【优化方案】2022届高考生物一轮复习 第五章 第3节 ATP的主要来源 细胞呼吸知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修1

【优化方案】2022届高考生物一轮复习第五章第3节ATP的主要来源细胞呼吸知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修11．植物在有氧呼吸时，下列叙述正确的是(　　)A．全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行B．第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和ATPC．第二阶段丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的[H]和ATPD．第三阶段[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP解析：选D。有氧呼吸的主要场所是线粒体，线粒体中只进行有氧呼吸的第二、三阶段，并且只有第三阶段需要氧气的参与；第一阶段只产生少量的[H]和ATP，第三阶段才产生大量的ATP；第二阶段丙酮酸分解成CO2和[H]。2．(2022·高考上海卷)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是(　　)C6H12O62CH3COCOOH＋4H＋能量(葡萄糖)　　(丙酮酸)A．只发生在细胞有氧时B．只发生在细胞缺氧时C．只发生在线粒体内D．只发生在细胞质基质内解析：选D。本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，两者都发生在细胞质基质内，故D项正确。3．将质量相同的苹果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如表所示，由此得出的判断不正确的是(　　)变化量O2相对浓度(%)01235710152025O2吸收量(mol)00.10.20.30.350.460.60.70.81CO2释放量(mol)10.80.60.50.40.50.60.70.81A.O2浓度为2%时苹果细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸B．果肉在O2浓度为3%时每小时分解葡萄糖0.15molC．贮藏苹果的环境中，适宜的O2浓度为5%D．O2浓度为5%时无氧呼吸和有氧呼吸强度均最弱解析：选D。当O2浓度为0时有氧呼吸强度最弱，为0；当O2浓度≥10%时无氧呼吸强度最弱，为0。4．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)A．水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B．荔枝在无O2、保持干燥、零下低温和无乙烯环境中，可延长保鲜时间C．快速登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量D．葡萄经酵母菌发酵可产生酒精，是通过酵母菌的无氧呼吸实现的解析：选D。水稻具有发达的通气组织，其根部细胞主要进行有氧呼吸；荔枝的保鲜需要避免干燥，以保持应有的水分含量；人体剧烈运动时也主要以有氧呼吸方式获能。5．(2022·福建四地六校联考)在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的反应，下列描述不正确的是(　　)A．二氧化碳使澄清的石灰水变混浊B．二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色7\nD．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色解析：选C。在酸性条件下，乙醇与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C选项错误；二氧化碳使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。6．(2022·高考安徽卷)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)试管编号加入的物质细胞质基质线粒体酵母菌ABCDEF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧气＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。(1)会产生CO2和H2O的试管有________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。解析：(1)在有酵母菌细胞质基质的试管中，可将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧气时可在有线粒体的试管中将丙酮酸和[H]彻底氧化分解产生CO2和H2O，而丙酮酸在细胞质基质中无法再继续分解；无氧气时可在有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分解产生酒精和CO2，故C、E试管中均可产生CO2和H2O，B、F试管中均可产生酒精。F试管中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，而与B、D试管的结果进行对比，能确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。(2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生一系列反应形成水，DNP对该过程没有影响，但能影响线粒体内膜上ATP合成酶的活性，从而使能量未用于合成ATP，都以热的形式散失；试管E中可发生有氧呼吸全过程，加入DNP后，该过程不受影响，但影响ATP的合成。答案：(1)C、E　B、F　B、D、F　(2)线粒体内膜　能1．(2022·江苏淮州中学调查)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是(　　)A．葡萄糖→丙酮酸→水　B．葡萄糖→丙酮酸→氧C．氧→氧→水D．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳解析：选D。在细胞质基质中，C6H12O6在酶的作用下分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解成CO2。2．下列有关酵母菌无氧呼吸的叙述，正确的是(　　)A．酵母菌无氧呼吸第一阶段和第二阶段都是在细胞质基质中进行B．酵母菌无氧呼吸第一阶段和第二阶段都会产生ATPC．酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖所产生的能量除转移至ATP外，其余的都储存在酒精中D．酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖只有被分解为丙酮酸后才能进入线粒体解析：选A。无氧呼吸的整个过程都是在细胞质基质中进行的，A项正确；无氧呼吸第二阶段不产生ATP，B项错误；无氧呼吸产生的能量除转移至ATP外，还有一部分以热能的形式散失，其余的都储存在酒精中，C项错误；无氧呼吸产生的丙酮酸不进入线粒体，D项错误。3．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7\n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。4．对酵母菌进行处理，获得细胞质基质和线粒体。用超声波使线粒体破碎，线粒体内膜可自然反卷成小的膜泡，原来内膜的内侧面位于膜泡的外表面。下列四支试管在适宜温度下不会产生CO2的是(　　)A．葡萄糖＋细胞质基质B．丙酮酸＋细胞质基质C．葡萄糖＋小膜泡D．丙酮酸＋线粒体基质解析：选C。葡萄糖＋细胞质基质，酵母菌在细胞质基质中通过无氧呼吸产生CO2；丙酮酸＋细胞质基质，在无氧呼吸的第二阶段产生CO2；葡萄糖＋小膜泡，无法进行有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，因此不会产生CO2；丙酮酸＋线粒体基质，在线粒体基质内进行有氧呼吸的第二阶段，将丙酮酸转化为CO2。5．1861年巴斯德发现，利用酵母菌酿酒的时候，如果发酵容器中存在氧气，会导致酒精产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是(　　)A．酒精＋O2→丙酮酸，细胞质基质B．丙酮酸＋O2→CO2，线粒体基质C．[H]＋O2→H2O，线粒体内膜D．H2O→O2＋[H]，类囊体膜解析：选C。氧气在线粒体内膜上与[H]结合生成水，并释放出大量的能量。6．用实验检测某一菌株，结果：①有氧条件下菌株正常生长，但检测不出乳酸和酒精；②无氧条件下，酒精含量增加明显，但检测不出乳酸。由上述结果得出的结论中，错误的是(　　)A．此菌在有氧和无氧条件下都能生活B．此菌中存在催化酒精形成的酶C．此菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2D．酒精可以成为此菌的营养物质解析：选D。由实验结果可知，在有氧和无氧条件下，此菌都能生活。在无氧条件下，能产生酒精，说明存在催化酒精形成的酶，产生酒精的同时，也可以形成CO2。但根据实验结果，不能判断酒精是否可以作为该菌的营养物质。7．如图为植物细胞中的某种代谢过程示意图，以下有关该代谢过程的说法不准确的是(　　)A．代谢在细胞质基质中进行B．后面ATP的能量来自前面的ATPC．代谢产物可进入线粒体中D．该代谢过程也存在于乳酸菌细胞中解析：选B。该过程为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的过程，发生在细胞质基质，A正确；产生的丙酮酸可进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二、三阶段，C正确；乳酸菌细胞无氧呼吸也可进行此过程，D正确；代谢每一阶段合成的ATP中的能量都来源于有机物的分解，B错误。8．下列关于细胞呼吸作用的说法正确的是(　　)A．无氧呼吸过程不需要氧气，因而其反应过程不属于氧化反应B．丙酮酸只有在线粒体中才能被彻底氧化分解C．水稻长时间水淹导致烂根是因为无氧呼吸产生酒精D．蔬菜、水果贮藏在低温无氧的环境中，保鲜保质效果最好解析：选C。无氧呼吸过程虽不需要氧气，但其反应过程仍属于氧化反应；许多好氧细菌无线粒体，体内的丙酮酸仍能被彻底氧化分解；水稻长时间水淹导致烂根是因为无氧呼吸产生酒精，酒精对根有毒害作用；蔬菜、水果在无氧的环境中会进行无氧呼吸产生酒精，应贮藏在低温低氧环境中。7\n9．高温、高湿的条件下种子的寿命会缩短，其原因不包括(　　)A．大量消耗种子中贮藏的养分B．抑制有氧呼吸，使种子受酒精的毒害C．放出较多能量，使胚因高温而失活D．种子表面的微生物繁殖快，产生毒害解析：选B。为了延长种子寿命，应该使种子的细胞呼吸尽量的低，从而减少有机物的消耗。温度高细胞呼吸强度增加，大量减少种子中的有机物，导致种子营养物质被消耗，同时发出大量热量，可能使胚因高温而失活；水分大细胞呼吸强度也会增加，同时使种子表面微生物大量滋生，导致毒害或者霉变；高温、高湿影响的是整个细胞呼吸而不只是抑制有氧呼吸。10．下列各项应用中，没有利用细胞呼吸原理的是(　　)A．手指受伤时，选择透气的消毒纱布包扎B．稻田定期排水C．利用葡萄、粮食和酵母菌制酒D．光下适当增加作物环境中二氧化碳的浓度解析：选D。用透气的消毒纱布包扎伤口有利于抑制无氧菌的繁殖；稻田定期排水有利于根的有氧呼吸；酵母菌制酒是无氧呼吸过程；光下增加二氧化碳浓度主要是促进了光合作用。11．(2022·潍坊三县市联考)如图表示不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比，正确的说法是(　　)A．跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大B．跑1500米时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相当C．跑100米时，所需ATP主要由有氧呼吸产生D．马拉松跑时肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比约为1∶1解析：选D。由图可知，跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越小；跑1500米时，有氧呼吸与无氧呼吸供能的百分比相同，推测可知有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少；跑100米时，所需ATP主要由无氧呼吸产生；马拉松跑时，人体主要进行有氧呼吸，但仍有部分无氧呼吸，人体肌肉细胞进行无氧呼吸时不消耗O2也不产生CO2，因此肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比约为1∶1。12．(2022·唐山模拟)某同学在研究马铃薯块茎无氧呼吸的产物时，设计了如下实验：取新鲜马铃薯块茎，洗净，切成碎屑。向锥形瓶中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向瓶中充入N2，装置示意图如图。下列说法不正确的是(　　)A．向锥形瓶中充入N2的目的是制造无氧环境B．若溴麝香草酚蓝水溶液不变色，则说明马铃薯块茎细胞进行的是酒精发酵C．实验前应对马铃薯块茎碎屑消毒7\nD．溴麝香草酚蓝水溶液也可以换成澄清的石灰水解析：选B。该实验的目的是研究马铃薯块茎无氧呼吸的产物，故充入N2的目的是制造无氧环境；若溴麝香草酚蓝水溶液不变色，则说明马铃薯块茎细胞进行的是乳酸发酵；为防止马铃薯块茎上杂菌呼吸作用干扰实验结果，实验前需对马铃薯块茎消毒；检验CO2也可用澄清的石灰水。13．细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸，两者进行的场所、过程等均存在差异。如图表示细胞部分结构和功能，据图回答：(1)图中A是__________，B的利用发生在有氧呼吸的第________阶段，B的产生部位是____________。(2)该细胞从相邻细胞的叶绿体中获得O2，需通过______层膜结构，其跨膜运输的方式是________________________________________________________________________。(3)该细胞产生CO2的场所是__________________，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是__________。(4)线粒体膜的基本支架是________________，线粒体膜的功能特性是________。(5)结合图示过程，有氧呼吸的反应式可写成________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)图示过程为细胞内有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)的过程，图中从葡萄糖到A在细胞质基质中进行，A能够进入线粒体被彻底氧化分解，并且在细胞质基质中可以进行酒精发酵，则一定是丙酮酸，从图中可以看出B是水，水的利用发生在有氧呼吸的第二阶段，水的产生发生在有氧呼吸的第三阶段，产生的部位是线粒体内膜。(2)相邻细胞的叶绿体中产生的O2释放出来需要经过3层生物膜，进入该细胞被利用，还需通过3层膜结构，所以共需要以自由扩散的形式通过6层膜结构。(3)该细胞产生CO2的场所从图中可以看出，在细胞质基质中进行酒精发酵可以产生，在线粒体中进行有氧呼吸也可以产生，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是1∶3。(4)线粒体膜的结构和细胞膜的结构相似，基本支架都是磷脂双分子层，其功能特性是选择透过性。答案：(1)丙酮酸　二　线粒体内膜(2)6　自由扩散(3)细胞质基质、线粒体　1∶3(4)磷脂双分子层　选择透过性(5)C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量14．甲图是植物水培法实验装置示意图。请据图回答问题。7\n(1)向培养液通入空气的目的是________________________________________________________________________。(2)如果培养液中缺少镁离子，一段时间后，小麦幼苗叶片失绿，原因是________________________________________________________________________。(3)如果配制的培养液浓度过高，小麦幼苗会出现________________________________________________________________________现象，补救措施是________________________________________________________________________。(4)在适宜温度下，采用完全培养液培养小麦幼苗，研究培养液中氧气含量对K＋吸收速率的影响。实验结果如乙图所示，则小麦幼苗吸收K＋的方式是________。培养液中氧气含量对K＋吸收速率变化影响最大的是图中__________段，d点后K＋吸收速率不再明显增加的原因是________________________________________________________________________。解析：小麦根部是吸收离子的主要部位，向培养液中通入空气的目的是促进根的有氧呼吸，加快离子的吸收。镁是合成叶绿素的必需元素，培养液中缺少镁离子导致幼苗不能合成叶绿素而失绿。培养液浓度过高，小麦根部不但不能吸水，反而会失水导致幼苗萎蔫，可通过及时补水补救。由实验结果可知，培养液中氧气含量在一定范围内，氧气含量越高，呼吸作用越强，K＋吸收速率越快，说明K＋的吸收方式要消耗能量，属于主动运输。bc段氧气含量对K＋吸收速率的影响最大。K＋的吸收不仅消耗能量而且需要载体，当钾离子载体数量达到饱和时，增加溶液中氧气含量，K＋吸收速率不再增加。答案：(1)促进根部有氧呼吸，加快根对离子的吸收(2)镁是叶绿素的组成成分(3)萎蔫(烧苗、失水)　及时补水(4)主动运输　bc　细胞膜上钾离子载体数量有限15．(2022·山东聊城模拟)将某种植物种子在水中浸透，然后按下图装置进行实验，实验开始时X液面位置与Y液面位置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回答下列问题：时间(h)X液面位置(cm)05.017.029.0311.0413.0514.5615.5715.8815.8915.8　(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加________水，使代谢增强。(2)装置中使用NaOH的目的是________________________________________________________________________，X液面变化值表示________________________________________________________________________。7\n(3)影响结果准确性的环境因素有________________________________________________________________________(至少写两个)。为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放________、________的同种种子外，其他条件与上图装置相同。(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由水，使代谢增强。(2)装置中使用NaOH的目的是吸收种子细胞呼吸产生的CO2，由于有氧呼吸吸收的氧气体积与放出的二氧化碳体积相等，二氧化碳被NaOH吸收，故装置内气体减少，压强降低，X液面升高，且升高值表示种子有氧呼吸消耗的O2体积。(3)影响结果准确性的环境因素实际上是影响实验的无关变量，除去自变量和因变量之外的就是无关变量，主要有气温(温度)、气压、装置气密性等因素，为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，也就是设置对照组，所以与实验组不同的应是金属网上需要放等量、煮熟(或死亡)的同种植物种子。(4)由于有氧呼吸持续进行，氧气减少，4h后有氧呼吸减弱直至停止，无氧呼吸加强，进行无氧呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，管内气压没有明显变化。答案：(1)自由(2)吸收种子细胞呼吸产生的CO2　种子有氧呼吸消耗的O2体积(3)气温、气压、装置气密性(至少答出两个，其他答案合理也可)　等量　煮熟(或死亡)(4)氧气减少，有氧呼吸减弱，而种子进行无氧呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，管内气压没有明显变化7