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【暑假初升高】人教版生物初三（升高一）暑假预习-（必修1）第14讲 细胞呼吸的原理和应用 讲学案
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第14讲 细胞呼吸的原理和应用
【学习目标】
1.通过分析细胞呼吸和有机燃料燃烧产生能量过程的不同，理解细胞呼吸的本质。
2.通过设计和实施探究酵母菌呼吸方式的实验，了解对比实验的原理，说明细胞呼吸有有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
3.通过对有氧呼吸过程图解的分析，阐明有氧呼吸呼吸过程中物质和能量的变化，建立生命的物质和能量观。4.通过比较无氧呼吸和有氧呼吸过程，理解生命的多样性和统一性，理解细胞呼吸的进化过程，归纳细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。
5.通过分析细胞呼吸在生产、生活中的应用实例，自觉用细胞呼吸的原理解释生产、生活的的问题。
【基础知识】
一、探究酵母菌细胞的呼吸方式
1.酵母菌作为实验材料的原因：
酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能进行生存，属于兼性厌氧菌。
2.实验步骤
①酵母菌培养液配制：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入容量为500mL的锥形瓶A和锥形瓶B中。 分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。
②安装实验装置：
图中（甲）装置用来探究酵母菌的有氧呼吸，（乙）用来探究酵母菌的无氧呼吸。图中a表示接橡皮球（或气泵），b表示质量分数为10%的NaOH溶液，c表示澄清的石灰水，d表示澄清的石灰水。a的作用是给A锥形瓶提供氧气，b的作用是吸收通入空气中的二氧化碳，c的作用是吸收A锥形瓶产生的二氧化碳，d的作用是吸收B锥形瓶产生的二氧化碳。
3.呼吸作用产物的检测
灰绿色
蓝→绿→黄
变混浊
①CO2检测：CO2可使澄清的石灰水变浑浊；也可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变绿再变黄。
②酒精检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
4.实验现象：甲乙两装置中澄清石灰水都变混浊，且甲装置中混浊程度高。取A锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL加入1号试管，取B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL加入2号试管，向两只试管分别滴加0.5mL溶有0.1g的重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡，1号试管不变色，2号试管变灰绿色。
5.实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸；在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生少量的二氧化碳和酒精。
特别提醒：该实验中有氧和无氧条件均是实验探究的内容，两组实验均为实验组，二者相互对照。实验不另设对照组，这样的实验称为对比实验。
二、细胞呼吸
1.有氧呼吸的概念
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化，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。同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。
阶段
场所
反应物
产物
释放能量
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量能量
第二阶段
线粒体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量能量
第三阶段
酶
线粒体内膜
[H]、O2
H2O
大量能量
化学反应式
C6H12O6+6H2O+6O2——→6CO2+12H2O+能量
2.有氧呼吸的过程
特别提醒：
①这里的[H]指还原型辅酶Ⅱ（NADH）。
②有氧呼吸释放的能量绝大多数以热能形式散失，如1mol葡萄糖彻底氧化所释放的2870kJ的能量中，只有977.28kJ储存在ATP中，其余以热能形式散失。
③脂质分子中氧含量低于糖类，氢含量更高，因此脂质类氧化分解时二氧化碳小于氧气。
④与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级释放能量。一是有利于维持细胞的相对稳定；二是保证有机物中的能量得到充分的利用。
3.无氧呼吸的概念
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
产生酒精的无氧呼吸
产生乳酸的无氧呼吸
第一阶段
第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。
第二阶段
酶
酶
丙酮酸在酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
化学反应式
C6H12O6 —> 2C2H5OH （酒精）+2CO2+ 少量能量
C6Hl2O6 —> 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
举例
酵母菌、水稻根、苹果果实等
乳酸菌、马铃薯块茎、人和动物
4.无氧呼吸的过程
特别提醒：
①植物除甜菜块根、马铃薯块茎，玉米胚乳和胡萝卜叶无氧呼吸产物是乳酸外，无氧呼吸产物一般为酒精。②从生物进化的角度看，原始地球的大气不含氧气。所以，那时候的生物的呼吸方式都为无氧呼吸。当蓝细菌等自养型生物出现以后，大气中有了氧气，才出现了有氧呼吸。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。
③从能量供应角度看，有氧呼吸每分解1mol葡萄糖，可以释放2870kJ的能量。而无氧呼吸分解1mol葡萄糖，只能释放196.65kJ的能量。对于需氧型生物来说，生命活动所需要的能量，大部分由有氧呼吸提供，无氧呼吸所提供的能量无法满足维持生物生命活动的需要。所以，对于提供能量来说，有氧呼吸要优于无氧呼吸。
④从产物的角度看，有氧呼吸的终产物是二氧化碳和水，对生物体是无害的。而无氧呼吸的终产物是乳酸或酒精和二氧化碳。乳酸的形成，会使动物出现一些不良反应，如肌肉酸痛。乳酸过多还可能引起稳态的改变、乳酸中毒等。酒精对植物细胞有很强的毒害作用。所以，需氧型生物的无氧呼吸，基本上是为了帮助生物度过一些缺氧的不良环境，不能长时间地进行。所以，从终产物有无毒害这一角度看，有氧呼吸要优于无氧呼吸。
5.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去向
物质
来源
去向
[H]
①有氧呼吸：C6H12O6和H2O；
②无氧呼吸：C6H12O6
①有氧呼吸：与O2结合生成水；
②无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP
①有氧呼吸：三个阶段都产生；
②无氧呼吸：只在第一阶段产生
用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动
三、细胞呼吸意义及细胞呼吸原理的应用
1.细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
2.有氧呼吸原理的应用：利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精；提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸；及时松土有利于根系生长；稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。
3.无氧呼吸原理的应用：包扎伤口应选用透气的敷料；破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口、注射破伤风抗毒血清等；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。
特别提醒：
①严格的无氧环境不有利于水果保鲜，是因为此条件下细胞无氧呼吸旺盛，消耗有机物多。
②粮食种子适宜在零上低温、低氧和干燥的环境中储藏。
【考点剖析】
考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
例1．下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，下列有关叙述，正确的是( )
A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组
B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若c瓶和e瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
【答案】C
【解析】该对比实验两组都未知实验结果，都是实验组，故A错；d瓶进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，而b瓶进行有氧呼吸，不生成酒精，无灰绿色出现，故B错；b瓶进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变浑浊较快(浑浊量较大)；d瓶进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变浑浊较慢(浑浊量较小)，故C正确，D错。
归纳总结
1.实验中空气在进入A锥形瓶前要先通过10%的NaOH溶液，再进入酵母菌培养液中。其目的适合用10%的NaOH溶液吸收空气中的CO2，以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
2.用于探究无氧呼吸的装置，之所以要将锥形瓶B的培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是让酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
3.对酵母菌培养液中的葡萄糖溶液之所以要先煮沸再冷却后才加入锥形瓶，原因是加热煮沸能杀死葡萄糖溶液中的细菌排除其他微生物对实验结果的影响，且可排出溶液中的O2；后冷却的原因是若不冷却直接加入，温度过高会将酵母菌杀死。
特别提醒：实验设计需遵循对照原则。此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
考点二：细胞呼吸的场所与过程
例2．比利时科研人员联手全球最大的巧克力制造商Barry Callebaut培育出一种混合酵母菌，它能让可可豆发酵出气味更香、味道更佳的巧克力。如图所示为细胞内部分物质代谢过程示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示过程，M、N、P代表物质，其中的一个生理过程不可能在酵母菌细胞内发生。下列说法不正确的是（ ）
A．图中的过程Ⅳ不可能在酵母菌细胞内发生，因为缺少相应的酶
B．当氧气充足时，酵母菌细胞内过程Ⅰ被抑制，过程Ⅱ、Ⅴ加强
C．图中可以产生[H]和ATP的过程有Ⅲ、Ⅴ，可以产生ATP的过程有Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ
D．过程Ⅱ中消耗的[H]最终都来自葡萄糖
【答案】D
【解析】IV为生成乳酸的无氧呼吸第二阶段，该过程不可能在酵母菌细胞内发生，因为缺少相应的酶，A正确；I为生成酒精的无氧呼吸第二阶段，当氧气充足时，酵母菌细胞内过程Ⅰ被抑制，过程Ⅱ（有氧你呼吸第三阶段）和Ⅴ（有氧呼吸第二阶段）加强，B正确；图中可以产生[H]和ATP的过程有Ⅲ（呼吸作用第一阶段）和Ⅴ（有氧呼吸第二阶段），可以产生ATP的过程有Ⅱ（有氧呼吸第三阶段）、Ⅲ（呼吸作用第一阶段）和Ⅴ（氧呼吸第二阶段），C正确；过程Ⅱ有氧呼吸第三阶段中消耗的[H]最终来自葡萄糖和水，D错误。
【归纳总结】
1.有氧呼吸与无氧呼吸比较
类型
有氧呼吸
无氧呼吸
项目
不同点
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
条件
氧气、酶、适宜的温度和pH
酶、适宜的温度和pH
终产物
CO2和水
酒精和CO2或乳酸
能量释放
多
少
形成ATP数
38 mol(每1 mol葡萄糖)
2 mol(每1 mol葡萄糖)
相同点
本质
有机物在细胞内氧化分解，释放能量
过程
第一阶段完全相同
意义
①为生命活动提供能量；②中间产物是有机物转化的枢纽
2.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
用于各项生命活动(除光合作用的暗反应)
3.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
①有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
②产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。
③消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
④消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。
考点三：细胞呼吸类型的判断
例3．若酵母菌呼吸消耗的O2与释放CO2的量如图所示，图中四种状态下，有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值，正确的是( )
A．甲，1/5 B．乙，1/3 C．丙，2/3 D．丁，2/3
【答案】C
【解析】酵母菌有氧呼吸分解1分子葡萄糖，消耗6分子O2，产生6分子CO2；无氧呼吸分解1分子葡萄糖，不消耗O2，产生2分子CO2。甲状态下，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/6，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为(6－1)/2＝5/2，故有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值为1/15；同理，可求出乙、丙状态下的比值依次为1/6、2/3，丁状态下只进行有氧呼吸，C正确。
归纳总结
1.通过反应物和产物判断细胞呼吸的类型
①有O2消耗或有H2O生成的细胞呼吸一定是有氧呼吸，但有CO2生成的细胞呼吸不一定是有氧呼吸。
②无O2消耗或有酒精或乳酸生成的细胞呼吸一定是无氧呼吸。
2.通过物质的量的关系判断细胞呼吸的类型
①不消耗O2，释放CO2⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。
②无CO2释放⇒只进行无氧呼吸产生乳酸。
③CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸。
④CO2释放量大于O2的吸收量⇒既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自产生酒精的无氧呼吸。
⑤酒精产生量等于CO2释放量⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。
⑥酒精产生量小于CO2释放量⇒既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自有氧呼吸。3.通过反应场所判断有氧呼吸和无氧呼吸
①真核生物需要线粒体参与的细胞呼吸是有氧呼吸。
②真核生物不需要线粒体参与的细胞呼吸是无氧呼吸。
考点四：影响细胞呼吸的因素
例4．研究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( )
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。
归纳总结
1.内部因素对细胞呼吸的影响
类型
规律
实例
遗传特性
不同种类的生物呼吸速率不同
阳生植物呼吸速率高于阴生植物；寒冷时，恒温动物呼吸速率高于变温动物。
生长发育时期
同一生物不同发育阶段呼吸速率不同
植物幼苗期、开花期呼吸速率较高；幼年动物的呼吸速率比老年动物高。
生物器官
同一生物不同器官呼吸速率不同
生殖器官的呼吸速率大于营养器官。
2.外部因素对呼吸速率的影响
因素
原理
图例
应用举例
温度
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。
低温冷藏蔬菜、水果；
食品发酵需要适宜温度。
O2浓度
O2为有氧呼吸反应物，适当提高氧气浓度促进有氧呼吸；O2抑制无氧呼吸。
低氧环境保存水果；
酿酒先通气后密闭；
制作泡菜要密封。
CO2浓度
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。
在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度。
H2O
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱
将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间。
考点五：植物组织细胞呼吸速率的测定
例5．下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，下列有关分析不正确的是( )
A．甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量
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CO2
D．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
【答案】B
【解析】甲装置中有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收种子呼吸产生的CO2，有色液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的O2量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行了有氧呼吸，该装置无法证明种子萌发是否进行无氧呼吸，B错误；丙装置中澄清的石灰水可检测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；种子未进行消毒处理，附着在种子表面的微生物进行的细胞呼吸会对实验结果产生干扰，实验过程中的其他无关变量也会影响实验结果，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。
归纳总结
1.测定原理：细胞呼吸速率常用CO2释放量或O2吸收量来表示，一般利用U形管液面变化来判定或通过玻璃管液滴的移动进行测定，装置如下所示。由于细胞呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中，往往用NaOH或KOH吸收掉细胞呼吸所产生的CO2，所以单位时间内着色液向左移动的距离即O2的吸收速率，可用来表示呼吸速率。对照组将NaOH或KOH替换为蒸馏水即可。
注意：种子发芽所消耗的有机物种类不同，着色液的移动情况不同：
糖类：CO2释放量=O2吸收量
脂肪：CO2释放量＜O2吸收量
蛋白质：CO2释放量＜O2吸收量
2.物理误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。
【真题演练】
1．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
1.【答案】C
【解析】根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供还原力的，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。
2．（2022·广东·高考真题）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
2.【答案】B
【解析】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·高考真题）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CO2
C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
3.【答案】B
【解析】 剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌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厌氧发酵的原理，乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B错误；梨果肉细胞厌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了，少部分可用于合成ATP，C正确；酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致其厌氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。
【思路分析】
1、需氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；需氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；需氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。
2、厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。
4．（2022·全国·高考真题）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ATP
B．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
4.【答案】C
【解析】有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段在线粒体，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，该阶段氧气和[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，不需要氧气的参与，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。
【总结】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。
5．（2022·浙江·高考真题）线粒体结构模式如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．结构1和2中的蛋白质种类不同
B．结构3增大了线粒体内膜的表面积
C．厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在结构4中
D．电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成
5.【答案】C
【解析】结构1外膜和2内膜的功能不同，所含的蛋白质种类和数量不同，A正确；内膜向内折叠形成3（嵴），增大了内膜面积，B正确；厌氧呼吸生成乳酸的过程发生细胞质基质中，C错误；2内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成，D正确。
6．（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（ ）
A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜
C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
6.【答案】C
【解析】常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。
7．（2021·天津·高考真题）铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张，影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程（ ）
A．无氧呼吸释放少量能量
B．神经元间的兴奋传递
C．分泌蛋白合成和加工
D．[H]与O2结合生成水
7.【答案】A
【解析】铅影响线粒体、内质网和高尔基体，而细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质，所以这些改变不影响无氧呼吸，A正确；兴奋在神经元之间传递的方式是胞吐作用，由于铅影响了线粒体和高尔基体的功能，所以会影响该过程，B错误；分泌蛋白的合成需要内质网、高尔基体和线粒体的参与，因此会影响该过程，C错误；[H]与O2结合生成水是有氧呼吸第三阶段，场所在线粒体，所以会影响该过程，D错误。
【思路分析】分泌蛋白合成的过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程由线粒体提供能量。
8．（2021·浙江·高考真题）需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（ ）
A．在细胞溶胶中，参与糖酵解过程
B．与丙酮酸反应，生成 CO2
C．进入柠檬酸循环，形成少量 ATP
D．电子传递链中，接受氢和电子生成H2O
8.【答案】D
【解析】在细胞溶胶中，需要呼吸第一阶段是糖酵解过程，不需要氧参与，A错误；需氧呼吸第二阶段，需要水与丙酮酸反应，生成 CO2，不需要氧参与，B错误；进入柠檬酸循环，形成少量 ATP ，是需要呼吸第二阶段，不需要氧参与，C错误；电子传递的最后一站是氧气接受氢和电子生成H2O ，D正确。
9．（2021·湖南·高考真题）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
9.【答案】B
【解析】南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
【思路分析】
细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
10．（2021·全国·高考真题）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CO2
10.【答案】B
【解析】酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
11．（2021·全国·高考真题）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ）
A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
11.【答案】C
【解析】水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，D正确。
12．（2021·广东·高考真题）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CO2
C．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最大产量
12.【答案】D
【解析】检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
【总结】图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。检测乙醇的方法是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。检测CO2的方法是：CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
13．（2021·浙江·高考真题）苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是（ ）
A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升
B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少
C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现
D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生
13.【答案】C
【解析】苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1 个葡萄糖分子被分解成 2 个含 3 个碳原子的化合物分子，分解过程中释放出少量能量， 形成少量 ATP，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误；乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓呼吸跃变现象的出现，C正确；果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。
14．（2020·江苏·高考真题）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（ ）
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C．在DNA溶液中加入二苯胺试到，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
14.【答案】C
【解析】斐林试剂为蓝色而非无色，A错误；重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色，B错误；DNA溶液中加入二苯胺在沸水浴条件下变为蓝色，C正确；双缩脲试剂检测蛋白质，不能检测氨基酸，D错误。
15．（2020·浙江·高考真题）下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B．细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C．细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D．若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
15.【答案】C
【解析】需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量全部释放出来，产生大量ATP，而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，A错误；细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确；若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。
16．（2020·山东·高考真题）癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（ ）
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
16.【答案】B
【解析】由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；由分析可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
17．（2022·山东·高考真题，多选）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
17.【答案】BCD
【解析】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；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；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。
18．（2021·山东·高考真题，多选）关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（ ）
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O
C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用
D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O
18.【答案】ABD
【解析】葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗 H2O，B正确；有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的 O2 不一定只来自光合作用，C错误；光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O，D正确。
19．（2021·河北·高考真题，多选）《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是（ ）
A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制
C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间
19.【答案】ACD
【解析】荫坑和气调冷藏库环境中的低温均可通过降低温度抑制与呼吸作用相关的酶的活性，大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气）降低氧气浓度，有氧呼吸和无氧呼吸均减弱，从而减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解，A正确；荫坑和气调冷藏库贮存中的低温可以降低呼吸作用相关酶的活性，大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气）降低氧气浓度，其中酶的活性降低对有氧呼吸的三个阶段均有影响，B错误；温度会影响酶的活性，气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，C正确；乙烯促进果实成熟，催熟是乙烯最主要和最显著的效应。所以气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬的保鲜时间，D正确。
20．（2022·湖南·高考真题）将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s·m2）时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，光照强度为2μmol/（s·m2），每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下，该水稻种子____（填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高≥2厘米，至少1片绿叶视为成苗），理由是_____________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/（s·m2），其他条件与上述实验相同，该水稻___（填“能”或“不能”）繁育出新的种子，理由是___________________（答出两点即可）。
(3)若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，该种子应具有_________特性。
20.【答案】(1) 能 种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利于叶片叶绿素的形成
(2)不能 光照强度为10μmol/(s•m2)，等于光补偿点，每天光照时长为14小时，此时光照时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物积累；且每天光照时长大于12小时，植株不能开花
(3)耐受酒精毒害
【解析】（1）种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，因此在光照强度为2μmol/(s•m2)，每天光照时长为14小时，虽然光照强度低于光补偿点，但光照有利于叶片叶绿素的形成，种子仍能萌发并成苗。
（2）将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/(s•m2)，等于光补偿点，每天光照时长为14小时，此时光照时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，且每天光照时长大于12小时，植株不能开花，因此该水稻不能繁育出新的种子。
（3）该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田)，为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，此时种子获得氧气较少，可通过无氧呼吸分解有机物供能，无氧呼吸产生的酒精对种子有一定的毒害作用，推测该种子应具有耐受酒精毒害的特性。
【过关检测】
1．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，只做了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加等量的酵母菌，乙中用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析，错误的是( )
A．该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型
B．将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果
C．乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型
D．乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响
1.【答案】D
【解析】酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型，A正确；将葡萄糖溶液煮沸，这样可以防止杂菌污染，以免影响实验结果，B正确；乙装置中用石蜡进行密封，形成无氧环境，乙中酵母菌进行无氧呼吸，甲进行有氧呼吸，两者比较说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型，C正确；乙和甲都是实验组，两者形成对照，自变量是氧气的有无，D错误。
2．如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的活种子。以下说法正确的是( )
A．从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比没有变化
B．种子不进行光合作用，检测到的CO2是呼吸作用产生的
C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用
D．在光照条件下，澄清石灰水不会变浑浊
2.【答案】B
【解析】由于B瓶中活种子进行有氧呼吸消耗了部分氧气，因此从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比有所下降，A错误；种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的，B正确；呼吸作用在有光和无光条件下都能进行，C错误；在光照条件下，种子也只进行呼吸作用，其产生的二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，D错误。
3.将酵母细胞研磨并除去ATP后，分别放入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。将3个锥形瓶密封后，均置于20℃水浴箱中，1h后的结果如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 该实验的实验目的是探究酵母菌的细胞呼吸方式
B. 由实验结果可知锥形瓶Ⅰ和Ⅱ必定进行了无氧呼吸
C. Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌只进行了有氧呼吸
D. 实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP
3.【答案】D
【解析】该实验的目的是探究酵母菌进行细胞呼吸所需的条件，A错误；由于I、II的锥形瓶中没有发生任何现象，故可以通过推断知道I、II的锥形瓶中没有进行呼吸作用，B错误；Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌进行有氧呼吸，但不能说明其是否进行无氧呼吸，C错误；实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP，D正确。
4. 如图是某同学在一定条件下测定酵母菌无氧呼吸速率的实验装置。实验开始时，先打开软管夹将试管恒温水浴，10min后再关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的距离。下列有关实验分析错误的是（ ）
A．保温10 min有利于消耗掉葡萄糖溶液中的氧气
B．实验中可观察到毛细管中液滴向右移动
C．需另设一组相同装置，用等量死酵母菌代替活酵母菌以对实验结果进行校正
D．去掉油脂层、打开软管夹、通入氧气，该装置可用于测定酵母菌有氧呼吸速率
4.【答案】D
【解析】关闭软管夹前，试管先恒温水浴10min，既能保证实验所需的温度条件，又能消耗掉葡萄糖溶液中的氧气，使环境中处于无氧环境，A正确；酵母菌无氧呼吸不消耗氧气释放二氧化碳，由于试管中气压增大，毛细管内的液滴向右移动，故实验中可观察到毛细管中液滴向右移动，B正确；需另设一组相同装置，用等量死酵母菌代替活酵母菌以对实验结果进行校正，C正确；去掉油脂层、打开软管夹、通入氧气，由于有氧呼吸吸收氧气的量等于释放的二氧化碳量，试管中气压不变，毛细管内的液滴不移动，故该装置不能用于测定酵母菌有氧呼吸速率，D错误。
5.下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是( )
A．农田及时排涝能防止根细胞因缺氧产生酒精而烂根
B．包扎伤口时选用透气消毒纱布主要是防止包扎部位的组织细胞缺氧
C．皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后，感染的破伤风杆菌容易大量繁殖
D．利用粮食和酵母菌进行酿酒，在控制通气时需先通入空气一段时间再控制无氧条件
5.【答案】B
【解析】稻田定期排水，能防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精，A正确；包扎伤口时，选择透气的消毒纱布包扎，能避免厌氧微生物的繁殖，B错误；皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后，较深伤口处的无氧环境适合破伤风杆菌大量繁殖，C正确；利用酵母菌制酒时先通入空气一段时间有利于酵母菌大量繁殖，然后再密封创造无氧环境使其进行酒精发酵，D正确。
6.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ATP
C．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
6.【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。
7.有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液，分别通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是( )
A．氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸
B．当氧浓度为c时，2/5的葡萄糖用于酒精发酵
C．当氧浓度为d时，酵母菌细胞内有ATP积累
D．不同氧浓度下，细胞中ATP的生成速率相同
7.【答案】A
解析 氧浓度为a时，酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳的量等于酒精产生量，故酵母菌细胞只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为c时，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的量均为6，有氧呼吸产生二氧化碳的量为15－6＝9，故无氧呼吸消耗葡萄糖的量为6/2＝3，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为9/6＝1.5，用于酒精发酵的葡萄糖的量占3/4.5＝2/3，B错误；氧浓度为d时，酵母菌细胞不产生酒精，说明酵母菌细胞只进行有氧呼吸，ATP含量较低，可保持动态平衡，不会大量积累，C错误；不同氧浓度下，细胞呼吸类型及细胞呼吸强度不同，故细胞中ATP的生成速率不同，D错误。
8.下列是外界因素影响呼吸速率的图示,由图可知下列说法错误的是( )
A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制
B.O2浓度为10%时适宜储藏水果、蔬菜
C.适当提高CO2浓度利于储藏水果、蔬菜
D.种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素
8.【答案】B
【解析】温度影响酶的活性,超过最适温度时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制,A项正确;由图乙可知,O2浓度为10%时,有氧呼吸较强,此时有机物消耗较多,不适宜储藏水果、蔬菜,B项错误;由图丙可知,随CO2浓度升高,呼吸速率下降,故适当提高CO2浓度有利于储藏水果、蔬菜,C项正确;由图丁可知,含水量影响呼吸速率,随着含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素,D项正确。
9.酵母菌是一类单细胞真菌，右图是其亚显微结构示意图。据图回答：
（1）酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态，是因为它具有_________。
（2）与大肠杆菌细胞相比，其结构上最大的区别是酵母菌具有_____________。
（3）酵母菌在无氧条件下，呼吸作用进行的场所是________（填序号）；在有氧条件下，呼吸作用进行的场所是_________（填序号）。
（4）酵母菌无氧呼吸的产物可以通过____________（方式）运输到细胞外。
（5）图中含RNA的细胞器有_________（填序号）。
（6）在探究酵母菌的呼吸方式实验中，除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用_____________来进行检测。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中装置2中的烧杯B中应加入_____________。将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明此时酵母菌进行的呼吸方式是_______________________。
9.【答案】（1）细胞壁
（2）核膜（或有核膜包被的细胞核，或成形的细胞核）
（3）⑧ ⑥⑧
（4）自由扩散
（5）④⑥
（6）溴麝香草酚蓝水溶液 5mL（等量）蒸馏水 既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
【解析】（1）酵母菌细胞含有细胞壁，对细胞具有支持和保护的作用，因此酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态。
（2）大肠杆菌是原核生物，酵母菌是真核生物，与大肠杆菌细胞相比，酵母菌具有核膜。
（3）酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，场所是⑧细胞质基质；在有氧条件下进行有氧呼吸，场所是⑥线粒体和⑧细胞质基质。
（4）酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，它们可以通过自由扩散运输到细胞外。
（5）图中含RNA的细胞器有④核糖体和⑥线粒体。。
（6）除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用溴麝香草酚蓝来进行检测，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中，装置2中的烧杯B中应加入5mL（等量）蒸馏水；将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，说明消耗了氧气；装置2的红色液滴右移，说明产生的二氧化碳量多于产生的氧气量，因此说明此时酵母菌进行的呼吸方式是既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。
10.如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：
（1）A瓶加入的试剂是 ，其目的是 。
（2）酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是酵母菌 。
（3）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是 。
（4）图中装置有一处错误为 。
10【答案】（1）NaOH溶液 排除空气中CO2对实验结果的干扰
（2）有核膜包被的细胞核
（3）确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的
（4）锥形瓶C内的导管要通入澄清石灰水内
【解析】（1）A瓶加入的试剂是NaOH溶液，其目的是排除空气中CO2对实验结果的干扰。
（2）酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是酵母菌有核膜包被的细胞核。
（3）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的。
（4）图中装置有一处错误为锥形瓶C内的导管要通入澄清石灰水内。
11.蔬菜、水果在保存过程中由于有机物消耗，导致品质下降。目前，市场上出现了一种新的“充氮保鲜”方法，其具体做法是：将蔬菜、水果放在一个密闭容器内，排尽其中的空气，然后充入氮气，这样能有效地将蔬菜、水果的保存期和保鲜期延长。
请据此回答下列问题：
（1）通常情况下，蔬菜、水果长期储存会使环境中的湿度增加，微生物容易繁殖，可能导致果蔬的霉烂，这是由于细胞进行________而产生________的缘故。
（2）在充氮无氧的环境中，植物细胞生命活动所需的能源来自于________，进行该过程的场所是________。
（3）除充氮保鲜外，利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内________的活性，从而减少了有机物的消耗。
（4）请利用已学过的细胞呼吸知识，尝试为蔬菜、水果的保存提出建议。
11.【答案】（1）有氧呼吸 水
（ 2）无氧呼吸 细胞质基质
（3）酶
（4）采用薄膜包装或放在保鲜袋中等方式控制水分、采摘后对果实进行消毒处理，以防止微生物感染（杂菌污染）
【解析】（1）蔬菜、水果长期储存时会进行有氧呼吸产生水会使环境中的湿度增加，有了水后蔬菜、水果上及环境中微生物容易繁殖，可能导致果蔬的霉烂。
（2）在充氮无氧的环境中，植物细胞生命活动所需的能源来自于厌氧呼吸，进行该过程的场所是细胞质基质。
（3）除充氮保鲜外，利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内酶的活性，从而减少了有机物的消耗。
（4）针对果蔬保存过程中的霉烂及有机物消耗等情况，可以在保存蔬菜、水果时采用薄膜包装或放在保鲜袋中等方式控制水分、采摘后对果实进行消毒处理，以防止微生物感染（杂菌污染）。
12.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______________________，当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是____________________。
(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的________________，图中无氧呼吸强度降为0时，其对应的氧气浓度为__________(填图中字母)。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是____________。
12.【答案】 (1)无氧呼吸 该生物无氧呼吸不产生CO2
(2)无氧呼吸 呼吸酶的数量有限 (3)1/13 I (4)0
解析 (1)分析图甲可知，该细胞的呼吸强度与氧气浓度的变化无关，所以进行的呼吸方式最可能是无氧呼吸；若呼吸强度不能用CO2的释放量表示，最可能是因为该生物无氧呼吸不产生CO2。(2)分析图乙可知，图乙中B点氧气浓度为0，但有CO2释放，说明此时进行无氧呼吸产生CO2；当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是呼吸酶的数量有限。(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，由图可知，YZ表示无氧呼吸的CO2释放量，设为4a，ZX表示有氧呼吸的CO2释放量，设为a，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6a，无氧呼吸消耗的葡萄糖为2a，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的比例为1/6a÷(2a＋1/6a)＝1/13a；由图可知，无氧呼吸强度降为0时，其对应的氧气浓度是I。(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点所对应的氧气浓度是0，此时只进行无氧呼吸，能量大部分储存在酒精或乳酸中，部分以热能的形式散失，只有少数储存在ATP中被利用。
第14讲 细胞呼吸的原理和应用
【学习目标】
1.通过分析细胞呼吸和有机燃料燃烧产生能量过程的不同，理解细胞呼吸的本质。
2.通过设计和实施探究酵母菌呼吸方式的实验，了解对比实验的原理，说明细胞呼吸有有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
3.通过对有氧呼吸过程图解的分析，阐明有氧呼吸呼吸过程中物质和能量的变化，建立生命的物质和能量观。4.通过比较无氧呼吸和有氧呼吸过程，理解生命的多样性和统一性，理解细胞呼吸的进化过程，归纳细胞呼吸的概念，说明细胞呼吸的意义。
5.通过分析细胞呼吸在生产、生活中的应用实例，自觉用细胞呼吸的原理解释生产、生活的的问题。
【基础知识】
一、探究酵母菌细胞的呼吸方式
1.酵母菌作为实验材料的原因：
酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能进行生存，属于兼性厌氧菌。
2.实验步骤
①酵母菌培养液配制：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入容量为500mL的锥形瓶A和锥形瓶B中。 分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。
②安装实验装置：
图中（甲）装置用来探究酵母菌的有氧呼吸，（乙）用来探究酵母菌的无氧呼吸。图中a表示接橡皮球（或气泵），b表示质量分数为10%的NaOH溶液，c表示澄清的石灰水，d表示澄清的石灰水。a的作用是给A锥形瓶提供氧气，b的作用是吸收通入空气中的二氧化碳，c的作用是吸收A锥形瓶产生的二氧化碳，d的作用是吸收B锥形瓶产生的二氧化碳。
3.呼吸作用产物的检测
灰绿色
蓝→绿→黄
变混浊
①CO2检测：CO2可使澄清的石灰水变浑浊；也可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变绿再变黄。
②酒精检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
4.实验现象：甲乙两装置中澄清石灰水都变混浊，且甲装置中混浊程度高。取A锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL加入1号试管，取B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL加入2号试管，向两只试管分别滴加0.5mL溶有0.1g的重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡，1号试管不变色，2号试管变灰绿色。
5.实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸；在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生少量的二氧化碳和酒精。
特别提醒：该实验中有氧和无氧条件均是实验探究的内容，两组实验均为实验组，二者相互对照。实验不另设对照组，这样的实验称为对比实验。
二、细胞呼吸
1.有氧呼吸的概念
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化，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。同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。
阶段
场所
反应物
产物
释放能量
第一阶段
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸、[H]
少量能量
第二阶段
线粒体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量能量
第三阶段
酶
线粒体内膜
[H]、O2
H2O
大量能量
化学反应式
C6H12O6+6H2O+6O2——→6CO2+12H2O+能量
2.有氧呼吸的过程
特别提醒：
①这里的[H]指还原型辅酶Ⅱ（NADH）。
②有氧呼吸释放的能量绝大多数以热能形式散失，如1mol葡萄糖彻底氧化所释放的2870kJ的能量中，只有977.28kJ储存在ATP中，其余以热能形式散失。
③脂质分子中氧含量低于糖类，氢含量更高，因此脂质类氧化分解时二氧化碳小于氧气。
④与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸逐级释放能量。一是有利于维持细胞的相对稳定；二是保证有机物中的能量得到充分的利用。
3.无氧呼吸的概念
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
产生酒精的无氧呼吸
产生乳酸的无氧呼吸
第一阶段
第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。
第二阶段
酶
酶
丙酮酸在酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
化学反应式
C6H12O6 —> 2C2H5OH （酒精）+2CO2+ 少量能量
C6Hl2O6 —> 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
举例
酵母菌、水稻根、苹果果实等
乳酸菌、马铃薯块茎、人和动物
4.无氧呼吸的过程
特别提醒：
①植物除甜菜块根、马铃薯块茎，玉米胚乳和胡萝卜叶无氧呼吸产物是乳酸外，无氧呼吸产物一般为酒精。②从生物进化的角度看，原始地球的大气不含氧气。所以，那时候的生物的呼吸方式都为无氧呼吸。当蓝细菌等自养型生物出现以后，大气中有了氧气，才出现了有氧呼吸。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。
③从能量供应角度看，有氧呼吸每分解1mol葡萄糖，可以释放2870kJ的能量。而无氧呼吸分解1mol葡萄糖，只能释放196.65kJ的能量。对于需氧型生物来说，生命活动所需要的能量，大部分由有氧呼吸提供，无氧呼吸所提供的能量无法满足维持生物生命活动的需要。所以，对于提供能量来说，有氧呼吸要优于无氧呼吸。
④从产物的角度看，有氧呼吸的终产物是二氧化碳和水，对生物体是无害的。而无氧呼吸的终产物是乳酸或酒精和二氧化碳。乳酸的形成，会使动物出现一些不良反应，如肌肉酸痛。乳酸过多还可能引起稳态的改变、乳酸中毒等。酒精对植物细胞有很强的毒害作用。所以，需氧型生物的无氧呼吸，基本上是为了帮助生物度过一些缺氧的不良环境，不能长时间地进行。所以，从终产物有无毒害这一角度看，有氧呼吸要优于无氧呼吸。
5.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去向
物质
来源
去向
[H]
①有氧呼吸：C6H12O6和H2O；
②无氧呼吸：C6H12O6
①有氧呼吸：与O2结合生成水；
②无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP
①有氧呼吸：三个阶段都产生；
②无氧呼吸：只在第一阶段产生
用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动
三、细胞呼吸意义及细胞呼吸原理的应用
1.细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
2.有氧呼吸原理的应用：利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精；提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸；及时松土有利于根系生长；稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。
3.无氧呼吸原理的应用：包扎伤口应选用透气的敷料；破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口、注射破伤风抗毒血清等；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。
特别提醒：
①严格的无氧环境不有利于水果保鲜，是因为此条件下细胞无氧呼吸旺盛，消耗有机物多。
②粮食种子适宜在零上低温、低氧和干燥的环境中储藏。
【考点剖析】
考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
例1．下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，下列有关叙述，正确的是( )
A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组
B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若c瓶和e瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
【答案】C
【解析】该对比实验两组都未知实验结果，都是实验组，故A错；d瓶进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，而b瓶进行有氧呼吸，不生成酒精，无灰绿色出现，故B错；b瓶进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变浑浊较快(浑浊量较大)；d瓶进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变浑浊较慢(浑浊量较小)，故C正确，D错。
归纳总结
1.实验中空气在进入A锥形瓶前要先通过10%的NaOH溶液，再进入酵母菌培养液中。其目的适合用10%的NaOH溶液吸收空气中的CO2，以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
2.用于探究无氧呼吸的装置，之所以要将锥形瓶B的培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是让酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
3.对酵母菌培养液中的葡萄糖溶液之所以要先煮沸再冷却后才加入锥形瓶，原因是加热煮沸能杀死葡萄糖溶液中的细菌排除其他微生物对实验结果的影响，且可排出溶液中的O2；后冷却的原因是若不冷却直接加入，温度过高会将酵母菌杀死。
特别提醒：实验设计需遵循对照原则。此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
考点二：细胞呼吸的场所与过程
例2．比利时科研人员联手全球最大的巧克力制造商Barry Callebaut培育出一种混合酵母菌，它能让可可豆发酵出气味更香、味道更佳的巧克力。如图所示为细胞内部分物质代谢过程示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示过程，M、N、P代表物质，其中的一个生理过程不可能在酵母菌细胞内发生。下列说法不正确的是（ ）
A．图中的过程Ⅳ不可能在酵母菌细胞内发生，因为缺少相应的酶
B．当氧气充足时，酵母菌细胞内过程Ⅰ被抑制，过程Ⅱ、Ⅴ加强
C．图中可以产生[H]和ATP的过程有Ⅲ、Ⅴ，可以产生ATP的过程有Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ
D．过程Ⅱ中消耗的[H]最终都来自葡萄糖
【答案】D
【解析】IV为生成乳酸的无氧呼吸第二阶段，该过程不可能在酵母菌细胞内发生，因为缺少相应的酶，A正确；I为生成酒精的无氧呼吸第二阶段，当氧气充足时，酵母菌细胞内过程Ⅰ被抑制，过程Ⅱ（有氧你呼吸第三阶段）和Ⅴ（有氧呼吸第二阶段）加强，B正确；图中可以产生[H]和ATP的过程有Ⅲ（呼吸作用第一阶段）和Ⅴ（有氧呼吸第二阶段），可以产生ATP的过程有Ⅱ（有氧呼吸第三阶段）、Ⅲ（呼吸作用第一阶段）和Ⅴ（氧呼吸第二阶段），C正确；过程Ⅱ有氧呼吸第三阶段中消耗的[H]最终来自葡萄糖和水，D错误。
【归纳总结】
1.有氧呼吸与无氧呼吸比较
类型
有氧呼吸
无氧呼吸
项目
不同点
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
条件
氧气、酶、适宜的温度和pH
酶、适宜的温度和pH
终产物
CO2和水
酒精和CO2或乳酸
能量释放
多
少
形成ATP数
38 mol(每1 mol葡萄糖)
2 mol(每1 mol葡萄糖)
相同点
本质
有机物在细胞内氧化分解，释放能量
过程
第一阶段完全相同
意义
①为生命活动提供能量；②中间产物是有机物转化的枢纽
2.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
用于各项生命活动(除光合作用的暗反应)
3.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
①有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
②产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。
③消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
④消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。
考点三：细胞呼吸类型的判断
例3．若酵母菌呼吸消耗的O2与释放CO2的量如图所示，图中四种状态下，有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值，正确的是( )
A．甲，1/5 B．乙，1/3 C．丙，2/3 D．丁，2/3
【答案】C
【解析】酵母菌有氧呼吸分解1分子葡萄糖，消耗6分子O2，产生6分子CO2；无氧呼吸分解1分子葡萄糖，不消耗O2，产生2分子CO2。甲状态下，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/6，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为(6－1)/2＝5/2，故有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值为1/15；同理，可求出乙、丙状态下的比值依次为1/6、2/3，丁状态下只进行有氧呼吸，C正确。
归纳总结
1.通过反应物和产物判断细胞呼吸的类型
①有O2消耗或有H2O生成的细胞呼吸一定是有氧呼吸，但有CO2生成的细胞呼吸不一定是有氧呼吸。
②无O2消耗或有酒精或乳酸生成的细胞呼吸一定是无氧呼吸。
2.通过物质的量的关系判断细胞呼吸的类型
①不消耗O2，释放CO2⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。
②无CO2释放⇒只进行无氧呼吸产生乳酸。
③CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸。
④CO2释放量大于O2的吸收量⇒既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自产生酒精的无氧呼吸。
⑤酒精产生量等于CO2释放量⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。
⑥酒精产生量小于CO2释放量⇒既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自有氧呼吸。3.通过反应场所判断有氧呼吸和无氧呼吸
①真核生物需要线粒体参与的细胞呼吸是有氧呼吸。
②真核生物不需要线粒体参与的细胞呼吸是无氧呼吸。
考点四：影响细胞呼吸的因素
例4．研究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( )
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。
归纳总结
1.内部因素对细胞呼吸的影响
类型
规律
实例
遗传特性
不同种类的生物呼吸速率不同
阳生植物呼吸速率高于阴生植物；寒冷时，恒温动物呼吸速率高于变温动物。
生长发育时期
同一生物不同发育阶段呼吸速率不同
植物幼苗期、开花期呼吸速率较高；幼年动物的呼吸速率比老年动物高。
生物器官
同一生物不同器官呼吸速率不同
生殖器官的呼吸速率大于营养器官。
2.外部因素对呼吸速率的影响
因素
原理
图例
应用举例
温度
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。
低温冷藏蔬菜、水果；
食品发酵需要适宜温度。
O2浓度
O2为有氧呼吸反应物，适当提高氧气浓度促进有氧呼吸；O2抑制无氧呼吸。
低氧环境保存水果；
酿酒先通气后密闭；
制作泡菜要密封。
CO2浓度
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。
在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度。
H2O
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱
将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间。
考点五：植物组织细胞呼吸速率的测定
例5．下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，下列有关分析不正确的是( )
A．甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量
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CO2
D．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
【答案】B
【解析】甲装置中有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收种子呼吸产生的CO2，有色液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的O2量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行了有氧呼吸，该装置无法证明种子萌发是否进行无氧呼吸，B错误；丙装置中澄清的石灰水可检测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；种子未进行消毒处理，附着在种子表面的微生物进行的细胞呼吸会对实验结果产生干扰，实验过程中的其他无关变量也会影响实验结果，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。
归纳总结
1.测定原理：细胞呼吸速率常用CO2释放量或O2吸收量来表示，一般利用U形管液面变化来判定或通过玻璃管液滴的移动进行测定，装置如下所示。由于细胞呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中，往往用NaOH或KOH吸收掉细胞呼吸所产生的CO2，所以单位时间内着色液向左移动的距离即O2的吸收速率，可用来表示呼吸速率。对照组将NaOH或KOH替换为蒸馏水即可。
注意：种子发芽所消耗的有机物种类不同，着色液的移动情况不同：
糖类：CO2释放量=O2吸收量
脂肪：CO2释放量＜O2吸收量
蛋白质：CO2释放量＜O2吸收量
2.物理误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。
【真题演练】
1．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
1.【答案】C
【解析】根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供还原力的，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。
2．（2022·广东·高考真题）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
2.【答案】B
【解析】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·高考真题）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CO2
C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
3.【答案】B
【解析】 剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌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厌氧发酵的原理，乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B错误；梨果肉细胞厌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了，少部分可用于合成ATP，C正确；酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致其厌氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。
【思路分析】
1、需氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；需氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；需氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。
2、厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。
4．（2022·全国·高考真题）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ATP
B．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
4.【答案】C
【解析】有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段在线粒体，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，该阶段氧气和[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，不需要氧气的参与，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。
【总结】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。
5．（2022·浙江·高考真题）线粒体结构模式如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．结构1和2中的蛋白质种类不同
B．结构3增大了线粒体内膜的表面积
C．厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在结构4中
D．电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成
5.【答案】C
【解析】结构1外膜和2内膜的功能不同，所含的蛋白质种类和数量不同，A正确；内膜向内折叠形成3（嵴），增大了内膜面积，B正确；厌氧呼吸生成乳酸的过程发生细胞质基质中，C错误；2内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成，D正确。
6．（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（ ）
A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜
C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
6.【答案】C
【解析】常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。
7．（2021·天津·高考真题）铅可导致神经元线粒体空泡化、内质网结构改变、高尔基体扩张，影响这些细胞器的正常功能。这些改变不会直接影响下列哪种生理过程（ ）
A．无氧呼吸释放少量能量
B．神经元间的兴奋传递
C．分泌蛋白合成和加工
D．[H]与O2结合生成水
7.【答案】A
【解析】铅影响线粒体、内质网和高尔基体，而细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质，所以这些改变不影响无氧呼吸，A正确；兴奋在神经元之间传递的方式是胞吐作用，由于铅影响了线粒体和高尔基体的功能，所以会影响该过程，B错误；分泌蛋白的合成需要内质网、高尔基体和线粒体的参与，因此会影响该过程，C错误；[H]与O2结合生成水是有氧呼吸第三阶段，场所在线粒体，所以会影响该过程，D错误。
【思路分析】分泌蛋白合成的过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程由线粒体提供能量。
8．（2021·浙江·高考真题）需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（ ）
A．在细胞溶胶中，参与糖酵解过程
B．与丙酮酸反应，生成 CO2
C．进入柠檬酸循环，形成少量 ATP
D．电子传递链中，接受氢和电子生成H2O
8.【答案】D
【解析】在细胞溶胶中，需要呼吸第一阶段是糖酵解过程，不需要氧参与，A错误；需氧呼吸第二阶段，需要水与丙酮酸反应，生成 CO2，不需要氧参与，B错误；进入柠檬酸循环，形成少量 ATP ，是需要呼吸第二阶段，不需要氧参与，C错误；电子传递的最后一站是氧气接受氢和电子生成H2O ，D正确。
9．（2021·湖南·高考真题）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
9.【答案】B
【解析】南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
【思路分析】
细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
10．（2021·全国·高考真题）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CO2
10.【答案】B
【解析】酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
11．（2021·全国·高考真题）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ）
A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
11.【答案】C
【解析】水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，D正确。
12．（2021·广东·高考真题）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CO2
C．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最大产量
12.【答案】D
【解析】检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
【总结】图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。检测乙醇的方法是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。检测CO2的方法是：CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
13．（2021·浙江·高考真题）苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是（ ）
A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升
B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少
C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现
D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生
13.【答案】C
【解析】苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1 个葡萄糖分子被分解成 2 个含 3 个碳原子的化合物分子，分解过程中释放出少量能量， 形成少量 ATP，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误；乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓呼吸跃变现象的出现，C正确；果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。
14．（2020·江苏·高考真题）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（ ）
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C．在DNA溶液中加入二苯胺试到，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
14.【答案】C
【解析】斐林试剂为蓝色而非无色，A错误；重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色，B错误；DNA溶液中加入二苯胺在沸水浴条件下变为蓝色，C正确；双缩脲试剂检测蛋白质，不能检测氨基酸，D错误。
15．（2020·浙江·高考真题）下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B．细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C．细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D．若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
15.【答案】C
【解析】需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量全部释放出来，产生大量ATP，而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，A错误；细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确；若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。
16．（2020·山东·高考真题）癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（ ）
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
16.【答案】B
【解析】由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；由分析可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
17．（2022·山东·高考真题，多选）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
17.【答案】BCD
【解析】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；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；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。
18．（2021·山东·高考真题，多选）关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（ ）
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O
C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用
D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O
18.【答案】ABD
【解析】葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗 H2O，B正确；有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的 O2 不一定只来自光合作用，C错误；光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O，D正确。
19．（2021·河北·高考真题，多选）《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是（ ）
A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制
C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间
19.【答案】ACD
【解析】荫坑和气调冷藏库环境中的低温均可通过降低温度抑制与呼吸作用相关的酶的活性，大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气）降低氧气浓度，有氧呼吸和无氧呼吸均减弱，从而减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解，A正确；荫坑和气调冷藏库贮存中的低温可以降低呼吸作用相关酶的活性，大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气）降低氧气浓度，其中酶的活性降低对有氧呼吸的三个阶段均有影响，B错误；温度会影响酶的活性，气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，C正确；乙烯促进果实成熟，催熟是乙烯最主要和最显著的效应。所以气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬的保鲜时间，D正确。
20．（2022·湖南·高考真题）将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s·m2）时，固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，光照强度为2μmol/（s·m2），每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下，该水稻种子____（填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高≥2厘米，至少1片绿叶视为成苗），理由是_____________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/（s·m2），其他条件与上述实验相同，该水稻___（填“能”或“不能”）繁育出新的种子，理由是___________________（答出两点即可）。
(3)若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，该种子应具有_________特性。
20.【答案】(1) 能 种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利于叶片叶绿素的形成
(2)不能 光照强度为10μmol/(s•m2)，等于光补偿点，每天光照时长为14小时，此时光照时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物积累；且每天光照时长大于12小时，植株不能开花
(3)耐受酒精毒害
【解析】（1）种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，因此在光照强度为2μmol/(s•m2)，每天光照时长为14小时，虽然光照强度低于光补偿点，但光照有利于叶片叶绿素的形成，种子仍能萌发并成苗。
（2）将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/(s•m2)，等于光补偿点，每天光照时长为14小时，此时光照时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，且每天光照时长大于12小时，植株不能开花，因此该水稻不能繁育出新的种子。
（3）该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田)，为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，此时种子获得氧气较少，可通过无氧呼吸分解有机物供能，无氧呼吸产生的酒精对种子有一定的毒害作用，推测该种子应具有耐受酒精毒害的特性。
【过关检测】
1．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，只做了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加等量的酵母菌，乙中用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析，错误的是( )
A．该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型
B．将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果
C．乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型
D．乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响
1.【答案】D
【解析】酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型，A正确；将葡萄糖溶液煮沸，这样可以防止杂菌污染，以免影响实验结果，B正确；乙装置中用石蜡进行密封，形成无氧环境，乙中酵母菌进行无氧呼吸，甲进行有氧呼吸，两者比较说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型，C正确；乙和甲都是实验组，两者形成对照，自变量是氧气的有无，D错误。
2．如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的活种子。以下说法正确的是( )
A．从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比没有变化
B．种子不进行光合作用，检测到的CO2是呼吸作用产生的
C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用
D．在光照条件下，澄清石灰水不会变浑浊
2.【答案】B
【解析】由于B瓶中活种子进行有氧呼吸消耗了部分氧气，因此从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比有所下降，A错误；种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的，B正确；呼吸作用在有光和无光条件下都能进行，C错误；在光照条件下，种子也只进行呼吸作用，其产生的二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，D错误。
3.将酵母细胞研磨并除去ATP后，分别放入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。将3个锥形瓶密封后，均置于20℃水浴箱中，1h后的结果如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 该实验的实验目的是探究酵母菌的细胞呼吸方式
B. 由实验结果可知锥形瓶Ⅰ和Ⅱ必定进行了无氧呼吸
C. Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌只进行了有氧呼吸
D. 实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP
3.【答案】D
【解析】该实验的目的是探究酵母菌进行细胞呼吸所需的条件，A错误；由于I、II的锥形瓶中没有发生任何现象，故可以通过推断知道I、II的锥形瓶中没有进行呼吸作用，B错误；Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌进行有氧呼吸，但不能说明其是否进行无氧呼吸，C错误；实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP，D正确。
4. 如图是某同学在一定条件下测定酵母菌无氧呼吸速率的实验装置。实验开始时，先打开软管夹将试管恒温水浴，10min后再关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的距离。下列有关实验分析错误的是（ ）
A．保温10 min有利于消耗掉葡萄糖溶液中的氧气
B．实验中可观察到毛细管中液滴向右移动
C．需另设一组相同装置，用等量死酵母菌代替活酵母菌以对实验结果进行校正
D．去掉油脂层、打开软管夹、通入氧气，该装置可用于测定酵母菌有氧呼吸速率
4.【答案】D
【解析】关闭软管夹前，试管先恒温水浴10min，既能保证实验所需的温度条件，又能消耗掉葡萄糖溶液中的氧气，使环境中处于无氧环境，A正确；酵母菌无氧呼吸不消耗氧气释放二氧化碳，由于试管中气压增大，毛细管内的液滴向右移动，故实验中可观察到毛细管中液滴向右移动，B正确；需另设一组相同装置，用等量死酵母菌代替活酵母菌以对实验结果进行校正，C正确；去掉油脂层、打开软管夹、通入氧气，由于有氧呼吸吸收氧气的量等于释放的二氧化碳量，试管中气压不变，毛细管内的液滴不移动，故该装置不能用于测定酵母菌有氧呼吸速率，D错误。
5.下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是( )
A．农田及时排涝能防止根细胞因缺氧产生酒精而烂根
B．包扎伤口时选用透气消毒纱布主要是防止包扎部位的组织细胞缺氧
C．皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后，感染的破伤风杆菌容易大量繁殖
D．利用粮食和酵母菌进行酿酒，在控制通气时需先通入空气一段时间再控制无氧条件
5.【答案】B
【解析】稻田定期排水，能防止根部细胞进行无氧呼吸产生酒精，A正确；包扎伤口时，选择透气的消毒纱布包扎，能避免厌氧微生物的繁殖，B错误；皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后，较深伤口处的无氧环境适合破伤风杆菌大量繁殖，C正确；利用酵母菌制酒时先通入空气一段时间有利于酵母菌大量繁殖，然后再密封创造无氧环境使其进行酒精发酵，D正确。
6.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ATP
C．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
6.【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。
7.有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液，分别通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是( )
A．氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸
B．当氧浓度为c时，2/5的葡萄糖用于酒精发酵
C．当氧浓度为d时，酵母菌细胞内有ATP积累
D．不同氧浓度下，细胞中ATP的生成速率相同
7.【答案】A
解析 氧浓度为a时，酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳的量等于酒精产生量，故酵母菌细胞只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为c时，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的量均为6，有氧呼吸产生二氧化碳的量为15－6＝9，故无氧呼吸消耗葡萄糖的量为6/2＝3，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为9/6＝1.5，用于酒精发酵的葡萄糖的量占3/4.5＝2/3，B错误；氧浓度为d时，酵母菌细胞不产生酒精，说明酵母菌细胞只进行有氧呼吸，ATP含量较低，可保持动态平衡，不会大量积累，C错误；不同氧浓度下，细胞呼吸类型及细胞呼吸强度不同，故细胞中ATP的生成速率不同，D错误。
8.下列是外界因素影响呼吸速率的图示,由图可知下列说法错误的是( )
A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制
B.O2浓度为10%时适宜储藏水果、蔬菜
C.适当提高CO2浓度利于储藏水果、蔬菜
D.种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素
8.【答案】B
【解析】温度影响酶的活性,超过最适温度时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制,A项正确;由图乙可知,O2浓度为10%时,有氧呼吸较强,此时有机物消耗较多,不适宜储藏水果、蔬菜,B项错误;由图丙可知,随CO2浓度升高,呼吸速率下降,故适当提高CO2浓度有利于储藏水果、蔬菜,C项正确;由图丁可知,含水量影响呼吸速率,随着含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素,D项正确。
9.酵母菌是一类单细胞真菌，右图是其亚显微结构示意图。据图回答：
（1）酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态，是因为它具有_________。
（2）与大肠杆菌细胞相比，其结构上最大的区别是酵母菌具有_____________。
（3）酵母菌在无氧条件下，呼吸作用进行的场所是________（填序号）；在有氧条件下，呼吸作用进行的场所是_________（填序号）。
（4）酵母菌无氧呼吸的产物可以通过____________（方式）运输到细胞外。
（5）图中含RNA的细胞器有_________（填序号）。
（6）在探究酵母菌的呼吸方式实验中，除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用_____________来进行检测。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中装置2中的烧杯B中应加入_____________。将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明此时酵母菌进行的呼吸方式是_______________________。
9.【答案】（1）细胞壁
（2）核膜（或有核膜包被的细胞核，或成形的细胞核）
（3）⑧ ⑥⑧
（4）自由扩散
（5）④⑥
（6）溴麝香草酚蓝水溶液 5mL（等量）蒸馏水 既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
【解析】（1）酵母菌细胞含有细胞壁，对细胞具有支持和保护的作用，因此酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态。
（2）大肠杆菌是原核生物，酵母菌是真核生物，与大肠杆菌细胞相比，酵母菌具有核膜。
（3）酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，场所是⑧细胞质基质；在有氧条件下进行有氧呼吸，场所是⑥线粒体和⑧细胞质基质。
（4）酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，它们可以通过自由扩散运输到细胞外。
（5）图中含RNA的细胞器有④核糖体和⑥线粒体。。
（6）除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用溴麝香草酚蓝来进行检测，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中，装置2中的烧杯B中应加入5mL（等量）蒸馏水；将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，说明消耗了氧气；装置2的红色液滴右移，说明产生的二氧化碳量多于产生的氧气量，因此说明此时酵母菌进行的呼吸方式是既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸。
10.如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：
（1）A瓶加入的试剂是 ，其目的是 。
（2）酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是酵母菌 。
（3）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是 。
（4）图中装置有一处错误为 。
10【答案】（1）NaOH溶液 排除空气中CO2对实验结果的干扰
（2）有核膜包被的细胞核
（3）确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的
（4）锥形瓶C内的导管要通入澄清石灰水内
【解析】（1）A瓶加入的试剂是NaOH溶液，其目的是排除空气中CO2对实验结果的干扰。
（2）酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是酵母菌有核膜包被的细胞核。
（3）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的。
（4）图中装置有一处错误为锥形瓶C内的导管要通入澄清石灰水内。
11.蔬菜、水果在保存过程中由于有机物消耗，导致品质下降。目前，市场上出现了一种新的“充氮保鲜”方法，其具体做法是：将蔬菜、水果放在一个密闭容器内，排尽其中的空气，然后充入氮气，这样能有效地将蔬菜、水果的保存期和保鲜期延长。
请据此回答下列问题：
（1）通常情况下，蔬菜、水果长期储存会使环境中的湿度增加，微生物容易繁殖，可能导致果蔬的霉烂，这是由于细胞进行________而产生________的缘故。
（2）在充氮无氧的环境中，植物细胞生命活动所需的能源来自于________，进行该过程的场所是________。
（3）除充氮保鲜外，利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内________的活性，从而减少了有机物的消耗。
（4）请利用已学过的细胞呼吸知识，尝试为蔬菜、水果的保存提出建议。
11.【答案】（1）有氧呼吸 水
（ 2）无氧呼吸 细胞质基质
（3）酶
（4）采用薄膜包装或放在保鲜袋中等方式控制水分、采摘后对果实进行消毒处理，以防止微生物感染（杂菌污染）
【解析】（1）蔬菜、水果长期储存时会进行有氧呼吸产生水会使环境中的湿度增加，有了水后蔬菜、水果上及环境中微生物容易繁殖，可能导致果蔬的霉烂。
（2）在充氮无氧的环境中，植物细胞生命活动所需的能源来自于厌氧呼吸，进行该过程的场所是细胞质基质。
（3）除充氮保鲜外，利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内酶的活性，从而减少了有机物的消耗。
（4）针对果蔬保存过程中的霉烂及有机物消耗等情况，可以在保存蔬菜、水果时采用薄膜包装或放在保鲜袋中等方式控制水分、采摘后对果实进行消毒处理，以防止微生物感染（杂菌污染）。
12.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______________________，当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是____________________。
(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的________________，图中无氧呼吸强度降为0时，其对应的氧气浓度为__________(填图中字母)。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是____________。
12.【答案】 (1)无氧呼吸 该生物无氧呼吸不产生CO2
(2)无氧呼吸 呼吸酶的数量有限 (3)1/13 I (4)0
解析 (1)分析图甲可知，该细胞的呼吸强度与氧气浓度的变化无关，所以进行的呼吸方式最可能是无氧呼吸；若呼吸强度不能用CO2的释放量表示，最可能是因为该生物无氧呼吸不产生CO2。(2)分析图乙可知，图乙中B点氧气浓度为0，但有CO2释放，说明此时进行无氧呼吸产生CO2；当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是呼吸酶的数量有限。(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，由图可知，YZ表示无氧呼吸的CO2释放量，设为4a，ZX表示有氧呼吸的CO2释放量，设为a，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为1/6a，无氧呼吸消耗的葡萄糖为2a，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的比例为1/6a÷(2a＋1/6a)＝1/13a；由图可知，无氧呼吸强度降为0时，其对应的氧气浓度是I。(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点所对应的氧气浓度是0，此时只进行无氧呼吸，能量大部分储存在酒精或乳酸中，部分以热能的形式散失，只有少数储存在ATP中被利用。
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