細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(一)（原卷版）

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用(一)一、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料的原因酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌。2．不同條件下的裝置[填圖](1)有氧條件裝置：(2)無氧條件裝置：3．檢測(cè)細(xì)胞呼吸產(chǎn)物所用試劑與現(xiàn)象[填表]檢測(cè)產(chǎn)物所用試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象二氧化碳澄清的石灰水變渾濁溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃酒精(酸性)重鉻酸鉀溶液橙色變成灰綠色4.結(jié)論酵母菌的呼吸方式：有氧呼吸和無氧呼吸。二、有氧呼吸1．主要場(chǎng)所——線粒體[據(jù)圖填空](1)寫出序號(hào)代表的結(jié)構(gòu)名稱：①外膜；②內(nèi)膜形成的嵴；③線粒體基質(zhì)。(2)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布在：②③。(3)線粒體的分布：集中在代謝旺盛的部位。2．化學(xué)反應(yīng)式C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量3．物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程[填圖]4．能量轉(zhuǎn)化1．慢跑是一種健康的有氧運(yùn)動(dòng)。在有氧呼吸的三個(gè)階段中，釋放大量能量的是（

）A．第一階段 B．第二階段C．第三階段 D．第一和第二階段2．有氧呼吸產(chǎn)生能量最多的是（

）A．形成二氧化碳時(shí) B．形成氫時(shí)C．形成水時(shí) D．形成丙酮酸時(shí)3．酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸，酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸均（

）A．產(chǎn)生CO2 B．產(chǎn)生水C．不產(chǎn)生[H] D．不消耗O24．酵母菌細(xì)胞和人體骨骼肌細(xì)胞在有氧和無氧條件下都能消耗葡萄糖，進(jìn)行細(xì)胞呼吸。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．無氧條件下，酵母菌細(xì)胞分解葡萄糖產(chǎn)生酒精的過程伴隨著ATP的生成B．有氧條件下，人體骨骼肌細(xì)胞在線粒體內(nèi)膜上釋放的能量最多C．劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體骨骼肌細(xì)胞既能產(chǎn)生乳酸也能產(chǎn)生酒精D．酵母菌細(xì)胞和人體骨骼肌細(xì)胞中葡萄糖只能在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被氧化分解5．興趣小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細(xì)胞呼吸(如圖)。下列說法正確的是（

）A．開始培養(yǎng)時(shí)向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測(cè)乙醇生成B．實(shí)驗(yàn)中可通過增加甲瓶的酵母菌數(shù)量提高乙醇最大產(chǎn)量C．通過乙瓶溶液顏色是否變化可判斷酵母菌的呼吸方式D．可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)變色的時(shí)間長短檢測(cè)酵母菌CO?的產(chǎn)生情況6．含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中，18O轉(zhuǎn)移的途徑是（）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7．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(cè)得的氣體量(相對(duì)值)的變化結(jié)果(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列說法不正確的是（

）不同條件CO2產(chǎn)生量O2吸收量甲60乙106丙1212A．該植物的種子進(jìn)行的無氧呼吸類型和酵母菌的相同B．甲條件下CO2全部產(chǎn)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．乙條件下有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖比例為1∶2D．丙條件下O2的利用部位和CO2產(chǎn)生的具體部位相同8．閱讀教材及教材圖有氧呼吸過程示意圖，完成如下所示有氧呼吸過程模型構(gòu)建。(1)糖類（葡萄糖）為什么必須分解成丙酮酸后才能進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段？(2)有氧呼吸過程中，H2O參與第二階段反應(yīng)，在第三階段產(chǎn)生；[H]在階段產(chǎn)生，參與階段的反應(yīng)；O2只參與階段反應(yīng)，CO2是在階段產(chǎn)生的。(3)若用放射性同位素18O分別標(biāo)記有氧呼吸中C6H12O6中的氧和O2中的氧，放射性會(huì)分別出現(xiàn)在哪種產(chǎn)物中？9．科研人員將用2H標(biāo)記的絲氨酸加入到培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)胞，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中的NADH分子可檢測(cè)出放射性。若敲除線粒體內(nèi)絲氨酸代謝途徑中相關(guān)的酶，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，NADH分子無放射性。下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是（

）A．有氧呼吸的第一階段、第二階段均可產(chǎn)生NADHB．NADH在線粒體基質(zhì)中被利用，同時(shí)生成NAD+C．實(shí)驗(yàn)中兩組培養(yǎng)基的成分、細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)間、溫度等應(yīng)保持一致D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明絲氨酸在線粒體中的代謝過程可產(chǎn)生NADH10．某女士酷愛染發(fā)導(dǎo)致鉛中毒，鉛可損傷線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，從而影響這些細(xì)胞器的正常功能。這些改變會(huì)直接影響下列哪種生理過程（）A．無氧呼吸第二階段 B．水分子進(jìn)出細(xì)胞C．膜蛋白的合成和加工 D．有氧呼吸第一階段11．下圖表示人體內(nèi)能量代謝的相關(guān)過程，其中A~F表示物質(zhì)或能量。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．產(chǎn)生A的場(chǎng)所可能是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體B．ATP的合成過程不會(huì)發(fā)生在無氧呼吸的第二階段C．C的形成過程往往伴隨著細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)D．若B、D、E、F代表能量數(shù)值，則B<D+E+F12．下圖為真核細(xì)胞呼吸過程的示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．①過程釋放的能量大部分儲(chǔ)存在ATP中B．②過程可發(fā)生在人體細(xì)胞中C．③過程發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D．④過程發(fā)生的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)13．科研人員發(fā)現(xiàn)，即使在氧氣充足的條件下，癌細(xì)胞也會(huì)進(jìn)行旺盛的無氧呼吸。為研究該問題，科研人員完成下列實(shí)驗(yàn)(1)圖1中物質(zhì)A為。有氧呼吸第一階段又稱糖酵解，發(fā)生在。有氧呼吸過程中，CO2的產(chǎn)生發(fā)生在第階段。因此，CO2中的氧來自，生成物水中的氧來自。(2)葡萄糖氧化分解時(shí)，NADH需要不斷被利用并再生出NAD+才能使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，但酶M僅存在于線粒體中，酶L僅存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。用溶劑N配置不同濃度2DG（糖酵解抑制劑）溶液處理分裂的癌細(xì)胞，結(jié)果如圖2①圖2中，糖酵解速率相對(duì)值為的組別為對(duì)照組，該組的處理方法是用處理癌細(xì)胞。②圖2表明，糖酵解速率相對(duì)值較低時(shí)，癌細(xì)胞優(yōu)先進(jìn)行：糖酵解速率相對(duì)值超過時(shí)，酶M達(dá)到飽和，酶L的活性迅速提高，保證NAD+再生，癌細(xì)胞表現(xiàn)為進(jìn)行旺盛的。(3)綜上所述，癌細(xì)胞在有氧的條件下進(jìn)行旺盛無氧呼吸的可能原因是其生命活動(dòng)需要大量能量乳酸大量積累。14．I.下圖1表示酵母菌細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞呼吸相關(guān)物質(zhì)代謝過程，請(qǐng)回答以下問題：(1)酵母菌細(xì)胞內(nèi)丙酮酸在（填場(chǎng)所）被消耗，從能量轉(zhuǎn)化角度分析，丙酮酸在不同場(chǎng)所被分解時(shí)有什么不同？。(2)酵母菌在O2充足時(shí)幾乎不產(chǎn)生酒精，有人認(rèn)為是因?yàn)镺2的存在會(huì)抑制圖1中酶1的活性而導(dǎo)致無酒精產(chǎn)生，為驗(yàn)證該假說，實(shí)驗(yàn)小組將酵母菌破碎后高速離心，?。ㄌ睢昂€粒體的沉淀物”或“上清液”）均分為甲、乙兩組，向甲、乙兩支試管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲試管中通入O2，一段時(shí)間后，分別向甲、乙兩試管中加入等量的進(jìn)行檢測(cè)。(3)按照上述實(shí)驗(yàn)過程，觀察到，說明（2）中假說不成立，實(shí)驗(yàn)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的NADH還存在如圖2所示的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，NADH在線粒體內(nèi)積累，蘋果酸的轉(zhuǎn)運(yùn)即會(huì)被抑制，且細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)物濃度上升或產(chǎn)物濃度下降一般會(huì)促進(jìn)酶促反應(yīng)速率，反之則抑制。請(qǐng)結(jié)合以上信息解釋O2會(huì)抑制酵母菌產(chǎn)生酒精的原因：。II.某研究小組利用檢測(cè)氣壓變化的密閉裝置來探究微生物的呼吸方式，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖甲、乙。(4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)將右管