资源描述
细胞呼吸的原理和应用
【概念·诊断】
1.有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,有氧呼吸释放大量的能量保证了生命活动对能量的需求,下列描述,合理的是__________________。
①产物水中的氢都来自参加反应的葡萄糖和水
②产物水中的氧都来自参加反应的葡萄糖和水
③产物二氧化碳中的氧都来自参加反应的葡萄糖
④产物二氧化碳中的碳都来自参加反应的葡萄糖
⑤有氧呼吸每阶段都产生ATP,但产生的量不同
⑥O2参与有氧呼吸第二个阶段的反应
【解析】选①④⑤。以葡萄糖为反应物进行有氧呼吸,产物水中的氢都来自参加反应的葡萄糖和水,①正确;产物水中的氧都来自参加反应的氧气,②错误;产物二氧化碳中的氧都来自参加反应的葡萄糖和水,③错误;产物二氧化碳中的碳都来自参加反应的葡萄糖,④正确;有氧呼吸三个阶段均有ATP的产生,第三阶段产生的ATP最多,⑤正确;O2参与有氧呼吸第三个阶段的反应,⑥错误。
2.有氧呼吸第二阶段的产物是 ( )
A.H2O、CO2、ATP B.H2O、丙酮酸、[H]
C.CO2、ATP、[H] D.CO2、O2、ATP
【解析】选C。有氧呼吸第二阶段发生的是丙酮酸和水反应,产生CO2、ATP、[H]。
3.基于对有氧呼吸、无氧呼吸过程的理解,分析下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是 ( )
A.葡萄糖→丙酮酸 B.丙酮酸→酒精+CO2
C.ADP+Pi+能量→ATP D.H2O→[H]+O2
【解析】选C。葡萄糖→丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,A不符合题意;丙酮酸→酒精+CO2是无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,B不符合题意;ADP+Pi+能量→ATP,在有氧呼吸的三个阶段和无氧呼吸的第一阶段均存在,所以在细胞质基质和线粒体内均能完成,C符合题意;H2O→[H]+O2不是细胞呼吸的过程,D不符合题意。
4.下列细胞中,其呼吸过程会产生酒精的是 ( )
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。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,A错误;剧烈运动时的人骨骼肌细胞进行无氧呼吸,产物是乳酸,B错误;乳酸菌是厌氧微生物,进行无氧呼吸,产物是乳酸,C错误;受涝的植物根细胞进行无氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳,D正确。
5.(2019·全国卷Ⅲ)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为 ( )
A.有机物总量减少,呼吸强度增强
B.有机物总量增加,呼吸强度增强
C.有机物总量减少,呼吸强度减弱
D.有机物总量增加,呼吸强度减弱
【解析】选A。置于黑暗中的种子萌发时,需要分解种子中的有机物,通过呼吸作用为种子的萌发提供能量,所以得到的黄化苗与干种子相比,自由水含量增多,有机物总量减少,呼吸强度增强,故 A项正确。
6.如图是探究酵母菌呼吸作用的实验装置,下列叙述错误的是 ( )
A.①中加NaOH是为了清除空气中的CO2
B.②的葡萄糖是酵母菌呼吸作用的底物
C.②中酵母菌只能在有氧条件下生存
D.③中加Ca(OH)2用于检测②中是否有CO2产生
【解析】选C。结合题意分析装置图可知,①中加NaOH是为了清除空气中CO2 ,避免对实验结果产生影响,A正确;②的葡萄糖是酵母菌呼吸作用的底物,B正确;②中酵母菌既能在有氧条件下生存也能在无氧条件下生存,C错误;③中加Ca(OH)2用于检测②中是否有CO2产生,D正确。
7.下图中①、②代表有氧呼吸的相关场所,甲代表有关物质,下列叙述正确的是
( )
C6H12O6①甲②CO2
A.①和②都具有双层生物膜
B.②中所含的酶在乳酸菌中都能找到
C.①和②中都能产生[H]
D.甲一定进入线粒体
【解析】选C。依题意可知:①、②分别为细胞质基质和线粒体基质,A项错误;乳酸菌的细胞中没有线粒体,而且无氧呼吸的产物为乳酸,不会有CO2生成,因此②中所含的酶在乳酸菌中找不到,B项错误;细胞质基质是有氧呼吸第一阶段的场所,线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,有氧呼吸的第一、第二阶段都有[H]产生,C项正确;甲是丙酮酸,在有氧的条件下才能进入线粒体,无氧条件下不进入线粒体,D项错误。
【思维·跃迁】
8.比较植物有氧呼吸和无氧呼吸过程,下列说法正确的是 ( )
A.葡萄糖是有氧呼吸的主要反应物,不是无氧呼吸的主要反应物
B.CO2是有氧呼吸的产物,不是无氧呼吸的产物
C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸不释放能量
D.有氧呼吸过程中产生[H],无氧呼吸过程中也能产生[H]
【解析】选D。细胞呼吸最常利用的底物是葡萄糖,A错误;CO2既是有氧呼吸的产物,也可能是无氧呼吸的产物,B错误;有氧呼吸、无氧呼吸释放能量都是逐步进行的,C错误;有氧呼吸、无氧呼吸都能产生[H],D正确。
【拓展·探究】
9.阅读短文,回答有关问题。
啤酒发酵的过程大致如下:首先在发酵罐中接入啤酒酵母菌菌种,此时酵母菌迅速大量繁殖,糖浓度下降,发酵罐中产生白色泡沫,溶解氧逐渐耗尽。然后,酵母菌繁殖速率迅速下降,糖浓度加速降低,酒精浓度逐渐升高,泡沫不断增多,最后当糖浓度下降到一定程度后,结束发酵。
请思考:
(1)试分析在啤酒发酵的各个阶段,酵母菌细胞呼吸的主要方式分别是什么,代谢产物主要是什么。
(2)如果探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的产物,将用到哪些试剂?现象如何?
【解析】(1)初期酵母菌主要进行有氧呼吸,把葡萄糖分解为二氧化碳和水;后期酵母菌进行无氧呼吸,把葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。
(2)检验酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳,可用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液,二氧化碳会使澄清石灰水变混浊,或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。检验酒精可用酸性的重铬酸钾溶液,酒精会使酸性的重铬酸钾溶液由橙色变为灰绿色。
答案:(1)初期酵母菌主要进行有氧呼吸,产物是二氧化碳和水;后期酵母菌进行无氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳。
(2)试剂:澄清的石灰水、溴麝香草酚蓝溶液、酸性的重铬酸钾溶液。
现象:二氧化碳会使澄清石灰水变混浊,或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。酒精会使酸性的重铬酸钾溶液由橙色变为灰绿色。
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