1、第第 10 讲讲 细胞呼吸细胞呼吸 考纲要求 1.细胞呼吸()。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。 考点一考点一 呼吸作用的方式与过程呼吸作用的方式与过程 1.细胞呼吸：主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳或其他 产物，释放出能量并生成 ATP 的过程。 2.有氧呼吸 (1)概念：是指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，彻底氧化分解有机物，产生 二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。 (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)。 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 (3)反应式 C6H12O6 酶 2C3H
2、6O3(乳酸)能量(少量)(如乳酸菌)。 C6H12O6 酶 2C2H5OH(乙醇)2CO2能量(少量)(如酵母菌)。 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 O
3、2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.
4、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。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
5、碳。 (3)乙醇或乳酸：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； 作为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。 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
6、呼吸提供能量 C.人体无氧呼吸形成乙醇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 乙醇，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
7、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.如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 ATP D.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、乙醇，D 项正确；催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒
8、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 为乙醇，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( ) A.a 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
9、 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 12 0 乙 8 6 丙 10 10 A.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
10、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和乙醇的无氧呼吸，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
11、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) 1 0 初始 24.50 2 15 有氧 1 18.60 无氧 1 21.30 3 30 有氧 2 9.90 无氧 2 13.50 (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/(L min) 015 有氧呼吸 1 3.93 无氧呼吸 1 2.13 1630 有氧呼
12、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)5.80 5.20 (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
13、据可知，有氧呼吸的反应速率为(18.69.90)10 155.80 mmol/(L min)；无氧呼吸的反应速率为(21.313.5)10 155.20 mmol/(L min)。 (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
14、。 考点二考点二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用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 低温储存 粮食 水果、蔬菜零上低温 种植大棚作物 白天：适当升温 夜间：适当降温 2.O2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
15、 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。 3.CO2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
16、)。 (3)应用 粮食：干燥储藏，降低细胞呼吸，减少有机物消耗 水果、蔬菜：一定的湿度 (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
17、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
18、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
19、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 B.B 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 D.C 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
20、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
21、正确的是( ) A.20 h 内，果肉细胞产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体 B.50 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 C.50 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
22、 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 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3 10 31.2 53.7 5.9 21.5 33.3 32.9 20 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 56.2 30 59.8 41.4 8.8 56.6 100.0 101.6 A.
23、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 C.O2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
24、、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
25、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.用酵母菌发酵生产乙醇的过程中，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 通过无氧呼吸产生乙醇，乙醇对细胞有毒害作用，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
26、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
27、(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)乙醇、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 乙醇对细胞有毒害作用 (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乙醇、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，
28、无氧呼吸产生的乙醇对细胞有毒害作用， 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)。 考点三考点三 探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式 1.实验原理 2.实验步骤
29、 (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.实验结论：酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。 问题探究 下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，请分析： (1)本实验的自变量和因变量分别是什么？甲、乙装置中是如何控制自变量的？ 提示 自变量是氧气的有无，因变量为是否有 CO2和乙醇的产生。甲中用橡皮球或者气泵 充气的目的是保证 A 瓶中有氧气存在，乙中 B 瓶密封是保证无氧环境。 (2)图甲中质量分数为 10%的 NaOH 溶液的作用是什么？ 提示 NaOH 与空气中的 CO2反应生成 Na2CO3和 H2O，保证了通入酵母菌培养液的气体中
30、 不含 CO2，避免对实验结果造成干扰。 (3)B 瓶装好后，要过一段时间再连接装有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？ 提示 B 瓶封口后， 锥形瓶内的空气中有氧， 酵母菌开始进行有氧呼吸， 也产生 CO2。 所以， 要过一段时间，等 B 瓶中的氧气消耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入 澄清石灰水中的是无氧呼吸产生的 CO2。 命题点一 实验的变式考查 1.(2018 厦门双十中学期中)下图为探究酵母菌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 O2 D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去
31、 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 错误；该实验通过 Ca(OH)2 溶液检测 CO2的产生量，B 正确；空气泵通入气体是为有氧呼吸提供 O2，但应先除去泵入 气体中的 CO2，C 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 免高温杀死酵母菌，D 错误。 2.下面三个装置可用于研究萌发种子的细胞呼吸方式及其产物，有关分析不正确的是( ) A.装置甲可用于探究细胞呼吸是否产生热量 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细胞呼吸是否产生二氧化碳 D.三个装置中的种子都必须进行消毒
32、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，A 正确；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，B 错误；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细胞呼吸是否产生二氧化碳，C 正确；三个装置中的种 子都必须进行消毒处理， 以杀死粘附在种子表面的微生物， 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，D
33、 正确。 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 NaO
34、H 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
35、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
36、 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
37、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，因此微生物进行乙醇发酵，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 只进行产生乙醇的无氧呼吸 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
38、，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 矫正易错矫正易错 强记长句强记长句 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能只是有氧呼吸的产物，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
39、在乳酸或者乙醇中。 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
40、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，产生乙醇和二氧化碳。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乙醇积累过多，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，
41、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。 重温高考重温高考 演练模拟演练模拟 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、
42、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， 无氧呼吸的产物是乙醇和 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.(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
43、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。 3.(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( ) A.t1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断
44、下降 B.t3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
45、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，产生了乙醇，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。 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
46、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
47、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