【金版学案】高考生物一轮复习知识点与课后训练：第3单元第9讲--细胞呼吸.doc

第9讲 细胞呼吸

考纲解读
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核心内容
1.细胞呼吸(Ⅱ)
2．实验：探究酵母菌的呼吸方式
主要是细胞呼吸方式的判断(探究实验)、呼吸过程中的物质和能量变化、影响细胞呼吸的因素、细胞呼吸曲线分析等
1.考查方式：多以图形为载体，结合光合作用、提供材料创设新情境进行综合考查。
2．考查题型：选择题和非选择题均有。选择题主要考查细胞呼吸的过程和产物，属中低档题；非选择题常与光合作用结合，考查物质变化和影响因素，属中高档题。

知识点一　有氧呼吸
1．过程图解

2．写出有氧呼吸的总反应式
C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。

知识点二　无氧呼吸

如图表示真核生物细胞呼吸过程图，请思考：

(1)图中③过程、④过程、②过程的场所分别是什么？
(2)人和动物细胞呼吸过程中CO2的来源与酵母菌有何不同？
提示：(1)③、④过程及②过程的第一阶段均在细胞质基质中进行，②过程的第二、三阶段在线粒体中进行。
(2)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。

1．根据你对有氧呼吸过程中有关问题的理解(连线)

2．判断有关细胞呼吸说法的正误
(1)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(2014·课标全国Ⅱ卷) (×)
(2)呼吸作用产生的能量均以热能释放(经典再现) (×)
(3)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸(经典再现) (√)
(4)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧时(经典再现) (×)
(5)有氧呼吸第二、第三阶段都能产生大量ATP(经典再现) (×)
(6)细胞中不能合成ATP的部位是线粒体的内膜(经典再现) (×)
(7)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H](经典再现) (√)

一、选择题
1．在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此过程中不生成 (　　)
A．ATP　　　　　　　　　B．CO2
C．三碳化合物　　 D．乳酸
解析：酵母菌无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸(三碳化合物)和ATP，第二阶段是丙酮酸在酶的作用下产生酒精和CO2，所以无乳酸生成。
答案：D
2．(2016·湖南名校联考)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是 (　　)
C6H12O62CH3COCOOH＋4[H]＋能量
(葡萄糖)　 　　 (丙酮酸)
A．只发生在细胞有氧时　
B．只发生在细胞缺氧时
C．只发生在线粒体内
D．只发生在细胞质基质内
解析：该阶段发生在细胞质基质内，是有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一步反应，细胞有氧、无氧都可以发生，A、B、C错误，D正确。
答案：D
3．关于细胞呼吸的叙述，正确的是 (　　)
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系进行无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
解析：种子风干脱水后代谢变慢，呼吸强度变弱；土壤淹水缺氧会导致根系进行无氧呼吸；破伤风杆菌是厌氧型微生物，在有氧条件下代谢受到抑制，不能大量繁殖；小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。
答案：B
(教师备用)(2016·深圳外国语学校模拟)下图1是高等植物细胞的亚显微结构模式图，图2是该细胞内进行的某些代谢活动，下列各项叙述中不正确的是 (　　)

A．图1中的①②③④⑤⑥共同构成细胞的生物膜系统
B．图2中的甲和丙过程进行的场所分别是图1中的⑦和⑤
C．在图1中与无机环境中碳循环关系最密切的细胞器有⑤⑥
D．图2中的c、e分别是[H]和酒精，其中c物质通过膜的方式是自由扩散
解析：图1是高等植物细胞亚显微结构图，图2是细胞呼吸过程示意图。生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，图1中①是液泡，②是高尔基体，③是细胞膜，④是细胞核，⑤是线粒体，⑥是叶绿体，因此①②③④⑤⑥共同构成细胞的生物膜系统，A正确。细胞呼吸是在细胞质基质和线粒体中完成的，图2中的甲是细胞呼吸的第一阶段，场所是图1中的⑦细胞质基质，丙是有氧呼吸的第三阶段，其场所是图1中的⑤线粒体，B正确。无机环境中的碳循环主要以二氧化碳的形式进行，与其有关的细胞器是叶绿体和线粒体，C正确。图2中的a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精，c物质是[H]，通过膜的方式是主动运输，D错误。
答案：D
4．从内地到西藏旅游，到达西藏后很多人会出现乏力现象，原因是在缺氧的环境下细胞呼吸的方式发生了改变。下列相关叙述中，不正确的是 (　　)
A．无氧呼吸增强，导致内环境乳酸增多、pH略有下降
B．无氧呼吸增强，导致细胞释放的能量减少
C．细胞质基质产生的能量增多，线粒体产生的能量减少
D．由于氧气缺乏，导致有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸减少，影响了第二、三阶段的进行
解析：人进入高原后，由于氧气气压下降，无氧呼吸增强，产生乳酸增加，但由于血浆中有缓冲物质，pH值会下降，但不会显著下降，A正确；由于氧气浓度降低，无氧呼吸增强，细胞产生的能量减少，B正确；无氧呼吸的场所是细胞质基质，由于无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，因此在细胞质基质中产生的能量增加，线粒体产生的能量减少，C正确；有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸的多少与氧气含量无关，影响第三阶段进行的因素是氧气的含量，D错误。
答案：D
5．(2016·唐山模拟)下表是植物不同器官的呼吸速率[单位鲜重在单位时间的耗氧量/(μL·g－1·h－1)]，据表分析下列说法错误的是(　　)

A. 同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异
B．种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛
C．测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子的含水量
D．不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关而与功能无关
解析：根据表中信息，如胡萝卜的根与叶呼吸速率不同，因此同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异，A正确；呼吸速率越高说明代谢活动越旺盛，需要的能量越多，B正确；测定大麦种子呼吸速率前先浸泡是为了获得更多的自由水，自由水越多代谢活动越旺盛，C正确；不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构和功能都有关，D错误。
答案：D
(教师备用)(2014·天津卷)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 (　　)

A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
解析：过程①为有氧呼吸过程，反应场所是细胞质基质和线粒体，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在细胞质基质中进行，A错误；有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者主要与氧结合产生水并释放大量能量，后者主要用于C3还原， D正确。
答案：D
6．(2016·娄底模拟)下面三个装置可用于探究萌发的种子的细胞呼吸方式及其产物，有关分析不正确的是 (　　)

A．甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量
B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
C．丙装置可用于探究萌发的种子的细胞呼吸是否产生CO2
D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
解析：甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量；乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；丙装置可以探究是否产生CO2；对三个装置中的种子都必须进行消毒并设置对照实验。
答案：B
7．(2016·黄石模拟)若酵母菌呼吸消耗的O2与释放CO2的量如下图所示，图中四种状态下，有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值，正确的是 (　　)

A．甲，1/5　　　　　　　　B．乙，1/3
C．丙，2/3 D．丁，2/3
解析：酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能够产生CO2。甲状态下，吸收的氧气量为1单位，释放的二氧化碳量为6单位，说明有氧呼吸释放的CO2量为1单位，消耗的葡萄糖量为1/6单位，无氧呼吸释放的CO2量为5单位，消耗的葡萄糖量为5/2单位，有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比值为1/15。同理，乙状态下比值为1/6，丙状态下比值为2/3，丁状态下只进行有氧呼吸。
答案：C
8．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时，其O2的消耗速率和CO2的产生速率如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是 (　　)

氧浓度(%)
a
b
c
d
e
CO2产生速率(mol·min－1)
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2消耗速率(mol·min－1)
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A. 氧浓度为a时，细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B．氧浓度为b时，较适宜于苹果的储藏
C．氧浓度为c时，有氧呼吸产生CO2的速率为0.7 mol·min－1
D．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于无氧呼吸
解析：氧浓度为a时，无氧气消耗，说明细胞只进行无氧呼吸，在细胞质基质中进行；氧浓度为b时，产生CO2的速率最小，较适宜于苹果的储藏；由于有氧呼吸在单位时间内吸入O2与呼出CO2的分子数相等，因此氧浓度为c时，有氧呼吸产生CO2的速率为0.7 mol·min－1；氧浓度为d时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等，即0.2 mol·min－1，因此消耗的葡萄糖中有用于无氧呼吸。
答案：D

二、非选择题
9．(2015·安徽卷)科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。

(1)由图可知，与25 ℃相比，0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是___________________________________；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测________浓度变化来计算呼吸速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：
①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
a．____________________________________________________；
b．____________________________________________________。
解析：(1)温度是影响酶活性的重要因素之一，说明主要原因是低温下呼吸酶活性降低所致。果实细胞呼吸必然要产生CO2，同时消耗O2，所以可以测定密闭容器内这两种气体浓度变化来计算细胞呼吸速率。
答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性　 CO2　 O2
(2)选取的果实成熟度还应一致　每个温度条件下至少有3个平行重复实验
10．(2016·长沙模拟)甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图A、图B装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验，回答下列问题：

(1)甲利用图A装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。想得到实验结论还必须同时设置对照实验，请问对照实验装置(假设该装置编号为C)如何设计？_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)利用图B装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下细胞呼吸放出的热量多少。
材料用具：500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验步骤：
①取a、b两套装置按下表的设计进行实验。

则X是_________________；Y是____________________。
②b装置中步骤一的主要目的是__________________，
这是控制实验的变量。
实验结果：略。
解析：(1)图A装置中NaOH溶液吸收CO2，红色液滴向左移动是消耗氧气引起的；对照实验装置C除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置A相同。
(2)①分析表中相关内容，考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则，因此X处应填“不加入石蜡油”，Y处应填“加入10 g活性酵母菌”。②b装置中葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，控制实验的自变量。
答案：(1)装置C除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置A相同
(2)①不加入石蜡油　加入10 g活性酵母菌
②去除氧气
(教师备用)将某种植物种子在水中浸透，然后按下图装置进行实验，实验开始时X液面位置与Y液面位置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回答下列问题：

(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加________________水，使代谢增强。
(2)装置中使用NaOH溶液的目的是_______________________，
X液面变化值表示______________________。
(3)影响结果准确性的环境因素有_________________________
(至少写两个)。为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放________、________的同种种子外，其他条件与上图装置相同。
(4)实验4 h后液面变化减缓乃至不变，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由水，使代谢增强。(2)装置中使用NaOH溶液的目的是吸收种子细胞呼吸产生的CO2，由于有氧呼吸吸收的氧气体积与放出的二氧化碳体积相等，二氧化碳被NaOH溶液吸收，故装置内气体减少，压强降低，X液面升高，升高值表示种子有氧呼吸消耗的O2体积。(3)影响结果准确性的环境因素实际上是影响实验的无关变量，除去自变量和因变量之外的就是无关变量，主要有气温(温度)、气压、装置气密性等因素，为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，也就是对照组，其与实验组不同的应是金属网上需要放等量、煮熟(或死亡)的同种植物种子。(4)由于有氧呼吸持续进行，氧气减少，4 h后有氧呼吸减弱直至停止，无氧呼吸加强，而进行无氧呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，使管内气压没有明显变化。
答案：(1)自由
(2)吸收种子细胞呼吸产生的CO2　种子有氧呼吸消耗的O2体积
(3)气温、气压、装置气密性(至少答出两个，其他答案合理也可)　等量　煮熟(或死亡)
(4)氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行无氧呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，管内气压没有明显变化
11．(2015·南昌模拟)种子萌发指干种子从吸收水到胚根(或胚芽)突破种皮期间所发生的一系列生理变化过程。

(1)种子能否正常萌发，除了与____________________________等外界因素有关，还受到种子是否具有生活力等内部因素制约。测定种子的生活力常用TTc法，其原理是有生活力的种子能够进行呼吸代谢，在呼吸代谢中底物经脱氢酶催化所释放的氢可以将无色的2，3，5­三苯基氯化四氮唑(TTc)还原为红色的三苯甲腙，使种胚染为红色。死亡的种子由于没有________作用，TTc不能被还原为三苯甲腙，种胚不被染成红色。
(2)干燥种子最初的吸水不能像根的成熟区细胞那样发生________吸水，而是依靠吸胀作用吸水，吸胀作用的大小与细胞内原生质凝胶物质对水的亲和性有关，蛋白质、淀粉和纤维素对水的亲和性依次递减。因此，含________较多的豆类种子的吸胀作用大于含淀粉较多的禾谷类种子。
(3)种子萌发时的吸水过程和呼吸作用可以分为3个阶段(如图)，图中曲线1表示种子吸水过程的变化，曲线2表示CO2释放的变化，曲线3表示O2的吸收变化。在吸水的第一阶段和第二阶段，CO2的产生量________(填“大于”“等于”或“小于”)O2的消耗量，到吸水的第三阶段，O2的消耗则大大增加。这说明种子萌发初期的呼吸作用主要是________。吸水的第三阶段，呼吸作用迅速增加，因为胚根突破种皮后______________________________________________。
解析：(1)种子的萌发通常需要充足的水分、适宜的温度和足够的氧气等外界条件。呼吸代谢中底物经脱氢酶催化所释放的氢可以将无色的2，3，5­三苯基氯化四氮唑(TTc)还原为红色的三苯甲腙，使种胚染为红色。死亡的种子由于没有呼吸作用，底物无法被脱氢酶催化，故使TTc不能被还原为三苯甲腙，种胚不能被染成红色。(2)依据题意可得出含蛋白质较多的豆类种子的吸胀作用较大。(3)种子萌发初期主要进行无氧呼吸，故在种子萌发的第一阶段和第二阶段二氧化碳的释放量大于氧气消耗量，胚根突破种皮后，氧气供应得到改善，新陈代谢旺盛，且新的呼吸酶和线粒体已大量形成，此时生长较快。
答案：(1)充足的水分、适宜的温度和足够的氧气　呼吸
(2)渗透作用　蛋白质　(3)大于　无氧呼吸　氧气供应得到改善，且新的呼吸酶和线粒体已大量形成
12．为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不同的温度和不同的氧含量下，测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量，其数据如下表所示(表中为相对值)。请据表分析回答：

(1)为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，在实验环境条件上应特别注意的是什么？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)研究人员在对数据分析时，发现在温度、O2含量分别为______________________的条件下所测数据最可能是错误的。
(3)图中数据反映出当O2含量从20%上升到40%时，植物的呼吸强度一般________________________________________________。
其原因____________________________________________________。
(4)就表中数据分析，蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是________________________。此条件下植物细胞内CO2的产生场所是________________。
解析：本题要观察呼吸强度的变化，采用的观察指标是CO2的含量，但是光合作用会吸收CO2，为避免光合作用的干扰，所以实验要遮光。呼吸作用最弱的时候，消耗有机物最少，最利于保存蔬菜。据表分析，在3 ℃、O2含量为3.0%时释放CO2最少。但是此时因为有O2，所以蔬菜仍然会进行有氧呼吸，其产生CO2的场所是细胞质基质、线粒体。
答案：(1)遮光，处于黑暗状态。防止叶片进行光合作用而干扰呼吸强度的测定　(2)10 ℃、1.0%　(3)保持相对稳定　受酶的数量限制(或受线粒体数量限制)　(4)温度、O2含量分别为3 ℃、3.0%　细胞质基质、线粒体

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