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高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》二 酶的特性优秀学案
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》二 酶的特性优秀学案，共21页。
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第2课时 细胞呼吸的原理和应用(二)
课前自主预习案
一、无氧呼吸
1．类型及反应式
2．场所：细胞质基质。
3．过程
(1)第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
(2)第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和CO2，或者转化成乳酸。
二、细胞呼吸原理的应用
1．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布。
2．酿酒时要先通气后密封，通气的目的让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖、密封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。
3．对花盆里的土壤经常进行松土透气。
4．粮食贮藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥；蔬菜、水果贮藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。
1.判断有关叙述的正误
(1)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行( )
(2)无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同( )
(3)无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP( )
(4)苹果储存久了会有酒味产生( )
(5)稻田定期排水有利于根系进行有氧呼吸，防止幼根黑腐( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2．细胞呼吸原理的应用[连线]
课堂互动探究案
【课程标准】
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量
探究酵母菌的呼吸方式
【素养达成】
1．阐明无氧呼吸的过程，列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(科学思维)
2．联系日常生活中的实例，了解细胞呼吸原理的应用。(社会责任)
马拉松运动全程距离26英里385码，折合为42.195 1公里，这是一项考验运动员意志的运动，运动员在比赛中会产生强烈的肌肉酸疼的感觉；被水淹的农作物会出现烂根现象，最终导致植物死亡。这些情景都与细胞的无氧呼吸有关。
无氧呼吸和有氧呼吸有什么不同？怎样利用细胞呼吸的原理来解决生产生活中的实际问题呢？
探究点一 无氧呼吸
【师问导学】
读教材P94无氧呼吸内容，讨论并交流下列问题：
1．所有生物无氧呼吸的产物相同吗？说明理由。
答案：不同。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
2．无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全相同，也有[H]的产生，这部分[H]去向了哪里？
答案：参与了第二阶段还原丙酮酸、乳酸或者酒精的生成。
3．1 mol葡萄糖分解成乳酸时，只释放出196.65 kJ的能量，其中有61.08 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失。那么，1 mol葡萄糖通过乳酸发酵可形成多少mol的ATP？其能量转换效率是多少？
答案：可形成2 mol的ATP。其能量转换效率是31.06%。
4．无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解，释放的能量比有氧呼吸少，为什么？
答案：还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸或酒精中。
5．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，若酵母菌进行细胞呼吸时，释放的CO2比吸收的O2多。分析出现上述现象的原因。
答案：由有氧呼吸和无氧呼吸反应方程式可知，如果酵母菌只进行有氧呼吸，释放的CO2与吸收的O2一样多，故此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
6．剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的？
答案：剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸。
【智涂笔记】
无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP；无氧呼吸在进化上比有氧呼吸出现的早，因此多数能进行有氧呼吸的生物，一般也能进行无氧呼吸。
①无氧呼吸产生乳酸还是酒精和二氧化碳，与细胞内的酶有关，一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。
②大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。
【师说核心】
1．条件：无氧条件下。
2．场所：细胞质基质。
3．过程：第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
4．类型
(1)乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
(2)酒精发酵：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
5．概念
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，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，同时释放出少量能量的过程。
6．有氧呼吸和无氧呼吸的联系与区别
(1)细胞呼吸的过程图解
(2)有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
条件
需氧
不需氧
场所
细胞质基质(第一阶段)、
线粒体(第二、三阶段)
细胞质基质
分解
程度
葡萄糖被彻底分解
葡萄糖分解不彻底
产物
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
能量
释放
大量能量
少量能量
不
同
点
反应
条件
需酶和适宜温度
本质
氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需
过程
第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
意义
为生物体的各项生命活动提供能量
【检测反馈】
1．(合格必考)有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的过程
A．①②⑤ B．②③④
C．②③⑤ D．②④⑤
解析：生物体内的化学反应都需要酶的催化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸；有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物，释放能量，形成ATP的过程。
答案：D
2．(合格必考)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
解析：无氧呼吸的最终产物是乳酸或酒精和CO2。有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2的参与，该过程并没有[H]的积累，[H]只在细胞基质中参与反应，产生无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原，脂肪储存的能量更多，因此有氧氧化释放的能量多。
答案：D
3.(合格必考)如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是( )
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：①是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。②和③表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。④表示ATP的合成，可发生在细胞质基质中。
答案：B
4．(等级选考)在生物体内有机物氧化分解的全过程中，完全在线粒体内进行的是( )
A．C6H12O6＋6O2CO2＋6H2O＋能量
B．丙酮酸和水形成CO2和[H]
C．C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
D．丙酮酸转化成乳酸
解析：除有氧呼吸的后两个阶段是在线粒体中进行以外，无氧呼吸全过程、有氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行。
答案：B
探究点二 细胞呼吸的影响因素及其应用
【师问导学】
1．下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)，随氧气浓度变化，无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化，据表分析：
氧气浓度(%)
0
2.5
5
7.5
10
12.5
无氧呼吸释放的CO2量
10
7
3
1
0
0
有氧呼吸释放的CO2
量(吸收的氧气量)
0
2
3
6
8
10
总CO2释放量
10
9
6
7
8
10
(1)O2浓度为零时，该器官的细胞呼吸方式是哪种？
(2)O2浓度在2.5%～10%之间时和在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？
(3)O2浓度为5%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？
答案：
(1)O2浓度为零时，只进行无氧呼吸。
(2)O2浓度在2.5%～10%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。
(3)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，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。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1：3。
2．在日常生活中，我们用冰箱保存水果、蔬菜的原理是什么？
答案：冰箱可以提供低温环境，降低了细胞呼吸酶的活性，降低了细胞呼吸的速率。
3．农作物种子的保存是不是保存在无氧环境中最好？
答案：不是，农作物种子应该保存在低氧环境中，抑制了无氧呼吸，有氧呼吸的速率仍然较弱，有机物消耗最少。
4．我们天天吃馒头，松软可口，可是利用酵母发面时，面块开始硬，后来软，而且表面有水珠出现，你知道是什么原因吗？
答案：发面用的是酵母菌，在和面时加入酵母菌，酵母菌利用面中的葡萄糖进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精，二氧化碳受热膨胀使馒头体积增大，所以馒头又松又软。表面由于氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳和水，所以表面有水珠出现。
5．储藏的粮食若含水量较高，会出现粮食发热，最终导致霉变现象。思考：
(1)发热的根本原因？
(2)水是在细胞呼吸的哪个阶段产生的？
(3)影响细胞呼吸的水是自由水还是结合水？
答案：
(1)细胞呼吸放热。
(2)水是有氧呼吸第三阶段产生的。
(3)自由水。
6．无土栽培是近几年迅速发展起来的一项栽培技术，是利用溶液培养法的原理，把植物生长发育所需要的各种矿质元素按一定比例配制成营养液，植物从培养液中吸收营养。但是这样往往会发生烂根现象。试分析：
(1)烂根现象发生的原因？
(2)如何解决这一问题？
答案：
(1)水溶液中的溶氧量很少，很快被植物消耗完，根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精的积累杀死根细胞导致烂根。
(2)向培养液中定时通入空气。
【智涂笔记】
根据吸收氧气和释放二氧化碳的量判断细胞呼吸的方式：当O2浓度为零时，只进行无氧呼吸；当吸收的氧气和释放的二氧化碳量相等时，只进行有氧呼吸；当吸收的氧气比释放的二氧化碳量少时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。
葡萄糖不是细胞呼吸的唯一底物，脂肪等物质也可以作为呼吸底物进行有氧呼吸，由于脂肪和糖类相比含氢多，含氧少，因此以脂肪作为呼吸底物进行有氧呼吸时，消耗的氧气要比放出的二氧化碳多。
[名师点拨] 有氧气存在不一定只进行有氧呼吸
(1)当氧气浓度较低时，既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，但无氧呼吸占优势。
(2)当氧气浓度较高时，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐增强，当氧气浓度增加到一定值时，只进行有氧呼吸。
【师说核心】
1．温度
(1)影响：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。(如图)
(2)应用
2．氧气
(1)分析：如图，O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(2)应用
3．水分
(1)影响
(2)应用
4．二氧化碳
(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。(如图)
(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
5．据化学反应式和场所判断细胞呼吸方式(底物为葡萄糖)
(1)“一看”反应物和产物：
消耗O2或产物中有H2O⇒一定存在有氧呼吸
产物中有酒精或乳酸⇒一定有无氧呼吸
(2)“二看”物质的量的关系：
①不消耗O2，释放CO2⇒只进行无氧呼吸产生酒精。
②无CO2释放⇒只进行产生乳酸的无氧呼吸。
③酒精产生量等于CO2量⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。
④CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量⇒既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2量⇒既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。
(3)“三看”反应场所：
【检测反馈】
1．(合格必考)不同种类的生物在不同的条件下呼吸作用的方式不同。下列对生物细胞呼吸作用方式的判断错误的是( )
A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸
B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸
D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡
解析：对于动物细胞或乳酸菌，无氧呼吸的产物为乳酸，此时细胞既不吸收O2也不释放CO2。
答案：D
2．(合格必考)细胞呼吸原理在生产、生活中应用广泛，以下分析错误的是( )
A．选用透气性好的创可贴，是为保证人体细胞的有氧呼吸
B．要及时为板结的土壤松土透气，以保证根细胞的正常呼吸
C．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D．慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸，使细胞获得较多能量
解析：选用透气性好的创可贴，是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖。
答案：A
3．(合格必考)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 h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：
O2浓度
变化量
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收
量/mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释
放量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
下列有关叙述中正确的是( )
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和5%～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
C．O2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，产生乳酸和二氧化碳
解析：只要氧气的吸收量不为0，就有有氧呼吸，故氧气浓度在1%～3%内既有有氧呼吸又有无氧呼吸，A错误；O2浓度超过20%时，随氧浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C错误；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，D错误；氧气浓度为5%时，CO2释放量最少，有利于贮藏苹果，故B正确。
答案：B
4．(合格必考)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ATP
B．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
解析：早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上，据此可推断其呼吸形式主要是有氧呼吸，故A错误；耗氧多，而产生的ATP又较其他细胞少，所以应该是细胞呼吸有相当一部分能量以热能的形式散失了，并且散失的热量多于其他细胞，故B正确；在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段，故C错误；花序细胞的耗氧速率高，而氧气参与有氧呼吸的第三阶段，故D错误。
答案：B
5．(等级选考)引起青少年肥胖的主要因素之一是食用过多的高热量食物。下图表示控制热量摄入后，细胞内产生能量方式的变化。据图判断，当一个体型肥胖的人从食谱中减少糖类摄入后，其体细胞内会发生的改变是( )
A．糖酵解释能减少
B．氧气消耗量减少
C．葡萄糖分解产生的丙酮酸增多
D．CO2生成量减少
解析：由于细胞摄入的糖减少，所以糖酵解分解的减少，导致通过糖酵解释能减少，A正确；由于细胞质基质能补充糖酵解的减产部分，所以氧气消耗量并不会减少，B错误；葡萄糖分解产生的丙酮酸基本保持不变，C错误；由于细胞能补充糖酵解的减产部分，并进入线粒体继续氧化分解，所以CO2生成量增加，D错误。
答案：A
6．(等级选考)[2019·北京西城高一期末]有一种荔枝的储存保鲜技术叫做自发气体储藏法，做法是将荔枝装塑料袋密封后置于1～5 ℃条件下，可使荔枝在30～40天内保持其色、香、味。请根据环境因素对呼吸作用影响的原理进行分析，下列叙述不正确的是( )
A．该措施可通过抑制呼吸作用增加有机物的消耗
B．自发气体环境是低O2和高CO2的环境
C．密闭低氧环境使荔枝呼吸作用强度较低
D．低温条件下酶活性下降，荔枝的呼吸作用减弱
解析：低温处理可以抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，A错误；将荔枝装塑料袋密封，由于呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，因此该密闭环境的自发气体环境是低O2和高CO2的环境，B正确；密闭低氧环境使荔枝呼吸作用强度较低，C正确；低温条件下酶活性下降，荔枝的呼吸作用减弱，D正确。
答案：A
【网络建构】
【主干落实】
1．无氧呼吸的两种反应类型：
(1)C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
2．真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所只有细胞质基质。原核生物有氧呼吸和无氧呼吸的场所均在细胞质基质及细胞膜上。
课后分层检测案18 细胞呼吸的原理和应用(二)
授课提示：对应学生用书163页
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，它们分别形成于( )
①细胞质基质 ②叶绿体 ③核糖体 ④线粒体
A．②④ B．①④
C．③② D．④①
解析：有氧呼吸放出的CO2是在线粒体内进行的第二阶段产生的，无氧呼吸只在细胞质基质中进行。
答案：D
2．关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。
答案：B
3．下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别，表中描述错误的一项是( )
选项
比较项目
有氧呼吸
无氧呼吸
A
呼吸场所
主要在线粒体内
细胞质基质
B
是否需氧
需氧参加
不需氧参加
C
分解产物
二氧化碳、水
二氧化碳、乳酸
D
释放能量
较多
较少
解析：有氧呼吸的主要场所是线粒体，完成有氧呼吸的第二、第三阶段的反应都是在线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；有氧呼吸需要氧气的参与，无氧呼吸不需要氧气参与，B正确；有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或者乳酸，C错误；有氧呼吸是有机物彻底氧化分解，释放大量能量，无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解，释放的能量较少，D正确。
答案：C
4．人体剧烈运动时，肌细胞进行细胞呼吸的产物是( )
A．CO2、酒精、H2O、ATP
B．CO2、乳酸、ATP
C．CO2、H2O、乳酸
D．H2O、CO2、乳酸、ATP
解析：人体剧烈活动时，肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，两种呼吸方式都有ATP生成，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是酒精和CO2，有氧呼吸可产生CO2和H2O。
答案：D
5．水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是( )
A．温度恒定，水果抗病虫害能力强
B．温度适宜，水果容易保存
C．黑暗无光，不易引起早熟
D．CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用
解析：细胞呼吸受到温度、pH、CO2浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差，空气不流通，内储水果通过呼吸作用使CO2逐渐增加，O2逐渐减少，致使呼吸作用受到抑制，代谢速率降低，保存时间变长。
答案：D
6．某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是( )
A．①②③④、人体内无③过程
B．①②③④、人体内无②过程
C．①④、人体内无③过程
D．①④、人体内无②过程
解析：人体的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸只能产生乳酸，不能合成酒精和二氧化碳，所以人体内无②过程；动物细胞中，ATP只能来自呼吸作用，有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，但无氧呼吸只有第一阶段合成ATP，第二阶段不能合成ATP，所以人体细胞能合成ATP的过程是①④。
答案：D
7．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( )
A．甲试管中最终产物为CO2和H2O
B．乙试管中不发生反应
C．丙试管中有大量的ATP产生
D．丙试管中无CO2产生
解析：甲试管中是细胞质基质，葡萄糖溶液可以进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳，故A错误；乙试管中只有线粒体，葡萄糖溶液不能发生反应，故B正确；丙试管中是细胞质基质和线粒体，葡萄糖溶液可以进行彻底地氧化分解生成二氧化碳和水，但是置于隔绝空气的条件下，葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳，并释放少量的ATP，故C错误，D错误。
答案：B
8．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，请据图回答：
(1)图中A是________，其产生的部位是________。
(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是________，可在人体细胞中进行的是________。
(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中________过程。
(4)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为________。
解析：(1)根据细胞呼吸过程中的物质变化可判断，A是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。(2)图中①是有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段，不需要氧气参与，②是有氧呼吸第二、三阶段，其中第三阶段需要在有氧条件下完成，③和④表示无氧呼吸过程，其中能够在人体细胞进行的是①②④。(3)苹果贮藏久了，内部果肉细胞会进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，即图中①③过程。(4)有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量，无氧呼吸的反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为13。
答案：(1)丙酮酸 细胞质基质 (2)② ①②④ (3)①③ (4)13
9．为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。
请回答：
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是________，分析图中A、B、C三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有______________作用，其中________ mmol·L－1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。
________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2，进行的场所是线粒体基质；由图示可知，A、B、C 三点中A 点有氧呼吸速率最高，在单位时间内生成的[H]最多。(2)据图可知，加KNO3溶液组与清水组对照，有氧呼吸速率在相同时间内都高于清水组，说明KNO3溶液对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，其中30 mmol·L－1的KNO3溶液组速率最高，作用效果最好。(3)根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，但不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标，因为根系无氧呼吸也会产生CO2。
答案：(1)线粒体基质 A (2)减缓 30 (3)不能，因为根系无氧呼吸也会产生CO2
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10．右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
解析：图中酶1参与催化葡萄糖分解生成丙酮酸，为无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段，是在细胞质基质中进行的；酶2参与的是有氧呼吸的第二、三阶段，它是在线粒体中进行的；酶3参与的是无氧呼吸的第二阶段，它是在细胞质基质中进行的。
答案：C
11．我国加入WTO，提高产品的竞争力是当务之急，其中，延长保鲜期是让产品在竞争中取胜的条件之一。为了延长水果、蔬菜的保鲜期，可采取如下措施( )
A．充入O2，温度为5 ℃ B．充入O2，温度为20 ℃
C．充入N2，温度为5 ℃ D．充入N2，温度为20 ℃
解析：生产中延长水果、蔬菜的保鲜期，实质上是降低其有氧呼吸速率，减少有机物的消耗，因此可采用充入N2，抑制有氧呼吸，控制0 ℃以上低温，降低酶的活性，从而使细胞呼吸速率减慢。
答案：C
12．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的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
CO2产生量(mol)
9
12.5
15
30
C2H5OH产生量(mol)
9
6.5
6
0
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无氧呼吸
D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
解析：酵母菌无氧呼吸的反应式为：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量，有氧呼吸反应式为：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量。氧浓度为a时，CO2和C2H5OH产生量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸；氧浓度为b时，无氧呼吸产生的C2H5OH的量等于CO2的产生量，都是6.5 mol，消耗葡萄糖的量为6.5÷2＝3.23 mol；有氧呼吸释放的CO2为12.5－6.5＝6 mol，消耗的葡萄糖为1 mol，无氧呼吸速率大于有氧呼吸。氧浓度为c时，无氧呼吸消耗葡萄糖3 mol，有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9 mol，消耗葡萄糖为1.5 mol，用于酵母菌无氧呼吸的葡萄糖占×100%＝66.7%；d浓度时，没有酒精产生，表明酵母菌只进行有氧呼吸过程，没有进行无氧呼吸。
答案：D
13．如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述不正确的是( )
A．氧气浓度为a时，是植物种子储存的最佳氧气浓度
B．氧气浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸
C．如果是人体，则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在
D．曲线Ⅲ细胞呼吸发生的场所是线粒体和细胞质基质
解析：分析题图可知，Ⅰ是无氧呼吸释放的二氧化碳量，Ⅱ表示细胞总呼吸量，Ⅲ表示有氧呼吸释放的二氧化碳量。二氧化碳释放量最低时，细胞呼吸最弱，消耗的有机物最少，最适于储藏植物种子，而氧气浓度为a时，二氧化碳释放量不是最低，A错误。当氧气浓度为b时，无氧呼吸完全被抑制，该器官只进行有氧呼吸，B正确；如果是人体，则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在，C正确；曲线Ⅲ是有氧呼吸，发生的场所是细胞质基质和线粒体，D正确。
答案：A
14．如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是( )
A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C．低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D．贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
解析：番茄果实细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，场所分别是线粒体和细胞质基质，A项说法正确。由题图可以看出B项说法正确。低温、光照条件下更有利于番茄果实的贮存，C项说法错误。温度降低，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D项说法正确。
答案：C
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于种子细胞的有氧呼吸引起的
B．A种子比B种子的呼吸速率快
C．A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D．在O～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
解析：分析题图可知，在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子的有氧呼吸消耗了氧气所致，A正确；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正确；分析题图可知，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；分析题图可知，在O～t1期间，氧气没有减少，此时广口瓶内的CO2有少量增加，可能是种子的无氧呼吸产生的二氧化碳，D正确。
答案：C
16．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________浓度的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：
①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。
②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。
③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．________________________________________________________________________。
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，所以其主要原因是：低温降低了细胞呼吸相关酶的活性；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浓度变化来计算呼吸速率。
(2)根据单一变量原则，控制单一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证单一变量的作用，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，判断实验的可靠程度，所以，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。
答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 CO2 O2 (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
17．[2019·北京西城高一一模]中山杉树干挺直，树形美观，耐淹性极强。为研究其耐淹性机理，科研人员将中山杉幼苗进行水淹处理，一段时间后测定幼苗细胞中相关酶的活性、淀粉和可溶性糖的含量。请回答问题：
(1)中山杉细胞存在如图1所示的代谢途径，酶a和酶b存在部位是________。
(2)据图2分析，水淹一段时间后酶a和酶b活性增加，说明根和叶的无氧呼吸速率增强，中山杉无氧呼吸生成的最主要代谢产物为________________。
(3)科研人员检测中山杉细胞中淀粉和可溶性糖的含量，结果如下表。
组别
处理
总糖量相对值
根系中糖类物质含量(mg/g)
根系
叶片
淀粉
可溶性糖
对照
不做处理
正常生长
65.4
41.1
65.1
1.8
水淹
植株幼苗
浸于水中
95.7
68.7
92.8
3.7
注：总糖量＝淀粉＋可溶性糖
据表分析，水淹时根系总糖量________，水淹期间中山杉的根、叶间糖的转运方向为________。糖类是主要的________，因此根系积累淀粉和可溶性糖可帮助中山杉在退水后快速恢复生长。
解析：据图分析，图1表示两种无氧呼吸，其中酶a催化的是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，酶b催化的是产生乳酸的无氧呼吸；图2中，与对照组相比，水淹处理后两种器官的两种酶的活性都升高了，说明中山杉可以同时进行两种类型的无氧呼吸，但是酶a是活性升高得较大，说明其主要进行的是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸。根据表格分析，与对照组相比，根系、叶片的总糖量相对值都增加了，根系中的淀粉、可溶性糖含量也都增加了。(1)据图分析可知，酶a和酶b催化的是两种无氧呼吸的第二阶段，因此两种酶存在于细胞质基质中。(2)根据以上分析可知，水淹一段时间后根和叶的酶a和酶b活性都增加了，说明根和叶的无氧呼吸速率都增强了，而酶a的活性升高更大，说明其主要进行的是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，因此中山杉无氧呼吸生成的最主要代谢产物为酒精和二氧化碳。(3)据表分析，不做处理，正常生长时根系总糖量相对值为65.4，而水淹时根系总糖量相对值为95.7，说明水淹时根系总糖量增加，而糖类来自于叶片的光合作用，因此水淹期间中山杉的根、叶间糖的转运方向为叶片运向根系；糖类是主要的能源物质，因此根系积累淀粉和可溶性糖可帮助中山杉在退水后快速恢复生长。
答案：
(1)细胞质基质(细胞溶胶) (2)酒精和CO2
(3)增加 叶片运向根系 能源物质
【素养养成练】
18．[2019·北京海淀高一模拟]某兴趣小组用不同酵母菌种发酵制作海红果酒，测定了海红果酒发酵过程中总糖含量变化，结果如图所示。发酵结束后，测定了果酒的系列理化指标，结果如下表所示。请回答下列问题：
表 海红果酒的基本理化指标
酵母
菌种
酒精度
(%)
残糖
(g/L)
总酚
(mg GAE/L)
总黄酮
(mg Rutin/L)
B
8.26
5.24
915.86
31.60
I
8.33
5.13
1066.85
42.64
C
7.99
6.85
1039.47
39.54
(1)海红果酒制作过程中，酵母菌通过________呼吸，在____________中可将________分解为酒精和________。饮用果酒后，酒精分子以________方式进入胃黏膜细胞。果酒中含有海红果的维生素以及酵母菌发酵产生的多酚、黄酮等抗氧化物质，对人体起到一定的保健功能。
(2)综合图表结果，应选用酵母菌株________，最短发酵时间为________天。
(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估，以分析果酒受消费者的喜爱程度，你认为可进行感官评价的项目应包括(至少写出2项)________________________________。
解析：(1)海红果酒制作过程中，酵母菌通过无氧呼吸，在细胞质基质中可将葡萄糖分解为酒精和CO2。酒精分子以自由扩散的方式进入细胞。(2)结合前面的分析可知，应选用酵母菌株I，最短发酵时间为8天。(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估分析，果酒要受到消费者的喜爱，需要对果酒的观感、嗅觉、味觉等几方面进行评估，所以可以根据果酒的色泽、香味、口感等几方面进行评价。
答案：(1)无氧 细胞质基质 葡萄糖 CO2 自由扩散 (2)I 8 (3)色泽、香气(气味)、口感
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第2课时 细胞呼吸的原理和应用(二)
课前自主预习案
一、无氧呼吸
1．类型及反应式
2．场所：细胞质基质。
3．过程
(1)第一阶段：与有氧呼吸的第一阶段完全相同。
(2)第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和CO2，或者转化成乳酸。
二、细胞呼吸原理的应用
1．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布。
2．酿酒时要先通气后密封，通气的目的让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖、密封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。
3．对花盆里的土壤经常进行松土透气。
4．粮食贮藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥；蔬菜、水果贮藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。
1.判断有关叙述的正误
(1)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行( )
(2)无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同( )
(3)无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP( )
(4)苹果储存久了会有酒味产生( )
(5)稻田定期排水有利于根系进行有氧呼吸，防止幼根黑腐( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2．细胞呼吸原理的应用[连线]
课堂互动探究案
【课程标准】
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量
探究酵母菌的呼吸方式
【素养达成】
1．阐明无氧呼吸的过程，列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(科学思维)
2．联系日常生活中的实例，了解细胞呼吸原理的应用。(社会责任)
马拉松运动全程距离26英里385码，折合为42.195 1公里，这是一项考验运动员意志的运动，运动员在比赛中会产生强烈的肌肉酸疼的感觉；被水淹的农作物会出现烂根现象，最终导致植物死亡。这些情景都与细胞的无氧呼吸有关。
无氧呼吸和有氧呼吸有什么不同？怎样利用细胞呼吸的原理来解决生产生活中的实际问题呢？
探究点一 无氧呼吸
【师问导学】
读教材P94无氧呼吸内容，讨论并交流下列问题：
1．所有生物无氧呼吸的产物相同吗？说明理由。
答案：不同。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
2．无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全相同，也有[H]的产生，这部分[H]去向了哪里？
答案：参与了第二阶段还原丙酮酸、乳酸或者酒精的生成。
3．1 mol葡萄糖分解成乳酸时，只释放出196.65 kJ的能量，其中有61.08 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失。那么，1 mol葡萄糖通过乳酸发酵可形成多少mol的ATP？其能量转换效率是多少？
答案：可形成2 mol的ATP。其能量转换效率是31.06%。
4．无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解，释放的能量比有氧呼吸少，为什么？
答案：还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸或酒精中。
5．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，若酵母菌进行细胞呼吸时，释放的CO2比吸收的O2多。分析出现上述现象的原因。
答案：由有氧呼吸和无氧呼吸反应方程式可知，如果酵母菌只进行有氧呼吸，释放的CO2与吸收的O2一样多，故此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
6．剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的？
答案：剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸。
【智涂笔记】
无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP；无氧呼吸在进化上比有氧呼吸出现的早，因此多数能进行有氧呼吸的生物，一般也能进行无氧呼吸。
①无氧呼吸产生乳酸还是酒精和二氧化碳，与细胞内的酶有关，一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。
②大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。
【师说核心】
1．条件：无氧条件下。
2．场所：细胞质基质。
3．过程：第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
4．类型
(1)乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
(2)酒精发酵：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
5．概念
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，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，同时释放出少量能量的过程。
6．有氧呼吸和无氧呼吸的联系与区别
(1)细胞呼吸的过程图解
(2)有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
条件
需氧
不需氧
场所
细胞质基质(第一阶段)、
线粒体(第二、三阶段)
细胞质基质
分解
程度
葡萄糖被彻底分解
葡萄糖分解不彻底
产物
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
能量
释放
大量能量
少量能量
不
同
点
反应
条件
需酶和适宜温度
本质
氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需
过程
第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
意义
为生物体的各项生命活动提供能量
【检测反馈】
1．(合格必考)有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的过程
A．①②⑤ B．②③④
C．②③⑤ D．②④⑤
解析：生物体内的化学反应都需要酶的催化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸；有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物，释放能量，形成ATP的过程。
答案：D
2．(合格必考)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
解析：无氧呼吸的最终产物是乳酸或酒精和CO2。有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2的参与，该过程并没有[H]的积累，[H]只在细胞基质中参与反应，产生无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原，脂肪储存的能量更多，因此有氧氧化释放的能量多。
答案：D
3.(合格必考)如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是( )
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：①是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。②和③表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。④表示ATP的合成，可发生在细胞质基质中。
答案：B
4．(等级选考)在生物体内有机物氧化分解的全过程中，完全在线粒体内进行的是( )
A．C6H12O6＋6O2CO2＋6H2O＋能量
B．丙酮酸和水形成CO2和[H]
C．C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
D．丙酮酸转化成乳酸
解析：除有氧呼吸的后两个阶段是在线粒体中进行以外，无氧呼吸全过程、有氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行。
答案：B
探究点二 细胞呼吸的影响因素及其应用
【师问导学】
1．下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)，随氧气浓度变化，无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化，据表分析：
氧气浓度(%)
0
2.5
5
7.5
10
12.5
无氧呼吸释放的CO2量
10
7
3
1
0
0
有氧呼吸释放的CO2
量(吸收的氧气量)
0
2
3
6
8
10
总CO2释放量
10
9
6
7
8
10
(1)O2浓度为零时，该器官的细胞呼吸方式是哪种？
(2)O2浓度在2.5%～10%之间时和在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？
(3)O2浓度为5%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？
答案：
(1)O2浓度为零时，只进行无氧呼吸。
(2)O2浓度在2.5%～10%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。
(3)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，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。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1：3。
2．在日常生活中，我们用冰箱保存水果、蔬菜的原理是什么？
答案：冰箱可以提供低温环境，降低了细胞呼吸酶的活性，降低了细胞呼吸的速率。
3．农作物种子的保存是不是保存在无氧环境中最好？
答案：不是，农作物种子应该保存在低氧环境中，抑制了无氧呼吸，有氧呼吸的速率仍然较弱，有机物消耗最少。
4．我们天天吃馒头，松软可口，可是利用酵母发面时，面块开始硬，后来软，而且表面有水珠出现，你知道是什么原因吗？
答案：发面用的是酵母菌，在和面时加入酵母菌，酵母菌利用面中的葡萄糖进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精，二氧化碳受热膨胀使馒头体积增大，所以馒头又松又软。表面由于氧气充足，酵母菌进行有氧呼吸产生大量二氧化碳和水，所以表面有水珠出现。
5．储藏的粮食若含水量较高，会出现粮食发热，最终导致霉变现象。思考：
(1)发热的根本原因？
(2)水是在细胞呼吸的哪个阶段产生的？
(3)影响细胞呼吸的水是自由水还是结合水？
答案：
(1)细胞呼吸放热。
(2)水是有氧呼吸第三阶段产生的。
(3)自由水。
6．无土栽培是近几年迅速发展起来的一项栽培技术，是利用溶液培养法的原理，把植物生长发育所需要的各种矿质元素按一定比例配制成营养液，植物从培养液中吸收营养。但是这样往往会发生烂根现象。试分析：
(1)烂根现象发生的原因？
(2)如何解决这一问题？
答案：
(1)水溶液中的溶氧量很少，很快被植物消耗完，根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精的积累杀死根细胞导致烂根。
(2)向培养液中定时通入空气。
【智涂笔记】
根据吸收氧气和释放二氧化碳的量判断细胞呼吸的方式：当O2浓度为零时，只进行无氧呼吸；当吸收的氧气和释放的二氧化碳量相等时，只进行有氧呼吸；当吸收的氧气比释放的二氧化碳量少时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。
葡萄糖不是细胞呼吸的唯一底物，脂肪等物质也可以作为呼吸底物进行有氧呼吸，由于脂肪和糖类相比含氢多，含氧少，因此以脂肪作为呼吸底物进行有氧呼吸时，消耗的氧气要比放出的二氧化碳多。
[名师点拨] 有氧气存在不一定只进行有氧呼吸
(1)当氧气浓度较低时，既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，但无氧呼吸占优势。
(2)当氧气浓度较高时，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐增强，当氧气浓度增加到一定值时，只进行有氧呼吸。
【师说核心】
1．温度
(1)影响：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。(如图)
(2)应用
2．氧气
(1)分析：如图，O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(2)应用
3．水分
(1)影响
(2)应用
4．二氧化碳
(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。(如图)
(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
5．据化学反应式和场所判断细胞呼吸方式(底物为葡萄糖)
(1)“一看”反应物和产物：
消耗O2或产物中有H2O⇒一定存在有氧呼吸
产物中有酒精或乳酸⇒一定有无氧呼吸
(2)“二看”物质的量的关系：
①不消耗O2，释放CO2⇒只进行无氧呼吸产生酒精。
②无CO2释放⇒只进行产生乳酸的无氧呼吸。
③酒精产生量等于CO2量⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。
④CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量⇒既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2量⇒既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。
(3)“三看”反应场所：
【检测反馈】
1．(合格必考)不同种类的生物在不同的条件下呼吸作用的方式不同。下列对生物细胞呼吸作用方式的判断错误的是( )
A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸
B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸
D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡
解析：对于动物细胞或乳酸菌，无氧呼吸的产物为乳酸，此时细胞既不吸收O2也不释放CO2。
答案：D
2．(合格必考)细胞呼吸原理在生产、生活中应用广泛，以下分析错误的是( )
A．选用透气性好的创可贴，是为保证人体细胞的有氧呼吸
B．要及时为板结的土壤松土透气，以保证根细胞的正常呼吸
C．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清
D．慢跑可以促进人体细胞的有氧呼吸，使细胞获得较多能量
解析：选用透气性好的创可贴，是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖。
答案：A
3．(合格必考)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 h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：
O2浓度
变化量
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收
量/mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释
放量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
下列有关叙述中正确的是( )
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和5%～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
C．O2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，产生乳酸和二氧化碳
解析：只要氧气的吸收量不为0，就有有氧呼吸，故氧气浓度在1%～3%内既有有氧呼吸又有无氧呼吸，A错误；O2浓度超过20%时，随氧浓度的增大，有氧呼吸不再增强，C错误；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳，D错误；氧气浓度为5%时，CO2释放量最少，有利于贮藏苹果，故B正确。
答案：B
4．(合格必考)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ATP
B．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
解析：早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上，据此可推断其呼吸形式主要是有氧呼吸，故A错误；耗氧多，而产生的ATP又较其他细胞少，所以应该是细胞呼吸有相当一部分能量以热能的形式散失了，并且散失的热量多于其他细胞，故B正确；在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段，故C错误；花序细胞的耗氧速率高，而氧气参与有氧呼吸的第三阶段，故D错误。
答案：B
5．(等级选考)引起青少年肥胖的主要因素之一是食用过多的高热量食物。下图表示控制热量摄入后，细胞内产生能量方式的变化。据图判断，当一个体型肥胖的人从食谱中减少糖类摄入后，其体细胞内会发生的改变是( )
A．糖酵解释能减少
B．氧气消耗量减少
C．葡萄糖分解产生的丙酮酸增多
D．CO2生成量减少
解析：由于细胞摄入的糖减少，所以糖酵解分解的减少，导致通过糖酵解释能减少，A正确；由于细胞质基质能补充糖酵解的减产部分，所以氧气消耗量并不会减少，B错误；葡萄糖分解产生的丙酮酸基本保持不变，C错误；由于细胞能补充糖酵解的减产部分，并进入线粒体继续氧化分解，所以CO2生成量增加，D错误。
答案：A
6．(等级选考)[2019·北京西城高一期末]有一种荔枝的储存保鲜技术叫做自发气体储藏法，做法是将荔枝装塑料袋密封后置于1～5 ℃条件下，可使荔枝在30～40天内保持其色、香、味。请根据环境因素对呼吸作用影响的原理进行分析，下列叙述不正确的是( )
A．该措施可通过抑制呼吸作用增加有机物的消耗
B．自发气体环境是低O2和高CO2的环境
C．密闭低氧环境使荔枝呼吸作用强度较低
D．低温条件下酶活性下降，荔枝的呼吸作用减弱
解析：低温处理可以抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，A错误；将荔枝装塑料袋密封，由于呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，因此该密闭环境的自发气体环境是低O2和高CO2的环境，B正确；密闭低氧环境使荔枝呼吸作用强度较低，C正确；低温条件下酶活性下降，荔枝的呼吸作用减弱，D正确。
答案：A
【网络建构】
【主干落实】
1．无氧呼吸的两种反应类型：
(1)C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
2．真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所只有细胞质基质。原核生物有氧呼吸和无氧呼吸的场所均在细胞质基质及细胞膜上。
课后分层检测案18 细胞呼吸的原理和应用(二)
授课提示：对应学生用书163页
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，它们分别形成于( )
①细胞质基质 ②叶绿体 ③核糖体 ④线粒体
A．②④ B．①④
C．③② D．④①
解析：有氧呼吸放出的CO2是在线粒体内进行的第二阶段产生的，无氧呼吸只在细胞质基质中进行。
答案：D
2．关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。
答案：B
3．下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别，表中描述错误的一项是( )
选项
比较项目
有氧呼吸
无氧呼吸
A
呼吸场所
主要在线粒体内
细胞质基质
B
是否需氧
需氧参加
不需氧参加
C
分解产物
二氧化碳、水
二氧化碳、乳酸
D
释放能量
较多
较少
解析：有氧呼吸的主要场所是线粒体，完成有氧呼吸的第二、第三阶段的反应都是在线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；有氧呼吸需要氧气的参与，无氧呼吸不需要氧气参与，B正确；有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或者乳酸，C错误；有氧呼吸是有机物彻底氧化分解，释放大量能量，无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解，释放的能量较少，D正确。
答案：C
4．人体剧烈运动时，肌细胞进行细胞呼吸的产物是( )
A．CO2、酒精、H2O、ATP
B．CO2、乳酸、ATP
C．CO2、H2O、乳酸
D．H2O、CO2、乳酸、ATP
解析：人体剧烈活动时，肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，两种呼吸方式都有ATP生成，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是酒精和CO2，有氧呼吸可产生CO2和H2O。
答案：D
5．水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是( )
A．温度恒定，水果抗病虫害能力强
B．温度适宜，水果容易保存
C．黑暗无光，不易引起早熟
D．CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用
解析：细胞呼吸受到温度、pH、CO2浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差，空气不流通，内储水果通过呼吸作用使CO2逐渐增加，O2逐渐减少，致使呼吸作用受到抑制，代谢速率降低，保存时间变长。
答案：D
6．某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是( )
A．①②③④、人体内无③过程
B．①②③④、人体内无②过程
C．①④、人体内无③过程
D．①④、人体内无②过程
解析：人体的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸只能产生乳酸，不能合成酒精和二氧化碳，所以人体内无②过程；动物细胞中，ATP只能来自呼吸作用，有氧呼吸的三个阶段都能合成ATP，但无氧呼吸只有第一阶段合成ATP，第二阶段不能合成ATP，所以人体细胞能合成ATP的过程是①④。
答案：D
7．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( )
A．甲试管中最终产物为CO2和H2O
B．乙试管中不发生反应
C．丙试管中有大量的ATP产生
D．丙试管中无CO2产生
解析：甲试管中是细胞质基质，葡萄糖溶液可以进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳，故A错误；乙试管中只有线粒体，葡萄糖溶液不能发生反应，故B正确；丙试管中是细胞质基质和线粒体，葡萄糖溶液可以进行彻底地氧化分解生成二氧化碳和水，但是置于隔绝空气的条件下，葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳，并释放少量的ATP，故C错误，D错误。
答案：B
8．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，请据图回答：
(1)图中A是________，其产生的部位是________。
(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是________，可在人体细胞中进行的是________。
(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中________过程。
(4)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为________。
解析：(1)根据细胞呼吸过程中的物质变化可判断，A是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。(2)图中①是有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段，不需要氧气参与，②是有氧呼吸第二、三阶段，其中第三阶段需要在有氧条件下完成，③和④表示无氧呼吸过程，其中能够在人体细胞进行的是①②④。(3)苹果贮藏久了，内部果肉细胞会进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，即图中①③过程。(4)有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量，无氧呼吸的反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为13。
答案：(1)丙酮酸 细胞质基质 (2)② ①②④ (3)①③ (4)13
9．为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。
请回答：
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是________，分析图中A、B、C三点，可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有______________作用，其中________ mmol·L－1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。
________________________________________________________________________。
解析：(1)细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2，进行的场所是线粒体基质；由图示可知，A、B、C 三点中A 点有氧呼吸速率最高，在单位时间内生成的[H]最多。(2)据图可知，加KNO3溶液组与清水组对照，有氧呼吸速率在相同时间内都高于清水组，说明KNO3溶液对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用，其中30 mmol·L－1的KNO3溶液组速率最高，作用效果最好。(3)根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，但不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标，因为根系无氧呼吸也会产生CO2。
答案：(1)线粒体基质 A (2)减缓 30 (3)不能，因为根系无氧呼吸也会产生CO2
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10．右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
解析：图中酶1参与催化葡萄糖分解生成丙酮酸，为无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段，是在细胞质基质中进行的；酶2参与的是有氧呼吸的第二、三阶段，它是在线粒体中进行的；酶3参与的是无氧呼吸的第二阶段，它是在细胞质基质中进行的。
答案：C
11．我国加入WTO，提高产品的竞争力是当务之急，其中，延长保鲜期是让产品在竞争中取胜的条件之一。为了延长水果、蔬菜的保鲜期，可采取如下措施( )
A．充入O2，温度为5 ℃ B．充入O2，温度为20 ℃
C．充入N2，温度为5 ℃ D．充入N2，温度为20 ℃
解析：生产中延长水果、蔬菜的保鲜期，实质上是降低其有氧呼吸速率，减少有机物的消耗，因此可采用充入N2，抑制有氧呼吸，控制0 ℃以上低温，降低酶的活性，从而使细胞呼吸速率减慢。
答案：C
12．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的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
CO2产生量(mol)
9
12.5
15
30
C2H5OH产生量(mol)
9
6.5
6
0
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无氧呼吸
D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
解析：酵母菌无氧呼吸的反应式为：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量，有氧呼吸反应式为：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量。氧浓度为a时，CO2和C2H5OH产生量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸；氧浓度为b时，无氧呼吸产生的C2H5OH的量等于CO2的产生量，都是6.5 mol，消耗葡萄糖的量为6.5÷2＝3.23 mol；有氧呼吸释放的CO2为12.5－6.5＝6 mol，消耗的葡萄糖为1 mol，无氧呼吸速率大于有氧呼吸。氧浓度为c时，无氧呼吸消耗葡萄糖3 mol，有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9 mol，消耗葡萄糖为1.5 mol，用于酵母菌无氧呼吸的葡萄糖占×100%＝66.7%；d浓度时，没有酒精产生，表明酵母菌只进行有氧呼吸过程，没有进行无氧呼吸。
答案：D
13．如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述不正确的是( )
A．氧气浓度为a时，是植物种子储存的最佳氧气浓度
B．氧气浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸
C．如果是人体，则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在
D．曲线Ⅲ细胞呼吸发生的场所是线粒体和细胞质基质
解析：分析题图可知，Ⅰ是无氧呼吸释放的二氧化碳量，Ⅱ表示细胞总呼吸量，Ⅲ表示有氧呼吸释放的二氧化碳量。二氧化碳释放量最低时，细胞呼吸最弱，消耗的有机物最少，最适于储藏植物种子，而氧气浓度为a时，二氧化碳释放量不是最低，A错误。当氧气浓度为b时，无氧呼吸完全被抑制，该器官只进行有氧呼吸，B正确；如果是人体，则该图中的曲线Ⅰ、Ⅱ不存在，C正确；曲线Ⅲ是有氧呼吸，发生的场所是细胞质基质和线粒体，D正确。
答案：A
14．如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是( )
A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C．低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D．贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
解析：番茄果实细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，场所分别是线粒体和细胞质基质，A项说法正确。由题图可以看出B项说法正确。低温、光照条件下更有利于番茄果实的贮存，C项说法错误。温度降低，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D项说法正确。
答案：C
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于种子细胞的有氧呼吸引起的
B．A种子比B种子的呼吸速率快
C．A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D．在O～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
解析：分析题图可知，在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子的有氧呼吸消耗了氧气所致，A正确；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正确；分析题图可知，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；分析题图可知，在O～t1期间，氧气没有减少，此时广口瓶内的CO2有少量增加，可能是种子的无氧呼吸产生的二氧化碳，D正确。
答案：C
16．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________浓度的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：
①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。
②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。
③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．________________________________________________________________________。
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，所以其主要原因是：低温降低了细胞呼吸相关酶的活性；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浓度变化来计算呼吸速率。
(2)根据单一变量原则，控制单一变量而排除其他无关变量的干扰从而验证单一变量的作用，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，判断实验的可靠程度，所以，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。
答案：(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 CO2 O2 (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
17．[2019·北京西城高一一模]中山杉树干挺直，树形美观，耐淹性极强。为研究其耐淹性机理，科研人员将中山杉幼苗进行水淹处理，一段时间后测定幼苗细胞中相关酶的活性、淀粉和可溶性糖的含量。请回答问题：
(1)中山杉细胞存在如图1所示的代谢途径，酶a和酶b存在部位是________。
(2)据图2分析，水淹一段时间后酶a和酶b活性增加，说明根和叶的无氧呼吸速率增强，中山杉无氧呼吸生成的最主要代谢产物为________________。
(3)科研人员检测中山杉细胞中淀粉和可溶性糖的含量，结果如下表。
组别
处理
总糖量相对值
根系中糖类物质含量(mg/g)
根系
叶片
淀粉
可溶性糖
对照
不做处理
正常生长
65.4
41.1
65.1
1.8
水淹
植株幼苗
浸于水中
95.7
68.7
92.8
3.7
注：总糖量＝淀粉＋可溶性糖
据表分析，水淹时根系总糖量________，水淹期间中山杉的根、叶间糖的转运方向为________。糖类是主要的________，因此根系积累淀粉和可溶性糖可帮助中山杉在退水后快速恢复生长。
解析：据图分析，图1表示两种无氧呼吸，其中酶a催化的是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，酶b催化的是产生乳酸的无氧呼吸；图2中，与对照组相比，水淹处理后两种器官的两种酶的活性都升高了，说明中山杉可以同时进行两种类型的无氧呼吸，但是酶a是活性升高得较大，说明其主要进行的是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸。根据表格分析，与对照组相比，根系、叶片的总糖量相对值都增加了，根系中的淀粉、可溶性糖含量也都增加了。(1)据图分析可知，酶a和酶b催化的是两种无氧呼吸的第二阶段，因此两种酶存在于细胞质基质中。(2)根据以上分析可知，水淹一段时间后根和叶的酶a和酶b活性都增加了，说明根和叶的无氧呼吸速率都增强了，而酶a的活性升高更大，说明其主要进行的是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，因此中山杉无氧呼吸生成的最主要代谢产物为酒精和二氧化碳。(3)据表分析，不做处理，正常生长时根系总糖量相对值为65.4，而水淹时根系总糖量相对值为95.7，说明水淹时根系总糖量增加，而糖类来自于叶片的光合作用，因此水淹期间中山杉的根、叶间糖的转运方向为叶片运向根系；糖类是主要的能源物质，因此根系积累淀粉和可溶性糖可帮助中山杉在退水后快速恢复生长。
答案：
(1)细胞质基质(细胞溶胶) (2)酒精和CO2
(3)增加 叶片运向根系 能源物质
【素养养成练】
18．[2019·北京海淀高一模拟]某兴趣小组用不同酵母菌种发酵制作海红果酒，测定了海红果酒发酵过程中总糖含量变化，结果如图所示。发酵结束后，测定了果酒的系列理化指标，结果如下表所示。请回答下列问题：
表 海红果酒的基本理化指标
酵母
菌种
酒精度
(%)
残糖
(g/L)
总酚
(mg GAE/L)
总黄酮
(mg Rutin/L)
B
8.26
5.24
915.86
31.60
I
8.33
5.13
1066.85
42.64
C
7.99
6.85
1039.47
39.54
(1)海红果酒制作过程中，酵母菌通过________呼吸，在____________中可将________分解为酒精和________。饮用果酒后，酒精分子以________方式进入胃黏膜细胞。果酒中含有海红果的维生素以及酵母菌发酵产生的多酚、黄酮等抗氧化物质，对人体起到一定的保健功能。
(2)综合图表结果，应选用酵母菌株________，最短发酵时间为________天。
(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估，以分析果酒受消费者的喜爱程度，你认为可进行感官评价的项目应包括(至少写出2项)________________________________。
解析：(1)海红果酒制作过程中，酵母菌通过无氧呼吸，在细胞质基质中可将葡萄糖分解为酒精和CO2。酒精分子以自由扩散的方式进入细胞。(2)结合前面的分析可知，应选用酵母菌株I，最短发酵时间为8天。(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估分析，果酒要受到消费者的喜爱，需要对果酒的观感、嗅觉、味觉等几方面进行评估，所以可以根据果酒的色泽、香味、口感等几方面进行评价。
答案：(1)无氧 细胞质基质 葡萄糖 CO2 自由扩散 (2)I 8 (3)色泽、香气(气味)、口感
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