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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(shuō)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(shí),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]氧化成水,則會(huì)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(wú)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(wú)氧呼吸不需要O2的參與,該過(guò)程最終有[H]的積累 D.質(zhì)量相同時(shí),脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多 解析：無(wú)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(gè)階段產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水。無(wú)氧呼吸不需要氧氣參與,也沒(méi)有[H]的積累,[H]只在胞質(zhì)溶膠中參與反應(yīng),產(chǎn)生了無(wú)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(cè)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(shí),分別進(jìn)行無(wú)氧呼吸和有氧呼吸 B.貯藏蘋果時(shí),應(yīng)選擇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(wú)氧呼吸時(shí),產(chǎn)生乳酸和CO2 解析：蘋果果肉細(xì)胞在O2濃度為1%~3%時(shí),有O2的吸收,說(shuō)明也進(jìn)行著有氧呼吸;蘋果果肉細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí),產(chǎn)生的應(yīng)是酒精和CO2;在O2濃度為5%時(shí),有氧呼吸較弱,消耗有機(jī)物最少且不進(jìn)行無(wú)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(guò)程如下圖,下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過(guò)程①和③或過(guò)程①和④ B.真核細(xì)胞的胞質(zhì)溶膠中能進(jìn)行過(guò)程①和② C.動(dòng)物細(xì)胞內(nèi),過(guò)程②比過(guò)程①釋放的能量多 D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi),過(guò)程①產(chǎn)生[H],過(guò)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(cè)定下列哪項(xiàng)可簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確判斷貯存小麥種子的細(xì)胞呼吸方式?(　　) A.有無(wú)酒精的生成 B.有無(wú)水的生成 C.有無(wú)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(shí)可推測(cè)其進(jìn)行了無(wú)氧呼吸,但無(wú)法推測(cè)是否也進(jìn)行了有氧呼吸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;有水產(chǎn)生時(shí)可推測(cè)其進(jìn)行了有氧呼吸,但無(wú)法推測(cè)是否也進(jìn)行了無(wú)氧呼吸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;無(wú)論有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸都消耗有機(jī)物,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若無(wú)O2消耗,可推測(cè)其只進(jìn)行無(wú)氧呼吸,若O2消耗量等于CO2生成量,可推測(cè)其只進(jìn)行有氧呼吸,若O2消耗量小于CO2生成量,可推測(cè)其同時(shí)進(jìn)行了兩種呼吸,D項(xiàng)正確。 答案：D 6.貯藏蘋果時(shí)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(wú)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(huì)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(wú)氧呼吸逐漸受抑制,故低氧時(shí)二者都很弱;CO2是呼吸產(chǎn)物,當(dāng)CO2增加時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí),所需能量主要由②途徑提供 B.在有氧條件下,過(guò)程②③將受到抑制 C.細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所為胞質(zhì)溶膠和線粒體 D.過(guò)程④產(chǎn)生的ATP最多,過(guò)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(yùn)動(dòng)時(shí),所需能量主要由④途徑提供;在有氧條件下,過(guò)程②將受抑制,過(guò)程③是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(shí)在線粒體內(nèi)產(chǎn)生CO2,在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)不產(chǎn)生CO2。 答案：D 8.按下表的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分組后,在相同且適宜條件下培養(yǎng)8~10小時(shí),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。下列敘述正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn)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(wú)氧 乙 25 mL 75 mL 通氧 50 mL 未處理 丙 25 mL 75 mL 無(wú)氧 丁 25 mL 75 mL 通氧 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(wú)氧條件下,酵母菌通過(guò)無(wú)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(guò)有氧呼吸將葡萄糖分解成CO2和H2O,所以,甲、丙組進(jìn)行無(wú)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(dòng),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(wú)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(guò)程,其中①~③代表有關(guān)生理過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)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(shí)間后可檢測(cè)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(shí)質(zhì)上是還原型輔酶Ⅰ(NADH),而不是H+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;如果需氧呼吸發(fā)生在原核細(xì)胞(沒(méi)有線粒體)中,則①②均可表示胞質(zhì)溶膠,B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤; O2在需氧呼吸第三階段與前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]結(jié)合生成水,所以用18O標(biāo)記O2后,一段時(shí)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(xiàng)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(diǎn)時(shí)釋放的CO2全部是厭氧呼吸的產(chǎn)物 B.A點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中還有乙醇 C.B點(diǎn)時(shí)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(diǎn)時(shí)釋放的CO2是需氧呼吸和厭氧呼吸的產(chǎn)物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;A點(diǎn)時(shí)細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中還有乙醇,B項(xiàng)正確;B點(diǎn)時(shí)只有需氧呼吸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;O2濃度越低,需氧呼吸強(qiáng)度越小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 11.右圖為不同生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過(guò)程的圖解,請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題。 (1)圖中表示有氧呼吸全過(guò)程的是　　　　　　　,發(fā)生在　　　　　　　　　　　　　　,產(chǎn)生[H]最多的過(guò)程是　　　。(用圖中標(biāo)號(hào)表示) (2)圖中產(chǎn)生的H218O含有放射性,其放射性來(lái)自于反應(yīng)物中的　　　　,圖中過(guò)程①發(fā)生的場(chǎng)所為　　　　　　　　。 (3)蘋果貯存久了會(huì)聞到酒味,是因?yàn)樘O果細(xì)胞進(jìn)行了　　　　(用圖中標(biāo)號(hào)表示)反應(yīng);人在劇烈運(yùn)動(dòng)后感到肌肉酸痛,是因?yàn)槿说墓趋兰〖?xì)胞進(jìn)行了　　　　(用圖中標(biāo)號(hào)表示)反應(yīng)。 (4)細(xì)胞有氧呼吸的總反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：有氧呼吸由三個(gè)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(huì)聞到酒味是因?yàn)闊o(wú)氧呼吸產(chǎn)生了酒精,而人體無(wú)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(shí)驗(yàn)(見下表)。 　　　試管編號(hào) 加入的物質(zhì)　　　 胞質(zhì)溶膠 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(huì)產(chǎn)生CO2和H2O的試管有　　　　,會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有　　　　,根據(jù)試管　　　　　的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所。(均填試管編號(hào)) (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H],經(jīng)過(guò)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(duì)該氧化過(guò)程沒(méi)有影響,但使該過(guò)程所釋放的能量都以熱的形式耗散,表明DNP使分布在　　　　　　　　　上的酶無(wú)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(guò)程,可產(chǎn)生CO2和H2O,故會(huì)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(wú)O2,可進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,F中是完整的酵母菌,加入葡萄糖在無(wú)O2條件下可進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精,故會(huì)產(chǎn)生酒精的試管有B、F。B、D、F三支試管可作為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證酵母菌無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所,F作為對(duì)照組,B、D作為實(shí)驗(yàn)組。 (2)DNP(2,4-二硝基苯酚)對(duì)有氧呼吸第三階段過(guò)程無(wú)影響,但使該過(guò)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(chǎng)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(wú)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(shí)驗(yàn)裝置用于測(cè)量大麥種子的呼吸速率。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),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(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。 (1)裝置中加入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(duì)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(jì)算大麥種子在25 ℃條件下的呼吸速率[用單位時(shí)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的減少量。 (3)若大麥種子不滅菌,細(xì)菌會(huì)進(jìn)行細(xì)胞呼吸影響氣體體積的變化;裝置B中沒(méi)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(shí)驗(yàn)結(jié)果　環(huán)境溫度上升而引起的氣體膨脹 (4)8 mm3/(gh)