细胞呼吸的方式及过程

(时间：45分钟　满分：100分) 考 点 题 号 细胞呼吸的方式及过程 1、2、4、6、9 影响呼吸作用的因素及应用 5、7、12 探究细胞呼吸的方式 3、8、10、14、15 综合题及计算题 11、13 一、选择题(每小题5分，共60分)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．图中表示的是某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关下列叙述不正确的有几项(　　)。 ①图中①②两物质依次是H2O和O2　②图中(二)、(三)两阶段产生[H]的场所都是线粒体　③图中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖　④该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行 A．一项 B．二项 C．三项 D．四项 解析　图中(一)、(二)、(三)分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段，前两个阶段产生[H]，第三个阶段消耗[H]；丙酮酸在水的参与下彻底分解成CO2和[H]，所以有氧呼吸第三阶段消耗的[H]最终来源于葡萄糖和水；有无光照，不影响呼吸作用。 答案　C 2．如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次存在于(　　)。 A．线粒体、线粒体和细胞质基质 B．细胞质基质、线粒体和细胞质基质 C．线粒体、细胞质基质和线粒体 D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体 解析　有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸，是在细胞质基质中进行的；第二、三阶段在线粒体中将丙酮酸分解为CO2和H2O。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，第二阶段在细胞质基质中将丙酮酸分解为乳酸或酒精和CO2，故B项正确。 答案　B 3．(原创题)某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如右实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20 ℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20 ℃的恒温水浴中，记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。下列说法错误的是(　　)。 A．还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照 B．若30 min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸 C．若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降 D．该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度” 解析　若酵母菌进行了无氧呼吸，则气球内气体含量增加，气球会膨胀，液面应该上升，C错误。 答案　C 4．提取鼠肝细胞的线粒体为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是 (　　)。 A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段 B．线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖 C．葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸 D．水是在细胞质基质中生成的 解析　有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段[H]与氧气结合，才有水的生成，该过程在线粒体内膜上进行。 答案　D 5．(原创题)白天时间较长、温度较高而夜晚时间较短、气温较低的新疆等地，所产哈密瓜特别甜，主要原因不包括(　　)。 A．阳光充足，光照强烈，光合作用的强度大、时间长，产生的糖类多 B．夜间温度比较低，呼吸作用相对比较弱，消耗的糖类物质较少[来源:Z+xx+k.Com] C．新疆等地的哈密瓜都发生了“变甜”的基因突变[来源:Zxxk.Com] D．细胞内积累的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖等 解析　根据题干信息可知，新疆等地所产哈密瓜特别甜的主要原因包括：白天光合作用强，制造的有机物多；晚上呼吸作用弱，消耗的有机物少，导致积累的糖类物质多；积累的糖类物质在有关酶的作用下转变成果糖和葡萄糖等。 答案　C 6．(原创题)参加2010年广州亚运会的运动员处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞，分解葡萄糖过程中产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值分别(　　)。 A．相等、小于1.0 B．相等、大于1.0 C．相等、相等 D．小于1.0、小于1.0 解析　平静状态时肌肉进行有氧呼吸，剧烈运动时，部分细胞进行无氧呼吸，但人的无氧呼吸没有CO2的产生。 答案　C 7．研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断合理的是(　　)。 A．冷害初期呼吸作用增强，不利于抵御寒冷 B．低温持续使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉 C．低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境 D．低温使根细胞呼吸减弱，使根细胞吸收矿质元素能力下降 解析　冬小麦对秋冬的低温有一定的适应性，当在秋冬受低温袭击时，呼吸速率增加以适应寒冷的环境。持续的低温会抑制小麦细胞中酶的活性，使小麦细胞新陈代谢下降，导致细胞中的自由水减少，结合水增多；根细胞呼吸减弱，产生的能量减少使根细胞吸收矿质元素能力下降。 答案　D 8．(2012·太原调研)下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下列叙述错误的是(　　)。 A．假设装置1中的液滴左移，装置2中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸 B．假设装置1中的液滴不移动，装置2中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 C．假设装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 D．假设装置1、2中的液滴均不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸 解析　若装置1、2中的液滴均不移动，则酵母菌既不进行有氧呼吸又不进行无氧呼吸，可能已死亡。 答案　D 归纳提升　设置对照的四种 (1)空白对照：指不做任何实验处理的对象组。如在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中，除不同浓度的生长素类似物处理组外，还增加一蒸馏水处理组，蒸馏水处理组即为典型的空白对照。通过对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加说服力。 (2)自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验，则是典型的自身对照。自身对照关键是要看清楚实验处理前后同一对象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。 (3)条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如“探究甲状腺激素对幼小动物生长发育的影响”实验，采用等组实验。甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)，乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组)，丙组：不饲喂药剂(空白对照组)。该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 (4)相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对照。如在“探究温度对酶活性的影响”的实验中，不同的温度处理使实验组之间相互对照，较好地平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果具有说服力。“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，不同浓度的生长素类似物处理组之间也是相互对照。 9．某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是(　　)。 A．①②③④、人体内无③过程 B．①②③④、人体内无②过程 C．①③④、人体内无③过程 D．①③④、人体内无②过程 解析　题图中产生ATP的过程是有氧呼吸和无氧呼吸，而人体无氧呼吸不能产生酒精。 答案　B 10．(2012·温州五校联考Ⅱ)下表是植物不同器官的呼吸速率[单位鲜重在单位时间的耗氧量/(μL·g－1·h－1)]： 植物器官 呼吸速率 (O2) 植物器官 呼吸速率 (O2) 胡萝 卜 根[来源:学.科.网Z.X.X.K] 25 大麦 种子(浸 泡15 h)[来源:Z+xx+k.Com] 胚 715[来源:Zxxk.Com] 胚乳 76 叶 440 叶 266 苹果 果肉 30 根 960～1 480 果皮 95 据表分析下列说法错误的是(　　)。 A．同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异 B．种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛 C．测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子的含水量 D．不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关而与功能无关 解析　根据表中信息可知，胡萝卜和大麦的根和叶的呼吸速率不同，不同植物的同类器官的呼吸速率不同，与其结构和功能都有关。 答案　D 11．恒温条件下，测得某密闭容器中苹果细胞呼吸强度(用CO2的释放量来表示)随氧气浓度的变化情况如下图，下列有关说法错误的是(　　)。 A．该温度下，苹果只进行无氧呼吸时释放的CO2比只进行有氧呼吸时多 B．氧气浓度为6%时，苹果只进行有氧呼吸 C．氧气浓度大于18%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素 D．随着氧气浓度的增加，CO2的释放量先减少，后增加，最后趋于稳定 解析　解题关键一是正确地识别图解，二是对有氧呼吸与无氧呼吸的区别分析透彻。氧气浓度为6%时，释放二氧化碳最少，此时有氧呼吸和无氧呼吸都受到抑制，即仍存在无氧呼吸。 答案　B 12．(原创题)下列关于呼吸作用原理的应用正确的是(　　)。 A．提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的酒精对细胞造成伤害 B．对于多数植物来说，土壤板结应及时进行松土透气，促进根系有氧呼吸，防止植物发酵 C．利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以产生各种酒 D．包扎伤口时，需要选用松软的创可贴，否则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖 解析　人和高等动物剧烈运动时进行无氧呼吸，产生大量的乳酸。微生物的无氧呼吸叫发酵，植物细胞的无氧呼吸不叫发酵。破伤风杆菌容易在受伤皮肤的深处大量繁殖。 答案　C 二、非选择题(共40分) 13．(10分)下面分别是一位运动员在一段时间内的血浆中所含乳酸浓度(表1)和三位运动员所需的大约氧气量(表2)。 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 血浆中乳酸浓度/(mg·dL－1) 5 5 5 40 70 100 80 60 40 35 25 23 20 表1 赛事/m 赛事中吸收的氧气量/L 赛事后需要的氧气量/L 100 37 0.5 10 1 500 25 18 36 10 000 21.5 132 150 表2 (1)从表1来看，进行运动的时间段为________，在运动过程中，肌肉会产生大量的乳酸，但血浆的pH不会发生明显变化，其原因是___________________________________________________________________。 进行剧烈运动时，抗利尿激素分泌___________________________________________________________________。 (2)氧债是指赛事后需要吸入的额外氧气量，以补偿赛事中所缺乏的氧气。从表2来看，人体能累积的最大氧债是________升。 (3)现代健身理论提倡进行有氧运动，请举出一个具体的例子，并说明此类型运动的主要生理特点___________________________________________________。 答案　(1)10～25 min　血液中含缓冲物质，使pH维持相对稳定　增加　(2)18　(3)慢跑，人体吸入的O2与生理活动所需的O2量基本相等，肌肉细胞不会产生乳酸 方法技巧　处理表格信息题应注意的问题： (1)弄清表格设置的目的。行和列有哪些项目(包括单位、说明)。行和列各有什么规律，这包括：看清题干的文字说明；看清表的第一列和第一行；看清表下的有关说明等。 (2)理解表格的行和列含义。筛选信息，这就是根据解决问题的需要，选择地注意表中的相关，以便理清问题解决的思路。 (3)挖掘表格隐含的信息，并对信息进行处理和转换。即联系生物学基础知识进行分析，比较和推理弄清表格与题目的内在联系。 14．(16分)(2012·南京一模)日常生活中人们常用酵母菌发面蒸馒头，某学生想探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了下列实验，请你帮助他完成有关内容。 (1)实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式。 (2)实验原理：细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同，但每种方式所释放的能量中都有一部分以热能的形式散失，从而导致细胞周围的环境温度升高。 (3)材料用具：酵母菌培养液、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。 (4)实验步骤： ①将质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液加热沸腾后冷却备用； ②取3只保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设计为对照； ③在3只保温瓶中分别加入等量的葡萄糖溶液； ④_________________________________________________________________； ⑤3个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气； ⑥24 h后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。 (5)预测实验现象和实验结果： 若A瓶温度>C瓶温度，B瓶温度＝C瓶温度，则________________； 若B瓶温度>C瓶温度，A瓶温度＝C瓶温度，则________________； 若________________，则________________。 (6)某同学也想以酵母菌为实验材料探究相关问题，请你帮他设计探究性实验课题名称：________________。 解析　酵母菌是兼性厌氧菌，其呼吸作用方式可能有三种：在氧气充足的条件下只进行有氧呼吸，产生大量能量，瓶中温度将高于对照组；在氧气不足的条件下既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，产生较多能量，瓶中温度也高于对照组；在无氧条件下只进行无氧呼吸，产生能量较少，瓶中温度也高于对照组。以酵母菌为实验材料，还可以探究其在不同氧气浓度条件下的代谢产物。 答案　(4)④A瓶中加入适量的酵母菌培养液和液体石蜡油，B瓶中加入与A等量的酵母菌培养液，C瓶中加入与A等量的蒸馏水(A瓶和B瓶可互换)　(5)酵母菌只进行无氧呼吸　酵母菌只进行有氧呼吸(注意和步骤④对应，答案顺序可颠倒)　B瓶温度>C瓶温度，A瓶温度>C瓶温度 酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸　(6)探究酵母菌在不同氧气浓度下的代谢产物(合理即可) 15．(14分)(2012·乌鲁木齐诊断Ⅱ)为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同的温度和不同的氧含量下，测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量(表中为相对值)，其数据如下表所示。请分析回答下列问题。 O2/% CO2 温度/℃ 0.1 1.0 3.0 10.0 20.0 40.0 3 5.1 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3 10 31.2 53.7 5.9 21.5 33.6 32.6 20 46.4 35.3 6.4 38.9 65.5 67.2 30 59.8 41.4 8.8 56.6 100 100 40 48.2 17.3 7.1 42.4 74.2 73.5 (1)为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，实验环境应保持________，原因是避免________的干扰。 (2)研究人员在对数据分析时，发现在温度、氧含量分别为________的条件下所测数据可能是错误的。 (3)就图中数据分析，菠菜长期贮藏的最佳环境条件是___________________________________________________________________。 (4)为探究动物细胞内有氧呼吸时二氧化碳的产生场所，现有如下试剂：含丙酮酸的完全营养液(不含C6H12O6)、含C6H12O6的完全营养液、清水、吸管若干、新配制的澄清石灰水。甲、乙二人分别做了如下实验： 甲：步骤一：用胰蛋白酶处理适量的新鲜肝脏组织，使其分散成为单个细胞。 步骤二：用含C6H12O6的完全营养液培养肝细胞一段时间。 步骤三：离心得到细胞质基质及线粒体基质，分装在标号为1、2的两支试管中。 步骤四：取新配制的澄清石灰水适量，分别滴入1、2两支试管内。 现象：1、2两支试管均变浑浊。 结论：二氧化碳的产生既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体基质中。 乙：第一步同甲步骤一，第二步同甲步骤三，第三步待续，第四步同甲步骤四。 请回答下列问题。 ①实验完成后，老师指出甲同学的实验步骤是错误的，乙同学的实验步骤是正确的。请你补全乙同学的步骤三：_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 ②预测乙同学的实验现象及结论： a现象：________________。结论：___________________________________________________________________。 b现象：________________。结论：___________________________________________________________________。 c现象：________________。结论：___________________________________________________________________。 答案　(1)遮光(黑暗状态)　叶片进行光合作用 (2)10 ℃、1.0%　(3)3 ℃、3.0%　(4)①取等量的丙酮酸完全营养液分别加入试管1、试管2中　②a现象：试管1变浑浊，试管2无明显变化　结论：二氧化碳只产生在细胞质基质中　b现象：试管1无明显变化，试管2变浑浊　结论：二氧化碳只产生在线粒体基质中　c现象：1、2两支试管均变浑浊　结论：二氧化碳既可以在细胞质基质中，又可以在线粒体基质中产生 教学心得 。