細胞呼吸[基礎(chǔ)達標(biāo)]1．(2023·安徽合肥高三檢測)下列有關(guān)酵母菌細胞呼吸中由丙酮酸生成CO2過程的敘述，錯誤的是()A．既可消耗水，也可產(chǎn)生水B．該過程需要多種酶的參與C．既可發(fā)生在有氧呼吸中，也可發(fā)生在無氧呼吸中D．既可發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，也可發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中答案：A2．(2023·陜西咸陽期中)下圖表示人體內(nèi)細胞呼吸的過程，下列敘述正確的是()A．只有①②過程有ATP生成，③過程無能量釋放、無ATP生成B．②過程需要O2參與，不需要水參與，有水生成C．若不發(fā)生②過程，①過程產(chǎn)生的[H]將會在細胞中有所積累D．劇烈運動時細胞主要通過分解乳酸獲得能量解析：選A。圖中①表示細胞呼吸的第一階段，是無氧呼吸和有氧呼吸共有的階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，②表示有氧呼吸的第二、三階段，發(fā)生在線粒體中，③是無氧呼吸的第二階段，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中。有氧呼吸的三個階段都能產(chǎn)生ATP，無氧呼吸的第一階段有ATP生成，第二階段無ATP生成，A正確；有氧呼吸的第二階段需要水的參與，第三階段需要氧氣參與，有水生成，B錯誤；若不發(fā)生②過程，①過程產(chǎn)生的[H]可能會通過③過程被利用，C錯誤；劇烈運動時細胞主要通過有氧呼吸獲得能量，D錯誤。3．(2023·山西大同高三調(diào)研)將酵母菌培養(yǎng)液進行離心處理，得到沉淀的酵母菌細胞，將沉淀的酵母菌細胞進行如下處理：向甲、乙、丙3個試管中同時滴入等量的葡萄糖溶液。在有氧條件下，最終產(chǎn)生CO2和H2O的試管是()A．甲 B．乙C．丙 D．乙和丙解析：選A。酵母菌在有氧條件下氧化葡萄糖可產(chǎn)生CO2和H2O，酵母菌細胞進行有氧呼吸氧化葡萄糖需在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體兩個結(jié)構(gòu)中完成。上清液含細胞質(zhì)基質(zhì)，在無氧條件下能進行無氧呼吸，沉淀物含線粒體等細胞器，線粒體只能分解丙酮酸。故只有甲加入葡萄糖可產(chǎn)生CO2和H2O。4．下圖表示生物體內(nèi)進行的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)過程的完成一定伴隨H2O和CO2的生成B．在人體劇烈運動過程中，肌肉細胞產(chǎn)生的甲中不含有乳酸C．人體細胞中完成c過程的場所主要是線粒體D．在寒冷時，人體內(nèi)過程a會加快解析：選D。a過程為細胞呼吸，可表示有氧呼吸或無氧呼吸，無氧呼吸無H2O生成，A錯誤；在人體劇烈運動過程中，由于供氧不足，肌肉細胞會進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，B錯誤；c是ATP的水解，線粒體是合成ATP的主要場所，C錯誤；寒冷環(huán)境中，甲狀腺激素等激素含量會升高，促進細胞呼吸，增加產(chǎn)熱量，D正確。5．(2023·山東臨沂高三模擬)人體運動強度與O2消耗量和血液中乳酸含量的關(guān)系如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．運動狀態(tài)下，肌肉細胞CO2的產(chǎn)生量等于O2消耗量B．無氧呼吸時葡萄糖中的能量大部分以熱能散失，其余儲存在ATP中C．運動強度為c時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍D．若運動強度長時間超過c，肌細胞積累大量乳酸使肌肉產(chǎn)生酸痛感解析：選B。運動狀態(tài)下，肌肉細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，其中有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量等于消耗的O2量，而無氧呼吸既不消耗O2也不產(chǎn)生CO2，A正確。無氧呼吸過程是有機物不徹底的氧化分解過程，大部分能量儲存在有機物中；無氧呼吸釋放的能量，大部分以熱能形式散失，其余的轉(zhuǎn)移到ATP中，B錯誤。有氧呼吸消耗1分子葡萄糖需要6分子O2，無氧呼吸消耗1分子葡萄糖生成2分子乳酸；運動強度為c時，O2消耗量＝乳酸生成量，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，C正確。若運動強度長時間超過c，會因為乳酸增加而使肌肉酸脹乏力，D正確。6．下列有關(guān)細胞呼吸的敘述，正確的是()A．利用酵母菌釀酒時，一般先通氣，然后再在無氧環(huán)境中進行發(fā)酵B．皮膚被銹鐵釘扎傷后，為避免感染破傷風(fēng)，應(yīng)選擇不透氣的敷料C．乳酸菌細胞呼吸分解有機物時，有機物中的能量大部分以熱能的形式散失D．水稻根長期水淹會影響根細胞進行有氧呼吸，進而影響其對有機物的吸收解析：選A。利用酵母菌釀酒時，一般先通氣，讓酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖，然后再在無氧環(huán)境中進行發(fā)酵，A正確；破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧菌，選擇透氣的敷料能抑制其繁殖，B錯誤；乳酸菌進行無氧呼吸分解有機物時，有機物中的能量大部分儲存在乳酸中，C錯誤；水稻根細胞吸收水和無機鹽等，不吸收有機物，D錯誤。7.某學(xué)校社團活動小組為探究釀酒過程中酵母菌細胞呼吸速率隨發(fā)酵時間的變化情況，向容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌后密封，在適宜條件下培養(yǎng)，測得葡萄糖溶液中CO2和O2的相對含量隨時間的變化情況，實驗結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)實驗結(jié)果的分析，正確的是()A．0→t1時間段內(nèi)有氧呼吸速率基本穩(wěn)定B．t1→t2時間段內(nèi)酵母菌只進行無氧呼吸C．t3時葡萄糖消耗速率小于t1時消耗速率D．最終容器中O2未用盡是因為酵母菌已經(jīng)死亡解析：選A。據(jù)圖分析可知，在0～t1時間段，容器內(nèi)O2濃度降低的速率基本保持穩(wěn)定，說明此時有氧呼吸速率基本穩(wěn)定，A正確；t1→t2時間段內(nèi)，O2含量減少，CO2含量增加，且CO2增加的速率大于O2減少的速率，所以酵母菌存在有氧呼吸和無氧呼吸兩種細胞呼吸方式，B錯誤；t3時培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時大，是因為t3時產(chǎn)生CO2的速率與t1時相近，但t3時酵母菌的無氧呼吸增強，葡萄糖的消耗速率大，C錯誤；最終容器中O2沒有消耗殆盡的原因可能是O2濃度過低，酵母菌無法進行有氧呼吸，D錯誤。8．(2023·全國百強名校聯(lián)考)下圖甲為某單子葉植物種子萌發(fā)過程中干重的變化曲線，圖乙為其萌發(fā)過程中細胞呼吸相關(guān)曲線。不能得出的結(jié)論是()A．與休眠種子相比，萌發(fā)種子胚細胞內(nèi)RNA種類將會增多B．萌發(fā)初期干重減少，而自由水/結(jié)合水的值會增大C．A點時，光照下萌發(fā)種子合成ATP的細胞器有葉綠體和線粒體D．圖乙兩條曲線相交時，有氧呼吸開始大于無氧呼吸速率解析：選D。與休眠種子相比，萌發(fā)種子的代謝旺盛，蛋白質(zhì)合成量增加，故胚細胞內(nèi)RNA種類將會增多，A不符合題意；萌發(fā)初期種子吸水，自由水/結(jié)合水的值會增大，細胞代謝加強，有機物消耗加快，導(dǎo)致干重減少，B不符合題意；A點為種子干重變化的拐點，即此時幼苗光合作用強度等于呼吸作用強度，故能產(chǎn)生ATP的細胞器有線粒體和葉綠體，C不符合題意；圖乙兩條曲線相交時，O2吸收量與CO2釋放量相等，此時，細胞只進行有氧呼吸，D符合題意。9．(2023·吉林長春高三模擬)下列甲圖為真核細胞呼吸作用示意圖，乙圖為線粒體結(jié)構(gòu)模式圖，丙圖為人體細胞呼吸代謝途徑示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)甲圖中X和D代表的物質(zhì)分別是________、________________，X產(chǎn)生場所是________________。(2)甲圖中葡萄糖氧化分解，產(chǎn)生能量最多的是________(填“A”“B”“C”或“D”)過程。在無氧條件下，不同生物體內(nèi)X進行B或D途徑代謝，產(chǎn)生不同產(chǎn)物，直接原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2和水的場所分別是乙圖中的________和________(填序號)。(4)乙圖中的①結(jié)構(gòu)與③結(jié)構(gòu)相比，________(化學(xué)成分)相對含量更豐富。(5)結(jié)合丙圖分析，人體正常細胞中的p53蛋白可以促進丙酮酸進入線粒體，維持細胞正常的代謝途徑。癌細胞中的p53蛋白功能異常，使細胞呼吸代謝過程發(fā)生變化，產(chǎn)生大量[N]________。據(jù)此推測癌細胞中__________(多選)。a．無氧呼吸速率增強 b．積累了大量的丙酮酸c．對葡萄糖的攝取量增大 d．有氧呼吸速率增強答案：(1)丙酮酸(丙酮酸和[H])酒精和CO2細胞質(zhì)基質(zhì)(2)C不同生物所含有的無氧呼吸酶的種類不同(3)②①(4)蛋白質(zhì)(5)乳酸ac10．(2023·云南紅河州高三統(tǒng)測)玉米根部細胞中既含有乳酸脫氫酶又含有乙醇脫氫酶，能催化不同類型的無氧呼吸。如圖是玉米根部細胞在無氧氣和氧氣充足時細胞呼吸生成二氧化碳的相對速率隨時間的變化曲線圖。請據(jù)圖分析并回答下列問題：(1)a～b段玉米根部細胞無二氧化碳的生成，原因可能是_________________________________________________________________________________________________，c～d段玉米根部細胞生成二氧化碳的相對速率下降的原因可能是__________________________等有害代謝產(chǎn)物的積累使細胞呼吸速率減慢。(2)d～e段玉米根部細胞生成二氧化碳的相對速率較高的原因是細胞進行______________呼吸，產(chǎn)生更多的二氧化碳，該過程發(fā)生的主要場所是__________(填細胞器名稱)，觀察此細胞器在細胞中的形態(tài)和分布時可使用________染液。(3)某興趣小組想要驗證該過程中產(chǎn)生了酒精，可使用橙色的________________________________________________________________________溶液，觀察其變成________。答案：(1)在該時間段的無氧氣條件下，玉米根部細胞只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸，不產(chǎn)生二氧化碳酒精、乳酸(2)有氧線粒體健那綠(3)重鉻酸鉀灰綠色[素養(yǎng)提升]11．(2023·廣西南寧聯(lián)考)植物的細胞代謝也受微生物的影響，被病原微生物感染后的植物，感染部位呼吸作用會大大加強。其原因一方面是病原微生物打破了植物細胞中酶和底物之間的間隔；另一方面是植物感染后，染病部位附近的糖類會集中到該部位，呼吸底物增多。下列說法錯誤的是()A．在有氧的條件下，呼吸底物氧化分解釋放的能量去向主要是生成ATPB．酶與底物的間隔被打破后能直接和底物接觸，從而降低細胞呼吸的活化能C．病原微生物和植物的呼吸產(chǎn)物不同，其直接原因在于兩者的呼吸酶不同D．染病組織呼吸作用加強可能會加快植物中毒素的分解，以減輕對細胞代謝的影響解析：選A。細胞進行有氧呼吸時，呼吸底物氧化分解釋放的能量主要以熱能的形式散失，少部分用于ATP的合成，A錯誤；酶催化化學(xué)反應(yīng)的機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，B正確；病原微生物和植物屬于不同的生物，其呼吸產(chǎn)物不同的根本原因在于兩者的遺傳信息(即基因)不同，直接原因在于兩者的呼吸酶不同，C正確；染病組織呼吸作用加強會給細胞提供更多能量，加速新陳代謝，可能會加快植物中毒素的分解，以減輕對細胞代謝的影響，D正確。12．(2023·山東濰坊高三檢測)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作為描述細胞呼吸過程中氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標(biāo)。右圖是酵母菌氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸熵的關(guān)系。以下敘述中正確的是()A．呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越強，無氧呼吸越弱B．B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度C．為延長水果保存的時間，最好將氧分壓調(diào)至C點D．C點以后，細胞呼吸強度不隨氧分壓的變化而變化解析：選B。呼吸熵越大，吸收的O2量相對越少，細胞有氧呼吸越弱，無氧呼吸越強，A錯誤；呼吸熵越小，細胞有氧呼吸越強，因此B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度，B正確；C點時，細胞只進行有氧呼吸，此時細胞消耗的有機物較多，若要延長水果的保存時間，不能將氧分壓調(diào)至C點，C錯誤；C點以后，酵母菌只進行有氧呼吸，無論有氧呼吸的強度是否變化，呼吸熵均不變，但不能說明細胞呼吸強度不再隨氧分壓的變化而變化，D錯誤。13．將蘋果儲藏在密閉容器中，較長時間后會聞到酒香。當(dāng)通入不同濃度的O2時，其O2的消耗量和CO2的產(chǎn)生量如下表所示(假設(shè)細胞呼吸的底物都是葡萄糖)。則下列敘述錯誤的是()氧濃度(%)abcdeCO2產(chǎn)生速率(mol/min)1.21.01.31.63.0O2消耗速率(mol/min)00.50.71.23.0A.氧濃度為a時，蘋果的細胞呼吸只在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行B．氧濃度為c時，蘋果產(chǎn)生C2H5OH的速率為0.6mol/minC．氧濃度為d時，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精發(fā)酵D．表中5個氧濃度條件下，氧濃度為b時，較適宜蘋果的儲藏解析：選C。氧濃度為a時，細胞只進行無氧呼吸，場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；氧濃度為c時，兩種呼吸方式并存，無氧呼吸產(chǎn)生CO2與酒精的速率均為0.6mol/min，B正確；氧濃度為d時，有氧呼吸與無氧呼吸的CO2產(chǎn)生速率分別為1.2mol/min和0.4mol/min，消耗葡萄糖之比為1∶1，即有1/2的葡萄糖用于酒精發(fā)酵，C錯誤；表中5個氧濃度條件下，CO2釋放量最少的氧濃度(b)是儲藏蘋果的最佳氧濃度，D正確。14．(2023·江西九江教學(xué)質(zhì)檢)某實驗小組為探究細胞中ROCK1(一種蛋白激酶基因)過度表達對細胞呼吸的影響，通過對體外培養(yǎng)的成肌細胞中加入不同物質(zhì)檢測細胞耗氧率(OCR，可一定程度上反映細胞呼吸情況)，設(shè)置對照組：AD-GFP組，實驗組：AD-ROCK1(ROCK1過度表達)兩組進行實驗，實驗結(jié)果如下圖所示。下列敘述不正確的是()注：寡霉素：ATP合成酶抑制劑；FCCP：作用于線粒體內(nèi)膜，線粒體解偶聯(lián)劑，不能產(chǎn)生ATP；抗霉素A：呼吸鏈抑制劑，完全阻止線粒體耗氧。A．ROCK1過度表達使細胞耗氧率增加，ATP的產(chǎn)生量增多B．加入寡霉素后，OCR降低值可代表機體用于ATP合成的耗氧量C．FCCP的加入使細胞耗氧量增加，細胞產(chǎn)生的能量均以熱能形式釋放D．抗霉素A加入成肌細胞后只能進行無氧呼吸，成肌細胞無法產(chǎn)生CO2解析：選C。ROCK1過度表達使OCR增加，即呼吸作用增強，ATP的產(chǎn)生量增多，A正確；加入寡霉素前，細胞的耗氧率正常，寡霉素是ATP合成酶抑制劑，加入寡霉素后，OCR降低值可表示細胞用于ATP合成的耗氧量，B正確；由“FCCP：作用于線粒體內(nèi)膜，線粒體解偶聯(lián)劑，不能產(chǎn)生ATP”，結(jié)合圖示可知FCCP的加入使細胞耗氧率增加，推測線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生的能量均以熱能的形式釋放，而細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中的能量還可以用來合成ATP，C錯誤；抗霉素A加入成肌細胞后，細胞耗氧率下降為零，表明細胞不能進行有氧呼吸，成肌細胞無氧呼吸不產(chǎn)CO2，D正確。15．用下圖所示裝置測定種子萌發(fā)時進行的細胞呼吸類型，同時關(guān)閉活塞，在25℃下經(jīng)過20min再觀察紅色液滴的移動情況，下列對實驗結(jié)果的分析不符合實際的是()A．裝置1的紅色液滴向左移動的體積是細胞呼吸消耗O2的體積，裝置2的紅色液滴向右移動的體積是細胞呼吸釋放CO2和消耗O2的體積之差B．若裝置1的紅色液滴左移，裝置2的紅色液滴不移動，則說明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸C．若裝置1的紅色液滴左移，裝置2的紅色液滴右移，則說明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸D．若裝置1的紅色液滴不移動，裝置2的紅色液滴右移，則說明萌發(fā)的種子只進行無氧呼吸解析：選B。萌發(fā)的種子進行有氧呼吸釋放CO2并消耗O2，裝置1中的NaOH溶液可吸收CO2，所以裝置1中的紅色液滴的移動距離可表示細胞呼吸消耗的O2量；裝置2中的蒸餾水對氣體無影響，所以裝置2中的紅色液滴的移動距離可表示釋放CO2與消耗O2的差值。若裝置1的紅色液滴左移，則萌發(fā)的種子進行了有氧呼吸，若裝置2的紅色液滴不移動，則沒有進行無氧呼吸，故B項不符合實際。16．(2023·河北唐山高三一模)將酵母菌破碎并除去ATP后，分別放入甲、乙、丙三支試管中；將差速離心處理后只含有酵母菌線粒體的沉淀物分別放入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三支試管中，分別進行如下操作。請回答下列問題：組別加入物質(zhì)氧的消耗量第一組甲葡萄糖幾乎為零乙ATP幾乎為零丙葡萄糖和ATP較大第二組Ⅰ丙酮酸較大Ⅱ葡萄糖幾乎為零Ⅲ細胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖較大(1)第一組實驗的結(jié)果說明細胞的有氧呼吸需要_______________________________________________________。(2)第二組實驗的結(jié)果說明葡萄糖分解的場所是________，丙酮酸分解的場所是________。(3)丙試管中加入2，4-二硝基苯酚(DNP)，DNP對有氧呼吸產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合形成水的過程沒有影響，但會使該過程所釋放的能量都以熱能的形式耗散，則DNP會使分布在________________上的酶無法合成ATP。答案：(1)葡萄糖和ATP(2)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體(3)線粒體內(nèi)膜17．(2023·北京西城區(qū)模擬)人體細胞有時會處于低氧環(huán)境。適度低氧條件下細胞可正常存活，嚴重低氧可導(dǎo)致細胞死亡。以PC12細胞系為材料，研究了低氧影響細胞存活的機制?；卮鹣铝袉栴}：(1)在人體細胞呼吸過程中，O2參與反應(yīng)的場所是______________。當(dāng)細胞中O2含量低時，線粒體通過電子傳遞鏈產(chǎn)生更多活性氧，活性氧積累過多會損傷大分子和細胞器。(2)分別用常氧(20%O2)、適度低氧(10%O2)和嚴重低氧(0.3%O2)處理PC12細胞，24h后檢測線粒體自噬水平，結(jié)果如圖1。用線粒體自噬抑制劑3-MA處理PC12細胞，檢測細胞活性氧含量，結(jié)果如圖2。①損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細胞中的________(結(jié)構(gòu))降解。②圖1、圖2結(jié)果表明：適度低氧可________________________________________________________。(3)研究表明，上調(diào)BINP3基因的表達可促進線粒體自噬。檢測不同氧氣濃度下BINP3基因表達情況，結(jié)果如圖3。綜合上述信息，解釋適度低氧條件下細胞可正常存活、嚴重低氧使細胞死亡的原因：_________________________________________________________________