高中生物一轮复习课后达标练：细胞呼吸的影响因素及其应用

细胞呼吸的影响因素及其应用练习一、选择题1．人体肌肉组织细胞在运动过程中需消耗大量能量。下列相关叙述错误的是（）A．剧烈运动使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸B．无氧呼吸可在细胞质基质中产生丙酮酸和ATPC．消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸的多D．人体肌细胞无氧呼吸产生的CO2比有氧呼吸多2．粮食储备在古代中国是基本国策，有关仓窖的法令渊源久远。唐《仓库令》记载，租粮受纳入仓的程序和规定中，“皆令干净”为首要要求；出仓时“每出一屋一窖尽”，意思是必须出尽一窖才能打开动用下一个仓窖的粮食。下列叙述错误的是（）A．入仓时晒“干”粮食，降低了种子中自由水的含量B．入仓时粮仓和粮食“净”可减少虫害滋生C．仓库密闭是为了防止种子进行呼吸作用D．出仓时避免多次开启仓窖可减少粮食变质腐烂3．科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是（）A．在30℃条件下，60h以后呼吸速率为0的原因是呼吸底物消耗殆尽B．储藏水蜜桃的最适宜温度是2℃C．如果在开放环境中做该实验，呼吸速率曲线可能与图中的结果不同D．在三种温度条件下，三条曲线的变化趋势说明呼吸速率只与温度有关4．为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化如下图所示。下列分析错误的是（）A．t1～t2，有氧呼吸速率逐渐减小B．t3时，CO2的产生来自酵母菌的细胞质基质C．t4时，培养液中酵母菌的呼吸速率达到最大D．若培养温度上升，O2相对含量达到稳定所需时间会延长5．（2023·广东茂名二模）短道速滑运动员在比赛前常会到缺氧的高原进行训练，以期提高运动成绩。下表为某女子短道速滑运动员在高原训练前后机体某些检测数据的变化情况：项目最大摄氧量/（L/min）运动后血液中乳酸含量/（mmol/L）血清肌酸激酶/（U/L）高原训练前2.6712.3163.2高原训练后2.888.2309.2注：肌酸激酶：催化磷酸肌酸形成ATP，存在于细胞质基质和线粒体中。据表分析，下列说法正确的是（）A．高原训练过程中所需的能量主要由乳酸分解产生B．高原训练时丙酮酸不彻底氧化分解会导致[H]积累C．缺氧可能会增加细胞膜的通透性从而使血清肌酸激酶含量增加D．高原训练时运动员骨骼肌产生的CO2可由无氧呼吸产生6．慢跑是人类健康生活方式之一，此过程会涉及有机物的消耗。下列说法正确的是（）A．生物体内糖类是能源物质，脂肪只能作储能物质B．运动后肌肉酸痛是线粒体中积累了大量的乳酸所致C．机体燃烧脂肪时，细胞产生的CO2量与消耗的O2量相等D．与有氧呼吸相比，无氧呼吸过程中有机物的分解不彻底7．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（）A．可采用适宜温度的温水淋种并时常翻种的方法促进种子的萌发B．提倡慢跑等有氧运动的原因之一是防止无氧呼吸产生乳酸C．利用酵母菌和醋酸菌的无氧呼吸酿制酒精和乙酸D．用保鲜膜保存苹果，可以降低呼吸速率，起保鲜作用8．某实验小组为探究细胞中ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响，通过对体外培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率（OCR，可一定程度地反映细胞呼吸情况），设置对照组：Ad­GFP组，实验组：Ad­ROCK1（ROCK1过度表达）两组进行实验，实验结果如下图所示。下列叙述正确的是（）注：寡霉素：ATP合酶抑制剂；FCCP：作用于线粒体内膜，线粒体解偶联剂，不能产生ATP；抗霉素A：呼吸链抑制剂，完全阻止线粒体耗氧。A．加入寡霉素后，OCR降低值代表机体用于ATP合成的耗氧量B．FCCP的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放C．ROCK1过度表达只增加细胞的基础呼吸，而不增加ATP的产生量D．抗霉素A加入成肌细胞后只能进行无氧呼吸，无法产生[H]和CO29．研究人员以小鼠为实验动物，研究了耐力性运动训练过程中肌细胞内线粒体数量的变化，结果如下图所示。下列分析错误的是（）A．有氧呼吸是耐力性运动中细胞能量供应的主要方式B．开始训练的前三周，肌细胞内的线粒体数量增多C．耐力性训练过程中，肌细胞内线粒体通过无丝分裂增加数量D．实验过程中，线粒体数量的变化体现了结构与功能相适应二、非选择题10．下图为O2浓度与细胞呼吸速率(用气体交换的相对值表示)的关系图(假如AB＝BC)，请回答下列问题：(1)请写出图中各点所表示的生物学意义。Q点：不消耗O2，产生CO2→只进行。P点：消耗O2量＝产生CO2量→只进行。QP段(不包含Q、P点)：产生CO2量>消耗O2量→同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。B点：_____________________________________________________。点：产生CO2量最少→组织细胞呼吸作用最弱。(2)氧气浓度对细胞呼吸速率的影响曲线在生产上有何应用？______________________________________________________________________________________________________________。11．人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧条件下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧条件影响细胞存活的机制。回答下列问题：（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是_____________。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。（2）分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3­MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的_______________（结构）降解。②图1、图2结果表明，适度低氧可_______________________________________________________。（3）研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同O2浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3所示。综合上述信息，解释适度低氧条件下细胞可正常存活、严重低氧使细胞死亡的原因：_______________________________________________________。（4）该研究的意义是______________________________________________________。答案：1．D。剧烈运动导致肌细胞缺氧，细胞因缺氧而进行无氧呼吸产生大量乳酸，A正确；无氧呼吸的场所是细胞质基质，其第一阶段的产物是丙酮酸、[H]和ATP，B正确；有氧呼吸过程中消耗1mol的葡萄糖可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，而无氧呼吸过程中消耗1mol的葡萄糖只有61.08kJ的能量储存在ATP中，显然消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸的多，C正确；人体肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2产生，CO2是人体细胞有氧呼吸的产物，D错误。2．C。入仓时晒“干”粮食，降低了种子中自由水的含量，此时细胞代谢减弱，种子抗逆能力会增强，以便于粮食的储藏，A正确；入仓时粮仓和粮食“净”不利于害虫的生存，可减少虫害滋生，B正确；仓库密闭是为了降低种子的有氧呼吸，C错误；出仓时避免多次开启仓窖可降低种子的呼吸作用，减少粮食变质腐烂，D正确。3．C。根据呼吸速率单位可知，本实验测定的是有氧呼吸速率，是在密闭环境中进行的，在30℃条件下，60h以后呼吸速率为0的原因可能是呼吸底物消耗殆尽，也可能是密闭环境中的O2消耗殆尽，A错误；该实验中只有三个温度，在这三个温度中2℃比较适宜储藏水蜜桃，但不一定就是其最适宜的储藏温度，B错误；根据题干可知，该实验是在密闭罐中进行的，呼吸速率受O2浓度的限制，如果在开放环境中做该实验，O2浓度变化较小，所测得的呼吸速率曲线可能与题图中的结果不同，C正确；呼吸速率除与温度有关外，还与O2浓度等有关，D错误。4．C。t1～t2，培养液中O2含量下降且曲线逐渐变缓，说明O2减少速率越来越慢，酵母菌的有氧呼吸速率不断减小，A正确；t3时，O2含量几乎不变，说明此时酵母菌几乎只进行无氧呼吸，则CO2的产生来自酵母菌的细胞质基质，B正确；t4时，CO2的含量达到稳定状态，故此时培养液中酵母菌的呼吸速率不是最大，C错误；若培养温度上升，酶的活性会下降，有氧呼吸速率减小，则O2相对含量达到稳定所需时间会延长，D正确。5．C。高原训练过程中所需的能量主要由葡萄糖分解产生的ATP提供，A错误；无氧呼吸时，第一阶段产生的丙酮酸和[H]可在第二阶段反应生成乳酸，所以[H]不会积累，B错误；由题表可知，高原训练会使血清肌酸激酶含量增加，而肌酸激酶存在于细胞质基质和线粒体中，因此缺氧可能会增加细胞膜的通透性，使肌酸激酶转移到血清中，C正确；人体进行无氧呼吸时只产生乳酸，不产生CO2，D错误。6．D。脂肪除了储存能量，还起缓冲、保温的作用，A错误；乳酸是在细胞质基质中产生后释放至血液，与线粒体无关，B错误；由于脂肪中氢的比例较高，所以机体燃烧脂肪时，细胞产生的CO2量小于消耗的O2量，C错误；有氧呼吸是将有机物进行彻底氧化分解，而无氧呼吸将有机物进行不彻底的分解，生成产物乳酸或酒精，D正确。7．C。适宜温度的温水淋种并时常翻种可给予种子适宜的温度、湿度和氧气条件，促进种子的萌发，A正确；人体细胞进行无氧呼吸会产生乳酸，B正确；醋酸菌进行有氧呼吸产生乙酸，C错误；用保鲜膜保存苹果，通过降低O2浓度，使呼吸速率降低，同时减少水分散失，有利于水果的保鲜，D正确。8．A。寡霉素是ATP合酶抑制剂，OCR为细胞耗氧率，加入寡霉素后，OCR降低值代表细胞用于ATP合成的耗氧量，A正确；FCCP作用于线粒体内膜，大量耗氧，不能产生ATP，故FCCP的加入使细胞耗氧量增加，线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，不产生ATP，而细胞质基质和线粒体基质中产生的能量还可储存在ATP中，B错误；根据题意，ROCK1过度表达不仅增加细胞的基础呼吸，而且增加细胞ATP的产生量，C错误；抗霉素A是呼吸链抑制剂，完全阻止线粒体耗氧，加入成肌细胞后细胞质基质中进行的反应不受影响，能产生[H]，线粒体基质中也可能产生CO2，D错误。9．C。有氧呼吸能提供大量的能量，是耐力性运动中能量供应的主要方式，A正确；分析曲线可知，开始训练的前三周，肌细胞内的线粒体数量增多，B正确；线粒体不能进行无丝分裂，C错误；线粒体的功能是为细胞提供能量，在一定范围内，随着训练时间的延长，能量需求升高，线粒体的数量增加，这体现了结构与功能相适应，D正确。10．(1)无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等R(2)储藏粮食和水果时保持低氧状态，以降低细胞呼吸强度11．（1）线粒体内膜（2）①溶酶体②激活