备战2025届高考生物一轮总复习第3单元细胞的代谢课时规范练12细胞呼吸

这是一份备战2025届高考生物一轮总复习第3单元细胞的代谢课时规范练12细胞呼吸，共8页。试卷主要包含了种子质量是农业生产的前提和保障等内容，欢迎下载使用。

考点一 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.下图是某同学设计的“探究酵母菌的呼吸方式”实验装置,甲与乙中是含有酵母菌的葡萄糖溶液,1、2、3、4号试管加入适量水后再滴加2滴溴麝香草酚蓝溶液,用来鉴定CO2。关于此实验的结果、分析与评价,下列说法错误的是( )
A.丙试管与乙试管相连,其作用是为乙试管提供充足的氧气
B.应在甲试管中加入1 mL石蜡油,制造无氧环境
C.为了适当简化装置,可以将图中的2号或4号试管除去
D.1号试管与3号试管相比,出现黄色所需的时间较短
2.某同学用输液器改进了“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验装置,如图所示,图2无氧组关闭流量调节器,用石蜡油液封酵母菌培养液。下列叙述错误的是( )
图1 有氧组装置示意图
图2 无氧组装置示意图
A.一段时间后,有氧组和无氧组的溴麝香草酚蓝溶液都会变色
B.若在温度较低时进行实验,观察到现象的时间可能会延长
C.若要确认酵母菌是否进行无氧呼吸,可用酸性重铬酸钾检测
D.为了防止杂菌污染带来的影响,需对含酵母菌的培养液进行灭菌
考点二 细胞呼吸的方式及过程
3.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
4.(2024·湖南衡阳模拟)酸奶具有润肠通便、缓解痉挛、补钙、调节血脂等多种功效,是一种常见的发酵食品,深受人们的喜爱。下列关于酸奶的叙述,正确的是( )
A.酸奶中含有大量的乳酸,这是由乳酸菌无氧呼吸产生的
B.如果保存不当,酸奶会出现“涨袋”现象,这是由于乳酸菌进行有氧呼吸产生了大量的CO2
C.发酵过程中,乳酸菌分解乳糖等糖类为乳酸的过程中无ATP产生
D.为保证发酵过程的正常进行,最好选用有抗生素的牛奶作为原料
5.人体细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢是生命活动的基础。下图表示发生在人体骨骼肌细胞中的部分代谢过程,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①发生在骨骼肌细胞的细胞质基质中
B.平静状态时,骨骼肌细胞主要通过过程①②供能
C.过程②发生在骨骼肌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上
D.剧烈运动时所需能量来源于过程②③
6.(2024·广东珠海统考)呼吸链是指从[H]等向氧传递电子的系统。呼吸链中断的突变型酵母菌即使在氧气充足时,也只依赖无氧呼吸产生ATP,且发酵效率高于野生型。下列说法错误的是( )
A.呼吸链位于线粒体内膜,能完成有氧呼吸的第三阶段
B.呼吸链中断可能导致丙酮酸不能进入线粒体氧化分解
C.氧气充足时,野生型酵母菌的繁殖速率大于突变型
D.消耗等量的葡萄糖,突变型呼吸产生的[H]多于野生型
7.(2024·广东联考)自动酿酒综合征(ABS)是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病,患者消化道内微生物发酵产生的高浓度酒精能致其处于醉酒状态,长期持续会导致肝功能衰竭。下列叙述错误的是( )
A.ABS患者肠道内产酒精微生物的比例较高
B.ABS患者的肠道微生物通过无氧呼吸产生酒精
C.ABS患者肠道内的大多数酒精进入人体骨骼肌细胞被氧化分解成水和CO2
D.减少糖类物质的摄入可在一定程度上缓解ABS
考点三 影响细胞呼吸的因素及应用
8.(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( )
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
9.(2023·山东潍坊模拟)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液中,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根的有氧呼吸速率(ml·g-1·h-1),结果如图。下列说法错误的是( )
A.A、B、C三点中,A点时单位时间内与氧结合的NADH最多
B.B点产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质
C.实验过程中可用CO2释放量作为检测有氧呼吸速率的指标
D.淹水时KNO3对甜樱桃根的有氧呼吸速率降低有减缓作用
10.草莓中含有多种有机物且含水量高,深受人们的喜爱。为了在运输途中做好草莓的保鲜,某生物研究小组探究了不同贮藏温度对草莓细胞呼吸强度的影响,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)该实验以CO2使 溶液由蓝变绿再变黄所需的时间长短为检测指标,检测细胞呼吸强度,但不能用CO2的释放作为判断草莓细胞呼吸类型的指标,理由是 。
(2)研究表明,随贮藏温度的升高,草莓的鲜重逐渐下降,原因是 。
(3)根据细胞呼吸的原理,请提出有利于草莓保鲜的措施: (答出两条即可)。
(4)另一研究小组通过查阅资料发现:用一定的低温处理水果可以延迟水果在常温保鲜过程中的后熟作用(由采收成熟度向食用成熟度过渡的过程),从而延长保鲜时间,这种低温效应称为“冷激反应”。为探究草莓保鲜技术,请根据以上信息拟定一个探究实验,并简要说明实验思路。
实验目的: 。
实验思路: 。
关键能力提升练
1.在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌,密闭瓶口,置于适宜条件下培养,用传感器分别测定锥形瓶内O2和CO2的含量,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.实验进行到100 s时,酵母菌O2的消耗量等于CO2的释放量
C.实验进行到200 s时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的
D.500 s后,锥形瓶中的O2和CO2的量维持稳定与葡萄糖含量有关
2.正常情况下,线粒体内膜上[H]的氧化与ATP的合成相偶联。研究发现:FCCP作为解偶联剂能作用于线粒体内膜,使得线粒体内膜上释放的能量不变,但不合成ATP;抗霉素A是呼吸链抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下,有氧呼吸的三个阶段都有ATP生成,第一、二阶段有[H]生成
B.加入抗霉素A后,有氧呼吸速率降低,无氧呼吸增强
C.FCCP会影响葡萄糖进入人成熟的红细胞,进而影响红细胞的无氧呼吸
D.加入FCCP后,细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖的量增加
3.(2024·广东梅州统考)植物细胞的葡萄糖的代谢途径有糖酵解(EMP,葡萄糖逐步分解为丙酮酸)、三羧酸循环(TCA,丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解)途径和戊糖磷酸途径(PPP),当EMP途径和TCA途径受阻时,PPP途径的运行可维持有氧呼吸的正常进行,保证植物的生长、发育及对环境的适应。研究发现,双氯芬酸通过抑制线粒体内膜上电子传递链中酶的活性影响细胞呼吸。下列叙述正确的是( )
A.双氯芬酸会抑制葡萄糖分解为丙酮酸、NADH
B.三羧酸循环中丙酮酸氧化分解释放的能量绝大部分储存在ATP中
C.有氧呼吸第一、二阶段为第三阶段顺利进行直接供能
D.双氯芬酸可促使植物优先选择PPP途径以增强适应环境的能力
4.(2021·重庆卷)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如题图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题。
(1)呼吸链受损会导致 (填“有氧”或“无氧”)呼吸异常,代谢物X是 。
(2)过程⑤中酶B的名称为 ,使用它的原因是 。
(3)过程④将代谢物X消耗,对内环境稳态的作用和意义是 。
答案：
必备知识基础练
1.D 解析 丙试管与乙试管相连,其作用是为乙试管提供充足的氧气,有利于酵母菌进行有氧呼吸,A项正确;应在甲试管中加入1mL石蜡油,制造无氧环境,有利于酵母菌进行无氧呼吸,B项正确;为了适当简化装置,可以将图中的2号或4号试管除去,C项正确;酵母菌有氧呼吸释放的CO2要比无氧呼吸释放的CO2多,故1号试管与3号试管相比,出现黄色所需的时间较长,D项错误。
2.D 解析 酵母菌是兼性厌氧菌,有氧呼吸产生水和CO2,无氧呼吸产生酒精和CO2,因此两组的溴麝香草酚蓝溶液都会变色,A项正确;温度较低时酵母菌呼吸酶活性较低,呼吸速率较低,因此观察到溴麝香草酚蓝溶液变色的时间可能会延长,B项正确;酸性重铬酸钾可用于检测酒精,据此可确认酵母菌是否进行无氧呼吸,C项正确;若对含酵母菌的培养液进行灭菌,则会杀死酵母菌,导致实验失败,D项错误。
3.C 解析 有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质,第二、三阶段的场所为线粒体,三个阶段都能产生ATP,A项正确;[H]和氧反应形成水的过程发生在线粒体内膜上,故催化该过程的酶也位于线粒体内膜上,B项正确;丙酮酸分解成CO2和[H]是有氧呼吸的第二阶段,O2直接参与的反应是有氧呼吸的第三阶段,C项错误;线粒体是半自主性细胞器,其中含有的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D项正确。
4.A 解析 酸奶中的乳酸是由乳酸菌进行无氧呼吸(发酵)产生的,A项正确;保存不当致使杂菌污染进行无氧呼吸产生CO2而“涨袋”,而不是乳酸菌进行有氧呼吸产生了大量的CO2,B项错误;发酵过程中,乳酸菌无氧呼吸分解乳糖等糖类为乳酸的过程为氧化分解有机物,在第一阶段会产生ATP,C项错误;抗生素会抑制微生物(乳酸菌)的繁殖,故含有抗生素的牛奶无法做成酸奶,D项错误。
5.D 解析 过程①是细胞呼吸的第一阶段,发生在骨骼肌细胞的细胞质基质中,A项正确;过程①②是人体骨骼肌细胞的有氧呼吸,平静状态时,人体骨骼肌细胞主要通过有氧呼吸供能,B项正确;过程②包括有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,发生在骨骼肌细胞的线粒体基质和线粒体内膜上,C项正确;无氧呼吸第二阶段无能量释放,故过程③不能为剧烈运动提供能量,D项错误。
6.D 解析 呼吸链是指从[H]等向氧传递电子的系统,则能完成有氧呼吸的第三阶段,A项正确;呼吸链中断细胞不能进行有氧呼吸,则代谢产物在线粒体积累,导致丙酮酸不能进入线粒体,B项正确;氧气充足时,野生型酵母菌可通过有氧呼吸获得大量的能量,突变型酵母菌不能进行有氧呼吸,获得的能量少,则野生型酵母菌繁殖速率大于突变型,C项正确;消耗等量的葡萄糖,突变酵母细胞只通过乙醇代谢途径在第一阶段产生[H],所以突变型呼吸产生的[H]少于野生型,D项错误。
7.C 解析 由题意可知,ABS患者消化道内微生物发酵产生的高浓度酒精能致其处于醉酒状态,所以患者肠道内产酒精微生物的比例较高,A项正确;肠道微生物为厌氧型微生物,ABS患者的肠道微生物通过无氧呼吸产生酒精,B项正确;人体分解酒精的主要器官是肝脏,C项错误;细胞呼吸最常利用的底物是葡萄糖,所以减少糖类物质的摄入可在一定程度上缓解ABS,D项正确。
8.B 解析 由题意可知,TTC(无色)进入活细胞后可被细胞呼吸产生的[H]还原成TTF(红色),细胞呼吸在有光、无光条件下都可以进行,A项错误;细胞呼吸第一、二阶段都可以产生[H],其场所分别为细胞质基质和线粒体基质,因此在细胞质基质中TTC可被[H]还原成TTF,B项正确;保温时间较长时,会有较多的TTC进入活细胞,生成较多的TTF,因此TTF生成量与保温时间有关,C项错误;相同时间内,种子胚的红色越深,说明胚代谢越旺盛,据此可判断种子活力的高低,D项错误。
9.C 解析 A、B、C三点中,A点有氧呼吸速率最大,单位时间内与氧结合的NADH最多,A项正确;B点有氧呼吸速率降低,进行了无氧呼吸,产生CO2的场所是线粒体基质(有氧呼吸第二阶段)和细胞质基质(无氧呼吸),B项正确;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,不可用CO2释放量作为检测有氧呼吸速率的指标,C项错误;根据图示信息,淹水时用一定浓度KNO3处理,可增强有氧呼吸速率,有氧呼吸速率降低的时间推后,故淹水时KNO3对甜樱桃根的有氧呼吸速率降低有减缓作用,D项正确。
10.答案 (1)溴麝香草酚蓝 草莓细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2
(2)随着温度的升高,草莓有机物的氧化分解加快,水分散失增多
(3)适当降低贮藏温度;通入CO2或N2;减少O2含量
(4)探究低温处理时间对草莓后熟时间的影响(或探究不同温度的低温处理对草莓后熟时间的影响) 将草莓平均分成若干组,一组不做低温处理,其他组分别用相同低温处理不同时间,记录不同组草莓后熟所需时间(其他思路合理,对应目的也可)
解析 (1)CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短,可以检测草莓细胞呼吸强度;但草莓进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,故不能用CO2的释放作为判断草莓细胞呼吸类型的指标。
(2)由题图可知,随着温度的升高,草莓细胞呼吸强度增加,消耗的有机物增多,同时,随着温度的升高,水分散失增多,故随贮藏温度的升高,草莓的鲜重逐渐下降。
(3)温度可通过影响酶的活性来影响细胞呼吸强度,为减少草莓运输过程中有机物的消耗,需要设法降低细胞呼吸强度,结合题图可知,随着温度降低,细胞呼吸强度逐渐下降,因此可适当降低贮藏温度;O2作为有氧呼吸的反应物,可通过减少O2的含量来降低细胞呼吸强度;CO2作为细胞呼吸的产物,适当增加CO2的浓度可抑制细胞呼吸;同时也需要适宜的湿度环境,以降低草莓水分的散失。
(4)要研究草莓保鲜技术,可以探究低温处理时间对草莓后熟时间的影响(或探究不同温度的低温处理对草莓后熟时间的影响或探究能够延迟草莓后熟作用的最适温度等),其具体操作为将草莓平均分成若干组,一组不做处理,其他组分别用相同低温处理不同时间,记录不同组草莓后熟所需时间,从而根据实验结果得出相应的结论。
关键能力提升练
1.B 解析 该瓶口是密闭的,开始时酵母菌进行有氧呼吸,随着氧气逐渐减少,有氧呼吸和无氧呼吸都进行,A项正确;据图分析,100s时,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,O2的消耗量为1.5mg/L,CO2的释放量为5mg/L,O2的消耗量不等于CO2的释放量,B项错误;实验进行到200s时,有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,从图中曲线可知,CO2的释放量为10mg/L,O2的消耗量大约为1.75mg/L,无氧呼吸过程中产生的CO2为10-1.75=8.25(mg/L),无氧呼吸消耗的葡萄糖相对含量为8.25÷2=4.125,有氧呼吸过程中产生的CO2为1.75mg/L,有氧呼吸消耗的葡萄糖相对含量为1.75÷6≈0.29,所以酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的,C项正确;据图可知,400s之后,锥形瓶中O2和CO2的含量基本不变,说明400s时葡萄糖可能消耗完,酵母菌不再进行细胞呼吸,所以500s后,锥形瓶中的O2和CO2的量维持稳定与葡萄糖含量有关,D项正确。
2.C 解析 有氧呼吸过程中,三个阶段都有ATP的生成,但只有第一、二阶段有[H]的生成,A项正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,分析题意可知,抗霉素A是呼吸链抑制剂,能完全阻止线粒体耗氧,故有氧呼吸速率降低,无氧呼吸增强,B项正确;葡萄糖进入人成熟红细胞的方式是协助扩散,不需要消耗能量,因此FCCP不会影响葡萄糖进入人成熟的红细胞,C项错误;FCCP作为解偶联剂能作用于线粒体内膜,导致ATP的生成减少,故细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖的量增加,以满足正常的ATP需求,D项正确。
3.D 解析 双氯芬酸可抑制线粒体内膜上电子传递链中酶的活性,不会抑制葡萄糖分解为丙酮酸、NADH,A项错误;三羧酸循环即有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸氧化分解释放的能量大部分以热能的形式散失,只有少部分储存在ATP中,B项错误;有氧呼吸第三阶段是放能过程,不需要为其供能,C项错误;由题意可知,当EMP、TCA途径受阻时,PPP途径的运行可维持有氧呼吸的正常进行,保证植物的生长、发育及对环境的适应。双氯芬酸可通过抑制线粒体内膜上电子传递链中酶的活性影响细胞呼吸,推测双氯芬酸可促使植物优先选择PPP途径以增强适应环境的能力,D项正确。
4.答案 (1)有氧 乳酸(C3H6O3)
(2)过氧化氢酶 催化H2O2的分解,避免H2O2对细胞的毒害
(3)避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH,是机体进行正常生命活动的条件
解析 (1)有氧呼吸的主要场所是线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,所以线粒体呼吸链受损会导致有氧呼吸异常。据图可知,丙酮酸在细胞质基质中被还原为代谢物X,动物细胞进行无氧呼吸只产生乳酸,故代谢物X为乳酸。(2)据题图可知,酶B可催化H2O2的分解,为过氧化氢酶,机体内的H2O2会对细胞产生毒害作用。(3)乳酸积累会使内环境的pH下降,及时消耗乳酸有利于内环境的稳态,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。