2024届人教版高中生物一轮复习细胞呼吸学案

第2讲　细胞呼吸考点1　细胞呼吸的类型和过程1．细胞呼吸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：有氧呼吸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)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路：。(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)同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的；这些能量有相当一部分储存在ATP中。3．无氧呼吸(1)概念：是指细胞在没有氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量ATP的过程。(2)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。(3)过程(4)反应式①产物为酒精：C6H12O6eq \o(―――→,\s\UP17(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。②产物为乳酸：C6H12O6eq \o(―――→,\s\UP17(酶))2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。(5)能量①只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。②葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。(6)不同生物或器官的无氧呼吸产物1．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。 (×)提示：[H]与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。2．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (×)提示：在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。3．活细胞中线粒体都是均匀分布在细胞质中的。 (×)提示：线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位。4．有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。 (×)提示：有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。5．无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。 (×)提示：无氧呼吸第二阶段消耗[H]，[H]被用于还原丙酮酸。6．人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 (√)1．细胞呼吸中的[H]实际上是指____________。(必修1　P94“相关信息”)提示：还原型辅酶Ⅰ(NADH)2．细胞呼吸释放的能量少部分转移到ATP中，大部分以热能散失，这是能量的浪费吗？为什么？(必修1　P94“相关信息”)__________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：这并不是能量的浪费，因为热能可用于维持生物体的体温1．细胞无氧呼吸只释放了少量能量的原因是______________________________________________________________________________________________。提示：大部分能量储存在酒精或乳酸中，没有释放出来2．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_________________________________________________________________________________________________________________________________。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．有氧呼吸与无氧呼吸的比较2．细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向3．细胞呼吸中能量的释放与去向1．为验证酵母菌细胞中线粒体对葡萄糖和丙酮酸的利用情况，现以从酵母菌细胞中分离得到的具有活性的线粒体为实验材料进行如下实验(除下表所示不同外，其他条件相同且适宜)。(1)从酵母菌细胞中分离得到线粒体的常用方法是什么？(2)请预期两组实验的实验结果，并简述判断理由。提示：(1)差速离心法。(2)第1组溶液颜色为蓝色，第2组溶液颜色由蓝变绿再变黄。第1组中由于葡萄糖不能进入线粒体被利用，所以无CO2生成，第2组丙酮酸可进入线粒体被利用，生成CO2。2．某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：(1)B管中子叶蓝色变浅的原因是什么？(2)A管子叶为什么不变色？实验中设置A管的目的是什么？提示：(1)B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的[H]能使甲烯蓝还原。(2)A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用。实验中设置A管的目的是做对照实验。考查细胞呼吸的过程1．(2022·浙江杭州高三专题练习)细胞呼吸为细胞生活提供能量，人体细胞氧化分解葡萄糖的过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)A．过程①②③都释放了能量并且合成了ATPB．过程②③进行的场所都是线粒体C．过程②需要H2O和O2的参与D．人在激烈运动时，绝大多数能量是由过程①和③提供的C　[过程①表示有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，过程②表示有氧呼吸第二、第三阶段，会有ATP产生，过程③表示无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，A错误；②表示有氧呼吸第二、第三阶段，场所依次是线粒体基质和线粒体内膜，过程③表示无氧呼吸的第二阶段，场所是细胞质基质，B错误；②表示有氧呼吸第二、第三阶段，第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，合成少量ATP，第三阶段是O2和[H]反应生成水，合成大量ATP，故过程②需要H2O和O2的参与，C正确；过程③表示无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，无氧呼吸只能产生少量的能量，剧烈运动主要靠有氧呼吸来提供能量，故人在激烈运动时，绝大多数能量是由过程①和②提供的，D错误。]2．(2022·河南濮阳高三开学考试)研究发现，在有氧或缺氧条件下，癌细胞都会利用葡萄糖作为能源物质。在氧气充足的条件下，癌细胞也主要依靠无氧呼吸供能。下列有关癌细胞细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)A．肝癌细胞利用等量葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低B．有氧条件下，癌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量C．无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失D．癌细胞中催化丙酮酸分解的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物C　[正常细胞通过有氧呼吸把葡萄糖彻底的氧化分解，产生大量的ATP，肝癌细胞主要通过无氧呼吸把葡萄糖不彻底的氧化分解为乳酸，产生少量的ATP，因此肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，A正确；有氧条件下，癌细胞无氧呼吸的产物没有CO2，释放的CO2全部来自有氧呼吸，并且其量等于有氧呼吸吸收的O2量，B正确；无氧呼吸过程中，有机物不彻底的氧化分解，大部分能量储存在有机物中，无氧呼吸释放的能量中大部分以热能的形式散失，其余的转移到ATP中，C错误；在不同条件下，催化丙酮酸分解或转化的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物，D正确。]　细胞呼吸的场所与过程的四点提醒(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但需氧型原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。(3)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。(4)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。考查细胞呼吸方式的判断与综合3．(2022·河南郑州四中高三阶段练习)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，与完整的酵母菌分别装入①～⑥号试管中，加入不同的物质，进行了如下表所示的实验。下列有关叙述中，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④⑥B．会产生CO2和H2O的试管有①⑤C．根据试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸第一阶段的场所D．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所D　[酒精是在无氧情况下，在细胞质基质中产生的，会产生酒精的试管是②⑥，A错误；有氧情况下丙酮酸在线粒体中会产生CO2和H2O，因此，会产生CO2和H2O的试管只有③⑤，B错误；根据试管①③⑤的实验结果，不能判断酵母菌进行有氧呼吸第一阶段的场所，C错误；根据试管②④⑥的实验结果，可以判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。]4．(2022·哈尔滨师大附中开学考)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中的数据分析可得出的结论是(　　)A．a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸D　[酵母菌无氧呼吸时产生的C2H5OH(酒精)和CO2的量相等，故a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A错误；b浓度时，有6.5÷2＝3.25 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有(12.5－6.5)÷6＝1 mol葡萄糖用于有氧呼吸，酵母菌有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，B错误；c浓度时，有6÷2＝3 mol 葡萄糖用于无氧呼吸，有(15－6)÷6＝1.5 mol 葡萄糖用于有氧呼吸，故用于酒精发酵的葡萄糖约占66.7%，C错误；d浓度时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。]　判断细胞呼吸方式的三大依据考点2　影响细胞呼吸的因素及应用1．温度对细胞呼吸的影响(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)应用：①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。2．氧气浓度对细胞呼吸的影响(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(填“促进”或“抑制”)作用，对有氧呼吸过程有促进(填“促进”或“抑制”)作用。(2)应用①选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。④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。3．二氧化碳浓度对细胞呼吸的影响(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)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．水对细胞呼吸的影响(1)原理①间接影响：许多生化反应需要在水中才能进行，自由水含量升高，细胞呼吸加快。②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。(2)应用①抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存。②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。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。 (×)提示：无氧环境中，细胞无氧呼吸消耗的有机物较多。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。 (×)提示：粮食种子应储藏在干燥环境中。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．破伤风芽孢杆菌易在锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏。 (√)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。 (×)提示：剧烈运动时，肌细胞主要进行有氧呼吸。1．密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯的原因是____________________________________________________________________________________。提示：密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗2．松土能增进肥效的道理是_________________________。提示：松土能促进植物根细胞的细胞呼吸，促进根对土壤中矿质元素的吸收1．温度对细胞呼吸的影响曲线(1)a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。(2)温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。(3)温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。2．O2浓度对细胞呼吸的影响曲线(1)A点时，O2浓度为零，细胞进行无氧呼吸。(2)O2浓度为0～10%时，随O2浓度的升高，无氧呼吸速率减慢；O2浓度为10%时，无氧呼吸停止。(3)O2浓度在0～20%时，随O2浓度升高，有氧呼吸速率逐渐增强。(4)随O2浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。(5)O2浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是什么？(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，合理地解释这一现象。提示：(1)温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用产生的CO2减少。(2)在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强。考查环境因素对细胞呼吸的影响1．(2022·郑州调研)已知新生的植物组织呼吸速率较高，可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料，而成熟的组织呼吸速率较低，有利于降低有机物的消耗。为满足人类的生产需求，可以改变环境条件影响植物组织的呼吸强度。下列调节呼吸强度的措施中不恰当的是(　　)A．地窖储存的水果，最好置于低氧的环境B．在种子有机物的快速积累期，应创设低温条件C．种植蔬菜的温室大棚，夜间应适当升高CO2浓度D．当浅层土壤缺乏无机盐时，应松土提高根部O2浓度B　[低温、低氧的条件下储藏种子和蔬菜，种子和蔬菜的细胞呼吸作用弱，对有机物的消耗比较少，能够减少细胞内有机物的损耗，A恰当；种子是新生的植物组织，呼吸速率较高，可以提供能量并把糖类物质转化为构建新生组织所必需的材料，应创设适宜的温度，B不恰当；CO2是呼吸作用的产物，夜间适当升高CO2浓度可抑制呼吸作用，C恰当；植物的呼吸作用吸收的是空气中的O2，给农作物经常松土，保证土壤中有较多的O2，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于无机盐的吸收，D恰当。]2．(2022·湖北华中师大一附中模拟)《齐民要术》记载葡萄的贮藏方法是“极熟时，全房(整枝)折取，于屋下作荫坑，坑内近地凿壁为孔，插枝于孔中，还筑孔便坚，屋子(坑口)置土覆之。”下列叙述正确的是(　　)A．在“荫坑”中葡萄不能进行细胞呼吸，可大大减少有机物的损耗B．覆土后的“荫坑”为无氧、低温、干燥的环境，便于葡萄储存C．葡萄的储存只要控制好温度、湿度和氧气浓度，不必考虑通风条件D．“荫坑”独特的环境可以抑制果蔬的有氧呼吸和无氧呼吸强度D　[“荫坑”环境会抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，即减慢了果蔬营养成分和风味物质的分解，而非不能进行细胞呼吸，A错误，D正确；葡萄储存时应需要低氧条件，而非无氧条件，应需要适宜的湿度，而非干燥环境，B错误；葡萄的储存需要控制好温度、湿度和氧气浓度，也应考虑通风条件，C错误。]考查细胞呼吸原理的应用3．(2021·湖南选择性考试)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用B　[早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃温水淋种并翻种，目的是给种子的细胞呼吸过程提供有利条件，即水分、适宜的温度和氧气，A叙述正确；农作物种子入库贮藏时，为延长贮藏时间，应在零上低温、低氧条件下贮藏，种子无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，B叙述错误；油料作物细胞中脂肪等含量较高，H含量较高，细胞呼吸时需要更多的氧气，因此油料作物种子播种时宜浅播，C叙述正确；柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失，降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，能起到保鲜作用，D叙述正确。]4．(2022·辽宁实验中学模拟)除草松土是农耕的重要措施，对其作用和意义的分析错误的是(　　)A．提高土壤通气状况，有利于土壤中好氧菌代谢产生无机盐和二氧化碳B．有利于根有氧呼吸，吸收矿质元素，促进根系生长，吸收地下深处的水C．松土对保持水土有两面性影响，不利之处是地表裸露松动，易造成水土流失D．松土易造成土壤水分蒸发快，炎热及干旱季节土壤板结时不宜锄地松土D　[除草松土可提高土壤中氧气含量，促进土壤中好氧细菌中的分解者进行分解作用，产生无机盐和二氧化碳，A正确；除草松土可提高土壤中的氧气含量，从而促进根的有氧呼吸，从而促进无机盐的吸收，使根系生长更加旺盛，更利于吸收地下深处的水分，B正确；松土由于松动了植物的根系，地表裸露松动，易造成水土流失，C正确；土壤板结时影响根的呼吸作用，炎热及干旱季节也需要松土保证根的有氧呼吸，D错误。]考点3　细胞呼吸的相关实验探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验原理(1)酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。(2)产物检测原理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)设计对比实验①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是去除空气中的CO2。②乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽瓶中原有的氧气。③CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。④酒精检测：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入两支干净的试管中。向两试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%～97%)并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。(3)实验现象(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，在无氧条件下产生酒精，还产生少量的CO2。1．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。 (×)提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物中都有CO2。2．在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄。 (×)提示：在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色。3．检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测。 (√)4．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。 (×)提示：应各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支试管中，加酸性的重铬酸钾溶液检测。5．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水变混浊的快慢判断细胞呼吸的方式。 (√)1．细胞呼吸速率的测定(1)实验装置(2)实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。(3)误差的校正为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。对照装置与上述装置相比，不同点是用等量的死亡的种子代替萌发的小麦种子，其余均相同。2．细胞呼吸方式的实验探究(1)实验装置(以萌发的种子为例)(2)实验原理①装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，着色液滴移动的距离代表发芽种子细胞呼吸吸收O2的量。②装置二中着色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2的量的差值。(3)实验现象和结论下面是探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验装置。(1)本实验的自变量是什么？石蜡(油)的作用是什么？空气泵进入乙的空气有什么要求？(2)实验的因变量是什么？检测的结果是什么？(3)实验的无关变量有哪些？提示：(1)自变量是氧气的有无。石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝。空气泵进入乙的空气应除去CO2。(2)实验的因变量是乙、丙中产生CO2的多少。检测的结果是甲中石灰水变混浊快，乙中石灰水变混浊慢。(3)实验的无关变量有酵母菌和葡萄糖溶液的量、温度等环境因素。考查探究酵母菌细胞呼吸方式的教材实验1．(2022·山东烟台二中模拟)通过下面甲、乙两组装置探究酵母菌细胞呼吸的方式。取20 g新鲜的食用酵母菌，均分为两份，分别放入锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中，再分别向瓶中注入5%的葡萄糖溶液，实验装置置于25～35 ℃的环境中培养8～10 h。下列分析错误的是(　　)A．甲、乙两组为对比实验，实验结果事先都是已知的B．若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量，不会影响实验结果C．若环境温度低于25～35 ℃，可适当延长培养时间，不会影响实验结论D．若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式，应将酵母菌的培养时间适当延长A　[探究酵母菌细胞呼吸的方式实验属于对比实验，对比实验中每个实验组的结果通常都是事先未知的，需要通过实验得出，A错误；本实验是通过检测酒精和CO2的生成与否来判断酵母菌细胞呼吸的方式的，与含量无关，故适当增加两组实验中A、B瓶中葡萄糖溶液的量，不会影响实验结果，B正确；环境温度低于25～35 ℃，会影响呼吸速率，但是不会影响实验结论，C正确；B瓶内含有一定的空气，开始可能进行有氧呼吸，所以若要检测酒精的产生，装置乙的B瓶中酵母菌的培养时间应适当延长，D正确。]2．(2021·广东选择性考试)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(　　)A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇的最大产量D　[检测无氧呼吸的产物——乙醇，应从甲瓶中取出发酵液，滴加到试管中，再往试管中滴加酸性重铬酸钾溶液，而不是在甲瓶中直接加入重铬酸钾，A叙述错误；溴麝香草酚蓝水溶液遇到CO2时的颜色变化为由蓝变绿再变黄，B叙述错误；健那绿染液是专一染线粒体的活细胞染料，C叙述错误；甲瓶添加的纤维素水解液是定量的，增加酵母菌的数量只能提高乙醇的生成速率，不能提高乙醇的最大产量，D叙述正确。]考查细胞呼吸的拓展实验3．(2022·湖南湘阳三模)某同学为探究实验室培养的哺乳动物细胞进行细胞呼吸的方式，模拟教材中“探究酵母菌细胞呼吸的方式”进行了实验。下列相关分析正确的是(　　)A．该实验无氧呼吸的产物使溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间比有氧呼吸的短B．该实验中通入氧气组与不通入氧气组分别为实验组和对照组C．通入氧气组与不通入氧气组的培养液的pH都会发生一定的改变D．细胞呼吸生成乳酸的过程中，合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能C　[哺乳动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不会使溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色，A错误；该实验属于对比实验，通入氧气组与不通入氧气组都属于实验组，B错误；由于哺乳动物细胞有氧呼吸会产生二氧化碳，无氧呼吸会产生乳酸，故通入氧气组与不通入氧气组的培养液的pH都会发生一定程度的降低，C正确；无氧呼吸第二阶段生成乳酸，不合成ATP，D错误。]4．(2021·湖北选择性考试模拟)下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸方式及其产物，有关分析错误的是(　　)甲　　　乙　　　　　　　丙A．甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸C．丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2D．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B　[甲装置中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH可吸收呼吸作用产生的CO2，则有色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗O2的量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行有氧呼吸，但不能说明种子萌发只进行有氧呼吸，B错误；丙装置中澄清石灰水可检测CO2，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；微生物也会进行呼吸作用，所以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，D正确。]1．(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATPB．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成C　[有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段在线粒体中，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段O2和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。]2．(2022·广东选择性考试)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)A．该反应需要在光下进行B．TTF可在细胞质基质中生成C．TTF生成量与保温时间无关D．不能用红色深浅判断种子活力高低B　[大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。]3．(2022·浙江6月选考)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C．梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD．酵母菌的酒精发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量B　[剧烈运动时人体可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确；制作酸奶利用的是乳酸菌无氧发酵的原理，乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2产生，B错误；梨果肉细胞无氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失，少部分可用于合成ATP，C正确；酵母菌酒精发酵是利用酵母菌在无氧条件下产生乙醇(酒精)的原理，故发酵过程中通入O2会导致其无氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。]4．(2021·全国甲卷)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是(　　)A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2B　[酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下都能生存和繁殖，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，都有丙酮酸的生成，B符合题意；酵母菌在无氧条件下进行发酵，产生CO2和乙醇，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸产生CO2和水，无氧呼吸产生CO2和乙醇，两个过程都有CO2产生，D不符合题意。]5．(2021·广东选择考适应性测试)下列所述生产、生活中的做法，合理的是(　　)A．做面包时加入酵母菌并维持密闭状态B．水稻田适时排水晒田以保证根系通气C．白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应D．用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染B　[做面包时需要利用酵母菌有氧呼吸产生大量二氧化碳使面包疏松多孔，不能维持密闭状态，A不合理；水稻田适时排水晒田可以保证根系的氧气供应，促进水稻根部细胞进行有氧呼吸，维持水稻正常生命活动，B合理；白天大棚内植物进行光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，此时给大棚通风可以保证二氧化碳的供应，C不合理；用不透气的消毒材料包扎伤口会使伤口处形成无氧环境，有利于破伤风芽孢杆菌等厌氧菌的大量繁殖，造成伤口感染，D不合理。]6．(2021·福建选择考适应性测试)下列关于我国传统黄酒发酵的叙述，错误的是(　　)A．黄酒中的酒精是糖类经酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物B．在黄酒的酿造过程中酵母菌的呼吸方式为有氧和无氧呼吸两种C．酵母菌发酵生成的酒精会抑制发酵容器中微生物的生长D．酒精生成过程合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能D　[酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，A正确；在黄酒的酿造初期，酵母菌可通过有氧呼吸大量繁殖，氧气耗尽后，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B正确；酵母菌发酵过程中产生的酒精会抑制其他微生物生长，C正确；无氧呼吸第一阶段释放能量，合成ATP，丙酮酸转变为酒精是无氧呼吸第二阶段，不合成ATP，D错误。]7．(2020·全国卷Ⅰ)种子贮藏过程中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　　)A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多D　[在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则不消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。]8．(2020·北京适应性测试)研究发现，在线粒体内膜两侧存在H＋浓度差。H＋顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时，驱动ATP的合成(如图)。根据图示得出的下列结论中，错误的是(　　)A．ATP合成酶中存在跨膜的H＋通道B．H＋可直接穿过内膜磷脂双分子层C．此过程发生在有氧呼吸第三阶段D．线粒体的内、外膜功能存在差异B　[从题图看出ATP合成酶中存在跨膜的H＋通道，A正确；H＋没有直接穿过内膜磷脂双分子层，B错误；线粒体内膜上发生的是有氧呼吸第三阶段，C正确；线粒体的内膜上进行有氧呼吸第三阶段，线粒体的外膜上不进行有氧呼吸第三阶段，D正确。]9．(2021·重庆选择性考试适应性测试)如图为某运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。据图回答下列问题：(1)由图可知，肌肉收缩最初的能量来自细胞中的________，该物质的产生部位有________________。(2)图中曲线B代表的细胞呼吸类型是________，判断依据是_________________________________________________________________________________________________________，该反应产物是________。(3)足球运动员为提高运动能力，通常进行3到4周的高原训练，这种训练方式主要提高C的能力，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)肌肉收缩最初的能量来自细胞中的存量ATP，人体细胞中ATP的产生部位有细胞质基质和线粒体。(2)据图分析，曲线A是存量ATP的含量变化，是细胞中的直接能源物质，肌肉收缩所需的能量直接由其提供，曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量，是在呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型，应是无氧呼吸，人体内无氧呼吸的产物是乳酸，曲线C是可以持续为人体提供稳定能量供应的呼吸方式，即有氧呼吸。(3)运动员为提高运动能力，进行的高原训练，为的是提高血液中红细胞的含量，从而提高血液运输氧气的能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力。[答案]　(1)存量ATP　细胞质基质和线粒体　(2)无氧呼吸　该过程可在较短时间内提供能量，是在呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型　乳酸　(3)高原环境下空气中的O2含量低，人体内会通过增殖、分化出更多的红细胞，提高血液运输氧气的能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力1．细胞呼吸的类型和过程2．实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式1．细胞呼吸是有机物氧化分解并释放能量的过程(生命观念) 2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的不同(科学思维)3．探究有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的方式(科学探究)4．细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用(社会责任)项目有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2，需要酶不需要O2，需要酶呼吸场所细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜细胞质基质产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量释放有机物彻底氧化分解，释放大量能量有机物分解不彻底，能量释放较少相同点实质分解有机物，释放能量，生成ATP意义为各项生命活动提供能量；为体内其他化合物的合成提供原料联系第一阶段相同项目来源去向[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各项生命活动(除光合作用的暗反应)组别步骤一步骤二步骤三1加入线粒体加入葡萄糖加入溴麝香草酚蓝水溶液，一段时间后观察溶液颜色的变化情况2加入线粒体加入丙酮酸类别细胞质基质线粒体酵母菌①②③④⑤⑥葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧气＋－＋－＋－氧浓度(%)abcd产生CO2的量(mol)912.51530产生酒精的量(mol)96.560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→黄色酒精酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液橙色→灰绿色条件澄清石灰水的变化两试管的变化甲组变混浊快无变化乙组变混浊慢出现灰绿色实验现象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进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸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。6．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。1．有氧呼吸反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq \o(―――→,\s\UP17(酶))6CO2＋12H2O＋能量。2．无氧呼吸反应式：C6H12O6eq \o(―――→,\s\UP17(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量；C6H12O6eq \o(―――→,\s\UP17(酶))2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。3．有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，第三阶段产生ATP最多。4．有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。5．有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量，形成ATP。6．不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。7．O2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。