2022届优质校一模生物试卷汇编-细胞呼吸的原理和应用 答案版

2017年高考“最后三十天”专题透析2017年高考“最后三十天”专题透析好教育云平台--教育因你我而变好教育云平台--教育因你我而变专题专题5××细胞呼吸的原理和应用常考题型常考题型题型考查年份关联知识点细胞呼吸的过程分析及应用2021河北卷14题2021湖南卷12题细胞呼吸的类型及三阶段；细胞呼吸原理的应用影响细胞呼吸的外界因素2021山东卷21题光呼吸、光合作用探究酵母菌呼吸的方式2021全国甲卷2题2021广东卷9题酵母菌细胞呼吸的有关实验方法点拨方法点拨1．影响细胞呼吸的外界因素（1）影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、增氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。（2）贮存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在贮藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果贮存时应保持一定的湿度。2．实验法判断生物呼吸类型（1）若甲红墨水滴左移，乙红墨水滴不动，则只进行有氧呼吸。（2）若甲红墨水滴不动，乙红墨水滴右移，则只进行无氧呼吸。（3）若甲红墨水滴左移，乙红墨水滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。（4）物理误差的校正：设置丙装置，除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料，其余均与乙装置相同。【典例1】（2021·全国甲卷·2）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（）A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2【答案】B【解析】酵母菌是兼性厌氧生物，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。故选B。【典例2】（2021·新高考湖南卷·12）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（）A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用【答案】B【解析】细胞呼吸分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。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。故选B。【易错易混】有关细胞呼吸的几个易混点（1）有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，但生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP，其余大部分能量存留在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。（2）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于基因的选择性表达。（3）细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中。（4）水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。试题汇编试题汇编一、选择题1．（2021·江西·模拟预测）下列与细胞呼吸相关的叙述，错误的是（）A．运动员在5000米跑步比赛时，细胞呼吸的产物有CO2、H2O和乳酸B．真核细胞的有氧呼吸需要氧和线粒体参与，有机物分解释放的能量多C．有氧呼吸和无氧呼吸都能将有机物分解，无氧呼吸分解有机物不彻底D．细胞呼吸需要多种酶催化，催化有氧呼吸和无氧呼吸的酶的种类完全不同【答案】D【解析】运动员在5000米跑步比赛时，运动员腿部肌肉既会进行有氧呼吸，又会进行无氧呼吸，有氧呼吸的产物是CO2、H2O，无氧呼吸的产物是乳酸，因此细胞呼吸的产物有CO2、H2O和乳酸，A正确；有氧呼吸和无氧呼吸的共同点是在酶的催化作用下分解有机物释放能量，所不同的是有氧呼吸需要氧和线粒体参与,有机物彻底氧化释放的能量比后者多，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸都能将有机物分解，无氧呼吸分解有机物不彻底，大量能量储存在不彻底的氧化分解产物酒精或者乳酸中，C正确；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，其他阶段不同，因此催化有氧呼吸和无氧呼吸的酶的种类不完全相同，D错误。故选D。2．（2021·吉林长春·一模）酵母菌在生产生活中应用广泛。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或振荡；在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。下列有关分析错误的是（）A．酵母菌是一种兼性厌氧菌，适合研究细胞呼吸方式B．通气有利于酵母菌进行旺盛的有氧呼吸而大量繁殖C．密封发酵时葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失D．酵母菌通气培养和密封发酵都能产生二氧化碳【答案】C【解析】酵母菌是一种兼性厌氧型菌，既可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸，适合研究细胞呼吸方式，A正确；酵母菌在氧气充足条件下，进行有氧呼吸而大量繁殖，B正确；酵母菌密封发酵时，即无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分仍然储存在不彻底氧化分解所形成的有机物中，C错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，D正确。故选C。3．（2021·浙江湖州·高三联考）下图表示人体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是（）A．人体细胞内②过程发生在线粒体中B．①过程既有水参与，又有水产生C．①②③过程均释放能量，③过程释放最多D．在剧烈运动中，人体细胞主要通过③过程获得能量【答案】A【解析】②是有氧呼吸的第二、第三阶段，发生在线粒体中，A正确；①过程没有水参与，也没有水产生，②过程中有氧呼吸的第二阶段需要水参与，第三阶段的产物是水，B错误；③过程是无氧呼吸的第二阶段，所以不释放能量，①②过程能释放能量，而①过程只释放少量能量，②过程释放最多，C错误；剧烈运动中，人体细胞主要通过有氧呼吸提供能量，即①②过程，D错误。故选A。4．（2021·黑龙江大庆·一模）为满足人类的生产需求，可改变环境条件影响生物的呼吸强度。下列措施中不恰当的是（）A．储存水果、蔬菜和粮食，最好置于低氧的环境B．促进植物吸收土壤中肥料，可松土提高根部O2浓度C．种植蔬菜的温室大棚，夜间应适当降低温度D．制作酸奶时，可先适当通气再进行密封发酵【答案】D【解析】在储存蔬菜、水果和粮食时，低氧可以抑制无氧呼吸，同时又可以降低有氧呼吸的效率，减少有机物的消耗，A正确；当浅层土壤缺乏无机盐时，应松土提高根部O2浓度，促进植物的根系进行有氧呼吸，从而促进其更多地吸收土壤中的无机盐，B正确；种植蔬菜的温室大棚，夜间应适当降低温度来抑制呼吸作用，以减少有机物的消耗，C正确；制作酸奶需要的微生物是乳酸菌，乳酸菌的代谢类型为厌氧型，开始就应密封，不能先通气，D错误。故选D。5．（2021·广东·高考真题）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（）A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量【答案】D【解析】检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0．5mL溶有0．1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。故选D。6．（2021·河南·高三联考）相传杜康是中国酿造秫酒的鼻祖。据战国史书《世本》记载：“辛女仪狄始作酒醪，以变五味，杜康造秫酒。”下列有关我国传统米酒发酵的叙述，正确的是（）A．酵母歯可以直接利用大米中的淀粉进行细胞呼吸B．在无氧条件下，酒曲中的酵母菌将糖类转变为酒精C．在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄D．酒精生成过程中，合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能【答案】B【解析】酵母菌细胞呼吸利用的底物是葡萄糖，不可以直接利用大米中的淀粉，A错误；酿酒时酵母菌在无氧的条件下，分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳，B正确；在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色，C错误；无氧呼吸第一阶段释放能量，合成ATP，丙酮酸转变为酒精是无氧呼吸第二阶段，该阶段不合成ATP，D错误。故选B。7．（2021·江西·模拟预测）将小鼠的肝细胞研磨后分离出线粒体和细胞质基质加入试管中，在不同条件下，下列对应的生理过程，错误的是（）选项加入结构条件生理变化A线粒体加入葡萄糖溶液，在氧气充足等适宜的条件下培养无葡萄糖的消耗B细胞质基质加入葡萄糖溶液，在无氧且适宜的条件下培养有NADH的产生和消耗C细胞质基质加入丙酮酸溶液，在氧气充足等适宜的条件下培养有二氧化碳产生D线粒体加入丙酮酸溶液，在氧气充足等适宜的条件下培养有热能释放【答案】C【解析】线粒体没有分解葡萄糖的酶，线粒体中加入葡萄糖溶液不会进行化学反应，没有葡萄糖的消耗，A正确；无氧呼吸是在细胞质基质中进行，因此细胞质基质加入葡萄糖溶液，在无氧且适宜的条件下可以进行无氧呼吸，在无氧呼吸第一阶段产生NADH，在第二阶段消耗NADH，B正确；加入丙酮酸溶液，在氧气充足等适宜的条件下可以进行有氧呼吸的第二阶段，是在线粒体基质中进行，在细胞质基质中不会进行有氧呼吸第二阶段，不会产生二氧化碳，C错误；加入丙酮酸溶液，在氧气充足等适宜的条件下可以进行有氧呼吸的第二阶段，是在线粒体基质中进行，在此过程产生少量的ATP，同时释放热能，D正确。故选C。8．（2021·陕西安康·高三联考）下列关于细胞呼吸原理及其应用的叙述，正确的是（）A．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清B．乳酸菌在有氧和无氧条件下都能生存，但呼吸作用的产物不同C．蔬菜瓜果类的保鲜环境，温度和氧气含量越低越好D．为保证人体细胞的有氧呼吸，伤口宜选用透气性好的“创可贴”【答案】A【解析】较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时到医院注射破伤风抗毒血清，A正确；乳酸菌属于厌氧型生物，只能进行无氧呼吸，产生乳酸，B错误；蔬菜瓜果类的保鲜环境为零上低温、低氧和适宜湿度，不是温度和氧气含量越低越好，C错误；选用透气性好的“创可贴”，是为了防止伤口处厌氧菌生存和繁殖，D错误。故选A。9．（2022·全国·高三专题练习）如图表示在密闭容器中某植物种子吸水萌发过程中O2和CO2的变化示意图（底物只考虑葡萄糖），下列相关叙述正确的是（）A．曲线①表示O2吸收量，曲线②表示CO2释放量B．A点时种子开始进行有氧呼吸且B点时呼吸作用最强C．种子萌发（长出幼叶前）的整个过程中产生的ATP都来自线粒体D．在A点后若将底物葡萄糖换成脂肪，则曲线①和②不重合【答案】D【解析】分析图可知，①②表示密闭容器中O2和CO2的变化曲线，其中①的变化了大于或等于②，因此①是二氧化碳的释放量，②是氧气的吸收量，A错误；A点时种子只进行有氧呼吸，有氧呼吸开始时间比A点早，B点时消耗氧气及产生二氧化碳最多，呼吸作用最强，B错误；种子萌发过程ATP除了来自线粒体外，还来自细胞质基质，C错误；糖类和脂肪虽然都含C、H、O三种元素，但脂肪的碳、氢比例较高，以脂肪为呼吸底物，会出现CO2释放量与O2吸收量的比值小于1的现象，则曲线①和②不重合，D正确。故选D。10．（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（）A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓【答案】C【解析】常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。故选C。11．（2021·黑龙江哈尔滨·高三联考）“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是（）A．a运动强度下只有有氧呼吸，b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在B．若运动强度长时间超过c，会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中D．运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量【答案】B【解析】a运动强度有乳酸产生，所以既有有氧呼吸也有无氧呼吸，A错误；若运动强度长时间超过c，人体的自我调节能力是有限的，会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象，B正确；无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中，少部分释放，释放的部分中大部分以热能散失，其余储存在ATP中，C错误；肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸中CO2的产生量等于O2的消耗量，运动强度大于或等于b后也一样，D错误。故选B。12．（2021·湖北黄冈·模拟预测）已知新生的植物组织呼吸速率较高，可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料，而成熟的组织呼吸速率较低，有利于降低有机物的消耗。为满足人类的生产需求，可以改变环境条件影响植物组织的呼吸强度。下列调节呼吸强度的措施中不恰当的是（）A．地窖储存的水果，最好置于低氧的环境B．在种子有机物的快速积累期，应创设低温条件C．种植蔬菜的温室大棚，夜间应适当升高CO2浓度D．当浅层土壤缺乏无机盐时，应松土提高根部O2浓度【答案】B【解析】低温、低氧的条件下储藏种子和蔬菜，种子和蔬菜细胞呼吸作用弱，对有机物的消耗比较少，能够减少细胞内有机物的损耗，A正确；种子是新生的植物组织，呼吸速率较高，可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料，应创设适宜的温度，B错误；二氧化碳是呼吸作用的产物，夜间应适当升高CO2浓度可抑制呼吸作用，C正确；植物的呼吸作用吸收的是空气中的氧气，给农作物经常松土，保证土壤中有较多的氧气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于无机盐的吸收，D正确。故选B。二、非选择题13．（2021·江西·模拟预测）科学研究中常用呼吸熵RQ（释放CO2体积/消耗O2体积）来推测出生物的呼吸方式及用于呼吸作用的常用能源物质（葡萄糖或脂肪，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪）。回答下列问题：（1）玉米种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时都能产生的中间产物是___________________，写出该物质的一项功能_________________________________________________________________。（2）测得玉米种子萌发初期RQ=1，试写出此时玉米种子细胞可能进行的细胞呼吸类型的反应式：_________________________________________________________。继续实验，测得玉米种子RQ>1，说明玉米种子细胞中含有_____________________。（3）测得水淹时水稻细胞的RQ>1，则水稻根细胞呼吸作用的产物有_______________________________________________________。若测得人在运动时RQ=1，可推测出细胞呼吸的能源物质是_____________________________，此时_______（填“能”或“不能”）确定人体细胞的呼吸类型。【答案】（1）丙酮酸丙酮酸可以进一步氧化分解供能（2）酒精（3）水、二氧化碳和酒精糖类（葡萄糖）不能【解析】（1）根据生物细胞有氧呼吸和无氧呼吸的过程可知，两种生理过程都含有的中间产物是丙酮酸。丙酮酸在线粒体中可以被彻底氧化分解成二氧化碳和水，同时产生大量能量，供生命活动需要。（2）玉米种子富含糖类，细胞呼吸的底物主要是葡萄糖，呼吸熵RQ是释放CO2体积/消耗O2体积的比值，当RQ=1，说明只进行有氧呼吸，反应式为：。继续实验，测得玉米种子RQ>1，说明玉米种子细胞既进行有氧呼吸有进行无氧呼吸，玉米无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，因此此时玉米种子细胞中含有酒精。（3）测得水淹时水稻细胞的RQ>1，说明水稻根细胞既进行有氧呼吸有进行无氧呼吸，有氧呼吸产物是水和二氧化碳，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳，因此此时水稻根细胞呼吸作用的产物有水、二氧化碳和酒精。人有氧呼吸消耗氧气，释放二氧化碳，无氧呼吸不消耗氧气也不释放二氧化碳，若测得人在运动时RQ=1，说明进行了呼吸底物为糖类的有氧呼吸或者糖类的有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，此时不能确定人体细胞的呼吸类型。14．（2021·甘肃静宁·高三模拟）如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。请回答：（1）从图1可知细胞呼吸最旺盛时在B点，AB段说明随温度的升高，细胞呼吸强度增强；温度主要通过影响_______________来影响呼吸强度。图2中曲线I是______________呼吸类型，若曲线I描述的是水稻根细胞的细胞呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是___________。（2）F点以前影响呼吸强度的外界因素主要是__________________。写出曲线Ⅱ对应的反应式_________________________________________________________________________________。（3）如果细胞呼吸过程中，氧气消耗量为3mol，二氧化碳产生量为8mol，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总量的______________。【答案】（1）酶的活性无氧酒精（2）氧气浓度（3）1/6【解析】（1）温度主要是通过影响与呼吸有关酶的活性来影响呼吸强度的。根据分析可知，图2中曲线Ⅰ随着氧气浓度的提高，呼吸速率下降，说明氧气是该呼吸方式的抑制因素，因此该曲线代表的是无氧呼吸，水稻无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，因此曲线ⅠDE段水稻根细胞内积累的物质是酒精。（2）曲线Ⅱ代表的是有氧呼吸，曲线Ⅰ代表无氧呼吸，结合图示可知，F点以前影响呼吸强度的外界因素主要是氧气浓度，而F点以后有氧呼吸速率不再随氧气浓度的增加而增加，同时无氧呼吸消失，此时影响呼吸强度的外界因素主要是温度。曲线Ⅱ表示的有氧呼吸的反应式为：（3）如果细胞呼吸过程中，氧气消耗量为3mol，二氧化碳产生量为8mol，根据有氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸产生二氧化碳为3mol，则无氧呼吸产生二氧化碳为8-3=5mol，根据反应式可算得有氧呼吸消耗葡萄糖为3/6=1/2，无氧呼吸过程中消耗1分钟子的葡萄糖会产生2分子的酒精和2分子的二氧化碳，据此可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为5/2=2．5mol，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总量的1/2÷（1/2+5/2）=1/615．（2021·重庆·模拟预测）如图两个实验装置可探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物，请回答相关问题：补充说明：图中注射器的作用是便于抽取样液用于检测；过氧化氢在二氧化锰催化下会产生氧气。（1）若要证明酵母菌呼吸作用产生了CO2，B和E中的清水应换成______________________；若要证明图乙装置中产生的CO2是由酵母菌产生的，设置的对照实验的装置是（请用文字表述）__________________________________________________________