2019年高考生物 母題題源系列 專題03 細胞呼吸（含解析）

母題03 細胞呼吸【母題來源一】 2019年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試理綜生物（全國II卷）【母題原題】馬鈴薯塊莖儲藏不當(dāng)會出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的無氧呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是A馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPD馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生【答案】B【解析】馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無葡萄糖，A錯誤；馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二階段轉(zhuǎn)化成乳酸，B正確；馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸屬于無氧呼吸的第一階段，會生成少量ATP，C錯誤；馬鈴薯塊莖儲存時，氧氣濃度增加會抑制其無氧呼吸，酸味會減少，D錯誤?！灸割}來源二】 2019年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試理綜生物（全國卷）【母題原題】若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā)，得到n株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這n粒干種子相比，這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現(xiàn)為A有機物總量減少，呼吸強度增強B有機物總量增加，呼吸強度增強C有機物總量減少，呼吸強度減弱D有機物總量增加，呼吸強度減弱【答案】A【解析】根據(jù)題意分析，種子萌發(fā)時，吸水膨脹，種皮變軟，呼吸作用逐漸增強，將儲藏在子葉或胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)逐步分解，轉(zhuǎn)化為可以被細胞吸收利用的物質(zhì)，所以種子萌發(fā)過程中，呼吸作用強度增加，而有機物因呼吸作用消耗而總量不斷減少。綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。故選A?！久}意圖】本專題主要結(jié)合生產(chǎn)、生活實際考查細胞呼吸的場所、產(chǎn)物及影響因素，要求考生理解細胞呼吸的過程、場所和產(chǎn)物，并能運用到實際生活中?！久}規(guī)律】通常以文字或坐標(biāo)曲線的形式考查呼吸速率、有氧或無氧呼吸的產(chǎn)物、場所及影響因素，考查學(xué)生對有氧呼吸和無氧呼吸過程物質(zhì)和能量上的聯(lián)系，分析改變某個因素對細胞呼吸的影響?！镜梅忠c】1有氧呼吸（1）寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式，并標(biāo)出各種元素的來源和去路。（2）填寫下列有氧呼吸的過程和場所2無氧呼吸（1）完善無氧呼吸的過程階段具體過程發(fā)生場所第一階段C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)4H少量能量(少量ATP)細胞質(zhì)基質(zhì)第二階段2C3H4O34H 2C2H5OH(酒精)2CO2或者2C3H4O34H 2C3H6O3(乳酸)（2）寫出無氧呼吸的反應(yīng)式分解成酒精的反應(yīng)式：C6H12O62C2H5OH(酒精)2CO2少量能量。轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量。3溫度對細胞呼吸的影響（1）原理：通過影響與細胞呼吸有關(guān)的酶的活性來影響呼吸速率。（2）曲線分析在最適溫度時，呼吸強度最大。超過最適溫度，呼吸酶活性降低甚至變性失活，呼吸速率下降。低于最適溫度，酶活性下降，呼吸速率下降。（3）應(yīng)用低溫下儲存蔬菜和水果。蔬菜大棚夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗，提高產(chǎn)量。4氧氣濃度對細胞呼吸的影響（1）原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。（2）曲線分析O2濃度0時，只進行無氧呼吸。0<O2濃度<10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。O2濃度10%時，只進行有氧呼吸。O2濃度5%時，有機物消耗最少。（3）應(yīng)用中耕松土促進植物根部有氧呼吸。無氧發(fā)酵過程需要嚴格控制無氧環(huán)境。低氧倉儲糧食、水果和蔬菜。5CO2濃度對細胞呼吸的影響（1）原理：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。（2）曲線（3）應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。6含水量對細胞呼吸的影響（1）原理：水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境因素影響細胞呼吸的速率。（2）特點：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。（3）應(yīng)用糧食在收倉前要進行晾曬處理。干種子萌發(fā)前進行浸泡處理。7探究酵母菌的呼吸方式實驗（1）實驗原理（2）實驗步驟配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌葡萄糖溶液)。檢測CO2的產(chǎn)生，裝置如圖所示。檢測酒精的產(chǎn)生：自B、D中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。（3）實驗現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化1、2兩試管的變化甲組變混濁快無變化乙組變混濁慢出現(xiàn)灰綠色（4）實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量CO2。1下列有關(guān)細胞呼吸的說法，正確的是A無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，都是有機物氧化分解并釋放能量的過程B用溶于濃硫酸的重鉻酸鉀做檢測試劑，可判斷細胞是否進行了無氧呼吸C用溴麝香草酚藍水溶液做檢測試劑，既可判斷細胞呼吸的方式，也可測定呼吸速率D比較氧氣消耗量與二氧化碳生成量之間的差異，可以確定細胞的呼吸方式【答案】A【解析】無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，都是有機物氧化分解并釋放能量的過程，A正確；生物體的細胞呼吸方式有有氧呼吸和無氧呼吸，無氧呼吸分為產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，用溶于濃硫酸的重鉻酸鉀作試劑只能判斷細胞是否進行了產(chǎn)生酒精的無氧呼吸，B錯誤；用溴麝香草酚藍水溶液作試劑，只可以判斷細胞的呼吸產(chǎn)生了二氧化碳，不能判斷是哪種呼吸方式，也不能測定呼吸速率的快慢，C錯誤；由于細胞呼吸消耗的底物和無氧呼吸的類型不確定，所以比較氧氣的消耗量與二氧化碳的生成量之間的差異，不可以確定細胞的呼吸方式，D錯誤。2在a、b、e、d條件下，測得某植物種子萌發(fā)時的CO2釋放量和O2吸收量的相對值如下表。若底物是葡萄糖，則下列敘述錯誤的是abcdCO2釋放量(mol)10867O2吸收量(mol)0347Aa條件下，種子呼吸的產(chǎn)物可能是CO2和酒精Bb條件下，種子無氧呼吸的強度最弱Cc條件下，種子有氧呼吸消耗的葡萄糖量少于無氧呼吸消耗的Dd條件下，種子呼吸產(chǎn)生的CO2一定來自線粒體【答案】B【解析】解答本題首先要熟練掌握有氧呼吸和無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)方程式。無氧呼吸：酒精發(fā)酵：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量；乳酸發(fā)酵：C6H12O62C3H6O3+能量；有氧呼吸：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。產(chǎn)物中如果有CO2產(chǎn)生，則有兩種可能：有氧呼吸或酒精發(fā)酵。有氧呼吸過程中：分解葡萄糖：產(chǎn)生的二氧化碳=1：6；無氧呼吸過程：分解葡萄糖：產(chǎn)生的二氧化碳：酒精=1：2：2。乳酸發(fā)酵只產(chǎn)生乳酸。a條件下，O2吸收量為0，CO2釋放量為10，說明此過程不進行有氧呼吸，CO2全是酒精發(fā)酵產(chǎn)生的，乳酸發(fā)酵產(chǎn)物中沒有CO2，因此，該植物種子在a條件下呼吸的產(chǎn)物可能是CO2和酒精，A正確；b條件下，無氧呼吸釋放的二氧化碳為8-3=5，d條件下無氧呼吸釋放的二氧化碳為7-7=0，所以，d條件下，種子無氧呼吸的強度最弱，B錯誤；c條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖是4÷6=2/3，無氧呼吸消耗的葡萄糖是（6-4）÷2=1，所以該植物種子無氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多，C正確；d條件下O2吸收量和CO2釋放量相等，此時只進行有氧呼吸，所以種子呼吸產(chǎn)生的CO2一定來自線粒體，D正確。3某科研小組為探究酵母菌的細胞呼吸方式，進行了如圖所示實驗(假設(shè)細胞呼吸產(chǎn)生的熱量不會使瓶中氣壓升高)，開始時溴麝香草酚藍水溶液的顏色基本不變反應(yīng)一段時間后溶液顏色由藍逐漸變黃。下列有關(guān)分析正確的是A溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變黃說明酵母菌的呼吸強度在增強B溴麝香草酚藍水溶液的顏色一開始不變是因為酵母菌只進行了有氧呼吸C14C6H12O6不能進入線粒體，故線粒體中不能檢測出放射性D實驗過程中酵母菌細胞呼吸釋放的CO2全部來自線粒體【答案】B【解析】探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中：（1）檢測CO2的產(chǎn)生：使澄清石灰水變渾濁，或使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。（2）檢測酒精的產(chǎn)生：橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變黃說明酵母菌呼吸產(chǎn)生的二氧化碳增多，A錯誤；溴麝香草酚藍水溶液的顏色一開始不變是因為酵母菌只進行了有氧呼吸，產(chǎn)生了少量的二氧化碳，B正確；14C6H12O6不能進入線粒體，但其分解形成的丙酮酸能進入線粒體，因此線粒體中能檢測出放射性，C錯誤；實驗過程中酵母菌細胞呼吸釋的CO2部分來自線粒體，部分來自細胞質(zhì)基質(zhì)，D錯誤。4下列有關(guān)有氧呼吸產(chǎn)生ATP的說法正確的是A葡萄糖分解成丙酮酸的過程與無氧呼吸不同B丙酮酸分解成CO2和H只發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上C細胞呼吸過程中產(chǎn)生的能量大多用于合成ATPDH和O2化合成水時釋放的能量最多【答案】D【解析】1、有氧呼吸的第一階段是葡萄糖酵解產(chǎn)生丙酮酸和還原氫，同時產(chǎn)生少量能量，發(fā)生的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和還原氫，釋放少量能量，發(fā)生的場所是線粒體基質(zhì)，第三階段是還原氫與氧氣結(jié)合生成水，釋放大量能量，發(fā)生的場所是線粒體內(nèi)膜。2、無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段相同，無氧呼吸的第二階段是將丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解形成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化為乳酸，其場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。葡萄糖分解成丙酮酸的過程與厭氧呼吸相同，都發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，A錯誤；有氧呼吸第二階段丙酮酸分解成CO2和H發(fā)生在線粒體基質(zhì)中進行；此外硝化細菌等進行有氧呼吸的原核生物沒有線粒體，也能將丙酮酸分解成CO2和H，B錯誤；細胞呼吸過程中產(chǎn)生的能量大多以熱能形式散失，少部分用于合成ATP，C錯誤；H和O2化合成水時釋放的能量最多，發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上，D正確。故選D5細胞呼吸是細胞重要的生命活動，下列說法錯誤的是A夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增強光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作物產(chǎn)量B農(nóng)田中耕松土、稻田定期排水C細胞呼吸的每個階段都會合成ATP，生物體內(nèi)合成ATP的能量都來自細胞呼吸D低氧、零上低溫有利于貯存蔬菜，其原理都是降低了細胞呼吸【答案】C【解析】夏季連續(xù)陰天，大棚種植中白天適當(dāng)增加光照可以提高光合作用，夜間適當(dāng)降低溫度，可減少有機物的消耗，A正確；農(nóng)田中耕松土、稻田定期排水都是為了增加土壤中氧含量，有利于植物根細胞進行有氧呼吸，B正確；生物體內(nèi)合成ATP的能量并不都來自細胞呼吸，光合作用過程中能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，C錯誤；蔬菜保鮮需要的條件是零上低溫、低氧和一定濕度，主要目的是降低呼吸強度，減少有機物消耗，D正確。6下圖表示細胞呼吸作用的過程，其中代表有關(guān)生理過程發(fā)生的場所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是A和都含有磷脂分子B和中發(fā)生的反應(yīng)均需要水參與C和都能產(chǎn)生大量ATPD甲、乙分別代表丙酮酸、H【答案】D【解析】分析圖示可知：圖示表示細胞呼吸作用的過程，其中是細胞質(zhì)基質(zhì)，進行有氧呼吸的第一階段；是線粒體基質(zhì)，進行有氧呼吸的第二階段；是線粒體內(nèi)膜，進行有氧呼吸的第三階段。圖中甲表示丙酮酸，乙代表H。根據(jù)以上分析可知，是細胞質(zhì)基質(zhì)，是液態(tài)部分，沒有膜結(jié)構(gòu)，不含磷脂分子，是線粒體內(nèi)膜，具有1層生物膜，含有磷脂分子，A錯誤；分析題圖可知，是細胞質(zhì)基質(zhì)，進行有氧呼吸的第一階段，不需要水的參與，是線粒體基質(zhì)，進行有氧呼吸的第二階段，需要水的參與，B錯誤；產(chǎn)生大量ATP的是線粒體內(nèi)膜，進行有氧呼吸的第三階段，C錯誤；分析題圖可知，甲、乙分別代表丙酮酸、H，D正確。7有關(guān)高等動物細胞利用葡萄糖進行細胞呼吸的過程。下列說法正確的是A產(chǎn)物CO2中的氧全部來源于葡萄糖B若細胞呼吸過程中消耗的O2等于生成的CO2，則只進行有氧呼吸C用18O標(biāo)記C6H12O6，在水中不能檢測到18OD有氧呼吸和無氧呼吸過程都要產(chǎn)生NADPH【答案】C【解析】1、高等動物有氧呼吸可以分為三個階段：第一階段：第二階段：第三階段：總反應(yīng)式：2、高等動物無氧呼吸的過程：第一階段：第二階段：總反應(yīng)式：有氧呼吸過程中，產(chǎn)物CO2中的氧來源于葡萄糖和水，A錯誤；高等動物細胞無氧呼吸時既不吸收O2也不放出CO2，若細胞呼吸過程中消耗的O2等于生成的CO2，則不能確定只進行有氧呼吸，B錯誤；有氧呼吸第三階段是H和氧氣結(jié)合生成水，所以用18O標(biāo)記C6H12O6，在水中不能檢測到18O，C正確；有氧呼吸和無氧呼吸過程都要產(chǎn)生NADH，光合作用的產(chǎn)生的H是NADPH，D錯誤。8油料種子萌發(fā)時，油脂水解生成脂肪酸和甘油，然后在多種酶的催化下形成葡萄糖，最后轉(zhuǎn)變成蔗糖，并轉(zhuǎn)運至胚軸供給胚生長和發(fā)育（如下圖所示）。下列分析正確的是A由油脂儲存能量不利于胚的生長和發(fā)育B琥珀酸在線粒體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果酸的過程形成了大量ATPC油料種子萌發(fā)初期（真葉長出之前），干重先增加，后減少D1分子蔗糖由2分子葡萄糖組成【答案】C【解析】大多數(shù)植物種子以貯藏油脂為主，這是因為與糖類相比，相同質(zhì)量的油脂徹底氧化分解釋放出的能量比糖類多，因此油脂是更妤的儲能物質(zhì)，所以油脂儲存能量利于胚的生長和發(fā)育，A錯誤；琥珀酸在線粒體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果酸的過程中沒有形成大量ATP，B錯誤；早期由于大量油脂轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽牵崽堑难踉睾扛哂谟椭?，?dǎo)致干重增加；之后大量蔗糖用于細胞呼吸等異化作用，被分解為二氧化碳和水等代謝廢物，導(dǎo)致干重減少，C正確；1分子蔗糖水解產(chǎn)物為1分子葡萄糖和1分子果糖，D錯誤。9下表是某種植物種子在甲、乙、丙三種不同的條件下萌發(fā)，測得的氣體量(相對值)的變化結(jié)果(假設(shè)細胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列說法正確的是項目CO2釋放量O2吸收量甲120乙86丙1010A在甲條件下進行的是產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸B在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多C在丙條件下有氧呼吸強度達到了最大值D在乙條件下釋放的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體【答案】D【解析】依據(jù)O2吸收量和CO2的釋放量判斷呼吸作用的方式：不消耗O2，釋放CO2只進行無氧呼吸；O2吸收量=CO2釋放量只進行有氧呼吸；O2吸收量<CO2釋放量兩種呼吸同時進行，且多余CO2來自無氧呼吸。甲條件下只釋放二氧化碳，不消耗氧氣，所以只進行無氧呼吸，種子的無氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和酒精，A錯誤；乙條件下，二氧化碳的釋放量大于氧氣的消耗量，說明有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，由表格數(shù)據(jù)可知，CO2的釋放量為8 mol，則O2的吸收量為6 mol，因為有氧呼吸消耗氧氣的量等于釋放的二氧化碳的量，所以吸收6 mol的氧氣就釋放6 mol的二氧化碳，這樣無氧呼吸釋放的二氧化碳就是8 mol-6 mol=2 mol，根據(jù)有氧呼吸的方程式，釋放6 mol的二氧化碳需要消耗1 mol的葡萄糖，根據(jù)無氧呼吸的方程式，釋放2 mol的二氧化碳需要消耗1 mol的葡萄糖，所以乙條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多，B錯誤；丙條件下，二氧化碳的釋放量等于氧氣的消耗量，故只進行有氧呼吸，表格中的數(shù)據(jù)無法說明丙條件下有氧呼吸強度達到了最大值，C錯誤；乙條件下，二氧化碳的釋放量大于氧氣的消耗量，說明有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，有氧呼吸和無氧呼吸均能產(chǎn)生二氧化碳，故乙條件下釋放的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，D正確。10下圖是一種利用櫻桃測定呼吸速率的密閉裝置，結(jié)合圖示回答問題：（1）關(guān)閉活塞，在適宜溫度下30分鐘后，測得液滴向左移動了一定距離，則該移動通常由_（填生理過程）引起。（2）為了排除外界物理因素對實驗結(jié)果的影響，必須對實驗結(jié)果進行校正。校正裝置的容器和試管中應(yīng)分別放入_、_。（3）生活中發(fā)現(xiàn)，受到機械損傷后的櫻桃易爛。有人推測易爛與機械損傷會引起櫻桃有氧呼吸速率改變有關(guān)。請結(jié)合測定呼吸速率的實驗裝置，設(shè)計實驗驗證機械損傷能引起櫻桃有氧呼吸速率升高。實驗步驟：第一步：按照圖中裝置進行操作，30分鐘后，記錄有色液滴移動距離為a。第二步：另設(shè)一套裝置，向容器內(nèi)加入_，其他條件_。記錄相同時間內(nèi)有色液滴移動距離為b。第三步：_。實驗結(jié)果：_。實驗結(jié)論：機械損傷能引起櫻桃有氧呼吸速率升高?！敬鸢浮浚?）櫻桃的有氧呼吸 （2）與實驗組等量消毒的無活力（如加熱后冷卻）的櫻桃 與實驗組等量的20%NaOH（或5 mL20%NaOH） （3）第二步：與實驗組等量消毒的受到機械損傷后的櫻桃 與實驗組完全相同且適宜 第三步：比較a、b數(shù)值的大小 ba 【解析】（1）在適宜溫度下，裝置內(nèi)的鮮櫻桃可進行有氧呼吸該過程會消耗裝置內(nèi)的氧氣，同時產(chǎn)生的二氧化碳但產(chǎn)生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此裝置中氣體總量減少，壓強變小，有色液滴向左移動。（2）外界溫度等環(huán)境因素也會引起有色液滴的移動，因此為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準(zhǔn)確，必須設(shè)計校正裝置：容器和小瓶中應(yīng)分別放入與實驗組等量消毒的無活力（如加熱后冷卻）的櫻桃和與實驗組等量的20%NaOH。（3）該實驗的目的是驗證機械損傷能引起櫻桃呼吸速率升高，該實驗的變量是：櫻桃是否機械損傷。因此第二步驟為：向容器內(nèi)加入與實驗組等量消毒的受到機械損傷后的櫻桃，其它處理及裝置與實驗組完全相同。第三步觀察因變量的變化即比較a、b數(shù)值的大小。通過實驗結(jié)論，機械損傷能引起櫻桃有氧呼吸速率升高；故實驗結(jié)果是a<b。 12