2024届苏教版高中生物一轮复习细胞呼吸的原理和应用课件

这是一份2024届苏教版高中生物一轮复习细胞呼吸的原理和应用课件，共60页。PPT课件主要包含了细胞呼吸的方式及过程，重温真题经典再现，限时强化练，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，实验原理，重铬酸钾，实验现象，酒精和CO2等内容，欢迎下载使用。
课标内容　(1)说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。(2)实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
细胞呼吸的影响因素及应用
考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.实验设计思路——对比实验
教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。　　　
3.实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) 使用前需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物呼吸作用的干扰(2)检测CO2的产生，装置如图所示
(3)检测酒精的产生自A、B瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g__________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
提醒　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。
5.实验结论(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。
(1)用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式。(2022·江苏卷，5D改编)( )提示　用溴麝香草酚蓝溶液检测的是发酵液中是否产生CO2。(2)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。(2020江苏卷，17B)( )提示　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。
(3)酵母菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生。(2021·全国甲卷，2B)( )提示　酵母菌无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，都有丙酮酸产生。(4)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖。(2021·山东卷，12A)( )(5)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。(2021·全国甲卷，2D)( )(6)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同(2013·全国卷Ⅱ，3D)( )
下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。
(1)本实验的自变量是什么？石蜡(油)的作用是什么？空气泵进入乙的空气有什么要求？_____________________________________________________________________________________________________________________________________(2)实验的因变量是什么？检测的结果是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________
自变量是氧气的有无。石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝。空气泵进入乙的空气应除去CO2。
实验的因变量是乙、丙中产生CO2的多少。检测的结果是甲中石灰水变浑浊快，丁中石灰水变浑浊慢。
(3)实验的无关变量有哪些？_____________________________________________________________
实验的无关变量有酵母菌活性和葡萄糖溶液浓度、温度等因素。
1.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
(1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。
(3)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。
①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。　　　
2.教材规定实验中的“显色”归纳
1.(2021·广东卷，9)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(下图)。下列叙述正确的是(　　)
A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
解析　检测无氧呼吸的产物——乙醇应从甲瓶中取出发酵液，滴加到试管中，再往试管中滴加酸性重铬酸钾溶液，而不是在甲瓶中直接加入酸性重铬酸钾溶液，A错误；溴麝香草酚蓝溶液遇到CO2时的颜色变化为由蓝变绿再变黄，B错误；健那绿染液是专一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；甲瓶添加的纤维素水解液是定量的，增加酵母菌的数量只能提高乙醇的生成速率，不能提高乙醇最大产量，D正确。
2.(2022·盐城伍佑中学阶段考)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活性，瓶内充满空气)。下列叙述错误的是(　　)
A.如果酵母菌只进行有氧呼吸，则有色液滴不移动B.如果有色液滴左移，左移值就是酵母菌消耗的氧气值C.如果要测呼吸熵(释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比)，则必须增加一个装置，即把NaOH换成清水，其他与此装置相同D.如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动
解析　如果酵母菌只进行有氧呼吸，则其中的O2含量会减少，而产生的CO2被NaOH溶液吸收，所以有色液滴一定左移，A错误；由于产生的CO2被NaOH溶液吸收，如果有色液滴左移，则左移值就是酵母菌消耗的氧气值，B正确；如果要测呼吸熵，则必须增加一个装置，即把NaOH换成清水，可以测定呼吸作用产生CO2和消耗O2的差值，其他与此装置相同，C正确；由于乳酸菌只进行无氧呼吸，且只产生乳酸，如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动，D正确。
考点二　细胞呼吸的方式及过程
1.有氧呼吸 主要场所是线粒体，而原核细胞在细胞质基质和细胞膜上进行
(1)概念是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生______________，释放能量，生成____________的过程。
(3)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路。
(4)能量转换葡萄糖中稳定的化学能转化为____________________________。
ATP中活跃的化学能和热量
2.无氧呼吸 微生物的无氧呼吸也叫发酵(1)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。
①无氧呼吸只在第一阶段产生ATP和[H]。②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。③不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。④无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。　　　
(1)供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。(2022·江苏卷，8B)( )(2)根瘤中合成ATP的能量主要源于______________的分解。[2020·江苏卷，27(4)](3)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A) ( )提示　发生在线粒体内膜。
(4)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。(2021·湖南卷，12C)( )(5)若细胞以葡萄糖为底物同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多。(2020·全国卷Ⅰ，2D)( )提示　少或相等。(6)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(2020·山东卷，2B)( )提示　无氧呼吸第二个阶段不产生ATP。(7)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)( )提示　无氧呼吸在第一个阶段会产生少量的ATP。
1.粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是　________________________________。2.如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。
种子有氧呼吸过程中产生了水
与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量
3.为验证酵母菌细胞中线粒体对葡萄糖和丙酮酸的利用情况，现从酵母菌细胞中分离得到的具有活性的线粒体为实验材料进行如下实验(除下表所示不同外，其他条件相同且适宜)。
(1)从酵母菌细胞中分离得到线粒体的常用方法是什么？_____________ (2)请预期两组实验的实验结果，并简述判断理由(实验结果中要写出具体的颜色变化)。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第1组溶液为蓝色，第2组溶液颜色由蓝色变绿再变黄，第1组中由于葡萄糖不能进入线粒体被利用，所以无CO2生成，第2组丙酮酸可进入线粒体被利用，生成CO2。
4.某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
(1)B管中子叶蓝色变浅的原因是什么？___________________________________________________________________(2)A管子叶为什么不变色？实验中设置A管的目的是什么？___________________________________________________________________
B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的[H]能使甲烯蓝还原。
A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用。实验中设置A管的目的是作对照。
1.有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路(1)有氧呼吸过程中
(2)无氧呼吸过程中无氧呼吸中的[H]和ATP都是在第一阶段产生的，场所是细胞质基质。其中[H]在第二阶段被全部消耗。
2.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。
3.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)
1.(2022·扬州江都检测)下图是真核细胞有氧呼吸的基本过程。下列说法正确的是(　　)
围绕细胞呼吸的过程分析，考查生命观念
A.过程①和②的场所在细胞质基质B.在氧气充足的条件下才能进行过程①C.②过程产生的ATP比过程④多D.图中NADPH的来源和去路与光合作用过程中NADPH的来源和去路不同
解析　过程①的场所在细胞质基质，而过程②的场所在线粒体基质，A错误；过程①在有氧和无氧条件下都能进行，B错误；④过程产生的ATP最多，C错误；在光合作用过程中NADPH来自水的光解，用于C3还原过程，有氧呼吸过程中[H]来自葡萄糖和水，用于被氧气氧化过程，即图中[H]的来源和去路与光合作用过程中NADPH的来源和去路不同，D正确。
2.(2023·南京六校联考)细胞呼吸过程中产生的一些中间产物可以作为氨基酸、脂质等合成的原料；非糖物质的代谢产物也能够进入细胞呼吸的不同阶段。因此，细胞呼吸是细胞代谢的枢纽(如图所示)。下列相关叙述错误的是(　　)
A.多糖水解后以单糖形式进行糖酵解 B.电子传递链可能位于线粒体内膜上 C.糖酵解和柠檬酸循环发生的场所都是线粒体D.脂肪的水解产物可分别进入糖酵解和柠檬酸循环
解析　据图可知，[H]通过电子传递链可产生大量ATP，且产生的ATP能够用于各种生物合成和生理活动，推测该过程为有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，B正确；糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞质基质，C错误；据图可知，脂肪的水解产物甘油和脂肪酸可分别进入糖酵解和柠檬酸循环，D正确。
3.(2022·徐州七中模拟)2022年北京冬奥会项目众多，其中越野滑雪是一种长距离雪上项目，运动员在比赛过程中，会经历有氧阶段、混氧阶段和无氧阶段。如图为体内血液中乳酸含量与氧气消耗速率的变化，下列叙述正确的是(　　)
结合细胞呼吸类型的判断，考查科学思维
A.a强度下运动员进行的是混氧阶段B.b强度下供能方式仍以有氧呼吸为主C.仅c运动强度时O2消耗量与CO2产生量相等D.高强度运动产生的乳酸可直接通过肾脏排出
解析　分析柱形图，a组中乳酸含量是血液中乳酸正常值，因此a强度下的运动属于马拉松运动员的有氧阶段，A错误；b强度下乳酸增多，氧气消耗速率也增大，供能方式仍然是有氧呼吸为主，B正确；由于人体细胞无氧呼吸不产生CO2，只有有氧呼吸才能产生CO2，因此任何时刻肌肉细胞O2的消耗量都会与CO2的产生量相等，C错误；高强度产生的乳酸和碳酸氢钠反应生成乳酸钠，乳酸钠通过肾脏排出体外，D错误。
4.(2022·连云港期中)为探究酵母菌的细胞呼吸方式而设计的实验装置如图。有关分析错误的是(　　)
A.若装置1和装置2有色液滴均不移动，则表明酵母菌无生命力B.若酵母菌只进行无氧呼吸，则装置1中有色液滴不移动，装置2中有色液滴向右移动C.装置1和装置2酵母菌培养液中酵母菌的数量会影响有色液滴的移动D.若装置1和装置2向左、右移动距离均为3个单位，则两个装置内的酵母菌共消耗葡萄糖2个单位
解析　装置1中液滴不移动说明没有消耗氧气，即没有进行有氧呼吸；装置2中液滴不动，说明细胞呼吸释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值为0，而细胞没有消耗氧气，说明也没有产生二氧化碳，这表明酵母菌无生命力，A正确；若酵母菌只进行无氧呼吸，则装置1中有色液滴不移动，装置2中有色液滴向右移动，B正确；装置1和装置2酵母菌培养液中酵母菌的数量会影响气体含量的变化，因此会影响有色液滴的移动，C正确；若装置1中液滴向左移动3个单位的距离，则其消耗葡萄糖0.5个单位，装置2中液滴向右移动3个单位，说明释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值为3，则无氧呼吸消耗葡萄糖1.5个单位，但乙中酵母菌也可能会同时进行有氧呼吸而消耗葡萄糖，因此两个装置内的酵母菌共消耗葡萄糖可能会大于2个单位，D错误。
考点三　细胞呼吸的影响因素及应用
不同生长发育
提醒　储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同(1)蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。(2)种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。
1.依据下列图解回答问题：
(1)图中影响细胞呼吸的外界因素为________，简述其影响细胞呼吸的原理：_____________________________________________________。(2)图甲、乙都表示某种子CO2释放量和O2吸收量的变化。两图中只进行无氧呼吸、只进行有氧呼吸和两种呼吸方式共存的对应点或线段分别是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
　O2作为有氧呼吸的原料从而影响细胞呼吸的速率和性质
只进行无氧呼吸的是甲中O2浓度为a时、乙中A点；只进行有氧呼吸的是甲中O2浓度为d时、乙在C点之后(含C点)；两种呼吸方式共存的是甲中O2浓度为b、c时及乙中AC段(不含A、C点)
2.[2020·全国卷Ⅰ，30(1)]中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有________________________________________________________________________________(答出2点即可)。
减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用
3.密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯的原因是________________________________________________________________。
密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗
1.(多选)(2023·江苏高邮一中期初)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(　　)
结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维
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
解析　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；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；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H量高，P点后O2的吸收量比小麦种子的多，C错误；若图中AB＝BC，说明有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同，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。
2.(2022·江苏宝应期初)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf－1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是(　　)A.细胞色素c位于线粒体的内膜B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATPC.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质D.若细胞中Apaf－1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
解析　线粒体中的[H]与氧气结合的过程是有氧呼吸第三阶段，该过程需要细胞色素c的参与，说明细胞色素c位于线粒体的内膜，A正确；细胞色素c功能丧失的细胞也可能进行无氧呼吸合成ATP，B错误；有氧呼吸第一和第二阶段都能产生[H]，故场所为细胞质基质和线粒体基质，C正确；分析题意可知，细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf－1蛋白结合引起细胞凋亡，若细胞中Apaf－1蛋白功能丧失，则无法和细胞色素c结合，而不会引起该细胞凋亡，D正确。
3.(2022·江苏涟水一中期中)下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是(　　)A.制作酸奶时，应通入空气使乳酸菌快速繁殖B.种子储藏前，应晒干以减少自由水含量降低代谢C.温室种植蔬菜，适当提高夜间温度可以提高产量D.人体进行有氧运动，可防止无氧呼吸产生的酒精造成的损害
细胞呼吸原理在农业生产中的应用
解析　乳酸菌属于厌氧生物，进行无氧呼吸产生乳酸，因此制作酸奶时，需要严格控制无氧环境，A错误；种子在储藏前，晒干能够减少自由水含量，抑制细胞呼吸，降低代谢，减少有机物的消耗，B正确；温室种植蔬菜时，在夜间植物只进行呼吸消耗有机物，因此应适当降低夜间温度以提高产量，C错误；人体进行无氧运动时会产生乳酸，D错误。
4.(2022·江苏南通期中)下列关于细胞呼吸的原理及应用的叙述，错误的是(　　)A.创可贴要求透气性好是为了抑制厌氧型细菌的繁殖B.百米赛跑时，人体释放的CO2少部分来自线粒体C.利用醋酸菌发酵制作食醋时，应给予充足的O2D.中耕松土能提高土壤养分的利用率，促进根系的生长
解析　皮肤创伤后，选用透气的创可贴，增加通气量，抑制厌氧细菌的繁殖，A正确；百米赛跑时，人体肌肉细胞可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，但是无氧呼吸只产生乳酸，因此释放的CO2全部来自线粒体，B错误；醋酸菌为好氧菌，利用醋酸菌发酵制作食醋时，应给予充足的O2，C正确；植物的根呼吸的是空气中的氧气。经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的呼吸，促进根的生长，D正确。
5.(2022·苏北四市一模)种子库在适当的低温下保存植物的种子。入库保存前需对种子进行清洗、干燥等处理，然后密封包装存入－18 ℃的冷库。下列有关叙述正确的是(　　)A.入库前干燥处理主要是除去大量的结合水B.冷库中－18 ℃的低温会造成种子细胞中呼吸酶变性失活C.密封包装袋中需要充入充足的氧气，以维持种子的活性D.建立种子库可以保存濒危生物的种子，保护生物多样性
解析　自由水与代谢的强弱有关，入库前干燥处理主要是除去大量的自由水，降低细胞呼吸，利于储存，A错误；冷库中－18 ℃的低温通过抑制酶的活性来降低呼吸速率，不会破坏酶的空间结构，不会变性失活，B错误；密封包装袋中需要降低氧气浓度，减弱细胞呼吸，以利于种子的保存，C错误；建立种子库可以保存濒危生物的种子，防止生物灭绝，可以保护物种的多样性，D正确。
1.(多选)(2022·江苏卷，15)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有(　　)
A.三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，并消耗O2B.生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系C.乙酰CA在代谢途径中具有重要地位D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
解析　分析题图，图中显示O2的消耗是通过呼吸链实现的，A错误；由题图可知，丙酮酸和乙酰CA在葡萄糖与氨基酸、脂肪酸和甘油等物质转换中起重要的作用，B、C正确；物质氧化时释放的能量少部分储存于ATP，大部分以热能的形式散失，D错误。
2.(2022·海南卷，10)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　)A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响B.种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少C.干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪
解析　种子的萌发需要一定的环境条件，如水分、温度和氧气等因素，A正确；种子萌发过程中，自由水含量增加，呼吸作用增强，导致储藏的有机物的量减少，B正确；干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求，C错误；脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪，D正确。
3.(2022·北京卷，3)在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内(　　)
A.消耗的ATP不变B.无氧呼吸增强C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多
解析　滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误；人体无氧呼吸的产物是乳酸，分析题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确；与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误；消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。
4.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATPB.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
解析　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生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O2的直接参与，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某些蛋白质的合成，D正确。
5.(2021·湖北卷，10)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
解析　常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，有机物消耗快，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨通过呼吸作用消耗O2，导致O2减少，CO2增多，有利于保鲜，B正确；冷藏时，梨细胞中的自由水减少、结合水增多，导致各种代谢活动减缓，C错误；低温可抑制梨中的酚氧化酶活性，使其催化的反应速率减慢，果肉褐变减缓，D正确。
6.(2020·山东卷，2)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ATPC.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
解析　无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP，因此癌细胞要满足其生命活动，需大量吸收葡萄糖，A正确；无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP，无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段，B错误；无氧呼吸过程中丙酮酸转化为乳酸的场所为细胞质基质，C正确；癌细胞主要进行无氧呼吸，其产生NADH的过程仅发生在第一阶段，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式1.(2023·江苏海安模拟)下列关于酵母菌的细胞呼吸的叙述中，正确的是(　　)A.如果酵母菌消耗的O2量少于CO2的产生量，则无氧呼吸消耗的葡萄糖多于有氧呼吸B.酵母菌通过有氧呼吸或无氧呼吸释放的能量，全部转化为ATP中的化学能C.检测酵母菌的呼吸产物——CO2，可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液D.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，但产生CO2的场所不同
解析　如果酵母菌消耗的O2量少于CO2的产生量，只能说明酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸，但无法判断二者消耗的葡萄糖多少，A错误；细胞呼吸释放的能量大部分转化为热能散失，小部分转化为ATP中的化学能，B错误；酸性条件下的重铬酸钾是用于检测酒精的，C错误；酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时均可产生CO2，但场所不同，有氧呼吸是在线粒体基质中产生CO2的，而无氧呼吸是在细胞质基质中产生CO2的，D正确。
2.(2023·江苏通州湾中学阶段检测)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置(不考虑其他因素的影响)。以下说法错误的是(　　)
A.甲装置有色液滴不动，乙装置中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸B.甲装置有色液滴左移，说明酵母菌只进行有氧呼吸C.甲装置有色液滴左移，乙装置有色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸D.乙装置有色液滴右移，说明酵母菌中一定存在无氧呼吸
解析　因为甲中有NaOH溶液，所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收，液滴的移动表示氧气的消耗量，有色液滴不动说明没有氧气的消耗，没有进行有氧呼吸，若乙装置中液滴右移，说明进行了无氧呼吸，A正确；只要甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸，其中的O2含量就会减少，有色液滴一定左移，因此甲装置有色液滴左移，说明酵母菌进行了有氧呼吸，但不能说明没有进行无氧呼吸，B错误；乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，所以如果有色液滴不动，说明其中的酵母菌吸收的O2体积和产生的CO2体积相等，甲装置有色液滴左移，说明消耗了O2，即酵母菌只进行有氧呼吸，C正确；乙装置有色液滴右移，说明酵母菌产生的CO2体积大于消耗的O2体积，因此一定存在无氧呼吸，D正确。
3.(2023·湖南雅礼中学)某实验小组利用如图所示的装置探究了在不同通气条件下酵母菌的细胞呼吸方式，取三组完全相同的装置，分别在不同通气条件下放置5 h后，检测A瓶中是否有葡萄糖或酒精产生，实验结果如下表所示(各装置的初始条件完全相同)。下列说法正确的是(　　)
A.乙组适用于探究酵母菌的有氧呼吸B.可用重铬酸钾或溴麝香草酚蓝溶液来检测酒精C.和丙组相比，乙组释放的CO2的量更少D.实验结束后，三组中甲组的实验装置的温度最高解析　乙组的通气时间为50 min，且有酒精生成，不适合用于探究酵母菌的有氧呼吸，A错误；重铬酸钾可用来检测酒精，溴麝香草酚蓝溶液可用来检测CO2，B错误；丙组中酵母菌只进行无氧呼吸，乙组中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，故乙组释放的CO2的量比丙组的多，C错误；与无氧呼吸相比，有氧呼吸释放的能量更多，故实验结束后，三组中甲组的实验装置的温度最高，D正确。
考点二　细胞呼吸的方式及过程4.(2023·江苏百校联考)如表所示为在a、b、c、d四种条件下，测得的密闭容器中以葡萄糖为呼吸底物的某植物种子萌发过程中CO2和O2浓度变化的相对值，如图所示为细胞呼吸的相关曲线。分析下列相关说法，正确的是(　　)
A.分析表格可知，a条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了CO2还有酒精B.分析曲线图可知，随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸会持续不断地加强C.表格中b、c条件下发生的呼吸方式，与曲线图的无氧呼吸消失点之后曲线所代表的呼吸方式相同D.d条件下，ATP产生场所与曲线图中当O2浓度小于10%时的ATP产生场所相同
解析　a条件下，O2吸收量为0，CO2释放量为10，说明此条件下细胞只进行无氧呼吸，CO2全是无氧呼吸产生的，葡萄糖没有被彻底氧化分解，A错误；曲线的横坐标表示氧气的浓度，纵坐标表示细胞呼吸释放的CO2量，随着氧气浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸逐渐加强，但由于受到呼吸酶数量等因素的限制，不会持续加强，B错误；b、c条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物种子既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，而曲线图的无氧呼吸消失点之后曲线所代表的呼吸方式是只进行有氧呼吸，C错误；d条件下，O2吸收量和CO2释放量相等，此时细胞只进行有氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，曲线图中当O2浓度小于10%时，细胞既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸，产生ATP的场所也是细胞质基质和线粒体，D正确。
5.(2023·广东深圳调研)糖酵解是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，总反应如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.糖酵解过程发生在细胞质基质中B.酵母菌细胞中NADH均与O2反应生成H2OC.乳酸菌中丙酮酸会转化为乳酸，同时释放少量能量D.糖酵解释放的能量全部储存在ATP中
解析　由题可知，糖酵解是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，发生在细胞质基质中，A正确；酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸时[H](NADH)与O2结合生成水，无氧呼吸时[H](NADH)与丙酮酸继续反应生成酒精和CO2，B错误；丙酮酸转化为乳酸的过程中没有能量的释放，C错误；糖酵解释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，D错误。
6.(2023·山东日照调研)某生物兴趣小组用实验装置在一定条件下测定了萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)，如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A.如果X为无菌水，液滴不移动说明种子只进行了有氧呼吸B.如果X为NaOH溶液，液滴不移动说明种子只进行了无氧呼吸C.如果X为无菌水，液滴向右移动说明种子只进行了无氧呼吸D.如果X为NaOH溶液，液滴向左移动说明种子进行了有氧呼吸
解析　实验中使用的材料是小麦种子，如果X为无菌水，液滴不移动说明O2的消耗量等于CO2的释放量，种子只进行了有氧呼吸，A正确；如果X为NaOH溶液，其作用是吸收CO2，液滴不移动说明没有消耗O2，种子只进行了无氧呼吸，B正确；如果X为无菌水，液滴向右移动说明CO2的释放量大于O2的消耗量，种子只进行了无氧呼吸或同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸，C错误；如果X为NaOH溶液，液滴向左移动说明消耗了O2，种子进行了有氧呼吸，D正确。
考点三　细胞呼吸的影响因素及应用7.(2023·江苏东沟中学模拟)芒果果实成熟到一定程度时，细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右，而后又突然减弱，随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是(　　)A.细胞呼吸时，葡萄糖在线粒体中被分解B.细胞呼吸增强时，果实内乳酸含量上升C.细胞呼吸减弱时，第一阶段产生的CO2减少D.低O2或高CO2处理，有利于芒果的储藏
解析　细胞呼吸时，葡萄糖在细胞质基质中被分解，A错误；芒果果实细胞无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳，不是乳酸，有氧呼吸产生的是水和二氧化碳，B错误；第一阶段不产生CO2，第二阶段才产生CO2，C错误；低O2或高CO2处理，能降低呼吸速率，减少有机物的消耗，有利于芒果的储藏，D正确。
8.(2023·河北唐山期末)将酵母菌置于下列条件下培养一段时间后，测得细胞呼吸产生的CO2量如下图所示。下列有关分析错误的是(　　)
A.在一定条件下，酵母菌的细胞质基质和线粒体能同时产生CO2B.在一定范围内，随温度升高细胞呼吸速率加快C.20 ℃条件下，酵母菌在前6 h消耗的葡萄糖的量一定比后6 h消耗的多D.40 ℃条件下，培养酵母菌6 h，培养液中葡萄糖可能已经被消耗完
解析　在一定条件下，酵母菌能进行无氧呼吸，也能进行有氧呼吸，无氧呼吸和有氧呼吸产生CO2的场所分别为细胞质基质和线粒体，A正确；一定温度范围内，呼吸酶的活性随着温度的升高而升高，细胞呼吸速率随之加快，B正确；由于无法判断20 ℃时酵母菌在前6 h和后6 h有氧呼吸和无氧呼吸各自所占的比例，因而无法比较两时间段消耗的葡萄糖量，C错误；40 ℃条件下培养的酵母菌，6 h和12 h产生的CO2量相同，所以可能是葡萄糖被消耗完，D正确。
9.(2023·江苏海门中学阶段检测)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.果实储藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生
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，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；果实储藏在低温条件下，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。
10.(2023·河北正定调研)相传杜康是中国酿造秫酒的鼻祖。据战国史书《世本》记载：“辛女仪狄始作酒醪，以变五味，杜康造秫酒。”下列有关我国传统米酒发酵的叙述，正确的是(　　)A.酵母菌可以直接利用大米中的淀粉进行细胞呼吸B.在无氧条件下，酒曲中的酵母菌将糖类转变为酒精C.在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄D.酒精生成过程中，合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能
解析　酵母菌细胞呼吸利用的底物是葡萄糖，不可以直接利用大米中的淀粉，大米先要进行糖化，糖化过程中淀粉发生的主要变化是在淀粉酶和麦芽糖酶的作用下先水解为麦芽糖，再水解为葡萄糖，A错误；酿酒时酵母菌在无氧的条件下，分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳，B正确；在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色，C错误；无氧呼吸第一阶段释放能量，合成ATP，丙酮酸转变为酒精是无氧呼吸第二阶段，该阶段不合成ATP，D错误。
11.(多选)(2023·江苏兴化中学阶段检测)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
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，B、C正确；DNP使H＋不经ATP合酶返回线粒体基质中，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。
12.(多选)(2022·扬州中学考前模拟)下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及产物，有关分析错误的是(　　)
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CO2D.三个装置中的种子都必须进行灭菌处理，都需要设置对照实验
解析　分析甲图，甲装置中含有温度计，因此该装置可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；分析乙图，该装置中的NaOH溶液可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，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行有氧呼吸，但不能说明种子萌发能否进行无氧呼吸，B错误；分析丙图，丙装置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，C正确；若是三个装置中的种子都进行灭菌处理，种子就失去活性，故不能进行灭菌处理，微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，即增加一组种子已经死亡的对照组，D错误。
13.(2022·南通一模)下图一是微生物细胞呼吸中的主要生化反应示意图，①～⑤表示过程，A～D表示物质；图二是检测气压变化的密闭装置，反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂，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。请回答下列问题：
(1)图一中产生ATP最多的过程是________(填图中序号)，图一中物质C是________。(2)④和⑤过程产生的物质不同，直接原因是____________________。有人认为过程②和③并不都在线粒体中进行，理由是____________________________________________________。(3)某同学利用图二所示装置探究某种微生物的细胞呼吸方式，取甲、乙两套该密闭装置设计实验。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。
有的原核生物含②③相关的酶，也能进行上述过程
图二①请补充下表有关内容：
一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1 mL
②将甲、乙装置均置于28 ℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)，60 min后读数。请补充下表有关内容：
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
同时进行有氧呼吸和产生酒精、CO2的无氧呼吸
解析　分析图一，①表示呼吸作用第一阶段，②表示有氧呼吸第二阶段，③表示有氧呼吸第三阶段，④⑤表示无氧呼吸第二阶段；A表示乳酸，B为酒精，C是水，D是水。(1)有氧呼吸过程中产生ATP最多的是有氧呼吸的第三阶段，对应图中③；图一中物质C可与丙酮酸参与有氧呼吸第二阶段，表示水。(2)④和⑤都是无氧呼吸第二阶段，两个过程产生的物质不同，直接原因是参与反应的酶不同；有人认为过程②和③并不都在线粒体中进行，理由是有的原核生物无线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行上述过程。(3)①根据甲中所放的材料、试剂和液面高度变化的含义可以判断，反应瓶中细胞呼吸释放的CO2被NaOH溶液吸收，同时可能消耗O2，所以液面高度变化的含义是细胞呼吸时