2025版新教材高中生物课时素养评价十七5.3细胞呼吸的原理和应用含解析新人教版必修1

PAGEPAGE7细胞呼吸的原理和应用(20分钟·70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.与无氧呼吸比较,细胞有氧呼吸特有的代谢产物是 ()A.丙酮酸 B.ATPC.CO2 D.H2O【解析】选D。有氧呼吸的产物是CO2和H2O;无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸,但都有ATP生成。2.假如用H218O探讨植物的有氧呼吸,在最初的哪种产物中含有A.丙酮酸B.CO2C.H2OD.O2【解析】选B。假如用H218O探讨植物的有氧呼吸,H218O和丙酮酸首先反应生成CO2,水中的氧转化为CO2中的氧,因此在最初的产物中含有18O3.马铃薯块茎进行无氧呼吸时只能释放少量能量,其他能量 ()A.存留在酒精中B.存留在乳酸中C.以热能形式散失D.储存在ATP中【解析】选B。无氧呼吸未释放出的能量储存在不彻底的氧化产物中,马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸,B正确。4.下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是 ()A.无氧呼吸过程不产生丙酮酸B.人体骨骼肌细胞在缺氧条件下能进行无氧呼吸C.有氧呼吸其次阶段能产生大量ATPD.有氧呼吸第三阶段发生在线粒体基质中【解析】选B。无氧呼吸第一阶段为葡萄糖分解,生成丙酮酸,A错误;无氧条件下,人体骨骼肌细胞进行无氧呼吸生成乳酸,B正确;有氧呼吸过程中,第三阶段生成大量ATP,C错误;有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,D错误。5.2024年合肥国际马拉松长跑竞赛过程中,运动员骨骼肌肌纤维所消耗的能量主要来自 ()A.葡萄糖的有氧分解B.丙酮酸的水解C.葡萄糖的无氧分解D.脂肪酸的氧化【解析】选A。马拉松长跑中需消耗大量的能量,但主要的能量来自葡萄糖的有氧分解,部分来自无氧呼吸和其他途径。6.台风“山竹”使东部沿海地区的某些植物较长时间淹水而大面积死亡。分析缘由是 ()A.无氧呼吸产热量不足导致酶活性下降B.产物酒精使蛋白质变性、细胞死亡C.无机盐汲取等生命活动受到影响D.产物乳酸积累,导致乳酸中毒【解析】选B。某些植物较长时间淹水,因缺氧而进行无氧呼吸,产物酒精会使蛋白质变性,造成细胞死亡。7.如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程,下列相关叙述中正确的是 ()A.图中的①②两物质依次是H2O和O2B.图中(一)(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体C.图中(三)阶段产生的H2O中的氢最终都来自葡萄糖D.1分子丙酮酸在(二)(三)阶段产生的能量一样多【解析】选A。依据有氧呼吸其次阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],可以推知①为H2O,依据有氧呼吸第三阶段是氧气和[H]反应生成水,可以推知②为O2,A正确;图中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所分别是细胞质基质、线粒体,B错误;图中(三)阶段产生的水中的氢最终来自葡萄糖和水,C错误;1分子丙酮酸经过(二)、(三)两阶段在(三)阶段释放能量多,D错误。8.葡萄酒酿制期间,酵母菌内由ADP转化为ATP的过程 ()A.在无氧条件下不能进行B.只能在线粒体中进行C.不须要能量的输入D.须要酶的催化【解析】选D。酵母菌是兼性厌氧生物,在葡萄酒酿制期间,酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP,A项错误;酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质,此时由ADP转化为ATP的过程发生在细胞质基质中,B项错误;在有关酶的催化作用下,ADP与一个游离的Pi结合同时汲取能量形成ATP,C项错误,D项正确。9.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试验,最终能产生CO2和H2O的试管是 ()A.甲、乙 B.乙、丙C.甲、丙 D.丙、丁【解析】选B。产生CO2和H2O的细胞呼吸是有氧呼吸,未离心处理的酵母菌可以进行有氧呼吸,分解葡萄糖产生CO2和H2O,线粒体中可进行有氧呼吸的其次、三阶段,须要的反应物是丙酮酸。因此,试管乙和丙中能产生CO2和H2O。【误区警示】葡萄糖不能干脆进入线粒体内被分解:(1)线粒体内缺乏分解葡萄糖的酶。(2)线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体蛋白。10.如图是酵母菌无氧呼吸试验示意图。其中X、Y、Z分别代表(BTB是溴麝香草酚蓝的英文缩写) ()A.石蜡油、CO2、蓝色 B.蒸馏水、CO2、黄色C.蒸馏水、CO2、蓝色 D.菜油、CO2、黄色【解析】选D。酵母菌无氧呼吸试验过程中,可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来制造无氧环境;CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,故D项正确。二、非选择题(共2小题,共30分)11.(14分)生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下,请据图回答:(1)图中A是______________,其产生的部位是______________。

(2)反应①②③④中,必需在有氧条件下进行的是________,人体细胞中不会进行的是______________。

(3)苹果贮存久了,会有酒味产生,其缘由是发生了图中______的过程。而马铃薯块茎贮存久了却没有酒味,其缘由是马铃薯在无氧条件下进行了图中______________过程。

(4)粮食贮存过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为________________________。

【解析】(1)在细胞呼吸的第一阶段中,葡萄糖分解产生丙酮酸,图中的A为丙酮酸,产生部位为细胞质基质。(2)反应①②③④中,有氧呼吸的二、三两个阶段(②)必需在有氧条件下进行;而人体细胞既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸产生乳酸,因此可在人体细胞中进行的是①②④,但不会进行③过程。(3)苹果储存久了,会闻到酒味,是因为苹果细胞进行了酒精发酵,包括:①无氧呼吸的第一阶段,③酒精发酵的其次阶段;而马铃薯块茎贮存久了却没有酒味产生,其缘由是马铃薯块茎不进行酒精发酵,而进行乳酸发酵,即在无氧条件下进行了图中①④过程。(4)粮食贮存过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为种子在有氧呼吸过程中产生了水。答案:(1)丙酮酸细胞质基质(2)②③(3)①③①④(4)种子在有氧呼吸过程中产生了水12.(16分)将200mL含酵母菌的培育液放入500mL的密闭容器内,该容器内酵母菌不同呼吸方式的CO2释放速率随时间改变状况如图所示,请回答下列问题。(1)图中a曲线表示的呼吸方式为________________,推断依据是__________________________________________________________________。

(2)密闭容器内起先产生酒精的时间是______(填“6h前”或“6h时”或“6h后”)。

(3)8h时细胞内ATP的合成场所是____________,此时合成ATP所需能量____________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。

(4)密闭容器内CO2的总释放量在6h时__________(填“小于”“等于”或“大于”)8h时。

【解析】(1)刚起先时容器内有氧气,酵母菌进行有氧呼吸,随着氧气的渐渐消耗,有氧呼吸渐渐减弱,起先出现无氧呼吸,因此曲线a表示有氧呼吸,曲线b表示无氧呼吸。(2)从图形分析,密闭容器内酵母菌在6h前起先进行无氧呼吸,即6h前就起先产生酒精。(3)8h时酵母菌只进行无氧呼吸,细胞内合成ATP的场所是细胞质基质,此时产生的ATP来自无氧呼吸第一阶段,即葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的过程。(4)依据图形分析,酵母菌的细胞呼吸速率始终为正值,酵母菌始终在释放CO2,故随时间的改变,CO2的总释放量始终在增加。答案:(1)有氧呼吸起先时酵母菌可利用密闭容器内的氧气进行有氧呼吸,随着时间的延长,氧气量渐渐削减,有氧呼吸减弱直至为零(2)6h前(3)细胞质基质不能(4)小于(10分钟·30分)1.(6分)如图是棉花的某部位细胞内物质的转化和转移路径图,其中Ⅰ、Ⅱ表示场所,①～④表示生理过程,A～E表示物质。下列说法错误的是 ()A.此细胞可能为植物的根尖细胞B.图中Ⅰ、Ⅱ分别表示细胞质基质和线粒体C.如用18O标记物质E,则物质C中不行能出现18OD.若图中①③过程均产生了1mol物质C,则②过程消耗了2/3mol葡萄糖【解析】选C。图中显示了葡萄糖的分解过程,包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。此细胞既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,可能为植物的根尖细胞,A正确;图中Ⅰ场所发生无氧呼吸,是细胞质基质;Ⅱ场所发生有氧呼吸的其次、三阶段,表示线粒体,B正确;物质E表示氧气,如用18O标记,首先生成含18O的水(物质D),在③有氧呼吸的其次阶段,生成含18O的物质C(二氧化碳),C错误;图中①为无氧呼吸的其次阶段,③是有氧呼吸的其次阶段,若均产生了1mol二氧化碳,则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖为1/2mol,即②过程共消耗了2/3mol葡萄糖,D正确。2.(6分)细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反应:果糖-6-磷酸+ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应。如图为高、低两种ATP浓度下酶P与果糖-6-磷酸浓度的关系。下列叙述不正确的是 ()A.酶P应当广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内B.肯定范围内,果糖-6-磷酸浓度与酶P活性呈正相关C.低ATP浓度在肯定程度上抑制了酶P的活性D.有氧呼吸的第一阶段既产生ATP,也消耗ATP【解析】选C。酶P催化细胞呼吸的第一阶段,在需氧型生物和厌氧型生物的细胞内,细胞呼吸的第一阶段是完全相同的,A正确;肯定范围内,随着果糖-6-磷酸浓度的增加,酶P活性也在增加,B正确;分析题图可知,酶P的活性在低ATP浓度更大,高ATP浓度在肯定程度上抑制了酶P的活性,C错误;有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸能产生ATP,果糖-6-磷酸消耗ATP在酶P的催化下生成果糖-1,6-二磷酸,D正确。【试验·探究】3.(18分)某生物试验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题,设计了试验装置。试验中,先向气球中加入10mL含酵母菌的培育液,后向气球中注入肯定量的氧气,扎紧气球,置于装有30℃温水的烧杯中,用重物拴住,再将整个装置置于30℃的恒温水浴锅中。试回答问题: (1)为了消退各种环境因素的改变带来的试验误差,应设计一比照试验,比照试验装置与上述装置相比,不同之处是___________________________________________。

(2)试验起先后,试验组一段时间内烧杯中液面没有发生改变,最可能的缘由是__________________,假如一段时间后液面发生改变,则改变状况是________,缘由是__

______________________________________________。

(3)若用上述试验装置探究酵母菌无氧呼吸的相宜温度,试验装置或操作应做两处调整,分别是:①___________________________________________;

②___________________________________________。

(4)若在探讨过程中发觉酵母菌数量先增加后下降,下降的缘由可能有____________________和____________________。

【解析】(1)环境因素如温度、压强的改变也可能导致试验误差,应设计一比照试验,比照试验装置与上述装置相比,应将气球中的酵母菌培育液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培育液(或不含酵母菌的培育液),视察烧杯中液面改变量。(2)试验起先一段时间内,酵母菌只进行有氧呼吸,汲取的氧气与释放的二氧化碳体积相等,烧杯内液面没有发生改变,随着氧气消耗,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,气球膨胀,液面上升。(3)若用上述试验装置探究酵母菌无氧呼吸的相宜温度,酵母菌进行无氧呼吸,不能向气球中注入氧气;试验变量(自变量)是不同的温度,在不同的温度下无氧呼吸生成的二氧化碳体积不同,因此,反应