細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用練習(xí)一、選擇題1．人體肌肉組織細(xì)胞在運(yùn)動(dòng)過程中需消耗大量能量。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．劇烈運(yùn)動(dòng)使肌細(xì)胞因無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸B．無(wú)氧呼吸可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸和ATPC．消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP比無(wú)氧呼吸的多D．人體肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2比有氧呼吸多2．糧食儲(chǔ)備在古代中國(guó)是基本國(guó)策，有關(guān)倉(cāng)窖的法令淵源久遠(yuǎn)。唐《倉(cāng)庫(kù)令》記載，租糧受納入倉(cāng)的程序和規(guī)定中，“皆令干凈”為首要要求；出倉(cāng)時(shí)“每出一屋一窖盡”，意思是必須出盡一窖才能打開動(dòng)用下一個(gè)倉(cāng)窖的糧食。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．入倉(cāng)時(shí)曬“干”糧食，降低了種子中自由水的含量B．入倉(cāng)時(shí)糧倉(cāng)和糧食“凈”可減少蟲害滋生C．倉(cāng)庫(kù)密閉是為了防止種子進(jìn)行呼吸作用D．出倉(cāng)時(shí)避免多次開啟倉(cāng)窖可減少糧食變質(zhì)腐爛3．科研人員探究溫度對(duì)密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響，結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是（）A．在30℃條件下，60h以后呼吸速率為0的原因是呼吸底物消耗殆盡B．儲(chǔ)藏水蜜桃的最適宜溫度是2℃C．如果在開放環(huán)境中做該實(shí)驗(yàn)，呼吸速率曲線可能與圖中的結(jié)果不同D．在三種溫度條件下，三條曲線的變化趨勢(shì)說(shuō)明呼吸速率只與溫度有關(guān)4．為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的錐形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中O2和CO2相對(duì)含量變化如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是（）A．t1～t2，有氧呼吸速率逐漸減小B．t3時(shí)，CO2的產(chǎn)生來(lái)自酵母菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．t4時(shí)，培養(yǎng)液中酵母菌的呼吸速率達(dá)到最大D．若培養(yǎng)溫度上升，O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)5．（2023·廣東茂名二模）短道速滑運(yùn)動(dòng)員在比賽前常會(huì)到缺氧的高原進(jìn)行訓(xùn)練，以期提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。下表為某女子短道速滑運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練前后機(jī)體某些檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況：項(xiàng)目最大攝氧量/（L/min）運(yùn)動(dòng)后血液中乳酸含量/（mmol/L）血清肌酸激酶/（U/L）高原訓(xùn)練前2.6712.3163.2高原訓(xùn)練后2.888.2309.2注：肌酸激酶：催化磷酸肌酸形成ATP，存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中。據(jù)表分析，下列說(shuō)法正確的是（）A．高原訓(xùn)練過程中所需的能量主要由乳酸分解產(chǎn)生B．高原訓(xùn)練時(shí)丙酮酸不徹底氧化分解會(huì)導(dǎo)致[H]積累C．缺氧可能會(huì)增加細(xì)胞膜的通透性從而使血清肌酸激酶含量增加D．高原訓(xùn)練時(shí)運(yùn)動(dòng)員骨骼肌產(chǎn)生的CO2可由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生6．慢跑是人類健康生活方式之一，此過程會(huì)涉及有機(jī)物的消耗。下列說(shuō)法正確的是（）A．生物體內(nèi)糖類是能源物質(zhì)，脂肪只能作儲(chǔ)能物質(zhì)B．運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛是線粒體中積累了大量的乳酸所致C．機(jī)體燃燒脂肪時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生的CO2量與消耗的O2量相等D．與有氧呼吸相比，無(wú)氧呼吸過程中有機(jī)物的分解不徹底7．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．可采用適宜溫度的溫水淋種并時(shí)常翻種的方法促進(jìn)種子的萌發(fā)B．提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸C．利用酵母菌和醋酸菌的無(wú)氧呼吸釀制酒精和乙酸D．用保鮮膜保存蘋果，可以降低呼吸速率，起保鮮作用8．某實(shí)驗(yàn)小組為探究細(xì)胞中ROCK1（一種蛋白激酶基因）過度表達(dá)對(duì)細(xì)胞呼吸的影響，通過對(duì)體外培養(yǎng)的成肌細(xì)胞中加入不同物質(zhì)檢測(cè)細(xì)胞耗氧率（OCR，可一定程度地反映細(xì)胞呼吸情況），設(shè)置對(duì)照組：Ad-GFP組，實(shí)驗(yàn)組：Ad-ROCK1（ROCK1過度表達(dá)）兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是（）注：寡霉素：ATP合酶抑制劑；FCCP：作用于線粒體內(nèi)膜，線粒體解偶聯(lián)劑，不能產(chǎn)生ATP；抗霉素A：呼吸鏈抑制劑，完全阻止線粒體耗氧。A．加入寡霉素后，OCR降低值代表機(jī)體用于ATP合成的耗氧量B．FCCP的加入使細(xì)胞耗氧量增加，細(xì)胞產(chǎn)生的能量均以熱能形式釋放C．ROCK1過度表達(dá)只增加細(xì)胞的基礎(chǔ)呼吸，而不增加ATP的產(chǎn)生量D．抗霉素A加入成肌細(xì)胞后只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，無(wú)法產(chǎn)生[H]和CO29．研究人員以小鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，研究了耐力性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中肌細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量的變化，結(jié)果如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是（）A．有氧呼吸是耐力性運(yùn)動(dòng)中細(xì)胞能量供應(yīng)的主要方式B．開始訓(xùn)練的前三周，肌細(xì)胞內(nèi)的線粒體數(shù)量增多C．耐力性訓(xùn)練過程中，肌細(xì)胞內(nèi)線粒體通過無(wú)絲分裂增加數(shù)量D．實(shí)驗(yàn)過程中，線粒體數(shù)量的變化體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)二、非選擇題10．下圖為O2濃度與細(xì)胞呼吸速率(用氣體交換的相對(duì)值表示)的關(guān)系圖(假如AB＝BC)，請(qǐng)回答下列問題：(1)請(qǐng)寫出圖中各點(diǎn)所表示的生物學(xué)意義。Q點(diǎn)：不消耗O2，產(chǎn)生CO2→只進(jìn)行。P點(diǎn)：消耗O2量＝產(chǎn)生CO2量→只進(jìn)行。QP段(不包含Q、P點(diǎn))：產(chǎn)生CO2量>消耗O2量→同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。B點(diǎn)：_____________________________________________________。點(diǎn)：產(chǎn)生CO2量最少→組織細(xì)胞呼吸作用最弱。(2)氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸速率的影響曲線在生產(chǎn)上有何應(yīng)用？______________________________________________________________________________________________________________。11．人體細(xì)胞有時(shí)會(huì)處于低氧環(huán)境。適度低氧條件下細(xì)胞可正常存活，嚴(yán)重低氧可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。以PC12細(xì)胞系為材料，研究了低氧條件影響細(xì)胞存活的機(jī)制?；卮鹣铝袉栴}：（1）在人體細(xì)胞呼吸過程中，O2參與反應(yīng)的場(chǎng)所是_____________。當(dāng)細(xì)胞中O2含量低時(shí)，線粒體通過電子傳遞鏈產(chǎn)生更多活性氧，活性氧積累過多會(huì)損傷大分子和細(xì)胞器。（2）分別用常氧（20%O2）、適度低氧（10%O2）和嚴(yán)重低氧（0.3%O2）處理PC12細(xì)胞，24h后檢測(cè)線粒體自噬水平，結(jié)果如圖1所示。用線粒體自噬抑制劑3-MA處理PC12細(xì)胞，檢測(cè)細(xì)胞活性氧含量，結(jié)果如圖2。①損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細(xì)胞中的_______________（結(jié)構(gòu)）降解。②圖1、圖2結(jié)果表明，適度低氧可_______________________________________________________。（3）研究表明，上調(diào)BINP3基因的表達(dá)可促進(jìn)線粒體自噬。檢測(cè)不同O2濃度下BINP3基因表達(dá)情況，結(jié)果如圖3所示。綜合上述信息，解釋適度低氧條件下細(xì)胞可正常存活、嚴(yán)重低氧使細(xì)胞死亡的原因：_______________________________________________________。（4）該研究的意義是______________________________________________________。答案：1．D。劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致肌細(xì)胞缺氧，細(xì)胞因缺氧而進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，A正確；無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其第一階段的產(chǎn)物是丙酮酸、[H]和ATP，B正確；有氧呼吸過程中消耗1mol的葡萄糖可使977.28kJ左右的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，而無(wú)氧呼吸過程中消耗1mol的葡萄糖只有61.08kJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，顯然消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP比無(wú)氧呼吸的多，C正確；人體肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，沒有CO2產(chǎn)生，CO2是人體細(xì)胞有氧呼吸的產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。2．C。入倉(cāng)時(shí)曬“干”糧食，降低了種子中自由水的含量，此時(shí)細(xì)胞代謝減弱，種子抗逆能力會(huì)增強(qiáng)，以便于糧食的儲(chǔ)藏，A正確；入倉(cāng)時(shí)糧倉(cāng)和糧食“凈”不利于害蟲的生存，可減少蟲害滋生，B正確；倉(cāng)庫(kù)密閉是為了降低種子的有氧呼吸，C錯(cuò)誤；出倉(cāng)時(shí)避免多次開啟倉(cāng)窖可降低種子的呼吸作用，減少糧食變質(zhì)腐爛，D正確。3．C。根據(jù)呼吸速率單位可知，本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是有氧呼吸速率，是在密閉環(huán)境中進(jìn)行的，在30℃條件下，60h以后呼吸速率為0的原因可能是呼吸底物消耗殆盡，也可能是密閉環(huán)境中的O2消耗殆盡，A錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)中只有三個(gè)溫度，在這三個(gè)溫度中2℃比較適宜儲(chǔ)藏水蜜桃，但不一定就是其最適宜的儲(chǔ)藏溫度，B錯(cuò)誤；根據(jù)題干可知，該實(shí)驗(yàn)是在密閉罐中進(jìn)行的，呼吸速率受O2濃度的限制，如果在開放環(huán)境中做該實(shí)驗(yàn)，O2濃度變化較小，所測(cè)得的呼吸速率曲線可能與題圖中的結(jié)果不同，C正確；呼吸速率除與溫度有關(guān)外，還與O2濃度等有關(guān)，D錯(cuò)誤。4．C。t1～t2，培養(yǎng)液中O2含量下降且曲線逐漸變緩，說(shuō)明O2減少速率越來(lái)越慢，酵母菌的有氧呼吸速率不斷減小，A正確；t3時(shí)，O2含量幾乎不變，說(shuō)明此時(shí)酵母菌幾乎只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則CO2的產(chǎn)生來(lái)自酵母菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，B正確；t4時(shí)，CO2的含量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，故此時(shí)培養(yǎng)液中酵母菌的呼吸速率不是最大，C錯(cuò)誤；若培養(yǎng)溫度上升，酶的活性會(huì)下降，有氧呼吸速率減小，則O2相對(duì)含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，D正確。5．C。高原訓(xùn)練過程中所需的能量主要由葡萄糖分解產(chǎn)生的ATP提供，A錯(cuò)誤；無(wú)氧呼吸時(shí)，第一階段產(chǎn)生的丙酮酸和[H]可在第二階段反應(yīng)生成乳酸，所以[H]不會(huì)積累，B錯(cuò)誤；由題表可知，高原訓(xùn)練會(huì)使血清肌酸激酶含量增加，而肌酸激酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，因此缺氧可能會(huì)增加細(xì)胞膜的通透性，使肌酸激酶轉(zhuǎn)移到血清中，C正確；人體進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)只產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，D錯(cuò)誤。6．D。脂肪除了儲(chǔ)存能量，還起緩沖、保溫的作用，A錯(cuò)誤；乳酸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生后釋放至血液，與線粒體無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；由于脂肪中氫的比例較高，所以機(jī)體燃燒脂肪時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生的CO2量小于消耗的O2量，C錯(cuò)誤；有氧呼吸是將有機(jī)物進(jìn)行徹底氧化分解，而無(wú)氧呼吸將有機(jī)物進(jìn)行不徹底的分解，生成產(chǎn)物乳酸或酒精，D正確。7．C。適宜溫度的溫水淋種并時(shí)常翻種可給予種子適宜的溫度、濕度和氧氣條件，促進(jìn)種子的萌發(fā)，A正確；人體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生乳酸，B正確；醋酸菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生乙酸，C錯(cuò)誤；用保鮮膜保存蘋果，通過降低O2濃度，使呼吸速率降低，同時(shí)減少水分散失，有利于水果的保鮮，D正確。8．A。寡霉素是ATP合酶抑制劑，OCR為細(xì)胞耗氧率，加入寡霉素后，OCR降低值代表細(xì)胞用于ATP合成的耗氧量，A正確；FCCP作用于線粒體內(nèi)膜，大量耗氧，不能產(chǎn)生ATP，故FCCP的加入使細(xì)胞耗氧量增加，線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生的能量均以熱能形式釋放，不產(chǎn)生ATP，而細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生的能量還可儲(chǔ)存在ATP中，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意，ROCK1過度表達(dá)不僅增加細(xì)胞的基礎(chǔ)呼吸，而且增加細(xì)胞ATP的產(chǎn)生量，C錯(cuò)誤；抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，完全阻止線粒體耗氧，加入成肌細(xì)胞后細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的反應(yīng)不受影響，能產(chǎn)生[H]，線粒體基質(zhì)中也可能產(chǎn)生CO2，D錯(cuò)誤。9．C。有氧呼吸能提供大量的能量，是耐力性運(yùn)動(dòng)中能量供應(yīng)的主要方式，A正確；分析曲線可知，開始訓(xùn)練的前三周，肌細(xì)胞內(nèi)的線粒體數(shù)量增多，B正確；線粒體不能進(jìn)行無(wú)絲分裂，C錯(cuò)誤；線粒體的功能是為細(xì)胞提供能量，在一定范圍內(nèi)，隨著訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)，能量需求升高，線粒體的數(shù)量增加，這體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，D正確。10．(1)無(wú)氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸和無(wú)氧呼吸釋放的CO2量相等R(2)儲(chǔ)藏糧食和水果時(shí)保持低氧狀態(tài)，以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度11．（1）線粒體內(nèi)膜（2）①溶酶體②激活