影响细胞呼吸的因素

影响细胞呼吸的因素

影响细胞呼吸的因素
一、单选题
1.“自身酿酒综合征”是一种罕见疾病。患者即便滴酒不沾,但进食富含碳水化合物的食物后,也会像醉酒一样。过去一些病例表明,这种疾病往往由肠道菌群发酵引起,酵母菌也会起到推波助澜的作用。结合上述材料,下列叙述正确的是(  )
A.酵母菌分解碳水化合物产生酒精时能产生ATP但不产生CO2
B.酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量只转化为酒精中的能量
C.患者在饮食方面减少面食的摄入,可有效降低酒精产生速率
D.给患者肠道提供抗病毒药物,可以对病情有一定的缓解作用
【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、酵母菌进行无氧呼吸能产生酒精和CO2,A错误;
B、酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量有三个去路,散失的热能、ATP中储存的化学能和酒精中的能量,B错误;
C、呼吸作用最常利用的物质是葡萄糖,面食的主要成分是淀粉,所以减少面食的摄入会降低呼吸速率,C正确;
D、抗病毒药物的作用对象是病毒,该病主要是由肠道中菌群发酵引起,所以抗病毒药物对该病无效,D错误。
故答案为:C。
【分析】酵母菌是兼性厌氧型生物;酵母菌在有氧条件下,进行有氧呼吸产生CO2和H2O;在无氧条件下,进行无氧呼吸产生CO2和酒精。由题意可知,该种疾病是由肠道菌群发酵引起,酵母菌也起作用。
2.如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况,根据所提供的信息,以下说法正确的是(  )
A.该器官厌氧呼吸的产物除了CO2还包含酒精
B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度,此时厌氧呼吸的强度最低
C.N点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明其只进行需氧呼吸
D.L点时,该器官产生CO2的场所是线粒体基质
【答案】A
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、氧气浓度为0时,细胞只进行厌氧呼吸,此时释放的CO2为厌氧呼吸的产物,所以该器官厌氧呼吸的产物除了CO2还包含酒精,A正确;
B、M点时细胞中总二氧化碳释放量最低,适合贮藏该器官,但此时厌氧呼吸强度不是最低的,B错误;
C、N点后O2的吸收量始终大于CO2释放量,说明消耗的有机物不只是糖类,因此N点时,氧气的吸收量和二氧化碳的释放量虽然相等,但此时不是只进行需氧呼吸,C错误;
D、由图可知, L点时,氧气浓度为0,只进行厌氧呼吸,场所是细胞质基质,D错误。
故答案为:A。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3.如图表示氧浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,据图分析下列叙述错误的是(  )
A.氧浓度为0时,细胞中合成ATP的场所只有细胞质基质
B.氧浓度低于20%时,30℃、35℃两温度对有氧呼吸速率影响不大
C.细胞有氧呼吸的最适温度位于30℃和35℃之间
D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有温度和氧浓度
【答案】C
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、氧气浓度为0时,细胞不进行有氧呼吸,但是进行无氧呼吸,无氧呼吸产生[H],发生在细胞质基质中,A正确;
B、由题图可知,氧气浓度低于20%时,30℃、35℃两温度条件下有氧呼吸曲线重合,说明氧气浓度低于20%时,30℃、35℃两温度对有氧呼吸速率影响不大,B正确;
C、由题图可知,20℃、30℃、35℃条件下,30℃条件下氧气充足时有氧呼吸最强,说明有氧呼吸的最适宜温度在20℃~35℃之间,C错误;
D、b、c两点的自变量是温度和氧气浓度,由题图可知,与C点相比,b点温度高、氧气浓度大,有氧呼吸强度大,说明限制c点有氧呼吸速率的因素有氧浓度和温度,D正确。
故答案为:C。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
4.昆虫是变温动物。越冬昆虫的抗寒性与体内甘油、山梨醇、葡萄糖等有机物的积累相关。下列说法正确的是(  )
A.昆虫越冬时,葡萄糖等有机物主要储存在昆虫细胞的液泡中
B.昆虫越冬时,细胞膜的流动性有所减弱
C.昆虫越冬时,细胞内自由水和结合水的比值上升
D.昆虫越冬时,呼吸作用加强,耗氧量上升
【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、昆虫细胞中没有液泡,A错误;
B、昆虫属于变温动物,昆虫越冬时,细胞膜的温度降低,细胞膜的流动性有所减弱,B正确;
C、结合水与植物的抗逆性有关,昆虫越冬时,为抵抗寒冷环境细胞内自由水和结合水的比值下降,C错误;
D、昆虫是变温动物,越冬时,体温下降,则呼吸作用减弱,耗氧量下降,D错误。
故答案为:B。
【分析】结合水与抗逆性的关系:当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降,抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力,其生理原因之一就是结合水含量较高。
5.(2021高一下·如皋月考)科研人员经研究发现,根区低温处理会使甜瓜幼苗根系的琥珀脱氢酶(一种位于线粒体内膜上参与有氧呼吸的酶)的活性显著降低。下列说法正确的是(  )
A.低温和高温都会使酶的活性降低,二者的原理相同
B.根区低温处理,对甜瓜幼苗根系对氧的利用无影响
C.琥珀酸脱氢酶活性降低会影响甜瓜幼苗根系吸收离子的速率
D.琥珀酸脱氢酶可以催化线粒体对葡萄糖的氧化分解
【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性但不会改变酶的空间结构,而高温会改变酶的空间结构,A错误;
B、根区低温处理,会降低与有氧呼吸有关酶的活性,进而会影响甜瓜幼苗根系对氧的利用,B错误;
C、琥珀酸脱氢酶活性降低,甜瓜幼苗根细胞的有氧呼吸速率降低,其根系吸收矿质元素是主动运输,需要消耗能量,从而影响甜瓜幼苗根吸收离子的速率,C正确;
D、葡萄糖的氧化分解是在细胞质基质中进行的,而琥珀酸脱氢酶位于甜瓜幼苗根细胞中线粒体的内膜上,参与有氧呼吸的第三阶段,因此其不能催化葡萄糖的氧化分解,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、低温会降低酶的活性,而高温时酶的结构可能发生改变,从而酶的活性降低,甚至失去活性,酶的作用条件温和。
2、温度低时,呼吸酶活性可能降低,细胞呼吸作用强度可能降低,导致机体释放的ATP量降低,进而影响消耗能量的离子运输。
6.马铃薯块茎储藏不当会出现酸昧,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列相关叙述正确的是(  )
A.马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
B.马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸产生内酮酸的过程不会生成ATP
C.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会减少酸味的产生
D.马铃薯块茎细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的场所完全不同
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有二氧化碳,A错误;
B、马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程属于无氧呼吸的第一阶段,该过程会产生少量ATP,B错误;
C、马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减少,C正确;
D、马铃薯块茎细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中,D错误。
故答案为:C。
【分析】由题意可知,“马铃薯块茎储藏不当会出现酸味”,说明马铃薯进行无氧呼吸产生了乳酸。
马铃薯无氧呼吸的反应式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
7.研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是(  )
A.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
B.过程②耗氧速率比③慢的主要原因是呼吸底物葡萄糖不足
C.过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起
D.对本实验数据的分析,不需要考虑因变量氧气浓度的影响
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由题图曲线可知,加入线粒体后,①过程氧气浓度略有下降,说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段,消耗量氧气,A错误;
B、过程②氧气浓度降低的速率较慢,但加入呼吸底物后,过程③氧气浓度的下降速度加快,说明过程②耗氧速率变化的原因是呼吸底物不足,由于线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸,因此呼吸底物是丙酮酸,B错误;
C、④过程氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,⑤过程氧气浓度的下降速度加快,说明两者耗氧速率变化的主要原因是ADP含量引起的,C正确;
D、氧气浓度会影响有氧呼吸第三阶段的速率,所以本实验需要考虑因变量氧气浓度的影响,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
8.如图为某植物的非绿色器官在不同O2浓度下的有氧呼吸和无氧呼吸CO2的释放量变化曲线(呼吸底物为葡萄糖)。呼吸熵是指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。下列说法错误的是(  )
A.A氧浓度条件下该植物器官的呼吸熵为2
B.氧浓度从0到C的范围内该植物器官的呼吸熵一直在下降
C.CE段呼吸熵一直不变
D.当CO2总释放量为一个确定的值N时,其只对应一个唯一的葡萄糖消耗量
【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、A点时有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2量相等,有氧呼吸CO2的释放量等于O2消耗量,呼吸作用产生的二氧化碳量是消耗的氧气量的2倍,因此A氧浓度条件下该植物器官的呼吸熵为2,A正确;
B、呼吸熵=(无氧呼吸产生CO2量+有氧呼吸产生CO2量)/O2消耗量。氧浓度从0到C的范围内无氧呼吸产生CO2量一直在下降,有氧呼吸产生CO2量等于O2消耗量,因此该区间内该植物器官的呼吸熵一直在下降,B正确;
C、CE段只发生有氧呼吸,呼吸熵一直为1,C正确;
D、当CO2总释放量为一个确定的值N时,在不同氧浓度条件下可能对应两个不同的葡萄糖消耗量,D错误。
故答案为:D。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
由图可知:氧浓度从0到C的范围内,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸在增强,无氧呼吸在减弱,呼吸嫡一直在下降;氧浓度从C点以后,该器官只进行有氧呼吸,产生CO2量等于O2消耗量,呼吸熵一直为1。
9.科研人员研究了不同浓度纳米银对小球藻呼吸作用的影响,结果如图所示。关于此实验的说法,错误的是(  )
A.各组实验均需要将小球藻置于黑暗条件下进行
B.该实验的自变量是纳米银的浓度和培养时间
C.纳米银可能与膜上的通道蛋白结合,抑制了氧气的吸收
D.本实验设置有空白对照、自身对照和相互对照
【答案】C
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由于光合作用能产生氧气,所以科研人员在研究小球藻的呼吸作用时,为了排除光合作用对实验结果的影响,需要将小球藻置于黑暗条件下,A正确;
B、据图分析,本实验的自变量是纳米银的浓度和培养时间,B正确;
C、氧气运输是自由扩散,不需要通道蛋白,C错误;
D、本实验设置了浓度为0的空白对照,同一浓度不同时间是自身对照,不同浓度之间是相互对照,D正确。
故答案为:C。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
实验的自变量是纳米银浓度和培养时间,因变量是小球藻培养液的溶氧量。
10.下图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系,下列叙述正确的是(  )
A.当氧气浓度为a时,该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖数量相等
B.曲线Ⅲ中,该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体
C.曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系
D.当氧气浓度为b时该器官只进行有氧呼吸
【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、当氧气浓度为a时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳的量相等,但消耗的葡萄糖不相等,由于1摩尔葡萄糖有氧呼吸释放的二氧化碳是6摩尔,无氧呼吸释放的二氧化碳是2摩尔,所用该器官在氧气浓度为a时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是需氧呼吸1:3,A错误;
B、曲线Ⅲ代表的是有氧呼吸,发生的场所是细胞质基质和线粒体,B错误;
C、曲线Ⅰ表示无氧呼吸与氧气浓度的关系,而酵母菌为兼性厌氧性微生物,因此不能表示酵母菌的需氧呼吸与氧浓度的关系,C错误;
D、分析题图可知,当氧气浓度为b时,无氧呼吸完全被抑制,该器官只进行有氧呼吸,D正确。
故答案为:D。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
高等绿色植物的非绿色器言细胞可以进行无氧呼吸和有氧呼吸,其有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。由图分析可知,图Ⅰ中曲线表示无氧呼吸,曲线Ⅲ表示有氧呼吸,曲线Ⅱ表示有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的总和。
11.埋藏在地层中的千年种子仍具有发芽能力,是因为地层具备以下条件(  )
A.低氧、适当的湿度、低温 B.低氧、干燥、低温
C.无氧、适当的湿度、低温 D.无氧、干燥、低温
【答案】B
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】酶的活性受温度影响,低温能降低细胞中酶的活性,使细胞代谢活动降低,有机物的消耗减少,但零下低温会使种子冻坏。种子在充足的氧气条件下,能进行有氧呼吸,细胞代谢旺盛,有机物消耗多;而在低氧条件下,有氧呼吸较弱,又能抑制无氧呼吸,所以细胞代谢缓慢,有机物消耗少。干燥条件下,种子中的自由水少,使细胞代谢活动降低,有机物的消耗减少。因此在零上低温、低氧、干燥条件下,最有利于种子的储存。所以埋藏在地层中的千年种子仍具有发芽能力,是因为地层中具备低氧、干燥、低温的条件,即B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】种子在贮藏的过程中,细胞进行呼吸作用,分解有机物。温度能影响酶的活性,氧气和水分能影响细胞的呼吸,因此,低温、低氧、干燥能降低细胞呼吸强度,减少有机物的消耗。
12.在细胞有氧呼吸过程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制 ATP 合成过程,但对水的生成没有影响。据此推测,DNP 起作用时(  )
A.不会影响有氧呼吸的第一阶段
B.主要在线粒体基质中发挥作用
C.不会影响K+进入植物的保卫细胞
D.葡萄糖氧化分解时散失的热能增加
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由于DNP会抑制ATP的合成,而有氧呼吸的第一阶段可以合成ATP,故DNP对第一阶段有影响,A错误;
B、有氧呼吸第三阶段生成的ATP较多,故推测DNP主要在线粒体内膜中发挥作用,B错误;
C、由于DNP会抑制ATP的合成,而钾离子通过主动运输进行保卫细胞,需要消耗能量,故会影响钾离子进入植物的保卫细胞,C错误;
D、正常情况下,葡萄糖氧化分解释放的能量一部分用于合成ATP,一部分以热能形式散失,DNP会抑制ATP的合成,故葡萄糖氧化分解时散失的热能会增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
由题意可知,2,4二硝基苯酚(DNP)对[H]与氧结合形成水的过程没有影响,但能抑制ATP合成,表明DNP影响线粒体内膜的酶催化形成ATP的过程,能量最终以热能形式散失。
13.下列选项中,一定不符合图示曲线的是(  )
A.渗透装置中液面高度差随时间的变化
B.某离子跨膜运输速率随能量的变化
C.酶促反应速率随底物浓度的变化
D.细胞中ATP产生量随O2 浓度的变化
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素;有氧呼吸的过程和意义;渗透作用;主动运输
【解析】【解答】A、漏斗中的液面刚开始会上升,由于大气压力的作用,不会一直上升,上升到一定的高度不再上升,故可表示渗透装置中液面高度差随时间的变化,A正确;
B、细胞跨膜运输某离子的速率随能量的增大而不断增大,但由于载体蛋白有限,最终趋于稳定,B正确;
C、反应物浓度为0时,反应速率为0,一定浓度范围内,随反应物浓度的增加,反应速率增加,由于酶的数量有限,故酶促反应速率随反应物浓度的变化存在饱和现象,C正确;
D、如果该细胞是人成熟红细胞,其中没有线粒体,只能进行无氧呼吸,所以此情况下,ATP生成速率与氧气浓度无关,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、当底物浓度达到饱和之前,随底物浓度升高酶促反应的速率升高,当底物浓度饱和之后,底物浓度升高,酶促反应速率不再增大,此时限制酶促反应速率的因素可能是酶的浓度、温度、pH等。
2、影响光合作用的环境因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等,在一定的范围内随光照强度增加,光合作用增强,当光照强度达到饱和后,光照强度增加,光合作用不再增强,此时限制光合作用的因素不再是光合强度,可能是温度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等。
14.(2021·白山模拟)荔枝果实成熟到一定程度,其呼吸作用突然增强,然后又突然减弱,这标志着荔枝果实进入衰老阶段。下列叙述错误的是(  )
A.荔枝果实呼吸作用减弱,产生的CO2量可能减少
B.荔枝果实的呼吸作用增强,会加快果实内糖的消耗
C.在低温条件下储藏,可降低荔枝果实的呼吸作用
D.喷洒适宜浓度的乙烯利溶液,可延缓荔枝果实的衰老
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、荔枝果实呼吸作用分解葡萄糖,产生二氧化碳和水,呼吸作用减弱,产生的CO2量可能减少,A正确;
B、荔枝果实的呼吸作用分解葡萄糖,产生二氧化碳和水,呼吸作用增强,会加快果实内糖的消耗,B正确;
C、低温会降低呼吸酶的活性,使呼吸速率降低,故在低温条件下储藏,可降低荔枝果实的呼吸作用,C正确;
D、乙烯利是乙烯的类似物,能促进果实的成熟和衰老,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸的实质是有机物(主要是葡萄糖)氧化分解产生二氧化碳和水,同时释放能量。当果实成熟到一定程度时,呼吸速率首先是突然增高,最后又下降,此时果实便进入完全成熟。这个呼吸高峰,便称为呼吸跃变。具呼吸跃变的跃变型果实有:苹果、香蕉、梨、桃、番木瓜、芒果和鳄梨等;不具呼吸跃变的非跃变型果实有:橙、凤梨、葡萄、草莓和柠檬等。
15.为了延长采摘后甜玉米的贮存时间,某兴趣小组探究了薄膜包装和温度对甜玉米贮藏时间的影响,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.根据结果推断,10℃是最适合甜玉米种植的温度
B.贮藏过程中,甜玉米细胞中有机物的含量先增加后减少
C.由结果可知,温度越高甜玉米细胞中呼吸酶的活性越高
D.薄膜包装下玉米的贮藏时间延长,可能与水分和CO2有关
【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由题图可知,在10℃、20℃和30℃三种温度条件下,10℃时甜玉米的贮藏时间最长,但不能确定该温度就是适合甜玉米种植的最适温度,A错误;
B、甜玉米采摘后的贮藏过程中,细胞只进行呼吸作用,细胞中有机物的含量持续减少,B错误;
C、每一种酶都有其活性最高时的最适温度,超过最适温度后,酶的活性会降低甚至失活,C错误;
D、用薄膜包装玉米,可以减少水分流失,提高二氧化碳含量,降低氧气含量,抑制呼吸作用,延长贮藏时间,D正确。
故答案为:D。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
由题意可知,其他条件相同时,用薄膜包装比不包装贮藏时间要长;在10℃、20℃和30℃条件下,温度越高,贮藏时间越短。
16.在酵母菌稳定产生酒精的阶段,如通入氧气抑制其无氧呼吸,则酒精的产生速率会(  )
A.提高 B.降低
C.不变 D.先提高后降低
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,在无氧条件下进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。若在酵母菌稳定产生酒精的阶段,通入氧气会抑制其无氧呼吸,则其产生酒精的速率会降低。
故答案为:B。
【分析】
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
17.某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。对该植物生理特性理解错误的是(  )
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度大约为25℃
C.在0~25℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的小
D.适合该植物生长的温度范围是大约25℃
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由图可知,呼吸作用的最适温度大约为50℃,光合作用的最适温度大约为30℃,因此,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,A正确;
B、由上图可知,植物体大约在25℃时,净光合速率最高,说明该温度为净光合作用的最适温度,B正确;
C、由下图可知,在0~25℃范围内,总光合作用的增大速率大于呼吸作用,说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C错误;
D、由图可知,植物体在25℃时,净光合速率最高,说明适合该植物生长的温度范围是大约25℃,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。除此之外还有水和矿质元素也会影响光合作用。
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
4、分析上图:植物体大约在25℃时,净光合速率最高,说明该温度为净光合作用的最适温度。分析下图:由图可知,植物体总光合作用的最适温度大约为30℃,呼吸作用的最适温度大约为50℃。
18.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化如图。有关分析错误的是(  )
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会延长
D.实验后的培养液滤液加入适量重铬酸钾溶液后变成灰绿色
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、t1→t2瓶内氧气浓度不断降低,所以酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确;
B、t3时,酵母菌主要进行无氧呼吸,产生的能量较少,而酵母菌数量增多,所以培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,B正确;
C、图中曲线表示的是最适温度下的反应,若降低10℃培养,有关酶的活性降低,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,C正确;
D、实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
19.如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是(  )
A.AB段上升是由人初进高原,呼吸频率加快造成的
B.AB段上升是因为此段时间内,人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
C.BC段下降的原因:一是乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
D.AB段产生的乳酸,在BC段与Na2CO3反应生成乳酸钠并通过肾脏排出
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】AB、AB段上升是由于人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强所致,但机体仍能进行有氧呼吸,AB错误;
C、BC段下降的原因:一是被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多,能运输更多的氧气,C正确,
D、在BC段,人体无氧呼吸产生的乳酸与NaHCO3反应,D错误。
故答案为:C。
【分析】无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
分析曲线图:图示为某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,其中ab段乳酸含量上升是因为人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强使乳酸含量增加;bc段乳酸含量下降可能是由于乳酸被血浆中的缓冲物质(NaHCO3)转化为其他物质。
二、多选题
20.与土壤栽培相比,无土栽培营养均衡、条件可控、易于吸收,但技术要求较严格、管理难度大。为探究无土栽培问题,有人用相同的完全培养液分别培养水稻幼苗和番茄幼苗,一段时间后,分别测定培养液中各种离子的浓度变化,结果如图1所示;图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图分析,下列说法正确的是(  )
A.据图1 可知,植物根细胞吸收离子和吸收水分是两个相对独立过程
B.据图1可知,水稻根细胞膜上运输 SiO32-的载体平均数量比番茄少
C.图2中 A 点时,离子吸收由无氧呼吸供能
D.图1中水稻培养液里的 Mg2+浓度高于 SiO32-浓度,说明细胞膜是选择透过性膜
【答案】A,C,D
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;有氧呼吸的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】A、根据图1可知,实验后培养液的浓度变大,说明植物对该种离子的吸收量少,反之,则吸收量大,图示中同种植物对同一离子的吸收量不同,说明植物对无机盐离子的吸收具有选择性,而根细胞对水分的吸收不具有选择性,所以植物根细胞吸收离子和吸收水分是两个相对独立过程,A正确;
B、根据图1可知,水稻对SiO32-吸收量大,导致实验后其离子浓度小于初始浓度,而番茄对SiO32-吸收量小,导致实验后其离子浓度高于初始浓度,不同细胞吸收同一离子的速率与细胞膜上运输该离子的载体蛋白的数量有关,所以水稻根细胞膜上运输 SiO32-的载体平均数量可能比番茄多,B错误;
C、图2中A点时,氧气浓度为0,细胞只能进行无氧呼吸提供能量,故离子吸收由无氧呼吸供能,C正确;
D、图1中水稻培养液里的 Mg2+浓度高于 SiO32-浓度,说明同一植物对不同离子的吸收量不同,体现了细胞膜是选择透过性膜,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】无机盐在植物细胞中具有建构组织细胞和调节生命活动的功能,植物种类不同和同一植物的不同发育阶段对无机盐的营养需求不同,植物对无机盐的吸收具有选择性;植物对无机盐的吸收过程是主动运输过程,可以从低浓度向高浓度运输,消耗ATP。
分析题图1可知,水稻吸收的SiO32- 多,对Ca2+、Mg2+吸收量少,而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多,对SiO32-吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图2表示随着氧浓度的变化植物根细胞对离子的吸收速率变化情况。
21.图甲为某油料作物种子萌发过程中干重变化曲线: 图乙为密闭容器中种子萌发初期O2吸收量和CO2释放量的变化曲线。下列叙述正确的是(  )
A.曲线a→c段变化的主要原因是种子进行呼吸消耗有机物
B.曲线c→d段变化的主要原因是种子长成幼苗开始进行光合作用,干重增加
C.e点之前,曲线①对应的细胞呼吸方式为无氧呼吸
D.曲线①表示CO2释放量的变化
【答案】A,B,D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、据分析可知,图甲中曲线a→c段表示种子干重逐渐减少,其原因主要是种子进行呼吸作用消耗有机物 ,A正确;
B、曲线c→d段干重逐渐增加的主要原因是种子萌发长成幼苗,进行光合作用合成了有机物,使干重增加,B正确;
C、e点之前,图乙中的O2吸收量和CO2释放量的两条曲线不重合,说明在种子萌发初期,细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,C错误;
D、据分析可知,曲线①表示CO2释放量的变化,曲线②表示O2吸收量变化的曲线,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
据图甲分析可知,种子萌发过程中种子会吸水,随着时间的推移,种子的含水量升高,因此,a→b段比b→c段内自由水少,代谢缓慢,有机物分解慢,因此种子的干重下降缓慢。c→d段幼苗进行光合作用,且光合作用大于呼吸作用,干重增加,导致c→d段上升。图乙分析可知,种子萌发过程中,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,曲线①和曲线②表示密闭容器中氧气和二氧化碳的变化曲线,其中曲线①的变化大于或等于曲线②,因此曲线①是二氧化碳的释放量,曲线②是氧气的吸收量,e点之后,二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,说明此后只进行有氧呼吸。
22.呼吸作用原理在生产生活实践中得到广泛应用。相关叙述正确的是(  )
A.用透气的“创可贴”等敷料包扎伤口,有利于伤口细胞的有氧呼吸,促进伤口愈合
B.微创手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳,有利于抑制厌氧菌的繁殖
C.西瓜的育苗期适当进行中耕松土可以增加土壤中氧气,促进根细胞的有氧呼吸
D.污水净化池底微管增氧技术增加水体溶解氧,有利于好氧微生物对有机物的分解
【答案】B,C,D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、选用透气的“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境,避免厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈,A错误;
B、微创手术时,需向患者的腹腔内充入二氧化碳用于增大腹腔空间,手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳,使腹腔内氧气增多,有利于抑制厌氧菌的繁殖,B正确;
C、中耕松土能够增加土壤的通气量,增加土壤中的氧气,有利于植物的根系进行有氧呼吸,并能促进其吸收土壤中的无机盐,C正确;
D、污水净化池底微管增氧技术能增加水体溶解氧,有利于好氧微生物进行有氧呼吸对有机污染物的分解,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。在生产生活实践中,可以通过增加氧气来抑制无氧呼吸,可以通过低温、低氧、干燥、增加二氧化碳的浓度等来抑制有氧呼吸,可以通过适当升温、提供充足的氧气和水分等来促进有氧呼吸。
2、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
23.有关细胞代谢在日常生活和生产中应用广泛,下列方法不合理的是(  )
A.冬季蔬菜大棚可用蓝色薄膜提高农作物光合速率
B.夜间蔬菜大棚可适当提高温度,有利于提高产量
C.土壤板结后松土主要是促进农作物根系吸收水分
D.充入一定量的氮气可以延长水果蔬菜储藏的时间
【答案】A,B,C
【知识点】细胞呼吸原理的应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、光合色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光,蓝色的薄膜允许蓝光通过,其它的光质被反射,所以采用蓝色的薄膜不仅不能提高光合速率,反而降低光合速率,A符合题意;
B、温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活性来影响绿色植物的有机物的积累量,白天适当提高温度有利于增加光合作用,夜间适当降低温度有利于减弱呼吸作用,减少有机物消耗,提高有机物的积累量,从而提高作物产量,B符合题意;
C、土壤板结后,及时松土透气能够增加土壤的通气量,有利于植物的根系进行有氧呼吸,并能促进其吸收土壤中的矿质元素,C符合题意;
D、充入一定量的氮气可抑制细胞的有氧呼吸,减少有机物的消耗,从而可以延长水果蔬菜贮藏的时间,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】1、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
2、光合作用原理的应用:(2)在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量;(2)在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加.应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光能利用率。
三、综合题
24.当果实成熟到一定程度时,呼吸速率突然升高,然后又下降,果实便完全成熟。这个呼吸高峰称为呼吸跃变。香蕉成熟过程中的相关变化如下图,请回答下列问题:
(1)据图回答,果实成熟过程中,果实变甜的原因是   。
(2)在果实贮存期间,应   (填“推迟”“提前”或“不变动”)呼吸跃变的时间,原因是   ,从贮存环境条件的角度考虑,通常采取的措施是   。
(3)乙烯大量释放刺激果实呼吸高峰的出现,原因可能是   ,写出此时细胞呼吸的反应式   。
【答案】(1)乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原性糖增多
(2)推迟;推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存;适当降低温度
(3)乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的呼吸作用;
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】(1)据图可知,果实成熟过程中,乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原性糖增多,使果实变甜。
(2)在果实贮存期间,呼吸跃变的时间提前,消耗的有机物多,不利于果实的贮存,故应推迟呼吸跃变的时间,推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存。适当降低温度,使呼吸减弱。
(3)果实呼吸高峰的出现是由于细胞呼吸强度增强所致,乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的呼吸作用;细胞有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
【分析】乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
由图可知,香蕉在成熟之后,乙烯含量剧增,乙烯含量剧增影响呼吸作用,产生呼吸跃变现象,乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器言脱落的作用。植物体各部位都能合成乙烯。
25.科研人员为了研究不同浓度DNP(2,4-二硝基苯酚)处理对某品种葡萄贮藏品质的影响,分别用不同浓度的DNP浸泡葡萄果实30min,以蒸馏水处理为对照,果实表面晾干后在4℃下贮藏,定期测定贮藏期间果实的可溶性固形物(指果实汁液中的糖类等物质)含量,结果如下图。请回答:
(1)葡萄果实中的可溶性固形物主要是葡萄植株通过   (生理过程)合成的。
(2)由图可知,采摘后的葡萄随贮藏时间延长,可溶性固形物含量会   ,原因是   。
(3)在上述实验条件中,浓度为   mmol/L的DNP,贮藏   天最能兼顾果实品质和贮藏时间的要求,理由   。
【答案】(1)光合作用
(2)减少;果实不进行光合作用,细胞呼吸消耗了糖类等有机物
(3)0.20;10;有机物消耗较少且储存时间相对较长\该条件是贮藏时间较长的实验组中有机物含量下降最小的\该条件是有机物含量变化较小的实验组中贮藏时间最长的
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)葡萄植株主要通过光合作用合成可溶性固形物,即糖类等有机物。
(2)根据图中信息,在不同浓度的DNP处理条件下,随贮藏时延长,采摘后的葡萄果实内可溶性固形物含量都会减少,其原因是随着贮藏时间延长,果实不进行光合作用,细胞呼吸消耗了糖类等有机物。
(3)贮藏果实的过程中应尽量降低细胞呼吸的强度,减少有机物的消耗,在兼顾果实品质和贮藏时间的情况下,上述实验条件中,浓度为0.20mmol/L的DNP处理10天时,可溶性固形物含量相对较多,同时贮藏时间相对较长,即与其他组比较,该浓度下葡萄的可溶性固形物含量在前10d消耗较少,到第15天时,含量明显下降。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
3、由图分析可知:自变量为不同浓度DNP(2,4-二硝基苯酚)和处理时间,因变量为可溶性固形物(指果实汁液中的糖类等物质)含量,在不同浓度的DNP处理条件下,随贮藏时延长,采摘后的葡萄果实内可溶性固形物含量都会减少。
26.甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是   ,如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示,原因是   。请写出此呼吸方式的反应方程式   。
(2)当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是   。
(3)图丙中YZ:ZX为4:1,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的   ,图中无氧呼吸强度降为0的起点时其对应的氧气浓度为   (填字母)。储存水果在   (填字母)氧气浓度下储存最好。
【答案】(1)无氧呼吸;该生物无氧呼吸不产生二氧化碳,而是产生乳酸;
(2)酶的数量是有限的
(3)1/13;I;H
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)甲图中,呼吸强度不受氧气浓度影响,只能是无氧呼吸。若呼吸强度不能以CO2的释放量表示,只可能是该生物的无氧呼吸不产生CO2,对于人来说,成熟红细胞进行的就是不产生CO2但产生乳酸的无氧呼吸。
(2)图乙中B点氧气浓度为零,其二氧化碳来源只有无氧呼吸,而无氧呼吸场所是细胞质基质,当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是受呼吸酶的数量的限制。无氧呼吸的反应方程式为 。
(3)图丙中YZ:ZX为4:1,由图可知,YZ为无氧呼吸释放的CO2的量,设为4a,ZX为有氧呼吸释放的CO2的量,设为a,则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6a,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2a,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的1/6a÷(2a+1/6a)=1/13。由图可知,无氧呼吸强度降为0的起点,其氧气浓度是I。在H点时,呼吸作用最弱,最有利于储存。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
27.水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题:
(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以   的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以   的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ,种子吸水速率   (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ,呼吸速率   (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。
(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的   、   从细胞外进入细胞内。
(4)小麦种子萌发长成了小麦植株,若根系长期水淹会造成烂根,其原因是:   。
(5)小麦根的成熟区细胞要从土壤中吸收到水需要满足的渗透条件是   。
【答案】(1)结合水;自由水
(2)小于;大于
(3)磷脂(或脂质)双分子层;水通道
(4)长期水淹,根系无氧呼吸产生酒精,酒精对根系造成伤害
(5)成熟区细胞液浓度大于土壤溶液浓度
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】(1)风干种子细胞中自由水含量较少,主要以结合水的形式存在。经阶段I吸水后,种子中自由水含量升高,细胞中主要是以自由水的形式存在。
(2)据图示可知,在阶段II,种子含水量没有多大变化,故种子吸水速率小于阶段I;而随自由水含量的增加,代谢强度大大增加,故呼吸速率大于阶段I。
(3)细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜上含有水通道蛋白,故从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的磷脂双分子层、水通道从细胞外进入细胞内。
(4)长期水淹,小麦的根系会进行无氧呼吸产生酒精,酒精对根系造成伤害,从而导致烂根。
(5)当成熟区细胞液浓度大于土壤溶液浓度时,可使成熟植物细胞发生渗透吸水。
【分析】细胞内水的存在形式分为自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与细胞内的许多化学反应,自由水自由移动对运输营养物质和代谢废物具有重要作用;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,反之亦然。
由图分析可知:在小麦种子萌发过程中阶段Ⅰ是干种子迅速吸水阶段,此阶段干种子内亲水性物质吸水,使种子体积变大;阶段Ⅱ为缓慢吸水阶段,此阶段原生质的水达到饱和,酶促反应与呼吸作用增强;阶段Ⅲ为胚根突破种皮后重新迅速吸水阶段,此阶段主要是靠渗透作用吸水。
28.如图表示北方一个储藏白菜的地窖中,随着O2的消耗,CO2浓度的变化情况,据此分析回答问题:
(1)有氧呼吸是从   的氧化分解开始的,全过程分为   个阶段,主要场所是   ,进入该场所的底物是   释放的CO2是在第   阶段产生的;H2O是在第   阶段形成的;产生能量最多的是第   阶段。有氧呼吸中O2的作用是   
(2)AB段O2消耗量很大,CO2浓度上升也很快,白菜在进行   呼吸。
(3)CD段O2的浓度接近0,而CO2浓度仍在上升,白菜主要在进行   呼吸。
(4)BC段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是   
(5)较长时间储藏白菜应把地窖里的O2浓度控制在   段范围内,若将地窖完全封闭,隔绝空气,则白菜将会腐烂,主要原因是   
【答案】(1)葡萄糖;三;线粒体;丙酮酸;二;三;三;与NADH结合生成H2O,产生大量的能量
(2)有氧
(3)无氧
(4)有氧呼吸微弱,而无氧呼吸受到抑制
(5)BC;无氧条件下,白菜进行无氧呼吸产生酒精,对细胞产生毒害,导致白菜腐烂
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)有氧呼吸是从葡萄糖的氧化分解开始的,全过程分为三个阶段,主要场所是线粒体。进入线粒体的底物是丙酮酸,丙酮酸释放的CO2是在第二阶段产生的;H2O是在第三阶段形成的;产生能量最多的是第三阶段。有氧呼吸中O2的作用是与NADH结合生成H2O,产生大量的能量。
(2)AB段O2消耗量很大,CO2上升也很快,该阶段白菜在进行有氧呼吸。
(3)CD段O2的浓度接近零,而CO2仍在上升,该阶段白菜在进行无氧呼吸。
(4)BC段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是有氧呼吸微弱,而无氧呼吸又受抑制。
(5)AB段和CD段的二氧化碳浓度都升高较快,只有BC段二氧化碳浓度几乎不上升,因此要较长时间贮藏大白菜,应把地窖里的O2浓度控制在BC段范围内;若将地窖完全封闭,隔绝空气,则大白菜将会进行无氧呼吸而不断积累酒精,进而因酒精中毒而腐烂。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
3、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
29.图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程,其中a~c表示相关反应阶段,甲、乙表示相应物质。图2表示某装置中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。请据图回答下列问题:
(1)图1中物质甲表示   ,物质乙表示   。图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生能量最多的是   (填图中字母),该反应进行的场所是   。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸在产生的   对细胞有毒害作用,写出上述过程反应方程式:   

(3)图2中A点时,小麦种子细胞内产生CO2的场所是   。影响A点位置高低的主要环境因素是   。为了有利于贮存小麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的   点所对应的浓度。图2中B点以后,CO2释放量增加,主要原因是   。
【答案】(1)H2O;CO2;c;线粒体内膜
(2)乙醇;C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
(3)细胞质基质;温度;B;随着氧浓度增加,有氧呼吸逐渐增强
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)据分析可知,c表示有氧呼吸第三阶段,这一阶段产生的物质甲表示H2O,b表示有氧呼吸第二阶段,这一阶段产生的物质乙表示CO2。在有氧呼吸的过程中,产生能量最多的是第三阶段,即图1中的c,第三阶段进行的场所是线粒体内膜。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,同时还会产生CO2。方程式为C6H12O6酶→ 2C2H5OH+2CO2+少量能量。
(3)图2中A点时,氧浓度为0,小麦种子细胞只进行无氧呼吸,细胞内产生CO2的场所是细胞质基质。影响无氧呼吸强度的主要原因是相关酶活性的大小,而影响酶活性的主要环境因素是温度,则影响A点位置高低的主要环境因素是温度。分析图2,在氧浓度为5%(B点对应氧浓度)时,CO2释放的相对值最低,说明此时细胞呼吸强度最低,有机物消耗得最慢,因此,为了有利于贮存小麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度。图2中B点以后,CO2释放量逐渐增加,主要原因是氧浓度上升,有氧呼吸逐渐增强。
【分析】1、有氧呼吸
(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量 ATP 的过程。
(2)过程:
2、O2 浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理:O2 是有氧呼吸所必需的,且O2 对无氧呼吸过程有抑制作用。
(2)曲线模型
①O2 浓度低时,无氧呼吸占优势。②随 O2 浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。③当 O2 浓度达到一定值后,随 O2 浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
3、分析图1,a表示有氧呼吸第一阶段,b表示有氧呼吸第二阶段,c表示有氧呼吸第三阶段,物质甲表示H2O,物质乙表示CO2。
4、分析图2,当氧浓度为0,小麦种子只进行无氧呼吸,当氧浓度逐渐上升,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸加快。
30.下图甲是植物细胞有氧呼吸过程的示意图,图乙是某植物根的细胞呼吸与环境中O2浓度的关系。请据图回答以下问题。
(1)图甲中的E是   ;过程③发生的场所是   ;化合物F产生的场所   。
(2)图甲中物质D彻底氧化分解释放的化学能中,一部分储存在ATP中,其余部分的去向是   。细胞呼吸产生的ATP   (可以或不可以)用于光合作用。
(3)若用18O
标记图甲中的O2,一段时间后,能检测到含18O的有氧呼吸产物有   。
(4)据图乙分析,当O2浓度5%时,细胞呼吸的方式为   ;若要研究植物叶片的细胞呼吸与环境中O2浓度的关系,应在   条件下测定CO2释放量或O2吸收量。
【答案】(1)[H](或NADH);线粒体内膜;线粒体基质
(2)以热能的形式散失;不可以
(3)水和二氧化碳
(4)无氧呼吸和有氧呼吸;黑暗(或无光、遮光)
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)图甲中的E是[H],在第三阶段与氧结合生成水;化合物F是CO2,产生的场所是线粒体基质;过程③是有氧呼吸第三阶段,发生的场所是线粒体内膜。
(2)图甲中物质D葡萄糖彻底氧化分解释放的化学能中,一部分储存在ATP中,其余部分的去向是以热能的形式散失。细胞呼吸产生的ATP不可以用于光合作用,光合作用暗反应需要的ATP来自光反应阶段产生的ATP。
(3)若用18O标记图甲中的O2,O2参与有氧呼吸的第三阶段,生成H218O,H218O用于有氧呼吸第二阶段,生成C18O2。故一段时间后,能检测到含18O的有氧呼吸产物有水和CO2。
(4)当O2浓度为5%时,二氧化碳释放高于氧气吸收量,因此可确定此时细胞呼吸的方式为无氧呼吸和有氧呼吸。植物在有光的条件下会进行光合作用,光合作用会吸收二氧化碳,释放氧气,该气体的交换会影响呼吸作用强度的测定,因此要研究植物叶片的细胞呼吸与环境中O2浓度的关系,应在黑暗条件下测定CO2释放量或O2吸收量。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、分析甲图:①代表有氧呼吸的第一阶段,②代表有氧呼吸的第二阶段,③代表有氧呼吸的第三阶段。D代表葡萄糖,E代表[H],F代表二氧化碳。分析乙图:乙图表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系,其中实线代表有氧呼吸强度与氧浓度的关系,虚线代表总的呼吸速率与氧浓度的关系,当氧气浓度大于0小于10%时,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;当氧气浓度大于等于10%时,植物只进行有氧呼吸。
影响细胞呼吸的因素
一、单选题
1.“自身酿酒综合征”是一种罕见疾病。患者即便滴酒不沾,但进食富含碳水化合物的食物后,也会像醉酒一样。过去一些病例表明,这种疾病往往由肠道菌群发酵引起,酵母菌也会起到推波助澜的作用。结合上述材料,下列叙述正确的是(  )
A.酵母菌分解碳水化合物产生酒精时能产生ATP但不产生CO2
B.酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量只转化为酒精中的能量
C.患者在饮食方面减少面食的摄入,可有效降低酒精产生速率
D.给患者肠道提供抗病毒药物,可以对病情有一定的缓解作用
2.如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况,根据所提供的信息,以下说法正确的是(  )
A.该器官厌氧呼吸的产物除了CO2还包含酒精
B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度,此时厌氧呼吸的强度最低
C.N点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明其只进行需氧呼吸
D.L点时,该器官产生CO2的场所是线粒体基质
3.如图表示氧浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,据图分析下列叙述错误的是(  )
A.氧浓度为0时,细胞中合成ATP的场所只有细胞质基质
B.氧浓度低于20%时,30℃、35℃两温度对有氧呼吸速率影响不大
C.细胞有氧呼吸的最适温度位于30℃和35℃之间
D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有温度和氧浓度
4.昆虫是变温动物。越冬昆虫的抗寒性与体内甘油、山梨醇、葡萄糖等有机物的积累相关。下列说法正确的是(  )
A.昆虫越冬时,葡萄糖等有机物主要储存在昆虫细胞的液泡中
B.昆虫越冬时,细胞膜的流动性有所减弱
C.昆虫越冬时,细胞内自由水和结合水的比值上升
D.昆虫越冬时,呼吸作用加强,耗氧量上升
5.(2021高一下·如皋月考)科研人员经研究发现,根区低温处理会使甜瓜幼苗根系的琥珀脱氢酶(一种位于线粒体内膜上参与有氧呼吸的酶)的活性显著降低。下列说法正确的是(  )
A.低温和高温都会使酶的活性降低,二者的原理相同
B.根区低温处理,对甜瓜幼苗根系对氧的利用无影响
C.琥珀酸脱氢酶活性降低会影响甜瓜幼苗根系吸收离子的速率
D.琥珀酸脱氢酶可以催化线粒体对葡萄糖的氧化分解
6.马铃薯块茎储藏不当会出现酸昧,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列相关叙述正确的是(  )
A.马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
B.马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸产生内酮酸的过程不会生成ATP
C.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会减少酸味的产生
D.马铃薯块茎细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的场所完全不同
7.研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是(  )
A.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
B.过程②耗氧速率比③慢的主要原因是呼吸底物葡萄糖不足
C.过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起
D.对本实验数据的分析,不需要考虑因变量氧气浓度的影响
8.如图为某植物的非绿色器官在不同O2浓度下的有氧呼吸和无氧呼吸CO2的释放量变化曲线(呼吸底物为葡萄糖)。呼吸熵是指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。下列说法错误的是(  )
A.A氧浓度条件下该植物器官的呼吸熵为2
B.氧浓度从0到C的范围内该植物器官的呼吸熵一直在下降
C.CE段呼吸熵一直不变
D.当CO2总释放量为一个确定的值N时,其只对应一个唯一的葡萄糖消耗量
9.科研人员研究了不同浓度纳米银对小球藻呼吸作用的影响,结果如图所示。关于此实验的说法,错误的是(  )
A.各组实验均需要将小球藻置于黑暗条件下进行
B.该实验的自变量是纳米银的浓度和培养时间
C.纳米银可能与膜上的通道蛋白结合,抑制了氧气的吸收
D.本实验设置有空白对照、自身对照和相互对照
10.下图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系,下列叙述正确的是(  )
A.当氧气浓度为a时,该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖数量相等
B.曲线Ⅲ中,该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体
C.曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系
D.当氧气浓度为b时该器官只进行有氧呼吸
11.埋藏在地层中的千年种子仍具有发芽能力,是因为地层具备以下条件(  )
A.低氧、适当的湿度、低温 B.低氧、干燥、低温
C.无氧、适当的湿度、低温 D.无氧、干燥、低温
12.在细胞有氧呼吸过程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制 ATP 合成过程,但对水的生成没有影响。据此推测,DNP 起作用时(  )
A.不会影响有氧呼吸的第一阶段
B.主要在线粒体基质中发挥作用
C.不会影响K+进入植物的保卫细胞
D.葡萄糖氧化分解时散失的热能增加
13.下列选项中,一定不符合图示曲线的是(  )
A.渗透装置中液面高度差随时间的变化
B.某离子跨膜运输速率随能量的变化
C.酶促反应速率随底物浓度的变化
D.细胞中ATP产生量随O2 浓度的变化
14.(2021·白山模拟)荔枝果实成熟到一定程度,其呼吸作用突然增强,然后又突然减弱,这标志着荔枝果实进入衰老阶段。下列叙述错误的是(  )
A.荔枝果实呼吸作用减弱,产生的CO2量可能减少
B.荔枝果实的呼吸作用增强,会加快果实内糖的消耗
C.在低温条件下储藏,可降低荔枝果实的呼吸作用
D.喷洒适宜浓度的乙烯利溶液,可延缓荔枝果实的衰老
15.为了延长采摘后甜玉米的贮存时间,某兴趣小组探究了薄膜包装和温度对甜玉米贮藏时间的影响,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.根据结果推断,10℃是最适合甜玉米种植的温度
B.贮藏过程中,甜玉米细胞中有机物的含量先增加后减少
C.由结果可知,温度越高甜玉米细胞中呼吸酶的活性越高
D.薄膜包装下玉米的贮藏时间延长,可能与水分和CO2有关
16.在酵母菌稳定产生酒精的阶段,如通入氧气抑制其无氧呼吸,则酒精的产生速率会(  )
A.提高 B.降低
C.不变 D.先提高后降低
17.某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。对该植物生理特性理解错误的是(  )
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度大约为25℃
C.在0~25℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的小
D.适合该植物生长的温度范围是大约25℃
18.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化如图。有关分析错误的是(  )
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会延长
D.实验后的培养液滤液加入适量重铬酸钾溶液后变成灰绿色
19.如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是(  )
A.AB段上升是由人初进高原,呼吸频率加快造成的
B.AB段上升是因为此段时间内,人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
C.BC段下降的原因:一是乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
D.AB段产生的乳酸,在BC段与Na2CO3反应生成乳酸钠并通过肾脏排出
二、多选题
20.与土壤栽培相比,无土栽培营养均衡、条件可控、易于吸收,但技术要求较严格、管理难度大。为探究无土栽培问题,有人用相同的完全培养液分别培养水稻幼苗和番茄幼苗,一段时间后,分别测定培养液中各种离子的浓度变化,结果如图1所示;图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图分析,下列说法正确的是(  )
A.据图1 可知,植物根细胞吸收离子和吸收水分是两个相对独立过程
B.据图1可知,水稻根细胞膜上运输 SiO32-的载体平均数量比番茄少
C.图2中 A 点时,离子吸收由无氧呼吸供能
D.图1中水稻培养液里的 Mg2+浓度高于 SiO32-浓度,说明细胞膜是选择透过性膜
21.图甲为某油料作物种子萌发过程中干重变化曲线: 图乙为密闭容器中种子萌发初期O2吸收量和CO2释放量的变化曲线。下列叙述正确的是(  )
A.曲线a→c段变化的主要原因是种子进行呼吸消耗有机物
B.曲线c→d段变化的主要原因是种子长成幼苗开始进行光合作用,干重增加
C.e点之前,曲线①对应的细胞呼吸方式为无氧呼吸
D.曲线①表示CO2释放量的变化
22.呼吸作用原理在生产生活实践中得到广泛应用。相关叙述正确的是(  )
A.用透气的“创可贴”等敷料包扎伤口,有利于伤口细胞的有氧呼吸,促进伤口愈合
B.微创手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳,有利于抑制厌氧菌的繁殖
C.西瓜的育苗期适当进行中耕松土可以增加土壤中氧气,促进根细胞的有氧呼吸
D.污水净化池底微管增氧技术增加水体溶解氧,有利于好氧微生物对有机物的分解
23.有关细胞代谢在日常生活和生产中应用广泛,下列方法不合理的是(  )
A.冬季蔬菜大棚可用蓝色薄膜提高农作物光合速率
B.夜间蔬菜大棚可适当提高温度,有利于提高产量
C.土壤板结后松土主要是促进农作物根系吸收水分
D.充入一定量的氮气可以延长水果蔬菜储藏的时间
三、综合题
24.当果实成熟到一定程度时,呼吸速率突然升高,然后又下降,果实便完全成熟。这个呼吸高峰称为呼吸跃变。香蕉成熟过程中的相关变化如下图,请回答下列问题:
(1)据图回答,果实成熟过程中,果实变甜的原因是   。
(2)在果实贮存期间,应   (填“推迟”“提前”或“不变动”)呼吸跃变的时间,原因是   ,从贮存环境条件的角度考虑,通常采取的措施是   。
(3)乙烯大量释放刺激果实呼吸高峰的出现,原因可能是   ,写出此时细胞呼吸的反应式   。
25.科研人员为了研究不同浓度DNP(2,4-二硝基苯酚)处理对某品种葡萄贮藏品质的影响,分别用不同浓度的DNP浸泡葡萄果实30min,以蒸馏水处理为对照,果实表面晾干后在4℃下贮藏,定期测定贮藏期间果实的可溶性固形物(指果实汁液中的糖类等物质)含量,结果如下图。请回答:
(1)葡萄果实中的可溶性固形物主要是葡萄植株通过   (生理过程)合成的。
(2)由图可知,采摘后的葡萄随贮藏时间延长,可溶性固形物含量会   ,原因是   。
(3)在上述实验条件中,浓度为   mmol/L的DNP,贮藏   天最能兼顾果实品质和贮藏时间的要求,理由   。
26.甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答:
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是   ,如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示,原因是   。请写出此呼吸方式的反应方程式   。
(2)当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是   。
(3)图丙中YZ:ZX为4:1,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的   ,图中无氧呼吸强度降为0的起点时其对应的氧气浓度为   (填字母)。储存水果在   (填字母)氧气浓度下储存最好。
27.水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题:
(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以   的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以   的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ,种子吸水速率   (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ,呼吸速率   (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。
(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的   、   从细胞外进入细胞内。
(4)小麦种子萌发长成了小麦植株,若根系长期水淹会造成烂根,其原因是:   。
(5)小麦根的成熟区细胞要从土壤中吸收到水需要满足的渗透条件是   。
28.如图表示北方一个储藏白菜的地窖中,随着O2的消耗,CO2浓度的变化情况,据此分析回答问题:
(1)有氧呼吸是从   的氧化分解开始的,全过程分为   个阶段,主要场所是   ,进入该场所的底物是   释放的CO2是在第   阶段产生的;H2O是在第   阶段形成的;产生能量最多的是第   阶段。有氧呼吸中O2的作用是   
(2)AB段O2消耗量很大,CO2浓度上升也很快,白菜在进行   呼吸。
(3)CD段O2的浓度接近0,而CO2浓度仍在上升,白菜主要在进行   呼吸。
(4)BC段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是   
(5)较长时间储藏白菜应把地窖里的O2浓度控制在   段范围内,若将地窖完全封闭,隔绝空气,则白菜将会腐烂,主要原因是   
29.图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程,其中a~c表示相关反应阶段,甲、乙表示相应物质。图2表示某装置中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。请据图回答下列问题:
(1)图1中物质甲表示   ,物质乙表示   。图1中a、b、c所代表的反应阶段中,产生能量最多的是   (填图中字母),该反应进行的场所是   。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸在产生的   对细胞有毒害作用,写出上述过程反应方程式:   

(3)图2中A点时,小麦种子细胞内产生CO2的场所是   。影响A点位置高低的主要环境因素是   。为了有利于贮存小麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的   点所对应的浓度。图2中B点以后,CO2释放量增加,主要原因是   。
30.下图甲是植物细胞有氧呼吸过程的示意图,图乙是某植物根的细胞呼吸与环境中O2浓度的关系。请据图回答以下问题。
(1)图甲中的E是   ;过程③发生的场所是   ;化合物F产生的场所   。
(2)图甲中物质D彻底氧化分解释放的化学能中,一部分储存在ATP中,其余部分的去向是   。细胞呼吸产生的ATP   (可以或不可以)用于光合作用。
(3)若用18O
标记图甲中的O2,一段时间后,能检测到含18O的有氧呼吸产物有   。
(4)据图乙分析,当O2浓度5%时,细胞呼吸的方式为   ;若要研究植物叶片的细胞呼吸与环境中O2浓度的关系,应在   条件下测定CO2释放量或O2吸收量。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、酵母菌进行无氧呼吸能产生酒精和CO2,A错误;
B、酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量有三个去路,散失的热能、ATP中储存的化学能和酒精中的能量,B错误;
C、呼吸作用最常利用的物质是葡萄糖,面食的主要成分是淀粉,所以减少面食的摄入会降低呼吸速率,C正确;
D、抗病毒药物的作用对象是病毒,该病主要是由肠道中菌群发酵引起,所以抗病毒药物对该病无效,D错误。
故答案为:C。
【分析】酵母菌是兼性厌氧型生物;酵母菌在有氧条件下,进行有氧呼吸产生CO2和H2O;在无氧条件下,进行无氧呼吸产生CO2和酒精。由题意可知,该种疾病是由肠道菌群发酵引起,酵母菌也起作用。
2.【答案】A
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、氧气浓度为0时,细胞只进行厌氧呼吸,此时释放的CO2为厌氧呼吸的产物,所以该器官厌氧呼吸的产物除了CO2还包含酒精,A正确;
B、M点时细胞中总二氧化碳释放量最低,适合贮藏该器官,但此时厌氧呼吸强度不是最低的,B错误;
C、N点后O2的吸收量始终大于CO2释放量,说明消耗的有机物不只是糖类,因此N点时,氧气的吸收量和二氧化碳的释放量虽然相等,但此时不是只进行需氧呼吸,C错误;
D、由图可知, L点时,氧气浓度为0,只进行厌氧呼吸,场所是细胞质基质,D错误。
故答案为:A。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3.【答案】C
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、氧气浓度为0时,细胞不进行有氧呼吸,但是进行无氧呼吸,无氧呼吸产生[H],发生在细胞质基质中,A正确;
B、由题图可知,氧气浓度低于20%时,30℃、35℃两温度条件下有氧呼吸曲线重合,说明氧气浓度低于20%时,30℃、35℃两温度对有氧呼吸速率影响不大,B正确;
C、由题图可知,20℃、30℃、35℃条件下,30℃条件下氧气充足时有氧呼吸最强,说明有氧呼吸的最适宜温度在20℃~35℃之间,C错误;
D、b、c两点的自变量是温度和氧气浓度,由题图可知,与C点相比,b点温度高、氧气浓度大,有氧呼吸强度大,说明限制c点有氧呼吸速率的因素有氧浓度和温度,D正确。
故答案为:C。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
4.【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、昆虫细胞中没有液泡,A错误;
B、昆虫属于变温动物,昆虫越冬时,细胞膜的温度降低,细胞膜的流动性有所减弱,B正确;
C、结合水与植物的抗逆性有关,昆虫越冬时,为抵抗寒冷环境细胞内自由水和结合水的比值下降,C错误;
D、昆虫是变温动物,越冬时,体温下降,则呼吸作用减弱,耗氧量下降,D错误。
故答案为:B。
【分析】结合水与抗逆性的关系:当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降,抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力,其生理原因之一就是结合水含量较高。
5.【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、低温会抑制酶的活性但不会改变酶的空间结构,而高温会改变酶的空间结构,A错误;
B、根区低温处理,会降低与有氧呼吸有关酶的活性,进而会影响甜瓜幼苗根系对氧的利用,B错误;
C、琥珀酸脱氢酶活性降低,甜瓜幼苗根细胞的有氧呼吸速率降低,其根系吸收矿质元素是主动运输,需要消耗能量,从而影响甜瓜幼苗根吸收离子的速率,C正确;
D、葡萄糖的氧化分解是在细胞质基质中进行的,而琥珀酸脱氢酶位于甜瓜幼苗根细胞中线粒体的内膜上,参与有氧呼吸的第三阶段,因此其不能催化葡萄糖的氧化分解,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、低温会降低酶的活性,而高温时酶的结构可能发生改变,从而酶的活性降低,甚至失去活性,酶的作用条件温和。
2、温度低时,呼吸酶活性可能降低,细胞呼吸作用强度可能降低,导致机体释放的ATP量降低,进而影响消耗能量的离子运输。
6.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有二氧化碳,A错误;
B、马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程属于无氧呼吸的第一阶段,该过程会产生少量ATP,B错误;
C、马铃薯块茎储存时,氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸,酸味会减少,C正确;
D、马铃薯块茎细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中,D错误。
故答案为:C。
【分析】由题意可知,“马铃薯块茎储藏不当会出现酸味”,说明马铃薯进行无氧呼吸产生了乳酸。
马铃薯无氧呼吸的反应式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
7.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由题图曲线可知,加入线粒体后,①过程氧气浓度略有下降,说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段,消耗量氧气,A错误;
B、过程②氧气浓度降低的速率较慢,但加入呼吸底物后,过程③氧气浓度的下降速度加快,说明过程②耗氧速率变化的原因是呼吸底物不足,由于线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸,因此呼吸底物是丙酮酸,B错误;
C、④过程氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,⑤过程氧气浓度的下降速度加快,说明两者耗氧速率变化的主要原因是ADP含量引起的,C正确;
D、氧气浓度会影响有氧呼吸第三阶段的速率,所以本实验需要考虑因变量氧气浓度的影响,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
8.【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、A点时有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2量相等,有氧呼吸CO2的释放量等于O2消耗量,呼吸作用产生的二氧化碳量是消耗的氧气量的2倍,因此A氧浓度条件下该植物器官的呼吸熵为2,A正确;
B、呼吸熵=(无氧呼吸产生CO2量+有氧呼吸产生CO2量)/O2消耗量。氧浓度从0到C的范围内无氧呼吸产生CO2量一直在下降,有氧呼吸产生CO2量等于O2消耗量,因此该区间内该植物器官的呼吸熵一直在下降,B正确;
C、CE段只发生有氧呼吸,呼吸熵一直为1,C正确;
D、当CO2总释放量为一个确定的值N时,在不同氧浓度条件下可能对应两个不同的葡萄糖消耗量,D错误。
故答案为:D。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
由图可知:氧浓度从0到C的范围内,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸在增强,无氧呼吸在减弱,呼吸嫡一直在下降;氧浓度从C点以后,该器官只进行有氧呼吸,产生CO2量等于O2消耗量,呼吸熵一直为1。
9.【答案】C
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由于光合作用能产生氧气,所以科研人员在研究小球藻的呼吸作用时,为了排除光合作用对实验结果的影响,需要将小球藻置于黑暗条件下,A正确;
B、据图分析,本实验的自变量是纳米银的浓度和培养时间,B正确;
C、氧气运输是自由扩散,不需要通道蛋白,C错误;
D、本实验设置了浓度为0的空白对照,同一浓度不同时间是自身对照,不同浓度之间是相互对照,D正确。
故答案为:C。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
实验的自变量是纳米银浓度和培养时间,因变量是小球藻培养液的溶氧量。
10.【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、当氧气浓度为a时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳的量相等,但消耗的葡萄糖不相等,由于1摩尔葡萄糖有氧呼吸释放的二氧化碳是6摩尔,无氧呼吸释放的二氧化碳是2摩尔,所用该器官在氧气浓度为a时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是需氧呼吸1:3,A错误;
B、曲线Ⅲ代表的是有氧呼吸,发生的场所是细胞质基质和线粒体,B错误;
C、曲线Ⅰ表示无氧呼吸与氧气浓度的关系,而酵母菌为兼性厌氧性微生物,因此不能表示酵母菌的需氧呼吸与氧浓度的关系,C错误;
D、分析题图可知,当氧气浓度为b时,无氧呼吸完全被抑制,该器官只进行有氧呼吸,D正确。
故答案为:D。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
高等绿色植物的非绿色器言细胞可以进行无氧呼吸和有氧呼吸,其有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。由图分析可知,图Ⅰ中曲线表示无氧呼吸,曲线Ⅲ表示有氧呼吸,曲线Ⅱ表示有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的总和。
11.【答案】B
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】酶的活性受温度影响,低温能降低细胞中酶的活性,使细胞代谢活动降低,有机物的消耗减少,但零下低温会使种子冻坏。种子在充足的氧气条件下,能进行有氧呼吸,细胞代谢旺盛,有机物消耗多;而在低氧条件下,有氧呼吸较弱,又能抑制无氧呼吸,所以细胞代谢缓慢,有机物消耗少。干燥条件下,种子中的自由水少,使细胞代谢活动降低,有机物的消耗减少。因此在零上低温、低氧、干燥条件下,最有利于种子的储存。所以埋藏在地层中的千年种子仍具有发芽能力,是因为地层中具备低氧、干燥、低温的条件,即B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】种子在贮藏的过程中,细胞进行呼吸作用,分解有机物。温度能影响酶的活性,氧气和水分能影响细胞的呼吸,因此,低温、低氧、干燥能降低细胞呼吸强度,减少有机物的消耗。
12.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由于DNP会抑制ATP的合成,而有氧呼吸的第一阶段可以合成ATP,故DNP对第一阶段有影响,A错误;
B、有氧呼吸第三阶段生成的ATP较多,故推测DNP主要在线粒体内膜中发挥作用,B错误;
C、由于DNP会抑制ATP的合成,而钾离子通过主动运输进行保卫细胞,需要消耗能量,故会影响钾离子进入植物的保卫细胞,C错误;
D、正常情况下,葡萄糖氧化分解释放的能量一部分用于合成ATP,一部分以热能形式散失,DNP会抑制ATP的合成,故葡萄糖氧化分解时散失的热能会增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
由题意可知,2,4二硝基苯酚(DNP)对[H]与氧结合形成水的过程没有影响,但能抑制ATP合成,表明DNP影响线粒体内膜的酶催化形成ATP的过程,能量最终以热能形式散失。
13.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素;有氧呼吸的过程和意义;渗透作用;主动运输
【解析】【解答】A、漏斗中的液面刚开始会上升,由于大气压力的作用,不会一直上升,上升到一定的高度不再上升,故可表示渗透装置中液面高度差随时间的变化,A正确;
B、细胞跨膜运输某离子的速率随能量的增大而不断增大,但由于载体蛋白有限,最终趋于稳定,B正确;
C、反应物浓度为0时,反应速率为0,一定浓度范围内,随反应物浓度的增加,反应速率增加,由于酶的数量有限,故酶促反应速率随反应物浓度的变化存在饱和现象,C正确;
D、如果该细胞是人成熟红细胞,其中没有线粒体,只能进行无氧呼吸,所以此情况下,ATP生成速率与氧气浓度无关,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、当底物浓度达到饱和之前,随底物浓度升高酶促反应的速率升高,当底物浓度饱和之后,底物浓度升高,酶促反应速率不再增大,此时限制酶促反应速率的因素可能是酶的浓度、温度、pH等。
2、影响光合作用的环境因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等,在一定的范围内随光照强度增加,光合作用增强,当光照强度达到饱和后,光照强度增加,光合作用不再增强,此时限制光合作用的因素不再是光合强度,可能是温度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等。
14.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、荔枝果实呼吸作用分解葡萄糖,产生二氧化碳和水,呼吸作用减弱,产生的CO2量可能减少,A正确;
B、荔枝果实的呼吸作用分解葡萄糖,产生二氧化碳和水,呼吸作用增强,会加快果实内糖的消耗,B正确;
C、低温会降低呼吸酶的活性,使呼吸速率降低,故在低温条件下储藏,可降低荔枝果实的呼吸作用,C正确;
D、乙烯利是乙烯的类似物,能促进果实的成熟和衰老,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸的实质是有机物(主要是葡萄糖)氧化分解产生二氧化碳和水,同时释放能量。当果实成熟到一定程度时,呼吸速率首先是突然增高,最后又下降,此时果实便进入完全成熟。这个呼吸高峰,便称为呼吸跃变。具呼吸跃变的跃变型果实有:苹果、香蕉、梨、桃、番木瓜、芒果和鳄梨等;不具呼吸跃变的非跃变型果实有:橙、凤梨、葡萄、草莓和柠檬等。
15.【答案】D
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由题图可知,在10℃、20℃和30℃三种温度条件下,10℃时甜玉米的贮藏时间最长,但不能确定该温度就是适合甜玉米种植的最适温度,A错误;
B、甜玉米采摘后的贮藏过程中,细胞只进行呼吸作用,细胞中有机物的含量持续减少,B错误;
C、每一种酶都有其活性最高时的最适温度,超过最适温度后,酶的活性会降低甚至失活,C错误;
D、用薄膜包装玉米,可以减少水分流失,提高二氧化碳含量,降低氧气含量,抑制呼吸作用,延长贮藏时间,D正确。
故答案为:D。
【分析】影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
由题意可知,其他条件相同时,用薄膜包装比不包装贮藏时间要长;在10℃、20℃和30℃条件下,温度越高,贮藏时间越短。
16.【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,在无氧条件下进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精。若在酵母菌稳定产生酒精的阶段,通入氧气会抑制其无氧呼吸,则其产生酒精的速率会降低。
故答案为:B。
【分析】
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
17.【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由图可知,呼吸作用的最适温度大约为50℃,光合作用的最适温度大约为30℃,因此,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,A正确;
B、由上图可知,植物体大约在25℃时,净光合速率最高,说明该温度为净光合作用的最适温度,B正确;
C、由下图可知,在0~25℃范围内,总光合作用的增大速率大于呼吸作用,说明温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C错误;
D、由图可知,植物体在25℃时,净光合速率最高,说明适合该植物生长的温度范围是大约25℃,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。除此之外还有水和矿质元素也会影响光合作用。
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
4、分析上图:植物体大约在25℃时,净光合速率最高,说明该温度为净光合作用的最适温度。分析下图:由图可知,植物体总光合作用的最适温度大约为30℃,呼吸作用的最适温度大约为50℃。
18.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、t1→t2瓶内氧气浓度不断降低,所以酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确;
B、t3时,酵母菌主要进行无氧呼吸,产生的能量较少,而酵母菌数量增多,所以培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,B正确;
C、图中曲线表示的是最适温度下的反应,若降低10℃培养,有关酶的活性降低,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,C正确;
D、实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
19.【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】AB、AB段上升是由于人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强所致,但机体仍能进行有氧呼吸,AB错误;
C、BC段下降的原因:一是被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多,能运输更多的氧气,C正确,
D、在BC段,人体无氧呼吸产生的乳酸与NaHCO3反应,D错误。
故答案为:C。
【分析】无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
分析曲线图:图示为某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,其中ab段乳酸含量上升是因为人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强使乳酸含量增加;bc段乳酸含量下降可能是由于乳酸被血浆中的缓冲物质(NaHCO3)转化为其他物质。
20.【答案】A,C,D
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;有氧呼吸的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】A、根据图1可知,实验后培养液的浓度变大,说明植物对该种离子的吸收量少,反之,则吸收量大,图示中同种植物对同一离子的吸收量不同,说明植物对无机盐离子的吸收具有选择性,而根细胞对水分的吸收不具有选择性,所以植物根细胞吸收离子和吸收水分是两个相对独立过程,A正确;
B、根据图1可知,水稻对SiO32-吸收量大,导致实验后其离子浓度小于初始浓度,而番茄对SiO32-吸收量小,导致实验后其离子浓度高于初始浓度,不同细胞吸收同一离子的速率与细胞膜上运输该离子的载体蛋白的数量有关,所以水稻根细胞膜上运输 SiO32-的载体平均数量可能比番茄多,B错误;
C、图2中A点时,氧气浓度为0,细胞只能进行无氧呼吸提供能量,故离子吸收由无氧呼吸供能,C正确;
D、图1中水稻培养液里的 Mg2+浓度高于 SiO32-浓度,说明同一植物对不同离子的吸收量不同,体现了细胞膜是选择透过性膜,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】无机盐在植物细胞中具有建构组织细胞和调节生命活动的功能,植物种类不同和同一植物的不同发育阶段对无机盐的营养需求不同,植物对无机盐的吸收具有选择性;植物对无机盐的吸收过程是主动运输过程,可以从低浓度向高浓度运输,消耗ATP。
分析题图1可知,水稻吸收的SiO32- 多,对Ca2+、Mg2+吸收量少,而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多,对SiO32-吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性,其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图2表示随着氧浓度的变化植物根细胞对离子的吸收速率变化情况。
21.【答案】A,B,D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、据分析可知,图甲中曲线a→c段表示种子干重逐渐减少,其原因主要是种子进行呼吸作用消耗有机物 ,A正确;
B、曲线c→d段干重逐渐增加的主要原因是种子萌发长成幼苗,进行光合作用合成了有机物,使干重增加,B正确;
C、e点之前,图乙中的O2吸收量和CO2释放量的两条曲线不重合,说明在种子萌发初期,细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸,C错误;
D、据分析可知,曲线①表示CO2释放量的变化,曲线②表示O2吸收量变化的曲线,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
据图甲分析可知,种子萌发过程中种子会吸水,随着时间的推移,种子的含水量升高,因此,a→b段比b→c段内自由水少,代谢缓慢,有机物分解慢,因此种子的干重下降缓慢。c→d段幼苗进行光合作用,且光合作用大于呼吸作用,干重增加,导致c→d段上升。图乙分析可知,种子萌发过程中,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,曲线①和曲线②表示密闭容器中氧气和二氧化碳的变化曲线,其中曲线①的变化大于或等于曲线②,因此曲线①是二氧化碳的释放量,曲线②是氧气的吸收量,e点之后,二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,说明此后只进行有氧呼吸。
22.【答案】B,C,D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、选用透气的“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境,避免厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈,A错误;
B、微创手术时,需向患者的腹腔内充入二氧化碳用于增大腹腔空间,手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳,使腹腔内氧气增多,有利于抑制厌氧菌的繁殖,B正确;
C、中耕松土能够增加土壤的通气量,增加土壤中的氧气,有利于植物的根系进行有氧呼吸,并能促进其吸收土壤中的无机盐,C正确;
D、污水净化池底微管增氧技术能增加水体溶解氧,有利于好氧微生物进行有氧呼吸对有机污染物的分解,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。在生产生活实践中,可以通过增加氧气来抑制无氧呼吸,可以通过低温、低氧、干燥、增加二氧化碳的浓度等来抑制有氧呼吸,可以通过适当升温、提供充足的氧气和水分等来促进有氧呼吸。
2、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
23.【答案】A,B,C
【知识点】细胞呼吸原理的应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、光合色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光,蓝色的薄膜允许蓝光通过,其它的光质被反射,所以采用蓝色的薄膜不仅不能提高光合速率,反而降低光合速率,A符合题意;
B、温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活性来影响绿色植物的有机物的积累量,白天适当提高温度有利于增加光合作用,夜间适当降低温度有利于减弱呼吸作用,减少有机物消耗,提高有机物的积累量,从而提高作物产量,B符合题意;
C、土壤板结后,及时松土透气能够增加土壤的通气量,有利于植物的根系进行有氧呼吸,并能促进其吸收土壤中的矿质元素,C符合题意;
D、充入一定量的氮气可抑制细胞的有氧呼吸,减少有机物的消耗,从而可以延长水果蔬菜贮藏的时间,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】1、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
2、光合作用原理的应用:(2)在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量;(2)在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加.应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光能利用率。
24.【答案】(1)乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原性糖增多
(2)推迟;推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存;适当降低温度
(3)乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的呼吸作用;
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】(1)据图可知,果实成熟过程中,乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原性糖增多,使果实变甜。
(2)在果实贮存期间,呼吸跃变的时间提前,消耗的有机物多,不利于果实的贮存,故应推迟呼吸跃变的时间,推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存。适当降低温度,使呼吸减弱。
(3)果实呼吸高峰的出现是由于细胞呼吸强度增强所致,乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的呼吸作用;细胞有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
【分析】乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
由图可知,香蕉在成熟之后,乙烯含量剧增,乙烯含量剧增影响呼吸作用,产生呼吸跃变现象,乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器言脱落的作用。植物体各部位都能合成乙烯。
25.【答案】(1)光合作用
(2)减少;果实不进行光合作用,细胞呼吸消耗了糖类等有机物
(3)0.20;10;有机物消耗较少且储存时间相对较长\该条件是贮藏时间较长的实验组中有机物含量下降最小的\该条件是有机物含量变化较小的实验组中贮藏时间最长的
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)葡萄植株主要通过光合作用合成可溶性固形物,即糖类等有机物。
(2)根据图中信息,在不同浓度的DNP处理条件下,随贮藏时延长,采摘后的葡萄果实内可溶性固形物含量都会减少,其原因是随着贮藏时间延长,果实不进行光合作用,细胞呼吸消耗了糖类等有机物。
(3)贮藏果实的过程中应尽量降低细胞呼吸的强度,减少有机物的消耗,在兼顾果实品质和贮藏时间的情况下,上述实验条件中,浓度为0.20mmol/L的DNP处理10天时,可溶性固形物含量相对较多,同时贮藏时间相对较长,即与其他组比较,该浓度下葡萄的可溶性固形物含量在前10d消耗较少,到第15天时,含量明显下降。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
3、由图分析可知:自变量为不同浓度DNP(2,4-二硝基苯酚)和处理时间,因变量为可溶性固形物(指果实汁液中的糖类等物质)含量,在不同浓度的DNP处理条件下,随贮藏时延长,采摘后的葡萄果实内可溶性固形物含量都会减少。
26.【答案】(1)无氧呼吸;该生物无氧呼吸不产生二氧化碳,而是产生乳酸;
(2)酶的数量是有限的
(3)1/13;I;H
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)甲图中,呼吸强度不受氧气浓度影响,只能是无氧呼吸。若呼吸强度不能以CO2的释放量表示,只可能是该生物的无氧呼吸不产生CO2,对于人来说,成熟红细胞进行的就是不产生CO2但产生乳酸的无氧呼吸。
(2)图乙中B点氧气浓度为零,其二氧化碳来源只有无氧呼吸,而无氧呼吸场所是细胞质基质,当O2浓度达到M点以后,CO2释放量不再继续增加的内因是受呼吸酶的数量的限制。无氧呼吸的反应方程式为 。
(3)图丙中YZ:ZX为4:1,由图可知,YZ为无氧呼吸释放的CO2的量,设为4a,ZX为有氧呼吸释放的CO2的量,设为a,则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6a,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2a,则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的1/6a÷(2a+1/6a)=1/13。由图可知,无氧呼吸强度降为0的起点,其氧气浓度是I。在H点时,呼吸作用最弱,最有利于储存。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
27.【答案】(1)结合水;自由水
(2)小于;大于
(3)磷脂(或脂质)双分子层;水通道
(4)长期水淹,根系无氧呼吸产生酒精,酒精对根系造成伤害
(5)成熟区细胞液浓度大于土壤溶液浓度
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】(1)风干种子细胞中自由水含量较少,主要以结合水的形式存在。经阶段I吸水后,种子中自由水含量升高,细胞中主要是以自由水的形式存在。
(2)据图示可知,在阶段II,种子含水量没有多大变化,故种子吸水速率小于阶段I;而随自由水含量的增加,代谢强度大大增加,故呼吸速率大于阶段I。
(3)细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,细胞膜上含有水通道蛋白,故从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的磷脂双分子层、水通道从细胞外进入细胞内。
(4)长期水淹,小麦的根系会进行无氧呼吸产生酒精,酒精对根系造成伤害,从而导致烂根。
(5)当成熟区细胞液浓度大于土壤溶液浓度时,可使成熟植物细胞发生渗透吸水。
【分析】细胞内水的存在形式分为自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与细胞内的许多化学反应,自由水自由移动对运输营养物质和代谢废物具有重要作用;自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,反之亦然。
由图分析可知:在小麦种子萌发过程中阶段Ⅰ是干种子迅速吸水阶段,此阶段干种子内亲水性物质吸水,使种子体积变大;阶段Ⅱ为缓慢吸水阶段,此阶段原生质的水达到饱和,酶促反应与呼吸作用增强;阶段Ⅲ为胚根突破种皮后重新迅速吸水阶段,此阶段主要是靠渗透作用吸水。
28.【答案】(1)葡萄糖;三;线粒体;丙酮酸;二;三;三;与NADH结合生成H2O,产生大量的能量
(2)有氧
(3)无氧
(4)有氧呼吸微弱,而无氧呼吸受到抑制
(5)BC;无氧条件下,白菜进行无氧呼吸产生酒精,对细胞产生毒害,导致白菜腐烂
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)有氧呼吸是从葡萄糖的氧化分解开始的,全过程分为三个阶段,主要场所是线粒体。进入线粒体的底物是丙酮酸,丙酮酸释放的CO2是在第二阶段产生的;H2O是在第三阶段形成的;产生能量最多的是第三阶段。有氧呼吸中O2的作用是与NADH结合生成H2O,产生大量的能量。
(2)AB段O2消耗量很大,CO2上升也很快,该阶段白菜在进行有氧呼吸。
(3)CD段O2的浓度接近零,而CO2仍在上升,该阶段白菜在进行无氧呼吸。
(4)BC段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,原因是有氧呼吸微弱,而无氧呼吸又受抑制。
(5)AB段和CD段的二氧化碳浓度都升高较快,只有BC段二氧化碳浓度几乎不上升,因此要较长时间贮藏大白菜,应把地窖里的O2浓度控制在BC段范围内;若将地窖完全封闭,隔绝空气,则大白菜将会进行无氧呼吸而不断积累酒精,进而因酒精中毒而腐烂。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
3、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
29.【答案】(1)H2O;CO2;c;线粒体内膜
(2)乙醇;C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
(3)细胞质基质;温度;B;随着氧浓度增加,有氧呼吸逐渐增强
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)据分析可知,c表示有氧呼吸第三阶段,这一阶段产生的物质甲表示H2O,b表示有氧呼吸第二阶段,这一阶段产生的物质乙表示CO2。在有氧呼吸的过程中,产生能量最多的是第三阶段,即图1中的c,第三阶段进行的场所是线粒体内膜。
(2)小麦长时间浸泡会出现烂根而死亡,原因是根细胞无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,同时还会产生CO2。方程式为C6H12O6酶→ 2C2H5OH+2CO2+少量能量。
(3)图2中A点时,氧浓度为0,小麦种子细胞只进行无氧呼吸,细胞内产生CO2的场所是细胞质基质。影响无氧呼吸强度的主要原因是相关酶活性的大小,而影响酶活性的主要环境因素是温度,则影响A点位置高低的主要环境因素是温度。分析图2,在氧浓度为5%(B点对应氧浓度)时,CO2释放的相对值最低,说明此时细胞呼吸强度最低,有机物消耗得最慢,因此,为了有利于贮存小麦种子,贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度。图2中B点以后,CO2释放量逐渐增加,主要原因是氧浓度上升,有氧呼吸逐渐增强。
【分析】1、有氧呼吸
(1)概念:是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量 ATP 的过程。
(2)过程:
2、O2 浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理:O2 是有氧呼吸所必需的,且O2 对无氧呼吸过程有抑制作用。
(2)曲线模型
①O2 浓度低时,无氧呼吸占优势。②随 O2 浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。③当 O2 浓度达到一定值后,随 O2 浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
3、分析图1,a表示有氧呼吸第一阶段,b表示有氧呼吸第二阶段,c表示有氧呼吸第三阶段,物质甲表示H2O,物质乙表示CO2。
4、分析图2,当氧浓度为0,小麦种子只进行无氧呼吸,当氧浓度逐渐上升,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸加快。
30.【答案】(1)[H](或NADH);线粒体内膜;线粒体基质
(2)以热能的形式散失;不可以
(3)水和二氧化碳
(4)无氧呼吸和有氧呼吸;黑暗(或无光、遮光)
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)图甲中的E是[H],在第三阶段与氧结合生成水;化合物F是CO2,产生的场所是线粒体基质;过程③是有氧呼吸第三阶段,发生的场所是线粒体内膜。
(2)图甲中物质D葡萄糖彻底氧化分解释放的化学能中,一部分储存在ATP中,其余部分的去向是以热能的形式散失。细胞呼吸产生的ATP不可以用于光合作用,光合作用暗反应需要的ATP来自光反应阶段产生的ATP。
(3)若用18O标记图甲中的O2,O2参与有氧呼吸的第三阶段,生成H218O,H218O用于有氧呼吸第二阶段,生成C18O2。故一段时间后,能检测到含18O的有氧呼吸产物有水和CO2。
(4)当O2浓度为5%时,二氧化碳释放高于氧气吸收量,因此可确定此时细胞呼吸的方式为无氧呼吸和有氧呼吸。植物在有光的条件下会进行光合作用,光合作用会吸收二氧化碳,释放氧气,该气体的交换会影响呼吸作用强度的测定,因此要研究植物叶片的细胞呼吸与环境中O2浓度的关系,应在黑暗条件下测定CO2释放量或O2吸收量。
【分析】1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②C6H12O6(葡萄糖)
2C2H5OH (酒精)+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
2、分析甲图:①代表有氧呼吸的第一阶段,②代表有氧呼吸的第二阶段,③代表有氧呼吸的第三阶段。D代表葡萄糖,E代表[H],F代表二氧化碳。分析乙图:乙图表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系,其中实线代表有氧呼吸强度与氧浓度的关系,虚线代表总的呼吸速率与氧浓度的关系,当氧气浓度大于0小于10%时,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;当氧气浓度大于等于10%时,植物只进行有氧呼吸。

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