3.4细胞呼吸为细胞生活提供能量（含解析）——2023-2024学年高一生物学浙科版（2019）必修一课时分层练

Word文档版

学考宝(xuekaobao.com)友情提醒：html格式不完整，如有需要请根据文末提示下载并进行二次校对Word文档。

3.4细胞呼吸为细胞生活提供能量
——2023-2024学年高一生物学浙科版（2019）必修一
课时分层练
【夯实基础】
知识点1 细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解
1.某生物实验小组为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”设计了如图所示的实验装置。实验中，先向气球中加入10mL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30min后烧杯中液面变化量。下列说法不正确的是( )
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30min后液面没有变化，则酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸
C.若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该上升
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
2.下图是酵母菌细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是( )
A.条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水
B.条件X下葡萄糖中能量的去向有3个
C.现象Z是溶液颜色变为黄色
D.过程②产生的[H]均来自丙酮酸
知识点2 细胞呼吸是细胞代谢的核心
3.线粒体在合成ATP时，下列哪个条件不需要( )
A.基质中含有O2 B.基质中含有ADP
C.基质中含有NADPH D.基质中含有丙酮酸
4.以有氧呼吸为主的葡萄糖代谢是细胞获取能量的主要方式，但在肿瘤细胞中，无论氧气供应是否充足，肿瘤细胞都优先通过无氧呼吸的糖酵解途径（EMP）供能。下列说法正确的是( )
A.由于肿瘤细胞以无氧呼吸为主，所以癌症患者细胞外液的pH明显低于正常值
B.肿瘤细胞无氧呼吸的糖酵解过程的每个阶段均可产生ATP
C.肿瘤细胞无氧呼吸释放的能量大部分用于合成ATP，少部分以热能的形式散失
D.由于肿瘤细胞优先进行无氧呼吸，所以比正常细胞更能适应无氧环境
【能力提升】
5.芒果果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期，其细胞呼吸会突然增强至原来的35倍左右，果实成熟到一定程度后细胞呼吸又突然诚弱，果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸突然增强后，果实中有机物的总量开始增加
B.低O2或高CO2处理有利于芒果的贮藏
C.细胞呼吸减弱时，呼吸作用第一阶段产生的CO2减少
D.细胞无氧呼吸增强时，果实内乳酸含量上升
6.关于呼吸作用的叙述，正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中
D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
7.呼吸熵（RQ）是指生物体在同一时间内，氧化分解时释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值。下图是部分有机物完全氧化分解时的呼吸熵。下列叙述错误的是( )
A. 长期多食而肥胖的人，RQ值最接近于1
B. 与正常人相比，长期患糖尿病的人RQ值会增大
C. 叶肉细胞缺氧时的RQ值高于氧气充足时的RQ值
D. 脂肪因O含量低而C、H含量高，故其RQ值低于1
8.有多瓶（条件一致）酵母菌、葡萄糖悬液，分别通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是( )
A.当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b时，CO2产生量与O2吸收量的比值小于1
C.当氧浓度为c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比值为5:2
D.当氧浓度为d时，CO2全部来自酵母菌的细胞质基质
9.如图是真核细胞有氧呼吸的基本过程。下列说法正确的是( )
A.过程①和②发生的场所是细胞质基质
B.在氧气充足的条件下才能进行过程①
C.②过程产生的ATP比过程④多
D.图中的[H]在线粒体内膜被消耗
10.下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是( )
A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D.若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
11.如图表示外界因素对植物细胞呼吸速率的影响。下列相关分析正确的是( )
A.图甲中B点对应的温度是细胞呼吸的最适温度，也是该植物中所有酶的最适温度
B.若以酵母菌为实验材料，通过实验可以获得类似于乙图中的曲线Ⅰ、Ⅱ的结果
C.若图乙中曲线Ⅰ表示的是水稻根细胞的呼吸过程，其幼根会因发生乳酸积累而腐烂
D.图乙中曲线Ⅱ最终趋于平衡一定是受到温度因素的影响
12.干种子萌发过程中，CO2、O2及H2O的变化趋势如图所示，下列分析错误的是( )
A.I阶段细胞自由水比例大幅增加，导致细胞代谢速率明显加快
B.种子萌发过程中Ⅱ阶段，细胞呼吸的产物有CO2、酒精、水
C.I、Ⅲ阶段细胞呼吸的主要方式分别是无氧呼吸和有氧呼吸
D.I、Ⅲ阶段细胞水分比例增加的原因都主要是细胞渗透吸水的结果
13.某生物兴趣小组将足量且等量的苹果果肉分别放在含不同体积分数O2的密闭黑暗容器中，1h后，测定O2吸收量和CO2释放量，结果如表所示。下列分析正确的是( )
O2体积分数/% 0 1 2 3 5 7 10 15 20 25
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
O2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
A.苹果果肉细胞在O2体积分数为0~3%和5%~25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.O2体积分数越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多
C.O2体积分数为3%时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍
D.储藏苹果时，应选择O2体积分数为5%的环境条件，其他条件也应适宜
14.把马铃薯块茎依次放在空气、氮气、空气中各储藏一周，在实验室中测定其CO2的释放量,实验结果如图所示，下列叙述正确的是( )
A.在第一周只进行了有氧呼吸
B.在第二周暂时没有呼吸作用
C.马铃薯块茎无氧呼吸不产生CO2
D.第三周的无氧呼吸先增强后减弱
【综合素养】
15.图一是真核细胞内呼吸作用过程的图解，图二表示酵母菌在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量，请据图回答下列有关问题：
（1）图一中A是_________，产生部位是_________。催化过程④的酶存在于细胞的_________，物质B表示_________。
（2）图一中物质D是_________，它与C结合的过程发生的场所是_________。
（3）图一中物质E可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成_________。
②和⑤过程中物质E产生的场所分别是_________和_________。
（4）图二中乙曲线所代表的生理过程可用图一中_________（填数字序号）过程表示。
（5）图二中在氧气浓度为b时甲乙曲线的交点表示_________。此时若甲代表的细胞呼吸方式消耗了A mol的葡萄糖，则乙代表的细胞呼吸方式此时消耗的葡萄糖为_________mol。
答案以及解析
1.答案：B
解析：题述实验通过酵母菌细胞呼吸产生和消耗气体导致液面变化来探究酵母菌细胞呼吸的方式，该探究实验需要设置对照组，且无关变量需相同且适宜，A正确；酵母菌有氧呼吸消耗氧气量与产生二氧化碳量相等，而无氧呼吸不消耗O2，产生CO2，若30min后液面没有变化，说明酵母菌只进行有氧呼吸，若酵母菌进行了无氧呼吸，液面应上升，B错误，C正确；可以利用题述装置设置几组温度不同的实验组，通过液面变化来探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度，D正确。
2.答案：B
解析：分析题图：根据条件X下产物有酒精，推断条件X为无氧，则条件Y为有氧；物质a为CO2试剂甲是酸性的重铬酸钾溶液，产生的现象2是溶液颜色变为灰绿色。根据以上分析，C错误；条件Y下，细胞进行有氧呼吸，葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸，丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水，A错误；无氧条件下酵母菌细胞进行无氧呼吸，葡萄糖不能被彻底氧化分解，所以葡萄糖中能量的去向有3处，即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中，B正确：过程②为有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水形成[H]和CO2，产生的[H]来自丙酮酸和水，D错误。
3.答案：C
解析：当线粒体基质中存在氧气时，细胞质基质中的丙酮酸可以进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段，合成少量的ATP，A、D正确；合成ATP的原料是ADP和Pi，B正确；NADPH是光合作用光反应阶段产生的，用于暗反应过程中三碳化合物的还原，与线粒体中发生的反应无关，C错误。
4.答案：D
解析：由于人体血浆中含有缓冲物质，所以尽管癌症患者的肿瘤细胞通过无氧呼吸产生了较多的乳酸，但细胞外液的pH也不会明显低于正常值，A错误。无氧呼吸只有第一阶段产生ATP，B错误。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分用于合成ATP，C错误。由于肿瘤细胞优先进行无氧呼吸，无氧呼吸不需要氧气，所以肿瘤细胞更能适应无氧环境，D正确。
5.答案：B
解析：
A 芒果果实细胞呼吸时会消耗葡萄糖等有机物，细胞呼吸突然增强后，果实中有机物的总量会下降 A错误
B 低O2或高CO2处理能降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，有利于芒果的贮藏 B正确
C 芒果果实细胞呼吸第一阶段的产物是丙酮酸和NADH，不产生CO2 C错误
D 芒果果实细胞无氧呼吸产生的是酒精和CO2，不是乳酸，有氧呼吸产生的是H2O和CO2 D错误
6.答案：B
解析：种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育提供原料和能量，B正确
7.答案：B
解析：A、长期多食而肥胖的人，其能源物质主要为糖类，因此RQ值最接近于1，A正确；
B、与正常人相比，长期患糖尿病的人会分解脂肪供能，因此RQ值会减小，B错误；
C、叶肉细胞缺氧时会进行无氧呼吸，该呼吸方式不消耗氧气，但是产生二氧化碳，因此RQ值高于氧气充足时的RQ值，C正确；
D、脂肪因O含量低而C、H含量高，氧化分解时消耗的氧气更多，故其RQ值低于1，D正确。
故选：B。
8.答案：A
解析：分析曲线可知，氧气浓度为a时，产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A正确；分析曲线可知，氧气浓度为b时，产生二氧化碳的量多于产生的酒精量，此时酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，所以CO2产生量与O2吸收量的比值大于1，B错误；设氧气浓度为c时有氧呼吸消耗的葡萄糖是x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，由曲线得出关系式：2y=6、6x+2y=15，解得y=3、x=1.5，所以有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比值为1:2，C错误；氧浓度为d时，酵母菌只进行有氧呼吸，CO2全部来自酵母菌的线粒体基质，D错误。
9.答案：D
解析：本题考查有氧呼吸的过程。①为呼吸作用第一阶段，反应物为葡萄糖，生成物为丙酮酸和[H]，释放少量能量；②为有氧呼吸第二阶段，反应物为丙酮酸和水，生成二氧化碳和[H]，释放少量能量。①发生在细胞质基质，②发生在线粒体基质，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，故有氧、无氧均可进行过程①，B错误；②为有氧呼吸第二阶段，产生少量的ATP，④为有氧呼吸的第三阶段，产生ATP最多，C错误；图中的[H]在线粒体内膜与O2结合生成H2O，D正确。
10.答案：C
解析：A、有氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程,贮存在有机物中的能量全部释放出来,产生大量ATP,而无氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量,产生的ATP少得多,A错误; B、细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行,B错误; C、细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程,将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子,C正确; D、若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度,会抑制细胞的无氧呼吸,酒精的生成量减少,D错误。故选:C。
11.答案：B
解析：根据题意和图示可知，图甲表示细胞呼吸速率随温度变化而变化的曲线，在一定的范围内，随温度升高，细胞呼吸速率逐渐增强，B点时细胞呼吸速率最大，该点对应的温度为该植物细胞呼吸的最适温度，但不一定是该植物中所有酶的最适温度，因为不同酶的最适温度可能不同，A错误。图乙表示细胞呼吸速率随氧气浓度变化而变化的曲线，根据曲线Ⅰ可知随着氧气浓度的升高，细胞呼吸速率逐渐降低，直至为0，因此曲线Ⅰ表示无氧呼吸的曲线；根据曲线Ⅱ可知随着氧气浓度的升高，细胞呼吸速率逐渐升高，当氧气浓度超过一定范围后，细胞呼吸速率趋于平衡，因此曲线Ⅱ表示有氧呼吸的曲线；酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以以酵母菌为实验材料，可以得到类似丁曲线I、Ⅱ的结果，B正确。水稻根细胞进行无氧呼吸，产生的是酒精和二氧化碳，C错误。曲线Ⅱ最终趋于平衡，限制因素不一定是温度，可能是受到了呼吸酶数量等因素的限制，D错误。
12.答案：D
解析：A、Ⅰ阶段种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，A正确；B、种子在第Ⅱ阶段，CO2的释放量大于了O2的吸收量，所以此时既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸产生水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2，因此细胞呼吸的产物有CO2、酒精、水，B正确；C、据图可知，Ⅰ阶段是干种子刚播种，播入土壤后由于缺乏氧气，主要进行无氧呼吸，当种子萌发后会开始进行旺盛的物质代谢和活跃的物质运输，这时有氧呼吸就会增强，无氧呼吸开始减弱，直到消失，Ⅲ阶段细胞呼吸的主要方式有氧呼吸，C正确；D、分析题图曲线可知，阶段Ⅰ是干种子大量吸收，主要依赖的是干种子中的亲水性物质的吸水，属于吸胀吸水，Ⅲ阶段胚根已长出，该阶段细胞水分比例增加的原因是渗透作用吸水，D错误。
13.答案：D
解析：由上述分析可知，苹果果肉细胞在O2体积分数为0时，只进行无氧呼吸；O2体积分数为1%~3%时，苹果果肉细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸；苹果果肉细胞在0，体积分数为5%~25%时，只进行有氧呼吸，A错误。由上述分析可知，当O2体积分数达到20%后，再增加O2体积分数，有氧呼吸强度不再增加，故并非O2体积分数越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多，B错误。O2体积分数为3%时，有氧呼吸消耗0.3molO2，产生0.3molCO2，依据有氧呼吸化学反应式可知这些O2可氧化分解0.05mol葡萄糖，多余的CO2量=0.5-0.3=0.2（mol），这些CO2由无氧呼吸产生，依据无氧呼吸化学反应式可知产生0.2molCO2需要消耗葡萄糖0.1mol，则此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的2倍，C错误。据表分析可知，储藏苹果时，应选择O2体积分数为5%的环境条件（此时CO2的释放量最少，有机物的消耗最少），其他条件也应适宜，D正确。
14.答案：C
解析：马铃薯块茎无氧呼吸不产生CO2，根据CO2的释放量无法判断其是否进行无氧呼吸，A错误；第二周没有CO2的产生，说明其只进行无氧呼吸，B错误；马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，C正确；第三周的有氧呼吸先增强后减弱，根据题意无法得出D结论，D错误。
15.答案：(1)丙酮酸；细胞质基质；细胞质基质；乳酸
(2)氧气（O2）；线粒体内膜
(3)黄色；线粒体基质；细胞质基质
(4)①②③
(5)有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳量相等；A/3
解析：(1)图一中过程①为细胞呼吸第一阶段，所以A是丙酮酸，产生部位是细胞质基质。过程④的产物是乳酸，为无氧呼吸第二阶段，所以催化过程④的酶存在于细胞的细胞质基质中，物质B表示乳酸。
(2)图一中过程③为细胞呼吸第三阶段，所以物质D是氧气，它与C结合的过程发生的场所是线粒体内膜。
(3)图一中物质E二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质E产生的场所分别是线粒体基质和细胞质基质。
(4)图二中乙曲线表示有氧呼吸，即图一中①②③过程。
(5)图二中在氧浓度为b时，甲乙曲线的交点表示有氧呼吸的O2吸收量（等于CO2释放量）与无氧呼吸的CO2释放量相等，有氧呼吸、无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1:3，故有氧呼吸消耗的葡萄糖为A/3mol。
2

图片资源预览