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1、
第2節(jié) 細(xì)胞呼吸
一、基礎(chǔ)鞏固
1.向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸浮液中分別加入a、b、c、d 4種抑制劑,下列說法正確的是( )
A.若a能抑制丙酮酸分解,則使丙酮酸的消耗增加
B.若b能抑制葡萄糖分解,則使丙酮酸增加
C.若c能抑制ATP形成,則使ADP的消耗增加
D.若d能抑制[H]氧化成水,則使O2的消耗減少
解析:抑制丙酮酸分解時,丙酮酸的消耗減少,含量增加;丙酮酸是由葡萄糖分解產(chǎn)生的,若葡萄糖分解受抑制,則丙酮酸的形成減少;ATP與ADP能相互轉(zhuǎn)化,ATP的形成減少,則ADP的含量增加,消耗減少;[H]和O2結(jié)合生成水,如果抑制[H]氧
2、化成水,則會使O2不能與 [H]結(jié)合或結(jié)合量減少,故O2消耗減少。
答案:D
2.下列關(guān)于呼吸作用的敘述,正確的是( )
A.無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸
B.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水
C.無氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終有[H]的積累
D.質(zhì)量相同時,脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多
解析:無氧呼吸的最終產(chǎn)物應(yīng)該是乳酸或者是酒精和CO2。有氧呼吸前兩個階段產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水。無氧呼吸不需要氧氣參與,也沒有[H]的積累,[H]只在胞質(zhì)溶膠中參與反應(yīng),產(chǎn)生了無氧呼吸的產(chǎn)物。質(zhì)量相同的脂肪和糖原,脂肪含氫的比例大,氧化釋放的能量多。
答
3、案:D
3.將等量且足量的蘋果果肉分別放在O2濃度不同的密閉容器中,1 h后測定O2的吸收量和CO2的釋放量,如下表:
變化量(O2濃度/%)
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
CO2釋放量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.蘋果果肉細(xì)胞在O2濃度為0~3%和5%~25%時,分別進(jìn)行無氧呼吸和有氧呼吸
B.貯藏蘋果時,應(yīng)選
4、擇O2濃度為5%的適宜環(huán)境條件
C.O2濃度越高,蘋果果肉細(xì)胞有氧呼吸越旺盛,產(chǎn)生ATP越多
D.蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時,產(chǎn)生乳酸和CO2
解析:蘋果果肉細(xì)胞在O2濃度為1%~3%時,有O2的吸收,說明也進(jìn)行著有氧呼吸;蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸時,產(chǎn)生的應(yīng)是酒精和CO2;在O2濃度為5%時,有氧呼吸較弱,消耗有機(jī)物最少且不進(jìn)行無氧呼吸(O2吸收量與CO2釋放量相等),是貯藏蘋果的適宜環(huán)境條件。
答案:B
4.細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖,下列敘述錯誤的是 ( )
A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①和④
B.真核細(xì)胞的胞質(zhì)溶膠中能進(jìn)行過程①和②
C.動物細(xì)胞內(nèi),過程②比
5、過程①釋放的能量多
D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi),過程①產(chǎn)生[H],過程③消耗[H]
解析:真核細(xì)胞有氧呼吸的第一階段①在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行,第二、第三階段②在線粒體中進(jìn)行。
答案:B
5.測定下列哪項可簡便且準(zhǔn)確判斷貯存小麥種子的細(xì)胞呼吸方式?( )
A.有無酒精的生成
B.有無水的生成
C.有無有機(jī)物消耗
D.O2消耗量與CO2生成量的比值
解析:有酒精產(chǎn)生時可推測其進(jìn)行了無氧呼吸,但無法推測是否也進(jìn)行了有氧呼吸,A項錯誤;有水產(chǎn)生時可推測其進(jìn)行了有氧呼吸,但無法推測是否也進(jìn)行了無氧呼吸,B項錯誤;無論有氧呼吸還是無氧呼吸都消耗有機(jī)物,C項錯誤;若無O2消耗,可推測其只進(jìn)行無氧呼吸,若
6、O2消耗量等于CO2生成量,可推測其只進(jìn)行有氧呼吸,若O2消耗量小于CO2生成量,可推測其同時進(jìn)行了兩種呼吸,D項正確。
答案:D
6.貯藏蘋果時既要保持其口感又要減少水分的消耗,下列最適宜的貯藏條件是( )
A.高CO2濃度、低氧濃度和零下低溫
B.低CO2濃度、高氧濃度和零下低溫
C.低氧濃度、高CO2濃度和零上低溫
D.完全無氧、高CO2濃度和零上低溫
解析:酶的活性在一定范圍內(nèi)隨溫度的升高而增強(qiáng),故低溫是有效貯藏方法之一,但零下低溫會引起凍傷,而影響蘋果的口感;隨著氧氣濃度的不斷提高,有氧呼吸不斷增強(qiáng),而無氧呼吸逐漸受抑制,故低氧時二者都很弱;CO2是呼吸產(chǎn)物,當(dāng)C
7、O2增加時抑制呼吸作用進(jìn)行。
答案:C
7.右圖是人體內(nèi)不完整的細(xì)胞呼吸示意圖,有關(guān)敘述正確的是( )
A.人體在劇烈運動時,所需能量主要由②途徑提供
B.在有氧條件下,過程②③將受到抑制
C.細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場所為胞質(zhì)溶膠和線粒體
D.過程④產(chǎn)生的ATP最多,過程③需要水的參與
解析:圖中①②③④分別表示葡萄糖分解為丙酮酸、丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸、丙酮酸分解為CO2、[H]被O2氧化為H2O。[H]被O2氧化為H2O是有氧呼吸的第三階段,該階段產(chǎn)生的ATP最多;丙酮酸分解為CO2需要H2O參與;人體在劇烈運動時,所需能量主要由④途徑提供;在有氧條件下,過程②將受抑制,過程③是
8、有氧呼吸的第二階段,不受抑制;人體細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時在線粒體內(nèi)產(chǎn)生CO2,在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行無氧呼吸時不產(chǎn)生CO2。
答案:D
8.按下表的設(shè)計進(jìn)行實驗。分組后,在相同且適宜條件下培養(yǎng)8~10小時,并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。下列敘述正確的是( )
實驗材料
取樣
處理
分組
培養(yǎng)液
供氧情況
適宜濃
度的酵
母菌液
50 mL
破碎細(xì)
胞(細(xì)胞
器完整)
甲
25 mL
75 mL
無氧
乙
25 mL
75 mL
通氧
50 mL
未處理
丙
25 mL
75 mL
無氧
丁
25 mL
75 mL
通氧
A.甲組不產(chǎn)生CO
9、2而乙組產(chǎn)生
B.甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同
C.丁組的能量轉(zhuǎn)化率與丙組相同
D.丁組的氧氣消耗量大于乙組
解析:酵母菌屬于兼性厭氧生物,在無氧條件下,酵母菌通過無氧呼吸將葡萄糖分解成酒精和CO2,在有氧條件下,酵母菌通過有氧呼吸將葡萄糖分解成CO2和H2O,所以,甲、丙組進(jìn)行無氧呼吸,乙、丁組進(jìn)行有氧呼吸,故甲、乙組都產(chǎn)生CO2;細(xì)胞只有保持結(jié)構(gòu)的完整性才能完成正常的生理活動,由于細(xì)胞不完整,甲組的酒精產(chǎn)量比丙組少,乙組的氧氣消耗量小于丁組;由于丁組進(jìn)行有氧呼吸,丙組進(jìn)行無氧呼吸,所以丁組的能量轉(zhuǎn)化率高于丙組。
答案:D
9.下圖表示細(xì)胞需氧呼吸的過程,其中①~③代表有關(guān)生理過程發(fā)
10、生的場所,甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.甲、乙分別代表丙酮酸和H+
B.①②只能分別代表胞質(zhì)溶膠與線粒體基質(zhì)
C.③中釋放的能量最多,大部分轉(zhuǎn)移到ATP中
D.用18O標(biāo)記O2后,一段時間后可檢測出C18O2
解析:甲代表的物質(zhì)是丙酮酸,乙代表的物質(zhì)是[H],[H]實質(zhì)上是還原型輔酶Ⅰ(NADH),而不是H+,A項錯誤;如果需氧呼吸發(fā)生在原核細(xì)胞(沒有線粒體)中,則①②均可表示胞質(zhì)溶膠,B項錯誤;③中進(jìn)行需氧呼吸第三階段,釋放的能量最多,但只有40%左右的能量轉(zhuǎn)移到ATP中,其余均以熱能形式散失,C項錯誤; O2在需氧呼吸第三階段與前兩個階段產(chǎn)生的[H]結(jié)
11、合生成水,所以用18O標(biāo)記O2后,一段時間后可產(chǎn)生H218O,然后H218O參與需氧呼吸第二階段,與丙酮酸一起被分解成C18O2和[H],D項正確。
答案:D
10.某植物器官的呼吸強(qiáng)度(用CO2釋放量表示)與O2吸收量的關(guān)系如下圖所示,下列分析正確的是( )
A.A點時釋放的CO2全部是厭氧呼吸的產(chǎn)物
B.A點時細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中還有乙醇
C.B點時需氧呼吸和厭氧呼吸的CO2釋放量相等
D.O2濃度越低,呼吸強(qiáng)度越小
解析:A點時釋放的CO2是需氧呼吸和厭氧呼吸的產(chǎn)物,A項錯誤;A點時細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中還有乙醇,B項正確;B點時只有需氧呼吸,C項錯誤;O2濃度越低,需氧呼吸
12、強(qiáng)度越小,D項錯誤。
答案:B
11.右圖為不同生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解,請根據(jù)圖回答下面的問題。
(1)圖中表示有氧呼吸全過程的是 ,發(fā)生在 ,產(chǎn)生[H]最多的過程是 。(用圖中標(biāo)號表示)
(2)圖中產(chǎn)生的H218O含有放射性,其放射性來自于反應(yīng)物中的 ,圖中過程①發(fā)生的場所為 。
(3)蘋果貯存久了會聞到酒味,是因為蘋果細(xì)胞進(jìn)行了 (用圖中標(biāo)號表示)反應(yīng);人在劇烈運動后感到肌肉酸痛,是因為人的骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行了 (用圖中標(biāo)號表示)反應(yīng)。
(4)細(xì)胞有氧呼吸的總反應(yīng)式為
13、 。
解析:有氧呼吸由三個階段組成,其中第一階段發(fā)生在胞質(zhì)溶膠中,第二、三階段發(fā)生在線粒體中,第二階段產(chǎn)生[H]最多。蘋果貯存久了會聞到酒味是因為無氧呼吸產(chǎn)生了酒精,而人體無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。
答案:(1)①④⑤ 胞質(zhì)溶膠和線粒體?、堋?2)O2 胞質(zhì)溶膠 (3)①②?、佗邸?4)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
12.為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸,將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理,得到胞質(zhì)溶膠和線粒體,與酵母菌分別裝入A~F試管中,再加入不同的物質(zhì),進(jìn)行了如下實驗(見下表)。
試管編號
加入的物質(zhì)
胞質(zhì)溶
14、膠
線粒體
酵母菌
A
B
C
D
E
F
葡萄糖
-
+
-
+
+
+
丙酮酸
+
-
+
-
-
-
氧氣
+
-
+
-
+
-
注:“+”表示加入了適量的相關(guān)物質(zhì),“-”表示未加入相關(guān)物質(zhì)。
(1)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有 ,會產(chǎn)生酒精的試管有 ,根據(jù)試管 的實驗結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的場所。(均填試管編號)
(2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng),與氧結(jié)合形成水。2,4-二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響,但使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散,表明DNP使分布在
15、 上的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中,葡萄糖的氧化分解 (填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。
解析:(1)C中加入了丙酮酸和線粒體,滿足有氧呼吸第二和第三階段的條件,可產(chǎn)生CO2和H2O,E中是完整的酵母菌,存在胞質(zhì)溶膠和線粒體,在含有葡萄糖和O2的條件下,可發(fā)生有氧呼吸全過程,可產(chǎn)生CO2和H2O,故會產(chǎn)生CO2和H2O的試管是C、E。B中加入葡萄糖和胞質(zhì)溶膠,無O2,可進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,F中是完整的酵母菌,加入葡萄糖在無O2條件下可進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,故會產(chǎn)生酒精的試管有B、F。B、D、F三支試管可作為一組對照實驗來驗證酵母菌無氧呼吸的場所,F作為對照組,B、
16、D作為實驗組。
(2)DNP(2,4-二硝基苯酚)對有氧呼吸第三階段過程無影響,但使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散,而有氧呼吸第三階段的場所是線粒體內(nèi)膜,所以DNP使分布于線粒體內(nèi)膜上的酶無法合成ATP。將DNP加入試管E中,只是使酵母菌有氧呼吸第三階段釋放的能量以熱的形式耗散,即阻礙ATP的形成,并不影響葡萄糖的氧化分解。
答案:(1)C、E B、F B、D、F (2)線粒體內(nèi)膜 能
13.圖中的實驗裝置用于測量大麥種子的呼吸速率。實驗開始時,用夾子夾緊橡皮管并使圖中U形管內(nèi)兩側(cè)有色液體均處于“0”標(biāo)志位。在25 ℃條件下兩套裝置都靜置1 h,實驗結(jié)果如下圖所示。
(1)裝置
17、中加入NaOH溶液的目的是 。
(2)裝置A中有色液體的變化量表示
。
(3)裝置B中對大麥種子進(jìn)行滅菌處理的目的是 ;裝置B中有色液體的變化可能是 造成的。
(4)計算大麥種子在25 ℃條件下的呼吸速率[用單位時間內(nèi)O2的吸收速率表示,單位為mm3/(gh)]。
。
解析:(1)NaOH溶液具有吸收CO2的能力。
(2)由于裝置A中大麥種子吸收了上部空間的O2,進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生的CO2又被NaOH溶液吸收,所以有色液體的變化量為O2的減
18、少量。
(3)若大麥種子不滅菌,細(xì)菌會進(jìn)行細(xì)胞呼吸影響氣體體積的變化;裝置B中沒有任何生物體的生理變化,可能是外界條件(如溫度的變化)使氣體膨脹或收縮。
(4)B內(nèi)氣體增加了20 mm3,A中的氣體體積減少了60 mm3,故1 h內(nèi)A內(nèi)的O2被吸收了80 mm3,所以呼吸速率為80 mm310 g1 h=8 mm3/(gh)。
答案:(1)吸收呼吸產(chǎn)生的CO2
(2)大麥種子細(xì)胞呼吸消耗O2的體積
(3)防止細(xì)菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生或吸收的氣體影響實驗結(jié)果 環(huán)境溫度上升而引起的氣體膨脹
(4)8 mm3/(gh)
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375