江苏专用2022版高考生物一轮复习限时集训9细胞呼吸含解析

高考 - 1 - / 8 细胞呼吸 (建议用时：40 分钟) 1．(2021·延庆区统考)如图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是 ( ) A．②处发生葡萄糖分解 B．①中的 CO2 扩散穿过内膜 C．②处丙酮酸分解为 CO2 和 H2O D．③处[H]与 O2 结合生成水 D [②处为线粒体基质，葡萄糖的分解发生在细胞质基质，A 错误；①中的 CO2 往线粒 体外扩散，穿过外膜，B 错误；②处为线粒体基质， H2O 是在线粒体内膜上形成，C 错误； ③处为线粒体内膜，此处[H]与 O2 结合生成水，D 正确。] 2．(2020·某某某某中学二模)如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解。下列有关说 法正确的是 ( ) A．葡萄糖在线粒体中经过程①②彻底氧化分解，释放大量能量 B．无氧呼吸时，过程①产生的[H]在过程③或④中不断积累 C．人的成熟红细胞内可发生的是过程①④ D．无氧呼吸中大部分的能量以热能形式散失掉，所以产生的 ATP 量远小于有氧呼吸 高考 - 2 - / 8 C [葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，才可进入线粒体继续氧化分解，A 错误； 无氧呼吸中产生的[H]用于丙酮酸的还原、酒精或乳酸的产生，不会有[H]的积累，B 错误；人 体成熟红细胞没有线粒体，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，C 正确；无氧呼吸比有氧呼吸释放 能量少，是因为无氧呼吸有机物没有彻底的氧化分解，大部分能量仍储存在酒精或乳酸中没 有释放出来，D 错误。] 3．(2020·某某六校联考)人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不 含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是 ( ) A．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和 ATP B．消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的 ATP 多 C．短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉 D．慢跑时慢肌纤维产生的 ATP，主要来自线粒体内膜 B [根据题目信息“快肌纤维几乎不含有线粒体”，判断快肌纤维主要进行无氧呼吸，因 此判断消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的 ATP 少。短跑等剧烈运动时，快肌纤 维无氧呼吸产生大量乳酸。] 4．(多选)(2020·某某潍坊 3 月月考)呼吸作用过程中在线粒体的内膜上 NADH 将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将 H＋泵到线粒体基质外，使 得线粒体内外膜间隙中 H＋浓度提高，大部分 H＋通过特殊的结构①回流至线粒体基质，同时 驱动 ATP 合成(如图)。下列叙述正确的是( ) A．好氧细菌不可能发生上述过程 B．结构①是一种具有 ATP 水解酶活性的通道(载体)蛋白 C．H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散 高考 - 3 - / 8 D．上述能量转化过程是有机物中的化学能→电能→ATP 中的化学能 ACD [好氧细菌为原核生物，原核生物无线粒体，不可能发生题述过程，A 正确；结构 ①能驱动 ATP 的合成，而不是驱动 ATP 的水解，B 错误；由图可知，H＋由线粒体膜间隙向线 粒体基质转运是从高浓度向低浓度运输的，需要载体(结构①)协助但不消耗能量，该过程属于 协助扩散，C 正确；由题意可知，线粒体内膜上的 NADH 分解产物有 NAD＋和高能电子，高 能电子传递给质子泵，质子泵利用这一能量将 H＋泵到线粒体的膜间隙，线粒体膜间隙的 H＋ 浓度高于线粒体基质，H＋通过结构①回流到线粒体基质时驱动 ATP 合成，该过程中能量发生 的转化是有机物中的化学能(NADH)→电能(高能电子)→ATP 中的化学能，D 正确。] 5．把盛有酵母菌和葡萄糖混合液的装置(如图所示)置于适宜温度下，一段时间后，经检 测装置中葡萄糖减少了 a mol，气体的总量增加了 b mol。下列关于酵母菌细胞呼吸的分析错 误的是( ) A．无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为 0．5b mol B．细胞呼吸产生的 CO2 量为(6a－2b)mol C．有氧呼吸产生的 CO2 量为(6a－b)mol D．细胞呼吸消耗的 O2 量为(6a－3b)mol C [装置中气体增加 b mol，无氧呼吸产生的 CO2 为 b mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖为 0．5b mol，有氧呼吸消耗的葡萄糖为(a－0．5b)mol，有氧呼吸产生的 CO2 量为 6(a－0．5b) ＝(6a－3b) mol。] 6．(2020·某某威海 4 月一模)如图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的实验装置。下列 叙述正确的是( ) 高考 - 4 - / 8 A．将种子浸透是为了增加种子细胞中结合水的含量，从而增强种子的代谢作用 B．实验开始时，红色小液滴位于 0 刻度处，在其他条件适宜的情况下，一段时间后， 红色小液滴将向右移动 C．小液滴停止移动后，种子的呼吸作用方式是有氧呼吸 D．为验证红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟冷却的种子的 对照实验装置 D [A 项错误：细胞新陈代谢的强弱与细胞中自由水的相对含量密切相关，将种子浸透 可增加种子细胞中自由水的含量，从而使其新陈代谢旺盛。B 项错误：广口瓶中的 KOH 溶液 可以吸收呼吸作用释放的二氧化碳，故红色小液滴是否移动取决于是否消耗氧气。实验开始 时，红色小液滴位于 0 刻度处，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，由于种子呼吸作用 会消耗氧气，故红色小液滴将向左移动。C 项错误：小液滴停止移动后，说明浸透的种子不再 消耗氧气，此时其不进行有氧呼吸。D 项正确：为验证红色小液滴的移动仅由种子的生理活 动引起，需另设放置煮熟冷却的种子的对照实验装置，观察小液滴是否移动。] 7．(2020·某某联考)如图表示种子在萌发过程中不同阶段 CO2 释放速率的变化曲线。下 列叙述错误的是( ) A．第Ⅰ阶段，种子吸水后代谢增强，细胞呼吸释放的 CO2 增多 B．第Ⅱ阶段，种子细胞呼吸释放的 CO2 主要来自线粒体基质 C．第Ⅲ阶段，种子细胞呼吸增强的原因可能是种皮破裂，有氧呼吸强度逐渐增强 高考 - 5 - / 8 D．第Ⅳ阶段，种子细胞呼吸下降的原因可能是细胞呼吸缺乏底物 B [第Ⅰ阶段，种子吸水后代谢增强，细胞呼吸释放的 CO2 增多，A 正确；第Ⅱ阶段， 种子细胞呼吸释放的 CO2 主要来自细胞质基质，B 错误；第Ⅲ阶段，种子细胞呼吸增强的原 因可能是种皮破裂，有氧呼吸强度逐渐增强，C 正确；第Ⅳ阶段，种子细胞呼吸下降的原因可 能是细胞呼吸缺乏底物，D 正确。] 8．下列有关细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是( ) A．肺炎双球菌有氧呼吸的主要场所是线粒体 B．人体细胞有氧呼吸产生 CO2 的场所是线粒体而无氧呼吸产生 CO2 的场所是细胞质基 质 C．花生种子入库前晒干是为了降低结合水含量减弱细胞呼吸 D．花盆里的土壤板结后需要及时松土透气从而加强细胞呼吸 D [肺炎双球菌是原核生物，只有一种细胞器——核糖体，没有线粒体，A 错误；人体 细胞有氧呼吸产生 CO2 的场所是线粒体而无氧呼吸只产生乳酸，不产生 CO2，B 错误；花生 种子入库前晒干是为了降低自由水含量减弱细胞呼吸，C 错误；花盆里的土壤板结应及时进行 松土透气，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量，D 正确。] 9．(2020·某某五校协作体联考)种子萌发是指种子从吸胀作用开始的一系列有序的生理 过程和形态变化过程。 (1)种子能否正常萌发，除了与_____________________(答出两点即可)等外界因素有关，还 受到种子是否具有生活力等内部因素制约。常用 TTC 法测定种子的生活力，其原理是有生活 力的种子能够进行细胞呼吸，在细胞呼吸中产生的还原氢可以将无色的 2,3,5三苯基氯化四氮 高考 - 6 - / 8 唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，使种胚被染为红色。死亡的种子由于没有________作用，TTC 不能被还原为三苯甲腙，种胚不被染成红色。 (2)种子萌发过程中吸收的氧气的去向是____________________________。 (3)种子萌发时的吸水过程和细胞呼吸可以分为几个阶段(如图)，图中曲线 1 表示种子吸 水过程的变化，曲线 2 表示 CO2 的释放变化，曲线 3 表示 O2 的吸收变化。在胚根长出前， CO2 的释放量________(填“大于”“等于”或“小于”)O2 的吸收量，胚根长出后，O2 的消耗 量则大大增加。这说明种子萌发初期的细胞呼吸主要是________________。在胚根长出后，细 胞呼吸速率迅速增加，因为胚根突破种皮后，____________________，且新的呼吸作用相关酶和 线粒体已大量形成。 [解析] (1)种子萌发通常需要充足的水分、适宜的温度和足够的氧气等外界条件，此外， 种子能否正常萌发还受到种子是否具有生活力等内部因素制约。由于细胞呼吸中产生的还原 氢可以将无色的 2,3,5三苯基氯化四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，使种胚被染为红色， 而死亡的种子由于没有呼吸作用，无法产生还原氢，故不能将 TTC 还原为红色的三苯甲腙， 种胚不能被染成红色。 (2)种子萌发过程中吸收的氧气可参与有氧呼吸的第三阶段，即吸收的 氧气在线粒体内膜上与[H](NADH)结合形成水。(3)由图可知，在胚根长出前，CO2 的释放量 大于 O2 的吸收量，说明种子萌发初期主要进行无氧呼吸。当胚根突破种皮后，氧气供应得到 改善，且新的呼吸作用相关酶和线粒体已大量形成，有氧呼吸速率增加。 [答案] (1)充足的水分、适宜的温度和足够的氧气(答出两点即可) 呼吸 (2)在线粒体 内膜上与[H](NADH)结合形成水 (3)大于 无氧呼吸 氧气供应得到改善(答案合理即可) 10．(多选)(2020·某某某某 3 校 3 月月考)为研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因 素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图(注： 图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是( ) 高考 - 7 - / 8 A．加入的呼吸底物是丙酮酸 B．过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 C．过程②比①耗氧速率低 D．过程④比③耗氧速率低的主要原因是 ADP 不足 AD [线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸，A 正确；由题图曲线可知，加入线粒体后，①过程氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了 有氧呼吸的第三阶段，消耗了氧气，B 错误；据图示可知，过程②加入 ADP 后，耗氧速率明 显增加，C 错误；过程④氧气浓度降低的速率较慢，但加入 ADP 后，过程⑤氧气浓度的下降 速率加快，说明过程④比③耗氧速率低的主要原因是 ADP 不足，D 正确。] 11．(2020·潍坊联考)将酵母菌破碎后得到酵母菌匀浆，取一部分离心，得到上清液(含 有细胞质基质，不含线粒体)和沉淀物(含有线粒体)；取甲、乙、丙三支试管，在甲试管中加 入酵母菌匀浆，乙试管中加入等量上清液，丙试管中加入沉淀物，三支试管中都加入等量等 浓度的葡萄糖溶液，并提供充足的氧气。甲试管中得到二氧化碳和水，乙试管中得到丙酮酸， 丙试管中没有任何产物。通过该实验不能得到的推论是( ) A．有氧呼吸开始阶段是在细胞质基质中进行的 B．有氧呼吸开始阶段产生了丙酮酸 C．细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸 D．有氧呼吸过程中，线粒体不能利用葡萄糖，可以利用丙酮酸 C [丙试管说明有氧呼吸开始阶段不在线粒体，结合甲和乙试管，说明有氧呼吸开始阶 段是在细胞质基质中进行的，A 正确； 丙试管说明有氧呼吸开始阶段不在线粒体，结合甲和 乙试管，说明有氧呼吸开始阶段产生了丙酮酸，B 正确； 题干信息显示提供充足的氧气，故 不能得出有关无氧呼吸的内容，C 错误； 根据试管丙可知，线粒体不能利用葡萄糖，结合甲 高考 - 8 - / 8 试管和乙试管可知线粒体可以利用丙酮酸，D 正确。] 12．(2020·某某中学检测)在自然界中，洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足， 造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧的耐受能力不同，研究人员采用无土栽培的方法，研 究了低氧胁迫对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第 6 天时根系中丙酮酸和乙 醇含量，结果如表所示。 处理 实验结果 正常通气品种 A 正常通气品种 B 低氧品种 A 低氧品种 B 丙酮酸(μmol/g) 0.18 0.19 1.21 0.34 乙醇(μmol/g) 2.45 2.49 6.00 4.00 (1)黄瓜细胞产生的丙酮酸转变为乙醇的过程________(填“能”或“不能”)生成 ATP。 (2)由表某某息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为____________________， 低氧胁迫下，黄瓜______________________受阻。 (3)实验结果表明，低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种 ________。 (4)长期处于低氧胁迫条件下，植物吸收无机盐的能力下降，根系可能变黑、腐烂的原因 分别是___________和_____________________________。 [解析] (1)在无氧条件下，丙酮酸在细胞质基质转变为乙醇的过程，此过程不能释放能 量，不能生成 ATP。(2)由表某某息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生了酒精，说明 其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，低氧胁迫下，酒精产量升高，说明有氧呼吸受阻，黄瓜 根系通过加强无氧呼吸来提供能量。 (3)实验结果表明，低氧胁迫条件下，A 品种根细胞中丙 酮酸增加量大于 B 品种，酒精增加量大于 B 品种，说明 A 品种根细胞中丙酮酸更多的转变为 乙醇。 (4)长期处于低氧胁迫条件下，无氧呼吸产生的能量减少，影响主动运输过程，植物吸 收无机盐的能力下降；无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用，根系可能变黑、腐烂。 [答案] (1)不能 (2)有氧呼吸与无氧呼吸 有氧呼吸 (3)A (4)无氧呼吸产生的能量 少影响主动运输过程 无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用