高考一轮课程生物 全国通用版细胞呼吸教案

2019年高考一轮复习 细胞呼吸教材版本全国通用课时说明（建议）2课时知识点有氧呼吸、无氧呼吸、探究细胞呼吸方式实验复习目标描述线粒体的结构和功能；说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同；说明细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用。复习重点有氧呼吸的过程与原理，细胞呼吸在生产实践上的应用复习难点细胞呼吸的原理和本质，影响细胞呼吸的因素及应用。一、自我诊断 知己知彼 1.某研究小组在水肥充足条件下，观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势，结果如图所示。据图判断下列有关叙述正确的是()A光合作用消耗ATP最快的时刻是15：00B根吸水能力最强的时刻是12：00C直接引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔阻抗D影响光合速率的环境因素主要是CO2浓度2对某植物作如下处理：甲持续光照20 min，黑暗处理20 min，乙先光照5 s后再黑暗处理5 s，连续交替40 min。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项()AO2：甲乙，有机物：甲乙BO2：甲乙，有机物：甲乙CO2：甲乙，有机物：甲乙DO2：甲乙，有机物：甲乙3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。相关分析正确的是()A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等4. 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是()A植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B叶温在3650 时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C叶温为25 时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D叶温为35 时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为05下列图示中，图甲表示植物光合作用强度与光照强度之间的关系；图乙表示某绿色植物某些代谢过程中物质的变化，、分别表示不同的代谢过程；图丙表示在种植植物的密闭玻璃温室中，CO2浓度随光照强度变化而变化的情况；图丁表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖浓度之间的关系。请据图回答：(1)图甲三种植物中最适合间作的两种是_；叶肉细胞在a、b点时都可以产生ATP的细胞器是_。(2)图乙中中产生的O2参与的第_阶段；进行的场所是_。(3)从图丙曲线变化分析，图中代表光合速率与呼吸速率相等的点为_。(4)图丁中，如果温度上升5 ，b点将向_(填“左上”“右下”“左下”或“右上”)方移动。【答案】1. C2D3. A4. D5(1)和线粒体(2)三叶绿体基质(3)b、c(4)左下二、温故知新 夯实基础考点一细胞呼吸的方式与过程1细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2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(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)(4)放能： 1 mol葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量则以热能形式散失。(5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；一部分能量储存在ATP中。 3无氧呼吸(1)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。(2)过程第一阶段葡萄糖丙酮酸、H和少量能量第二阶段酒精发酵丙酮酸酒精CO2实例：植物、酵母菌等乳酸发酵丙酮酸乳酸实例：高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等(3)放能：1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。4有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解5细胞呼吸中H和ATP的来源与去向项目来源去向H有氧呼吸：C6H12O6和H2O；无氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：与O2结合生成水；无氧呼吸：还原丙酮酸ATP有氧呼吸：三个阶段都产生；无氧呼吸：只在第一阶段产生用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗反应)6.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结(1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质。而无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。(2)二氧化碳：在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生，或者在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。(3)酒精或乳酸：在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生。(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。(5)丙酮酸：其作为中间产物，在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生，场所为细胞质基质；以反应物可参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。考点二探究酵母菌的呼吸方式(实验)1实验原理(1)酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式：酵母菌 代谢类型兼性厌氧型细胞呼吸方式 有氧呼吸和 无氧呼吸 (2)细胞呼吸产物的检测：产物试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色绿色黄色酒精在酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液橙色灰绿色2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液：酵母菌质量分数为5%的葡萄糖溶液，分别装入A、B两个锥形瓶中。(2)如图连接好实验装置：(3)放置一段时间后观察实验现象。观察两组装置中澄清石灰水的变化。检测是否有酒精产生：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入A、B两支干净的试管中。向两试管中分别滴加酸性重铬酸钾溶液0.5 mL并振荡。观察试管中溶液的颜色变化。3实验现象甲组乙组澄清的石灰水培养液澄清的石灰水培养液现象变混浊橙色变混浊灰绿色4.实验结论CO2(少量)酒精考点三 影响细胞呼吸的外界因素及其应用1温度(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图)(3)应用2O2浓度(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O2浓度低时，无氧呼吸占优势。随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。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)应用选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。3CO2浓度(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)曲线模型(如图)(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。4含水量(1)原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。(2)特点：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢(如图)。(3)应用三、典例剖析 思维拓展考点一细胞呼吸的方式与过程例1下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，ae表示物质，表示过程。下列有关叙述正确的是()A催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B图中物质c为H，它只在有氧呼吸过程中产生C图中过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATPD过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2【答案】D【解析】题图中过程为无氧呼吸，过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精，D项正确；催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中，A项错误；无氧呼吸的第一阶段也产生H，B项错误；过程表示无氧呼吸，其中e为酒精，C项错误。【易错点】有氧呼吸各个阶段物质及能量的变化【方法点拨】有氧呼吸各个阶段的场所需要记清，物质变化分阶段记忆。例2人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是()A消耗等物质的量的葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的H少B两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸和ATPC短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉D慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自线粒体基质【答案】D【解析】快肌纤维几乎不含线粒体，说明快肌纤维主要进行无氧呼吸，消耗等物质的量的葡萄糖，快肌纤维进行无氧呼吸比慢肌纤维进行有氧呼吸产生的H少，A项正确；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖在细胞质基质中产生丙酮酸、少量ATP和H，B项正确；短跑时快肌纤维进行无氧呼吸，从而产生大量乳酸，使人体产生酸痛感觉，C项正确；有氧呼吸在第三阶段产生大量ATP，这一阶段发生的场所是在线粒体内膜上，D项错误。【易错点】有氧呼吸与无氧呼吸的区别，动植物的无氧呼吸区别。【方法点拨】有氧呼吸分为三个阶段，无氧呼吸分为两个阶段。动物的无氧呼吸产生乳酸，植物的无氧呼吸产生酒精与二氧化碳。考点二探究酵母菌的呼吸方式(实验)例1下列有关“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的叙述，错误的是()A二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄B实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等C可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式D实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2【答案】C【解析】酵母菌在有氧、无氧条件下细胞呼吸均能产生CO2，都能使澄清石灰水变混浊，C错误。【易错点】实验试剂颜色记不清楚【方法点拨】先判断呼吸方式及对应的产物，选择相应的试剂，熟记颜色变化。例2下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖)，装置1、2中分别放入等量的发芽种子，装置3中为等量的煮熟种子。若装置1左移10 cm，装置2右移12 cm，装置3右移2cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为()A65B56C25 D52【答案】C【解析】装置3为对照实验，装置3着色液滴右移2 cm，说明环境因素造成气体膨胀2 cm。装置1气体减少表示O2的消耗，装置1左移10 cm，O2减少实际为12 cm。装置2右移12cm，气体增加实际为10cm，装置2气体增加量为CO2产生量与O2消耗量的差值。CO2产生量为101222 cm，有氧呼吸产生CO2的量为12cm，无氧呼吸产生CO2的量为10 cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖为2个单位，无氧呼吸消耗的葡萄糖为5个单位。【易错点】实验环境对实验结果的影响【方法点拨】设计对照实验，排除环境实验结果的影响考点三 影响细胞呼吸的外界因素及其应用例1将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 的冷库内，另一份则始终贮藏在1 的冷库内。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示的曲线。下列结论正确的是()A贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸B第10 d时，细胞中的ATP完全来自线粒体C第20 d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组D第40 d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多【答案】C【解析】根据曲线中第10 d后二氧化碳与氧气的比值大于1可知，两组蓝莓均可进行无氧呼吸，A项错误；第10 d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞中的ATP来自线粒体和细胞质基质，B项错误；第20 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的乙醇量高于CO2处理组，C项正确；第40 d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2，D项错误。【易错点】有氧呼吸与无氧呼吸的判断【方法点拨】分析图像，通过图像寻找细胞的呼吸方式。例2甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响，下列相关叙述中正确的是()A甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精B甲图中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸C乙图中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜D根据乙图可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸【答案】B【解析】甲图中氧浓度为a时只释放CO2而不吸收O2，说明此时只进行无氧呼吸，无氧呼吸产物是酒精和CO2，A错误；当氧浓度为d时CO2释放量等于O2吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，B正确；乙图中C点时有机物消耗量最少，C点对应的条件最适于储存种子或水果，C错误；氧气没有抑制有氧呼吸的作用，D错误。【易错点】误认为无氧条件有利于水果、蔬菜的存储。【方法点拨】分析图像，判断呼吸作用最小值为储存水果、蔬菜最佳。四、举一反三 成果巩固 考点一细胞呼吸的方式与过程1. 下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是()Aa过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成B在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸C人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体D人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响【答案】D【解析】a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程，无氧呼吸过程不产生H2O，且无氧呼吸产生乳酸的过程也不产生CO2，A项错误；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸，B项错误；c过程表示ATP水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所，C项错误；在人体内，肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快，故a过程会受到二者的影响，D项正确。2.甲图是细胞呼吸示意图，乙图是某细胞器结构示意图，下列说法中正确的是()A、阶段均产生少量能量B水参与阶段的反应，该反应发生在乙图中的b处C人体细胞分解等量的葡萄糖，阶段释放CO2的量是阶段的1/3D、分别发生在乙图中的a、c处【答案】B【解析】无氧呼吸第二阶段(阶段)不产生能量，A错误；有氧呼吸第二阶段(阶段)发生在线粒体基质(乙图b)中，有水的参与，B正确；人体细胞的无氧呼吸过程是，C错误；分别表示有氧呼吸第一、三阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体内膜，乙图中的a、c分别代表线粒体外膜和内膜，D错误。2. 下列关于“葡萄糖丙酮酸CO2”的过程，叙述错误的是()A过程可在植物细胞中进行，也可在动物细胞中进行B过程可产生ATP，也可不产生ATPC过程可产生H，也可消耗HD过程可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行。【答案】D【解析】过程表示有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段，动植物细胞中均可发生，并只能在细胞质基质中进行，A正确、D错误；有氧呼吸第二阶段是C3H4O3(丙酮酸)H2OCO2H少量能量，能产生ATP，无氧呼吸第二阶段是C3H4O3(丙酮酸)HC2H5OHCO2，不产生ATP，B、C正确考点二(实验)探究酵母菌的呼吸方式1.下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析不正确的是()A装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量B装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸C装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳D三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验【答案】B【解析】装置甲中有温度计，且使用了保温瓶(可以防止种子细胞呼吸释放的热量散失)，因此，该装置可以用于探究呼吸作用是否产生热量；装置乙中NaOH溶液能吸收二氧化碳，装置乙的有色液滴向左移动是该装置中氧气减少所致，说明种子萌发时一定进行有氧呼吸，但种子细胞也可能同时进行无氧呼吸；澄清的石灰水可用于检测二氧化碳，因此，装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳；三个装置中的种子都必须进行消毒处理，以杀死种子表面的微生物，避免微生物的呼吸作用对实验产生干扰，并且三个装置都要设置相应的对照实验。2. 如图是一种可测定呼吸速率的密闭实验装置，把装置放在隔热且适宜的条件下培养。下列分析不合理的是()A该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率B若将NaOH溶液换为清水，可用来测定小麦种子无氧呼吸速率C若把小麦种子换为死种子，可作为该装置的对照，排除无关变量的影响D在实验全过程中温度计的示数不变【答案】D【解析】小麦种子进行有氧呼吸吸收了O2产生了CO2，CO2被NaOH溶液吸收，液滴的移动代表了O2的消耗速率，A项正确；NaOH溶液换为清水后，小麦种子无氧呼吸产生的CO2使液滴右移，液滴的移动代表了无氧呼吸速率，B项正确；把活的小麦种子换为死种子，可作为对照装置，C项正确；实验过程中细胞呼吸释放的能量，使温度计的温度升高。3. 有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如下图所示。据图中信息推断，错误的是()A当O2浓度为a时，酵母菌没有进行有氧呼吸，只进行无氧呼吸B当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Da、b、c、d 4种不同O2浓度下，细胞都能产生H和ATP【答案】C【解析】当O2浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸，A项正确；当O2浓度为b时，产生CO2的量多于产生酒精的量，说明酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸，当O2浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此b、d的细胞呼吸过程有所不同，B项正确；当O2浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，需消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，C项错误；无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都能产生H和ATP，D项正确。考点三 影响细胞呼吸的外界因素及其应用1.“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是()Aab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸B运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量C无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中D若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力【答案】D 【解析】从图中乳酸含量和O2消耗速率变化可判断，ab段为有氧呼吸，bc段开始出现无氧呼吸，cd段有氧呼吸和无氧呼吸并存，但bc段有氧呼吸占优势，cd段有氧呼吸强度不再增加，无氧呼吸强度逐渐上升，A项错误；运动强度大于c后，虽然无氧呼吸增强，但人体无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸中CO2的产生量等于O2的消耗量，B项错误；无氧呼吸的产物是乳酸，乳酸中仍储存有部分能量，C项错误；当运动强度长时间超过c点时，无氧呼吸产生的乳酸增加，会使肌肉酸胀乏力，D项正确。2. 为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是()O2 含量温度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3 6.23.61.24.45.45.310 31.253.75.921.533.332.920 46.435.26.438.965.556.230 59.841.48.856.6100.0101.6A.根据变化规律，表中10 、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的B温度为3 、O2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合CO2含量从20.0%上升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高D在20 条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱【答案】C【解析】根据表中数据的变化规律可知，在10 、O2含量为1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2，所以53.7这个数据很可能是错误的，A项正确；温度为3 、O2含量为3.0%时，CO2的释放量最少，是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合，B项正确；3 、10 和20 条件下，O2含量从20.0%升至40.0%时，细胞呼吸强度逐渐减弱，30 条件下，细胞呼吸强度增强，C项错误；在20 条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，随着O2含量的增加，CO2释放量逐渐减少，细胞无氧呼吸逐渐减弱，D项正确。3.种子萌发指干种子从吸收水到胚根(或胚芽)突破种皮期间所发生的一系列生理变化过程。(1)种子能否正常萌发，除了与_等外界因素有关，还受到种子是否具有生活力等内部因素制约。测定种子的生活力常用TTC法，其原理是有生活力的种子能够进行细胞呼吸，在细胞呼吸中底物经脱氢酶催化所释放的氢可以将无色的2,3,5三苯基氯化四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，使种胚染为红色。死亡的种子由于没有_，TTC不能被还原为三苯甲腙，种胚不被染成红色。(2)干燥种子最初的吸水不能像根的成熟区细胞那样发生_吸水，而是依靠吸胀作用吸水，吸胀作用的大小与细胞内原生质凝胶物质对水的亲和性有关，蛋白质、淀粉和纤维素对水的亲和性依次递减。因此，含_较多的豆类种子的吸胀作用大于含淀粉较多的禾谷类种子。(3)种子萌发时的吸水过程和细胞呼吸可以分为3个阶段(如图)，图中曲线1表示种子吸水过程的变化，曲线2表示CO2释放的变化，曲线3表示O2的吸收变化。在吸水的第一阶段和第二阶段，CO2的产生量_(填“大于”“等于”或“小于”)O2的消耗量，到吸水的第三阶段，O2的消耗则大大增加。这说明种子萌发初期的细胞呼吸主要是_。吸水的第三阶段，细胞呼吸迅速增加，因为胚根突破种皮后，_，且新的呼吸酶和线粒体已大量形成。【答案】(1)充足的水分、适宜的温度和足够的氧气细胞呼吸(2)渗透作用蛋白质(3)大于无氧呼吸氧气供应得到改善【解析】(1)种子的萌发通常需要充足的水分、适宜的温度和足够的氧气等外界条件。细胞呼吸中底物经脱氢酶催化所释放的氢可以将无色的2,3,5三苯基氯化四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，使种胚染为红色。死亡的种子由于没有细胞呼吸，底物无法被脱氢酶催化，故使TTC不能被还原为三苯甲腙，种胚不能被染成红色。(2)根的成熟区细胞通过渗透作用吸水。依据题意可得出含蛋白质较多的豆类种子的吸胀作用较大。(3)种子萌发初期主要进行无氧呼吸，故在种子萌发的第一阶段和第二阶段CO2的释放量大于O2的消耗量，胚根突破种皮后，O2供应得到改善，新陈代谢旺盛，且新的呼吸酶和线粒体已大量形成，此时生长较快。五、分层训练 能力进阶 【基础达标】1.某些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%，此时的花序细胞()A主要通过无氧呼吸生成ATPB产生的热量远多于其他细胞C线粒体基质不参与有氧呼吸D没有进行有氧呼吸第三阶段【答案】B【解析】耗氧速率高说明有氧呼吸强；单位质量的葡萄糖有氧分解产生的总能量在不同细胞中相同，有以热能形式散失和形成ATP两个去路，形成的ATP少说明以热能形式散失的多，B项正确。2.比较动物的有氧呼吸和无氧呼吸，下列叙述最恰当的是()A糖类是有氧呼吸的主要能源物质，但不是无氧呼吸的主要能源物质B有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生还原性氢C有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量D有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水【答案】B【解析】细胞呼吸无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都是逐步释放能量，无氧呼吸的终产物中没有水。3. 长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中，细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是()A 阶段根细胞的有氧呼吸速率下降B 阶段根细胞的无氧呼吸速率上升C 阶段曲线下降的主要原因与 阶段不同D细胞在a点的有氧呼吸强度小于b点【答案】D【解析】阶段开始浸水，随着时间的推移，溶氧量逐渐减少，所以有氧呼吸速率下降，A项正确；阶段随着氧浓度的降低，无氧呼吸速率上升，B项正确；阶段由于细胞长期进行无氧呼吸，供能不足，且无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，导致呼吸速率下降，与阶段下降的原因不同，C项正确；a点溶氧量大于b点，所以a点有氧呼吸强度大于b点，D项错误。4. 如图是番茄根细胞对K吸收速率和氧分压的关系曲线，下列说法错误的是()A图中A、B两处用于根代谢活动的酶不同BAB段，ATP是限制根细胞对K吸收速率的主要因素C在B点以后，通过中耕松土可进一步促进对K的吸收D氧分压为8时，AB曲线将演变为M2形态【答案】C【解析】A点氧分压为0，根细胞进行无氧呼吸，B点时进行有氧呼吸，所以A、B两处用于根代谢活动的酶不同，A项正确；K进入根细胞的方式是主动运输，需消耗能量，因此在AB段，ATP是限制根细胞对K吸收速率的主要因素，B项正确；B点以后，K的吸收速率受载体蛋白数量限制，与氧气含量无关，C项错误、D项正确。5. 如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放总量与O2浓度之间的关系。请据图回答下列问题：(1)Q点时产生CO2的场所是_，O2浓度10%时，产生CO2的场所是_。(2)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(3)若图中的AB段与BC段的距离等长，则有氧呼吸强度_(填“大于”“等于”或“小于”)无氧呼吸强度。(4)根据图中曲线，说明晒干的粮食贮存在低氧条件下能延长贮存时间的原因：_。(5)若将实验材料换为等量花生种子，在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将_(填“增加”“不变”或“减少”)。【答案】(1)细胞质基质线粒体(或线粒体基质) (2)O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制(此时有氧呼吸强度较弱)(3)小于(4)细胞呼吸强度低，有机物的消耗量少(5)增加【解析】(1)Q点时氧气的吸收量为零，说明此时只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质。O2浓度10%时只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质。(2)在O2浓度为10%以前，CO2释放量大于O2吸收量，表明种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸；QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制。(3)消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的CO2量大于无氧呼吸，故CO2释放量相等时，有氧呼吸强度小于无氧呼吸强度。(4)根据图中曲线，晒干的粮食贮存在低氧条件下能延长贮存时间的原因是细胞呼吸强度低，有机物消耗量少。(5)花生的脂肪含量高，等质量的脂肪比糖类含C、H量高，在只进行有氧呼吸时O2的吸收量将增加。【能力提升】 1. 下表是不同植物的不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间内的耗氧量，单位：Lg1h1)。据表分析，下列说法错误的是()植物器官呼吸速率(O2)植物器官呼吸速率(O2)胡萝卜根25大麦种子(浸泡15 h)胚715叶440胚乳76苹果果肉30叶266果皮95根9601 480A.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异B大麦种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛C不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关，而与其功能无关D测定大麦种子呼吸速率前先要将种子浸泡，是为了提高种子的含水量【答案】C【解析】据胡萝卜的根和叶的细胞呼吸速率不同，苹果的果肉和果皮的细胞呼吸速率不相等得出，同一植物的不同器官或组织，细胞呼吸速率有明显差异，A项正确；根据表格中大麦种子胚的细胞呼吸速率比胚乳高，说明种子胚代谢比较旺盛，需要能量比较多，B项正确；生物体的结构决定功能，不同植物的同类器官呼吸速率不同与其结构及功能均有密切的关系，C项错误；细胞呼吸需要水的参与，而且生化反应也必须在水溶液中进行，所以测定大麦种子细胞呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子的含水量，D项正确。2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。下列叙述正确的是()A20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B50 h后，30 条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加C50 h后，30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢，是因为温度高使酶活性降低D实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大【答案】B【解析】果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A错误；50 h后，30 条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加，B正确、C错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，D错误。3.如图表示某油料作物种子在黑暗且适宜条件下萌发过程中的干重变化，据图判断下列说法正确的是()A导致种子干重增加的主要元素是碳元素B有丝分裂和减数分裂是种子萌发过程中细胞增殖的主要方式C7天后干重减少是因为脂肪等在萌发过程中氧化分解D10天后，使萌发种子干重(含幼苗)增加的必需条件是充足的水分和无机盐【答案】C【解析】脂肪中C、H含量高，转化成糖类过程需要添加O，所以使萌发种子干重增加的主要元素是氧元素而不是碳元素，A项错误；种子萌发过程中的细胞增殖方式为有丝分裂，无减数分裂，B项错误；无光种子不能进行光合作用，因此7天后种子由于细胞呼吸使干重下降，C项正确；种子萌发为幼苗后，必须提供光照才能使干重增加，D项错误。4. 将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表。下列有关叙述正确的是()O2的浓度变化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量(mol)00.10.20.30.40.50.60.70.80.8CO2释放量(mol)10.80.60.50.40.50.60.70.80.8A.苹果果肉细胞在O2浓度为03%和3%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸B贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件CO2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2【答案】B【解析】根据O2和CO2的比值可以判断，当CO2的释放量等于O2的吸收量的时候(5%25%)，只进行有氧呼吸；没有O2的时候，只进行无氧呼吸；当O2不足(1%3%)的时候既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸。储藏苹果主要是减少有机物的分解消耗，其产物CO2含量越少，表明分解消耗越少，因此在5%的O2浓度下，产生的CO2最少，最有利于水果的储藏。苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产物主要是酒精和CO2。5. 图甲是细胞内部分生命活动示意图，其中、表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列相关问题。(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是_(填数字)，A表示_，D表示_。产生能量最多的生理过程是_(填数字)。(2)图乙中只完成图甲中生理过程、的氧浓度是_。图乙中最适合储存水果或蔬菜的氧浓度是_。(3)氧浓度为b时，植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的_倍。【答案】(1)丙酮酸乳酸(2)dc(3)5【解析】(1)图甲中生理过程为呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质中；生理过程为有氧呼吸的第二阶段，发生的场所为线粒体基质；生理过程为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，其产生的能量最多；生理过程为无氧呼吸第二阶段。A物质是丙酮酸，B物质为H，C物质为乙醇，D物质为乳酸。(2)图乙中氧浓度为a时，该器官没有吸收O2，只有CO2生成，因此植物细胞只进行无氧呼吸；氧浓度为d时，O2吸收量和CO2释放量相等，植物细胞只进行有氧呼吸；氧浓度为b和c时，CO2的释放量大于O2的吸收量，则植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。氧浓度为c时，植物细胞进行呼吸作用释放的CO2的量最少，故c是储存水果或蔬菜的最佳氧浓度。(3)氧浓度为b时，O2吸收量为3，则有氧呼吸产生CO2的量为3，无氧呼吸产生CO2的量为5，根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式可知植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍内容总结（1）一、自我诊断 知己知彼 1.某研究小组在水肥充足条件下，观测了玉米光合速率等生理指标日变化趋势，结果如图所示（2）【答案】(1)丙酮酸乳酸(2)dc(3)5【解析】(1)图甲中生理过程为呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质中