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第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸
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知识点 1.探究细胞呼吸方式 2.细胞呼吸的概念及有氧呼吸 3.综合考查 题号 4,7,14 1,2,3,5,6,8,9,10,11 12,13,15 A级 合格性水平训练
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1.科学家用含O的葡萄糖来追踪有氧呼吸中的氧原子,发现其转移途径是( D ) A.葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→氧 C.葡萄糖→氧→水
D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
解析:由有氧呼吸过程中的物质变化可知,葡萄糖中的氧原子通过有氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸,然后通过有氧呼吸的第二阶段进入二氧化碳中。
2.有氧呼吸全过程中的物质变化可分为三个阶段: ①C6H12O6→丙酮酸+[H]; ②丙酮酸+H2O→CO2+[H]; ③[H]+O2→H2O。
下列与此相关的叙述中,正确的是( C ) A.第③阶段反应极易进行,无须酶的催化
B.第②阶段无ATP生成,第③阶段形成较多的ATP
C.第①②阶段的中间产物能为其他化合物的合成提供原料 D.第①阶段也在线粒体中进行
解析:有氧呼吸的任何一个阶段都需要酶的催化,都有ATP产生;第③阶段产生ATP最多;第①、②阶段能产生多种中间产物,为合成其他化合物提供原料;第①阶段在细胞质基质中进行。 3.有氧呼吸过程中产生能量最多的阶段及主要产物是( C ) A.第一阶段、丙酮酸 B.第二阶段、二氧化碳 C.第三阶段、水 D.第三阶段、葡萄糖
解析:根据需氧呼吸的过程可知,产生能量最多的阶段是第三阶段,[H]与氧结合生成水,释放大量能量。 4.下列有关“探究酵母菌的呼吸方式实验”的叙述,错误的是( C ) A.实验中需控制的无关变量有温度、pH等
B.在探究无氧呼吸的实验中,可用油脂层隔绝O2
C.可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式 D.在探究有氧呼吸的实验中,可用NaOH溶液除去空气中的CO2
解析:酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳,故不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式。
5.下图表示细胞内葡萄糖分解的反应式,关于该过程的说法正确的是( D )
+4[H]+能量
A.只发生在细胞有氧时 B.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中
解析:图示为葡萄糖分解成丙酮酸过程,是有氧呼吸的第一阶段,也是无氧呼吸的第一阶段,发生的场所是细胞质基质。
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6.在有氧呼吸过程中,水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别发生在( C ) A.第一阶段和第二阶段 B.第一阶段和第三阶段 C.第二阶段和第三阶段 D.第三阶段和第二阶段
解析:在有氧呼吸过程中,水分子参与反应的过程是第二阶段,与丙酮酸反应生成了二氧化碳和[H],生成水分子的过程是在第三阶段,氧气与[H]产生水。
7.下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述,正确的是( B ) A.可用溴麝香草酚蓝溶液替代澄清的石灰水来检测酒精的生成 B.通入的空气需先经NaOH溶液处理的目的是吸收空气中的CO2 C.酵母菌培养液的滤液中加入酸性重铬酸钾后都将变为灰绿色 D.实验证明了酵母菌在有氧和无氧条件下都能生成CO2和酒精
解析:可用溴麝香草酚蓝溶液替代澄清的石灰水来检测二氧化碳的生成,用酸性重铬酸钾溶液检测酒精的生成;通入的空气需先经NaOH溶液处理的目的是吸收空气中的CO2;酵母菌培养液的滤液中加入酸性重铬酸钾后若有酒精生成才会变为灰绿色,否则不变色;实验证明了酵母菌在有氧和无氧条件下都能生成CO2,只有无氧条件下才生成酒精。
8.1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m,其中40%用于ADP转化为ATP,若1个高能磷酸键所含能量为n。则1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为( B ) A.2n/5m B.2m/5n C.n/5m D.m/5n
解析:由题意可知1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m,而40%m在ATP中,一个高能磷酸键所含能量为n,所以1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生ATP分子数为40%m/n即2m/5n。 9.如图是有氧呼吸过程的图解,据图回答下列问题。
(1)有氧呼吸是从 的氧化分解开始的,全过程分为 个阶段。
(2)有氧呼吸的主要场所是 ,进入该场所的呼吸底物是 ;释放的CO2是在第 阶段产生的;H2O是在第 阶段形成的;产生ATP最多的是第 阶段。
(3)有氧呼吸中氧的作用是 ,写出有氧呼吸的总反应式: 。
解析:在有氧呼吸过程中,第一阶段发生在细胞质基质中,将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,脱下来少量[H](4个),释放少量能量,形成少量ATP;第二阶段发生在线粒体基质中,将丙酮酸彻底分解成CO2,消耗6分子水,脱下来20个[H],释放少量能量,形成少量ATP;第三阶段发生在线粒体内膜上,前两个阶段脱下的[H]经过一系列反应,与O2结合形成12分子水,释放大量能量,形成大量ATP。从上述过程可以看出,CO2产生于第二阶段,O2用于第三阶段的反应,水生成于第三阶段,释放能量最多的是第三阶段。 答案:(1)葡萄糖 三 (2)线粒体 丙酮酸 二 三 三 (3)与[H]结合生成水,同时生成大量的ATP C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
B级 等级性水平训练
10.把鼠的肝组织磨碎后高速离心,细胞匀浆分成a、b、c、d四层。将各层溶液分别分离出来,向c层溶液中加入葡萄糖,经检测,没有CO2和ATP产生,但加入丙酮酸后,很快就有CO2和ATP产生,则c层必定含有( C ) ①线粒体 ②核糖体 ③细胞质基质 ④ADP
A.①和③ B.②和④ C.①和④ D.②和③
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解析:因为c层可分解丙酮酸,而不能分解葡萄糖,所以可确定该层匀浆中一定含有线粒体,且一定不含有细胞质基质。另外ADP是合成ATP的原料,所以c层也一定含有ADP。
11.如图表示某动物体细胞呼吸的过程。有关叙述不正确的是( C )
A.4、6分别是水和氧气 B.3产生于线粒体基质
C.产生的8主要用于合成ATP D.植物细胞也能进行图中的过程
解析:图中1是葡萄糖,2是丙酮酸,3是二氧化碳,4和7都是水,5是[H],6是氧气,8是有机物氧化释放的能量,有氧呼吸过程释放的能量主要以热能的形式散失,少部分能量用于合成ATP。
12.如图所示为细胞呼吸的实验装置,a、b两锥形瓶内各放一些湿棉花,瓶塞上各吊一熟石灰包,并插入温度计,分别有导管从瓶内通入水中。a瓶装入萌发的种子,b瓶装入等量的煮熟的种子。48 h后,预期所能观察到的变化是( A )
A.a瓶温度上升,与其连接的导管内水上升明显 B.b瓶温度上升,与其连接的导管内水上升明显 C.a瓶温度上升,与b瓶连接的导管内水上升明显 D.b瓶温度上升,与a瓶连接的导管内水上升明显
解析:a瓶中萌发的种子进行有氧呼吸产生热量,温度上升;萌发的种子进行有氧呼吸时消耗O2,同时放出CO2被瓶中的熟石灰包所吸收,导致瓶内气压下降,所连接的导管内水上升明显。b瓶中煮熟的种子细胞已经死亡,没有呼吸作用,不产生热量,温度不变,瓶内气体量也不变,所连接的导管内水几乎不上升。 13.有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂,下列叙述正确的是( B ) A.若甲能抑制丙酮酸分解,则会使丙酮酸的消耗增加 B.若乙能抑制葡萄糖分解,则会使丙酮酸减少 C.若丙能抑制ATP的形成,则会使ADP的消耗增加 D.若丁能抑制[H]被氧化成水,则会使O2的消耗增加
解析:能抑制丙酮酸分解的物质会使丙酮酸的消耗减少,含量增加;能抑制葡萄糖分解的物质会使丙酮酸的生成减少;能抑制ATP的形成,则会使ADP的消耗减少;能抑制[H]被氧化成水,则会使O2的消耗减少。 14.某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时,设计了如下实验: 实验一:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶A、B中分别加入适量的马铃薯块茎碎屑,安装成下图甲。每隔一段时间,从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液,观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。 实验二:取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中放入适量的马铃薯块茎碎屑,并向C瓶充入N2,替代瓶中空气,安装成下图乙,一段时间后,观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。
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(1)取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶A、B中分别加入适量的马铃薯块茎碎屑,安装成上图甲。每隔一段时间,从分液漏斗向锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液,目的是 。实验开始后,装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化是 ,说明锥形瓶B马铃薯有氧呼吸产生了 。在氧气充足的情况下,影响马铃薯块茎细胞呼吸的外界因素主要是 。
(2)取新鲜马铃薯块茎,洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中放入适量的马铃薯块茎碎屑,并向C瓶充入N2,替代瓶中空气,安装成上图乙。
①实验目的:探究马铃薯块茎细胞无氧呼吸的 。 ②实验现象:溴麝香草酚蓝水溶液无变化。
③实验推断:马铃薯块茎细胞进行的是产生 的无氧呼吸。
④若在乙装置气密性良好的情况下,溴麝香草酚蓝水溶液仍然发生了颜色变化,最可能的原因是 。
解析:马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生氧气;在有氧条件下,马铃薯块茎细胞可以进行有氧呼吸,产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。氧气充足的情况下,影响马铃薯块茎细胞呼吸的外界因素主要是温度。马铃薯的块茎无氧呼吸产生乳酸。实验前未对马铃薯块茎进行消毒,微生物无氧呼吸产生了二氧化碳。
答案:(1)马铃薯块茎细胞中含有过氧化氢酶,可催化过氧化氢分解产生氧气 由蓝变绿再变黄 二氧化碳 温度
(2)①产物 ③乳酸 ④实验前未对马铃薯块茎进行消毒,微生物无氧呼吸产生了二氧化碳
15.线粒体内膜上的F0F1颗粒物是ATP合成酶,下图1是其结构示意图。科学家在研究线粒体组分时,首先将线粒体放在低渗溶液中使外膜涨破,经离心后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜,破裂的内膜自动闭合成小泡,然后用尿素处理这些小泡,实验过程如图2所示。请回答下列问题:
(1)研究人员发现,在适宜成分溶液中,线粒体含F0F1内膜小泡能完成有氧呼吸第三阶段的反应,即实现 的氧化,生成 ,并能合成大量ATP。
(2)线粒体内膜上的F0F1颗粒物中,疏水性的部分是 。 从图1可以看出,当线粒体内膜内外存在 时,F0F1颗粒物能催化ATP的合成。
(3)为了研究ATP合成与F1颗粒是否有关,用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡分开,检测处理前后ATP的合成。若 , 则说明F1颗粒与催化ATP的合成有关。 (4)将线粒体放入低渗溶液中,外膜涨破的原理是 。用离心方法能将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开,原因是 。线粒体基质中不可能含有的化学成分有 。 a.水 b.丙酮酸 c.葡萄糖 d.ATP e.核苷酸 f.氨基酸
解析:(1)有氧呼吸第三阶段是前两阶段产生的[H]与O2结合生成水,释放大量能量的过程。
+
(2)由图2所示知,F0F1颗粒物即ATP合成酶由亲水的F1(头部)与疏水的F0(尾部)组成,其功能是在跨膜H浓度梯度推动下合成ATP。
+
(3)用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与含F0的小泡分开,在跨膜H浓度梯度推动下含F0的小泡不能合成ATP,则证明F1颗粒的功能与催化ATP合成有关。
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(4)将线粒体放入低渗溶液中,线粒体会渗透吸水涨破,两个结构的大小、密度、质量不同,离心时,可以被分到不同的层次;葡萄糖不能直接进入线粒体,所以线粒体基质中不会含有葡萄糖。
+
答案:(1)[H] 水 (2)F0 H浓度梯度
(3)处理之前,含F0F1颗粒的内膜小泡能合成ATP,处理后含F0颗粒的内膜小泡不能合成ATP (4)渗透作用 两种结构的密度不同 c
2020高中生物 第5章第3节第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸试题 新人教版必修1
