2025年高一生物寒假衔接讲练【人教版】第04讲 细胞呼吸的原理和应用（解析版）

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【基础巩固】
细胞呼吸
概念：生物体内糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的 氧化分解 ，最终生成 二氧化碳或其他产物 ，并且释放 能量 、生成 ATP 的总过程，叫做细胞呼吸。
实质：细胞内的有机物 氧化分解 ，并释放 能量
类型：根据是否需要 是否需要氧气 ，可分为两种类型： 有氧呼吸 和 无氧呼吸 。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
取材：酵母菌
酵母菌是一种单细胞真菌,在 有氧和无氧 的条件下都能生存其代谢类型是 兼性厌氧型 ,可用于研究细胞呼吸的不同方式。
呼吸产物的检测
CO2的检测：
✭CO2可以使 澄清的石灰水 变浑浊。
★CO2可以使 溴麝香草酚蓝溶液 由 蓝 变 绿再变 黄 。
酒精的检测：在 酸性 条件下， 橙 色的 重铬酸钾溶液 与酒精发生反应变成 灰绿 色。
实验装置
实验分析
将培养液煮沸冷却的目的： 去除培养液中的O2 ，杀死培养液中的杂菌
图甲中的空气先通过NaOH溶液的目的是 吸收空气中的 CO2 ，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。
乙组装置中将装酵母菌培养液的锥形瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是 让酵母菌将酵母菌培养液的锥形瓶中的氧气消耗掉 ，确保产物CO2只来自无氧呼吸。
在检测酒精时，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以 耗尽溶液中的葡萄糖 。
科学方法
设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作 对比实验 ，也叫作 相互对照实验 。
实验结论
酵母菌在 有氧和无氧 条件下都进行细胞呼吸
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 CO2 ；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 CO2和酒精 。
有氧呼吸
概念：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。
场所： 细胞质基质和线粒体
有氧呼吸的过程
第一阶段 场所： 细胞质基质
物质变化：
产能情况：产生 少量 能量。
第二阶段 场所： 线粒体基质
物质变化：
产能情况：产生 少量 能量。
第三阶段 场所： 线粒体内膜
物质变化：
产能情况：产生 大量 能量。
有氧呼吸的总反应式：
元素的转移：
a有氧呼吸过程中生成的CO2中的O来源于 水和葡萄糖
b有氧呼吸过程中生成的H20中的O来源于 O2
为什么葡萄糖不能进入线粒体中氧化分解？
线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体，葡萄糖不能进入线粒体
（3）丙酮酸进入线粒体的条件是 有O2
无氧呼吸
1、概念：在没有 氧气 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 不彻底氧化分解 ，释放 少量能量 的过程。
2、类型：对于微生物而言，根据产物的不同，可分为 酒精 发酵和 乳酸 发酵
3、过程
（1）酒精发酵
a第一阶段 场所： 细胞质基质
物质变化：
产能情况： 释放少量能量 。
b第二阶段 场所： 细胞质基质
物质变化：
产能情况： 不产生能量 。
酒精发酵总反应式：
无氧呼吸产生酒精的生物种类： 大多数植物、酵母菌
（2）乳酸发酵
a第一阶段 场所： 细胞质基质
物质变化：
产能情况： 释放少量能量 。
b第二阶段 场所： 细胞质基质
物质变化：
产能情况： 不产生能量 。
乳酸发酵总反应式：
无氧呼吸产生乳酸的生物种类： 乳酸菌、动物和马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
为什么无氧呼吸过程中释放的能量远远少于有氧呼吸释放的能量？
葡萄糖中大部分能量储存在酒精或乳酸中
无氧呼吸过程中是否有[H]的积累？
没有，无氧呼吸第二阶段反应中[H]参与反应
7、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
细胞呼吸有关的计算
消耗等量葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的物质的量之比为： 1 ∶3
产生等量的CO2时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为： 3 ∶ 1
无氧呼吸产生的酒精和CO2的物质的量 相等;有氧呼吸消耗O2和产生CO2的物质的量 相等
细胞呼吸方式的判断
三看法判断
一看生物
植物、酵母菌 有氧呼吸+酒精代谢
动物、人类 有氧呼吸+乳酸代谢
特例：马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根无氧呼吸产生乳酸。
二看气体
没有氧气参加反应→只有无氧呼吸→有二氧化碳则是酒精代谢；无二氧化碳则是乳酸代谢。
有氧气参加反应→存在有氧呼吸
三看比例
液滴移动法探究细胞呼吸的方式
若甲组液滴 左移 ，乙组液滴 不动 ，则种子只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。
若甲组液滴 不动 ，乙组液滴 右移 ，则种子只进行了无氧呼吸。
若甲组液滴 左移 ，乙组液滴 右移 ，则种子中既存在有氧呼吸又存在无氧呼吸。
若甲组液滴 左移 ，乙组液滴 左移 ，则种子进行了以脂肪等非糖物质为底物的有氧呼吸。
【考点剖析】
1．如图为某同学设计的“探究酵母菌呼吸方式”装置示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的杂菌和水蒸气
B．可以通过观察c、e中澄清石灰水变浑浊程度判断呼吸类型
C．装置乙d瓶中加入酵母菌培养液后应立即与e瓶相连
D．从d瓶中取样加入酸性重铬酸钾溶液可见变为橙色
【答案】B
【分析】1、根据题意和图示分析可知：装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式，其中a瓶中的质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳；b瓶是酵母菌的培养液；c瓶是澄清石灰水，目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式，d瓶是酵母菌的培养液，e瓶是澄清石灰水，目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
2、检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；
检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
【详解】A、根据以上分析可知，装置甲中NaOH 的作用主要是除去空气中的二氧化碳，以防干扰实验结果，A错误；
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳，但是有氧呼吸产生的二氧化碳较多，无氧呼吸产生的二氧化碳较少，导致澄清石灰水混浊程度不同，因此可以通过观察c、e 中澄清石灰水变浑浊程度判断呼吸类型，B正确；
C、装置乙是探究酵母菌的无氧呼吸装置，为了防止氧气对实验结果的干扰，因此d 瓶中加入酵母菌培养液后应放置一段时间，消耗掉瓶中的氧气后再与 e 瓶相连接，C错误；
D、由于装置乙探究酵母菌的无氧呼吸，因此 d 瓶中有酒精的产生，因此可以从d瓶中取样加入橙色的酸性重铬酸钾溶液可见变为灰绿色，D错误。
故选B。
2．下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物（呼吸底物都为糖类），有关分析错误的是（ ）
A．甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量
B．乙装置有色液滴右移，说明种子萌发只进行无氧呼吸
C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2
D．3个装置都要有对照实验，且所用种子和装置均需要进行消毒处理
【答案】B
【分析】甲图中：该图中有温度计，因此该装置可用于探究呼吸作用是否产生热量。乙图中：该装置中的清水不吸收呼吸产生的二氧化碳，则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气和产生的二氧化碳的差值。丙图中：澄清石灰水可检测二氧化碳，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。
【详解】A、甲装置中设置了温度计，可通过温度计示数的变化探究细胞呼吸是否产生热量，A正确；
B、乙装置中放置清水，有色液滴的移动表示容器内气体体积的变化，有色液滴右移，说明种子萌发产生的气体比消耗的气体多，但不能说明只有无氧呼吸，也可能同时存在有氧呼吸，B错误；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变混浊，丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；
D、3个装置中的种子都必须进行消毒处理，并设置对照实验，避免微生物及其他因素对实验结果的影响，D正确。
故选B。
3、将某种微生物放在含等量葡萄糖溶液的4支试管中培养，通入不同浓度的O2后，在同一时刻测得其产生的CO2与酒精的量如下表，请分别回答下列问题：
(1)该微生物的呼吸作用类型是______，判断依据是______。
(2)当O2浓度为c时，如何鉴定该微生物是否进行了无氧呼吸？______。
(3)若当O2浓度为c时，有2/3的葡萄糖用于酒精发酵，则产生的酒精的量是______。
(4)该微生物在进行无氧呼吸时，不能产生乳酸的原因是______。
(5)写出有氧呼吸的总反应：______。
【答案】(1) 兼性厌氧型 在氧气浓度为a、b时，产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼吸，在氧气浓度为d时不产生酒精，说明该微生物可进行有氧呼吸
(2)在酸性条件下，加入橙色重铬酸钾溶液，观察是否变成灰绿色
(3)6
(4)没有形成乳酸的酶
(5)C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
【分析】氧浓度为a时，产生酒精和二氧化碳的量相等，只进行无氧呼吸；氧浓度为b和c时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；氧浓度为d时，不产生酒精，只进行有氧呼吸。
【详解】（1）由表格数据分析可知，在氧气浓度为为a、b时均可产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼吸；在氧气浓度为d时不产生酒精，说明该微生物可进行有氧呼吸；所以该微生物的呼吸类型应为兼性厌氧型。
（2）由表格信息可知，该微生物无氧呼吸的产物是CO2和C2H5OH，而有氧呼吸与无氧呼吸均产生CO2，所以应以是否产生了C2H5OH为是否进行了无氧呼吸的判断依据；故当O2浓度为c时，应在酸性条件下，加入橙色重铬酸钾溶液，观察是否变成灰绿色来鉴定该微生物是否进行了无氧呼吸。
（3）当O2浓度为c时，设共消耗葡萄糖的量为X，则有2X/3的葡萄糖用于酒精发酵，产生了4X/3的CO2和4X/3的C2H5OH，其余X/3的葡萄糖进行有氧呼吸产生的CO2为2X，由表格数据可知，当O2浓度为c时，共产生的CO2的量为4X/3+2X=15，求得X=4.5；则产生的C2H5OH的量为4X/3=6。
（4）不同微生物无氧呼吸途径不同的原因是酶的种类不同；故该微生物进行无氧呼吸时，不能产生乳酸的原因是没有形成乳酸的酶。
（5）有氧呼吸是指细胞或微生物在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解(通常以分解葡萄糖为主)，产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量ATP的过程，故总反应式为：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
影响细胞呼吸的因素
【基础巩固】
（一）温度
1、原理：通过影响 酶的活性 来影响呼吸速率
2、曲线
应用：
零上低温 储存蔬菜和水果
大棚夜间或阴雨天适当降低温度，目的是 降低呼吸作用消耗有机物的量 ，从而增加农作物产量。
温水和面发酵快。
氧气浓度
1、原理：直接影响呼吸速率和呼吸性质，对无氧呼吸有 抑制 作用
2、曲线
氧气浓度为0时，只进行 无氧呼吸
氧气浓度0——10%时，有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。随着氧气浓度增加，有氧呼吸速率 增强 ，无氧呼吸速率 降低 。
氧气浓度大于10%时，细胞只进行 有氧呼吸
氧气浓度为5%时，无氧呼吸 减弱 ，有氧呼吸 较弱 ，因此细胞呼吸 最弱 。最适宜储存蔬菜、水果、粮食。
氧气浓度大于20%时，有氧呼吸速率 最大 ，闲置因素可能是 呼吸底物的量 或 酶的量或酶的活性 等。
3、应用
（1）中耕松土。可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收
（2）为了减少有机物消耗，应控制 低氧 环境储存蔬菜、水果、粮食。
二氧化碳浓度
原理：增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的 抑制 作用
应用：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果 的储存
含水量
原理：在一定范围内，细胞呼吸速率，随含水量的增加而加快 ；超过一定范围，细胞呼吸速率随含水量的增加而减慢
应用：粮食储存：零上低温，低氧，干燥 ；
水果蔬菜储存：零上低温，低氧，一定湿度
【考点剖析】
1、实验小组将等量的某植物种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中（底物是葡萄糖），1小时后，测出容器中O2和CO2的变化情况如下表：
据表分析以下叙述中，正确的是（ ）A．在O2浓度为0~3%时只进行无氧呼吸
B．有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强
C．在O2浓度为5%时，种子只进行有氧呼吸
D．在无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
【答案】C
【分析】分析表格：氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸；氧气浓度为0～3%之间时，O2吸收量小于CO 2释放量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；氧气浓度大于等于5%时，O2吸收量等于CO2释放量，说明细胞只进行有氧呼吸；氧气浓度大于15%后，随着氧气浓度的上升，细胞呼吸强度不变。
【详解】A、氧气浓度为0～3%之间时，O2吸收量小于CO2释放量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A错误；
B、据表格可知，氧气浓度大于15%后，随着氧气浓度的上升，细胞呼吸强度不变，B错误；
C、据表格数据分析可知，在O2浓度为5%时，CO2的释放量和O2的吸收量相等，种子只进行有氧呼吸，C正确；
D、 无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精的过程中释放的能量，一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精或者乳酸中，D错误。
故选C。
2、（多选题）图甲是酵母菌细胞呼吸过程示意图，图乙表示某些环境因素对酵母菌有氧呼吸速率的影响。下列相关叙述正确的是（ ）
A．在图甲中条件X和条件Y下产生物质a的场所分别是细胞质基质和线粒体基质
B．若只检测图甲中的物质a是否生成，则无法判断酵母菌进行的细胞呼吸方式
C．由图乙可知，30 ℃是酵母菌有氧呼吸的最适温度
D．据图乙可知，在不同温度条件下，最适合有氧呼吸的O2浓度也会有所不同
【答案】ABD
【分析】分析图1，条件X为无氧条件，物质a为二氧化碳，条件Y为有氧条件，物质b为水。
分析图2，图为氧气浓度和温度对有氧呼吸速率的影响 ，a点和b点氧气浓度已达到饱和，限制因素为温度，c点未达到饱和，主要限制因素为氧气浓度。
【详解】A、物质a是二氧化碳，在图甲中条件X表示无氧条件，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，条件Y表示有氧条件，有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质；A正确；
B、因为酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，故若只检测二氧化碳是否生成，无法判断酵母菌进行的细胞呼吸方式，B正确；
C、根据图乙只能判断酵母菌有氧呼吸的最适温度在30 ℃左右，C错误；
D、据图乙可知，在不同温度条件下，O2浓度饱和点不同，D正确。
故选ABD。
3、图甲为呼吸作用示意图（A~E表示过程，X表示物质） ，图乙为表示某植物器官在不同氧浓度下的CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列问题：
(1)图甲中的X物质是_____。 图甲中的D过程发生的场所是______。CO2可使 _______ 溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变黄。酒精用________检测。
(2)农田被水淹后，作物烂根主要与图甲中的_________（填字母）过程有关。
(3)据图乙可知，随着氧浓度的增大，达到图乙中______点对应的氧浓度时只进行有氧呼吸。若图乙的器官是某种子，则储存该种子最合适的氧气浓度是图中B点对应的浓度，原因是_________。
(4)在细胞呼吸过程中，实现的能量转化是有机物中稳定的化学能转化_______。
【答案】(1) 丙酮酸 线粒体内膜 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾
(2)AE
(3) C 此时种子的细胞呼吸释放的CO2量最少，细胞呼吸作用弱，有机物消耗最少
(4)ATP 中活跃的化学能和热能
【分析】分析图甲可知，图中 A 为有氧或者无氧呼吸的第一阶段， X为丙酮酸， B 为产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段， C为有氧呼吸的第二阶段， D 为有氧呼吸的第三阶段， E为产生酒精和CO2的无氧呼吸的第二阶段；
分析图乙可知， A 点没有氧气，只进行无氧呼吸，可代表无氧呼吸的CO2释放量，在B点所对应的氧浓度下，细胞的总呼吸强度最低， C点是 CO2释放量与O2吸收量曲线的相交点，C点为无氧呼吸消失点，从此C点开始后只进行有氧呼吸。
【详解】（1）图中 A 过程为有氧或者无氧呼吸的第一阶段，此阶段葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，故X为丙酮酸； D 为有氧呼吸的第三阶段，发生的场所是线粒体内膜。可以使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生，CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变成绿色再变黄。酒精用酸性条件下的重铬酸钾检测。
（2）农田被水淹后，作物根系细胞进行无氧呼吸产生酒精，使作物烂根，发生的是图甲中的 A 和 E 过程，即无氧呼吸的第一、二阶段。
（3）C点是 CO2释放量与O2吸收量曲线的相交点，此点所对应的氧浓度下只进行有氧呼吸；若图乙的器官是某种子，则储存该种子最合适的氧气浓度是图中B点对应的浓度，原因是在B点所对应的氧浓度下种子的细胞呼吸释放的CO2量最少，细胞呼吸作用弱，有机物消耗最少。
（4）在细胞呼吸过程中，有机物中稳定的化学能转化为ATP 中活跃的化学能和热能。
【跟踪检测】
一、单选题
1．酵母菌在日常生活中有广泛用途，下列有关酵母菌的说法错误的是（ ）
A．发面过程中酵母菌呼吸作用产生CO2，使面团膨大多孔
B．酵母菌与乳酸菌结构不同，前者有以核膜为界限的细胞核
C．线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞不能进行有氧呼吸
D．不能根据溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式
【答案】C
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。
【详解】A、发面过程中，利用了酵母菌呼吸作用产生 CO2的原理 ，二氧化碳气体，能导致面团膨大多孔，A正确；
B、酵母菌是真核生物，而乳酸菌是原核生物，酵母菌与乳酸菌结构的不同在于酵母菌有以核膜为界限的细胞核，B正确；
C、一些没有线粒体的原核生物也可进行有氧呼吸，如硝化细菌等，C错误；
D、溴麝香草酚蓝溶液可用于检测二氧化碳，但不能根据溴麝香草酚蓝溶液是否变黄来判断酵母菌的呼吸方式，因为无论有氧呼吸过程还是无氧呼吸过程均有二氧化碳的释放，D正确。
故选C。
2．下列关于细胞呼吸作用原理应用的叙述错误的是（ ）
A．松土可以促进根部细胞吸收矿质营养，并且避免无氧呼吸积累酒精对植物根系造成伤害
B．有氧运动可以减少细胞因无氧呼吸积累过多的乳酸而导致的肌肉酸胀无力
C．选用“创可贴”、透气的纱布包扎伤口，可为伤口创造透气的环境，避免伤口处的细胞无氧呼吸
D．储藏水果和粮食的仓库，往往通过降低温度、氧气含量等措施抑制细胞的呼吸作用，以延长保质期
【答案】C
【分析】1、提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
2、土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。
3、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制致病菌的无氧呼吸。
【详解】A、松土能增强根部细胞周围的通气量，促进根部细胞的有氧呼吸，以促进根部细胞通过主动运输的方式吸收矿质元素，同时避免无氧呼吸积累酒精对植物根系造成伤害，A正确；
B、如果人剧烈运动，部分肌肉细胞会进行无氧呼吸，积累乳酸而使肌肉酸胀无力，故有氧运动可以减少细胞因无氧呼吸积累过多的乳酸而导致的肌肉酸胀无力，B正确；
C、伤口处的细胞进行有氧呼吸所需的氧气由血液循环供给，纱布透气是为了抑制破伤风杆菌等厌氧菌在伤口处的繁殖，防止伤口感染，C错误；
D、水果和粮食在储存过程中，细胞旺盛的有氧呼吸会消耗掉很多有机物，影响品质，所以降低温度、氧气含量等措施，能适当抑制细胞的有氧呼吸，减少有机物的消耗，延长保质期，D正确。
故选C。
3．下图表示细胞的需氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（ ）
A．①②④中数值最大的是④，且②的产生一定与线粒体基质有关
B．产生②的这一阶段产生的[H]最多，③代表的物质是氧气
C．线粒体不能完成图示全过程，原核生物也不能完成图示全过程
D．若对⑤进行同位素18O标记，最先检测到18O的是⑥，一段时间后还可能检测到C18O2
【答案】D
【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。
【详解】A、①②④都表示能量，有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，因此数值最大的是④，且②（CO2）的产生为有氧呼吸第二阶段，可以发生在真核生物的线粒体基质中，也可以发生在原核生物中，原核生物无线粒体，A错误；
B、产生②的这一阶段产生的[H]最多（20[H]），③代表的物质是水，B错误；
C、葡萄糖不能进入线粒体，线粒体不能完成图示全过程，原核生物能完成图示全过程，C错误；
D、若对⑤（氧气）进行同位素18O标记，最先检测到18O的是⑥，一段时间后水参与有氧呼吸第二阶段，还可能检测到C18O2，D正确。
故选D。
4．细胞呼吸原理广泛用于生产实践中，下表中有关措施与对应目的错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【分析】如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中的温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏；温度能影响酶的活性，生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。中耕松土是为了增加土壤中氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。
【详解】A、种子贮存过程时需要通过晒干降低自由水含量，进而降低细胞呼吸强度，延长储存时间，A错误；
B、酵母菌是兼性厌氧微生物，发酵时先通气的目的是为了使酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸使酵母菌大量繁殖，而后密封的目的是为了制造无氧环境是酵母菌在无氧条件下产生酒精，B正确；
C、蔬菜保鲜的目的是既要保持水分，又要降低呼吸作用，而且还需要保证品质，所以保持零上低温是最好的方法，该条件下能降低酶的活性，从而降低细胞呼吸，但温度不能太低，否则零下低温会冻坏苹果，C正确；
D、栽种庄稼的过程中疏松土壤的目的是为了提高土壤中氧气的含量，进而有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而促进根部对矿质元素的吸收，D正确。
故选A。
5．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，相关叙述不正确的是（ ）
A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C．高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力
【答案】C
【分析】据图分析：图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，在线粒体内膜中存在一群电子传递链，在电子传递链中，特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧，最后形成水，在这个过程中产生大量的ATP。
【详解】A、据图可知，图示为线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；
B、在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确；
C、据图可知，H＋从线粒体内膜到达线粒体基质的方式为主动运输，该过程需要的能量是由H＋的化学势能提供的，C错误；
D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，为ATP的合成提供了驱动力，D正确。
故选C。
6．马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述错误的是（ ）
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来的
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸时伴随着大量ATP的生成
C．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制酸味的产生
D．马铃薯块茎储藏库中温度的适当降低会抑制酸味的产生
【答案】B
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，产生二氧化碳和水，生成大量ATP的过程。场所是细胞质基质和线粒体。无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是乳酸或酒精和二氧化碳。
【详解】A、马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，A正确；
B、马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸，会生成少量ATP，B错误；
C、马铃薯块茎储存过程中，随着氧气的增加，无氧呼吸强度减弱，乳酸减少，会使酸味降低，C正确；
D、马铃薯块茎储存过程中，温度的适当降低，无氧呼吸强度减弱，乳酸减少，会使酸味降低，D正确。
故选B。
7．耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化。下列说法不正确的是（ ）
A．有氧呼吸时，细胞产生的能量只有一部分储存在ATP中
B．线粒体是人体细胞中唯一含有双层膜的细胞器
C．线粒体内膜上丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的参与
D．坚持进行耐力性运动训练后，肌纤维中线粒体数量会适当增加
【答案】C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，A正确；
B、含有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体，但人体细胞中只有线粒体，B正确；
C、丙酮酸分解成CO2和[H]的过程在线粒体基质中进行，C错误；
D、有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化，坚持进行耐力性运动训练，肌纤维中线粒体数量会适当增加，D正确。
故选C。
8．荔枝采摘后易受机械损伤和微生物侵染而导致果皮褐变，品质下降。研究发现，低温、短时辐射处理、调整储藏环境中的气体比例、对果实表面进行涂膜处理等方式均能有效延长荔枝的储藏时间。下列叙述错误的是（ ）
A．调整气体比例是为抑制荔枝的无氧呼吸
B．低温能够降低荔枝及其附着微生物的酶的活性
C．辐射处理能破坏蛋白质空间结构，从而杀死微生物
D．果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入
【答案】A
【分析】分析题干涉及的处理方式，其目的是为了降低荔枝呼吸强度，杀死表面微生物，有利于保存，据此分析答题。
【详解】A、调整气体比例是为抑制荔枝的呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸），在低氧条件下，荔枝的呼吸作用最低，可以减少有机物的消耗，延长储存时间，A错误；
B、低温可使酶的活性降低，减少荔枝及其附着微生物呼吸作用对有机物的消耗， B 正确；
C、适当剂量的短时辐射处理能延长荔枝的储存时间，是因为辐射能破坏蛋白质的空间结构，从而杀死微生物，C正确；
D、荔枝果实表面涂膜，可在果实表面形成保护层，减少水分的散失，同时阻止氧气进入，降低有氧呼吸强度，有利于荔枝果实的储存， D 正确。
故选A。
9．某小组同学为延长苹果的储存时间，对不同温度和O2含量条件下新鲜苹果的CO2释放量进行测量，结果如下表所示（表中数据为相对值）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．本实验的自变量为温度和CO2释放量
B．O2含量为1％时释放的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸
C．3℃、O2含量为3％是测试条件下储存苹果的最佳环境条件
D．储存苹果需要控制温度和氧含量的主要目的是抑制细胞呼吸
【答案】A
【分析】分析题表可知：实验的自变量包括氧气浓度和温度，实验的因变量为新鲜苹果的二氧化碳释放量；要测定植物的呼吸速率，需在黑暗条件下进行，以排除光合作用对实验结果的影响。
【详解】A、分析题表可知：实验的自变量包括氧气浓度和温度，实验的因变量为新鲜苹果的二氧化碳释放量，A错误；
B、O2含量为1％时释放的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸，当氧气浓度增加时，二氧化碳的释放量减少，说明无氧呼吸受到抑制，但无氧呼吸方式依旧存在，B正确；
C、分析表格数据可知，温度为3℃、O2含量为3％时，释放的二氧化碳量最少，细胞呼吸速率最低，此时有机物消耗最少，是储存苹果的最佳环境条件，C正确；
D、温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率，所以储存苹果的温度和氧含量应控制在零上低温和低氧条件下，从而降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗，D正确。
故选A。
10．将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列叙述与实验结果不一致的是（ ）
A．曲线中比值大于1时，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
B．第20天对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理适宜时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
【答案】C
【分析】题图分析，当储藏天数小于等于10天时，两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸；当储藏天数大于10天时，对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；CO2处理组当储藏天数小于等于20天时，蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明只进行有氧呼吸；当储藏天数大于20天时，蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。
【详解】A、有氧呼吸氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，无氧呼吸不吸氧只释放二氧化碳，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确；
B、第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸；对照组比值大于1，存在无氧呼吸，对照组乙醇量高于CO2处理组，B正确；
C、第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式（6x+2y）÷6x=2，解得x∶y=1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误；
D、分析题图曲线可知，储藏10天后，处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值小于对照组，说明贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理48h，能一定程度上抑制其在贮藏时的无氧呼吸，D正确。
故选C。
二、多选题
11．下图实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率，装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响生命力）。实验开始时，使图中U形管内两侧有色液体均处“0”标志位，用夹子夹紧橡皮管，在25℃条件静置4h，所得实验结果如下图（不考虑种子代谢释放的热量）。下列叙述正确的是（ ）
A．装置A中有色液体的高度变化量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积
B．若种子呼吸作用消耗脂类物质，则吸收O2的体积大于释放CO2的体积
C．实验1h时，大麦种子消耗氧气的总量为xmg，可用于分解15x/16mg葡萄糖
D．大麦种子在25℃条件下4h内的细胞呼吸速率为1．75mm3·g-1·h-1
【答案】BCD
【分析】关于细胞呼吸的实验，种子在萌发时消耗有机物产生CO2。装置中的NaOH溶液在吸收CO2后，会引起装置内气体压强的变化，故可以根据有色液滴的移动方向和距离判断出细胞呼吸的类型、强度、呼吸商等。
【详解】A、装置A中的种子是活的，可进行呼吸作用；消耗O2而产生CO2，由于装置中的NaOH溶液能与CO2反应，装置A中有色液体位置的变化是由于大麦种子呼吸作用消耗氧气引起的，装置A中有色液体的高度增加量加上装置B的有色液体高度降低量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积，A错误；
B、由于油脂的碳氢比例比较高，氧化分解时吸收O2的体积大于释放CO2的体积，因此如果种子吸收O2的体积大于释放CO2的体积，最可能的原因是呼吸作用氧化的有机物可能有脂类物质，B正确；
C、假设大麦种子实验过程中lh内，消耗的氧的总量为xmg，根据1葡萄糖~6O2，即180葡萄糖=6×32x，故可用于分解15/16xmg葡萄糖表示大麦种子细胞呼吸消耗的全部葡萄糖量，C正确；
D、大麦种子25℃条件下4h内的细胞呼吸速率为(50+20) ÷4÷10= 1.75mm3g-1h-1，D正确。
故选BCD。
12．如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放量与O2浓度之间的关系下列相关叙正确的是（ ）
A．Q点、P点产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体
B．R点CO2释放量最少，因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存
C．若将实验材料换为等质量的花生种子，P点后O2的吸收量比小麦种子的少
D．若图中AB=BC，则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量相等
【答案】AB
【分析】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。氧气浓度≥10％时即P点之后只进行有氧呼吸，产生 CO2的场所是线粒体基质。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。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。
【详解】A、Q点只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，P点只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体，A正确；
B、R点CO2释放量最少，即有机物消耗最少，因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存，B正确；
C、若将实验材料换为等质量的花生种子，等质量的脂肪比糖类含C、H量高，P点后O2的吸收量比小麦种子的多，C错误；
D、BC表示有氧呼吸释放的CO2量，AC段表示有氧呼吸和无氧呼吸总释放的CO2量，AB段表示无氧呼吸释放的CO2量，若图中AB=BC，说明有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同，根据呼吸作用反应式可知，则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量为1：3，D错误。
故选AB。
13．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细胞呼吸，实验设计如下图所示。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。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气体体积变化）。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲组右管液面变化，表示微生物呼吸作用中氧气的消耗量
B．乙组右管液面变化，表示微生物呼吸作用中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】ABC
【分析】甲组中的NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸氧气的消耗量；乙组中放置的是蒸馏水，乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸CO2的释放量和O2消耗量之间的差值。
【详解】A、甲组装置内放的NaOH溶液，可以吸收CO2，即微生物呼吸作用释放的CO2被NaOH溶液吸收，甲组右管液面变化是微生物呼吸作用时O2的吸收量变化所致，因此甲组右管液面变化，表示微生物呼吸作用中氧气的消耗量，A正确；
B、乙组装置内放的是蒸馏水，对微生物呼吸作用过程中的气体变化无影响，微生物呼吸作用过程中会消耗氧气产生CO2，所以乙组右管液面变化是锥形瓶内CO2释放量和O2消耗量之间的差值引起的，B正确；
C、甲组右管液面升高，表明消耗O2，存在有氧呼吸，乙组不变，表明释放CO2量等于消耗O2量，不存在产生酒精的无氧呼吸，且微生物不存在同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，因此说明微生物只进行有氧呼吸，C正确；
D、甲组右管液面不变，说明没有氧气的消耗，即微生物没有进行有氧呼吸。乙组下降，说明氧气的消耗量小于CO2的释放量，进行了产生酒精的无氧呼吸。综合甲、乙两组可知，微生物只进行酒精发酵，D错误。
故选ABC。
14．在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（ ）
A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
【答案】BCD
【分析】NDP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。
【详解】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；
BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， BC正确；
D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。
故选BCD。
15．现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内，各加入适量（等量）的水。在25℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示，请据图判断下列说法错误的是（ ）
A．在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子细胞的有氧呼吸引起的
B．在t1～t2期间，A种子比B种子的呼吸速率慢
C．在t1～t2期间，A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D．在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
【答案】BC
【分析】小麦种子进行有氧呼吸消耗氧气释放二氧化碳，氧气减少的原因是有氧呼吸的结果。但瓶内的氧气浓度过低，种子仍然需要能量，此时有氧呼吸不能满足能量的需求，植物进行无氧呼吸获得能量，无氧呼吸不消耗氧气，但要产生二氧化碳，这样就会导致容器内的二氧化碳浓度增加。
【详解】A、在t1～t2期间，细胞呼吸类型主要为有氧呼吸，消耗O2，使瓶内O2含量降低，A正确；
B、根据题图，在t1～t2期间，A种子氧气下降的速率比B快，所以A种子比B种子的呼吸速率快，B错误；
C、分析题图可知，在t1～t2期间，瓶内O2含量逐渐降低，导致有氧呼吸逐渐减弱，因此种子释放CO2量的变化趋势是逐渐减少，C错误；
D、在0～t1期间，O2含量不变，种子进行无氧呼吸释放CO2导致CO2有少量增加，D正确；
故选BC。
三、综合题
16．图1表示葡萄糖的部分代谢过程。图2表示某生物在适宜温度下单位时间内CO2释放量和O2浓度之间的关系。请回答下列问题：
(1)图1中a代表的物质是___，反应过程①②③④中，释放能量的过程有___（填序号）：能在人体细胞中进行的过程是___（填序号）。
(2)图1中产生水的场所是___。给小白鼠提供18O2后能不能在其呼出的CO2中检测到18O，___（能，则需要用文字或字母和箭头表示出物质变化过程：不能，则需要说出理由）
(3)农田被水淹后，作物烂根主要与图1中的___（填序号）过程有关。
(4)若图2中AB=BC，则此时该生物单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的之比是___。
(5)若剧烈运动时人体肌细胞无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1：5，则消耗的氧气与产生的二氧化碳之比为__，消耗同样多葡萄糖，①④过程比①②过程释放能量少的原因是___。
【答案】(1) 丙酮酸 ①② ①②④
(2) 线粒体内膜 能，18O2标记以后放射性元素首先出现在水中，随后水又参与有氧呼吸，释放的二氧化碳中也有放射性
(3)①③
(4)1：3
(5) 1：1 ①④过程分解有机物不彻底，还有部分能量储存在乳酸中
【分析】分析题图：图1中①为细胞呼吸的第一阶段，a是丙酮酸，②是有氧呼吸的第二、第三阶段，③是无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳的阶段（无氧呼吸第二阶段），④是无氧呼吸产生乳酸的阶段（无氧呼吸第二阶段）。
【详解】（1）图1中a代表的是细胞呼吸产生的丙酮酸，细胞有氧呼吸三个阶段都能产生能量，无氧呼吸第一阶段产生能量，图中①为细胞呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、第三阶段，①②产生能量；人体细胞可以进行有氧呼吸，即①②，无氧呼吸产生乳酸即④。
（2）呼吸作用有氧呼吸第三阶段产生水，场所是线粒体内膜。关于呼吸作用元素的去向分析：，所以18O2标记以后放射性元素首先出现在水中，随后水又参与有氧呼吸，释放的二氧化碳中也有放射性。
（3）农田被水淹后，农作物缺氧进行产酒精的无氧呼吸，作物烂根主要与图1中的无氧呼吸第一阶段①和无氧呼吸产生酒精的第二阶段③有关。
（4）若图中AB=BC，说明有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同，则根据有氧呼吸总反应式1个C6H12O6生成6个CO2、无氧呼吸总反应式1个C6H12O6生成2个CO2，此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量为1：3。
（5）人体肌细胞无氧呼吸不消耗氧气，也不产生二氧化碳，有氧呼吸分解葡萄糖消耗氧气和产生二氧化碳的比为1：1，消耗同样多葡萄糖，①④过程比①②过程释放能量少的原因是：①④过程分解有机物不彻底，还有部分能量储存在乳酸中。
17．图1是细胞内呼吸作用过程的图解，图2是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化，图3通过液滴的移动判断气体的变化。回答下列问题：
(1)图1中人体内能进行的过程有_____（填序号）。合成ATP最多的生理过程是_____（填数字）。②和⑤过程中产生的物质Y场所依次是_____。
(2)农作物的土壤板结后，需要及时松土，其主要目的是促进_____（填序号）过程的进行，意义在于_____。
(3)图2中，氧气浓度由d逐渐变为a过程中，线粒体内A物质氧化分解的速率将会_____。若氧气浓度为图2中c点，图3中的液滴将向_____移动（不考虑气体在水中的溶解），其移动的数值表示在此浓度下_____。
【答案】(1) ①②③④ ③ 线粒体基质和细胞质基质
(2) ①②③（③） 为主动运输吸收矿物质提供更多能量
(3) 降低 右 该植物的非绿色器官呼吸时CO2释放量和O2吸收量之间的差值
【分析】分析图1可知，①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，物质A是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段的产物丙酮酸；②表示有氧呼吸第二阶段，Y是丙酮酸和水结合的产物二氧化碳；③表示有氧呼吸第三阶段，X是[H]结合生成水的氧气；④表示产生乳酸的无氧呼吸；⑤表示产生酒精和Y二氧化碳的无氧呼吸。
（1）
分析图1可知，①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，物质A是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段的产物丙酮酸；②表示有氧呼吸第二阶段，Y是丙酮酸和水结合的产物二氧化碳；③表示有氧呼吸第三阶段，X是[H]结合生成水的氧气；④表示产生乳酸的无氧呼吸；⑤表示产生酒精和Y二氧化碳的无氧呼吸。故图1中人体内能进行的过程有①②③④；
合成ATP最多的生理过程是有氧呼吸的第三阶段，即③；②表示有氧呼吸第二阶段，进行场所是线粒体基质，⑤表示产生酒精和Y二氧化碳的无氧呼吸，进行的场所是细胞质基质。
（2）
农作物的土壤板结后，需要及时松土，其主要目的是促进有氧呼吸①②③的过程的进行，意义在于为主动运输吸收矿物质提供更多能量。
（3）
图2中，氧气浓度由d逐渐变为a过程中，O2吸收量逐渐减少，说明有氧呼吸逐渐减弱，因此线粒体内A物质所示的丙酮酸氧化分解的速率将会降低。
图2中c点，CO2的释放量大于0的吸收量，该植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，导致图丙装置中的气体压强增大，液滴将向右移动，其移动的数值表示在此浓度下该植物的非绿色器官呼吸时CO2释放量和O2吸收量之间的差值。
18．图1表示生物体部分物质之间的转化过程；图2是研究者发现一种突变酵母菌的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用，此图为呼吸链突变酵母呼吸过程。回答下列问题：
(1)酵母菌与乳酸菌细胞相比，其结构上最大的区别是__________________________。图1中能表示人体细胞进行的过程有_____________（填字母）；若图1表示番茄植株细胞，则进行相关过程产生CO2的场所是__________________________。
(2)若利用野生型酵母菌研究细胞呼吸不同方式的实验时，欲确定酵母菌正在进行无氧呼吸，则利用_____________试剂来检测其呼吸产物中是否有_____________生成最为可靠。
(3)由图2推测通入氧气时突变酵母菌产生ATP的部位是_____________。
(4)氧气充足时野生型酵母菌繁殖速率_____________（填“大于”“等于”或“小于”）突变体，原因是_______________________________________。
【答案】(1) 具有成形的细胞核（以核膜为界限的细胞核） cd 线粒体基质或细胞质基质
(2) 酸性重铬酸钾（溶液） 酒精
(3)细胞质基质
(4) 大于 酵母菌细胞有氧呼吸产生更多的能量用于细胞的生命活动
【分析】题图分析，图1中c表示有氧呼吸，b、d都表示无氧呼吸，区别在于不同生物体中相关的酶不同，b主要发生在植物细胞和酵母菌中，d主要发生在动物细胞和乳酸菌中。图2为突变酵母菌的呼吸过程，该酵母菌进入丙酮酸进入线粒体中的呼吸过程中中断，因而只能进行无氧呼吸，因而可提高酒精的产量。
【详解】（1）酵母菌为单细胞真菌，为真核生物，乳酸菌为原核生物，因此酵母菌与乳酸菌相比酵母菌结构上最大的区别是有真正的细胞核（以核膜为界限的细胞核）。图1中能表示人体细胞进行的过程有c、d，即为有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸过程；若图1表示番茄植株细胞，则该细胞中可以进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸过程，有氧呼吸过程进行的场所是线粒体和细胞质基质，无氧呼吸的过程是细胞质基质，因此在番茄细胞中进行的有氧呼吸和无氧呼吸过程中产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。
（2）欲确定酵母菌正在进行无氧呼吸，其无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，而二氧化碳是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸共有的产物，因此可利用酸性重铬酸钾（溶液）试剂来检测其呼吸产物中是否有酒精生成最为可靠。
（3）由图2推测通入氧气时突变酵母菌无法进行有氧呼吸的第二和三阶段，因而突变酵母菌细胞中只能进行无氧呼吸，因此其细胞中产生ATP的部位是细胞质基质。
（4）氧气充足时野生型酵母菌能进行有氧呼吸，因而可产生更多的能量用于繁殖，而突变酵母菌即使在氧气充足的环境中也无法进行有氧呼吸，因而野生酵母菌的繁殖速率“大于”突变体。
有氧呼吸
无氧呼吸
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需氧情况
需要氧气
不需要氧气
产物
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
能量释放
大量能量
少量能量
相同点
第一阶段完全相同
都需要酶和适宜的温度
O2浓度
a
b
c
d
CO2
9
12．5
15
30
酒精
9
6．5
x
0
O2浓度
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收量/ml
0
0．1
0．2
0．3
0．4
0．5
0．6
0．7
0．7
0．7
CO2释放量/ml
1
0．8
0．6
0．5
0．4
0．5
0．6
0．7
0．7
0．7
选项
应用
措施
目的
A
种子贮存
晒干
除去所有的水分，降低细胞呼吸强度
B
酵母菌酿酒
先通气，后密封
加快酵母菌繁殖，有利于酒精发酵
C
蔬菜保鲜
低温低氧
降低酶的活性，降低细胞呼吸
D
栽种庄稼
中耕松土
提高土壤含氧量，促进根细胞的需氧呼吸，从而促进根对水和无机盐的吸收
温度/℃
CO2释放量
O2含量0.1％
O2含量1％
O2含量3％
O2含量10％
O2含量20％
O2含量40％
3
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10
31.2
27.5
5.9
21.5
33.3
32.9
20
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
66.2
30
59.8
41.4
8.8
56.6
100.0
101.6