（人教通用）2020版高考生物大一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第8讲 细胞呼吸讲义.docx

第8讲细胞呼吸考纲要求1.细胞呼吸()。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞呼吸的概念、方式和过程1概念细胞呼吸：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。1判断关于有氧呼吸的叙述(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解()(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP()(3)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水()(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中() 2判断关于无氧呼吸的叙述(1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应，只发生在细胞有氧时() (2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供()(3)无氧呼吸的终产物是丙酮酸()(4)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累()据图分析有氧呼吸和无氧呼吸过程(1)反应中，必须在有氧条件下进行的是，可在人体细胞中进行的是(填序号)。(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？提示种子在有氧呼吸过程中产生了水。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因和根本原因分别是什么？ 提示直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是基因的选择性表达。 (4)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是什么？提示与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解2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)3.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。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：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；以反应物形式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。4细胞呼吸中能量的释放与去向命题点一细胞呼吸过程的综合分析1(2018乌鲁木齐高三第二次诊断)下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是()A进行无氧呼吸的细胞不含线粒体B破伤风杆菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量C人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质中D糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞答案D解析酵母菌细胞含有线粒体，但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸，A错误；破伤风杆菌是厌氧菌，其繁殖需要的能量来自于无氧呼吸，B错误；人体无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，C错误；糖类彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，都可通过自由扩散运出细胞，D正确。生命观念线粒体和细胞呼吸的关系(1)有线粒体的真核细胞(生物)一定能进行有氧呼吸，无氧条件下也可进行无氧呼吸。(2)无线粒体的真核细胞(生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫等。(3)无线粒体的原核生物，有些也能进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，原核生物的有氧呼吸发生在细胞质和细胞膜上。2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。3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，且产生乳酸的无氧呼吸过程也不产生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”，是合成ATP的主要场所，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。命题点二细胞呼吸类型的判断和有关计算4下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是()项目CO2释放量O2吸收量甲120乙86丙1010A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体答案D解析甲条件下只释放CO2，不吸收氧气，进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸，不产生乳酸，A错误；乙条件下消耗氧气的量为6，则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1，无氧呼吸产生二氧化碳的量为862，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1，有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸相等，B错误；丙条件下只进行有氧呼吸，但不能判断有氧呼吸强度是否达到了最大值，C错误；乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体，D正确。科学思维结合三大依据判断细胞的呼吸方式5(2018唐山一中高三第一次模拟)研究人员使用血糖仪定量测量酵母菌在不同细胞呼吸方式下的葡萄糖浓度值，计算出有氧呼吸或无氧呼吸的速率。实验中得到数据如下表：序号时间(min)稀释10倍葡萄糖摩尔浓度(mmol/L)10初始24.50215有氧118.60无氧121.30330有氧29.90无氧213.50(条件：35 下，1 g干酵母/10 mL葡萄糖溶液)(1)计算有氧呼吸、无氧呼吸的反应速率、的值分别为_、_。时段(min)呼吸方式葡萄糖消耗速率(mmol/Lmin)015有氧呼吸13.93无氧呼吸12.131630有氧呼吸2无氧呼吸2(2)分析表中数据可知：相同时间段，有氧呼吸的葡萄糖消耗速率_(填“大于”“小于”或“等于”)无氧呼吸的葡萄糖消耗速率；无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，015 min时段细胞呼吸消耗的葡萄糖速率_(填“大于”“小于”或“等于”)1630 min时段的速率。(3)本实验得出的结论是_。答案(1)5.805.20(2)大于小于(3)在一定时间范围内，酵母菌进行有氧呼吸时消耗的葡萄糖比无氧呼吸的要多(或酵母菌细胞的有氧呼吸强度大于无氧呼吸的强度)；在适宜的条件下，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌细胞的代谢速率都会增加解析(1)根据题意和表格数据可知，有氧呼吸的反应速率为(18.69.90)10155.80 mmol/(Lmin)；无氧呼吸的反应速率为(21.313.5)10155.20 mmol/(Lmin)。(2)分析表中数据可知，相同时间段，有氧呼吸的葡萄糖消耗速率大于无氧呼吸的葡萄糖消耗速率；无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，015 min时段细胞呼吸的葡萄糖消耗速率小于1630 min时段的速率。(3)本实验得出的结论：在一定时间范围内，酵母菌进行有氧呼吸时消耗的葡萄糖比无氧呼吸的要多(或酵母菌细胞的有氧呼吸强度大于无氧呼吸的强度)；在适宜的条件下，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌细胞的代谢速率都会增加。考点二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(如下图)O2浓度低时，无氧呼吸占优势。随着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，随着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(1)同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异()(2)严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少()(3)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏()(4)温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量()(5)皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清()(6)剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸()氧气影响细胞呼吸的曲线分析(1)O2浓度在2.5%10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？提示O2浓度在2.5%10%之间时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸。(2)O2浓度为C时，ABBC，此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？提示不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O66CO2；无氧呼吸时，1C6H12O62CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是13。(3)在保存蔬菜、水果时，应选择哪一点对应的O2浓度？为什么？提示应选择R点对应的O2浓度，因为此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少。命题点一细胞呼吸影响因素的相关曲线分析1如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是()A从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B乙图中曲线表示有氧呼吸，曲线表示无氧呼吸C乙图中曲线表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D乙图中曲线最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制答案B解析甲图中B点温度下植物细胞呼吸相对速率最大，说明该温度下细胞呼吸最旺盛；随着氧气浓度增大有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线表示无氧呼吸，曲线表示有氧呼吸；细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的参与，温度会影响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量限制，使曲线最终趋于平衡。2(2018洛阳一模)呼吸熵(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熵的关系。以下叙述中正确的是()A呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱BB点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点DC点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化答案B解析由于有氧呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，无氧呼吸不吸收O2，释放CO2，所以放出的CO2量/吸收的O2量1时，只进行有氧呼吸，放出的CO2量/吸收的O2量大于1时，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，A错误； B点氧气浓度大于A点，所以B点有氧呼吸强度大于A点，B正确；C点是只进行有氧呼吸的最低氧分压，不是细胞呼吸最弱时的氧分压，若要延长水果的保存时间，不能将氧分压调至C点，C错误；C点不是有氧呼吸氧气的饱和点，C点以后细胞呼吸强度在一定范围内会随氧分压变化而变化，D错误。 命题点二细胞呼吸影响因素的探究实验分析3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，结果如图所示。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项错误；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项正确、C项错误；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项错误。4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%是储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，是储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。命题点三细胞呼吸影响因素的实践应用5储藏水果和粮食时，充加CO2或抽取空气，能延长储藏时间，主要是由于()A抑制有氧呼吸 B促进有氧呼吸C抑制无氧呼吸 D促进无氧呼吸答案A解析储藏水果和粮食时，充加CO2或抽取空气，目的是抑制有氧呼吸，延长储藏时间。6(2018太原期末)下列生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸有关知识的叙述，不正确的是()A提倡慢跑，可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力B用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一C无氧环境中有利于水果和蔬菜的保存D作物种子储藏前需要干燥，主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸答案C解析提倡慢跑，可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力，A正确；用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一，B正确；无氧环境中细胞会通过无氧呼吸产生酒精，酒精对细胞有毒害作用，不利于水果和蔬菜的保存，C错误；作物种子储藏前需要干燥，主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，D正确。命题点四种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析7(2018成都高三第一次诊断)干种子萌发过程中，CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题：(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是_(至少答出两点)。(2)在种子萌发过程中的1230 h之间，细胞呼吸的产物是_和CO2。若种子萌发过程中缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是_。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括_。答案(1)自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输(2)酒精、水 缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用(3)适宜的光照、CO2和无机盐等解析(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输。(2)种子萌发过程中的1230 h之间，释放的二氧化碳量大于消耗的氧气量，说明细胞既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，所以细胞呼吸的产物是酒精、CO2和水。由于缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，故种子萌发过程缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件有适宜的光照、CO2浓度和无机盐等。科学思维种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线(1)在种子萌发的第阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。(2)在种子萌发的第阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式1实验原理2实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌葡萄糖溶液)。(2)检测CO2的产生，装置如图所示。(3)检测酒精的产生：自A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。3实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色4.实验结论(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。归纳总结(1)实验装置甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验，设置的是有氧、无氧条件。(2)无关变量控制通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。命题点一教材实验的综合考查1利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸，正确的操作方法是()Aa瓶先敞口培养一段时间后，再连通b瓶Ba瓶密封后，应该立即连通b瓶Ca瓶密封后，培养一段时间，再连通b瓶D实验结束后，在b瓶中加入重铬酸钾检验酒精答案C解析探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件，同时检测无氧呼吸的产物CO2，因此装置中要将a锥形瓶密封一段时间，让酵母菌将瓶中的氧气耗尽后再连通b瓶，保证澄清石灰水变混浊是由酵母菌在无氧条件下产生CO2造成的。2下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是()A实验自变量为温度B实验因变量为CO2的多少C空气泵泵入的气体应先除去O2D乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2答案B解析该实验的自变量是氧气的有无，温度属于无关变量，A项错误；该实验通过Ca(OH)2溶液检测CO2的产生量，B项正确；空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2，应先除去泵入气体中的CO2，C项错误；乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母，避免酵母菌被高温杀死，D项错误。命题点二生物细胞呼吸方式的探究实验分析3如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是()A通过装置1仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸C用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移答案D解析烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗的O2量，因此通过装置1仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的CO2量与消耗O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，如果液滴不移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，说明有O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置2中液滴右移，说明细胞呼吸释放的CO2量多于O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于葡萄糖作底物不可能出现O2的消耗量大于CO2的释放量的情况，所以装置2中液滴不可能向左移。4(2018人大附中高三2月特供卷)某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸。实验设计如下：关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法不正确的是()A甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量B乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值C甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸D甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵答案D解析甲组实验装置中NaOH的作用是吸收CO2，有氧呼吸过程消耗O2，产生的CO2被NaOH吸收，甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量，A正确；乙组实验装置中无NaOH吸收CO2，气体的变化是O2减少量与CO2的生成量的综合，因此乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值，B正确；甲组右管液面升高，说明细胞呼吸消耗O2，进行有氧呼吸，乙组不变，说明CO2的释放量等于O2的消耗量，因此微生物只进行有氧呼吸，C正确；甲组右管液面不变，说明微生物不消耗O2，即进行无氧呼吸，乙组下降，说明有CO2的释放，因此微生物进行酒精发酵，不是乳酸发酵，D错误。科学探究液滴移动法探究细胞呼吸的方式(1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)：(2)结果结论实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸(3)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。矫正易错强记长句1关于细胞呼吸过程的5点说明(1)有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。(2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。(3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的H。(4)人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。(5)无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。2细胞呼吸影响因素的4点注意(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进行无氧呼吸。(2)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、增氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(3)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储存时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。(4)内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等。(2014海南卷改编)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答下列问题：1在1224 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间细胞呼吸的主要方式和产物：以无氧呼吸为主，产生酒精和二氧化碳。据此分析豆科植物种子掩埋过深导致腐烂的原因是：掩埋过深时氧气供应不足，种子进行无氧呼吸产生的酒精积累过多，对细胞有毒害作用，导致腐烂。2从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是种子不进行光合作用制造有机物，但进行细胞呼吸消耗有机物，使有机物的总量下降。3种子萌发48小时后，氧气的消耗量大于二氧化碳的释放量，分析其原因是豆科植物富含脂肪，等质量的脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此进行有氧呼吸时消耗O2的量大于产生CO2的量。重温高考演练模拟1(2018全国，5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP答案C解析植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行，氧气充足时进行有氧呼吸，氧气缺少时进行无氧呼吸，A项正确；在食物链中，输入某一营养级的能量，一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失，B项正确；有氧呼吸的产物是水和CO2，无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸，C项错误；有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，光合作用的光反应阶段有ATP产生，D项正确。2(2018天津，5)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。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是()At1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降Bt3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缩短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答案C解析t1t2，培养液中O2相对含量下降，但与Ot1段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时，培养液中O2相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸，t1时，培养液中O2相对含量较高，酵母菌主要进行有氧呼吸，t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少，可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快，B正确；由题意可知，曲线是在最适温度下获得的，若降低10 培养，则呼吸速率下降，O2相对含量达到稳定所需时间会延长，C错误；因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色，D正确。3(2017海南，7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是()A分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸C适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同答案C解析与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A项错误；某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的过程中，细胞既不吸收O2也不放出CO2，B项错误；适当降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C项正确；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D项错误。4(2017海南，8)某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。分组甲组乙组处理种子与染料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色下列叙述错误的是()A甲组的胚发生了氧化还原反应B呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果答案C解析由某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定，可知种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果，甲组的胚发生了氧化还原反应，呼吸作用产生的NADH使染料变成红色；乙组种子细胞已经死亡，种子中的胚未呈红色是因为细胞没有进行细胞呼吸产生还原型物质，而不是胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞，因此C项错误。5(2015安徽，29节选)科研人员探究了不同温度(25 和0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。(1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a_；b_。答案(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2O2 (2)a.选取的果实成熟度应一致b每个温度条件下至少有3个平行重复实验解析(1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下的CO2生成速率较低，主要原因是温度较低导致酶的活性较低，呼吸速率较慢；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算细胞呼吸速率。(2)根据单一变量原则，控制唯一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证唯一变量的作用，所以选取的果实成熟度也应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数称为重复。重复的作用有二：一是降低实验误差，扩大实验的代表性；二是估计实验误差的大小，判断实验可靠程度，所以每个温度条件下至少有3个平行重复实验。一、选择题1(2018邯郸模拟) 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两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖B两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H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主要来自丙酮酸彻底分解成二氧化碳阶段答案D解析两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖，A正确；由于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，因此两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和ATP，B正确；由于快肌纤维几乎不含有线粒体，短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉，C正确；慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自有氧呼吸的第三阶段，即H和氧气结合生成水的阶段，D错误。2(2019宝鸡高三检测)有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O，下列与此相关的叙述中正确的是()A有氧呼吸与无氧呼吸都能发生两个阶段B若用18O标记O2，一段时间后，在最终的产物中只有H2O中能找到18OC第阶段反应所需要的H都来自于丙酮酸D叶肉细胞中第阶段的反应发生在生物膜上答案D解析丙酮酸H2OCO2H，为有氧呼吸第二阶段，无氧呼吸不能发生，A错误；O2参与有氧呼吸第三阶段，生成被标记的H2O，该H2O参与有氧呼吸第二阶段，生成被标记的CO2，B错误；第阶段反应所需要的H来自于葡萄糖、丙酮酸和H2O，C错误；叶肉细胞中第阶段表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，D正确。3(2018孝义高三一模)下图表示某兴趣小组在室温下进行酵母菌发酵实验的装置，下列分析正确的是()A集气管中的气体全部在酵母菌细胞质基质中产生B细胞呼吸分解葡萄糖释放的能量大部分储存在ATP中C可在发酵瓶中加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生D发酵过程中酵母菌的种群数量先增大后减少答案D解析由于发酵瓶没有装满培养液，因此其内有氧气，酵母菌也可以进行有氧呼吸，集气管中的气体产生于细胞质基质与线粒体，A错误；细胞呼吸分解葡萄糖释放的能量大部分以热能形式散失，小部分储存于ATP中，B错误；酸性重铬酸钾溶液对酵母菌有毒害作用，因此不可以在发酵瓶中加入酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生，应该取出部分发酵液在试管中检测，C错误；发酵的开始阶段，由于营养物质充足，酵母菌数量增长快，随着营养物质的消耗、代谢产物的积累及种内斗争，使酵母菌种群数量下降，D正确。4下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C氧浓度为c时，只进行有氧呼吸D氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等答案B解析据图可知，CO2的释放量在氧浓度为c时最少，因此氧浓度为c时细胞呼吸最弱，最适合储藏该植物器官；氧浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO2的释放量为8，通过计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍；氧浓度为c时，CO2释放量大于O2吸收量，说明此时存在无氧呼吸和有氧呼吸；氧浓度为d时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明该器官只进行有氧呼吸，而无氧呼吸被完全抑制。5如图表示的是马铃薯块茎在气温多变的一天内气体的变化情况，其中正确的是()A曲线ab段下降的原因是O2抑制了无氧呼吸Bb点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体Cbc段细胞呼吸增强的唯一原因是O2量增加Da点时马铃薯块茎吸收O2的体积与放出CO2的体积相等答案D解析解答本题时应注意两点：一是马铃薯块茎的无氧呼吸产物为乳酸，无CO2产生，即图中CO2完全是由有氧呼吸释放的；二是本题中影响细胞呼吸的因素除O2外还有温度。曲线ab段下降与无氧呼吸无直接关系，可能是气温降低抑制了有氧呼吸；马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体；bc段细胞呼吸增强的原因还可能是气温升高。6如图表示不同条件下植物细胞吸收或外渗离子的情况。在正常条件下处于低盐溶液的根吸收离子W时，初始几分钟(图示中的a段)离子W的流入很快，这是因为起初离子W流入的是细胞壁而没有通过膜进入细胞质。此后离子W以恒定的速率持续流入根细胞。下列有关分析错误的是()A图示中的植物细胞以主动运输的方式吸收离子WB曲线1中c段离子W外渗迅速的原因是外渗的离子W主要是来自细胞壁，而不是来自细胞内部C曲线2中限制代谢作用的条件包括缺氧、低温或存在呼吸抑制剂等D曲线2中初始一段时间离子W吸收速率受到的影响较小，之后的吸收速率仍大于0答案D解析由题意可知，吸收离子W过程中需要能量，故吸收离子W的方式为主动运输，A正确；依题干信息，离子W起初流入的是细胞壁而没有通过膜进入细胞质，故外渗时也是先从细胞壁出来，B正确；曲线2中限制代谢作用的条件是通过影响细胞呼吸来影响离子W的主动吸收，C正确；由于纵坐标表示的是吸收离子W的量，曲线2之后的一段时间植物细胞吸收离子W的量呈水平状态，说明此时细胞对离子W的吸收速率为0，D错误。7对酵母菌进行处理，获得细胞质基质和线粒体。用超声波使线粒体破碎，线粒体内膜可自然反卷成小的膜泡，原来内膜的内侧面位于膜泡的外表面。下列四支试管在适宜温度下不会产生CO2的是()A葡萄糖细胞质基质 B丙酮酸细胞质基质C葡萄糖小膜泡 D丙酮酸线粒体基质答案C解析葡萄糖细胞质基质，酵母菌在细胞质基质中通过无氧呼吸产生CO2；丙酮酸细胞质基质，在无氧呼吸的第二阶段产生CO2；葡萄糖小膜泡，无法进行无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，因此不会产生CO2；丙酮酸线粒体基质，在线粒体基质内进行有氧呼吸的第二阶段，将丙酮酸转化为CO2。8细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是()选项应用措施目的A种子储存晒干降低自由水含量，降低细胞呼吸强度B乳酸菌制作酸奶先通气，后密封加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵C水果保鲜低温降低酶的活性，降低细胞呼吸D栽种农作物疏松土壤促进根有氧呼吸，利于吸收无机盐答案B解析乳酸菌为异养厌氧型生物，在有氧条件下其代谢会受到抑制，故利用乳酸菌制作酸奶的过程中应一直处于密封状态。9(2018海淀区高三二模)利用卷心菜发酵制作泡菜过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述不正确的是()A酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核B发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势C前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起D发酵中期酵母菌通过无氧呼吸进行增殖答案A解析乳酸菌是原核生物，细胞内没有由核膜包被的细胞核，A错误；根据曲线图中乳酸菌和酵母菌的数量变化曲线对比分析可知，发酵初期乳酸菌远多于酵母菌，所以乳酸菌成为了明显的优势菌种，B正确；结合曲线图分析，前6天，由于乳酸菌远多于酵母菌，其产生的乳酸会降低培养液的pH，C正确；由于整个发酵过程都是在无氧环境条件下进行的，在发酵中期，酵母菌明显增多，酵母菌增多只能是通过无氧呼吸增殖，D正确。10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解析由表可以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；表格中大麦种子胚的细胞呼吸速率比胚乳高，说明胚的能量代谢比较旺盛，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。二、非选择题11有一瓶混合了酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如表所示。请回答下列问题：氧浓度/%abcd产生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol产生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 mol(1)由上表可知，酵母菌细胞_。(2)氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为_ mol。(3)氧浓度为c时，约有_%的葡萄糖用于酒精发酵。(4)氧浓度为a时，酵母菌是否进行有氧呼吸？_。为什么？_。答案(1)既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸(2)6(3)66.7(4)否因为此时产生的酒精和CO2的物质的量相等解析(1)氧浓度为a、b、c时都产生了酒精，说明酵母菌能进行无氧呼吸；氧浓度为d时只产生CO2，不产生酒精，说明酵母菌能进行有氧呼吸。(2)氧浓度为b时，酵母菌产生了6.5 mol的酒精，则其无氧呼吸产生的CO2为6.5 mol，剩下的6 mol CO2为有氧呼吸所产生。(3)氧浓度为c时，酵母菌产生的酒精为6 mol，则其无氧呼吸产生的CO2为6 mol，而CO2产生总量为15 mol，因此有氧呼吸产生的CO2为9 mol。据无氧呼吸的反应式“C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量”可知，有3 mol葡萄糖用于无氧呼吸；据有氧呼吸的反应式“C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量”可知，有1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，则用于酒精发酵的葡萄糖所占比例约为3/(31.5)100%66.7%。(4)氧浓度为a时，酵母菌产生了CO2和酒精，且二者的物质的量相等，说明此时酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸。12(2018冀州中学段考)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)。据图分析回答下列问题：(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_。(2)图乙中B点的CO2量来自_，当O2浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是