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第第页【分层作业】5.3细胞呼吸的原理和应用高中生物人教新版必修1一、基础巩固1.下列有关真核生物细胞呼吸的叙述,错误的是A.无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段B.无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色的气体C.有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质D.有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在产物丙酮酸中2.基于早期地球的特殊环境推测,地球上最早出现的生物是()A.单细胞生物,进行有氧呼吸 B.多细胞生物,进行有氧呼吸C.单细胞生物,进行无氧呼吸 D.多细胞生物,进行无氧呼吸3.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是()A.需用酸性的重铬酸钾检测厌氧呼吸的产物B.葡萄糖在线粒体中被彻底分解为CO2和H2OC.提倡有氧运动可减少因剧烈运动导致的乳酸堆积D.可通过低氧、干燥环境来延长新鲜荔枝的保存时间4.细胞呼吸的第一阶段进行的化学反应是糖酵解,下列相关叙述错误的是()A.糖酵解不需要氧气的参与,是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段B.该阶段释放的能量一部分转化为热能,还有一部分转移至ATPC.糖酵解产生的[H]参与有氧呼吸的后续反应,并释放大量能量D.在没有线粒体的原核细胞中,有氧呼吸只有糖酵解这一个阶段5.细胞色素c氧化酶是呼吸链上的主要酶之一,将还原型细胞色素c氧化成氧化型细胞色素c,同时消耗氧气和生成水。在真核生物中细胞色素c氧化酶最有可能存在于()A.细胞质基质 B.线粒体基质 C.线粒体内膜 D.线粒体外膜6.人们常根据产物的性质和场所的不同,将需氧呼吸划分为三个阶段。下列叙述正确的是()A.氧气消耗与CO2产生在同一阶段 B.CO2产生与水产生在同一阶段C.氧气消耗与水产生在同一阶段 D.ATP仅产生于第三阶段7.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中,10%NaOH溶液的作用是()A.检测O2的产生 B.检测CO2的产生C.吸收空气中的O2 D.吸收空气中的CO28.植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同(如图所示),NADH简称还原氢([H])。下列叙述错误的是()A.图中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段B.葡萄糖形成丙酮酸时会产生少量的ATPC.植物根细胞呼吸都以产生乳酸的途径为主D.图中的ADH和LDH都分布于细胞溶胶中9.模型是一种对研究的实体进行必要的简化,并用适当的形式把它的主要特征描述出来的思维方式。下图为某同学构建的细胞结构模型,回答下列问题:(1)若该模型中A、B共同构成一层单位膜,并且A侧含有多糖,则该模型表示的结构是,且(填“原核”或“真核”)细胞能在该结构上进行细胞呼吸。(2)若该模型中A、B的基本骨架均为磷脂双分子层,则在植物根尖细胞中该细胞结构可表示(填细胞器),A、B结构中蛋白质含量较高的是。(3)若该模型中A结构表面积为SA,B结构表面积为SB,并且测得面积SA与SB比较接近,电镜下观察该结构可见A、B并不是连续的,在某些部位相互融合形成环形开口,则该模型表示结构,下列哪些细胞中有该结构。①哺乳动物如猪的成熟红细胞;②鸟类如鸡的红细胞;③大肠杆菌;④高等植物韧皮部成熟的筛管细胞;⑤横纹肌细胞二、能力提升10.水稻根细胞中,无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后,酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,无氧呼吸增强。下列说法错误的是()①丙酮酸→酶Ⅰ乙醛+CO2

②乙醛+NADH+H+→酶ⅡA.根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中B.反应①和②均发生在细胞质基质中C.该时间段内,反应①和②产生的ATP增加D.水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时,其中的能量大部分存留在乙醇中11.为探究酵母菌的呼吸作用,研究人员将注满酵母菌和葡萄糖混合液的小管倒置于大管中,并对大管的液面进行油封处理,装置如图所示,液面高度不再变化时终止实验。下列推断错误的是()A.实验前期,葡萄糖可彻底氧化分解并产生CO2和H2OB.实验过程中,液面高度的变化速率和液体温度可发生改变C.实验后期,管内液体与酸性重铬酸钾溶液可发生颜色反应D.实验结束后,大管内的液面降低,小管内的液面升高12.剧烈运动过程中,骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是()A.60s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸B.78.6s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等C.肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用D.运动后期,供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化13.鲫鱼骨骼肌细胞缺氧时,葡萄糖在细胞质基质分解产生的丙酮酸在线粒体内转化为乙醛和CO2,乙醛进入细胞质基质转化为乙醇,最终经鳃排出。上述过程与人体细胞无氧呼吸相比,两者()A.第一阶段反应都相同 B.反应的场所都相同C.最终产物都相同 D.催化反应的酶都相同14.有氧呼吸部分过程如图所示。甲蛋白、乙蛋白和丙蛋白参与电子传递,并利用该过程释放的能量将H+从基质泵到膜间隙,形成H+浓度差。DNP是一种脂溶性小分子,可在线粒体内膜中自由移动,作为H+载体破坏该浓度差。下列叙述错误的是()A.图中NADH是电子供体,O2是最终电子受体B.H+顺浓度梯度从线粒体基质进入膜间隙C.DNP会导致线粒体内膜上ATP合成减少D.添加一定量的DNP会导致线粒体耗氧量增加15.某实验小组利用如图所示的装置探究了在不同通气条件下酵母菌的细胞呼吸方式,取三组完全相同的装置,分别在不同通气条件下放置5h后,检测A瓶中是否有葡萄糖或酒精产生,实验结果如下表所示(各装置的初始条件完全相同)。下列说法正确的是()组别条件放置时间有无葡萄糖产生有无酒精产生甲持续通气5h无无乙通气50min5h无有丙不通气5h无有A.乙组适用于探究酵母菌的有氧呼吸B.可用重铬酸钾或溴麝香草酚蓝溶液来检测酒精C.和丙组相比,乙组释放的CO2的量更少D.实验结束后,三组中甲组的实验装置的温度最高16.线粒体的两种分裂方式如图所示,在正常情况下进行中区分裂。当线粒体出现损伤时,通过外围分裂产生大小不等的两部分,小的子线粒体继而会出现自噬现象。下列叙述错误的是()A.与外围分裂相比,中区分裂可以增加细胞中的线粒体数量B.中区分裂产生的两部分线粒体均包含mtDNA,不会发生自噬现象C.线粒体进行外围分裂时,Ca2+和ROS含量发生变化,DRP1位置改变D.溶酶体合成的多种水解酶会参与线粒体自噬,有利于物质重复利用17.研究表明,真核细胞中线粒体出现一些“异常”时,线粒体会在分裂过程中,把末端的一部分分裂出去,顺便把“异常”带走。如图是正常线粒体和“异常”线粒体分裂示意图。下列有关分析错误的是()A.正常和“异常”线粒体分裂都依赖于膜的流动性B.洋葱的分生区细胞比表皮细胞正常线粒体分裂更为活跃C.线粒体分裂出现的“异常”部分会被溶酶体清除D.两种分裂都有利于线粒体数目增多18.铁皮石斛是一种名贵中药材,其药用成分(如石斛碱)的积累与其细胞呼吸密切相关,有氧呼吸过程中,在线粒体内膜上完成电子传递,从而使[H]经过一系列的化学反应,与氧结合生成水。石斛碱能抑制癌细胞线粒体内膜上的电子传递,从而诱导癌细胞凋亡。(1)细胞呼吸中产生[H]的过程实际上是指NAD+转化成NADH即还原型辅酶(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),石斛碱能抑制癌细胞有氧呼吸的第阶段,导致癌细胞能量供应不足而凋亡。(2)有科研人员推测:石斛碱通过抑制癌细胞有氧呼吸过程中线粒体内膜上的电子传递,导致电子漏出增多,使活性氧(ROS)大量积累,氧化损伤细胞结构。请设计实验验证上述推测是否正确。实验材料:培养的人肝癌细胞(HepG2)、一定浓度的石斛碱溶液、一定浓度的寡霉素溶液(线粒体电子传递抑制剂)、细胞培养液、活性氧(ROS)检测荧光探针、流式细胞仪(检测细胞凋亡)、生理盐水等。实验步骤:①将HepG2细胞随机等分为A、B、C三组,放入等量的细胞培养液中。②A组加入适量生理盐水,B组加入;_C组加入。③检测各组细胞的和HepG2细胞凋亡率。预测实验结果及结论:若,则说明该科研人员的推测正确。19.有些植物在开花期,花器官温度明显高于环境温度,即开花生热现象。有氧呼吸的第三阶段,有机物中的电子经UQ、蛋白复合体(I、Ⅱ、Ⅲ、IV)的作用,传递至氧气生成水,电子传递过程中释放的能量转换成H电化学势能,此过程称为细胞色素途径。最终,H+经ATP合酶催化合成ATP,如图1所示,这种情况下生热缓慢。AOX是植物细胞中广泛存在的氧化酶,在AOX催化下,大量能量以热能的形式释放,此途径称为AOX途径。UCP可以驱散跨膜两侧的H电化学势梯度,使能量以热能形式释放。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量,如图2所示。请回答下列问题。(1)图1所示膜结构是;图中的B侧是。有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段,有机物中的能量大部分储存在中。(2)线粒体内膜上的ATP合酶是一种可逆性复合酶,既能利用(能量)合成ATP,又能水解ATP将质子从基质泵到膜间隙。因此ATP合成酶有功能。(3)某些早春开花植物的花器官细胞的图示结构中的含量较高,有利于早春开花植物的花抵御低温,防止冻伤。此时消耗等量有机物经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量(填“增多”、“不变”或“减少”)。(4)某植物花器官的开花生热中,经UCP产热,消耗的是经细胞色素途径中的复合体I、Ⅲ、IV运输H形成的H电化学势能。UCP产生的热量不少于AOX途径产热。在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,请判断细胞色素途径和AOX途径耗氧量占比的变化是。(5)研究表明鱼藤酮可以抑制某些生物细胞线粒体中的电子传递链,从而降低线粒体内膜两侧H+浓度差,使生物体内合成ATP水平降低,最终因能量得不到供应而缓慢死亡。根据鱼藤酮作用的机理,推测鱼藤酮最不适合用于____(填选项)。A.捕杀螺类 B.防治细菌性角斑病C.防治蚜虫 D.捕杀鱼类

答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A、无氧呼吸分为两个阶段,整个过程仅第一阶段释放少量能量并合成ATP,第二阶段不生成ATP,A正确;

B、真核生物无氧呼吸有两种类型,产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸会生成二氧化碳,可使溴麝香草酚蓝溶液变色,而产生乳酸的无氧呼吸不产生气体,无法使该溶液变色,B错误;

C、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质产生少量NADH,第二阶段在线粒体基质进行并生成大量NADH,因此NADH主要形成于线粒体基质,C正确;

D、有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸,该过程只释放少量能量,葡萄糖中的大部分化学能储存在丙酮酸中,D正确。

故答案为:B。

【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。2.【答案】C【解析】【解答】A、早期地球的原始大气中几乎没有游离的氧气,不满足有氧呼吸的条件,因此早期单细胞生物也无法进行有氧呼吸,A错误。

B、生物进化遵循由简单到复杂的规律,多细胞生物结构复杂,是单细胞生物经过漫长进化后才出现的;同时原始环境缺少氧气,不能进行有氧呼吸,该选项两项内容均不符合实际,B错误。

C、生命起源初期,最先诞生的是结构简单的单细胞生物。结合早期地球无游离氧气的环境特点,这类原始生物只能通过无氧呼吸分解有机物、获取生命活动所需能量,该叙述符合科学推测,C正确。

D、多细胞生物的演化出现晚于单细胞生物,地球上最早出现的生物并不是多细胞生物,D错误。

故答案为:C。

【分析】(1)生物进化存在固定规律,整体表现为从简单到复杂、从低等到高等,因此地球上最早的生命形式为单细胞生物。

(2)原始地球大气成分与现代大气不同,环境中不存在游离氧气,而有氧呼吸必须依靠氧气才能完成,所以早期生物只能进行无氧呼吸。

(3)无氧呼吸可以在无氧环境中分解有机物释放能量,是原始生命适应早期地球环境的主要呼吸方式。3.【答案】C【解析】【解答】A、厌氧呼吸的产物分为两类:一类是酒精和二氧化碳(如酵母菌、多数植物细胞),另一类是乳酸(如动物细胞、乳酸菌)。酸性重铬酸钾只能与酒精发生特异性反应(由橙色变为灰绿色),无法检测乳酸或二氧化碳,因此不能用酸性重铬酸钾检测全部厌氧呼吸产物,A错误;

B、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段在细胞质基质中,葡萄糖分解为丙酮酸和[H],释放少量能量;第二阶段丙酮酸进入线粒体基质,与水反应生成二氧化碳和[H];第三阶段[H]在线粒体内膜与氧气结合生成水。葡萄糖无法直接进入线粒体,必须先在细胞质基质中分解为丙酮酸,才能进入线粒体彻底氧化分解,B错误;

C、剧烈运动时,骨骼肌细胞氧气供应不足,无氧呼吸强度大幅提升,无氧呼吸产生的乳酸大量堆积会引发肌肉酸痛;有氧运动能保证细胞获得充足氧气,使细胞主要进行有氧呼吸,抑制无氧呼吸,从而减少乳酸的生成与堆积,C正确;

D、新鲜荔枝属于新鲜水果,其保存需满足低氧(抑制有氧呼吸,减少有机物消耗)、适宜湿度(避免细胞失水干瘪,保持新鲜度)、零上低温(降低呼吸酶活性,减缓呼吸速率);干燥环境会导致荔枝细胞失水,破坏细胞结构,无法延长保存时间,D错误。

故答案为:C。

【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸是细胞在氧气参与下将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水、释放大量能量的过程,场所为细胞质基质和线粒体;无氧呼吸是在无氧条件下将有机物不彻底分解为酒精和二氧化碳或乳酸、释放少量能量的过程,场所仅为细胞质基质。葡萄糖的分解始于细胞质基质,线粒体只能氧化分解丙酮酸。酸性重铬酸钾是检测酒精的专用试剂,二氧化碳可通过澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液检测。4.【答案】D【解析】【解答】A、糖酵解的发生场所是细胞质基质,此过程不需要氧气的参与,并且它是有氧呼吸与无氧呼吸这两种呼吸方式共有的阶段,A正确;

B、在糖酵解的过程里,葡萄糖会分解转化为丙酮酸,该过程释放出的能量,一部分会以热能的形式散失掉,而另一部分则会转移到ATP中储存起来,B正确;C、糖酵解所产生的[H],会参与到有氧呼吸的第三阶段中,在该阶段[H]与氧气相互结合形成水,同时还会释放出大量的能量,C正确;D、原核细胞虽然没有线粒体这种细胞器,但它进行有氧呼吸时,第二阶段和第三阶段的反应是在细胞膜上完成的,所以原核细胞的有氧呼吸依然包含三个阶段,D错误。故选D。【分析】有氧呼吸是指细胞或微生物在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主),产生二氧化碳和水,释放能量,合成大量ATP的过程。

过程:5.【答案】C【解析】【解答】A、细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所,该阶段仅分解葡萄糖生成丙酮酸,不消耗氧气也不生成水,不存在呼吸链相关的细胞色素c氧化酶,A错误;

B、线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,该阶段分解丙酮酸生成二氧化碳和[H],同样不消耗氧气,无此酶的分布,B错误;

C、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段的核心是[H]与氧气结合生成水,同时伴随大量能量释放,而细胞色素c氧化酶参与呼吸链反应,能氧化还原型细胞色素c且消耗氧气、生成水,与有氧呼吸第三阶段的反应特征匹配,因此该酶最有可能存在于线粒体内膜,C正确;

D、线粒体外膜主要起分隔线粒体与细胞质基质的作用,并非有氧呼吸的场所,不参与呼吸链的相关反应,不存在该氧化酶,D错误。

故答案为:C。

【分析】细胞色素c氧化酶的功能是参与呼吸链反应、消耗氧气并生成水,这与有氧呼吸第三阶段的反应特征完全一致,而真核生物中有氧呼吸第三阶段的发生场所是线粒体内膜,且呼吸链的相关酶类均分布于此,因此该酶最有可能存在于线粒体内膜。细胞质基质和线粒体基质分别是有氧呼吸第一、二阶段的场所,均不消耗氧气,线粒体外膜不参与有氧呼吸过程,均无该酶的分布。6.【答案】C【解析】【解答】A、需氧呼吸中二氧化碳产生于第二阶段,氧气消耗于第三阶段,二者不在同一阶段,A不符合题意;

B、需氧呼吸中二氧化碳产生于第二阶段,水产生于第三阶段,二者不在同一阶段,B不符合题意;

C、需氧呼吸中氧气消耗与水产生都在第三阶段,该阶段[H]与氧气结合生成水,C符合题意;

D、需氧呼吸的三个阶段都能产生ATP,其中第三阶段产生的ATP数量最多,D不符合题意。

故答案为:C。

【分析】需氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞溶胶中进行,葡萄糖分解为丙酮酸和少量[H],释放少量能量并产生少量ATP;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H],释放少量能量并产生少量ATP;第三阶段在线粒体内膜上进行,[H]与氧气结合生成水,释放大量能量并产生大量ATP。二氧化碳产生于第二阶段,氧气消耗和水的产生都在第三阶段,三个阶段均有ATP生成。7.【答案】D【解析】【解答】本实验的核心目的是探究酵母菌在不同条件下的细胞呼吸方式,即是有氧呼吸还是无氧呼吸,以及这两种呼吸方式产生的产物是什么。在实验中,我们通常会设置两组实验,一组提供氧气(有氧条件),另一组不提供氧气(无氧条件),然后观察并比较两组实验中酵母菌的呼吸产物。

10%NaOH溶液在这个实验中的作用是关键。由于空气中存在CO2,这可能会干扰我们对酵母菌呼吸产物的准确判断。特别是当我们需要检测酵母菌是否产生了CO2时,空气中的CO2会成为一个额外的变量。为了消除这个干扰因素,我们使用10%NaOH溶液来吸收空气中的CO2。NaOH是一种强碱,它能与CO2反应生成碳酸钠和水,从而有效地将空气中的CO2去除。ABC错误,D正确故选D【分析】实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌,进行有氧呼吸产生水和CO2,无氧呼吸产生C2H5OH和CO2。2、CO2的检测方法(1)CO2使澄清石灰水变浑浊(2)CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色。8.【答案】C【解析】【解答】A、细胞呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和少量[H](此时[H]为NADH),并且第一阶段产生的NADH可用于后续反应,图中所示的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段,A正确。

B、葡萄糖形成丙酮酸为细胞呼吸第一阶段,在细胞质基质中进行,该阶段会产生少量的ATP,B正确。

C、大多数植物根细胞在有氧时进行有氧呼吸,产生CO2和H2O;在缺氧时,部分植物根细胞可以进行产生乳酸的无氧呼吸,部分可以进行产生酒精和CO2的无氧呼吸,并不是都以产生乳酸的途径为主,C错误。

D、图中所示两种脱氢酶(ADH和LDH)催化的是无氧呼吸第二阶段反应,无氧呼吸第二阶段在细胞溶胶中进行,所以ADH和LDH都分布于细胞溶胶中,D正确。故选C。

【分析】无氧呼吸是指在厌氧条件下,厌氧或兼性厌氧微生物以外源无机氧化物或有机物作为末端氢(电子)受体时发生的一类产能效率较低的特殊呼吸。9.【答案】(1)细胞膜;原核(2)线粒体;B(3)细胞核(核膜);②⑤【解析】【解答】(1)若该模型中A、B共同构成一层单位膜,并且A侧含有多糖,则该模型表示的结构是细胞膜,A侧为细胞膜外侧,原核细胞能在细胞膜上进行细胞呼吸。

故填:细胞膜;原核

(2)若该模型中A、B的基本骨架均为磷脂双分子层,则该模型表示具有双层膜的细胞结构,则在植物根尖细胞中该细胞结构可表示的细胞器是线粒体,线粒体内膜的功能较外膜更加复杂,故内膜的蛋白质含量高于外膜,即A、B结构中蛋白质含量较高的是B。

故填:线粒体;B

(3)若该模型中A结构表面积为SA,B结构表面积为SB,并且测得面积SA与SB比较接近,电镜下观察该结构可见A、B并不是连续的,在某些部位相互融合形成环形开口,则该模型表示细胞核(核膜)结构,在给出的五个选项中,①哺乳动物如猪的成熟红细胞没有细胞核;②鸟类如鸡的红细胞具有细胞核;③大肠杆菌没有细胞核;④高等植物韧皮部成熟的筛管细胞没有细胞核;⑤横纹肌细胞具有细胞核。故选②⑤。

故填:细胞核(核膜);②⑤

【分析】1、细胞膜的外表面有糖类分子、它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,这些糖类分子叫糖被。

2、功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量就越多。

3、具有双层膜的细胞结构有:细胞核、线粒体、叶绿体。10.【答案】C【解析】【解答】A、水稻根细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,其中CO2是丙酮酸分解为乙醛的反应①中释放的,后续反应②是乙醛被还原为乙醇的过程,不会产生CO2,A正确;

B、无氧呼吸的全部两个阶段都在细胞质基质中进行,反应①和②属于无氧呼吸第二阶段的分步反应,因此同样发生在细胞质基质中,B正确;

C、无氧呼吸全程仅在第一阶段(糖酵解,即葡萄糖分解为丙酮酸的阶段)释放少量能量,生成少量ATP,题目中的反应①和②属于无氧呼吸的第二阶段,该阶段不会产生ATP,C错误;

D、无氧呼吸属于有机物的不完全氧化分解,葡萄糖中的大部分能量并没有被释放出来,而是储存在酒精(乙醇)这类未彻底分解的产物当中,D正确;

故答案为:C。

【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。11.【答案】D【解析】【解答】A、实验前期小管内残留少量氧气,酵母菌可进行有氧呼吸,有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解,生成二氧化碳和水,A正确;

B、随着氧气、葡萄糖含量不断变化,酵母菌呼吸强度发生改变,二氧化碳生成速率改变,液面高度变化速率随之改变;细胞呼吸过程会释放热能,因此液体温度也会发生改变,B正确;

C、实验后期氧气被消耗殆尽,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酒精能与酸性重铬酸钾溶液发生反应,溶液由橙色变为灰绿色,C正确;

D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳,小管内气体不断积累使内部压强增大,小管中的液体被压向大管,最终小管内液面降低,大管内液面升高,选项描述与实际变化相反,D错误。

故答案为:D。

【分析】(1)酵母菌属于兼性厌氧菌,有氧条件下进行有氧呼吸,葡萄糖完全分解,产物为二氧化碳和水;无氧条件下进行无氧呼吸,葡萄糖不完全分解,产物为酒精和二氧化碳。

(2)细胞呼吸过程会释放热能,底物浓度、氧气浓度会影响细胞呼吸的速率。

(3)酸性重铬酸钾可以特异性检测酒精,二者发生反应会出现橙色变为灰绿色的颜色变化。

(4)密闭容器内气体增多会导致内部压强升高,会推动液体向压强更低的区域移动。12.【答案】B【解析】【解答】A、60s时有氧呼吸供能占比约40%,无氧呼吸供能占比约60%,说明无氧呼吸占主导。骨骼肌无氧呼吸的产物是乳酸,A正确;

B、有氧呼吸中1分子葡萄糖约产生30~32个ATP,无氧呼吸中1分子葡萄糖产生2个ATP。若供能比例相等,消耗葡萄糖量不相等。有氧呼吸单位葡萄糖供能远多于无氧呼吸,因此消耗的葡萄糖量不相等,B错误;

C、ATP水解产生ADP和Pi,ADP可重新结合Pi并获取能量合成ATP,实现循环利用,C正确;

D、运动后期有氧呼吸占比升高,说明供氧充足,促进线粒体内丙酮酸和NADH的彻底氧化(生成CO2和H2O),D正确。

故答案为:B

【分析】1、曲线表示有氧呼吸供能占比随运动时间变化。起始阶段有氧呼吸占比较低,随着时间推移逐渐升高。有氧呼吸与无氧呼吸供能占比之和为100%。

2、无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。

3、ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP(腺苷二磷酸的英文名称缩写),脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子,就成为游离的磷酸(以Pi表示)。在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与Pi结合,重新形成ATP。13.【答案】A【解析】【解答】A、两者的无氧呼吸第一阶段完全相同(葡萄糖→丙酮酸),A正确;

B、人体无氧呼吸全程发生在细胞质基质,鲫鱼无氧呼吸第一阶段在细胞质基质,丙酮酸进入线粒体生成乙醛,场所不同,B错误;

C、鲫鱼无氧呼吸的产物为乙醇和CO2,人体无氧呼吸产物为乳酸,最终产物不同,C错误;

D、由于产物不同,第二阶段酶不同,D错误。

故答案为:A

【分析】无论何种生物,无氧呼吸的第一阶段(糖酵解)完全相同:葡萄糖→2丙酮酸+少量ATP+[H],发生在细胞质基质中,催化酶相同。14.【答案】B【解析】【解答】A、图中NADH释放电子并转化为NAD+,作为电子供体;电子经电子载体传递后,最终与O2、H+结合生成水,O2是最终电子受体,A正确;

B、甲、乙、丙蛋白利用电子传递释放的能量,将H+从线粒体基质逆浓度梯度泵至膜间隙,使膜间隙H+浓度高于基质,因此H+顺浓度梯度的移动方向是从膜间隙到线粒体基质,而非基质进入膜间隙,B错误;

C、ATP合酶依赖H+顺浓度梯度回流释放的能量合成ATP,DNP作为H+载体破坏了H+浓度梯度,使H+回流减少,ATP合成所需能量不足,导致线粒体内膜上ATP合成减少,C正确;

D、DNP破坏H+浓度梯度后,ATP合成减少,为满足细胞能量需求,线粒体电子传递过程会增强(以泵出更多H+维持梯度),而电子传递的最终电子受体是O2,因此线粒体耗氧量增加,D正确。

故答案为:B。

【分析】有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜,电子供体(如NADH)释放电子,经电子传递链传递,最终由O2接受并生成水,同时将H+逆浓度梯度泵入膜间隙形成质子梯度;ATP合酶利用H+顺浓度梯度回流的能量驱动ATP合成;若质子梯度被破坏,ATP合成减少,电子传递会因能量需求增强而加速,导致耗氧量增加。15.【答案】D【解析】【解答】A、乙组的通气时间为50min,且有酒精生成,不适合用于探究酵母菌的有氧呼吸,A错误;

B、重铬酸钾可用来检测酒精,溴麝香草酚蓝溶液可用来检测CO2,B错误;

C、丙组中酵母菌只进行无氧呼吸,乙组中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,故乙组释放的CO2的量比丙组的多,C错误;

D、与无氧呼吸相比,有氧呼吸释放的能量更多,故实验结束后,三组中甲组的实验装置的温度最高,D正确。

故选D。

【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理:

1、酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。

2、CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌呼吸中CO2的产生情况。

3、橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(酒精)发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色。16.【答案】D【解析】【解答】A、中区分裂为一个线粒体均等分裂为两个线粒体个体,线粒体的数量变为分裂前的两倍;外围分裂为线粒体分裂产生大小不等的两部分,小的子线粒体会出现自噬现象而消失,线粒体的数量不变。因此与外围分裂相比,中区分裂可以增加细胞中的线粒体数量,A正确;

B、读图可知中区分裂产生的两部分线粒体均包含mtDNA,不会发生自噬现象,B正确;

C、读图可知小的子线粒体高ROS、高Ca2+,大的线粒体低ROS、低Ca2+,Ca2+和ROS含量发生变化导致蛋白DRP1位置改变,引起线粒体外围分裂,C正确;

D、溶酶体内含有多种水解酶,但水解酶化学本质为蛋白质,在核糖体上合成,D错误。

故答案为:D

【分析】线粒体有中区分裂和外围分裂两种分裂方式,两种分裂方式均需要DRP1蛋白的参与,正常情况下线粒体进行中区分裂,可增加线粒体数量,当线粒体出现损伤时,顶端Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,高Ca2+。高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同,导致线粒体进行外围分裂,产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含复制性DNA(mtDNA),继而发生线粒体自噬、降解,因此外围分裂不改变线粒体数量。溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒,与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体,溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的。17.【答案】D【解析】【解答】A、线粒体的分裂都涉及线粒体的一分为二,因此都依赖于膜的流动性,A正确;

B、洋葱的分生区细胞不断分裂,比表皮细胞需要能量多,正常线粒体分裂更为活跃,可以增加线粒体数量,从而为细胞供能更充分,B正确;

C、由“异常”线粒体的分裂图和溶酶体功能可知,分裂后“异常”部分会被溶酶体清除,C正确;

D、“异常”线粒体分裂后只有一个正常的线粒体,数目不增多,D错误。

故选D。

【分析】1、线粒体:广泛分布于真核细胞中,椭球形或球形。

(1)化学组成:DNA、RNA、磷脂、蛋白质等。

(2)结构:双层膜结构,内膜向内突出形成嵴。在内膜(嵴)和基质中,分布着许多与有氧呼吸作用有关的酶类。

(3)功能:有氧呼吸的主要场所,“动力工厂”。

2、溶酶体:主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。18.【答案】(1)Ⅰ;三(2)等量一定浓度的石斛碱溶液;等量一定浓度的寡霉素溶液(这两空内容顺序可以调换);ROS含量;B、C两组的ROS含量和HepG2细胞凋亡率都明显高于A组【解析】【解答】(1)细胞呼吸中产生[H]的过程是NAD+转化为还原型辅酶Ⅰ,即NADH,因此第一空填Ⅰ。有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,该阶段进行电子传递并使[H]与氧结合生成水,石斛碱抑制线粒体内膜上的

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