1、第第 3 3 节节 细胞呼吸的原理和应用细胞呼吸的原理和应用 第第 1 1 课时课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸细胞呼吸的方式和有氧呼吸 A 组 基础对点练 题组一 细胞呼吸的方式 1(2019 北京高一期末)细胞呼吸的实质是( ) A合成有机物，储藏能量 B分解有机物，释放能量 C合成有机物，释放能量 D分解有机物，储藏能量 答案 B 2在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是( ) A二氧化碳使澄清的石灰水变混浊 B二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 C乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变
2、成灰绿色 答案 C 解析 乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。 3.某生物实验小组为“探究酵母菌的呼吸方式”设计了如图所示的实验装置。实验中，先向 气球中加入 10 mL 含酵母菌的培养液，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
3、呼吸的最适温度” 答案 C 解析 若酵母菌只进行有氧呼吸，则消耗的氧气和产生的二氧化碳体积相等，不会引起液面 变化； 若同时进行了无氧呼吸， 则产生二氧化碳多于消耗的氧气， 气体体积增大， 液面上升。 4下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，正确的是( ) A选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物，易于培养 B通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照，易于判断酵母菌的细胞呼吸方式 C将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气 D实验的因变量是澄清石灰水是否变混浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化 答案 C 解析 酵母菌是单细胞生物，属于异养、兼性
4、厌氧型微生物，易于培养，A 错误；通过设置 有氧和无氧两个实验组进行相互对照， 易于判断酵母菌的细胞呼吸方式， B 错误； 将进气管、 排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气，C 正确；实验的因变量是澄清石 灰水的混浊程度和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化，D 错误。 题组二 有氧呼吸 5.如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是( ) A处产生 CO2 B处产生 ATP C处产生H D处发生H与 O2的结合反应 答案 B 解析 为线粒体内外膜的间隙， 不产生 ATP； 在处线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段， 产生 CO2和H，释放少量能量；为线粒体内膜，完成有氧呼吸第
5、三阶段，H与 O2结合形 成水，释放大量能量。 6(2019 天津一中高一期末)葡萄糖是细胞呼吸最常利用的物质，将一只实验小鼠放入含有 18O 2气体的容器中， 18O 2进入细胞后，最先出现的含 18O 的化合物是( ) A丙酮酸 B乳酸 C二氧化碳 D水 答案 D 解析 根据有氧呼吸的第三阶段是氧气和H反应生成水可知， 18O 2进入细胞后，最先出现的 含 18O 的化合物是水，故选 D。 7(2019 北京高一期末)含 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O 转移的途径是 ( ) A葡萄糖丙酮酸水 B葡萄糖丙酮酸氧 C葡萄糖氧水 D葡萄糖丙酮酸二氧化碳 答案 D 解析 在细胞
6、质基质中，含 18O 的葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和H，丙酮酸进入线粒 体与水反应，彻底分解成二氧化碳，所以含 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O 转移的途径应是葡萄糖丙酮酸二氧化碳，故选 D。 8有氧呼吸中产生二氧化碳的阶段、氧气利用的阶段、水参与反应的阶段、有水生成的阶段 分别是( ) 第一阶段 第二阶段 第三阶段 A B C D 答案 A 解析 有氧呼吸过程中二氧化碳产生于有氧呼吸的第二阶段；氧气在有氧呼吸第三阶段 参与反应， 与H结合形成水； 水参与有氧呼吸第二阶段， 与丙酮酸反应产生二氧化碳和H； 有水生成的阶段是有氧呼吸的第三阶段。故选 A。 9 (2019 山
7、东师范大学附中高一月考)如图表示有氧呼吸的过程， 其中关于过程和过程共 同点的叙述，正确的是( ) 葡萄糖 丙酮酸 CO2H2O能量 A都释放能量 B反应物相同 C都产生 O2 D产物相同 答案 A 解析 据图分析，过程表示有氧呼吸第一阶段，释放少量能量，过程是有氧呼吸第二、 三阶段，释放大量能量，A 正确；两个过程反应物不同，产物也不同，B、D 错误；两个过 程都不产生氧气，其中过程消耗氧气，C 错误。 10如图表示线粒体的亚显微结构示意图，请据图分析回答： (1)线粒体由4_和 _包被形成。其中后者向内腔折叠形成 _， 从而扩大了_的附着面积。 (2)线粒体是_的主要场所，其中有关的酶分布
8、在3_和1_中。 (3)线粒体广泛存在于_细胞中。从数量来看，_的细胞中往往 含量较多；从分布来看，细胞内部_的部位往往分布的较多。 (4)不是所有的细胞都具有线粒体，下列细胞中没有线粒体的是_，能够进行有氧呼吸 的是_。 A乳酸菌 B念珠蓝细菌 C衣藻 D变形虫 E人的成熟的红细胞 F蛔虫 答案 (1)外膜 3 内膜 2 嵴 酶 (2)有氧呼吸 内膜 线粒体基质 (3)动、植物(真核) 新陈代谢旺盛 新陈代谢旺盛 (4)A、B、E、F B、C、D B 组 综合强化练 1为研究酵母菌细胞呼吸的方式，某生物小组制作了下图中 cf 所示装置，判断不合理的 是( ) A连接 edcd，从 e 左侧通
9、气，只有第二个 d 中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了 有氧呼吸 B将f 封口放置一段时间后连接fd，d 中澄清石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸 C 连接 edcd， 第一个 d 的作用是吸收空气中的 CO2， 第二个 d 中澄清石灰水变混浊， 可验证酵母菌进行了无氧呼吸 D上述两种连接方式的结果表明，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都生成了 CO2 答案 C 解析 连接 edcd，第一个 d 的作用是检验空气中的二氧化碳是否被除净，且第二个 d 中石灰水变混浊只能说明有二氧化碳产生，不能验证酵母菌进行了无氧呼吸，C 错误。 2如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是(
10、 ) A实验自变量为温度 B实验因变量为 CO2产量的多少 C空气泵泵入的气体应先除去 O2 D乙、丙两试管中的培养液加入干酵母后应煮沸冷却除去 CO2 答案 B 解析 本实验探究酵母菌细胞呼吸的方式，自变量为氧气的有无，A 错误；因变量为 CO2产 生量的多少或者酒精的有无，B 正确；气泵泵入的气体含有 O2，但应先除去 CO2，C 错误； 加入干酵母后煮沸冷却，会杀死加入的酵母菌，D 错误。 3下列关于人体细胞呼吸的叙述，错误的是( ) A有氧呼吸释放的 CO2中的氧元素全部来自葡萄糖 B有氧呼吸过程中产生的H在线粒体内膜上与 O2结合生成水 C有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失
11、 D丙酮酸在线粒体基质中分解产生 CO2 答案 A 解析 有氧呼吸反应过程中，O2中的氧元素全部用于产生水，有氧呼吸释放的 CO2中的氧元 素来自葡萄糖和参与反应的水，A 错误。 4线粒体是有氧呼吸的主要场所。下列关于线粒体结构和功能的叙述，正确的是( ) A与有氧呼吸有关的酶主要分布在线粒体的外膜、内膜和基质中 B线粒体可在有氧条件下将葡萄糖氧化分解为 CO2和水 C线粒体的内膜向内折叠成嵴扩大内膜面积 D能进行有氧呼吸的细胞都含有线粒体 答案 C 解析 与有氧呼吸有关的酶主要分布在线粒体的内膜和基质中，A 错误；线粒体可在有氧条 件下将丙酮酸氧化分解为 CO2和水，B 错误；线粒体的内膜向
12、内折叠成嵴扩大内膜面积，为 有氧呼吸有关的酶提供很多附着点，C 正确；能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体， 如蓝细菌，D 错误。 5细胞有氧呼吸产生的H与氧结合形成水，2,4二硝基苯酚(DNP)对该过程没有影响，但 能抑制 ATP 合成。据此推测 DNP 的作用正确的是( ) A有氧呼吸第一阶段不会产生 ATP，该过程不受 DNP 影响 BDNP 主要在线粒体基质中发挥作用，因为其形成 ATP 最多 CDNP 作用于组织细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加 DDNP 抑制葡萄糖进入红细胞，进而抑制细胞有氧呼吸过程 答案 C 解析 有氧呼吸第一阶段能产生 ATP，A 错误；根据题意可知，DN
13、P 主要在线粒体内膜中发 挥作用，抑制有氧呼吸第三阶段中 ATP 的合成，B 错误；DNP 作用于组织细胞时，使线粒体 内膜的酶无法催化形成 ATP，结果以热能形式散失，故线粒体内膜上散失的热能将增加，C 正确；DNP 抑制有氧呼吸第三阶段 ATP 的合成，而红细胞只进行无氧呼吸，葡萄糖进入红 细胞为协助扩散，故 DNP 对葡萄糖进入红细胞过程无影响，D 错误。 6 (2019 辽宁实验中学高一期末)如图表示细胞内物质转化的部分过程， 以下有关叙述不正确 的是( ) A图中的H主要在线粒体内产生 B图中物质是 O2 C用 18O 标记葡萄糖完成该过程后，产物水中检测不到18O D图示过程会释放
14、热能 答案 B 解析 分析题图可知，与丙酮酸反应产生二氧化碳，因此是反应物水。 7 (2020 北京高一期末)下图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。 某研究小组以该装 置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。 材料用具： 保温桶(500 mL)、温度计、 活性干酵母、 质量浓度 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、 棉花、 石蜡油。 实验假设：酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。 (1)取 A、B 两装置设计实验如下，请补充下表中内容： 装置 步骤一 步骤二 步骤三 A 加入 240 mL 的葡萄糖溶液 加入 10 g 活性干酵母 _ B 加入 240 mL 煮沸后
15、冷却的 葡萄糖溶液 _ 加入石蜡油，铺满液面 (2)表中表示酵母菌在有氧条件下细胞呼吸的装置的是_(填“A”或“B”)。 (3)B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这是控制实验的_变量。 (4)实验预期：在适宜条件下实验，30 分钟后记录实验结果，若装置 A、B 温度大小关系是 A_(填“”)B，则假设成立。 (5)研究小组为了解酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量更多的 原因，进行了进一步的研究，并了解到酵母菌呼吸过程是从分解葡萄糖开始的，有氧呼吸的 全过程分为 3 个阶段。其中，第一阶段场所是_；在有氧呼吸的过程中，释放的 CO2 是在第_阶段产生的。 答案 (1)不
16、加石蜡油 加入 10 g 活性干酵母 (2)A (3)去除氧气 自 (4) (5)细胞 质基质 二 解析 (1)实验设计需遵循对照原则和单一变量原则，因此处应填：不加入石蜡油，处应 填：加入 10 g 活性干酵母。 (2)A 组实验没有加入石蜡油，这样有氧气溶解在水里，酵母菌可以进行有氧呼吸。 (3)B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，这样可以控制实验的自变量。 (4)因为实验的假设为有氧条件下比无氧条件下细胞呼吸放出热量多，因此若假设成立时，装 置 A、B 温度大小关系是 AB。 (5)有氧呼吸第一阶段场所是细胞质基质；在有氧呼吸的过程中，释放的 CO2是在第二阶段产 生的。 8(2
17、020 北京高一期末)研究人员利用不同药物干扰线粒体膜上蛋白的功能，得到下图曲线。 请回答问题： (1)线粒体是细胞进行_的主要场所。线粒体具有_层膜结构。有氧呼吸的第三阶 段发生在线粒体内膜上，H与氧结合形成水并释放大量能量，有一部分储存在_中。 (2)据图可推测，药物 O 和 R 均会导致 ATP 合成量_，加入药物 F，虽然耗氧速率上 升，但此时 ATP 不能合成，其原因可能是药物 F 会导致线粒体内膜发生氢离子的渗漏，使膜 两侧的浓度差_。 (3)对乙酰氨基酚(缩写为 APAP)是一类感冒药。高浓度的 APAP 处理肝细胞后，测定 _发现结果与药物 O 和 R 的处理结果相似， 初步证
18、实过量使用 APAP 会损伤肝 细胞线粒体。 答案 (1)有氧呼吸 双 ATP (2)下降 消失 (3)线粒体的耗氧速率 解析 (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所，具有双层膜结构，有氧呼吸释放的能量，大部分以 热能的形式散失，还有一部分储存于 ATP 中。 (2)从图中看出，加入 O 和 R 后，线粒体的耗氧速率降低，说明细胞呼吸减弱，因此 ATP 合 成量下降。加入药物 F 虽然耗氧速率上升，但此时 ATP 不能合成，由于氢离子发生了渗漏， 所以可以推测膜两侧的氢离子浓度差消失。 (3)该实验用药物 O 和 R 处理后，是测定的线粒体的耗氧速率，所以用 APAP 处理后也应该 测定线粒体的耗氧速率。