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课时双测过关（二十一） 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
A级——学考水平达标练
1．下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是( )
A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞
C．酸奶生产中的乳酸菌
D．受涝的植物根细胞
解析：选D 动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等进行无氧呼吸可产生乳酸。植物的常态根细胞在受涝(缺氧)条件下呼吸作用产生乙醇。
2．(2018·山东学考)稻田长期不排水，可造成水稻幼根腐烂，主要原因是( )
A．水稻无法进行光合作用
B．必需的营养物质严重缺乏
C．有氧呼吸产生的热能无法散失
D．无氧呼吸的产物对根产生毒害作用
解析：选D 稻田长期不排水，水稻幼根进行无氧呼吸生成CO2和酒精，酒精对根产生毒害作用导致植物幼根腐烂。
3．(2019·聊城月考)下列有关细胞呼吸原理在生产、生活中的应用，正确的是( )
A．创可贴要透气是为了促进伤口部位细胞的有氧呼吸
B．中耕松土有利于根细胞有氧呼吸，从而促进对水的吸收
C．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D．稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生乳酸而腐烂
解析：选C 用透气纱布包扎伤口，可增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，从而抑制厌氧菌的大量繁殖；中耕松土能够增加土壤的通气量，有利于植物的根系进行有氧呼吸，并能促进其吸收土壤中的无机盐；较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖，所以伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时到医院注射破伤风抗毒血清；稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生酒精而腐烂。
4．贮藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗，下列最适宜的贮藏条件是( )
A．低氧浓度、干燥和零下低温
B．高氧浓度、干燥和零下低温
C．低氧浓度、湿润和零上低温
D．完全无氧、湿润和零上低温
解析：选C 要长时间贮藏水果，就要降低其细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。在零上低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧、高CO2状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态下，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。
5．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程
D．人体剧烈运动时，细胞呼吸产生CO2 的量一定会大于消耗的氧气的量
解析：选A 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行，且能产生少量的能量，因此在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP；有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都有[H]的生成，第二阶段没有[H]的生成；人体无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳，因此剧烈运动时人体肌肉细胞呼吸产生的CO2量等于消耗的氧气量。
6．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾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
解析：选B 甲试管中含有细胞质基质，葡萄糖进行不彻底的氧化分解产生酒精和CO2。乙试管中含有线粒体，葡萄糖不能进入线粒体发生反应。丙试管中含有细胞质基质和线粒体，葡萄糖进行彻底氧化分解产生CO2和H2O；但在隔绝空气条件下，葡萄糖进行不彻底的氧化分解产生酒精和CO2，形成少量ATP。
7．如图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径，其中X、Y、M、N代表物质。下列叙述正确的是( )
A．X是丙酮酸，在细胞质基质中形成
B．Y是二碳化合物，在线粒体基质中形成
C．M是乳酸和CO2，在细胞质基质中形成
D．N是H2O，在线粒体内膜上形成
解析：选D X是葡萄糖；Y是丙酮酸；M是乳酸；N是H2O，在有氧呼吸第三阶段形成于线粒体内膜上。
8．如图曲线①、曲线②描述的是环境因素与呼吸作用的关系，下列叙述错误的是( )
A．曲线①代表无氧呼吸，氧浓度为10%时无氧呼吸停止
B．曲线②代表有氧呼吸，且在一定范围内随氧浓度增大呼吸作用强度不断增强
C．图中曲线②最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制
D．图中两曲线的交点说明，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相同
解析：选D 随氧浓度增大CO2的释放量降低，所以曲线①代表无氧呼吸，氧浓度为10%时CO2释放量为0，说明此时无氧呼吸停止；曲线②代表有氧呼吸，且在一定范围内随氧浓度增大呼吸作用强度不断增强，但是当氧浓度达到一定值时，曲线②不再上升；图中曲线②最终趋于平衡，细胞呼吸强度不再增大，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制；图中两曲线的交点说明，此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为1∶3。
9．图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程，其中a～c表示相关反应阶段，甲、乙表示相应物质。图2表示大气中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。请据图回答下列问题：
(1)图1中物质甲表示________，物质乙表示________。图1中a、b、c所代表的反应阶段中，产生能量最多的是______(填图中字母)，该反应进行的场所是__________。
(2)图2中A点时，小麦种子细胞内产生CO2的场所是____________。影响A点位置高低的主要环境因素是________。为了有利于贮存小麦种子，贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的________点所对应的浓度。图2中B点以后，CO2释放量增加，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)有氧呼吸的最终产物是H2O和CO2，所以图1中物质甲表示H2O，物质乙表示CO2。图1中a、b、c所代表的反应阶段中，产生能量最多的是c，即有氧呼吸第三阶段释放的能量，该反应进行的场所是线粒体内膜上。
(2)图2中A点时，氧浓度为0，细胞只进行无氧呼吸，所以小麦种子细胞内产生CO2的场所是细胞质基质。由于A点时细胞只进行无氧呼吸，所以影响A点位置高低的主要环境因素是温度。由于B点时消耗的有机物最少，所以为了有利于贮存小麦种子，贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度。图2中B点以后，随着氧浓度增加，有氧呼吸逐渐增强，导致CO2释放量增加。
答案：(1)H2O CO2 c 线粒体内膜 (2)细胞质基质 温度 B 随着氧浓度增加，有氧呼吸逐渐增强
10．甲图为不完整的呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答：
(1)甲图中X代表的物质是___________，E代表的物质可能是______________。
(2)甲图中有氧呼吸的途径是__________(填字母)，其中产生能量最多的是______(填字母)阶段。
(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的_________(填序号)。过程C中CO2的氧元素来自_____________(填物质名称)，为检测生成的CO2，除了用澄清石灰水外，还可用________________________________________________________________________溶液，现象为
_________________。
(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_________，写出此过程的总反应式________________________________________________________________________。
如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，则所消耗的葡萄糖之比为____________。
解析：(1)根据题意分析可知，甲图中X代表的物质是丙酮酸，E代表的物质可能是酒精和CO2。(2)根据题意分析已知，A、C、D表示有氧呼吸，其中产生能量最多的是有氧呼吸第三阶段，即D。(3)甲图中C、D阶段分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段，发生的场所依次是线粒体基质(图乙中的②)和线粒体内膜(图乙中的①)，过程C中CO2的氧元素来自丙酮酸和H2O，检测CO2，可用溴麝香草酚蓝溶液，观察溶液是否由蓝变绿再变黄。(4)E代表的物质可能是酒精和CO2，发生了无氧呼吸，发生的总反应式C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，则所消耗的葡萄糖之比为1∶3。
答案：(1)丙酮酸 酒精和CO2 (2)A、C、D D
(3)②、① 丙酮酸和H2O 溴麝香草酚蓝 由蓝变绿再变黄 (4)无氧呼吸 C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 1∶3
B级——选考水平高分练
11．(2019·天津和平区质检)下图表示某植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势，下列说法正确的是( )
A．在12～24 h期间，细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸
B．曲线相交时，有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等
C．从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会相对不变
D．胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高
解析：选D 据图可知，在12～24 h期间，O2吸收量很少，而CO2释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸；曲线相交时，吸收的O2量等于呼出CO2的量，说明此时种子只进行有氧呼吸；种子萌发过程中，当胚根未长出时，种子不能进行光合作用，只进行呼吸作用，通过消耗细胞中的有机物，为种子萌发提供能量和营养，因此有机物的总量下降；根据图中的CO2和O2量的变化，胚根长出后，耗氧量迅速增加，说明种子的有氧呼吸速率明显增大。
12．如图是酵母菌呼吸作用示意图，相关叙述正确的是( )
A．条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B．人体骨骼肌细胞在X条件下也会产生物质a
C．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水
D．试剂甲为溴麝香草酚蓝溶液，现象Z是由蓝变绿再变黄
解析：选A 根据产物酒精判断条件X为无氧，无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中，一部分储存在ATP中，一部分以热能形式散失；人体骨骼肌细胞在X条件下只能产生乳酸，不会产生物质a(CO2)；线粒体不能利用葡萄糖，条件Y下，葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸，丙酮酸在线粒体中被分解，并产生CO2和水；试剂甲为酸性重铬酸钾溶液。
13．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是( )
A．氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸，只进行无氧呼吸
B．当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程会不同
C．当氧浓度为c时，1/3葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D．a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生[H]和ATP
解析：选C 分析曲线可知氧浓度为a时，产生酒精的量与释放CO2的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸；分析曲线可知氧浓度为b时，产生CO2的量多于产生酒精的量，此时酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，氧气浓度为d时，不产生酒精，说明该点只进行有氧呼吸；当氧浓度为c时，酒精的产生量为6 mol，说明无氧呼吸CO2的产生量为6 mol，则有氧呼吸CO2的产生量为15－6＝9(mol)，根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以计算，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5 mol、3 mol，因此c点时有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵；a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生[H]和ATP。
14．为探究酵母菌呼吸方式的类型，设计了如图所示的装置，下面叙述错误的是( )
A．假设装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸
B．假设装置一中的红色液滴不移动，装置二中的红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸
C．假设装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．假设装置一、二中的红色液滴均不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
解析：选D 两套装置的不同之处在于里面放的液体。装置一中放的是NaOH溶液，能吸收CO2，如果红色液滴左移，则说明酵母菌进行有氧呼吸，即根据装置一可以判断酵母菌是否进行有氧呼吸。装置二中是清水，如果红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；如果红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸。两套装置结合起来就可以判断出酵母菌的呼吸方式。
15．将某种微生物放在含等量葡萄糖溶液的4支试管中培养，通入不同浓度的O2后，在同一时刻测得其产生的CO2与酒精的量如下表，请分析并回答下列问题：
O2浓度
a
b
c
d
CO2
9
12.5
15
30
酒精
9
6.5
x
0
(1)该微生物的呼吸作用类型是__________________________________________，
判断依据是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当O2浓度为c时，如何鉴定该微生物是否进行了无氧呼吸？____________________
________________________________________________________________________。
(3)若当O2浓度为c时，有2/3的葡萄糖用于酒精发酵，则产生的酒精的量是__________。
(4)该微生物在进行无氧呼吸时，不能产生乳酸的原因是________________________。
解析：(1)在O2浓度为a和b时，均产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼吸；当O2浓度为d时，不产生酒精但产生CO2，说明该微生物可进行有氧呼吸，所以该微生物的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸(兼性厌氧型)。(2)结合题目信息可知，该微生物无氧呼吸的产物是CO2与酒精，而有氧呼吸与无氧呼吸均能产生CO2，所以应该以是否产生酒精作为判断该微生物是否进行了无氧呼吸的依据，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精反应，变成灰绿色。(3)设共消耗葡萄糖X，则2X/3的葡萄糖发酵可产生4X/3的CO2和4X/3的酒精，其余X/3的葡萄糖用于有氧呼吸可产生2X的CO2，所以4X/3＋2X＝15，得X＝4.5，因此产生的酒精的量为6。(4)不同生物无氧呼吸途径不同的原因是酶的种类不同。
答案：(1)有氧呼吸和无氧呼吸(兼性厌氧型) 在O2浓度为a和b时，均产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼吸；在O2浓度为d时，不产生酒精但产生CO2，说明该微生物可进行有氧呼吸 (2)在酸性条件下，向试管中加入橙色的重铬酸钾溶液，观察是否变成灰绿色 (3)6 (4)细胞内没有催化形成乳酸的酶
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