高中生物人教必修一习题第五章第三节ATP的主要来源细胞呼吸探究导学课后提升训练5.3.2

课后提升训练十八 细胞呼吸的原理及应用(45分钟100分)一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)1.(2017·泰安高一检测)将葡萄糖放入酵母菌细胞的下列三种溶液中,能产生CO2的溶液可能是()①细胞破碎液 ②细胞质基质 ③线粒体基质A.①② B.②③ C.①③ D.①②③【解析】选A。细胞破碎液中含有细胞质基质、线粒体,能进行有氧呼吸,产生CO2,①正确。在细胞质基质中可以进行无氧呼吸,产生CO2,②正确。线粒体基质中不能分解葡萄糖,③错误。2.下图表示细胞内物质转化的部分过程,以下有关叙述不正确的是()A.图中的[H]主要在线粒体内产生B.图中①物质是O2C.用18O标记葡萄糖,产物水中检测不到18OD.图示过程会释放热能【解题指南】解答本题的关键是:(1)根据有氧呼吸的三个阶段,判断出图中A、①、②所代表的物质。(2)根据有氧呼吸第二阶段分析葡萄糖中18O的去向。【解析】选B。有氧呼吸的第二阶段产生大量[H],在线粒体内进行。图中物质A是丙酮酸,有氧呼吸第二阶段丙酮酸的分解有[①]水的参与;葡萄糖中的O会转移到CO2中,水中的O来自空气中的[②]O2。有氧呼吸过程会产生大量热能。3.(2017·济南高一检测)下图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图。下列说法正确的是()A.催化1→CO2的酶存在于线粒体内膜上B.产生的6大部分用于合成ATPC.4来自叶绿体和大气D.CO2全部释放到大气中【解析】选C。由图中葡萄糖到CO2可以推知,1为丙酮酸,2为第二阶段需要的水,3为有氧呼吸第一阶段和第二阶段都能产生的[H],4为有氧呼吸第三阶段需要的氧气,5为有氧呼吸第三阶段产生的水,而6为三个阶段都能产生的能量;催化1→CO2的酶分布在线粒体基质中;6中的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中;4中的O2来自叶绿体和大气;产生的CO2可以用于光合作用或释放到大气中。【补偿训练】如图表示细胞呼吸作用的过程,其中①～③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是()A.①和③都具有双层生物膜B.①和②所含酶的种类相同C.②和③都能产生大量ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]【解析】选D。分析题图可知,①是细胞质基质,是液态部分,没有膜结构,③是线粒体内膜,具有一层生物膜,A错误;①是细胞质基质,进行有氧呼吸的第一阶段,②是线粒体基质,进行有氧呼吸的第二阶段,反应不同,酶的种类不同,B错误;产生大量ATP的是③线粒体内膜上,C错误;甲、乙分别代表丙酮酸、[H],D正确。4.下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别,表中叙述错误的一项是()选项项目有氧呼吸无氧呼吸A呼吸场所细胞质基质、线粒体细胞质基质B是否需要氧需要不需要C分解产物二氧化碳、水二氧化碳和酒精或二氧化碳和乳酸D释放能量较多较少【解析】选C。植物无氧呼吸的产物通常是酒精和二氧化碳,但在人体内无氧呼吸的产物只有乳酸。5.下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是()A.葡萄糖→丙酮酸 B.丙酮酸→酒精+CO2C.ADP+Pi+能量→ATP D.[H]+O2→H2O【解析】选C。A项是葡萄糖的分解,只发生在细胞质基质中;B项是无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中;C项是ATP的合成,在细胞质基质和线粒体中均存在;D项是有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体中。6.下列有关有氧呼吸和无氧呼吸过程的描述,错误的是()A.与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质和线粒体中B.细胞呼吸产生的能量均以热能释放C.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸D.无氧呼吸仅第一阶段有ATP的生成【解析】选B。有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体,所以有关的酶存在于细胞质基质和线粒体中,A正确;细胞呼吸产生的能量少部分转化到ATP中,大部分以热能的形式散失,B错误;有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或乳酸,C正确;无氧呼吸仅第一阶段有ATP的生成,第二阶段转化成酒精和二氧化碳或乳酸的过程中没有能量释放,D正确。7.(2017·苏州高一检测)下列关于细胞呼吸的叙述正确的是()A.马铃薯叶肉细胞内只有线粒体可产生CO2B.有氧呼吸和无氧呼吸均不能将葡萄糖中的化学能全部转化到ATP中C.有氧呼吸所需的酶主要分布在线粒体的外膜、内膜和基质中D.酵母菌和乳酸菌均能进行有氧呼吸和无氧呼吸【解析】选B。马铃薯叶肉细胞中可以进行呼吸作用产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质,所以A错误;葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失掉,一小部分储存在ATP中,所以B正确;有氧呼吸所需的酶主要分布在细胞质基质中、线粒体基质中和线粒体内膜上,所以C错误;酵母菌是兼性厌氧型,而乳酸菌是典型的厌氧微生物,所以D错误。8.(2017·唐山高一检测)提倡有氧运动的原因之一是避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。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.ab段只进行有氧呼吸,bc段为有氧呼吸和无氧呼吸共存,cd段只进行无氧呼吸B.运动强度大于c后,肌细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量C.无氧呼吸只产生少量ATP,是因为有机物中的能量大部分以热能散失D.在缺氧条件下,细胞可利用无氧呼吸快速分解有机物产生ATP【解析】选D。cd段氧气的消耗速率维持较高水平的相对稳定状态,同时血液中乳酸含量不断升高,肌细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,A错误;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,二氧化碳只能来自有氧呼吸,因此肌细胞CO2的产生量等于O2的消耗量,B错误;无氧呼吸过程是有机物不彻底氧化分解过程,大部分能量储存在酒精或者乳酸中,所以只产生少量ATP,C错误;在缺氧条件下,细胞可利用无氧呼吸快速分解有机物产生少量ATP,保证生命活动的需要,D正确。【补偿训练】如图所示研究人员将水稻的根浸入水中,持续检测CO2产生速率和水中酒精含量的变化曲线。据图分析,下列说法不正确的是()A.OA段根尖细胞产生CO2的场所为线粒体B.A时刻根尖细胞开始进行无氧呼吸C.OB段下降原因和CD段下降原因相同D.CD段根细胞可能逐渐失去活性【解析】选C。OB段下降的原因是水中氧气浓度降低,水稻根细胞有氧呼吸逐渐减弱;CD段下降的原因是根细胞无氧呼吸产生酒精,有一定的毒害作用,CO2产生速率降低,直至为0,最后细胞死亡。9.(2017·福州高一检测)果农将广柑贮藏于密闭的土窑中,贮藏时间可以达到4～5个月之久;哈尔滨等地利用大窑套小窑的方法,可使黄瓜贮存期达到3个月,这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于“自体保藏法”说法不正确的是()A.自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法,但其易受外界环境的影响B.自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的呼吸作用C.在密闭环境中,二氧化碳浓度越高,贮藏效果越好D.在自体保藏法中如能控温在1～5℃,【解析】选C。自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法,但其易受外界环境的影响,A正确。二氧化碳可抑制呼吸作用,B正确。二氧化碳浓度较高,可能导致进行强烈的无氧呼吸,不利于贮藏,C错误。低温会影响酶的活性,抑制呼吸作用,D正确。【补偿训练】若白天光照充足,下列哪种条件对作物增产有利()A.昼夜恒温25B.白天温度25℃,夜间温度C.昼夜恒温15D.白天温度30℃,夜间温度【解析】选B。作物增产主要是指有机物积累得多,25℃对光合作用来说属于适宜温度,因此在此条件下白天合成有机物较多,但是此温度下细胞呼吸消耗有机物也较多,A错误;夜晚适当降低温度可以降低作物对有机物的消耗,达到增产的目的,B正确;昼夜恒温1510.将刚采摘的新鲜蓝莓分成两等份。一份用高浓度的CO2处理48h后,储藏在温度为1℃的冷库内。另一份则始终在1℃的冷库内储藏。从采摘后算起每10天取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到下图所示曲线。下列结论不正确的是(A.第20天对照组蓝莓产生的酒精量高于CO2处理组B.第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多C.比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸D.储藏蓝莓前用CO2短时处理,能抑制其在储藏时的无氧呼吸【解析】选B。第20天对照组二氧化碳释放量与氧气吸收量的比值大于1,此时对照组同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而CO2处理组二氧化碳释放量等于氧气吸收量,只进行有氧呼吸,没有酒精生成,A、C正确;由题图可推知用CO2短时处理,能抑制其在储藏时的无氧呼吸,D正确;第40天,对照组二氧化碳释放量是氧气吸收量的2倍,说明有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳量相同,所以无氧呼吸消耗的葡萄糖多,B错误。二、非选择题(共2小题,共50分)11.(20分)(2017·南昌高一检测)细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸,两者进行的场所、过程等均存在差异。如图表示细胞部分结构和功能,据图回答:(1)图中A是________,H2O的利用发生在有氧呼吸的第________阶段,H2O的产生部位是________。(2)在有氧呼吸的过程中,释放的CO2是在第________阶段产生的,H2O是通过第________阶段形成的;产生ATP最多的是第________阶段。(3)有氧呼吸中氧的作用是________。(4)该细胞产生CO2的场所是______________,如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是________。(5)线粒体膜的基本支架是________。【解析】(1)分析题图可知,A是丙酮酸,H2O的利用发生在有氧呼吸第二阶段;H2O作为细胞呼吸的产物产生于线粒体内膜上。(2)有氧呼吸过程中,CO2产生于有氧呼吸的第二阶段;产物水的形成发生在有氧呼吸的第三阶段,是由[H]与氧气结合形成的;有氧呼吸第三阶段释放的能量最多,产生的ATP数量最多。(3)有氧呼吸中氧的作用是与[H]反应生成水。(4)分析题图可知,该细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2,CO2产生于细胞质基质中,有氧呼吸过程的产物也有CO2,产生于线粒体基质中;1mol葡萄糖有氧呼吸产生6molCO2,无氧呼吸产生2molCO2,因此如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是1∶3。(5)线粒体膜的基本支架是磷脂双分子层。答案:(1)丙酮酸二线粒体内膜(2)二三三(3)与[H]反应生成水(4)细胞质基质、线粒体基质1∶3(5)磷脂双分子层【实验·探究】12.(30分)(2017·济南高一检测)如图表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据图回答下列问题:(1)外界O2浓度在10%以下时,该器官的呼吸作用方式是__________________。(2)该器官CO2的释放量与O2的吸收量两条曲线在P点相交后重合为一条线,此时该器官的呼吸作用方式是__________,进行此种呼吸方式所用的底物是__________________。(3)当外界O2浓度为4%～5%时,该器官CO2释放量的相对值为0.6,而O2吸收量的相对值为0.4。此时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的________倍。(4)下表为不同O2浓度下,植物细胞呼吸过程中相关气体的交换值,根据表格中的数据回答相关的问题:O2浓度(%)013579111315气体交换值O2吸收量00.100.250.350.500.650.800.961.00CO2释放量1.000.900.750.650.700.750.800.951.00A:CO2的释放量与O2的吸收量的比值等于1时,植物的呼吸方式是______________________________________________________________________________。B:CO2释放量为1.00时,写出植物细胞呼吸的化学反应式:

_____________________________________________________________________________________。(5)由表中数据可知,储藏水果、蔬菜时应当将O2浓度控制为__________时效果较好。另外,温度控制应为________(填“低温”或“高温”)。储藏过程中,湿度会增大,原因是____________________________________________________。【解析】(1)分析题图曲线可知,外界O2浓度在10%以下时,CO2的释放量大于O2的吸收量,该器官既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸。(2)CO2的释放量与O2的吸收量两条曲线在P点相交后重合为一条线,说明细胞呼吸产生的CO2量与O2的吸收量相等,此时细胞只进行有氧呼吸,且以葡萄糖为呼吸底物。(3)设当外界O2浓度为4%～5%时,无氧呼吸消耗的葡萄糖为X,则无氧呼吸产生的CO2为2X,有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y,则有氧呼吸吸收的O2和产生的CO2均为6Y,由题意可得关系式:(2X+6Y)∶6Y=0.6∶0.4,解得X∶Y=1.5。(4)A:由于有氧呼吸过程中,O2的吸收量∶CO2的释放量=6∶6,因此CO2的释放量与O2的吸收量的比值等于1时,植物只进行有