高考生物高分突破第一部分专题一细胞的代谢第3讲

第3讲细胞呼吸[考试要求]1.需氧呼吸及厌氧呼吸的概念和过程(b/b)。2.需氧呼吸和厌氧呼吸的异同(/b)。3.细胞呼吸在实践中的应用(b/b)。1.(2018·浙江11月选考)温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如图。下列叙述正确的是()A.A～B段，温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程B.B～C段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快C.B点时，氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多D.C点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中解析糖酵解过程发生于细胞溶胶，A错误；超过最适温度之后，随温度升高，酶发生热变性的速率加快，B正确；氧不是与葡萄糖中的碳结合生成二氧化碳，而是在电子传递链的末端与NADH结合生成水，C错误；C点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能形式散失，D错误。答案B2.(2018·浙江4月选考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是()A.将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀B.在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境C.乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2D.拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味解析将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，目的是使酵母菌与底物充分接触，利于发生反应，A正确；在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵，B错误；CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2，乙醇具有挥发性，拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到乙醇的气味，D正确。答案B3.(2017·浙江11月选考)下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述，错误的是()A.面团“发起”是酵母菌产生CO2所致B.干燥和无氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜C.利用乳酸细菌制作酸奶过程中需密闭隔绝空气D.黑暗条件下绿豆萌发成豆芽的过程中有机物总量不断减少解析面团“发起”是酵母菌细胞呼吸产生CO2所致，A正确；蔬菜的保鲜应在一定的湿度和低氧环境下，B错误；制作酸奶利用的原理是乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸，所以需密闭隔绝空气，C正确；黑暗条件下，绿豆萌发过程需要进行细胞呼吸消耗有机物，所以有机物总量会不断减少，D正确。答案B4.(2017·浙江4月选考)下列关于真核细胞厌氧呼吸的叙述，正确的是()A.厌氧呼吸产生的能量大多数用于合成ATPB.厌氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸和CO2C.成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乳酸发酵D.人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖解析厌氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失，A错误；糖酵解无CO2生成，B错误；苹果果肉细胞缺氧时主要进行酒精发酵，C错误；人体厌氧呼吸产生的乳酸可运至肝脏再生成葡萄糖再利用，D正确。答案D5.(2016·浙江10月选考)真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的是()A.阶段A为糖酵解，该阶段的产物是丙酮酸和物质①B.阶段B为柠檬酸循环，该过程产生大量ATPC.阶段A和阶段B为阶段C提供[H]和ATPD.阶段C为电子传递链，有关酶存在于线粒体内膜解析阶段A是需氧呼吸的第一阶段，产物是丙酮酸、NADH和ATP，不生成物质①(CO2)，A错误；阶段B为需氧呼吸的第二阶段，该阶段不能大量产生ATP，B错误；阶段A和B可以为阶段C提供[H]，阶段C不需要ATP，C错误；阶段C是需氧呼吸的第三阶段，该过程发生于线粒体内膜，所以相关酶存在于线粒体内膜上，D正确。答案D1.正误判断(1)线粒体是需氧呼吸的主要场所，没有线粒体的生物不能进行需氧呼吸。(×)(2)需氧呼吸的三个阶段及厌氧呼吸的两个阶段均产生ATP。(×)(3)葡萄糖可通过主动转运进入线粒体，彻底氧化分解。(×)(4)剧烈运动时，肌肉细胞生成CO2的摩尔数大于消耗的O2摩尔数。(×)(5)柠檬酸循环相关的酶全分布在线粒体基质中。(×)(6)厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏转变为葡萄糖并释放能量。(×)(7)柠檬酸循环中氢的载体是NADPH与FADH2。(×)2.析图填表(1)探究酵母菌呼吸类型的两套装置(2)实验结果预测和结论实验结果实验结论装置1液滴装置2液滴①________②________③________④________⑤________⑥________⑦________⑧________⑨________提示①左移②不动③需氧呼吸④不动⑤右移⑥厌氧呼吸⑦左移⑧右移⑨需氧呼吸和厌氧呼吸考点1围绕需氧呼吸、厌氧呼吸的概念、过程考查归纳与概括的能力1.(2018·温州九校联盟期末)下图为人体需氧呼吸的部分过程，相关叙述正确的是()A.过程①会产生CO2B.该过程均发生在线粒体基质中C.丙酮酸直接进入柠檬酸循环代谢D.1mol葡萄糖可以发生3次柠檬酸循环解析柠檬酸循环发生在线粒体基质和嵴上；丙酮酸脱去1个CO2后形成的1个二碳化合物直接进入柠檬酸循环；1分子葡萄糖可以发生2次柠檬酸循环。答案A2.(2018·宁波3月模拟)下列关于人体骨骼肌细胞厌氧呼吸的叙述，正确的是()A.厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏转变为葡萄糖并释放能量B.厌氧呼吸产生的CO2通过呼吸道排出体外C.糖酵解产生的丙酮酸，可在乳酸脱氢酶的催化下被NADH还原D.厌氧呼吸第二阶段释放大量能量，合成大量ATP解析乳酸转变为葡萄糖消耗能量；人体骨骼肌细胞厌氧呼吸产生乳酸，不生成CO2；厌氧呼吸第二阶段不生成ATP。答案C(1)线粒体不能利用葡萄糖，葡萄糖在细胞溶胶中即已酵解为丙酮酸。(2)与柠檬酸循环有关的酶主要存在于线粒体基质，少量存在于嵴上。(3)厌氧呼吸第二阶段不生成ATP，乳酸发酵不生成CO2。(4)细胞呼吸的底物不一定是葡萄糖，也可能是脂肪、蛋白质。(5)原核细胞没有线粒体，有的亦可进行需氧呼吸，如蓝细菌；真核细胞若无线粒体，只能进行厌氧呼吸，如人体成熟的红细胞。考点2结合需氧呼吸与厌氧呼吸的异同考查科学思维能力3.(2018·台州3月质量评估)细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是()A.酵母菌能进行过程①和②或过程①和③B.所有活细胞的细胞溶胶都能进行过程①C.ATP/ADP的比值增加会降低过程①的速率D.乳酸菌进行过程①和过程④时均产生[H]解析进行过程④时不产生[H]，而是消耗[H]。答案D需氧呼吸与厌氧呼吸的异同项目比较需氧呼吸厌氧呼吸过程模型不同点条件需O2、酶和适宜的温度不需O2，需要酶和适宜的温度场所第一阶段：细胞溶胶第二阶段：线粒体基质、嵴第三阶段：线粒体内膜第一阶段：细胞溶胶第二阶段：细胞溶胶产物CO2和H2O乳酸或乙醇和CO2能量变化释放能量较多，1mol葡萄糖释放的能量可生成30molATP较少，1mol葡萄糖释放的能量可生成2molATP相同点过程第一阶段都是在细胞溶胶中发生糖酵解过程，产物都为丙酮酸和[H]实质分解有机物，释放能量意义为生命活动提供能量，为物质转化提供原料考点3影响细胞呼吸的环境因素及实践应用4.(2018·温州期末)下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，正确的是()A.剧烈运动时，人体肌细胞会因厌氧呼吸而产生酒精B.伤口较浅时，破伤风芽孢杆菌容易繁殖并产生毒素解析人体肌细胞厌氧呼吸产生乳酸；破伤风芽孢杆菌属于厌氧型生物，伤口较浅时，破伤风芽孢杆菌受抑制，不容易繁殖；酒精发酵依赖酵母菌的厌氧呼吸，应控制通气。答案C5.(2018·宁波九校联考)以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()C点CD段C.甲图的a、b、c、d四个浓度中a是最适合贮藏该植物的解析甲图a对应乙图A点，只进行厌氧呼吸；甲图b对应乙图AC段，总呼吸强度在降低；c浓度时，总呼吸释放的CO2的量最少，适合贮藏植物；甲图中氧浓度为d时只进行需氧呼吸。答案D曲线中细胞呼吸方式的判断(以葡萄糖为呼吸底物)(1)Q点：不消耗O2，产生CO2，只进行厌氧呼吸。(2)P点及P点以后：消耗O2量＝产生CO2量，只进行需氧呼吸。(3)QP段：产生CO2量＞消耗O2量，同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸。1.(2018·绍兴3月选考适应性考试)需氧呼吸包括3个阶段，下列关于柠檬酸循环的叙述，正确的是()2生成解析柠檬酸循环生成少量ATP，释放出较多的氢原子，相关的酶多数分布在线粒体基质中，少量分布在嵴上。答案C2.(2017·温州9月选考模拟)酵母菌在无氧环境中进行厌氧呼吸。下列有关叙述中，正确的是()解析1分子葡萄糖中能量多于2分子丙酮酸中能量；丙酮酸转变成乙醛不需NADH提供氢；乙醛转变成乙醇需NADH提供氢，但不消耗ATP。答案A3.(2017·绍兴9月选考诊断)下列现象与厌氧呼吸无关的是()B.在面团发酵初期，表面会有水珠渗出C.用手长时间举重物时，手臂会感觉酸软乏力解析A、D为酒精发酵，C为肌肉细胞厌氧呼吸产生乳酸所致，B为需氧呼吸。答案B4.细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH分解产生的H＋转运到膜间隙，使膜间隙的H＋浓度增加，大部分H＋通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如图所示。下列有关叙述错误的是()过程发生于柠檬酸循环阶段①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于易化扩散解析该过程发生于线粒体内膜，属于电子传递链阶段，即需氧呼吸的第三阶段。答案B5.将苹果贮藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。则下列叙述错误的是()氧浓度/%abcdeCO2产生量/(mol·min－1)O2的消耗量/(mol·min－1)0A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞溶胶中进行B.氧浓度为c时，苹果产生C2H5OH的量为0.6mol/minC.氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵D.氧浓度为b时，较适宜苹果的贮藏解析氧浓度为a时，细胞只进行厌氧呼吸，场所是细胞溶胶；氧浓度为c时，两种呼吸方式并存，厌氧呼吸产生的CO2与酒精均为0.6mol/min；氧浓度为d时，需氧呼吸与厌氧呼吸CO2产生量分别为1.2mol/min和0.4mol/min，消耗葡萄糖之比为1∶1，即有1/2葡萄糖用于酒精发酵；CO2释放量最少的氧浓度点是贮藏苹果的最佳氧浓度点。答案C(时间：30分钟)一、选择题()A.细胞有氧时 B.细胞缺氧时C.线粒体内 D.细胞溶胶中解析葡萄糖被分解为丙酮酸的过程也就是糖酵解过程，该过程发生在细胞溶胶中，且与氧气无关。答案D()A.有二氧化碳生成 B.有水的生成C.有丙酮酸的生成 D.柠檬酸循环解析酒精发酵也能产生二氧化碳；蛋白质、ATP的合成等也会产生水；厌氧呼吸的第一阶段也有丙酮酸生成；柠檬酸循环只发生在需氧呼吸过程中。答案D3.下列关于厌氧呼吸的叙述，正确的是()2的场所是细胞溶胶解析乙醇发酵的产物是乙醇、二氧化碳；厌氧呼吸的第二阶段是将丙酮酸还原；人体细胞厌氧呼吸不产生CO2，需氧呼吸产生CO2。答案D4.如图为线粒体的结构示意图，下列说法正确的是()B.①处产生ATPC.②处含少量的DNA和核糖体，能合成一部分自身需要的蛋白质D.③处只含有与电子传递链相关的酶解析葡萄糖不能进入线粒体，线粒体膜上没有葡萄糖载体；①处不能发生细胞呼吸，不能产生ATP；③是嵴，还含有与柠檬酸循环有关的酶。答案C5.下列反应既能在真核生物的细胞溶胶中进行，又能在其线粒体内进行的是()→丙酮酸 B.[H]＋O2→H2O→酒精＋CO2 D.ADP＋Pi＋能量→ATP解析葡萄糖→丙酮酸是糖酵解，场所是细胞溶胶；[H]与O2结合形成水的场所是线粒体内膜；丙酮酸→酒精＋CO2是厌氧呼吸过程，场所是细胞溶胶。答案D6.下列关于细胞呼吸相关原理在生产实践中应用的说法，正确的是()A.新鲜果蔬的保鲜存储条件应控制为零上低温、低氧和干燥B.因外伤造成皮肤破裂后需密封伤口，以防止病原体侵入体内C.农田耕作过程中应适时松土，以促进植物对矿质元素的吸收D.水稻生长过程中需保持长时期漫灌，以免水稻缺水影响代谢解析新鲜果蔬的保鲜存储条件应控制为零上低温、低氧和适中湿度，A错误；密封伤口会导致厌氧型病原体繁殖，因此需用有一定透气性的材料保护伤口，B错误；适时松土可促进根部的细胞呼吸，从而促进植物对矿质元素的吸收，C正确；水稻生长过程中保持长时期漫灌，会因根部厌氧呼吸产生酒精积累导致烂根，D错误。答案C7.如图为真核细胞需氧呼吸部分阶段示意图，相关说法正确的是()A.①过程为柠檬酸循环，在线粒体中进行B.②过程产生的ATP比③过程产生的ATP多D.图中的[H]仅来自①过程解析③过程产生的ATP多；与电子传递链有关的酶镶嵌在线粒体内膜上；[H]来自糖酵解和柠檬酸循环。答案A8.真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下图所示。下列叙述正确的是()Ⅰ是糖酵解，该过程的产物X为3－磷酸甘油酸Ⅱ是柠檬酸循环，有关的酶只存在于线粒体基质中Ⅲ是电子传递链，该过程产生大量的ATPⅠ和Ⅱ为过程Ⅲ提供[H]和ATP解析X是丙酮酸；与柠檬酸循环有关的酶多数分布在线粒体基质中，少量分布于嵴上；过程Ⅰ和Ⅱ为过程Ⅲ提供[H]，与氧结合生成水和ATP。答案C9.如图为细胞中某生理过程的部分概念简图，关于此图的解释，错误的是()＋一定来自丙酮酸解析糖酵解阶段生成的H＋来自葡萄糖。答案C10.为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞溶胶和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见表)，下面关于该实验的分析推断，正确的是()试管编号加入的物质细胞溶胶线粒体酵母菌ABCDEF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧气＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质2和H2O的试管有C、FB.会产生酒精的试管有B、EC.根据试管B、D、F的实验结果可判断出酵母菌进行厌氧呼吸的场所2和H2O解析A试管中不能进行呼吸作用，B试管中进行厌氧呼吸，C试管中进行需氧呼吸的第二、三阶段，D试管中不能进行呼吸作用，E试管中能进行需氧呼吸，F试管中能进行厌氧呼吸。答案C()2 B.在线粒体外膜上进行C.不产生ATP D.不消耗O2解析人体细胞需氧呼吸电子传递链是需氧呼吸的第三阶段，前两个阶段生成的NADH与氧气结合生成水，释放大量能量，产生大量ATP，场所为线粒体内膜。二氧化碳是在需氧呼吸的第二阶段即柠檬酸循环阶段生成的。答案A12.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是()度为b和d时，酵母菌的呼吸过程会不同C.当氧浓度为c时，2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵D.a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生NADH和ATP解析据CO2、酒精的关系推知，氧浓度为a时只进行厌氧呼吸，d时只进行需氧呼吸，c时2/3的葡萄糖用于酒精发酵。答案C2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是()2处理后的蓝莓无法进行厌氧呼吸B.第10d时，细胞中的ATP完全来自线粒体C.第20d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D.第40d未处理组蓝莓需氧呼吸比厌氧呼吸消耗的葡萄糖多解析根据曲线中第10d后二氧化碳与氧气的比值大于1，可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行厌氧呼吸；第10d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行需氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞溶胶；第20d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓厌氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓厌氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组；第40d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设需氧呼吸吸收的氧气量为a，则厌氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式，可以得出需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。答案C(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。打开夹子A，可使水检压计左右水平；关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5mLO2，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新水平时所用的时间。下列叙述错误的是()A.用注射器向广口瓶中注入5mLO2后要立刻关闭夹子B要在它安静的状态下进行C.10℃时左侧液面下降速度比25℃时慢2对实验结果的干扰解析小鼠是恒温动物，在10℃时代谢加强，散失的热量多，呼吸速率快于25℃时的呼吸速率。答案C15.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，结果如图。下列叙述正确的是()A.20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体B.50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加C.50h后，30℃的需氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低D.实验结果说明温度越高，果肉细胞需氧呼吸速率越大解析果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体；50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，需氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行厌氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，需氧呼吸速率会降低。答案B16.如图表示植物非绿色器官呼吸时，O2的吸收量和CO2产生量的相互关系，下列叙述错误的是()A点比较适合长期贮存该器官B点仍能产生少量的酒精CD＝CA时，A点氧浓度时厌氧呼吸强度是需氧呼吸强度的3倍解析在氧气浓度较高时，植物进行需氧呼吸，若呼吸底物只有糖类时，O2吸收量和CO2产生量的体积比相同，但图示在氧气浓度较高时，O2吸收量大于CO2产生量，说明该器官呼吸底物中有油脂，所以O2吸收量偏大，D正确。同理，在B点时，虽然O2吸收量和CO2产生量相等，但是考虑到呼吸底物中有油脂，说明此时仍有厌氧呼吸进行，仍能产生少量的酒精，B正确；在A点呼吸产生的C