第04讲 细胞呼吸的原理和应用-【寒假衔接讲义】高一生物寒假讲义练习

这是一份第04讲 细胞呼吸的原理和应用-【寒假衔接讲义】高一生物寒假讲义练习，文件包含第04讲细胞呼吸的原理和应用教师卷-寒假衔接讲义高一生物寒假讲义练习docx、第04讲细胞呼吸的原理和应用学生卷-寒假衔接讲义高一生物寒假讲义练习docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共46页， 欢迎下载使用。

【基础巩固】
细胞呼吸
概念：生物体内糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的 ，最终生成 ，并且释放 、生成 的总过程，叫做细胞呼吸。
实质：细胞内的有机物 ，并释放
类型：根据是否需要 ，可分为两种类型： 和 。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
取材：酵母菌
酵母菌是一种单细胞真菌,在 的条件下都能生存其代谢类型是 ,可用于研究细胞呼吸的不同方式。
呼吸产物的检测
CO2的检测：
✭CO2可以使 变浑浊。
★CO2可以使 由 变 再变 。
酒精的检测：在 条件下， 色的 与酒精发生反应变成 色。
实验装置
实验分析
将培养液煮沸冷却的目的： ，杀死培养液中的杂菌
图甲中的空气先通过NaOH溶液的目的是 ，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。
乙组装置中将装酵母菌培养液的锥形瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是 ，确保产物CO2只来自无氧呼吸。
在检测酒精时，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以 。
科学方法
设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作 ，也叫作 。
实验结论
酵母菌在 条件下都进行细胞呼吸
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 ；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 。
有氧呼吸
概念：细胞在氧的参与下，通过 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生_ _，释放 ，生成大量 的过程。
场所：
有氧呼吸的过程
第一阶段 场所：
物质变化：
产能情况：产生 能量。
第二阶段 场所：
物质变化：
产能情况：产生 能量。
第三阶段 场所：
物质变化：
产能情况：产生 能量。
有氧呼吸的总反应式：
元素的转移：
a有氧呼吸过程中生成的CO2中的O来源于
b有氧呼吸过程中生成的H20中的O来源于
为什么葡萄糖不能进入线粒体中氧化分解？
（3）丙酮酸进入线粒体的条件是
无氧呼吸
1、概念：在没有 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，释放 的过程。
2、类型：对于微生物而言，根据产物的不同，可分为 发酵和 发酵
3、过程
（1）酒精发酵
a第一阶段 场所：
物质变化：
产能情况： 。
b第二阶段 场所：
物质变化：
产能情况： 。
酒精发酵总反应式：
无氧呼吸产生酒精的生物种类：
（2）乳酸发酵
a第一阶段 场所：
物质变化：
产能情况： 。
b第二阶段 场所：
物质变化：
产能情况： 。
乳酸发酵总反应式：
无氧呼吸产生乳酸的生物种类：
为什么无氧呼吸过程中释放的能量远远少于有氧呼吸释放的能量？
无氧呼吸过程中是否有[H]的积累？
7、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
细胞呼吸有关的计算
消耗等量葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为：
产生等量的CO2时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为：
无氧呼吸产生的酒精和CO2的物质的量 ;有氧呼吸消耗O2和产生CO2的物质的量
细胞呼吸方式的判断
三看法判断
一看生物
植物、酵母菌 有氧呼吸+酒精代谢
动物、人类 有氧呼吸+乳酸代谢
特例：马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根无氧呼吸产生乳酸。
二看气体
没有氧气参加反应→只有无氧呼吸→有二氧化碳则是酒精代谢；无二氧化碳则是乳酸代谢。
有氧气参加反应→存在有氧呼吸
三看比例
液滴移动法探究细胞呼吸的方式
若甲组液滴 ，乙组液滴 ，则种子只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。
若甲组液滴 ，乙组液滴 ，则种子只进行了无氧呼吸。
若甲组液滴 ，乙组液滴 ，则种子中既存在有氧呼吸又存在无氧呼吸。
若甲组液滴 ，乙组液滴 ，则种子进行了以脂肪等非糖物质为底物的有氧呼吸。
【考点剖析】
1．如图为某同学设计的“探究酵母菌呼吸方式”装置示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的杂菌和水蒸气
B．可以通过观察c、e中澄清石灰水变浑浊程度判断呼吸类型
C．装置乙d瓶中加入酵母菌培养液后应立即与e瓶相连
D．从d瓶中取样加入酸性重铬酸钾溶液可见变为橙色
2．下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物（呼吸底物都为糖类），有关分析错误的是（ ）
A．甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量
B．乙装置有色液滴右移，说明种子萌发只进行无氧呼吸
C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2
D．3个装置都要有对照实验，且所用种子和装置均需要进行消毒处理
3、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，请分别回答下列问题：
(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______。
(5)写出有氧呼吸的总反应：______。
影响细胞呼吸的因素
【基础巩固】
（一）温度
1、原理：通过影响 来影响呼吸速率
2、曲线
应用：
储存蔬菜和水果
大棚夜间或阴雨天适当降低温度，目的是 ，从而增加农作物产量。
温水和面发酵快。
氧气浓度
1、原理：直接影响呼吸速率和呼吸性质，对无氧呼吸有 作用
2、曲线
氧气浓度为0时，只进行
氧气浓度0——10%时，有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。随着氧气浓度增加，有氧呼吸速率 ，无氧呼吸速率 。
氧气浓度大于10%时，细胞只进行
氧气浓度为5%时，无氧呼吸 ，有氧呼吸 ，因此细胞呼吸 。最适宜储存蔬菜、水果、粮食。
氧气浓度大于20%时，有氧呼吸速率 ，闲置因素可能是 或 等。
3、应用
（1）中耕松土。可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收
（2）为了减少有机物消耗，应控制 环境储存蔬菜、水果、粮食。
二氧化碳浓度
原理：增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的 作用
应用：地窖中CO2浓度高，有利于 的储存
含水量
原理：在一定范围内，细胞呼吸速率，随含水量的增加而 ；超过一定范围，细胞呼吸速率随含水量的增加而
应用：粮食储存：零上低温，低氧， ；
水果蔬菜储存：零上低温，低氧，
【考点剖析】
1、实验小组将等量的某植物种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中（底物是葡萄糖），1小时后，测出容器中O2和CO2的变化情况如下表：
据表分析以下叙述中，正确的是（ ）A．在O2浓度为0~3%时只进行无氧呼吸
B．有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强
C．在O2浓度为5%时，种子只进行有氧呼吸
D．在无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
2、（多选题）图甲是酵母菌细胞呼吸过程示意图，图乙表示某些环境因素对酵母菌有氧呼吸速率的影响。下列相关叙述正确的是（ ）
A．在图甲中条件X和条件Y下产生物质a的场所分别是细胞质基质和线粒体基质
B．若只检测图甲中的物质a是否生成，则无法判断酵母菌进行的细胞呼吸方式
C．由图乙可知，30 ℃是酵母菌有氧呼吸的最适温度
D．据图乙可知，在不同温度条件下，最适合有氧呼吸的O2浓度也会有所不同
3、图甲为呼吸作用示意图（A~E表示过程，X表示物质） ，图乙为表示某植物器官在不同氧浓度下的CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列问题：
(1)图甲中的X物质是_____。 图甲中的D过程发生的场所是______。CO2可使 _______ 溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变黄。酒精用________检测。
(2)农田被水淹后，作物烂根主要与图甲中的_________（填字母）过程有关。
(3)据图乙可知，随着氧浓度的增大，达到图乙中______点对应的氧浓度时只进行有氧呼吸。若图乙的器官是某种子，则储存该种子最合适的氧气浓度是图中B点对应的浓度，原因是_________。
(4)在细胞呼吸过程中，实现的能量转化是有机物中稳定的化学能转化_______。
【跟踪检测】
一、单选题
1．酵母菌在日常生活中有广泛用途，下列有关酵母菌的说法错误的是（ ）
A．发面过程中酵母菌呼吸作用产生CO2，使面团膨大多孔
B．酵母菌与乳酸菌结构不同，前者有以核膜为界限的细胞核
C．线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
D．不能根据溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式
2．下列关于细胞呼吸作用原理应用的叙述错误的是（ ）
A．松土可以促进根部细胞吸收矿质营养，并且避免无氧呼吸积累酒精对植物根系造成伤害
B．有氧运动可以减少细胞因无氧呼吸积累过多的乳酸而导致的肌肉酸胀无力
C．选用“创可贴”、透气的纱布包扎伤口，可为伤口创造透气的环境，避免伤口处的细胞无氧呼吸
D．储藏水果和粮食的仓库，往往通过降低温度、氧气含量等措施抑制细胞的呼吸作用，以延长保质期
3．下图表示细胞的需氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（ ）
A．①②④中数值最大的是④，且②的产生一定与线粒体基质有关
B．产生②的这一阶段产生的[H]最多，③代表的物质是氧气
C．线粒体不能完成图示全过程，原核生物也不能完成图示全过程
D．若对⑤进行同位素18O标记，最先检测到18O的是⑥，一段时间后还可能检测到C18O2
4．细胞呼吸原理广泛用于生产实践中，下表中有关措施与对应目的错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
5．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，相关叙述不正确的是（ ）
A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力
6．马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述错误的是（ ）
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来的
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸时伴随着大量ATP的生成
C．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制酸味的产生
D．马铃薯块茎储藏库中温度的适当降低会抑制酸味的产生
7．耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化。下列说法不正确的是（ ）
A．有氧呼吸时，细胞产生的能量只有一部分储存在ATP中
B．线粒体是人体细胞中唯一含有双层膜的细胞器
C．线粒体内膜上丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的参与
D．坚持进行耐力性运动训练后，肌纤维中线粒体数量会适当增加
8．荔枝采摘后易受机械损伤和微生物侵染而导致果皮褐变，品质下降。研究发现，低温、短时辐射处理、调整储藏环境中的气体比例、对果实表面进行涂膜处理等方式均能有效延长荔枝的储藏时间。下列叙述错误的是（ ）
A．调整气体比例是为抑制荔枝的无氧呼吸
B．低温能够降低荔枝及其附着微生物的酶的活性
C．辐射处理能破坏蛋白质空间结构，从而杀死微生物
D．果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入
9．某小组同学为延长苹果的储存时间，对不同温度和O2含量条件下新鲜苹果的CO2释放量进行测量，结果如下表所示（表中数据为相对值）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．本实验的自变量为温度和CO2释放量
B．O2含量为1％时释放的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸
C．3℃、O2含量为3％是测试条件下储存苹果的最佳环境条件
D．储存苹果需要控制温度和氧含量的主要目的是抑制细胞呼吸
10．将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是（ ）
A．曲线中比值大于1时，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
B．第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
二、多选题
11．下图实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率，装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响生命力）。实验开始时，使图中U形管内两侧有色液体均处“0”标志位，用夹子夹紧橡皮管，在25℃条件静置4h，所得实验结果如下图（不考虑种子代谢释放的热量）。下列叙述正确的是（ ）
A．装置A中有色液体的高度变化量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积
B．若种子呼吸作用消耗脂类物质，则吸收O2的体积大于释放CO2的体积
C．实验1h时，大麦种子消耗氧气的总量为xmg，可用于分解15x/16mg葡萄糖
D．大麦种子在25℃条件下4h内的细胞呼吸速率为1．75mm3·g-1·h-1
12．如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放量与O2浓度之间的关系下列相关叙正确的是（ ）
A．Q点、P点产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体
B．R点CO2释放量最少，因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存
C．若将实验材料换为等质量的花生种子，P点后O2的吸收量比小麦种子的少
D．若图中AB=BC，则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量相等
13．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的细胞呼吸，实验设计如下图所示。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化（忽略其他原因引起的气体体积变化）。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲组右管液面变化，表示微生物呼吸作用中氧气的消耗量
B．乙组右管液面变化，表示微生物呼吸作用中CO2的释放量和O2消耗量之间的差值
C．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸
D．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵
14．在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（ ）
A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
15．现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内，各加入适量（等量）的水。在25℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示，请据图判断下列说法错误的是（ ）
A．在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子细胞的有氧呼吸引起的
B．在t1～t2期间，A种子比B种子的呼吸速率慢
C．在t1～t2期间，A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D．在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
三、综合题
16．图1表示葡萄糖的部分代谢过程。图2表示某生物在适宜温度下单位时间内CO2释放量和O2浓度之间的关系。请回答下列问题：
(1)图1中a代表的物质是___，反应过程①②③④中，释放能量的过程有___（填序号）：能在人体细胞中进行的过程是___（填序号）。
(2)图1中产生水的场所是___。给小白鼠提供18O2后能不能在其呼出的CO2中检测到18O，___（能，则需要用文字或字母和箭头表示出物质变化过程：不能，则需要说出理由）
(3)农田被水淹后，作物烂根主要与图1中的___（填序号）过程有关。
(4)若图2中AB=BC，则此时该生物单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的之比是___。
(5)若剧烈运动时人体肌细胞无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1：5，则消耗的氧气与产生的二氧化碳之比为__，消耗同样多葡萄糖，①④过程比①②过程释放能量少的原因是___。
17．图1是细胞内呼吸作用过程的图解，图2是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化，图3通过液滴的移动判断气体的变化。回答下列问题：
(1)图1中人体内能进行的过程有_____（填序号）。合成ATP最多的生理过程是_____（填数字）。②和⑤过程中产生的物质Y场所依次是_____。
(2)农作物的土壤板结后，需要及时松土，其主要目的是促进_____（填序号）过程的进行，意义在于_____。
(3)图2中，氧气浓度由d逐渐变为a过程中，线粒体内A物质氧化分解的速率将会_____。若氧气浓度为图2中c点，图3中的液滴将向_____移动（不考虑气体在水中的溶解），其移动的数值表示在此浓度下_____。
18．图1表示生物体部分物质之间的转化过程；图2是研究者发现一种突变酵母菌的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用，此图为呼吸链突变酵母呼吸过程。回答下列问题：
(1)酵母菌与乳酸菌细胞相比，其结构上最大的区别是__________________________。图1中能表示人体细胞进行的过程有_____________（填字母）；若图1表示番茄植株细胞，则进行相关过程产生CO2的场所是__________________________。
(2)若利用野生型酵母菌研究细胞呼吸不同方式的实验时，欲确定酵母菌正在进行无氧呼吸，则利用_____________试剂来检测其呼吸产物中是否有_____________生成最为可靠。
(3)由图2推测通入氧气时突变酵母菌产生ATP的部位是_____________。
(4)氧气充足时野生型酵母菌繁殖速率_____________（填“大于”“等于”或“小于”）突变体，原因是_______________________________________。
有氧呼吸
无氧呼吸
场所
需氧情况
产物
能量释放
相同点
O2浓度
a
b
c
d
CO2
9
12．5
15
30
酒精
9
6．5
x
0
O2浓度
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收量/ml
0
0．1
0．2
0．3
0．4
0．5
0．6
0．7
0．7
0．7
CO2释放量/ml
1
0．8
0．6
0．5
0．4
0．5
0．6
0．7
0．7
0．7
选项
应用
措施
目的
A
种子贮存
晒干
除去所有的水分，降低细胞呼吸强度
B
酵母菌酿酒
先通气，后密封
加快酵母菌繁殖，有利于酒精发酵
C
蔬菜保鲜
低温低氧
降低酶的活性，降低细胞呼吸
D
栽种庄稼
中耕松土
提高土壤含氧量，促进根细胞的需氧呼吸，从而促进根对水和无机盐的吸收
温度/℃
CO2释放量
O2含量0.1％
O2含量1％
O2含量3％
O2含量10％
O2含量20％
O2含量40％
3
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10
31.2
27.5
5.9
21.5
33.3
32.9
20
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
66.2
30
59.8
41.4
8.8
56.6
100.0
101.6