課時規范練13探究酵母菌細胞呼吸的方式、影響細胞呼吸的因素及細胞呼吸原理的應用高考總復習優化設計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026123456789101112必備知識基礎練考點一

實驗:探究酵母菌細胞呼吸的方式1.(2024·遼寧沈陽模擬)通過設置不同條件(如是否提供氧氣、不同pH的培養液)來模擬不同的環境,可以探究不同環境條件對酵母菌細胞呼吸的影響。下列有關敘述正確的是(

)A.溴麝香草酚藍溶液可以用于檢測酵母菌是否進行了無氧呼吸B.若提供18O2,則酵母菌有氧呼吸產生的CO2中也可檢測到放射性C.培養液的pH屬于實驗的無關變量,因變量是酵母菌的呼吸速率D.酵母菌進行不同方式的呼吸時,底物的能量不都以熱能形式散失D123456789101112解析

溴麝香草酚藍溶液遇到CO2后可由藍變綠再變黃,但酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均可產生CO2,故不能用溴麝香草酚藍溶液檢測酵母菌是否進行了無氧呼吸,A項錯誤;18O不具有放射性,B項錯誤;在探究不同pH條件對酵母菌細胞呼吸的影響時,培養液的pH屬于自變量,C項錯誤;酵母菌進行不同方式的呼吸時,底物的能量不都以熱能形式散失,如酵母菌進行無氧呼吸時,葡萄糖中大部分能量儲存在酒精中,D項正確。1234567891011122.(2024·浙江聯考三模)某同學用輸液器改進了“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗裝置,如圖所示,圖2無氧組用石蠟油液封酵母菌培養液。下列敘述錯誤的是(

)圖1

有氧組裝置示意圖

圖2

無氧組裝置示意圖

A.一段時間后,有氧組和無氧組的溴麝香草酚藍溶液都會變色B.若在溫度較低時進行實驗,觀察到現象的時間可能會有延長C.若要確認酵母菌是否進行無氧呼吸,可用酸性重鉻酸鉀檢測D.為了防止雜菌污染帶來的影響,需對含酵母菌的培養液進行滅菌D123456789101112解析

酵母菌是兼性厭氧菌,有氧呼吸產生水和CO2,無氧呼吸產生酒精和CO2,因此兩組的溴麝香草酚藍溶液都會變色,A項正確;溫度較低時酵母菌與呼吸作用相關的酶活性較低,呼吸速率較低,因此觀察到溴麝香草酚藍溶液變色的時間可能會有延長,B項正確;酸性重鉻酸鉀可用于檢測酒精,據此可確認酵母菌是否進行無氧呼吸,C項正確;若對含酵母菌的培養液進行滅菌,則會殺死酵母菌,導致實驗失敗,D項錯誤。1234567891011123.(2024·福建模擬)酵母菌在密閉容器內以葡萄糖為底物的呼吸速率變化過程如下圖所示。下列敘述正確的是(

)A.0~6h內,隨著容器中O2不斷減少,有氧呼吸速率逐漸降低B.6~8h內,酵母菌呼吸作用消耗的O2量小于CO2的產生量C.8~10h內,酵母菌細胞呼吸釋放的能量主要儲存在ATP中D.6~10h內,用溴麝香草酚藍溶液可檢測到無氧呼吸產生的酒精B123456789101112解析

由圖可知,0~6

h內,酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降,因有氧呼吸消耗O2,密閉容器內O2剩余量不斷減少,A項錯誤;6~8

h內,酵母菌進行有氧呼吸消耗的O2與產生的CO2相同,同時進行不消耗O2,產生酒精與CO2的無氧呼吸,因此在此期間,容器中的O2消耗量小于CO2產生量,B項正確;8~10

h內,酵母菌只進行無氧呼吸,產物為酒精和CO2,葡萄糖中的大部分能量儲存在酒精中,少部分釋放出來,其中釋放出來的能量大部分以熱能的形式散失,少部分用于合成ATP,C項錯誤;溴麝香草酚藍溶液用于檢測CO2,不能用于檢測酒精,用酸性重鉻酸鉀檢測酒精,D項錯誤。1234567891011124.(2024·湖南三模)如圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下,O2的吸收量和CO2的釋放量的變化情況,根據所提供的信息,下列判斷錯誤的是(

)A.L點時,該器官產生CO2的場所是細胞質基質B.該器官呼吸作用過程中有非糖物質氧化分解,可能來自油料作物C.N點時,該器官O2的吸收量等于CO2的釋放量,說明其只進行有氧呼吸D.若該非綠色器官是種子,則M點對應的O2濃度最適合儲存考點二

影響細胞呼吸的因素及細胞呼吸原理的應用

C123456789101112解析

L點時無O2的吸收,該器官只進行無氧呼吸,故CO2的產生場所是細胞質基質,A項正確;圖中顯示N點后,O2的吸收量大于CO2釋放量,說明該器官呼吸作用過程中不只是氧化分解糖類物質,還有非糖物質氧化分解如脂肪,可能來自某油料作物,故N點時,該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等不能說明其只進行有氧呼吸,B項正確,C項錯誤;若該綠色器官是種子,M點時CO2總釋放量最低,有機物消耗最少,M點對應的O2濃度最適合儲存,D項正確。1234567891011125.(2024·重慶榮昌模擬)圖1表示某水稻種子萌發的細胞呼吸過程中,O2的吸收量和CO2的釋放量隨環境中O2濃度的變化而變化的曲線,其中線段XY=YZ;圖2是水稻種子萌發的RQ值(CO2產生量與O2消耗量的比值)變化。下列有關敘述正確的是(

)圖1圖2A.圖1中O2濃度為a時,水稻種子有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多B.圖1中P點與圖2中b點時水稻種子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等C.圖2中c點以后,水稻種子有氧呼吸速率不再繼續增加D.同一O2濃度下,花生種子的RQ值大于水稻種子123456789101112答案

A

解析

圖1中O2濃度為a時,XY=YZ,設XY=YZ=m,即有氧呼吸和無氧呼吸產生的CO2都為m,根據有氧呼吸和無氧呼吸的反應式可計算出有氧呼吸消耗的葡萄糖是m/6,無氧呼吸消耗的葡萄糖是m/2,即無氧呼吸消耗的有機物是有氧呼吸的3倍,而1

mol葡萄糖徹底有氧呼吸能產生2

870

kJ能量,其中有977.28

kJ左右的能量儲存在ATP中,而1

mol葡萄糖無氧呼吸能產生196.65

kJ能量,有61.08

kJ儲存在ATP中,可見圖1中O2濃度為a時,水稻種子有氧呼吸比無氧呼吸釋放的能量多,A項正確;123456789101112圖1中P點水稻種子只進行有氧呼吸,圖2中b點水稻種子還存在無氧呼吸,所以圖1中P點的有氧呼吸強度大于圖2中b點的有氧呼吸強度,圖1中P點與圖2中b點時水稻種子有氧呼吸消耗葡萄糖量不相等,B項錯誤;圖2中c點對應圖1的P點,由此可知,O2濃度大于c點后水稻種子的有氧呼吸仍會在一定范圍內增強,C項錯誤;水稻種子中富含淀粉,而花生種子中富含脂肪,等質量的脂肪比糖類的含H量高、含O量低,細胞呼吸消耗氧氣多,故同一O2濃度下花生種子的RQ值小于水稻種子,D項錯誤。1234567891011121234567891011126.(2024·重慶榮昌模擬)細胞呼吸的原理在生活和生產中得到了廣泛的應用。下列說法錯誤的是(

)A.中耕松土:促進根細胞有氧呼吸,利于根系吸收無機鹽B.睡前刷牙:抑制細菌無氧呼吸產生大量酸性物質侵蝕牙齒C.保存果蔬:在低溫、低氧條件下降低細胞呼吸強度,減少有機物消耗D.稻田定期排水:避免水稻根細胞長時間無氧呼吸,產生乳酸導致爛根D123456789101112解析

中耕松土:增加土壤中氧氣的含量,促進根細胞有氧呼吸,為吸收礦質元素供應能量,利于根系吸收無機鹽,A項正確;睡前刷牙:增加口腔內氧氣的含量,可抑制細菌無氧呼吸產生大量酸性物質侵蝕牙齒,B項正確;在低溫、低氧條件下細胞呼吸有關酶的活性降低,從而降低細胞呼吸強度,減少有機物消耗,C項正確;水稻根細胞無氧呼吸產生的是酒精和CO2,不產生乳酸,D項錯誤。1234567891011127.(2024·河南三模)無氧閾是指在運動負荷遞增過程中,人體由有氧代謝供能為主進入有氧和無氧代謝共同供能的轉折點(即血液中乳酸量急劇上升)。如圖為無訓練經驗人士和耐力運動員在運動強度增加時血液中乳酸量的變化,下列敘述錯誤的是(

)A.骨骼肌無氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量儲存在乳酸中B.通過節奏跑訓練,跑步者能夠降低無氧閾所對應的運動強度C.LT2代表無氧閾,運動強度繼續增大,無氧和有氧呼吸共同供能D.運動強度低于50%時,人體消耗的O2量等于產生的CO2量B123456789101112解析

無氧呼吸中葡萄糖是不徹底的氧化分解,葡萄糖中的能量大部分仍儲存在乳酸中,A項正確;據圖可知,通過節奏跑訓練,跑步者能夠提高無氧閾所對應的運動強度,B項錯誤;無氧呼吸釋放能量少,有氧呼吸釋放能量多,圖中LT2代表無氧閾,運動強度繼續增大,無氧呼吸和有氧呼吸共同供能,C項正確;人體細胞只有有氧呼吸產生CO2,因此人體消耗的O2量等于產生的CO2量,D項正確。123456789101112關鍵能力提升練8.(2024·安徽卷)細胞呼吸第一階段包含一系列酶促反應,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一個關鍵酶。細胞中ATP減少時,ADP和AMP會增多。當ATP/AMP濃度比變化時,兩者會與PFK1發生競爭性結合而改變酶活性,進而調節細胞呼吸速率,以保證細胞中能量的供求平衡。下列敘述正確的是(

)A.在細胞質基質中,PFK1催化葡萄糖直接分解為丙酮酸等B.PFK1與ATP結合后,酶的空間結構發生改變而變性失活C.ATP/AMP濃度比變化對PFK1活性的調節屬于正反饋調節D.運動時肌細胞中AMP與PFK1結合增多,細胞呼吸速率加快D123456789101112解析

細胞呼吸第一階段葡萄糖最終分解為丙酮酸,包含一系列酶促反應即需要多種酶參與,而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一個關鍵酶,根據酶的名稱可判斷PFK1的作用對象不是葡萄糖,A項錯誤;由題意可知,當ATP/AMP濃度比變化時,兩者會與PFK1發生競爭性結合而改變酶活性,進而調節細胞呼吸速率,以保證細胞中能量的供求平衡,說明PFK1與ATP結合后,酶的空間結構發生改變但還具有活性,B項錯誤;當ATP/AMP濃度比較高時,促進ATP與PFK1結合,改變酶活性,抑制細胞呼吸;當ATP/AMP濃度比較低時,會解除酶抑制,促進細胞呼吸。因此,ATP/AMP濃度比變化對PFK1活性的調節屬于負反饋調節,C項錯誤;運動時肌細胞消耗ATP增多,細胞中ATP減少,ADP和AMP會增多,從而導致AMP與PFK1結合增多,細胞呼吸速率加快,細胞中ATP含量增多,從而維持能量供應,D項正確。1234567891011129.(2024·湖南長沙一模)低氧脅迫會降低農作物的產量,洪水和灌溉不均勻等極易使植株根系供氧不足,造成低氧脅迫。某研究小組利用水培技術探究了低氧條件對兩個油菜品種(A、B)根部細胞呼吸的影響。下圖表示實驗第6天根部細胞中相關物質的含量(呼吸底物是葡萄糖)。下列相關敘述錯誤的是(

)123456789101112A.正常通氣條件下,油菜根部細胞呼吸產生CO2的場所是細胞質基質和線粒體基質B.低氧脅迫條件下,A、B兩品種油菜根部細胞的無氧呼吸增強C.丙酮酸含量高低可以反映有氧呼吸強度,從圖中可知正常通氣更利于儲存油菜D.在低氧脅迫下,A品種相比于B品種可能更容易發生爛根現象答案

C

123456789101112解析

正常通氣條件下,油菜根部細胞有乙醇產生,產生CO2的場所是細胞質基質和線粒體基質,A項正確;低氧脅迫條件下,由于缺少氧氣,所以A、B兩品種油菜根部細胞無氧呼吸增強,B項正確;有氧呼吸與無氧呼吸第一階段相同,都會產生丙酮酸,且第二階段都會消耗丙酮酸,所以丙酮酸含量不能代表有氧呼吸強度,儲存油菜應適當降低氧氣濃度,C項錯誤;在低氧脅迫下,A品種乙醇含量增加更多,可能更容易發生爛根現象,D項正確。12345678910111210.(不定項)(2024·湖南模擬)為探究酵母菌細胞呼吸的方式,科研人員向錐形瓶中加入含有活化酵母菌的葡萄糖培養液,密封后置于適宜溫度下培養,并利用傳感器測定錐形瓶中CO2和O2的含量變化,實驗結果如圖所示。下列分析錯誤的是(

)A.實驗過程中,不同時間點CO2的生成場所均相同B.進行到100s時,酵母菌細胞呼吸O2的消耗量等于CO2的釋放量C.第300s時,酵母菌細胞無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸D.實驗結束后向培養液濾液中滴加酸性重鉻酸鉀溶液,振蕩后呈黃色ABD123456789101112解析

由題圖可知,200

s前酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸,200

s后O2質量濃度不再下降,此階段只進行無氧呼吸,故實驗過程中,不同時間點CO2的生成場所不完全相同,A項錯誤;由題圖可知,實驗進行到100

s時,O2消耗量的數值和CO2釋放量的數值明顯不同,B項錯誤;200

s后,培養液中O2質量濃度不再發生變化,說明酵母菌此時只進行無氧呼吸,因此第300

s時,酵母菌細胞無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸消耗葡萄糖的速率,C項正確;重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精發生化學反應,變成灰綠色,D項錯誤。12345678910111211.(不定項)(2024·黑龍江模擬)如圖表示將一株綠色植物放在一密閉容器中,0時刻將其置于黑暗環境中一段時間內,密閉容器中O2濃度的變化速率(b曲線)和CO2濃度變化速率(a曲線)如圖所示,若細胞呼吸分解的有機物全部是葡萄糖,曲線中MN=NK,下列說法正確的是(

)A.甲時刻之前,容器中O2濃度較高,該植物只進行有氧呼吸B.從甲到乙時間,隨O2濃度降低,無氧呼吸消耗葡萄糖所占比例逐漸增大C.乙時刻,無氧呼吸消耗葡萄糖與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為1∶1D.在黑暗中,隨時間的推移,a曲線的變化趨勢將持續上升AB123456789101112解析

甲時刻之前,兩曲線重合,容器中O2濃度較高,該植物只進行有氧呼吸,A項正確;該裝置置于黑暗條件下,只進行細胞呼吸,不進行光合作用,從甲到乙時間,O2濃度降低,無氧呼吸所占比例上升,無氧呼吸消耗葡萄糖所占比例逐漸增大,B項正確;乙時刻,曲線中MN=NK,有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2的速率相等,無氧呼吸消耗葡萄糖與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為3∶1,C項錯誤;在黑暗中,植物體內的有機物會消耗,酒精積累會抑制細胞呼吸,故隨時間的推移,a曲線的最終變化趨勢是下降,D項錯誤。12345678910111212.(12分)(2024·貴州卷)在農業生產中,旱糧地低洼處易積水,影響作物根細胞的呼吸作用。據研究,某作物根細胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關,水淹過程中其活性變化如圖所示。回答下列問題。(1)正常情況下,作物根細胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,從物質和能量的角度分析,其代謝特點有_________________________________________

;

參與有氧呼吸的酶是

(填“甲”或“乙”)。

需要氧氣參與;呼吸底物被徹底氧化分解;釋放大量能量,生成大量ATP乙123456789101112(2)在水淹0~3d階段,影響呼吸作用強度的主要環境因素是

;水淹第3d時,經檢測,作物根部細胞的CO2釋放量為0.4μmol/(g·min),O2吸收量為0.2μmol/(g·min),若不考慮乳酸發酵,無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的

倍。

(3)若水淹3d后排水,