2019-2020学年高中生物人教版必修1课后分层检测案：5-3-2　ATP的主要来源——细胞呼吸（二） 5页

课后分层检测案 18 ATP 的主要来源——细胞呼吸(二) 授课提示：对应学生用书 161 页 【基础巩固练】 1．高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生 CO2，它们分别形成于( ) ①细胞质基质 ②叶绿体 ③核糖体 ④线粒体 A．②④ B．①④ C．③② D．④① 解析：有氧呼吸放出的 CO2 是在线粒体内进行的第二阶段产生的，无氧呼吸只在细胞质 基质中进行。 答案：D 2．关于细胞呼吸的叙述，正确的是( ) A．种子风干脱水后呼吸强度增强 B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸 C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱 解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破 伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。 答案：B 3．下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别，表中描述错误的一项是( ) 选项 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 A 呼吸场所 主要在线粒体内 细胞质基质 B 是否需氧 需氧参加 不需氧参加 C 分解产物 二氧化碳、水 二氧化碳、乳酸 D 释放能量 较多 较少 解析：有氧呼吸是指在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧 化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量 ATP 的过程；该过程分三个阶段，第一阶 段发生在细胞质基质中，第二、三阶段发生在线粒体内。在无氧的条件下，细胞进行无氧呼 吸，在不同酶的催化下将葡萄糖等有机物氧化分解成酒精和二氧化碳或乳酸，释放少量能量， 产生少量 ATP，反应场所为细胞质基质。人体细胞内含有与乳酸生成有关的酶，故人体细胞 无氧呼吸只能生成乳酸。 答案：C 4．在生物体内有机物氧化分解的全过程中，完全在线粒体内进行的是( ) A．C6H12O6＋6O2――→酶 CO2＋6H2O＋能量 B．丙酮酸和水形成 CO2 和[H] C．C6H12O6――→酶 2C2H5OH＋2CO2＋能量 D．丙酮酸转化成乳酸 解析：除有氧呼吸的后两个阶段是在线粒体中进行以外，无氧呼吸全过程、有氧呼吸第 一阶段均在细胞质基质中进行。 答案：B 5．人体剧烈运动时，肌细胞进行细胞呼吸的产物是( ) A．CO2、酒精、H2O、ATP B．CO2、乳酸、ATP C．CO2、H2O、乳酸 D．H2O、CO2、乳酸、ATP 解析：人体剧烈活动时，肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，两种呼吸方式都有 ATP 生成，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是酒精和 CO2，有氧呼吸可产生 CO2 和 H2O。 答案：D 6．水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是( ) A．温度恒定，水果抗病虫害能力强 B．温度适宜，水果容易保存 C．黑暗无光，不易引起早熟 D．CO2 浓度增加，抑制水果的呼吸作用 解析：细胞呼吸受到温度、pH、CO2 浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差，空气 不流通，内储水果通过呼吸作用使 CO2 逐渐增加，O2 逐渐减少，致使呼吸作用受到抑制，代 谢速率降低，保存时间变长。 答案：D 7．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，请据图回答： (1)图中 A 是________，其产生的部位是________。 (2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是________，可在人体细胞中进行的是 ________。 (3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中________过程。 (4)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的 CO2，所消耗的葡萄糖之比为________。 解析： (1)根据细胞呼吸过程中的物质变化可判断，A 是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。 (2)图中①是有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段，不需要氧气参与，②是有氧呼吸第二、三阶 段，其中第三阶段需要在有氧条件下完成，③和④表示无氧呼吸过程，其中能够在人体细胞 中进行的是①②④。 (3)苹果贮藏久了，内部果肉细胞会进行无氧呼吸，产生酒精和 CO2，即图中①③过程。 (4)有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2――→酶 6CO2＋12H2O＋大量能量，无氧呼吸 的反应式：C6H12O6――→酶 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的 CO2，所消耗的葡萄糖之比为 1：3。 答案：(1)丙酮酸 细胞质基质 (2)② ①②④ (3)①③ (4)1：3 【能力提升练】 8．右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶 1、酶 2 和酶 3 依次分别存在于 ( ) A．线粒体、线粒体和细胞质基质 B．线粒体、细胞质基质和线粒体 C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体 解析：图中酶 1 参与催化葡萄糖分解生成丙酮酸，为无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段， 是在细胞质基质中进行的；酶 2 参与的是有氧呼吸的第二、三阶段，它是在线粒体中进行的； 酶 3 参与的是无氧呼吸的第二阶段，它是在细胞质基质中进行的。 答案：C 9．我国加入 WTO，提高产品的竞争力是当务之急，其中，延长保鲜期是让产品在竞争 中取胜的条件之一。为了延长水果、蔬菜的保鲜期，可采取如下措施( ) A．充入 O2，温度为 5 ℃ B．充入 O2，温度为 20 ℃ C．充入 N2，温度为 5 ℃ D．充入 N2，温度为 20 ℃ 解析：生产中延长水果、蔬菜的保鲜期，实质上是降低其有氧呼吸速率，减少有机物的 消耗，因此可采用充入 N2，抑制有氧呼吸，控制 0 ℃以上低温，降低酶的活性，从而使细胞 呼吸速率减慢。 答案：C 10．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 C2H5OH 和 CO2 的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( ) 氧浓度(%) a b c d CO2 产生量(mol) 9 12.5 15 30 C2H5OH 产生量(mol) 9 6.5 6 0 A.a 浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 B．b 浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率 C．c 浓度时有 50%的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸 D．d 浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸 解析：酵母菌无氧呼吸的反应式为：C6H12O6――→酶 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量，有氧呼 吸反应式为：C6H12O6＋6H2O＋6O2――→酶 6CO2＋12H2O＋大量能量。氧浓度为 a 时，CO2 和 C2H5OH 产生量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸；氧浓度为 b 时，无氧呼吸产生的 C2H5OH 的量等于 CO2 的产生量，都是 6.5 mol，消耗葡萄糖的量为 6.5÷2＝3.23 mol；有氧呼吸释放的 CO2 为 12.5－6.5＝6 mol，消耗的葡萄糖为 1 mol，无氧呼吸速率大于有氧呼吸。氧浓度为 c 时，无氧呼吸消耗葡萄糖3 mol，有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9 mol，消耗葡萄糖为1.5 mol， 用于酵母菌无氧呼吸的葡萄糖占 3 3＋1.5 ×100%＝66.7%；d 浓度时，没有酒精产生，表明酵母 菌只进行有氧呼吸过程，没有进行无氧呼吸。 答案：D 11．如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述不正确的是 ( ) A．氧气浓度为 a 时，是植物种子储存的最佳氧气浓度 B．氧气浓度为 b 时，该器官只进行有氧呼吸 C．如果是人体，则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在 D．曲线Ⅲ细胞呼吸发生的场所是线粒体和细胞质基质 解析：分析题图可知，Ⅰ是无氧呼吸释放的二氧化碳量，Ⅱ表示细胞总呼吸量，Ⅲ表示 有氧呼吸释放的二氧化碳量。二氧化碳释放量最低时，细胞呼吸最弱，消耗的有机物最少， 最适于储藏植物种子，而氧气浓度为 a 时，二氧化碳释放量不是最低，A 错误。当氧气浓度为 b 时，无氧呼吸完全被抑制，该器官只进行有氧呼吸，B 正确；如果是人体，则该图中的曲线 Ⅰ、Ⅱ不存在，C 正确；曲线Ⅲ是有氧呼吸，发生的场所是细胞质基质和线粒体，D 正确。 答案：A 12．科研人员探究了不同温度(25 ℃和 0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的 CO2 生成速率 的变化，结果见图 1 和图 2。 (1)由图可知，与 25 ℃相比，0.5 ℃条件下果实的 CO2 生成速率较低，主要原因是 ________________________________________________________________________； 随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼 吸。该实验还可以通过检测________浓度的变化来计算呼吸速率。 (2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案： ①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。 ②将甲、乙瓶分别置于 25 ℃和 0.5 ℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的 CO2 浓度。 ③记录实验数据并计算 CO2 生成速率。 为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。 a．________________________________________________________________________； b．________________________________________________________________________。 解析： (1)由图可知，与 25 ℃相比，0.5 ℃条件下的 CO2 生成速率较低，主要原因是温度较低， 导致酶的活性较低，呼吸速率较慢，所以其主要原因是：低温降低了细胞呼吸相关酶的活性； 随着果实储存时间的增加，密闭容器内的 CO2 浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实 验还可以通过检测 O2 浓度变化来计算呼吸速率。 (2)根据单一变量原则，控制单一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证单一变量的作 用，所以，选取的果实成熟度也应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数 称为重复。重复的作用有二，一是降低实验误差，扩大实验的代表性；二是估计实验误差的 大小，判断实验的可靠程度，所以，每个温度条件下至少有 3 个平行重复实验。 答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 CO2 O2 (2)a.选取的果实成熟度应一致 b．每个温度条件下至少有 3 个平行重复实验 【能力提升练】 13．酵母菌是研究细胞呼吸常用的实验材料，请分析回答下列问题： (1)酵母菌有氧呼吸过程中[H]在________处与氧气结合生成水，水中的氢来自于反应物中 的________。适宜温度下，在锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封(如图 1)，图 2 曲 线中能正确表示实验结果的是________。 (2)某研究小组利用如图 3 所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用 来读取液面的高度(假设水压对气体体积变化的影响忽略不计)。 实验步骤： a．将 10 mL 酵母菌培养液和 10 mL 加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个 烧杯中。 b．将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中，排尽空气后分别向两个气球内 注入等量且适量的氧气，扎紧气球保持密闭状态，再分别放入如图实验装置中。 c．两组装置均放入 20 ℃恒温水浴中。从注水口注入等量的温水，调节刻度玻璃管液面至 起始刻度。 d．记录实验结果。 实验分析： ①该实验的自变量是________，因变量是________。 ②实验刚开始的短时间内，两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是 ________________________________________________________________________。 ③ 一 段 时 间 后 ， 装 有 甲 烧 杯 的 装 置 中 刻 度 玻 璃 管 液 面 ________ ， 原 因 是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)酵母菌有氧呼吸过程中[H]最终在线粒体内膜上与氧气结合生成水，水中的氢来 自于反应物中的葡萄糖和第二阶段参与的水。适宜温度下，锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄 糖溶液密封后，酒精浓度逐渐升高，酵母菌数量先增加达到最大值后再减少，葡萄糖的残留 量逐渐减少，pH 逐渐减小。(2)两个实验的唯一差别是酵母菌培养液是否煮沸，所以该实验的 自变量是酵母菌培养液是否煮沸，因变量是酵母菌培养液是否产生气体及引起的玻璃管液面 高度的变化。甲装置中利用的底物是葡萄糖，开始进行有氧呼吸，消耗的 O2 量和产生的 CO2 量相等；随着氧气的消耗，装置内的酵母菌开始进行无氧呼吸，产生的二氧化碳使气球体积 增大。乙装置中酵母菌已死亡，不进行呼吸作用。 答案：(1)线粒体内膜 葡萄糖和水 ②③ (2)①酵母菌培养液是否煮沸(或是否有活的酵母菌) 刻度玻璃管液面高度 ②甲中酵母菌有氧呼吸消耗的 O2 量和产生的 CO2 量相等，气球体积不变；而乙中酵母菌 死亡，不能进行细胞呼吸 ③上升 甲中酵母菌无氧呼吸产生的 CO2 使气球体积增大