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【精选+详解】高考生物专题-细胞呼吸知识点及专题练习(附解析)


必修 1 专题二:细胞呼吸 【考试大纲】 1 有氧呼吸与无氧呼吸的过程、场所,两者的异同点 2 酵母菌细胞呼吸方式的探究 3 细胞呼吸在生活和生产上的应用 【常考知识点梳理】 1 细胞呼吸的概念和类型 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解, 最终生成二氧化碳或其 它产物,释放出能量并生成 ATP 的过程。根据是否有氧参与分为:有氧呼吸和 无氧呼吸 2 有氧呼吸 ①线粒体的结构(填写线粒体结构示意图) 线粒体的内膜上和基质含有许多与有氧呼吸有 酶。 ②过程 项目 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式 场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 反应物 葡萄糖 丙酮酸和水 〔H〕和 O2 生成物 丙酮酸、 〔H〕 CO2 和〔H〕 水 产生 ATP 数 量 2 分子 2 分子 34 分子

关的

③概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物 彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放能量,生成 ATP 的过程 3 无氧呼吸 ①过程 场所 第一阶 段 第二阶 段 反应式 细胞质基质 反应物 葡萄糖 生成物 丙酮酸、 〔H〕 产生 ATP 数 量 2 分子 无

细胞质基质 丙酮酸、 〔H〕 酒精和 CO2 或乳 酸 产生酒精: 产生乳酸:

②无氧呼吸时产生酒精的生物组织有酵母菌、大部分高等植物 无氧呼吸时产生乳酸的生物组织有乳酸菌、动物、马铃薯块茎、甜菜块根 、玉 米胚 。 ③概念:是指细胞在无氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物

不彻底氧化分解,产生出酒精和二氧化碳,或乳酸,同时释放能量,生成 ATP 的过程。 4 有氧呼吸和无氧呼吸的异同点 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 点 条件 需氧 、酶和适宜温度 不需氧、需酶和适宜温度 产物 二氧化碳 、 水 酒精和二氧化碳或乳酸 能量 释放大量 能量, 合成 38 分 释放 少量 能量, 合成 2 分 变化 子 ATP 子 ATP 相 同 联系 第 一 阶段完全相同,都是由葡萄糖分解为丙酮酸 点 实质 分解有机物,释放能量,合成 ATP 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 5 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①实验原理 酵母菌在_有氧_和_无氧_条件下均能进行细胞呼吸,属于兼性厌氧菌。在有 氧的条件下, 酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳_和水。 在无氧_的条件下, 酵母菌通过细胞呼吸产生酒精_和少量的_二氧化碳_。 ②CO2 的检测方法 CO2 可使澄清石灰水变__混浊,也可使_溴麝香草酚蓝溶液由_蓝变_绿再变_ 黄_。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检 测酵母菌培养液中 CO2 情况。 ③酒精的检测方法 橙色的_重铬酸钾__溶液, 在_酸性条件下与__酒精_发生化学反应,变成_灰绿色 __ 6 细胞呼吸在生活和生产上的应用 ①包扎伤口时选用透气消毒纱布。 ②酵母菌酿酒时先通气,后密封。 ③花盆经常松土和作物栽培中中耕松土 ④稻田定期排水 ⑤提倡慢跑 ⑥粮油种子的贮藏降低含水量、降 低温度 ⑦在果实和蔬菜的保鲜降低温度、降低氧气浓度、增加二氧化碳浓度 【典型例题】 1 下列有关线粒体的描述中,不正确的是() A. 线粒体具有内外两层膜,内膜折叠成嵴,使内膜的表面积大大增加 B. 线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 C. 线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与 D. 细胞产生 CO2 的部位一定是 线粒体 2 在有氧呼吸的下列反应阶段中,不在线粒体中进行的只有: A 〔H〕传给 O2 生成 H2O B 葡萄糖分解为丙酮酸和〔H〕 C 丙酮酸分解为 CO2 和〔H〕 D ADP 与磷酸反应生成 ATP

3 生物体在呼吸作用过程中有 CO2 放出时,则可判断此过程一定: A.不是产生酒精的无氧呼吸 B.不是产生乳酸的无氧呼吸 C.是有氧呼吸 D.是无氧呼吸 4 下列构造中不能产生二氧化碳的是: A 小麦细胞的细胞质基质 B 人体细胞的线粒体 C 酵母菌的细胞质基质 D 乳酸菌的细胞质基质 5 在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到特殊的颜色反应,下列描述不正确的是 A.CO2 使澄清的石灰水变浑浊 B.CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿 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成灰绿色(浓硫酸) 6 酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体) , 把等量的上清液, 沉淀物和未离心的匀浆分别放入甲乙丙三支试管中,各加入等 量葡萄糖溶液,然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是: A 甲试管中最终产物为 CO2 和 H2O B 乙试管中不发生反应 C 丙试管中有大量的 ATP 产生 D 丙试管中无 CO2 产生 7 酵母菌在有氧时进行有氧呼吸,无氧时进行无氧呼吸,将酵母菌放在含有培养 液的密闭锥形瓶中,测得 CO2 的释放量比 O2 的吸收量大 1 倍,则有氧呼吸与无 氧呼吸消耗葡萄糖的比为: A 1:6 B 1:3 C 1:2 D 1:1 8 (双选)用含 18O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子的踪迹,下列分子会 出现放射性的有: A 丙酮酸 B 水 C 二氧化碳 D 氧气 9 下图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,请根据图回答下面的问题:

①图中 A 是 丙酮酸 ,其产生的部位是 细胞质基质 。 ②反应①②③④中可在人体细胞中进行的是: _①②④_ ,释放能量最多的是 ② 。 ③苹果储藏久了会有酒味产生, 其原因是发生图中 ①和③ ;马铃薯块茎储 藏久了却没有酒味产生, 其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行图中 ①和④过

程。 ④粮食贮藏进程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为_细胞进行呼吸作用 产生水 。 ⑤进行①③过程和①②过程产生等量的 CO2 时,所消耗的葡萄糖的量之比为 3: 1 。 10

【习题训练】 1 下列有关酵母菌的叙述,错误的是 A. 酵母菌是真核生物,具有核膜围成的典型细胞核 B. 酵母菌既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸

C. 酵母菌只有在有氧条件下,才可释放出 CO2 D. 酵母菌只有在无氧条件下,才可产生酒精 2 下列可被称作发酵的现象是: A.梨在腐烂过程中产生酒精 酸 C.酵母菌在制酒过程中产生酒精和 CO2

B.肌肉细胞在激烈收缩时产生乳 D.玉米胚细胞无氧呼吸产生乳酸

3 向正在进行有氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入 a、b、c、d 四种抑制剂,下列 说法中正确的是( )

A.若 a 能抑制丙酮酸分解,则使丙酮酸的消耗增加 B.若 b 能抑制葡萄糖分解,则使丙酮酸增加 C.若 c 能抑制 ATP 的形成,则使 ADP 的消耗增加 D.若 d 能抑制[H]氧化成水,则使 O2 的消耗减少 解析: 选 D 有氧呼吸过程中, 若抑制丙酮酸分解, 则使丙酮酸的消耗减少; 若抑制葡萄糖分解成丙酮酸,则使丙酮酸减少;若抑制 ATP 的形成,则使 ADP 的消耗减少;若抑制[H]氧化成水,则使 O2 的消耗减少。

4 下列关于细胞呼吸原理的应用,叙述正确的是(

)

A.为了有利于水果和蔬菜的保鲜,最好放在低氧和零下低温环境下储存, 可以有效降低细胞内有机物的消耗 B.对于多数植物来说,土壤板结应及时进行松土透气,促进根系有氧呼吸, 防止植物的无氧呼吸产生乳酸,有利于根系的生长和无机盐离子的吸收 C.酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有充足空气和营养、适宜温度和 pH 条 件下,进行有氧呼吸并大量繁殖,在无氧条件下产生酒精 D.进行体育运动时不慎引起皮肤表面擦伤,应用创可贴及时包扎伤口,否 则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖 解析:选 C 水果和蔬菜在零下低温环境下储存会冻伤,储存的最佳条件是 零度以上低温; 大多数植物无氧呼吸产生酒精;破伤风杆菌只能在无氧环境中生 存,在皮肤表面不能大量繁殖。

5 科研人员对小麦种子的萌发过程进行了研究。右图是他们根据实验结果绘制的 曲线图,其中 QCO2 表示 CO2 的释放量,QO2 表示 O2 的吸收量。下列解释中, 错误的是( )

A.在种子萌发的初期,有酒精生成 B.在胚根长出之后,细胞中的 ATP 浓度会逐渐上升 C.种子在萌发的 30 h 之后,热量的释放呈上升趋势 D.在种子萌发的过程中,DNA 和 RNA 的总量都在增加 选 B 种子萌发过程中, 发生复杂的形态和生理变化。 细胞不断分裂和分化, 所以 DNA(复制)、RNA(基因的选择性表达包括转录的过程)总量不断增加。萌发 初期由于种皮的限制,往往先进行无氧呼吸,图中曲线显示,在萌发初期,不消 耗氧气,或释放的二氧化碳比消耗的氧气多,说明主要进行无氧呼吸,所以能产 生酒精; 种皮软化脱落后, 主要进行有氧呼吸, 为胚细胞的生长提供更多的能量。 呼吸作用释放的能量一部分转化为热能,所以,热量的释放呈上升趋势;虽然胚 根长出后,有氧呼吸加强,或只进行有氧呼吸,不断产生 ATP,但是 ATP 不断 地用于细胞的生命活动,所以细胞中 ADP 与 ATP 之间在不断转化,ATP 浓度 不会逐渐上升。

6 水稻根尖细胞呼吸过程中,若单位时间内 CO2 释放量与 O2 吸收量的比值大于 1,其原因是( )

A.出现了无氧呼吸 B.分解脂肪 C.无氧呼吸强度大于有氧呼吸 D.有氧呼吸强度大于无氧呼吸 选 A 水稻有氧呼吸过程中 CO2 释放量与 O2 吸收量相等,无氧呼吸过程不 吸收 O2,只放出 CO2;当 CO2 释放量与 O2 吸收量比值大于 1 时,表明同时进行 有氧呼吸和无氧呼吸。

7 某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如图实验装置。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。实验过程中气球均在液面以下。试回 答下列问题。

(1)为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差,应设计一对照实验,对 照 实 验 装 置 与 上 述 装 置 相 比 , 不 同 之 处 是 ___________________________________________________。 (2) 实 验 开 始 30 min 后 烧 杯 内 液 面 没 有 发 生 变 化 , 原 因 是 __________________________。如果要确认气球内酵母菌有没有进行无氧呼吸, 可以检测发酵液中是否含有__________________________。 (3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度,应做两处调整,分 别是: ① _____________________________________________________________________ ② _____________________________________________________________________
检测的指标是_____________________________________________________________。

实验中已经是恒温处理了, 因此实验的无关变量存在于气球中的培养液,对 照实验可以将气球中的含酵母菌的培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液。 由于实验开始注入了氧气, 酵母菌开始进行的是有氧呼吸, 消耗的氧气和释放的 二氧化碳是等体积的,因此实验开始 30 min 后烧杯内液面没有发生变化。由于 酵母菌无氧呼吸产生酒精, 如果要确认气球内酵母菌有没有进行无氧呼吸,可以 检测发酵液中是否含有酒精。若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温 度,应该设置一系列的梯度温度,取若干相同装置,并置于不同温度的恒温水浴 锅中。检测无氧呼吸也不需要通入氧气。无氧呼吸释放二氧化碳,气球体积会 增加,据此可以检测不同温度下烧杯中液面上升量。 答案:(1)将气球中的含酵母菌的培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养

液(或不含酵母菌的培养液) (2)酵母菌只进行了有氧呼吸 (3)①气球中不注入氧气 ②取若干相同装置, 并置于不同温度的恒温水浴锅中 面上升量 不同温度下烧杯中液 酒精


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