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高考生物一轮复习必修1第5章第3节细胞呼吸的原理和应用课件
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这是一份高考生物一轮复习必修1第5章第3节细胞呼吸的原理和应用课件，共60页。PPT课件主要包含了二氧化碳和水，大量ATP，细胞质基质，细胞质基质和线粒体，有机物，∶6∶6，∶2∶2，有氧呼吸，无氧呼吸，无氧呼吸的强度等内容，欢迎下载使用。
(1)概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________________，释放能量，生成____________的过程。
(3)有氧呼吸总反应式(氧元素的来源与去向)：
____________________________________________。
(4)放能：在细胞内，1 ml 葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ 的能量，可使 977.28 kJ 左右的能量储存在 ATP 中，其余能量则以______形式散失。
(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________能量的过程。(2)场所：________________。
2C2H5OH(酒精)＋2CO2
2C3H6O3(乳酸)
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量
注：①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，形成少量 ATP
(葡萄糖中大部分能量存留在酒精或乳酸中)。
②没有第一个阶段产生的[H]无氧呼吸的第二个阶段无法进
(4)放能：1 ml 葡萄糖释放 196.65 kJ(生成乳酸)或 225.94 kJ(生成酒精)能量，其中均有 61.08 kJ 左右的能量储存在 ATP 中。
3.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。
(1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳
动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，这类细胞与有氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上。
(3)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基
质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。
(4)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。
(5)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分
以化学能的形式储存在 ATP 中。
4.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
(1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝____________(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝_________。(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______。
(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______。
考点二 影响细胞呼吸的环境因素及其应用
(1)原理：细胞呼吸是一系列______反应，温度通过影响_____________进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图)。
2.O2 浓度。(1)原理。
绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2 的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随 O2 浓度的增加而增强。
(2)曲线模型(如下图)。
(1)原理：CO2 是细胞呼吸的产物，随着 CO2 浓度的增大，对细胞呼吸______作用增强。(2)曲线模型(如下图)。(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加 CO2 浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
(1)原理：在一定范围内，细胞呼吸速率随细胞内含水量的增加而增大。当含水量超过一定的范围时，细胞呼吸会受到抑制，甚至造成植物死亡。
(1)包扎伤口时，应选用透气的纱布等敷料，以防止厌氧细菌
(2)皮肤受损较深或被锈钉扎伤后，最好能注射破伤风抗毒血清，以防止进行无氧呼吸的破伤风杆菌在伤口处大量繁殖。(3)提倡慢跑等有氧运动，因为剧烈运动会导致肌细胞进行无
氧呼吸而产生大量的乳酸，引起身体肌肉的酸胀。
(4)为防止植物根系呼吸不畅，需要及时给作物松土，定期给
(5)利用微生物的有氧呼吸或无氧呼吸，生产各种发酵食品。(6)利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通
气的情况下，可以生产各种酒。
(7)储藏果实、蔬菜时，用降低温度、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，延长保质期。
考点三 细胞呼吸类型的测定方法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)。
细胞呼吸吸收 O2 的量
①装置一：NaOH 溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的 CO2，着色液滴移动的距离代表______________________。②装置二：着色液滴移动的距离代表____________________________________________。
细胞呼吸产生的 CO2
量与吸收的 O2 量的差值
(3)实验结果及结论。
(4)误差校正：为使实验结果准确，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。
2.判断细胞呼吸方式的依据。
【基础测评】1.易错诊断(1)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。
(2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。(
(3)无氧呼吸不需要 O2 的参与，该过程最终有[H]的积累。
(4)制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和 CO2。(
(5)包扎伤口宜选用透气的创可贴，主要目的是防止伤口潮湿，
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(2023 年广东高考)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体
B.丙酮酸D.二氧化碳
内膜上作为反应物的是(A.还原型辅酶ⅠC.氧化型辅酶Ⅰ答案：A
3.下图是在相同条件下放置的探究酵母菌细胞呼吸方式的两
组实验装置。下列关于该实验的叙述，正确的是(
A.在相同时间内，Ⅱ瓶中酵母菌释放的热量比Ⅰ瓶的多B.锥形瓶Ⅰ和Ⅱ中的酵母菌进行细胞呼吸形成的产物相同C.装置甲中的锥形瓶Ⅰ直接连接气泵同样能达到实验目的D.用重铬酸钾检测装置乙的产物时应将培养时间适当延长答案：D
4.民以食为天，唐朝时就制定了关于粟米贮藏年限的法律条文。“诸仓窖贮积者，粟支九年；米及杂种支五年。下湿处，粟支五年；米及杂种支三年。贮经三年以上，一斛听耗一升；五年以上，二升。其下湿处，稻谷及粳米各听加耗一倍。”挖仓窖过程中，窖壁用火烘干后采取草木灰、木板、席、糠、席等五层防潮、保温措施，粮食不易发热、发芽、腐烂。下列叙述错误的是
A.粮食储存应降低湿度来降低其细胞呼吸的强度，减少有机
B.有氧呼吸中有机物分解释放的能量大部分以热能的形式散
C.仓窖中的低温环境可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性D.仓窖密封后，有氧呼吸的第一、二阶段可以正常进行，需
考向 1 细胞呼吸的方式及过程[典例 1](2021 年全国乙卷)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养
液中进行实验，不可能得到的结果是(
A.该菌在有氧条件下能够繁殖B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生 CO2
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、[H]，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被[H]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。
【考向集训】1.(2022 年浙江 6 月选考)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是
)A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和 CO2C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成 ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入 O2 会影响乙醇的生成量
解析：人体剧烈运动时骨骼肌细胞有氧呼吸无法满足能量需求，会同时进行无氧呼吸，产生较多乳酸，A 正确。产乳酸的无氧呼吸无 CO2 的产生，且丙酮酸为呼吸作用中间产物，不能在细胞中积累，B 错误。无氧呼吸过程中，绝大部分能量留存在未完全分解的有机物中，释放出的能量更多地以热能形式散失，少部分用于合成 ATP ，C 正确。酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，氧气浓度越大，对无氧呼吸的抑制越强，从而减少酒精的生产量，D 正确。
考向 2 细胞呼吸的应用[典例 2](2023 年广东广州月考)唐《仓库令》记载，积粮受纳入仓的程序和规定：“皆令干净”为首要要求；出仓时“每出一屋一窖尽”，意思是必须出尽一窖才能打开动用下一个仓窖的粮
食。下列有关粮食储备的要求的叙述，错误的是(A.仓库密闭是为了防止种子进行呼吸作用B.入仓时晒“干”粮食为降低种子中自由水含量C.入仓时粮仓和粮食“净”可减少虫害滋生D.出仓时避免多次开启仓窖可减少粮食变质腐烂
解析：仓库密闭是为了降低种子的有氧呼吸作用，A 错误；入仓时晒“干”粮食，降低了种子中自由水含量，此时细胞代谢减弱(对有机物的消耗减少)，种子抗逆能力会增强，以便于更好地储存粮食，B 正确；入仓时粮仓和粮食“净”不利于害虫的生存，可减少虫害滋生，C 正确；出仓时避免多次开启仓窖可减少种子的呼吸作用，防止粮食变质腐烂，D 正确。
2.(2023年山东高考)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是( )
A.正常玉米根细胞液泡内 pH 高于细胞质基质
B.检测到水淹的玉米根有 CO2 的产生不能判断是否有酒精
C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的 ATP 增多以缓解能量供
D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
质中的H＋转运进入液泡，此过程消耗能量，为主动运输，即H＋
从低浓度的细胞质基质转运进入高浓度的液泡中，所以细胞液泡内 pH 低于细胞质基质，A 错误。有氧呼吸和酒精发酵的无氧呼吸都可以产生 CO2，所以检测到水淹的玉米根有 CO2 的产生不一定是根细胞无氧呼吸产生的，B 正确。转换为丙酮酸产酒精途径时不释放能量，不产生 ATP，不能缓解能量供应不足，C 错误。丙酮酸产酒精途径消耗的[H]与产乳酸途径时消耗的[H]一样多，细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒是因为乳酸含量降低，D 错误。
解析：正常玉米根细胞液泡膜上的H＋转运蛋白可将细胞质基
考向 3 细胞呼吸的影响因素[典例 3](2023年全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放 CO2 的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错
A.在时间 a 之前，植物根细胞无 CO2 释放，只进行无氧呼吸
B.a～b 时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和 CO2 的
C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 ATP 比产生乳
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消
解析：在时间 a 之前，植物根细胞无 CO2 释放，只进行无氧呼吸产生乳酸，A 正确。a～b 时间内 CO2 的释放速率随时间的变化而增大，故 a～b 时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2 的过程，B正确。无氧呼吸无论产生酒精，还是乳酸，第一个阶段都是相同的，且只有第一阶段释放少量能量，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 ATP 和产生乳酸时的一样，C 错误。酒精的跨膜运输方式为自由扩散，不需要消耗 ATP，D 正确。
【考向集训】3.(2023 年广东调研)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌，密闭瓶口，置于适宜条件下培养，用传感器分别测定 O2 和
CO2 的含量，实验结果如图所示。下列分析错误的是(
A.在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B.实验进行到 100 s 时，酵母菌 O2 的消耗量等于 CO2 的释
C.实验进行到 200 s 时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于
D.500 s 后，锥形瓶中的 O2 和 CO2 的量维持稳定与葡萄糖含
解析：该瓶口是密闭的，开始时酵母菌进行有氧呼吸，随着氧气逐渐减少，有氧呼吸和无氧呼吸都进行，A 正确。据图分析，100 s 时，该点有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，酵母菌 O2 的消耗量为 1.0 mg·L-1，CO2 的释放量为 10 mg·L-1，O2 的消耗量不等于CO2 的释放量，B 错误。实验进行到 200 s 时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，从图中曲线可知，CO2 的释放量为 15 mg·L-1，O2 的消耗量大约为 0.75 左右，无氧呼吸过程中产生的二氧化碳为 15－
0.75＝14.25 mg·L-1，有氧呼吸过程中产生的二氧化碳为 0.75 mg·L-1，所以酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的，C 正确。400 s 之后，密闭容器中 O2 和 CO2 的含量基本不变，说明400 s时葡萄糖可能消耗完，不再进行细胞呼吸，所以500 s 后，锥形瓶中的 O2 和 CO2 的量维持稳定与葡萄糖含量有关，D 正确。
4.(2022 年广东广州六中期末)呼吸商(RQ＝释放的 CO2 量/吸收的 O2 量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。下图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系。下
A.呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B.图中 b 点时细胞质基质会消耗[H]C.若利用酵母菌酿酒，最好将氧分压调至 b 点D.图中 c 点后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
解析：呼吸底物为葡萄糖时，有氧呼吸消耗的氧与产生的二氧化碳的量相等，故细胞呼吸产生的二氧化碳与消耗氧气的差值可表示无氧呼吸的强度，RQ＝释放的 CO2 量/吸收的 O2 量，故呼吸商越大，证明释放出的二氧化碳与消耗氧的差值越多，即无氧呼吸越强，A 错误。b 点的呼吸商大于 1，说明细胞存在无氧呼吸，无氧呼吸第二阶段在细胞质基质中进行，需要消耗第一阶段产生
的丙酮酸和[H]，B 正确。若利用酵母菌酿酒，需要让酵母菌完全进行无氧呼吸，而氧分压为 b 时细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，使酒精产生量降低，C错误。c 点以后只进行有氧呼吸，无论有氧呼吸的强度是否变化，呼吸商不变，所以呼吸商不变，不能说明细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化，D 错误。
探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理。(1)酵母菌是一种单细胞真菌，属于________________，因此
便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO2 可使______________变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变______再变______。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中 CO2 的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液在_______条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成________色。
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋________溶液)。(2)检测 CO2 产生的多少的装置如图所示。
(3)检测酒精的产生：从 A、B 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。(注：葡萄糖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。)
(4)实验结果和结论。
[典例](2021 年广东高考)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
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：检测乙醇生成，应取甲瓶中的滤液 2 mL 注入试管中，再向试管中加入 0.5 mL 溶有 0.1 g 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一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D 正确。
【举一反三】(2023 年浙江月考)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C.可选用酒精和 CO2 生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
(1)概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________________，释放能量，生成____________的过程。
(3)有氧呼吸总反应式(氧元素的来源与去向)：
____________________________________________。
(4)放能：在细胞内，1 ml 葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ 的能量，可使 977.28 kJ 左右的能量储存在 ATP 中，其余能量则以______形式散失。
(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________能量的过程。(2)场所：________________。
2C2H5OH(酒精)＋2CO2
2C3H6O3(乳酸)
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量
注：①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，形成少量 ATP
(葡萄糖中大部分能量存留在酒精或乳酸中)。
②没有第一个阶段产生的[H]无氧呼吸的第二个阶段无法进
(4)放能：1 ml 葡萄糖释放 196.65 kJ(生成乳酸)或 225.94 kJ(生成酒精)能量，其中均有 61.08 kJ 左右的能量储存在 ATP 中。
3.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。
(1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳
动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，这类细胞与有氧呼吸有关的酶分布在细胞膜上。
(3)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基
质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。
(4)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。
(5)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分
以化学能的形式储存在 ATP 中。
4.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
(1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝____________(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝_________。(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______。
(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______。
考点二 影响细胞呼吸的环境因素及其应用
(1)原理：细胞呼吸是一系列______反应，温度通过影响_____________进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图)。
2.O2 浓度。(1)原理。
绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2 的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随 O2 浓度的增加而增强。
(2)曲线模型(如下图)。
(1)原理：CO2 是细胞呼吸的产物，随着 CO2 浓度的增大，对细胞呼吸______作用增强。(2)曲线模型(如下图)。(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加 CO2 浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
(1)原理：在一定范围内，细胞呼吸速率随细胞内含水量的增加而增大。当含水量超过一定的范围时，细胞呼吸会受到抑制，甚至造成植物死亡。
(1)包扎伤口时，应选用透气的纱布等敷料，以防止厌氧细菌
(2)皮肤受损较深或被锈钉扎伤后，最好能注射破伤风抗毒血清，以防止进行无氧呼吸的破伤风杆菌在伤口处大量繁殖。(3)提倡慢跑等有氧运动，因为剧烈运动会导致肌细胞进行无
氧呼吸而产生大量的乳酸，引起身体肌肉的酸胀。
(4)为防止植物根系呼吸不畅，需要及时给作物松土，定期给
(5)利用微生物的有氧呼吸或无氧呼吸，生产各种发酵食品。(6)利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通
气的情况下，可以生产各种酒。
(7)储藏果实、蔬菜时，用降低温度、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，延长保质期。
考点三 细胞呼吸类型的测定方法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)。
细胞呼吸吸收 O2 的量
①装置一：NaOH 溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的 CO2，着色液滴移动的距离代表______________________。②装置二：着色液滴移动的距离代表____________________________________________。
细胞呼吸产生的 CO2
量与吸收的 O2 量的差值
(3)实验结果及结论。
(4)误差校正：为使实验结果准确，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。
2.判断细胞呼吸方式的依据。
【基础测评】1.易错诊断(1)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。
(2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。(
(3)无氧呼吸不需要 O2 的参与，该过程最终有[H]的积累。
(4)制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和 CO2。(
(5)包扎伤口宜选用透气的创可贴，主要目的是防止伤口潮湿，
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(2023 年广东高考)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体
B.丙酮酸D.二氧化碳
内膜上作为反应物的是(A.还原型辅酶ⅠC.氧化型辅酶Ⅰ答案：A
3.下图是在相同条件下放置的探究酵母菌细胞呼吸方式的两
组实验装置。下列关于该实验的叙述，正确的是(
A.在相同时间内，Ⅱ瓶中酵母菌释放的热量比Ⅰ瓶的多B.锥形瓶Ⅰ和Ⅱ中的酵母菌进行细胞呼吸形成的产物相同C.装置甲中的锥形瓶Ⅰ直接连接气泵同样能达到实验目的D.用重铬酸钾检测装置乙的产物时应将培养时间适当延长答案：D
4.民以食为天，唐朝时就制定了关于粟米贮藏年限的法律条文。“诸仓窖贮积者，粟支九年；米及杂种支五年。下湿处，粟支五年；米及杂种支三年。贮经三年以上，一斛听耗一升；五年以上，二升。其下湿处，稻谷及粳米各听加耗一倍。”挖仓窖过程中，窖壁用火烘干后采取草木灰、木板、席、糠、席等五层防潮、保温措施，粮食不易发热、发芽、腐烂。下列叙述错误的是
A.粮食储存应降低湿度来降低其细胞呼吸的强度，减少有机
B.有氧呼吸中有机物分解释放的能量大部分以热能的形式散
C.仓窖中的低温环境可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性D.仓窖密封后，有氧呼吸的第一、二阶段可以正常进行，需
考向 1 细胞呼吸的方式及过程[典例 1](2021 年全国乙卷)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养
液中进行实验，不可能得到的结果是(
A.该菌在有氧条件下能够繁殖B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生 CO2
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、[H]，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被[H]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。
【考向集训】1.(2022 年浙江 6 月选考)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是
)A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和 CO2C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成 ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入 O2 会影响乙醇的生成量
解析：人体剧烈运动时骨骼肌细胞有氧呼吸无法满足能量需求，会同时进行无氧呼吸，产生较多乳酸，A 正确。产乳酸的无氧呼吸无 CO2 的产生，且丙酮酸为呼吸作用中间产物，不能在细胞中积累，B 错误。无氧呼吸过程中，绝大部分能量留存在未完全分解的有机物中，释放出的能量更多地以热能形式散失，少部分用于合成 ATP ，C 正确。酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，氧气浓度越大，对无氧呼吸的抑制越强，从而减少酒精的生产量，D 正确。
考向 2 细胞呼吸的应用[典例 2](2023 年广东广州月考)唐《仓库令》记载，积粮受纳入仓的程序和规定：“皆令干净”为首要要求；出仓时“每出一屋一窖尽”，意思是必须出尽一窖才能打开动用下一个仓窖的粮
食。下列有关粮食储备的要求的叙述，错误的是(A.仓库密闭是为了防止种子进行呼吸作用B.入仓时晒“干”粮食为降低种子中自由水含量C.入仓时粮仓和粮食“净”可减少虫害滋生D.出仓时避免多次开启仓窖可减少粮食变质腐烂
解析：仓库密闭是为了降低种子的有氧呼吸作用，A 错误；入仓时晒“干”粮食，降低了种子中自由水含量，此时细胞代谢减弱(对有机物的消耗减少)，种子抗逆能力会增强，以便于更好地储存粮食，B 正确；入仓时粮仓和粮食“净”不利于害虫的生存，可减少虫害滋生，C 正确；出仓时避免多次开启仓窖可减少种子的呼吸作用，防止粮食变质腐烂，D 正确。
2.(2023年山东高考)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是( )
A.正常玉米根细胞液泡内 pH 高于细胞质基质
B.检测到水淹的玉米根有 CO2 的产生不能判断是否有酒精
C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的 ATP 增多以缓解能量供
D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
质中的H＋转运进入液泡，此过程消耗能量，为主动运输，即H＋
从低浓度的细胞质基质转运进入高浓度的液泡中，所以细胞液泡内 pH 低于细胞质基质，A 错误。有氧呼吸和酒精发酵的无氧呼吸都可以产生 CO2，所以检测到水淹的玉米根有 CO2 的产生不一定是根细胞无氧呼吸产生的，B 正确。转换为丙酮酸产酒精途径时不释放能量，不产生 ATP，不能缓解能量供应不足，C 错误。丙酮酸产酒精途径消耗的[H]与产乳酸途径时消耗的[H]一样多，细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒是因为乳酸含量降低，D 错误。
解析：正常玉米根细胞液泡膜上的H＋转运蛋白可将细胞质基
考向 3 细胞呼吸的影响因素[典例 3](2023年全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放 CO2 的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错
A.在时间 a 之前，植物根细胞无 CO2 释放，只进行无氧呼吸
B.a～b 时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和 CO2 的
C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 ATP 比产生乳
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消
解析：在时间 a 之前，植物根细胞无 CO2 释放，只进行无氧呼吸产生乳酸，A 正确。a～b 时间内 CO2 的释放速率随时间的变化而增大，故 a～b 时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2 的过程，B正确。无氧呼吸无论产生酒精，还是乳酸，第一个阶段都是相同的，且只有第一阶段释放少量能量，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的 ATP 和产生乳酸时的一样，C 错误。酒精的跨膜运输方式为自由扩散，不需要消耗 ATP，D 正确。
【考向集训】3.(2023 年广东调研)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌，密闭瓶口，置于适宜条件下培养，用传感器分别测定 O2 和
CO2 的含量，实验结果如图所示。下列分析错误的是(
A.在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B.实验进行到 100 s 时，酵母菌 O2 的消耗量等于 CO2 的释
C.实验进行到 200 s 时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于
D.500 s 后，锥形瓶中的 O2 和 CO2 的量维持稳定与葡萄糖含
解析：该瓶口是密闭的，开始时酵母菌进行有氧呼吸，随着氧气逐渐减少，有氧呼吸和无氧呼吸都进行，A 正确。据图分析，100 s 时，该点有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，酵母菌 O2 的消耗量为 1.0 mg·L-1，CO2 的释放量为 10 mg·L-1，O2 的消耗量不等于CO2 的释放量，B 错误。实验进行到 200 s 时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，从图中曲线可知，CO2 的释放量为 15 mg·L-1，O2 的消耗量大约为 0.75 左右，无氧呼吸过程中产生的二氧化碳为 15－
0.75＝14.25 mg·L-1，有氧呼吸过程中产生的二氧化碳为 0.75 mg·L-1，所以酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的，C 正确。400 s 之后，密闭容器中 O2 和 CO2 的含量基本不变，说明400 s时葡萄糖可能消耗完，不再进行细胞呼吸，所以500 s 后，锥形瓶中的 O2 和 CO2 的量维持稳定与葡萄糖含量有关，D 正确。
4.(2022 年广东广州六中期末)呼吸商(RQ＝释放的 CO2 量/吸收的 O2 量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。下图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系。下
A.呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B.图中 b 点时细胞质基质会消耗[H]C.若利用酵母菌酿酒，最好将氧分压调至 b 点D.图中 c 点后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
解析：呼吸底物为葡萄糖时，有氧呼吸消耗的氧与产生的二氧化碳的量相等，故细胞呼吸产生的二氧化碳与消耗氧气的差值可表示无氧呼吸的强度，RQ＝释放的 CO2 量/吸收的 O2 量，故呼吸商越大，证明释放出的二氧化碳与消耗氧的差值越多，即无氧呼吸越强，A 错误。b 点的呼吸商大于 1，说明细胞存在无氧呼吸，无氧呼吸第二阶段在细胞质基质中进行，需要消耗第一阶段产生
的丙酮酸和[H]，B 正确。若利用酵母菌酿酒，需要让酵母菌完全进行无氧呼吸，而氧分压为 b 时细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，使酒精产生量降低，C错误。c 点以后只进行有氧呼吸，无论有氧呼吸的强度是否变化，呼吸商不变，所以呼吸商不变，不能说明细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化，D 错误。
探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理。(1)酵母菌是一种单细胞真菌，属于________________，因此
便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO2 可使______________变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变______再变______。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中 CO2 的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液在_______条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成________色。
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋________溶液)。(2)检测 CO2 产生的多少的装置如图所示。
(3)检测酒精的产生：从 A、B 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。(注：葡萄糖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。)
(4)实验结果和结论。
[典例](2021 年广东高考)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
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：检测乙醇生成，应取甲瓶中的滤液 2 mL 注入试管中，再向试管中加入 0.5 mL 溶有 0.1 g 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一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D 正确。
【举一反三】(2023 年浙江月考)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C.可选用酒精和 CO2 生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
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