2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第5章　第3节　ATP的主要来源——细胞呼吸

2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第5章　第3节　ATP的主要来源——细胞呼吸

第 3节 ATP的主要来源——细胞呼吸 课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列关于真核生物细胞呼吸的说法,正确的是( ) A.无氧呼吸是不需氧的呼吸,因而其底物分解过程不属于氧化反应 B.水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低程度 C.无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体中 D.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质中、线粒体内膜上、线粒体基质中 解析无氧呼吸仍属于氧化反应;在完全无氧的环境中细胞无氧呼吸的强度比低氧时强,消耗的 葡萄糖较多,不能将损失减小到最低程度;无氧呼吸的酶只存在于细胞质基质中;有氧呼吸的酶 存在于细胞质基质中、线粒体内膜上和线粒体基质中。 答案 D 2.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( ) ①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要 O2 ④都产生 ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反 应 A.②③⑤ B.②④⑤ C.②③④ D.①②⑤ 答案 B 3.不同种类的生物在不同的条件下,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 解析无氧呼吸不消耗氧气,可生成酒精和 CO2,A项正确;只进行有氧呼吸,CO2释放量等于 O2消 耗量,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,加上无氧呼吸释放的 CO2,CO2释放总量大于 O2消耗量,B、 C项正确;动物的无氧呼吸生成乳酸,不消耗 O2,不生成 CO2,D项错误。 答案 D 4.检测酵母菌细胞呼吸的产物,下列描述正确的是( ) A.如果产生的气体使澄清的石灰水变混浊,则酵母菌只进行有氧呼吸 B.如果产生的气体使溴麝香草酚蓝水溶液变黄色,则酵母菌只进行无氧呼吸 C.无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌都能产生 CO2 D.酵母菌发酵时不产生气体,但其发酵液能使重铬酸钾溶液变灰绿色 解析酵母菌有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物是酒精和CO2,因此无论酵母菌进行 有氧呼吸还是无氧呼吸,都产生 CO2。 答案 C 5.右图为线粒体的结构示意图,其中不可能发生的反应是( ) A.②处发生有氧呼吸第二阶段 B.①处产生 ATP C.②处产生 CO2 D.③处发生[H]与 O2结合的反应 解析分析示意图可知,①②③分别表示线粒体内外膜间隙、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼 吸第二阶段的场所是②,该过程有 CO2产生,而[H]与 O2结合的反应在③上完成。物质氧化分解 过程不能在①处进行,①处不能产生 ATP。 答案 B 6.买罐头食品时,发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样。引起盖子鼓起最可能 的原因是( ) A.好氧型细菌呼吸,产生 CO2和 H2O B.微生物呼吸,产生 CO2和 C2H5OH C.乳酸菌呼吸,产生 CO2和 C3H6O3 D.酵母菌呼吸,产生 CO2和 H2O 解析“罐头食品”意味着密闭的无氧环境,残留的微生物进行无氧呼吸。盖子鼓起应是由某种微 生物进行无氧呼吸产生 CO2所致。好氧型细菌进行有氧呼吸;乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸, 不生成 CO2;酵母菌进行无氧呼吸产生 CO2和 C2H5OH。 答案 B 7.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( ) A.水稻根部主要进行无氧呼吸,所以能长期适应缺氧环境 B.荔枝在无氧、保持干燥、零下低温的环境中,可延长保鲜时间 C.快速登山时,人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量 D.玉米秸秆经酵母菌发酵可产生酒精,是通过酵母菌的无氧呼吸实现的 解析水稻根部若长期在缺氧环境中进行无氧呼吸,会导致酒精大量积累,从而造成烂根;荔枝在 零下低温时,果肉结冰,不易保存;人在进行登山运动时仍然是以有氧呼吸为主,故 A、B、C三项 错误。玉米秸秆经酵母菌发酵产生酒精,是通过酵母菌的无氧呼吸实现的。 答案 D 8.大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图(假定种子呼吸的底物全为葡萄糖),下列有关说法 错误的是( ) A.阶段Ⅰ中大豆种子的吸水方式为被动运输,而在阶段Ⅲ中为主动运输 B.阶段Ⅱ期间种子鲜重基本不变,但种子仍能进行代谢活动 C.阶段Ⅲ中大豆种子鲜重快速增加与淀粉、蛋白质等有机物大量水解有关 D.若测得阶段Ⅲ种子吸收 O2与释放 CO2的体积比为 3∶4,则此时种子的无氧呼吸与有氧呼吸 消耗葡萄糖相等 解析种子吸水萌发使鲜重增加,水分子以自由扩散方式进入细胞,并参与阶段Ⅲ细胞代谢,A项 错误;种子休眠期间代谢活动较弱,但仍在进行,B项正确;种子萌发阶段,淀粉、蛋白质水解成小 分子物质参与代谢,消耗大量水分,因此鲜重快速增加,C项正确;设无氧呼吸过程消耗的葡萄糖 的物质的量为 X,则无氧呼吸产生的 CO2的物质的量为 2x,设有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量 为 y,则有氧呼吸过程吸收的 O2的物质的量为 6y,产生的 CO2的物质的量为 6y,由题意可得关系 式:6y∶(6y+2x)=3∶4,解得 x=y,D项正确。 答案 A 9. 右图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,请据图回答下列问题。 (1)有氧呼吸的全过程可表示为 ,发生在 ,产生 ATP最多的过程是 。(用图中标号表示) (2)图中产生的 O含有放射性,其放射性来自反应物中的 ,图中过程①进行的场所 为 。 (3)苹果储存久了,会闻到酒味,是因为苹果细胞进行了 (用图中标号表示)反应;人在剧 烈运动后感到肌肉酸痛,是因为人的骨骼肌细胞进行了 (用图中标号表示)反应。 (4)细胞有氧呼吸的总反应式为 。 答案(1)①④⑤ 细胞质基质和线粒体 ⑤ (2)O2 细胞质基质 (3)①② ①③ (4)C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 10.下图是测定植物细胞呼吸的装置,请据图回答下列问题。 (1)A瓶中 NaOH溶液的作用是吸收空气中的 CO2,那么 B瓶内澄清石灰水的作用 是 ;D瓶内澄清石灰水的作用 是 。 (2)C装置用不透光的玻璃罩罩住植物的原因是 。 (3)如将 C装置中的植株换成萌发的种子,C装置可否换成透光的玻璃罩? (填“可以”或 “不可以”)。 (4)若 B瓶中出现混浊,则实验将 。 (5)如果将 C装置内的植物换成含乳酸菌的营养液,则 D中出现的现象为 ,其原因 是 ;为使 C中 乳酸菌呼吸作用不受抑制,则可以在 A装置前增加 的装置。 答案(1)检验空气中的 CO2是否被完全吸收 检验植物有没有放出 CO2 (2)防止植物进行光合作用吸收 CO2,对实验结果造成影响 (3)可以 (4)得不出正确结论 (5)不混浊 乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸,不产生 CO2 吸收 O2 能力提升 1. 右图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关 叙述正确的是( ) A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中 B.图中物质 c为[H],它只在有氧呼吸过程中产生 C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中 e为 ATP D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质 a、d分别是丙酮酸和 O2 解析据图分析可知,①②过程为无氧呼吸,①④③过程为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮 酸、CO2、[H]、O2、酒精;催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中;无氧呼 吸的第一阶段也产生[H]。 答案 D 2.有一瓶含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的物质的量 如下图所示。据图中信息推断,错误的是( ) A.当 O2浓度为 a 时,酵母菌没有有氧呼吸,只有无氧呼吸 B.当 O2浓度为 b 和 d 时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同 C.当 O2浓度为 c 时,有 2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D.a、b、c、d 4种不同氧浓度下,细胞都能产生[H]和 ATP 解析当 O2浓度为 a 时,酒精产生量与 CO2产生量相等,说明此时只进行无氧呼吸;当 O2浓度为 b 时,产生 CO2的量多于产生酒精的量,说明酵母菌还进行了有氧呼吸,当 O2浓度为 d 时,没有酒精 产生,说明酵母菌只进行有氧呼吸,因此氧气浓度为 b 和 d 时细胞呼吸过程有所不同;当 O2浓度 为 c 时,产生 6 mol酒精的同时会产生 6 mol CO2,需要消耗 3 mol葡萄糖,剩余的 9 mol CO2来自 有氧呼吸,需消耗 1.5 mol葡萄糖,因此有 2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵;无论是无氧呼吸 还是有氧呼吸都会产生[H]和 ATP。 答案 C 3.某兴趣小组设计的实验装置如下图所示(广口瓶中的气体足以维持实验期间小白鼠的生命活 动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响),数小时后,U形管 A、B两处的液面会 出现哪种情况?( ) A.A处上升、B处下降 B.A、B两处都下降 C.A处下降、B处上升 D.A、B两处都不变 解析根据实验装置,NaOH溶液的作用是吸收环境中的 CO2,小白鼠进行有氧呼吸,消耗 O2,产生 CO2,产生的 CO2被 NaOH溶液吸收,则容器内的气体体积减小,气压下降,所以 A处下降、B处 上升。 答案 C 4.下图为探究酵母菌细胞呼吸的实验装置,锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液,试管装 有溴麝香草酚蓝溶液,从阀门通入的空气已去除 CO2,实验过程中其他条件适宜。下列叙述错误 的是( ) A.若打开阀门进行实验,探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响,则通入锥形瓶的 O2属于无关变量 B.若关闭阀门进行实验,在酸性条件下,可用重铬酸钾检测锥形瓶的培养液中是否有酒精产生 C.若打开阀门,在不同温度下进行实验,试管溶液颜色变化所需的时间越短,则表明酵母菌在所 处温度下的有氧呼吸越旺盛 D.若关闭阀门,以乳酸菌替代酵母菌进行实验,试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄 解析探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响,应将温度设为自变量,其他条件如 O2为无关变量,A项 正确。若关闭阀门,酵母菌会进行无氧呼吸,产生的酒精可用酸性重铬酸钾鉴定,B项正确。溴麝 香草酚蓝溶液用于鉴定二氧化碳,打开阀门酵母菌进行有氧呼吸,有氧呼吸越旺盛产生二氧化 碳越快,则变色所需时间越短,C项正确。乳酸菌进行无氧呼吸,不产生二氧化碳,不会观察到试管 中溶液颜色的变化,D项错误。 答案 D 5.下列是外界因素影响呼吸速率的图示,下列说法错误的是( ) A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制 B.O2浓度为 10%时适宜贮藏水果、蔬菜 C.适当提高 CO2浓度利于贮藏水果、蔬菜 D.种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素 解析温度影响酶的活性,超过最适温度时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制,A项正确;由图乙可 知,O2浓度为 10%时,有氧呼吸较强,此时有机物消耗较多,不适宜贮藏水果、蔬菜,B项错误;由图 丙可知,随 CO2浓度升高,呼吸速率下降,故适当提高 CO2浓度有利于贮藏水果、蔬菜,C项正确; 由图丁可知,含水量影响呼吸速率,随着含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故种子含水量是 制约种子细胞呼吸强弱的重要因素,D项正确。 答案 B 6.等量的酵母菌培养在甲、乙两组浓度相同的葡萄糖溶液中,甲组进行有氧呼吸,乙组只进行无 氧呼吸。若两组消耗了等量的葡萄糖,则下列叙述正确的是( ) A.甲组释放的 CO2与乙组释放的 CO2的物质的量之比为 4∶1 B.两组释放的能量相等 C.若甲组消耗 1 mol葡萄糖,则可生成 6 mol H2O D.两组释放的 CO2与消耗的 O2的物质的量之比为 4∶3 解析甲组进行有氧呼吸,乙组进行无氧呼吸,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,消耗等量 的葡萄糖,有氧呼吸释放的 CO2与无氧呼吸释放的 CO2的物质的量的比例为 3∶1;消耗等量的 葡萄糖,有氧呼吸释放的能量大于无氧呼吸;有氧呼吸消耗 1 mol葡萄糖可生成 12 mol H2O;若都 消耗 1 mol葡萄糖,有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2的总量为 8 mol,消耗 O2的量为 6 mol,两者 的比例为 4∶3。 答案 D 7.将酵母菌培养液进行离心处理,把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理,得到只含有酵母菌细 胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物。在 3支试管甲、乙、丙中依次加入等量 的上清液、沉淀物、含酵母菌的培养液,同时分别滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧的 条件下,经过一段时间后,能产生 CO2和 H2O的是( ) A.甲 B.丙 C.甲和丙 D.乙和丙 解析酵母菌是兼性厌氧型真菌,既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸;试管甲中仅含有上清液 (仅含有细胞质基质),滴入葡萄糖溶液,在有氧的条件下,试管甲内仅能进行细胞呼吸的第一阶段, 将葡萄糖分解为丙酮酸和[H],不能产生 CO2和 H2O,A、C两项错误;试管丙内是含酵母菌的培养 液,滴入葡萄糖溶液,在有氧的条件下可进行有氧呼吸全过程,能产生 CO2和 H2O,试管乙内只含 有酵母菌细胞器(含线粒体),滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液,由于葡萄糖不能跨膜运输进入线 粒体内,且线粒体内也不含分解葡萄糖的酶,因此在有氧的条件下试管乙内没有细胞呼吸发生, 不可能产生 CO2和 H2O,B项正确,D项错误。 答案 B 8.下列可准确判断储存的小麦种子细胞呼吸方式的方法是( ) A.检测有无 CO2生成 B.检测是否有[H]产生 C.测定 O2消耗量与 CO2生成量的比值 D.测定有机物的消耗量 解析小麦种子细胞的有氧呼吸和无氧呼吸都产生二氧化碳,不能从有无二氧化碳的生成判断其 呼吸方式,A项错误。小麦种子细胞的有氧呼吸和无氧呼吸都产生[H],不能从有无[H]的生成判 断其呼吸方式,B项错误。氧气消耗量与二氧化碳释放量比值等于 1,细胞只进行有氧呼吸;二者 比值小于 1,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;不消耗氧气,只释放二氧化碳,细胞只进行无氧呼 吸,C项正确。有机物的消耗量与温度、氧气浓度等有关,不能根据有机物的消耗量判断细胞呼 吸方式,D项错误。 答案 C 9.某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时,设计了如下实验: 实验一:取新鲜马铃薯块茎,洗净,切成碎屑。向锥形瓶 A、B中分别加入适量的马铃薯块茎碎屑, 如图甲所示。每隔一段时间,从分液漏斗向锥形瓶 A中注入适量的过氧化氢溶液,观察装置中溴 麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。 实验二:取新鲜马铃薯块茎,洗净,切成碎屑。向锥形瓶 C中加入适量的马铃薯块茎碎屑,并向 C 瓶中充入 N2替代锥形瓶中的空气,如图乙所示,一段时间后,观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的 颜色变化。 请回答下列问题。 (1)实验一的原理 是 ;当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时,能否说明马铃薯的呼吸 作用在逐渐增强? ,为什 么? 。 (2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型,一种是能够产生酒精的无氧呼吸,另一种是能够产生乳 酸的无氧呼吸。并且马铃薯块茎在只有 N2的条件下可以进行无氧呼吸。则实验二的目的 是 ;若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液 , 则说明马铃薯块茎细胞进行的是产生乳酸的无氧呼吸,其反应式 为 。 (3)实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处,可能会干扰对马铃薯块茎细胞呼吸类型的判断, 请给予修正。 。修正 的理由 是 。 解析(1)马铃薯块茎中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生 O2,以此促进马铃薯块茎进行 有氧呼吸。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化。(2)马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳 酸,不产生 CO2,故不能使溴麝香草酚蓝水溶液变色。(3)微生物的呼吸作用会干扰实验结果。 答案(1)马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生氧气;在有氧条件下,马铃 薯块茎细胞可以进行有氧呼吸,产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 不 能 溶液的颜色由绿变黄可能是实验时间较长,马铃薯产生的 CO2总量较多引起的(或其他合 理答案也可) (2)探究马铃薯无氧呼吸的类型 不变色 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 (3) 实验前应对马铃薯块茎进行消毒(或 B瓶和 C瓶组装之前均应做灭菌处理)(合理即可) 不同的 微生物具有不同的呼吸类型,它们的存在会干扰实验结果