2024-2025学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用第3节第2课时无氧呼吸细胞呼吸原理的应用课时分层作业含解析新人教版必修1

PAGE7-第2课时无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用(建议用时：40分钟)题组一无氧呼吸1．人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述，最精确的是()选项呼吸类型[H]的来源[H]的用途A有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成酒精B[依据有氧呼吸的详细过程可知，人体细胞有氧呼吸中[H]来源于葡萄糖和水，用于生成水，A错误，B正确；依据无氧呼吸的详细过程可知，人体细胞无氧呼吸中[H]只来自葡萄糖，用于生成乳酸，C、D错误。]2．下图是细胞代谢过程中某些物质的改变过程示意图，下列叙述正确的是()A．在乳酸菌细胞中，能进行过程①②④B．过程①④都须要O2的参加才能正常进行C．真核细胞中催化过程①②③的酶均位于细胞质基质中D．植物细胞中均不会发生②C[乳酸菌属于厌氧微生物，只能进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物是乳酸，故在乳酸菌细胞中，能进行过程①②，A错误；图中①过程为无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段，不须要氧气的参加，B错误；图中①为无氧呼吸与有氧呼吸第一阶段，②③分别为两种无氧呼吸的其次阶段，场所都是细胞质基质，故真核细胞中催化过程①②③的酶均位于细胞质基质中，C正确；绝大多数植物细胞无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳，但少数植物细胞(马铃薯块茎、甜菜块根等)无氧呼吸产物是乳酸，D错误。]3．现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培育液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示(两种呼吸作用速率相等)。在氧浓度为a时，下列说法正确的是()A．酵母菌只进行发酵B．eq\f(2,3)的葡萄糖用于发酵C．eq\f(1,3)的葡萄糖用于发酵D．酵母菌停止发酵B[由图可知，氧气浓度为a时，酵母菌无氧呼吸产生6mol酒精，依据反应式可得，需消耗3mol葡萄糖，同时产生6molCO2。因产生CO2总量为15mol，所以有氧呼吸产生CO2为15－6＝9mol，可以推断有氧呼吸消耗葡萄糖为1.5mol，用于酒精发酵的葡萄糖为eq\f(3,3＋1.5)＝eq\f(2,3)。]4．葡萄糖是生物体重要的能源物质，生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，请据图回答下列问题：(1)图中X是________，Y是________，生物细胞中产生Y的场所可能是________、________。①②③过程中，产生[H]最多的是________(填代号)。(2)反应①②③④⑤中，可在人体细胞中进行的过程是________(填代号)；粮食贮存过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为________。(3)酵母菌发酵时，先通入空气，一段时间以后再密闭。当从有氧变为无氧条件时，酵母菌的繁殖速率________(填“加快”或“减慢”)。若检测酵母菌呼吸的产物是否有酒精，可用酸性________________进行检测。[解析](1)由题图可知，有氧呼吸其次阶段是丙酮酸和水在酶的作用下生成Y(CO2)和[H]及少量能量的过程；第三阶段是利用前两个阶段产生的[H]与X(O2)在酶的作用下生成水及大量能量的过程。有氧呼吸生成二氧化碳的场所是线粒体，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质。①②③过程中，产生[H]最多的是②。(2)反应①②③④⑤中，可在人体细胞中进行的过程是有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，即①②③④；粮食贮存过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为细胞呼吸产生水。(3)当从有氧变为无氧条件时，酵母菌的繁殖速率减慢。若检测酵母菌呼吸的产物是否有酒精，可用酸性重铬酸钾溶液进行检测。[答案](1)O2CO2细胞质基质线粒体②(2)①②③④细胞呼吸产生水(3)减慢重铬酸钾溶液题组二细胞呼吸原理的应用5．下图表示苹果果实在一段时间内，随着环境中O2浓度的提高，其汲取O2量和释放CO2量的曲线。下列表述正确的是()A．当O2浓度为b时，果实的无氧呼吸水平最低B．当O2浓度为b时，无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2相等C．当O2浓度为a时，不利于果实储存D．保存干种子的条件是无氧、零下低温、干燥A[当O2浓度为b时，O2汲取量与CO2释放量相等，细胞只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，所以无氧呼吸水平最低的点是b点，A项正确；当O2浓度为b时，CO2均是有氧呼吸释放的，无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量不相等，B项错误；当O2浓度为a时，CO2的总释放量最低，表示总细胞呼吸强度最弱，有利于果实储存，C项错误；保存干种子的条件是低氧、零上低温、干燥，D项错误。]6．(多选)关于细胞呼吸的叙述，错误的是()A．水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B．荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间C．登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量D．高等生物保留无氧呼吸，有利于对不良环境的适应ABC[水稻根部主要进行有氧呼吸，而无氧呼吸会产生酒精，对根细胞产生毒害作用，所以不能长期适应缺氧环境，A选项错误；荔枝等水果蔬菜的保存要求零上低温、低氧、湿度相宜，B选项错误；登山时人体主要是从有氧呼吸分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能量，C选项错误；高等生物保留无氧呼吸的实力，有利于适应低氧等不良环境，D选项正确。]7．下列有关细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是()A．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性B．稻田定期排水，可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害C．破伤风芽孢杆菌在氧气足够环境下易大量繁殖D．人体骨骼肌细胞处于猛烈运动状态下进行细胞呼吸时，葡萄糖分解过程中消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量D[有氧呼吸的产物水是由[H]和O2结合而成的，且18O不具有放射性，故不能在水中检测到放射性，A错误。水稻无氧呼吸产生酒精，B错误。破伤风芽孢杆菌是厌氧菌，在O2不足环境下易大量繁殖，C错误。人体骨骼肌细胞处于猛烈运动状态下进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸不产生CO2，所以葡萄糖分解过程中消耗的O2量等于产生的CO2量，D正确。]8．在自然界中，洪水、浇灌不匀称等因素易使植株根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对“低氧胁迫”的耐受实力不同。探讨人员采纳无土栽培的方法，探讨了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮酸和酒精的含量，结果如下表所示。请回答下列问题：试验处理正常通气品种A正常通气品种B低氧品种A低氧品种B丙酮酸(μmol·g－1)0.180.190.210.34酒精(μmol·L－1)2.452.496.004.00(1)黄瓜根系细胞产生丙酮酸的场所是________，丙酮酸转变为酒精的过程________(填“能”或“不能”)生成ATP。(2)该试验的自变量是________。由表中信息可知，正常通气状况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为______________________。(3)试验结果表明，品种A耐低氧实力比品种B________(填“强”或“弱”)。[解析](1)黄瓜根系细胞产生丙酮酸的过程属于细胞呼吸的第一阶段，其场所是细胞质基质。在供氧不足时，细胞进行无氧呼吸，其中丙酮酸转变为酒精的过程属于无氧呼吸的其次阶段，此阶段不释放能量，所以不能生成ATP。(2)由表中信息可知，该试验的自变量是黄瓜品种和通气状况。正常通气状况下，黄瓜根系细胞也产生少量的酒精，说明此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行；在“低氧胁迫”下，黄瓜有氧呼吸受阻，无氧呼吸增加，产生的酒精增多。(3)试验结果表明，在低氧条件下，品种A产生的丙酮酸比品种B产生的少，而品种A产生的酒精比品种B产生的酒精多，所以品种A耐低氧实力比品种B强。[答案](1)细胞质基质不能(2)黄瓜品种和通气状况有氧呼吸和无氧呼吸(3)强9．现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和二氧化碳的量如图所示。则在氧气浓度为a时，下列叙述错误的是()A．酵母菌既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸B．用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是3/5C．酵母菌有氧呼吸消耗9mol氧气D．有氧呼吸与无氧呼吸合成ATP的比例是19∶2B[氧气浓度为a时，酵母菌产生的二氧化碳多于酒精，说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；氧气浓度为a时，酵母菌产生的酒精量为6mol，说明酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳量也为6mol，须要消耗葡萄糖的量为3mol，而此时产生的二氧化碳的总量为15mol，说明有氧呼吸产生的二氧化碳量为15－6＝9mol，则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1.5mol，因此用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是3/(3＋1.5)＝2/3，B错误；依据B选项可知，氧气浓度为a时，酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的量为9mol，由此可推知酵母菌有氧呼吸消耗氧气的量为9mol，C正确；有氧呼吸与无氧呼吸合成ATP的比例是(1.5×38)∶(3×2)＝19∶2，D正确。]10．如图为探究萌发的种子细胞呼吸方式的两个装置图，下列说法错误的是()A．甲装置中萌发种子只进行有氧呼吸时，有色液滴左移B．甲装置中萌发种子只进行无氧呼吸时，有色液滴右移C．甲、乙装置中萌发的种子必需消毒，试验均需设置比照组D．乙装置可用于探究萌发的种子进行细胞呼吸是否产生二氧化碳B[若甲装置中萌发种子只进行有氧呼吸，则氧气消耗的同时产生等体积的二氧化碳，但二氧化碳被NaOH溶液汲取，故装置瓶内气体体积减小，有色液滴左移，A正确。若甲装置中萌发种子只进行无氧呼吸，则没有氧气消耗，但产生的二氧化碳被NaOH溶液汲取，故装置瓶内气体体积不变，有色液滴不移动，B错误。为解除微生物呼吸作用的影响，萌发种子必需进行消毒处理；为解除无关变量如外界温度、气压等对试验的影响，题述试验均须要设置比照组，C正确。乙装置中，萌发种子的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，澄清石灰水遇二氧化碳后变混浊，D正确。]11．(2024·全国卷Ⅱ)马铃薯块茎贮存不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD．马铃薯块茎贮存库中氧气浓度的上升会增加酸味的产生B[在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，其次阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B选项正确。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A选项错误；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量，C选项错误；一般来说，氧气浓度的上升会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎贮存库中氧气浓度的上升不会增加酸味的产生，D选项错误。]12．为探讨影响线粒体耗氧速率的因素，按图示依次依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的改变，结果如图(注：图中呼吸底物是指在细胞呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析错误的是()A．过程①有水的生成B．加入的呼吸底物是葡萄糖C．过程④比③耗氧速率低的主要缘由是ADP不足D．过程②比⑤耗氧速率低的主要缘由是呼吸底物不足B[线粒体是有氧呼吸其次和第三阶段的场所，其中第三阶段有水的生成，因此过程①有水的生成，A项正确。线粒体不能干脆利用葡萄糖，只能将丙酮酸进一步氧化分解，因此加入的呼吸底物应当是丙酮酸，B项错误。过程④氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，过程⑤氧气浓度的下降速率加快，说明④比③耗氧速率低的主要缘由是ADP不足，C项正确。分析题图可知，过程②加入ADP后，氧气浓度下降较慢，加入底物后氧气浓度下降速度加快，由于氧气的作用是与[H]结合形成水，因此限制过程②氧气浓度降低的因素可能是[H]；加入ADP后，过程⑤氧气浓度降低的速度加快，说明该过程限制氧气与[H]结合的因素是ADP的量，因此②比⑤耗氧速率低的主要缘由是底物([H])不足，D项正确。]13．(2024·山东烟台招远一中高一上月考)图甲表示酵母菌生活过程中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图乙的试验装置用来探究酵母菌细胞呼吸的方式(簇新的食用酵母菌与5%的葡萄糖溶液制成的酵母菌培育液，简称酵母液)。请分析回答下列问题：甲乙(1)图甲中，产生物质B的过程②和④的酶分别存在于酵母菌的________、________；物质A、C依次是________、________。(2)产物为E＋B的总反应式为_______________________。(3)假如用装置一测定绿色植物的细胞呼吸状况，则应当实行的必要措施是________。(4)若试验后，装置一的红色液滴左移，装置二的红色液滴不动，则酵母菌进行的细胞呼吸方式是________；若试验后，装置一的红色液滴左移，装置二的红色液滴右移，则酵母菌进行的细胞呼吸方式是____________________。[解析]依据题意和图示分析可知：图甲中①表示细胞呼吸的第一阶段；②表示无氧呼吸的其次阶段；③表示有氧呼吸的第三阶段；④表示有氧呼吸的其次阶段；A为丙酮酸，B为二氧化碳，C为[H]，D为氧气，E为酒精。图乙中，装置一中氢氧化钠溶液可以汲取呼吸作用产生的二氧化碳，因此红色液滴会左移；装置二中清水不能汲取二氧化碳，因此若只进行有氧呼吸，红色液滴不移动，若进行无氧呼吸，红色液滴会右移。(1)依据以上分析已知，图甲中②表示无氧呼吸的其次阶段，发生在细胞质基质中，因此催化该过程的酶也存在于细胞质基质中；④表示有氧呼吸的其次阶段，发生在线粒体基质中，因此催化该过程的酶也存在于线粒体基质中；A表示丙酮酸，C表示[H]。(2)图甲中②表示无氧呼吸的其次阶段，产生的E、B分别是酒精和二氧化碳，该无氧呼吸的总反应式为C6H12O6eq\o(→,\s\up9(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。(3)若要用装置一测定绿色植物的呼吸作用状况，应当进行遮光处理，以防止光合作用对试验结果的干扰。(4)若装置一中的红色液滴左移，说明有氧气的消耗，装置二中的红色液滴不动，说明呼吸作用释