專題5　細胞呼吸
生物 (天津市選考專用)
A組　自主命題·天津卷題組
1.(2018天津理綜,5,6分)為探究酵母菌的呼吸方式,在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中, 加入40 mL 活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養(yǎng)液,密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和 CO2相對含量變化見下圖。有關(guān)分析錯誤的是?(　　)?
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B.t3時,培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快C.若降低10 ℃培養(yǎng),O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短D.實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色
答案????C　本題主要考查酵母菌呼吸方式的相關(guān)知識。由題圖可知,t1→t2,培養(yǎng)液中O2的下降 速率變慢,說明O2的消耗速率降低,有氧呼吸速率不斷下降,A正確;t1→t3,酵母菌產(chǎn)生CO2速率基 本不變,此時間段內(nèi),有氧呼吸強度逐漸減弱,無氧呼吸強度逐漸增強,所以在單位時間內(nèi)要產(chǎn) 生等量CO2,無氧呼吸需消耗更多的葡萄糖,B正確;由題干信息可知,酵母菌在最適溫度下培養(yǎng), 若降低10 ℃培養(yǎng),則會引起酶的活性降低,從而引起酵母菌有氧呼吸速率變慢,致使培養(yǎng)液中O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間延長,C錯誤;因為實驗后的培養(yǎng)液濾液中含有酵母菌呼吸產(chǎn)生的 酒精,所以濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色。
素養(yǎng)解讀　本題通過考查酵母菌呼吸方式的相關(guān)知識,突出體現(xiàn)學(xué)生對模型進行分析(科學(xué)思 維)及理解生物學(xué)現(xiàn)象的能力(生命觀念)。
2.(2009天津理綜,6,6分)按下表設(shè)計進行實驗,分組后,在相同的適宜條件下培養(yǎng)8~10小時,并對 實驗結(jié)果進行分析。
下列敘述正確的是?(　　)A.甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生B.甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同C.丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同D.丁組的氧氣消耗量大于乙組
答案????D　酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成CO2和水,無氧的條件下將葡萄糖分解成 CO2和酒精。依題意,甲組、丙組進行無氧呼吸,乙組、丁組進行有氧呼吸。完整的酵母菌在 適宜條件下培養(yǎng)時可以進行繁殖,種群數(shù)量不斷增大。綜上,甲組、乙組兩組都產(chǎn)生CO2,由于 甲組細胞不完整,甲組的酒精產(chǎn)量較丙組少,丁組能量轉(zhuǎn)換率較丙組高,丁組的氧氣消耗量大于 乙組,故D正確。
素養(yǎng)解讀　本題通過考查酵母菌的有氧與無氧呼吸,突出體現(xiàn)整體與部分觀、整體大于部分 之和的生命觀念。
B組　統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組
考點1　有氧呼吸和無氧呼吸
1.(2019課標全國Ⅱ,2,6分)馬鈴薯塊莖儲藏不當(dāng)會出現(xiàn)酸味,這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的無 氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是?(　　)A.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPD.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生
答案????B　本題以細胞呼吸相關(guān)知識為載體,考查運用所學(xué)知識和觀點,解釋某些生物學(xué)問題 的能力;試題以馬鈴薯變酸為背景,體現(xiàn)了對生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀的考查。馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物只有乳酸,A錯誤;其無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]和丙酮酸,并 釋放少量能量合成少量ATP,第二階段[H]把丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,B正確,C錯誤;氧氣濃度升高, 對無氧呼吸抑制作用增強,所以乳酸產(chǎn)生量減少、酸味產(chǎn)生減弱,D錯誤。
2.(2019課標全國Ⅲ,4,6分)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌 發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現(xiàn)為?(　　)A.有機物總量減少,呼吸強度增強B.有機物總量增加,呼吸強度增強C.有機物總量減少,呼吸強度減弱D.有機物總量增加,呼吸強度減弱
答案????A　本題以黃化苗的代謝為載體,考查考生通過比較、分析與綜合的方法,對某些生物 學(xué)問題進行推理、解釋并作出正確判斷的能力;試題通過黃化苗與干種子的代謝狀態(tài)的比較, 體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的分析與推斷要素。與干種子相比,黃化苗中自由水含量增多,細胞呼吸強度增強,有機物總量減少,A正確,B、C、 D錯誤。
3.(2018課標全國Ⅲ,5,6分)下列關(guān)于生物體中細胞呼吸的敘述,錯誤的是?(　　)A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失C.有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP
答案????C　本題主要考查細胞呼吸、光合作用和生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的相關(guān)知識。影響植物 細胞呼吸方式的主要因素是O2含量,細胞呼吸方式與光照強度無關(guān),黑暗狀態(tài)下植物可進行有 氧呼吸,也可進行無氧呼吸,A正確;能量在食物鏈上傳遞的過程中,一部分能量通過呼吸作用以 熱能形式散失,B正確;有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和水,無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸(或CO2和酒精),C錯 誤;植物在光合作用的光反應(yīng)階段有ATP合成,有氧呼吸的三個階段和無氧呼吸的第一階段均 有ATP合成,D正確。
4.(2016北京理綜,2,6分)葡萄酒釀制期間,酵母細胞內(nèi)由ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程?(　　)A.在無氧條件下不能進行B.只能在線粒體中進行C.不需要能量的輸入D.需要酶的催化
答案????D　酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2,在無氧呼吸的第一階段生成ATP,A錯誤。無氧呼 吸在酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,B錯誤。ADP轉(zhuǎn)化成ATP需要能量的輸入和ATP合成酶的催 化,C錯誤,D正確。
解題關(guān)鍵　酵母菌既可進行有氧呼吸,也可進行無氧呼吸,故此題可轉(zhuǎn)化為有氧呼吸和無氧呼 吸各階段中,哪些過程可生成ATP。
5.(2016上海單科,15,2分)人骨骼肌內(nèi)的白肌細胞含少量線粒體,適合無氧呼吸、進行劇烈運 動。白肌細胞內(nèi)葡萄糖氧化分解的產(chǎn)物有?(　　)①酒精?、谌樗帷、跜O2?、蹾2O　⑤ATPA.①③⑤　　B.②④⑤　　C.①③④⑤　　D.②③④⑤
答案????D　由題意可知,白肌細胞的呼吸方式有無氧呼吸和有氧呼吸兩種,因此白肌細胞內(nèi)葡 萄糖氧化分解的產(chǎn)物有CO2、H2O、ATP、乳酸。
6.(2016江蘇單科,23,3分)突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型,常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。如圖為 呼吸鏈突變酵母呼吸過程,下列相關(guān)敘述錯誤的是(多選)?(　　)?A.突變酵母乙醇代謝途徑未變B.突變酵母幾乎不能產(chǎn)生[H]C.氧氣充足時,野生型酵母種群增殖速率大于突變體D.通入氧氣后,突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是線粒體
答案????BD　圖示突變酵母菌呼吸鏈中斷部位為線粒體。氧氣充足時,突變型酵母菌不能進行 有氧呼吸,其只能在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生少量的ATP,故其繁殖速率明顯低于野生型酵母菌。突 變型酵母菌細胞質(zhì)內(nèi)的葡萄糖氧化分解為丙酮酸的過程正常,突變酵母乙醇代謝途徑未變,在 乙醇代謝途徑中有[H]產(chǎn)生,A、C正確,B、D錯誤。
解后反思　解讀圖示信息是解答該題的關(guān)鍵。從圖示中找出呼吸鏈中斷的部位這一關(guān)鍵信 息,結(jié)合酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸的差別,即可對不同選項作出正確判斷。
7.(2015山東理綜,4,5分)下列有關(guān)細胞內(nèi)物質(zhì)含量比值的關(guān)系,正確的是?(　　)A.細胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的值,種子萌發(fā)時比休眠時高B.人體細胞內(nèi)O2/CO2的值,線粒體內(nèi)比細胞質(zhì)基質(zhì)高C.神經(jīng)纖維膜內(nèi)K+/Na+的值,動作電位時比靜息電位時高D.適宜條件下光合作用過程中C5/C3的值,停止供應(yīng)CO2后比停止前高
答案????D　細胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的值在種子萌發(fā)時降低,而在種子休眠時升高,A項錯誤;線粒 體中進行有氧呼吸消耗O2、產(chǎn)生CO2,故線粒體中O2/CO2的值比細胞質(zhì)基質(zhì)中低,B項錯誤;動 作電位和靜息電位的形成分別與Na+內(nèi)流和K+外流有關(guān),動作電位時神經(jīng)纖維膜內(nèi)K+/Na+的值 比靜息電位時低,C項錯誤;停止供應(yīng)CO2后,C5化合物含量增加、C3化合物含量降低,故C5/C3的 值升高,D項正確。
考點2　影響細胞呼吸的因素及應(yīng)用
1.(2018課標全國Ⅱ,4,6分)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比,下列說 法錯誤的是?(　　)A.風(fēng)干種子中有機物的消耗減慢B.風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖C.風(fēng)干種子中細胞呼吸作用的強度高D.風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大
答案????C　本題主要考查水與細胞代謝的關(guān)系。種子風(fēng)干后細胞內(nèi)的自由水含量減少(結(jié)合 水含量基本不變),使細胞呼吸減弱,有機物的消耗減慢,A、D正確,C錯誤;風(fēng)干種子的水分減 少,在缺水環(huán)境中,微生物不易生長繁殖,B正確。
疑難突破????自由水與結(jié)合水的比值與代謝、植物抗逆性的關(guān)系自由水與結(jié)合水的比值偏高時,代謝旺盛,但植物抗逆性差;該比值偏低時,代謝強度低,但植物 的抗旱、抗寒等抗逆性強。
2.(2017海南單科,7,2分)下列有關(guān)植物細胞呼吸作用的敘述,正確的是?(　　)A.分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小B.若細胞既不吸收O2也不放出CO2,說明細胞已停止無氧呼吸C.適當(dāng)降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗D.利用葡萄糖進行有氧呼吸時,吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同
答案????C　分生組織細胞的代謝旺盛,呼吸速率通常比成熟組織細胞的大,A錯誤;若細胞既不 吸收O2也不放出CO2,細胞可能進行產(chǎn)物是乳酸的無氧呼吸,B錯誤;影響有氧呼吸的因素有O2 濃度和溫度等,適當(dāng)降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗,C正確;利用葡 萄糖進行有氧呼吸時,吸收的O2與釋放的CO2摩爾數(shù)相同,D錯誤。
易錯警示　代謝越旺盛的細胞,呼吸速率越大;無氧呼吸有產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸和產(chǎn)生酒精的 無氧呼吸兩種,前者既不吸收O2也不放出CO2。
3.(2015安徽理綜,29Ⅰ,9分)科研人員探究了不同溫度(25 ℃和0.5 ℃)條件下密閉容器內(nèi)藍莓 果實的CO2生成速率的變化,結(jié)果見圖1和圖2。?　?????(1)由圖可知,與25 ℃相比,0.5 ℃條件下果實的CO2生成速率較低,主要原因是　　??　　??????;隨著果實儲存時間的增加,密閉容器內(nèi)的　　　????濃度越來越高,抑制了果實的細胞呼吸。該 實驗還可以通過檢測　　　????濃度變化來計算呼吸速率。(2)某同學(xué)擬驗證上述實驗結(jié)果,設(shè)計如下方案:①稱取兩等份同一品種的藍莓果實,分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內(nèi),然后密封。②將甲、乙瓶分別置于25 ℃和0.5 ℃條件下儲存,每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。
③記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率。為使實驗結(jié)果更可靠,請給出兩條建議,以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。a.　　　???? 　　　　　　　　　　　　　　　　????;b.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　???? 　　????。
答案　(1)低溫降低了細胞呼吸相關(guān)酶活性　CO2　O2(2)選取的果實成熟度還應(yīng)一致　每個溫度條件下至少有3個平行重復(fù)實驗
解析　(1)該實驗測定藍莓果實的CO2生成速率,即呼吸速率,與25 ℃相比,0.5 ℃時細胞呼吸相 關(guān)酶的活性較低,故呼吸速率較低;由于果實進行細胞呼吸需消耗O2釋放CO2,所以該密閉容器 中CO2濃度越來越高,O2濃度越來越低,故該實驗還可通過檢測O2濃度變化來計算呼吸速率。 (2)根據(jù)實驗設(shè)計的單一變量原則,選取果實的成熟度還應(yīng)一致,避免無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影 響;根據(jù)實驗設(shè)計的重復(fù)性原則,為使實驗結(jié)果更可靠,還應(yīng)在每個溫度條件下設(shè)置多個實驗組 進行平行重復(fù)實驗。
方法技巧　評價實驗方案的合理與否一般考慮以下幾個方面:有無對照、是否是單一變量、 實驗選材是否合理、實驗步驟是否科學(xué)、檢測手段是否正確、結(jié)果結(jié)論是否準確無誤。
C組　教師專用題組
1.(2013課標Ⅱ,3,6分,0.615)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述,錯誤的是?????(　　)A.肺炎雙球菌無線粒體,但能進行有氧呼吸B.與細菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼C.破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D.有氧和無氧時,酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同
答案????C????本題主要考查微生物有氧呼吸、無氧呼吸的相關(guān)知識。肺炎雙球菌為原核生物, 其細胞內(nèi)沒有線粒體,但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,能進行有氧呼吸;細菌細胞中的擬核中包含 原核生物主要的遺傳信息,編碼與細菌呼吸有關(guān)的酶的基因也在擬核中;破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭 氧菌,適宜生活在無氧環(huán)境中;酵母菌為兼性厭氧菌,在有氧條件下,進行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2和H2O,在無氧條件下,進行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和CO2。
2.(2014海南單科,26,10分)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖 所示。據(jù)圖回答問題:?(1)在12~24 h期間,呼吸速率逐漸增強,在此期間呼吸作用的主要方式是　　　????呼吸,該呼吸 方式在細胞中發(fā)生的部位是　　　????,其產(chǎn)物是　　　????。(2)從第12 h到胚根長出期間,萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會　　　????,主要原因是????。(3)胚根長出后,萌發(fā)種子的　　　????呼吸速率明顯升高。
答案　(1)無氧　細胞質(zhì)基質(zhì)　CO2和乙醇　(2)減少　在此期間只有呼吸作用消耗有機物,沒 有光合作用合成有機物　(3)有氧
解析　(1)分析題圖,第12~24 h期間,種子的O2吸收量很少,卻釋放很多CO2,表明此階段呼吸方 式主要為無氧呼吸。豆科植物種子無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)物是酒精和CO2。(2)第12 h到胚根長出期間,種子不進行光合作用制造有機物,同時進行呼吸作用消耗有機物,種子的 干物質(zhì)總量會下降。(3)胚根長出后,O2吸收明顯增多,這說明有氧呼吸速率明顯提高。
3.(2012課標,29,11分)將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā),每天定時取相同 數(shù)量的萌發(fā)種子,一半直接烘干稱重,另一半切取胚乳烘干稱重,計算每粒的平均干重,結(jié)果如 圖所示。若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳,據(jù)圖回答下列問題。?(1)萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成　　　????,再通過　　　????作用為種子萌發(fā)提供能 量。(2)萌發(fā)過程中在　　????小時之間種子的呼吸速率最大,在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平
均干重為　　????mg。(3)萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì),其最大轉(zhuǎn)化速率為　　　????mg· 粒-1·d-1。(4)若保持實驗條件不變,120小時后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是　　　????,原因是　　　　???? 　　　　　　　　　　　　　　????。
答案　(1)葡萄糖　呼吸(或生物氧化)　(2)72~96　26.5　(3)22　(4)下降　幼苗呼吸作用消耗 有機物,且不能進行光合作用
解析　本題主要考查玉米種子萌發(fā)過程中胚、胚乳的作用。(1)胚乳是玉米種子貯存營養(yǎng)的 結(jié)構(gòu)。在種子萌發(fā)過程中,胚乳中的淀粉最終被水解為葡萄糖,再通過呼吸作用氧化分解,為生 命活動供能。(2)呼吸速率越大,單位時間內(nèi)種子干重減少越多,從圖可知,72~96小時之間種子 的呼吸速率最大。每粒種子呼吸消耗的平均干重為204.2-177.7=26.5 mg。(3)胚乳干重減少 量與萌發(fā)種子干重減少量差值最大時,胚乳營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為幼苗組成物質(zhì)的速率最大。符合該特 點的時間段為96~120小時(一天),該時間段內(nèi),胚乳干重減少量為118.1-91.1=27 mg,而萌發(fā)種 子干重減少量僅為177.7-172.7=5 mg,即胚乳中22 mg營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì),轉(zhuǎn)化速 率為22 mg·粒-1·d-1。(4)由于黑暗環(huán)境中萌發(fā)的種子只能進行呼吸作用消耗有機物,不能進行光 合作用合成有機物,故種子干重仍呈下降的趨勢。
A組　2017—2019年高考模擬·考點基礎(chǔ)題組
考點1　有氧呼吸和無氧呼吸
1.(2019河北唐山一模,2)線粒體在合成ATP時,下列哪個條件不需要?(　　)A.基質(zhì)中含有O2　　 B.基質(zhì)中含有ADPC.基質(zhì)中含有 NADPH　　 D.基質(zhì)中含有丙酮酸
答案????C　當(dāng)線粒體基質(zhì)中存在氧氣時,細胞質(zhì)基質(zhì)中的丙酮酸可以進入線粒體參與有氧呼 吸第二階段,合成少量的ATP,且可發(fā)生有氧呼吸第三階段,合成大量ATP,A、D正確;合成ATP 的原料是ADP和Pi,B正確;NADPH是光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的,用于暗反應(yīng)過程中三碳化合 物的還原,細胞呼吸中產(chǎn)生的[H]是指NADH,C錯誤。
易錯警示　NADPH不同于NADH:NADPH(還原型輔酶Ⅱ)是光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的,用 于暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原;NADH(還原型輔酶Ⅰ)是細胞呼吸中產(chǎn)生的,與O2結(jié)合生 成水,并釋放大量能量。
2.(2018廣東肇慶二模,2)在人體細胞的呼吸過程中,下列變化一定不發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中的是 ?(　　)A.丙酮酸的生成　　B.丙酮酸的轉(zhuǎn)化C.乳酸的生成　　D.CO2的生成
答案????D　丙酮酸為細胞呼吸第一階段的產(chǎn)物,細胞呼吸第一階段發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,A錯 誤;人體細胞呼吸過程中,丙酮酸的轉(zhuǎn)化是指無氧呼吸第二階段產(chǎn)生乳酸的過程,發(fā)生在細胞質(zhì) 基質(zhì),B、C錯誤;人體細胞只有在進行有氧呼吸第二階段時才能產(chǎn)生CO2,發(fā)生在線粒體基質(zhì),D 正確。
3.(2019河南信陽一模,6)人體運動強度與O2消耗量和血液中乳酸含量的關(guān)系如圖(底物均是葡 萄糖)。下列說法錯誤的是?(　　)?A.運動狀態(tài)下,肌肉細胞CO2的產(chǎn)生量等于O2的消耗量B.運動強度為c時,無氧呼吸消耗的葡萄糖約是有氧呼吸的3倍C.無氧呼吸時葡萄糖中的能量大部分以熱能形式散失,其余儲存在ATP中D.若運動強度長時間超過c,肌細胞積累大量乳酸使肌肉有酸痛感
答案????C　由圖可知,運動狀態(tài)下,肌肉細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,其中有氧呼吸產(chǎn)生 的CO2量等于消耗的O2量,而無氧呼吸既不消化O2也不產(chǎn)生CO2,A正確;有氧呼吸消耗1分子葡 萄糖需要6分子O2,無氧呼吸消耗1分子葡萄糖生成2分子乳酸,運動強度為c時,O2的消耗量≈乳 酸生成量(因血液中原有少量乳酸),無氧呼吸消耗的葡萄糖約是有氧呼吸的3倍,B正確;無氧呼 吸過程中有機物不徹底的氧化分解,一部分能量儲存在有機物中,一部分以熱能形式散失,其余 的轉(zhuǎn)移到ATP中,C錯誤;若運動強度長時間超過c,會因為乳酸增加而肌肉酸脹乏力,D正確。
易錯警示　無氧呼吸產(chǎn)生的能量少,并不是大部分以熱能的形式散失。
4.(2019江西八所重點中學(xué)二模,2)在甲、乙、丙、丁四種條件下,測得西瓜種子萌發(fā)時二氧化 碳釋放量與氧氣消耗量分別是10∶0;8∶3;6∶4;7∶7。底物均是葡萄糖,則下列敘述錯誤的是?(　　)A.甲條件下,呼吸產(chǎn)物除二氧化碳外還有酒精B.乙條件下,有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖之比為1∶5C.丙條件下,有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多D.丁條件下,無氧呼吸程度最弱,二氧化碳全部來自線粒體
答案????C　甲條件下,不消耗氧氣,只釋放二氧化碳,說明甲條件下只進行無氧呼吸,西瓜種子無 氧呼吸的產(chǎn)物是酒精、二氧化碳和ATP,A正確;乙、丙條件下,釋放的二氧化碳量大于氧氣的 消耗量,這說明乙、丙條件下有氧呼吸與無氧呼吸并存,其中乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖 量∶無氧呼吸消耗的葡萄糖量=(3/6)∶(5/2)=1∶5,B正確;丙條件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖 量∶無氧呼吸消耗的葡萄糖量=(4/6)∶(2/2)=2∶3,故C錯誤;丁條件下,西瓜種子萌發(fā)只進行有 氧呼吸,不進行無氧呼吸,產(chǎn)生的二氧化碳全部來自線粒體,D正確。
5.(2019河北武邑中學(xué)上學(xué)期一調(diào),6)如圖表示某綠色植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、 d時,CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是?(　　)?A.氧濃度為a時,最適于貯藏該植物器官B.氧濃度為c時,無氧呼吸最弱C.氧濃度為d時,無氧呼吸的強度與有氧呼吸相等D.氧濃度為b時,無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
答案????D　氧濃度為a時,只有二氧化碳的釋放,沒有氧氣的吸收,此時植物只進行無氧呼吸,不 利于儲藏植物器官,A錯誤;氧濃度為d時,植物只進行有氧呼吸,此時無氧呼吸最弱,B、C錯誤; 氧氣濃度為b時,氧氣的吸收量為3,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量為3÷6=0.5,此時無氧呼吸釋放 的二氧化碳量為8-3=5,無氧呼吸消耗的葡萄糖的量是5÷2=2.5,因此無氧呼吸消耗葡萄糖的量 是有氧呼吸的5倍,D正確。
解題技巧　根據(jù)細胞呼吸中各物質(zhì)之間的比例關(guān)系解題(1)有氧呼吸:葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。(2)無氧呼吸:葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。(3)消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為1∶3。
考點2　影響細胞呼吸的因素及應(yīng)用
1.(2019山西晉中平遙中學(xué)二模,2)下列關(guān)于細胞呼吸的敘述,錯誤的是?(　　)A.細胞呼吸是一系列有控制的氧化還原反應(yīng)B.無論是木材的燃燒還是細胞呼吸,反應(yīng)的本質(zhì)都是纖維素或葡萄糖中的碳氧化為二氧化碳, 氫被氧化成水C.當(dāng)你用手長時間舉著一個重物時,手臂會感覺酸軟乏力,這時你的肌肉細胞主要進行無氧呼 吸D.食品包裝上的“脹袋勿食”與微生物的酒精發(fā)酵有關(guān)
答案????C　細胞呼吸就是一系列的氧化還原反應(yīng),A正確;無論是木材的燃燒還是細胞呼吸,反 應(yīng)的本質(zhì)都是纖維素或葡萄糖中的碳氧化為二氧化碳,氫被氧化成水,B正確;長時間舉重物時, 手臂會感覺酸脹乏力,這是肌肉細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸導(dǎo)致的,但此時為肌肉細胞提供能 量的主要呼吸方式還是有氧呼吸,C錯誤;無氧呼吸中只有酒精發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳,D正確。
2.(2019湖南長沙3月調(diào)研,2)下列關(guān)于細胞呼吸在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的敘述,錯誤的是?(　　)A.給含有酵母菌的發(fā)酵液連續(xù)通氣可以提高產(chǎn)酒量B.適當(dāng)降低溫度和氧濃度有利于果蔬儲藏C.利用乳酸菌制作酸奶過程中需密閉隔絕空氣D.黑暗條件下綠豆萌發(fā)成豆芽的過程中有機物總量不斷減少
答案????A　酵母菌是兼性厭氧型生物,發(fā)酵初期需要氧氣進行增殖,后期需要在無氧條件下進 行酒精發(fā)酵,A錯誤;果蔬儲藏時需降低呼吸作用消耗,應(yīng)該在低溫和低氧條件下儲藏,B正確;乳 酸菌是厭氧型生物,乳酸發(fā)酵時需要處于無氧環(huán)境中,C正確;黑暗條件下,豆芽只能進行呼吸作 用,不能進行光合作用,故有機物總量會下降,D正確。
易錯警示　酵母菌是兼性厭氧型微生物。酵母菌在適宜的氧氣、溫度和pH等條件下,進行有 氧呼吸并大量繁殖;在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。
3.(2019福建龍巖期末,16)下列關(guān)于細胞呼吸原理應(yīng)用的敘述,正確的是?(　　)A.被銹釘扎傷后,破傷風(fēng)桿菌容易在傷口表面大量繁殖B.稻田定期排水,可防止幼根因缺氧導(dǎo)致乳酸中毒變黑、腐爛C.中耕松土可促進根細胞的有氧呼吸,從而促進根細胞對無機鹽的吸收D.用透氣的消毒紗布包扎傷口,可為傷口細胞提供足夠的氧氣促進傷口愈合
答案????C　破傷風(fēng)桿菌是厭氧型細菌,傷口表面存在氧氣,破傷風(fēng)桿菌不會在傷口表面大量繁 殖,傷口深處為無氧環(huán)境,破傷風(fēng)桿菌容易在傷口深處大量繁殖,A錯誤;水稻無氧呼吸的產(chǎn)物有 酒精,沒有乳酸,B錯誤;中耕及時松土,避免土壤板結(jié),可促進根細胞的有氧呼吸,C正確;用透氣 的消毒紗布包扎傷口,可避免破傷風(fēng)桿菌等厭氧微生物的大量繁殖,D錯誤。
知識拓展　水稻的根系適于在水中生長,這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣 通過氣腔運送到根部各細胞,而且與旱生植物相比,水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是,水稻 根的細胞仍然需要進行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足,水稻根的 細胞就會進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸,時間長了,酒精就會對根細胞產(chǎn)生毒害作用,使根系變黑、腐 爛。
4.(2019天津十二校一模,4)幽門螺旋桿菌主要寄生于人體胃中,是很多消化道疾病的首要致病 細菌。體檢時可通過13C尿素呼氣實驗來檢測感染幽門螺旋桿菌的情況。受試者口服13C標記 的尿素膠囊后,尿素可被幽門螺旋桿菌產(chǎn)生的脲酶催化,分解為NH3和13CO2,定時收集受試者吹 出的氣體并測定其中是否含有13CO2。以下敘述不正確的是?(　　)A.幽門螺旋桿菌的遺傳物質(zhì)是DNAB.感染者呼出的13CO2由人體細胞有氧呼吸產(chǎn)生C.幽門螺旋桿菌具有以磷脂雙分子層為基本支架的細胞膜D.幽門螺旋桿菌產(chǎn)生的脲酶適宜在酸性條件下發(fā)揮作用
答案????B　幽門螺旋桿菌屬于原核生物,其遺傳物質(zhì)是DNA,A正確;根據(jù)題干信息“受試者口 服13C標記的尿素膠囊后,尿素可被幽門螺旋桿菌產(chǎn)生的脲酶催化,分解為NH3和13CO2”可知,感 染者呼出的13CO2是由幽門螺旋桿菌產(chǎn)生的脲酶催化尿素分解產(chǎn)生的,B錯誤;幽門螺旋桿菌具 有以磷脂雙分子層為基本支架的細胞膜,C正確;由題干可知,幽門螺旋桿菌生活在人體胃內(nèi)(酸 性環(huán)境),因此其產(chǎn)生的脲酶適宜在酸性條件下發(fā)揮作用,D正確。
5.(2018山西太原期末,16)下列生產(chǎn)措施或生活中所涉及的細胞呼吸有關(guān)知識的敘述,不正確 的是?(　　)A.提倡慢跑,可避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹乏力B.用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中,pH發(fā)生變化是酵母菌死亡率上升的原因之一C.無氧環(huán)境中有利于水果和蔬菜的保存D.作物種子貯藏前需要干燥,主要目的是通過減少水分以抑制細胞呼吸
答案????C　提倡慢跑,可避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹乏力,A正確;用酵母菌發(fā)酵 生產(chǎn)酒精的過程中,pH發(fā)生變化是酵母菌死亡率上升的原因之一,B正確;一般情況下,無氧環(huán) 境中,水果和蔬菜的細胞會通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精,酒精對細胞有毒害作用,不利于其保存,C錯 誤;作物種子貯藏前需要干燥,主要目的是通過減少水分以抑制細胞呼吸,減少有機物的消耗,D 正確。
6.(2019福建漳州一模,15)下列關(guān)于細胞呼吸原理應(yīng)用的敘述,錯誤的是?(　　)A.農(nóng)田及時排澇能防止根細胞因缺氧產(chǎn)生酒精而爛根B.包扎傷口時選用透氣消毒紗布主要是防止包扎部位的組織細胞缺氧C.皮膚破損較深或被銹鐵釘扎傷后,感染的破傷風(fēng)桿菌容易大量繁殖D.利用糧食和酵母菌進行釀酒,在控制通氣時需先通入空氣一段時間再控制無氧
答案????B　稻田定期排水,能防止根細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,A正確;包扎傷口時,選擇透氣 的消毒紗布包扎,能避免厭氧微生物的繁殖,B錯誤;皮膚破損較深或被銹鐵釘扎傷后,較深傷口 處的無氧環(huán)境適合破傷風(fēng)桿菌大量繁殖,C正確;利用酵母菌制酒時先通入空氣一段時間有利 于酵母菌大量繁殖,然后再密封創(chuàng)造無氧環(huán)境使其進行酒精發(fā)酵,D正確。
名師點睛　選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣 的環(huán)境,避免厭氧病原菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。
7.(2019廣東華南師大附中、實驗中學(xué)、廣雅中學(xué)、深圳中學(xué)期末,3)圖甲為某單子葉植物種 子萌發(fā)過程中干重的變化曲線,圖乙為萌發(fā)過程中O2吸收量和CO2釋放量的變化曲線。據(jù)圖 分析,可以得出的結(jié)論是?(　　)??????
甲　　　　　　　　　　　　　乙
A.種子萌發(fā)初期以有氧呼吸為主B.干重減少的原因主要是呼吸作用分解有機物C.A點時萌發(fā)形成的幼苗開始進行光合作用D.圖乙兩條曲線相交時,有氧呼吸與無氧呼吸速率相等
答案????B　乙圖中,種子萌發(fā)初期,產(chǎn)生的二氧化碳量明顯大于消耗的氧氣量,說明種子萌發(fā)初 期以無氧呼吸為主,A錯誤;種子萌發(fā)過程中不能進行光合作用,只進行呼吸作用消耗有機物,故 干重減少的原因主要是呼吸作用分解有機物,B正確;萌發(fā)形成的幼苗剛開始進行光合作用時, 由于光合速率小于呼吸速率,所以干重仍然減少,隨著光合速率的增加,A點之后光合速率大于 呼吸速率,植株干重增加,故A點時光合速率等于呼吸速率,C錯誤;圖乙兩條曲線相交時,表明吸 收的氧氣的量等于呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量,說明兩曲線相交時無氧呼吸被完全抑制,此時只 進行有氧呼吸,D錯誤。
審題關(guān)鍵　分析甲圖,種子在萌發(fā)過程中干重先減小后增加,圖乙中種子萌發(fā)的初期產(chǎn)生的二 氧化碳的量大于消耗的氧氣量,說明種子萌發(fā)初期既進行有氧呼吸,又進行無氧呼吸,隨著種子 萌發(fā)過程中種皮的破裂,種子的無氧呼吸被抑制,種子只進行有氧呼吸,吸收的氧氣體積和產(chǎn)生 的二氧化碳體積相等。
B組　2017—2019年高考模擬·專題綜合題組時間:45分鐘　分值:60分
一、選擇題(每題5分,共20分)
1.(2019河北衡水中學(xué)二模,2)如圖為生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解。下列有關(guān)說法正 確的是?(　　)?
A.葡萄糖在線粒體中經(jīng)過程①②徹底氧化分解,釋放大量能量B.無氧呼吸時,過程①產(chǎn)生的[H]在過程③或④中不斷積累C.人的成熟紅細胞內(nèi)可發(fā)生的是過程①④D.無氧呼吸中大部分的能量以熱能形式散失掉,所以產(chǎn)生的ATP量遠小于有氧呼吸
答案????C　本題通過對細胞呼吸模型的分析考查考生的科學(xué)思維素養(yǎng)。葡萄糖需在細胞質(zhì)基 質(zhì)中水解為丙酮酸,才可進入線粒體繼續(xù)氧化分解,A錯誤;無氧呼吸中產(chǎn)生的[H]用于丙酮酸 的還原、酒精或乳酸的產(chǎn)生,不會有[H]的積累,B錯誤;人體成熟紅細胞沒有線粒體,只能進行 產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸,C正確;無氧呼吸比有氧呼吸釋放能量少,是因為無氧呼吸有機物沒有徹 底的氧化分解,D錯誤。
知識拓展　NAD+的產(chǎn)生無氧條件下,無氧呼吸第二階段,通過丙酮酸的還原代謝使得NADH重新氧化為NAD+。在酵 母菌的酒精發(fā)酵過程中,在丙酮酸脫羧酶催化下丙酮酸脫羧生成乙醛,然后乙醛在乙醇脫氫酶 的催化下被還原為乙醇,同時使NADH氧化生成NAD+。在人體細胞缺氧條件下,乳酸脫氫酶 催化丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,同時也伴隨著NADH重新氧化為NAD+。
2.(2019湖北荊、荊、襄、宜四地七校期末聯(lián)考,3)小麥種子吸水萌發(fā)時的呼吸作用過程可分 為如圖所示的4個階段。下列相關(guān)說法正確的是?(　　)?A.第1、2階段,種子呼吸作用消耗的O2量高于CO2的產(chǎn)生量B.第3階段種子吸收水分的主要方式是滲透作用C.第3階段,胚根長出,種子的干重將增加D.從第1階段到第3階段,小麥種子胚細胞中的有機物種類將減少
答案????B　第1、2階段,小麥種子以無氧呼吸為主,呼吸作用消耗的O2量低于CO2的產(chǎn)生量,A錯 誤;第3階段胚根突破種皮,進入迅速吸水階段,這主要是由胚根的生長引起的滲透性吸水,B正 確;第3階段,胚根長出,種子迅速吸水,種子的鮮重增加,由于此階段種子不能進行光合作用,呼 吸作用在此階段大大增強,種子的干重將減少,C錯誤;從第1階段到第3階段,在萌發(fā)過程,呼吸 作用將種子中的貯藏物質(zhì)分解成了種類繁多的有機小分子物質(zhì),滿足生長發(fā)育所需,有機物的 種類有所增加,D錯誤。
知識拓展　種子萌發(fā)過程中的細胞呼吸:種子萌發(fā)時的呼吸過程(CO2釋放量)可分為4個時期, 即急劇上升—滯緩—再急劇上升—顯著下降。種子吸脹后,呼吸迅速上升,此時種皮未破裂,以 無氧呼吸供能為主,此過程為第1階段;在第2階段,即滯緩階段,種子呼吸作用產(chǎn)生的CO2量變化 不大,這表明此階段的呼吸仍是以無氧呼吸為主;當(dāng)胚根突破種皮而伸出時進入第3階段, CO2 的釋放量大大增加,說明此時以有氧呼吸為主,形成了第二個呼吸高峰;第4階段隨著貯存物質(zhì) 消耗,呼吸作用逐漸降低,細胞呼吸促進了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,為種子萌發(fā)長成幼苗提供了營養(yǎng)物質(zhì)。
3.(2019河北唐山期末,3)將酵母菌置于下列條件下培養(yǎng)一段時間后,測得細胞呼吸產(chǎn)生的CO2 量如圖所示。下列有關(guān)分析錯誤的是?(　　)?A.在一定條件下,酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體能同時產(chǎn)生CO2B.在一定范圍內(nèi),隨溫度升高細胞呼吸速率加快C.20 ℃條件下,酵母菌在前6小時消耗的葡萄糖的量一定比后6小時消耗的多D.40 ℃條件下,培養(yǎng)酵母菌6小時,培養(yǎng)液中葡萄糖可能已經(jīng)被消耗完
答案????C　本題借助柱形圖考查細胞呼吸種類的分析與判斷,屬于對科學(xué)思維素養(yǎng)的考查。 酵母菌是兼性厭氧型真菌,既能進行無氧呼吸,也能進行有氧呼吸,一定條件下,細胞質(zhì)基質(zhì)和 線粒體能同時產(chǎn)生CO2,A正確;一定溫度范圍內(nèi),呼吸酶的活性隨著溫度升高而升高,細胞呼吸 速率隨之加快,B正確;20 ℃下,由于無法獲得無氧呼吸和有氧呼吸的比例,故無法確定前6小時 和后6小時消耗的葡萄糖量的大小,C錯誤;40 ℃條件下,6 h和12 h產(chǎn)生的CO2量相同,可能是葡 萄糖被消耗完,D正確。
易錯警示　有氧與無氧條件下酵母菌均可產(chǎn)生二氧化碳:酵母菌有氧呼吸第二階段產(chǎn)生二氧 化碳,場所在線粒體基質(zhì),無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。
4.(2019江西南昌二中第六次考試,15)研究發(fā)現(xiàn),菜粉蝶幼蟲細胞中NADH脫氫酶(一種催化[H] 與氧反應(yīng)的酶)對廣泛存在于植物的根皮部中的魚藤酮十分敏感。生產(chǎn)上常利用魚藤酮來防 治害蟲。下列有關(guān)敘述正確的是?(　　)A.NADH脫氫酶主要分布在線粒體的基質(zhì)中B.魚藤酮也會對農(nóng)作物產(chǎn)生很強的毒害作用C.魚藤酮主要抑制菜粉蝶幼蟲細胞有氧呼吸的第三階段D.長期使用魚藤酮將導(dǎo)致菜粉蝶基因突變而使其種群抗藥性基因頻率增加
答案????C　本題通過文字信息考查考生的分析與判斷能力,屬于對科學(xué)思維素養(yǎng)的考查。 NADH脫氫酶催化[H]與O2反應(yīng),[H]與O2的反應(yīng)主要發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,A錯誤,魚藤酮廣泛 存在于植物的根皮部,這說明魚藤酮不會對農(nóng)作物產(chǎn)生很強的毒害作用,B錯誤;NADH脫氫酶 對魚藤酮十分敏感,故魚藤酮可抑制細胞有氧呼吸的第三階段,C正確;由于魚藤酮的選擇使其 種群抗魚藤酮藥性基因頻率增加,但魚藤酮不能誘導(dǎo)菜粉蝶發(fā)生基因突變,D錯誤。
審題關(guān)鍵　“菜粉蝶幼蟲細胞中NADH脫氫酶(一種催化[H]與氧反應(yīng)的酶)對廣泛存在于植 物的根皮部中的魚藤酮十分敏感。生產(chǎn)上常利用魚藤酮來防治害蟲”,這說明NADH脫氫酶 是催化有氧呼吸第三階段的酶,魚藤酮主要通過抑制菜粉蝶幼蟲細胞有氧呼吸的第三階段而 達到防治害蟲的作用。
二、非選擇題(共40分)
5.(2019安徽安慶期末,27)(10分)圖1所示是某同學(xué)為測定大豆種子呼吸速率所組裝的實驗裝 置。請回答:? 圖1(1)設(shè)置乙裝置的目的是排除　　　　　　　????的干擾。(2)實驗過程中有色液滴不斷向左移動時,　　　????(填“能”或“不能”)說明有氧呼吸速率 不斷增強。(3)圖1所示裝置只能測出有氧呼吸速率,若要測出發(fā)芽的大豆種子的無氧呼吸,還需設(shè)置對照
組實驗,對照組實驗裝置中以等量的蒸餾水代替濃NaOH溶液。圖2是根據(jù)兩組裝置的測量結(jié) 果繪制的大豆種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢。? 圖2對照組有色液滴的移動距離表示　　　　　　　　　　　　　????。圖2顯示,在12~24 h期間, 萌發(fā)種子的呼吸方式是　　　　　　????,第48 h后,萌發(fā)的種子O2吸收速率超過CO2釋放速率, 其原因是細胞呼吸的底物中可能還有　　　????等物質(zhì)。
答案　(1)微生物及環(huán)境因素(2)不能(3)大豆種子呼吸消耗的O2與釋放的CO2的差　有氧呼吸和無氧呼吸　脂肪
解析　本題通過大豆種子呼吸速率的測定考查考生的科學(xué)探究素養(yǎng)。(1)裝置乙中裝入加熱 殺死的大豆種子,可排除微生物的呼吸作用和環(huán)境因素如溫度、氣壓等的干擾。 (2)實驗過程 中發(fā)芽的大豆種子有氧呼吸消耗O2,產(chǎn)生的CO2被濃NaOH溶液吸收,導(dǎo)致甲裝置內(nèi)氣體體積變 小,有色液滴不斷向左移動時,只能說明氧氣不斷被消耗,但不能說明有氧呼吸速率不斷增強。 (3)對照組實驗裝置中以等量的蒸餾水代替濃NaOH溶液,有色液滴的移動距離表示消耗O2與 產(chǎn)生CO2的體積差。圖中12~24 h期間,O2吸收速率基本不變,但CO2釋放速率快速增加,說明萌 發(fā)種子主要進行無氧呼吸,同時也進行有氧呼吸。相同質(zhì)量的糖類和脂肪氧化分解時,脂肪由 于氫含量較高,消耗的氧氣量較大,第48 h后,萌發(fā)的種子O2吸收速率超過CO2釋放速率,說明細 胞呼吸的底物中可能還有脂肪等物質(zhì)。
6.(2019天津和平一模,7)(10分)自然界中洪水、灌溉不均勻等易使植株根系供氧不足,造成 “低氧脅迫”。采用無土栽培的方法,研究低氧脅迫對兩個黃瓜品種(A、B)根細胞呼吸的影 響,測得第6天時根系細胞中丙酮酸和乙醇含量,結(jié)果如表:
(1)黃瓜細胞產(chǎn)生丙酮酸的場所是　　　　　????,丙酮酸分解為乙醇的過程　　　????(填“能” 或“不能”)生成ATP。(2)由表中信息可知,正常通氣情況下,黃瓜根細胞的呼吸方式為　　　　　　　????,低氧脅迫下,黃瓜根細胞　　　????呼吸受阻。
(3)長期處于低氧脅迫條件下,植物吸收無機鹽的能力下降,原因是　　　　　　　　　　　????　　　　　　????。根系可能變黑、腐爛,原因是　　　　　　　????　　　　　　　　　　　????　　????。(4)實驗結(jié)果表明,低氧脅迫條件下催化丙酮酸分解為乙醇的酶活性更高的最可能是品種A,其原因可基于柱形圖做進一步解釋,該圖為對表中實驗數(shù)據(jù)的處理。請在圖中相應(yīng)位置繪出表示品種B的柱形圖。
答案　(1)細胞質(zhì)基質(zhì)　不能(2)有氧呼吸和無氧呼吸　有氧(3)無氧呼吸產(chǎn)生的能量較少,影響主動運輸過程　無氧呼吸產(chǎn)生的乙醇對根細胞產(chǎn)生毒害作 用(4)如圖?
解析　(1)葡萄糖在黃瓜細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中氧化分解產(chǎn)生丙酮酸,在無氧條件下,丙酮酸在細 胞質(zhì)基質(zhì)分解為乙醇,此過程不釋放能量,不能生成ATP。(2)由表中信息可知,正常通氣情況 下,黃瓜根細胞產(chǎn)生了乙醇,說明其呼吸方式為有氧呼吸和無氧呼吸;低氧脅迫下,乙醇產(chǎn)量升 高,說明有氧呼吸受阻,黃瓜根系細胞通過加強無氧呼吸來提供能量。(3)長期處于低氧脅迫條 件下,無氧呼吸產(chǎn)生的能量較少,影響主動運輸過程,使植物吸收無機鹽的能力下降;無氧呼吸 產(chǎn)生的乙醇對根細胞產(chǎn)生毒害作用,根系可能變黑、腐爛。(4)將柱形圖所示的品種A的丙酮 酸(或乙醇)的含量與表中品種A在正常通氣、低氧情況下的丙酮酸(或乙醇)的含量對比可推 知:柱形圖所示的品種A的丙酮酸(或乙醇)的含量=低氧情況下丙酮酸(或乙醇)的含量-正常通 氣情況下丙酮酸(或乙醇)的含量,所以在繪制表示品種B的柱形圖時,圖中品種B的丙酮酸的含 量為0.34-0.19=0.15,乙醇的含量為4.00-2.49=1.51,相應(yīng)的圖形見答案。
7.(2019天津河西二模,8)(10分)如圖為呼吸作用裝置示意圖,在甲瓶中放一些濕棉花,上面放數(shù) 粒已萌發(fā)的花生種子;在乙瓶中放一些棉花,上面放等量干的花生種子。瓶內(nèi)各吊一小杯等量 NaOH溶液,瓶口塞上帶溫度計的軟木塞。避光實驗,時間為48小時。?請根據(jù)圖回答問題:(1)48小時后,兩溫度計中,溫度相對較高的是　　　????瓶。(2)觀察導(dǎo)管中的液面,明顯上升的是連接甲瓶的,這是因為　　　　　　　　　　　　　　????
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(3)若預(yù)先在兩錐形瓶內(nèi)各放入一只小鼠(生理狀態(tài)相同),則生活時間較長的是乙瓶內(nèi)的小 鼠。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　????。(4)若預(yù)先在兩錐形瓶內(nèi)各放入一小杯等量的鮮奶(內(nèi)混有少量的乳酸菌),則先變酸的應(yīng)該是 　　　????瓶中的。(5)呼吸作用釋放的CO2和吸收的O2的體積之比(CO2/O2)稱為呼吸商(簡稱RQ)。某同學(xué)將m克 萌發(fā)花生種子放入氧氣充足的某密閉裝置中,保持裝置內(nèi)氣體的溫度和壓強不變,經(jīng)t小時后測 定裝置中的氣體體積,變化了A毫升(規(guī)定:增加體積為負值,減少體積為正值)。若在另一相同 裝置中放入少量NaOH溶液(體積忽略不計),經(jīng)t小時后,測定氣體體積,與實驗開始時相比減少 了B毫升。該同學(xué)測定的萌發(fā)中的種子RQ=　　　　　　　　　????。
答案　(1)甲(2)萌發(fā)種子進行呼吸作用消耗O2,放出的CO2被瓶內(nèi)的NaOH溶液吸收,瓶內(nèi)氣壓下降(3)乙瓶中的干種子呼吸作用較弱,消耗O2較少,小鼠生活時間較長(4)甲(5)(B-A)/B
解析　(1)甲瓶內(nèi)放的是濕棉花,濕棉花可以促進種子萌發(fā),萌發(fā)的種子呼吸作用較強,同時釋 放出較多熱量,因此甲瓶比乙瓶溫度高。(2)萌發(fā)種子進行呼吸作用消耗O2,放出的CO2被瓶內(nèi) 的NaOH溶液吸收,導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓下降,因此甲瓶導(dǎo)管中液面明顯上升。(3)乙裝置中放的是干 種子,呼吸作用較弱,消耗O2較少,因此小鼠生活時間較長。(4)甲瓶內(nèi)O2含量減少地快,乳酸菌 發(fā)酵較快,因此較快產(chǎn)生乳酸。(5)放入NaOH溶液的裝置中,經(jīng)t小時后,測定氣體體積,與實驗 開始時相比減少了B毫升,說明細胞呼吸消耗O2量為B毫升;將m克萌發(fā)的種子放入O2充足的某 密閉裝置中,保持裝置內(nèi)氣體的溫度和壓強不變,經(jīng)t小時后測定裝置中的氣體體積,變化了A毫 升,代表呼吸作用釋放的CO2量與消耗的O2量的差值,即O2消耗量-CO2釋放量=A毫升,則CO2釋 放量=B-A,因此呼吸商RQ=?。
8.(2018全國百所名校第四次聯(lián)考,29)(10分)著名科學(xué)家奧托·瓦博格提出:“為什么癌細胞大 量消耗葡萄糖卻不能高效產(chǎn)能?”該疑問被稱為“瓦博格效應(yīng)”。為解決該疑問,科學(xué)家對大 量癌細胞做了研究。請據(jù)此回答下列問題:(1)由于無氧呼吸產(chǎn)能較少,有科學(xué)家提出“瓦博格效應(yīng)”是由缺氧引起的。為驗證該結(jié)論,科 學(xué)家將癌細胞放入克服上述條件的情況下培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)　　　　　　　　　　　　　　　????,因 此,否定了該推論。(2)研究發(fā)現(xiàn),癌細胞會選擇性地抑制線粒體上丙酮酸載體(MPC)或使其部分缺失,從而間接抑 制　　　　　　　　　　　????,同時可推斷癌細胞所需能量主要來自　　　　　　　　　???? 階段。(3)進一步研究發(fā)現(xiàn),癌細胞線粒體上丙酮酸載體(MPC)受抑制或部分缺失會激活癌細胞無限 增殖,為驗證該結(jié)論,可將　　　　　　　　　　????重新引入癌細胞,對該癌細胞進行培養(yǎng),若 　　　　　　　　　　　　　　　????,則符合該推論。
答案　(1)(氧氣充足條件下)癌細胞依然不能高效產(chǎn)能(2)有氧呼吸第二、三階段　細胞呼吸第一(3)線粒體上丙酮酸載體(MPC)　癌細胞增殖受抑制或者不增殖
解析　(1)為驗證“‘瓦博格效應(yīng)’是由缺氧引起的”推論的正確與否,可將癌細胞放入氧氣 充足條件下培養(yǎng),如果癌細胞依然不能高效產(chǎn)能,則說明此推論不成立。(2)癌細胞選擇性地抑 制線粒體上丙酮酸載體(MPC)或使其部分缺失,將影響有氧呼吸第二、三階段,同時可推斷癌 細胞所需能量主要來自細胞呼吸第一階段。(3)據(jù)題干信息分析,為驗證該結(jié)論,可將線粒體上 丙酮酸載體(MPC)重新引入癌細胞,對該癌細胞進行培養(yǎng),若癌細胞增殖受抑制或不增殖,則符 合該推論。
C組　2017—2019年高考模擬·應(yīng)用創(chuàng)新題組
1.(2019　5·3原創(chuàng))下列有關(guān)人體細胞呼吸的敘述,正確的是?(　　)A.有氧呼吸和無氧呼吸的每個階段都有ATP的合成B.細胞呼吸產(chǎn)物H2O中的氫不僅僅來自葡萄糖C.若消耗的O2量等于生成的CO2量,說明只進行有氧呼吸D.有氧呼吸和無氧呼吸過程中都要產(chǎn)生NADPH
答案????B　無氧呼吸的第二階段不產(chǎn)生ATP,A錯誤;有氧呼吸產(chǎn)生的H2O中的氫來自葡萄糖和 H2O,B正確;人體無氧呼吸時既不吸收O2也不放出CO2,若細胞呼吸過程中消耗的O2量等于生成 的CO2量,不能確定是否只進行有氧呼吸,C錯誤;有氧呼吸和無氧呼吸過程都要產(chǎn)生NADH,光 合作用產(chǎn)生的[H]是NADPH,D錯誤。
2.(2019　5·3原創(chuàng))人的肌纖維分為快肌纖維和慢肌纖維,快肌纖維幾乎不含線粒體,與短跑等 運動有關(guān);慢肌纖維與慢跑等有氧運動有關(guān)。下列有關(guān)敘述不正確的是?(　　)A.兩種肌纖維的呼吸作用起點都可以是葡萄糖B.兩種肌纖維均可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATPC.短跑時快肌纖維無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸,故產(chǎn)生酸痛感覺D.慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP,主要來自有氧呼吸第二階段
答案????D　快肌纖維幾乎不含線粒體,進行無氧呼吸,慢肌纖維含有線粒體,可以進行有氧呼吸, 而有氧呼吸和無氧呼吸的起點都可以是葡萄糖,A正確;有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段相同, 都是葡萄糖分解形成丙酮酸,同時產(chǎn)生ATP和[H],發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,B正確;快肌纖維不含 線粒體,只能進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,所以短跑等劇烈運動時會產(chǎn)生大量乳酸,故產(chǎn)生酸痛感 覺,C正確;慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP,主要來自有氧呼吸的第三階段,D錯誤。
3.(2019　5·3原創(chuàng))最近一篇發(fā)表于《自然》雜志的論文提出了顛覆性的觀點:乳酸不僅是無 氧條件下的代謝產(chǎn)物,更可能是人體最重要的代謝中間物和能量載體。同時,它還可能是癌細 胞最重要的直接營養(yǎng)來源。請回答下列問題:(1)人體肌細胞無氧呼吸時,乳酸的產(chǎn)生場所是　　　　????。無氧呼吸　　　　　　　　　???? (填“主要在第一階段”“只在第一階段”或“在第一階段和第二階段”)釋放出少量的能 量,生成少量的ATP。乳酸的增加對血漿pH影響不大的原因是　　　　　　　　　　　????。(2)若要研究乳酸在能量供應(yīng)中所占的比例,可采用　　　　　????法跟蹤乳酸、葡萄糖、氨基 酸等物質(zhì)在血液循環(huán)中的流量。(3)研究人員發(fā)現(xiàn)小鼠在禁食狀態(tài)下,除大腦以葡萄糖作為主要能源物質(zhì)以外,其他組織細胞中 參與細胞呼吸的葡萄糖幾乎為零,而乳酸等物質(zhì)則約占一半,由此說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????。(4)研究人員試圖通過實驗探究葡萄糖和乳酸中的哪一種是肺癌細胞的主要營養(yǎng)來源。實驗 室可提供肺癌細胞和必備的實驗材料,請你寫出簡要的實驗設(shè)計過程:?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 。
答案　(1)細胞質(zhì)基質(zhì)　只在第一階段　血漿中含有緩沖物質(zhì)(2)同位素標記(3)禁食狀態(tài)下大多數(shù)葡萄糖通過轉(zhuǎn)化為乳酸的形式參與細胞呼吸(4)在適宜的條件下,用等量的、分別以葡萄糖和乳酸為營養(yǎng)物質(zhì)的細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)等量的肺 癌細胞,一段時間后,統(tǒng)計兩組中肺癌細胞的數(shù)量
解析　(1)人體無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì),產(chǎn)物有乳酸;無氧呼吸第一階段可以釋放少量能 量,產(chǎn)生少量ATP,而第二階段不能釋放能量;由于血漿中有緩沖物質(zhì)的存在,所以無氧呼吸產(chǎn) 生的乳酸不會導(dǎo)致血漿pH的明顯變化。(2)可采用同位素標記法跟蹤乳酸、葡萄糖、氨基酸 等物質(zhì)在血液循環(huán)中的流量,研究乳酸在能量供應(yīng)中所占的比例。(3)根據(jù)題意分析小鼠在禁 食狀態(tài)下,葡萄糖消耗量很少,而乳酸等物質(zhì)則約占一半,說明禁食狀態(tài)下大多數(shù)葡萄糖通過轉(zhuǎn) 化為乳酸的形式參與細胞呼吸。(4)實驗的目的是探究葡萄糖和乳酸中的哪一種是肺癌細胞 的主要營養(yǎng)來源,因此實驗的自變量是營養(yǎng)物質(zhì)的種類,根據(jù)實驗的一般原則設(shè)計實驗過程:在 適宜的條件下,用等量的、分別以葡萄糖和乳酸為營養(yǎng)物質(zhì)的細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)等量的肺癌細 胞,一段時間后,統(tǒng)計兩組中肺癌細胞的數(shù)量。

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