高考圈题(新课标I卷)2016高考生物总复习题组训练5细胞呼吸

题组5 细胞呼吸
（一）考法解法
【命题特点分析】
本部分属于每年高考选考内容，在2012年之前属于常考知识内容，近年来考查频度下降；单选题、非选择题（必做题）的形式均有呈现，难度系数在0.6-0.8之间；考查重点为呼吸作用的过程。

课改后多以细胞呼吸的基础知识识记、理解及与其他知识模块（如“人和高等动物稳态的调节”）联合考查为主，对学生基础知识理解深度及知识综合运用能力要求较高，主要考查学生对学科基础知识的灵活运用。

【解题方法荟萃】
解决该部分试题，需要从以下几个方面着手考虑：
1、光合作用与呼吸作用的关系
（1）光合作用和细胞呼吸的关系图：
（2）光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系：
①物质变化：
C ：CO 2――――→暗反应有机物――→呼吸Ⅰ丙酮酸―――→呼吸Ⅱ
CO 2
H ：H 2O ―――→光反应[H] ――――→暗反应 (CH 2O)――――――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]―――→呼吸Ⅲ
H 2O
O ：H 2O ―――→光反应O 2―――→呼吸Ⅲ
H 2O
②能量变化：
光能―――→光反应ATP ――――→暗反应 (CH 2O)――――→呼吸作用
⎩⎪⎨⎪⎧ ATP
热能
―→各项生命活动
2、利用典型装置测定呼吸速率
①上图可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。

②植物呼吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。

单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。

③条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

（二）真题剖析
【题干】（2010·全国新课标卷理综·2）下列关于呼吸作用的叙述，正确的是
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
【答案】D
【解析】无氧呼吸的终产物是乳酸或者酒精和二氧化碳，A错误；有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜中与氧结合生成水，B错误；无氧呼吸不需要O2的参与，最终[H]与丙酮酸反应生成了乳酸或者酒精和二氧化碳，C错误；由于脂肪的C、H比例比糖类高，所以质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸消耗的氧气多，释放的能量多，D正确。

（三）高考圈题
【题干】呼吸商(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。

如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系，以下叙述正确的是
A．呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．b点有氧呼吸强度大于a点
C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点
D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
【答案】B
【圈题理由】生物作为科学学科之一，重视考查学生对基础知识的理解和应用能力、学生实验设计和推理能力。

本题通过内环境的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；能从题干和曲线中获取有效信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。

【解析】根据呼吸商的定义可知，呼吸商越大，消耗的氧气量越少，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，A错误；图中b点呼吸商小于a点，说明b点有氧呼吸强度大于a点，B正确；为延长水果的保存时间，应尽量减少细胞呼吸对有机物的消耗，同时避免无氧呼吸产生酒精对细胞的毒害作用，最好将氧分压调至b、c之间，C错误；c点以后酵母菌只进行有氧呼吸，呼吸商不变，细胞呼吸强度在一定范围内随氧分压增大而增强，D错误。

【题干】某同学画了一个人体内部代谢过程示意图，请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方
A．①②③④、人体内无③过程 B．①③④、人体内无②过程
C．①③④、人体内无③过程 D．①④、人体内无②过程
【答案】A
【圈题理由】本题通过对学生流程图的分析能力考查，重点考查考生对相关知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。

【解析】在有氧气的条件子啊，人体有氧呼吸产生二氧化碳和水，释放大量能量；在无氧条件下，无氧呼吸产生乳酸，但无氧呼吸的第二阶段不能产生能量．则图中能产生ATP
的途经是①②③④，人体内无②途经。

【题干】两个课外活动小组分别对酵母菌细胞呼吸作用进行了如下探究实验。

请分析作答：
（1）甲组想探究的问题是：酵母菌是否在有氧和无氧条件下均能产生C02。

现提供若干套实验装置，如图1(A-- D)所示：
①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序（装置可重复使用）。

有氧条件下的装置序号依次是：______________。

②B瓶中澄清的石灰水还可用___________代替。

（2）乙组利用图Ⅱ所示装置（橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的细胞呼吸类型。

①若想达到实验目的，还必须设置对照实验，对照实验装置设计为(装置编号为
Ⅲ)______________。

②预测实验结果并得出相应实验结论：___________________________。

【答案】（1）①C-A--B（或C-B-A--B,l分）②溴麝香草酚蓝水溶液
（2）①等量的清水（或蒸馏水）代替lO%NaOH溶液，其他条件与装置Ⅱ相同
②若装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴不移动，则酵母菌只能进行有氧呼吸；
若装置Ⅱ的液滴不移动，装置Ⅲ的液滴向右移动，则酵母菌只能进行无氧呼吸；
若装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴向右移动，则酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸
【圈题理由】试题通过实验材料的分析，考查学生的实验设计、推理能力及在实际情景下对基础知识的灵活运用能力。

通过考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。

【解析】（1）①有氧条件下需要通入空气，但应先除去空气中的CO2以防止其对实验结果造成干扰，所以有氧条件下的装置序号是C→A→B（或C→B→A→B）②CO2可使澄淸石灰水都变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，所以B瓶中澄清的石灰水还可用溴麝香草酚蓝水溶液代替。

（2）①图Ⅱ所示装置中的NaOH溶液能够吸收C02，弯管内红色液滴移动的距离反映出酵母菌有氧呼吸消耗的氧气量，无法检测酵母菌是否进行了无氧呼吸，所以欲探究酵母菌的细胞呼吸类型，还必须设置对照实验。

对照实验装置 (装置编号为Ⅲ) 设计为：将图Ⅱ装置中的lO%NaOH溶液用等量的清水（或蒸馏水）代替，其他条件与装置Ⅱ相同。

②酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，有氧呼吸消耗的O2量与释放的CO2量相等，无氧呼吸不消耗O2。

若酵母菌只能进行有氧呼吸，装置Ⅱ内因O2不断被消耗导致气体压强降低，液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴不移动；若酵母菌只能进行无氧呼吸，装置Ⅱ内产生的
CO2被lO%NaOH吸收，气体压强不变，液滴不移动，装置Ⅲ内酵母菌无氧呼吸释放的CO2导致气体压强增大，液滴向右移动；若酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸同时进行，由上述分析可知，装置Ⅱ的液滴向左移动，装置Ⅲ的液滴向右移动。

（四）分层训练
基础过关
1．下图表示生物体内的部分物质代谢示意图．对这一图解的解释正确的是
A．在人体内，胰高血糖素与肾上腺素能促进①、②过程
B．在人的细胞质基质中含有③、⑤过程所需的酶
C．在酵母菌体内．当④过程加强时，⑥过程也会加强
D．在生物细胞内发生的④过程不需要H20作反应物
【答案】B
【解析】图中①是淀粉的消化吸收，②是糖原的水解；人体内胰高血糖素与肾上腺素能促进②过程，不能促进①过程，A错误；图中③是细胞呼吸第一阶段，⑤是无氧呼吸生成乳酸的第二阶段，人体细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸，场所是细胞质基质，B正确；⑥过程是无氧呼吸生成酒精的第二阶段，④过程是有氧呼吸的第二三阶段，氧气充足时有氧呼吸加强，无氧呼吸受抑制，C正确；细胞内发生的有氧呼吸第二阶段需要H20作反应物与丙酮酸反应，D错误。

2．下列属于光合作用和有氧呼吸相同点的是
①需在光下进行②需要酶催化③产生ATP ④需要氧气
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
【答案】B
【解析】光合作用需在光下进行，有氧呼吸有光和无光条件下都能进行，①错误；光合作用和有氧呼吸都需要酶催化，②正确；光合作用和有氧呼吸都能产生ATP，③正确；有氧呼吸进行需要氧气条件，光合作用进行不需要氧气条件，④错误；所以B正确。

3．如图为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验装置图，请据图分析，正确的是
A．装置甲是对照组
B．装置乙应在E处检测是否有酒精生成
C．装置乙应让D先反应一会再连接
D．两个装置均需要在黑暗条件下进行实验
【答案】C
【解析】甲、乙两实验属于对比实验，A错误；装置乙应在E处检测是否有二氧化碳生成，B错误；装置乙应让D先反应一会再连接，以确保通入E处的二氧化碳是酵母菌无氧呼吸产生，C正确；酵母菌不能进行光合作用，故两个装置可以在光下进行实验，也可以在黑暗条件下进行实验，D错误。

4．下列有关细胞呼吸的叙述中正确的是
A、可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式
B、哺乳动物成熟的红细胞既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸
C、在进行无氧呼吸时,动物细胞只能将葡萄糖分解成乳酸,植物细胞只能将葡萄糖分解成酒精和C02
D、无论有氧呼吸还是无氧呼吸,释放的能量大部分都是以热能的形式散失
【答案】D
【解析】CO2可使澄淸石灰水都变浑浊，酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，A项错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，也没有线粒体等细胞器，只能进行无氧呼吸，B 项错误；在进行无氧呼吸时,绝大多数植物细胞能将葡萄糖分解成酒精和C02，但也有的植物细胞能将葡萄糖分解成乳酸,例如马铃薯块茎，C项错误；无论有氧呼吸还是无氧呼吸,释放的能量大部分都是以热能的形式散失，少部分用于形成ATP，D项正确。

5．金鱼是常见的观赏性驯养动物，取材容易，观察现象明显，常用做实验材料。

实验小组观察员发现在饲养金鱼时，鱼缸窄小或鱼饲养量过多都会使鱼浮上水面直接呼吸，即发生浮头现象。

为确定鱼缸内金鱼适宜饲养量，实验小组确定了以下实验方案：（课题）探究不同溶氧浓度对金鱼呼吸的影响
（1）假设
实验试剂与器材：隔夜自来水、保鲜膜、漏网、计时器、若干塑料方盒、家用增氧泵等。

（2）实验过程
①制作冷却沸水：其目的是为了，将部分隔夜自来水煮沸后冷却，密封备用。

②筛选适用金鱼：为了获得客观、准确的结果，应选择大小相近，遗传、生长状况一致，健康灵活的金鱼投人塑料方盒中。

③测定不同溶解氧浓度下金鱼每分钟的呼吸次数
表1中，如果X1代表冷却沸水，利用实验试剂与器材创建的条件X2应为，X3应为。

（3）结果分析
①利用3种不同溶氧浓度的前3次呼吸频率数据，绘制溶氧量和呼吸频率的相关性直观图（要求：用柱状图表示）：
②用简要的文字分析实验结果并得出简要结论：
【答案】(1)在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，金鱼的呼吸频率减慢。

（不同溶解氧浓度下金鱼的呼吸次数不同）
（2）①杀死水中微生物，减少其呼吸作用对水中溶氧的影响。

（减少可溶性气体/便于控制水中溶解氧浓度等）
③等量隔夜自来水等量隔夜自来水，并用增氧泵补充溶氧
（3）①柱状图标准：对3次数据取平均数后作图，得2分；
②溶氧对金鱼的呼吸次数影响明显，在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，金鱼的呼吸频率减慢
【解析】（1）根据题意可知金鱼发生浮头现象可能和水中溶氧浓度有关，结合实验课题，可做出假设：在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，金鱼的呼吸频率减慢。

（2）根据实验课题和假设可知，本实验的自变量是溶氧浓度，且各组的无关变量要相同且适宜；结合实验过程可知，记录表中的X1为冷却沸水，X2应为等量隔夜自来水，X3
应为等量隔夜自来水，并用增氧泵补充溶氧；制作冷却沸水的目的是为了杀死水中微生物，减少其呼吸作用对水中溶氧的影响，便于控制水中溶解氧浓度。

（3）①以水中溶氧量为横坐标，以呼吸频率为纵坐标，根据表中每组前3次数据取平均数后可做出对应的柱状图。

②根据绘出的柱状图分析可知，溶氧对金鱼的呼吸次数影响明显，在一定的溶氧浓度范围内，溶氧升高，金鱼的呼吸频率减慢。

智能拓展
6．在外界环境条件恒定时，用如图装置测定种子萌发时的呼吸作用类型（假设呼吸底物全部为葡萄糖），实验开始同时关闭两装置活塞在25℃下经过20min后观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析错误的是
A．若装置1中红色液滴左移，装置2中红色液滴不移动，则说明此时萌发的种子只进行有氧呼吸
B．若装置1中的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明此时萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
C．装置1的红色液滴向左移动的体积是呼吸作用消耗O2的体积
D．装置2 的红色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放CO2的体积
【答案】D
【解析】本题考查知识点为细胞呼吸。

装置1中放置NaOH可吸收环境中的CO2，装置2
中烧杯中为蒸馏水对CO2没有吸收作用。

由于有氧呼吸时种子吸收O2量等于CO2的产生量，无氧呼吸过程中种子只释放CO2而不吸收O2，因此装置1中气体体积变化只会来自于O2的消耗，装置2中气体体积变化只会来自于无氧呼吸产生CO2量的变化。

当装置1中红色液滴左移，而装置2中红色液滴不移动说明种子未进行无氧呼吸，只进行有氧呼吸，A正确。

装置2的红色液滴右移，说明种子进行了无氧呼吸同时装置1中气体体积也发生改变，因此种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，B正确。

由于有氧呼吸时种子吸收O2量等于CO2的产生量，无氧呼吸过程中种子只释放CO2而不吸收O2，因此装置1中气体体积变化只会来自于O2的消耗，C正确。

装置2红色液滴的移动体积表示无氧呼吸释放的CO2的体积，D错误。

7．下图为绿色植物体内某些代谢过程中物质变化的示意图，1、2、3分别表示不同代谢过程。

以下表达正确的是
A．测定叶片的①的强度一定要将装置放在黑暗中
B．②中产生的O2用于①的第二阶段，生成CO2，释放出少量能量
C．③在叶绿体基质中进行，一定在黑暗中才可以进行
D．处于生长气的植物体①产生的CO2比③消耗的多
【答案】A
【解析】见图1是指有氧呼吸过程，2是指光反应过程，3是指暗反应过程。

光照下植物同时进行光合作用和呼吸作用，所以测定呼吸作用必须在光照下进行A正确，氧气参与有氧呼吸的第三阶段B错，暗反应也在光照下进行C错，生长期的植物光合作用产生有机物多于呼吸作用消耗有机物。

8．某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。

甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。

实验过程中每小时测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成下面的坐标图。

据此下列说法中正确的是
A．在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为6∶5
B．甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行无氧呼吸
C．甲、乙两发酵罐分别在第5小时和第3小时无氧呼吸速率最快
D．该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量
【答案】C
【解析】当酵母菌进行有氧呼吸时，消耗氧气与产生二氧化碳之比为1：1，进行无氧呼吸时，生成酒精的量与二氧化碳的量相同，分析曲线，甲发酵罐中产生二氧化碳的量为
6+18=24，乙发酵罐中产生的二氧化碳的量为15，故甲、乙发酵罐产生二氧化碳量之比为8：5，故A错误；从图中曲线可以看出，甲发酵罐中从2小时开始产生酒精，而氧气在第4小时才被消耗完，说明第2到4小时两种呼吸共存，故B错误；酵母菌无氧呼吸速率最快时就是产生酒精速率最快时，从图中可以看出对应时间分别是第5小时和第3小时最快，故C
正确；酵母菌只有进行无氧呼吸时才能产生酒精，通入大量的氧气不能产生酒精，故D错误。

9．为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入①~⑥试管中，加入不同的物质，进行了如下表的实验。

下列有关叙述中，不正确的是
注“+”表示加入了适量的相关物质，“-”表示未加入相关物质。

A．会产生酒精的试管有②⑥
B．会产生CO2和H2O的试管有③⑤
C．试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所
D．试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所
【答案】C
【解析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸。

有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。

①号试管内是细胞质基质，在有氧气条件下，不再分解丙酮酸，不产生酒精也不产生CO2；②号试管内是细胞质基质，在没有氧气的条件下能将葡萄糖氧化分解为CO2和酒精；
③号试管内是线粒体，在有氧气条件下，能分解丙酮酸生成CO2和H2O；④号试管内是线粒体，不含分解葡萄糖的酶，不分解葡萄糖；⑤号试管内是完整的酵母菌细胞，在有氧气条件下能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O；⑥号试管内是完整的酵母菌细胞，在没有氧气的条件下能将葡萄糖氧化分解为CO2和酒精。

所以会产生酒精的试管有②⑥，A正确；会产生CO2和H2O的试管有③⑤，B正确；①号试管没有证明有氧气的条件下葡萄糖分解为丙酮酸的场所是细胞质基质，C错误；②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所，D正确。

10．某学校研究小组利用生长状况相同且质量相等的A、B两种植物的幼苗，进行了以
下实验(假设光照对呼吸作用无影响)：甲图中，两种幼苗分别被培植于内含CO2缓冲液(维持CO2浓度不变)的无色透明气球内，气球体积可变，初始时指针指向正中位置。

乙图表示A、B两种植物幼苗随着光照强度的变化，O2的释放量变化曲线。

据图回答下列问题：
（1）甲图中，细胞代谢产生的直接能源物质是_______，产生场所包括____________。

（2）实验过程中，突然降低光照强度，则先后增加的物质分别是_______和______(ADP、C3或C5)。

（3）乙图中光照强度为c时，A植物制造的有机物总量比B植物_______(多／少)。

当光照强度为d时，每日光照12小时，一昼夜中两植物的O2释放量的差值为_______mg。

（4）乙图中光照强度为a时，则甲图中指针将________偏转(填向左、向右或不)。

若要研究植物的细胞呼吸，需要将甲图装置进行_______处理，一段时间后，指针将_______偏转(填向左、向右或不)。

【答案】（1）ATP（三磷酸腺苷）叶绿体、细胞质基质和线粒体
（2）ADP （二磷酸腺苷） C3
（3）少（2分） 12或-12（2分）
（4）向右（2分）遮光向右
【解析】已知甲图中，两气球内培养液中的二氧化碳缓冲液，可维持气球内CO2浓度不变，因此该装置是通过测定A、B植物净光合作用产生的氧气量来反映A、B植物光合作用强度的大小；乙图纵坐标表示的是A、B两种植物的净光合作用强度。

（1）ATP是直接的能源物质，产生于细胞呼吸和光合作用。

在甲图所示的条件下，细胞呼吸和光合作用均能进行，因此ATP产生的场所包括细胞质基质、线粒体、叶绿体。

（2）)实验过程中，突然降低光照强度，光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，原有的ATP在暗反应阶段水解，为C3还原提供能量，导致 ADP含量增加；随后C3还原因[H]和ATP 的减少而减弱，导致C3含量增加，因此先后增加的物质分别是ADP、C3。

（3）植物制造的有机物总量即实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度。

分析乙图可知，光照强度为c时，A植物制造的有机物总量＝6＋1＝7mg/h，B植物制造的有机物总量＝6＋2＝8mg/h，所以A植物制造的有机物总量比B植物少。

当光照强度为d时，每日光照12小时，一昼夜中A植物的O2释放量＝6×12－1×12＝60 mg，B植物的O2释放量＝8×12－2×12＝72 mg，所以两植物的O2释放量的差值为12或—12 mg。

（4）分析乙图可知，光照强度为a时，A植物的实际光合作用强度大于呼吸作用强度，使A植物所在的气球内O2量增多，B植物的实际光合作用强度小于呼吸作用强度，B植物没有O2释放，所以A植物所在的气球受到的浮力大于B植物所在的气球，指针将向右偏转。

若要研究植物的细胞呼吸，需要排除光合作用对实验结果的干扰，因此需要将甲图装置进行
遮光处理。

因B植物的呼吸作用强度大于A植物的呼吸作用强度，在相同时间内，A植物所在的气球内O2消耗量小于B植物所在的气球内O2消耗量，所以一段时间后，A植物所在的气球受到的浮力大于B植物所在的气球，指针将向右偏转。

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