CO2，發(fā)酵液中含有酒精，能使重鉻酸鉀變灰綠色，D正確。答案：CD4．解析：人體肌肉細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸的產(chǎn)物是水和二氧化碳，無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，因此二氧化碳只是有氧呼吸的產(chǎn)物；無氧呼吸的第一階段會(huì)釋放少量能量，會(huì)生成少量ATP；有氧呼吸的第一、二階段和無氧呼吸的第一階段均產(chǎn)生[H]；有氧呼吸和無氧呼吸的底物均為葡萄糖。答案：A5．解析：過程③和④分別為產(chǎn)乳酸與產(chǎn)酒精的無氧呼吸過程，不行能發(fā)生在同一細(xì)胞內(nèi)；圖中①②③過程都發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞的生存環(huán)境；呼吸作用第一階段(過程①)可產(chǎn)生少量能量，過程②可產(chǎn)生大量能量，過程③和④不產(chǎn)生能量；有些好氧菌無線粒體，但是可以進(jìn)行有氧呼吸，發(fā)生①和②過程。答案：D6．解析：有氧呼吸與無氧呼吸所產(chǎn)能量大多數(shù)都以熱能形式散失，A正確；細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生[H]的過程為有氧呼吸的第一、二階段和無氧呼吸的第一階段，消耗[H]的過程為有氧呼吸的第三階段和無氧呼吸的其次階段，B正確；有氧呼吸第三階段會(huì)有水生成，而無氧呼吸過程中不產(chǎn)生水，C不正確；有氧呼吸與無氧呼吸過程都是一系列的酶促反應(yīng)，都須要多種酶參加，D正確。答案：ABD7．解析：蔬菜和水果的保鮮所須要的條件是低溫、適當(dāng)?shù)臐穸?、低氧，A項(xiàng)錯(cuò)誤；花盆里的土壤板結(jié)后應(yīng)剛好松土透氣，以促進(jìn)根系的有氧呼吸，抑制根系的無氧呼吸，B項(xiàng)正確；選用松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口的目的是保持有氧的環(huán)境，防止厭氧菌大量繁殖，C項(xiàng)正確；在限制通氣的狀況下，利用麥芽、葡萄、糧食、酵母菌和發(fā)酵罐等可以生產(chǎn)各種酒，這是細(xì)胞呼吸的應(yīng)用之一，D項(xiàng)正確。答案：A8．解析：由表格數(shù)據(jù)可看出：同一植物的不同器官或組織，呼吸速率有明顯差異，A正確；由胚與胚乳的呼吸速率可知：胚的能量代謝較旺盛，B正確；呼吸速率的大小可反映某生物體代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱，不同植物的同類器官的呼吸速率不同，與其結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)，C錯(cuò)誤；呼吸作用須要水的參加，而且生化反應(yīng)也必需在水溶液中進(jìn)行，所以測定大麥種子呼吸速率前先浸泡，是為了提高種子的含量，D正確。答案：C9．解析：松土可增加土壤縫隙中空氣的含量，使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而促進(jìn)植物根系對(duì)無機(jī)鹽的汲取，A正確；松土透氣有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，能加快枯枝落葉、動(dòng)物遺體和糞便等有機(jī)物的分解，B正確；松土簡單造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素，C正確；松土可增加土壤透氣性，促進(jìn)土壤中好氧微生物的呼吸作用，增加二氧化碳排放，D正確。答案：ABCD10．解析：分析題干，細(xì)胞勻漿經(jīng)離心后形成4層，這4層分布有不同的細(xì)胞器。c層加入葡萄糖，沒有CO2和ATP產(chǎn)生，但加入丙酮酸后，立刻就有CO2和ATP產(chǎn)生，可以推斷出c層含有線粒體，它能利用丙酮酸但不能利用葡萄糖；另外要產(chǎn)生ATP還肯定須要ADP作原料。答案：C11．解析：CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，若溴麝香草酚藍(lán)水溶液不變色，則說明馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物中不含CO2，即馬鈴薯塊莖細(xì)胞不進(jìn)行酒精發(fā)酵。試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)馬鈴薯塊莖碎屑消毒，以避開微生物的呼吸作用對(duì)試驗(yàn)的干擾。答案：B12．解析：依據(jù)酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的反應(yīng)式分析，有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，且二者的摩爾數(shù)相等。據(jù)此推斷，當(dāng)氧濃度為a時(shí)，酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸；氧濃度為d時(shí)，酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸；氧濃度為b時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸消耗的少；氧濃度為c時(shí)，有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵。答案：D13．解析：題圖表示酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的兩個(gè)過程，酶2催化的是有氧呼吸的其次、三過程，這兩個(gè)過程發(fā)生在酵母菌的線粒體中；消耗等量的葡萄糖釋放的能量中，有氧呼吸釋放的能量多；有氧呼吸中，一分子葡萄糖產(chǎn)生6分子CO2，而無氧呼吸中，一分子葡萄糖產(chǎn)生2分子CO2；酒精以自由擴(kuò)散方式運(yùn)出細(xì)胞。答案：BD14．解析：水稻根細(xì)胞主要進(jìn)行有氧呼吸，若長期進(jìn)行無氧呼吸，則產(chǎn)生的酒精對(duì)根細(xì)胞有毒害作用，所以A不正確；荔枝在低氧、濕度適中、零上低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時(shí)間，所以B不正確；馬拉松運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員主要是從有氧呼吸中獲得能量，無氧呼吸產(chǎn)生的能量很少，所以C不正確；高等生物保留無氧呼吸的實(shí)力，有利于對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)，所以D正確。答案：D15．解析：無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2或乳酸，有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O，只有產(chǎn)乳酸的無氧呼吸不產(chǎn)生CO2，因此可判定只有B項(xiàng)正確。答案：B16．解析：(1)有氧呼吸分三個(gè)階段，第一階段發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，反應(yīng)產(chǎn)物為丙酮酸、[H]，并產(chǎn)生少量的能量。其次階段發(fā)生于線粒體基質(zhì)，反應(yīng)底物為丙酮酸和水，產(chǎn)物有CO2、[H]，并產(chǎn)生少量的能量。第三階段發(fā)生于線粒體內(nèi)膜，[H]與O2發(fā)生反應(yīng)生成H2O，并產(chǎn)生大量能量。無氧呼吸的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2，并產(chǎn)生少量能量。試管C中加入了丙酮酸和線粒體，滿意有氧呼吸其次和第三階段的條件，可產(chǎn)生CO2、H2O。試管E中是完整的酵母菌，存在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，在含有葡萄糖和O2的條件下，可發(fā)生有氧呼吸全過程，可產(chǎn)生CO2、H2O。故會(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管是C、E。試管B中有葡萄糖和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，無O2，可發(fā)生無氧呼吸產(chǎn)生酒精。試管F中是完整的酵母菌，加入葡萄糖后在無O2條件下可進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。故會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有B、F。B、D、F三支試管可作為一組比照試驗(yàn)來驗(yàn)證酵母菌無氧呼吸的場所，F(xiàn)作為比照組，B、D作為試驗(yàn)組。(2)DNP(2,4-二硝基苯酚)對(duì)有氧呼吸第三階段過程無影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散。而有氧呼吸第三階段的場所是線粒體內(nèi)膜，所以DNP使分布于線粒體內(nèi)膜上的酶無法催化ATP的合成。將DNP加入試管E中，只是使酵母菌有氧呼吸第三階段釋放的能量以熱能的形式耗散，即阻礙ATP的形成，并不影響葡萄糖的氧化分解。答案：(1)C、EB、FB、D、F(2)線粒體內(nèi)膜能17．解析：(1)Q點(diǎn)氧氣濃度是0，該點(diǎn)表示無氧呼吸釋放的二氧化碳，曲線QR表示CO2總的生成量。隨著氧氣濃度的增加，無氧呼吸受抑制的作用越來越強(qiáng)，此時(shí)由于氧氣濃度較低，有氧呼吸過程也很弱，因此細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳急劇下降，從而曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇削減。(2)無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量＝細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量－有氧呼吸釋放二氧化碳的量(有氧呼吸產(chǎn)生氧氣的量)，隨著氧氣濃度的增加，有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳增加，無氧呼吸受