【备考2022一轮学案】第3单元　第9讲　ATP的主要来源——细胞呼吸（含解析）

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第9讲　ATP的主要来源——细胞呼吸
[考纲明细]　1.细胞呼吸(Ⅱ)　2.实验：探究酵母菌的呼吸方式
考点1　细胞呼吸的类型及过程
1．细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。21教育网
2．有氧呼吸
(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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。2·1·c·n·j·y
(2)过程
①有氧呼吸过程中，水的利用发生在第二阶段，水的产生发生在第三阶段，氧的利用发生在第三阶段，CO2的产生发生在第二阶段。因此，CO2中的氧来自葡萄糖和水，生成物水中的氧来自O2。
②有氧呼吸过程中在线粒体内进行的有第二、三阶段，释放能量最多的是第三阶段。
③有氧呼吸过程中能产生[H]的步骤有第一、二阶段，产生的[H]的作用是与氧气结合形成水，并释放大量能量。
(3)写出有氧呼吸总反应式
C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量。
(4)能量的释放与去向
①有氧呼吸3个阶段都释放能量，产生ATP。
②细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中。
3．无氧呼吸
(1)概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解，产生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，释放出少量能量，生成少量ATP的过程。
(2)过程
(3)反应式
①产物为酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。
②产物为乳酸：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。
(4)能量的释放与去向
C6H12O6中的能量去向
[特别提醒]　(1)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。
(2)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
(3)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸无水生成且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
(4)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。
(5)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
(6)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。
(7)有氧呼吸的底物主要是葡萄糖，但脂肪、蛋白质等也可作底物进行细胞呼吸。底物是葡萄糖，有氧呼吸消耗的O2量才等于产生的CO2量。当脂肪作为底物时，因为含C、H比例比较高，单位质量的耗氧量多，吸收的O2量大于产生的CO2量。
4．有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
来源
去路
[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
1.(必修1
P92应用2)检测汽车司机是否喝酒的方法是让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾的硅胶。
2．(必修1
P93小字)肌细胞内的肌质体由大量变形的线粒体组成，肌质体显然有利于对肌细胞的能量供应。
3．(必修1
P94相关信息)[H]实际上是氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)转化成的还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
4．(必修1
P96拓展题改编)人、鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来，除一部分储存在ATP中外，其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了维持各项生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。
题组一　细胞呼吸过程分析
1．如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是(　　)21cnjy.com
A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中
B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生
C．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATP
D．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2
答案　D
解析　分析题图可知：①细胞呼吸第一阶段，②无氧呼吸第二阶段，④有氧呼吸第二阶段，③有氧呼吸第三阶段，a为丙酮酸，b为CO2，C为[H]，d为O2，e为C2H5OH，D正确。
细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结
(1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质中。而无氧呼吸中不存在水的生成与参与。
(2)CO2：在有氧呼吸的第二阶段线粒体基质中产生，或者在产酒精的无氧呼吸的第二阶段细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。
(3)酒精或乳酸：在无氧呼吸的第二个阶段细胞质基质中产生。
(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。
(5)丙酮酸：其作为中间产物，在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生，场所为细胞质基质；以反应物可参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。
(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。
变式训练
[1－1]　下列有关人体细胞呼吸的说法，正确的是(　　)
A．[H]只在有氧呼吸的第二阶段产生，第三阶段与O2结合形成水
B．无氧呼吸第二阶段能产生少量ATP
C．以葡萄糖为底物时，若细胞CO2释放量等于O2吸收量，则细胞只进行有氧呼吸
D．有氧呼吸的第三阶段ADP的消耗量最大
答案　D
解析　有氧呼吸第一、第二阶段都产生[H]，A错误；无氧呼吸第二阶段不释放能量，不产生ATP，B错误；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此人体以葡萄糖为底物时，若细胞CO2释放量等于O2吸收量，细胞也可能在有氧呼吸的同时进行无氧呼吸，C错误；有氧呼吸第三阶段[H]与O2结合形成水产生大量ATP，因此ADP的消耗量最大，D正确。
[1－2]　(2019·河北衡水中学下学期二调)如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解。下列有关说法正确的是(　　)
A．葡萄糖在线粒体中经过程①②彻底氧化分解，释放大量能量
B．无氧呼吸时，过程①产生的[H]在过程③或④中不断积累
C．人的成熟红细胞内可发生的是过程①④
D．无氧呼吸中大部分的能量以热能形式散失掉，所以产生的ATP量远小于有氧呼吸
答案　C
解析　在细胞质基质中进行有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖水解为丙酮酸，在线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，丙酮酸在线粒体内彻底氧化分解释放大量能量，A错误；无氧呼吸过程①产生的[H]最终把丙酮酸通过过程③还原成酒精或者通过过程④还原成乳酸消耗了，所以不会有[H]的积累，B错误；人的成熟的红细胞，没有线粒体，只能进行无氧呼吸，最后经过过程④生成乳酸，C正确；无氧呼吸比有氧呼吸释放能量少，原因是无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则留存在酒精或乳酸中，所以产生的ATP量远小于有氧呼吸，D错误。【来源：21·世纪·教育·网】
题组二　细胞呼吸类型的判断及相关计算
2．(2019·宁夏育才高三月考)在a、b、c、d四种条件下，以葡萄糖为呼吸底物，分别测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表，下列叙述正确的是(　　)
a
b
c
d
CO2
10
8
6
7
O2
0
3
4
7
A．a条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了CO2还有酒精
B．b条件下，产生的CO2只来自线粒体
C．c条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的
D．d条件下，O2参加反应的场所在线粒体基质
答案　C
解析　a条件下，O2吸收量为0，CO2释放量为10，说明此过程不进行有氧呼吸，CO2全是酒精发酵产生的，因此，葡萄糖没有被彻底氧化分解，A错误；b条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以产生的CO2来自细胞质基质和线粒体，B错误；c条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是4÷6＝，无氧呼吸消耗的葡萄糖是(6－4)÷2＝1，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的，C正确；d条件下O2吸收量和CO2释放量相等，此时只进行有氧呼吸，而CO2是在有氧呼吸的第二阶段产生，其场所为线粒体基质，O2参加反应的场所在线粒体内膜上，D错误。21·cn·jy·com
1．判断细胞呼吸方式的三大依据
2．细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。
变式训练
[2－1]　(曲线类)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是(　　)【来源：21cnj
y.co
m】
A．在12～24
h期间，此时的呼吸方式主要是无氧呼吸
B．在12～24
h期间，呼吸的产物是水和二氧化碳
C．第12
h到胚根长出期间，有机物总量下降
D．胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高
答案　B
解析　由图可看出：12～24
h期间CO2释放速率远远大于O2吸收速率，所以此时细胞呼吸的方式主要为无氧呼吸，A正确；12～24
h期间，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，因此呼吸作用的产物有水、CO2、酒精，B错误；12
h到胚根长出期间，不断在进行呼吸作用，有机物不断消耗，C正确；胚根长出后，氧气吸收速率明显增大，有氧呼吸明显增强，D正确。
[2－2]　(柱形图类)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　)
A．氧浓度为a时，最适储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精、乳酸
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C．氧浓度为c时，只进行有氧呼吸
D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
答案　B
解析　氧气浓度为a时，细胞呼吸作用强，不适于储藏该植物器官，A错误；分析题图可知，氧气浓度为b时，氧气的吸收量为3，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为0.5，无氧呼吸释放的CO2为5，无氧呼吸消耗的葡萄糖量是2.5，因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，B正确；氧气浓度为c时，CO2释放量大于O2吸收量，说明此时细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸，C错误；氧气浓度为d时，细胞呼吸吸收的O2与释放的CO2的量相等，细胞只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，D错误。
[2－3]　(呼吸熵类)呼吸熵(RQ＝放出的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。以下叙述中，正确的是(　　)
A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C．为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点
D．C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
答案　B
解析　在以葡萄糖为底物的有氧呼吸过程中，CO2释放量等于O2吸收量，这说明呼吸熵为1时，只进行有氧呼吸，当呼吸熵大于1时存在无氧呼吸。故呼吸熵越大，细胞无氧呼吸越强，有氧呼吸越弱，B点的有氧呼吸强度要大于A点有氧呼吸的强度，A错误，B正确；C点时呼吸熵为1，只进行有氧呼吸，此时有机物消耗较多，C错误；有氧呼吸强度随氧分压增大而增强，但到一定程度后不再增加，D错误。
实验6　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
(1)酵母菌的代谢类型
(2)产物检测原理
产物
试剂
现象(颜色变化)
CO2
澄清的石灰水
变浑浊
溴麝香草酚蓝水溶液
蓝色→绿色→黄色
酒精
酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液
橙色→灰绿色
2．实验装置设计
(1)图甲中空气先通过NaOH溶液的目的是吸收CO2，保证通入酵母菌培养液中的气体不含CO2，避免对实验结果的干扰。21·世纪
教育网
(2)图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是让酵母菌将瓶中氧气耗尽，保证通入澄清石灰水的是无氧呼吸产生的CO2。
3．实验步骤
(1)配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5%的葡萄糖溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。
①葡萄糖溶液煮沸的目的：加热杀死杂菌；排出葡萄糖溶液中溶解的氧气。
②葡萄糖溶液煮沸后冷却的目的：防止酵母菌体在高温下死亡。
(2)连接实验装置：如图连接好实验装置，放置一段时间。
(3)实验结果的检测
①CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。
②酒精检测：取A、B瓶中滤液各2
mL，分别注入两支干净的试管中，向两试管中分别滴加酸性重铬酸钾溶液0.5
mL，并振荡，观察试管中溶液的颜色变化。2-1-c-n-j-y
4．实验现象
条件
澄清的石灰水的变化/出现变化的时间
重铬酸钾—浓硫酸溶液
甲组(有氧)
变浑浊/快
无变化
乙组(无氧)
变浑浊/慢
出现灰绿色
5．实验结论
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的CO2和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有酒精，同时也产生少量的CO2。21
cnjy
com
[特别提醒]　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照得出实验结论。【版权所有：21教育】
1．下图为“探究酵母菌细胞的呼吸方式”的实验装置，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瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
答案　C
解析　该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，甲、乙组互为对照组，A错误；d瓶酵母菌进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色，而b瓶酵母菌进行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现，B错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，而且CO2产生速率不同，溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间不同，C正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，但产生的量不等，可以根据浑浊程度判断酵母菌的呼吸方式，D错误。21教育名师原创作品
2．如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述错误的是(　　)
A．实验的自变量是有无氧气，因变量是甲、丁两试管中CO2的多少
B．乙、丙两试管中的液体应先煮沸，冷却后再加入酵母菌，以便消除其他微生物对实验的影响
C．该实验装置的设计不够严谨，通入乙试管中的空气必须除去CO2
D．甲、丁两试管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代
答案　D
解析　乙试管通入空气，丙试管未通入空气，分别提供了有氧和无氧的环境条件，可根据Ca(OH)2溶液的混浊程度来大概判断甲、丁试管中CO2的多少，A正确；对试管中的液体进行灭菌，能消除其他微生物对实验的影响，B正确；空气中含有CO2，对实验结果有干扰，因此通入乙试管的空气必须除去CO2，C正确；Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液替代，酸性重铬酸钾溶液可以用来检测乙、丙中有无酒精的生成，D错误。
考点2　影响细胞呼吸的因素及应用
1．影响细胞呼吸的外部因素分析
(1)温度
(2)氧气浓度
(3)CO2浓度
(4)水分
2．细胞呼吸原理的应用
(1)包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
(2)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。
(3)及时松土有利于植物根系生长。
(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
(5)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。
(6)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。
(7)利用葡萄糖、乳酸菌发酵生产酸奶。
　氧气影响细胞呼吸的曲线的分析
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。关于无氧呼吸和有氧呼吸与O2浓度之间的关系，可用下图表示(呼吸底物为葡萄糖)。
(1)当O2浓度为0时(图中A点)，细胞只进行无氧呼吸，A点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度；此时细胞呼吸的场所只有细胞质基质，没有线粒体。
(2)当产生的CO2量比吸收的O2量多时，有氧呼吸与无氧呼吸共存(图中AC段)；此时细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
(3)C点以后，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸；产生的CO2量与吸收的O2量相等。此时细胞呼吸的场所仍然是细胞质基质和线粒体。但当O2浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随O2浓度的增大而增强，这主要是受呼吸酶数量或温度等因素的影响。
(4)当产生的CO2总量最少(E点)时，组织细胞呼吸作用最弱，代谢最缓慢，有机物消耗量相对最少，在对应的该O2浓度下保存瓜果、蔬菜效果较好。
(5)B点时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2的量相等，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比为1∶3。
(6)AOC面积代表无氧呼吸释放CO2量。
题组一　细胞呼吸的影响因素分析
1．科研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。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，密闭罐中CO2浓度会增加，B正确，C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错误。
2．将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48
h后，贮藏在温度为1
℃的冷库内。另一份则始终在1
℃的冷库内贮藏。从采后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是(　　)
A．贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸
B．第10
d时，细胞中的ATP完全来自线粒体
C．第20
d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
D．第40
d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
答案　C
解析　根据曲线中10
d后二氧化碳与氧气的比值大于1，可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸，A错误；第10
d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞质基质，B错误；第20
d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的乙醇量高于CO2处理组，C正确；第40
d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2，D错误。
3．如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，有关叙述错误的是(　　)
A．O2浓度为0时，细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质
B．O2浓度低于20%时，30
℃、35
℃两温度对有氧呼吸速率影响不大
C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30
℃和35
℃之间
D．与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
答案　C
解析　O2浓度为0时，细胞只能进行无氧呼吸，此时产生[H]的场所只有细胞质基质，A正确；O2浓度低于20%时，30
℃和35
℃两曲线重合在一起，说明此O2浓度下两温度对有氧呼吸速率影响不大，B正确；由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度在20～35
℃之间，C错误；b点氧气浓度和温度都大于c点，有氧呼吸速率大于c点，所以与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度，D正确。
题组二　细胞呼吸原理在实际生活中的应用
4．下列关于细胞呼吸原理的应用，叙述正确的是(　　)
A．为了有利于水果和蔬菜的保鲜，最好应放在低氧和零下低温环境下储存，可以有效降低细胞内有机物的消耗
B．对于多数植物来说，土壤板结应及时进行松土透气，促进根系有氧呼吸，防止植物发酵产生乳酸，利于根系的生长和无机盐离子的吸收
C．酵母菌是兼性厌氧型微生物，在充足空气和营养、适宜温度和pH值条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖，在无氧条件下才能产生酒精
D．进行体育运动时不小心引起皮肤表面擦伤，应用创可贴及时包扎伤口，否则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖
答案　C
解析　零下低温会使水果、蔬菜冻伤，A错误；大多数植物无氧呼吸产生酒精，B错误；酵母菌在有氧条件下能大量繁殖，在无氧条件下才能产生酒精，C正确；破伤风杆菌是厌氧菌，容易感染伤口深处并大量繁殖，皮肤表面擦伤不会造成破伤风杆菌大量繁殖，D错误。
5．农业生产中，播种深度影响种子细胞的呼吸，因而对不同类型种子播种深度要求不同。花生种子播种时应注意适当浅播，试从生理学角度找出花生种子需浅播的原因(　　)
A．花生种子萌发时进行有氧呼吸
B．花生属双子叶植物，离地面近，幼苗易出土
C．花生种子中贮存的脂肪较一般种子多，分解时需氧量大
D．花生种子的营养贮存在子叶中
答案　C
解析　糖类是生物体的主要能源物质，脂肪是生物体的主要储能物质，由于脂肪的碳氢比例比较高，因此脂肪释放的能量较多，消耗氧气量较高，花生种子含有的脂肪较多，分解时需氧量大，所以花生种子需浅播，有利于种子细胞的有氧呼吸。
1.实验装置及原理
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：
装置1中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表细胞呼吸作用吸收的O2量。装置2中红色液滴移动的距离代表细胞呼吸作用吸收的O2量与产生的CO2量的差值。
2．实验结果预测和结论
实验现象
结论
装置1液滴
装置2液滴
不动
不动
只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移
右移
同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移
不动
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
3．物理误差的校正
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。对照装置与实验装置相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。
[特别提醒]　(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方式，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰实验，同时可设置同种状况但杀死的植株或幼苗作为对照。
(3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
1．如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是(　　)
A．通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸
B．用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸
C．用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
D．用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移
答案　D
解析　烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗氧气的量，因此通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸，A正确；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于水不吸收气体也不释放气体，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的CO2量与消耗O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，如果液滴不移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸，B正确；用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，说明有O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置2中液滴右移，说明细胞呼吸释放的CO2量多于O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸，C正确；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于利用葡萄糖作为能源物质不可能出现O2的消耗量大于CO2的释放量的情况，所以装置2中液滴不可能向左移，D错误。
2．由于萌发的种子所占体积小，代谢水平高，因此，常用作生物实验材料。下面三个装置以萌发的种子为材料，研究呼吸作用的产物及方式。据图回答下列问题：www-2-1-cnjy-com
(1)为排除微生物对实验效果的干扰，常将萌发的种子进行________处理。
(2)为使实验结果科学严谨，应设置对照实验。结合上述三套实验装置，确定实验目的，并确定对照实验的设置情况(将①～⑥补充完整)：
装置
实验目的
对照实验的设置情况
甲
①________________
②________________
乙
③________________
④________________
丙
⑤________________
⑥________________
(3)增设对照实验后，乙组两个装置中有色液滴如何移动，证明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸？
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案　(1)消毒
(2)①探究呼吸作用是否产生热量　②等量的加热杀死的萌发种子
③探究萌发种子的呼吸作用方式　④将NaOH溶液换成等量的清水
⑤探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2　⑥等量的加热杀死的萌发种子
(3)含NaOH溶液的装置中有色液滴左移，含清水的装置中有色液滴右移
解析　(1)为排除微生物呼吸作用的影响，种子必须进行消毒处理。
(2)从三个装置中所给的仪器可以判断出“待观测指标”，再根据待观测指标推断出实验目的，由实验目的确定出对照实验的设置情况。甲装置：温度计→测定萌发种子是否产生热量→推断出实验目的为“探究呼吸作用是否产生热量”→对照实验应为不能进行呼吸作用的“死种子”。乙装置：有色液滴移动情况→容器内气体体积变化情况→推断出实验目的为“探究萌发种子的呼吸作用方式”→NaOH溶液吸收CO2，可更换为不吸收CO2的清水作为对照。丙装置：澄清的石灰水能否变混浊→是否产生CO2→推断出实验目的为“探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2”→对照实验应为不能进行呼吸作用的“死种子”。
(3)乙装置增设对照实验后，在含NaOH溶液的装置中，无论有氧呼吸还是无氧呼吸所产生的CO2都被NaOH溶液吸收，而O2消耗会使装置中气体体积减小，故有色液滴左移。在含清水的装置中进行的有氧呼吸不会引起装置中气体体积变化，但是无氧呼吸会使装置中气体体积变大，故有色液滴右移。
1.装置：如图所示。
2．指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。
3．原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的有色液滴左移。单位时间内液滴左移的距离可表示呼吸速率。
4．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，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。
(3)为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所用的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。
说明：用脂肪(或脂质)含量高的种子(如油料种子)做测定实验，则液滴移动更明显(因其消耗O2量更大)。
3．如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列叙述错误的是(　　)
A．试管内加入的试剂是NaOH溶液
B．温水的作用是使瓶内温度相对稳定
C．实验中细玻璃管内的红墨水向右移动
D．该装置直接测定动物呼吸释放的CO2量
答案　D
解析　该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化，因此通过在试管内放NaOH溶液来吸收CO2，消除CO2对瓶内气压的影响，测出动物呼吸时所消耗的O2量，而不是直接测得动物呼吸时所释放的CO2量，A正确，D错误；将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定，由于动物呼吸消耗O2会让瓶内的气压降低，因此红墨水会向右移动，B、C正确。
4．下图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置，打开夹子A，可使水检压计左右水平；关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5
mL
O2，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新相平时所用的时间。下列叙述错误的是(　　)
A．用注射器向广口瓶中注入5
mL氧气后要立刻关闭夹子B
B．测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值
C．小鼠在25
℃时的呼吸速率高于10
℃时的呼吸速率
D．NaOH的作用是排除小鼠呼吸产生的CO2对实验结果的干扰
答案　C
解析　用注射器向广口瓶中注入5
mL氧气后要立刻关闭夹子B，否则氧气袋及注射器中的氧气会影响实验结果，从而不能保证广口瓶内的气体变化只是由小鼠的呼吸作用引起的，A正确；测定小鼠的呼吸速率要在安静的状态下进行，需要多次重复实验，最后取平均值，B正确；小鼠为恒温动物，为保持体温，在10
℃时，代谢加强，呼吸速率大于25
℃时的呼吸速率，C错误；NaOH的作用是排除小鼠呼吸产生的CO2对实验结果的干扰，使实验中气体的变化仅为氧气的变化，D正确。
高考热点突破
1．(2019·全国卷Ⅱ)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是(　　)
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
答案　B
解析　马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸，第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下，转化成乳酸，B正确；无氧呼吸在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，C错误；储藏库中氧气浓度升高，会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量减少，D错误。
2．(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是(　　)21
cnjy
com
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
答案　C
解析　风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误；风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的比值增大，D正确。
3．(2018·全国卷Ⅲ)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
答案　C
解析　植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物因细胞的不同而不同，有的产生CO2和酒精，有的产生乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。
4．(2017·海南高考)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是(　　)
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
答案　C
解析　与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误；某些植物组织细胞无氧呼吸的产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2也不放出CO2，B错误；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。【出处：21教育名师】
5．(2015·安徽高考)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．_____________________________________________________________。
答案　(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性　CO2　O2
(2)选取的果实成熟度还应一致　每个温度条件下至少有3个平行重复实验
解析　(1)该实验测定蓝莓果实的CO2生成速率，即呼吸速率，与25
℃相比，0.5
℃时细胞呼吸相关酶的活性较低，故呼吸速率较低；由于果实进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2，所以该密闭容器中CO2浓度越来越高，O2浓度越来越低，故该实验还可通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。
(2)根据实验设计的单一变量原则，选取果实的成熟度还应一致，避免无关变量对实验结果的影响；根据实验设计的重复性原则，为使实验结果更可靠，还应在每个温度条件下设置多个实验组进行平行重复实验。
课时作业
一、选择题
1．下列有关线粒体的叙述，错误的是(　　)
A．有氧呼吸的三个阶段都是在线粒体中进行的
B．人体细胞呼吸产生CO2的场所一定是线粒体
C．细胞生命活动所需要的能量大部分来自线粒体
D．长期长跑训练可增加人体肌细胞中线粒体数量
答案　A
解析　有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段都是在细胞质基质中发生，A错误；人体无氧呼吸不能产生二氧化碳，只有在线粒体基质中发生的有氧呼吸第二阶段可以产生二氧化碳，B正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需的能量大部分来自线粒体，C正确；生命活动所需要的能量主要是由线粒体提供的，而结构是与功能相适应的，所以长期长跑训练可增加人体肌细胞中线粒体数量，D正确。www.21-cn-jy.com
2．有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：
①C6H12O6―→丙酮酸＋[H]；②丙酮酸＋H2O―→CO2＋[H]；③[H]＋O2―→H2O。下列与此相关的叙述中正确的是(　　)
A．第③阶段反应极易进行，无需酶的催化
B．第②阶段无ATP生成，第③阶段生成较多的ATP
C．第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料
D．第③阶段所用的[H]最终都来自葡萄糖
答案　C
解析　第③阶段是[H]与氧气结合，生成水，并释放大量能量，需要酶的催化，A错误；第①②阶段产生少量的ATP，第③阶段有大量ATP生成，B错误；第①②阶段产生的中间产物如丙酮酸等能为其他化合物的合成提供原料，C正确；有氧呼吸第①阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，第②阶段丙酮酸和水生成二氧化碳和[H]，因此第③阶段所用的[H]最终一部分来自葡萄糖，一部分来自水，D错误。
3．(2019·湖南岳阳高三教学质量检测)某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程，不影响其他反应，该抑制剂处理动物细胞后，线粒体会(　　)
A．停止产生ATP
B．停止产生[H]
C．继续分解葡萄糖
D．继续消耗O2
答案　D
解析　有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，其过程是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的[H]，并释放少量的能量，产生少量的ATP；有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，其过程是丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量，产生少量的ATP；有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量，产生大量的ATP。综上分析，某细胞呼吸抑制剂只抑制线粒体内膜上由ADP变为ATP的过程，不影响其他反应，说明该抑制剂处理动物细胞后，线粒体仍然会产生ATP和[H]，也会继续消耗O2，但不会分解葡萄糖，A、B、C错误，D正确。
4．将苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2产生量如表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。则下列叙述错误的是(　　)
氧浓度/%
a
b
c
d
e
CO2产生量(mol·min－1)
1.2
1.0
1.3
1.6
3.0
O2的消耗量(mol·min－1)
0
0.5
0.7
1.2
3.0
A．氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B．氧浓度为c时，苹果产生C2H5OH的量为0.6
mol·min－1
C．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D．氧浓度为b时，较适宜苹果的储藏
答案　C
解析　氧浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，A正确；氧浓度为c时，两种呼吸方式并存，无氧呼吸产生的CO2与酒精均为0.6
mol·min－1，B正确；氧浓度为d时，有氧呼吸与无氧呼吸CO2产生量分别为1.2
mol·min－1和0.4
mol·min－1，消耗葡萄糖之比为1∶1，即有1/2葡萄糖用于酒精发酵，C错误；CO2释放量最少的氧浓度点是储藏苹果的最佳氧浓度点，D正确。
5．(2019·吉林省实验中学月考)如图表示人体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．②过程既有水参与，又有水产生
B．①③过程将导致细胞内[H]的积累
C．①②③过程中都需要酶参与，都有大量能量释放
D．在剧烈运动中，人体细胞主要通过①③过程获得能量
答案　A
解析　②过程代表有氧呼吸第二、三阶段，既有水参与，又有水产生，A正确；①过程产生的[H]用于③过程的还原，不会导致细胞内[H]的积累，B错误；①②③过程中都需要酶参与，②有大量能量释放，C错误；在剧烈运动中，人体细胞主要通过①②过程获得能量，D错误。
6．酵母菌在一段时间内，放出的CO2与吸收的O2之比是6∶4，该细胞的呼吸方式是(　　)
A．有氧呼吸为主
B．无氧呼吸为主
C．无法确定
D．两种呼吸方式强度相等
答案　B
解析　酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的反应式分别为C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量，C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量，设酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖为X，则酵母菌有氧呼吸吸收的氧气为6X，产生的二氧化碳为6X，无氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，无氧呼吸产生的二氧化碳为2Y，由反应式可得关系式：(6X＋2Y)∶6X＝6∶4，解得X∶Y＝2∶3，故选B。
7．(2019·重庆南开中学月考)下列关于生产措施或生活现象的分析，正确的是(　　)
A．水果储存时充入N2和CO2的目的主要是抑制无氧呼吸
B．种子萌发初期若干重增加，则增重的主要原因是碳元素增加
C．及时对花盆里的土壤进行松土透气有利于根对无机盐的吸收
D．提倡慢跑等运动的原因是加速乳酸运出肌肉组织，避免大量积累导致肌肉酸痛
答案　C
解析　水果储存时充入N2和CO2的目的主要是抑制有氧呼吸，减少有机物的消耗，延长水果的储藏时间，A错误；种子萌发初期，不能进行光合作用，干重增加的主要原因不可能是碳元素增加，而是吸收的水参与了种子中的物质代谢，导致氧元素的增加，B错误；根对无机盐的吸收方式是主动运输，需要细胞呼吸提供能量，及时对花盆里的土壤进行松土透气，会促进根细胞的有氧呼吸，因此有利于根对无机盐的吸收，C正确；提倡慢跑等运动的原因是提倡有氧运动，不致因剧烈运动导致氧的不足使肌肉细胞出现无氧呼吸产生大量乳酸，避免乳酸大量积累导致肌肉酸痛，D错误。
8．选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组，其中训练组每天进行运动训练(持续不断驱赶斑马鱼游动)，对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A．乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的
B．静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质中生成
C．运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例
D．运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度
答案　C
解析　无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中，A错误；线粒体是有氧呼吸的主要场所，静止时斑马鱼的生命活动所需的ATP主要由有氧呼吸提供，即主要由线粒体提供，B错误；运动后训练组乳酸含量较对照组低，说明运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例，C正确；训练组静止时乳酸含量与对照组基本相同，说明运动训练不影响斑马鱼静止时的无氧呼吸强度，D错误。
9．酵母菌属于兼性厌氧菌，常用来研究细胞呼吸的方式。下列有关酵母菌的叙述，错误的是(　　)
A．有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的场所不同
B．可利用澄清的石灰水是否变混浊来鉴定酵母菌的呼吸方式
C．可用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌是否进行了无氧呼吸
D．可用溴麝香草酚蓝水溶液来检测酵母菌培养液中CO2的产生情况
答案　B
解析　酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，而无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，A正确；澄清石灰水是用来检测CO2的，由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以不能利用澄清的石灰水是否变混浊来鉴定酵母菌的呼吸方式，B错误；酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，其中酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，C正确；可用溴麝香草酚蓝水溶液变黄时间的不同来检测酵母菌培养液中CO2产生的快慢情况，D正确。21世纪教育网版权所有
10．某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1
mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25
℃水浴瓶中，10
min后关闭软管夹，随后每隔5
min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析正确的是(　　)
实验时间(min)
10
15
20
25
30
35
液滴移动距离(mm)
0
32.5
65
100
130
162.5
A．图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动
B．在20～30
min内氧气的平均吸收速率为6.5
mm3/min
C．如将X换为清水，并向试管中充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率
D．增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中
答案　B
解析　X为NaOH溶液，会吸收呼吸产生的CO2，试管中因氧气的消耗而导致气体体积减小，软管夹关闭后液滴将向左移动，A错误；在20～30
min内氧气的平均吸收速率为(130－65)×1÷10＝6.5(mm3/min)，B正确；果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动，C错误；对照实验是为了排除呼吸以外的因素对结果的影响，所以应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复上述实验，D错误。
11．研究小组通过实验探究适宜温度条件下，氧气浓度变化对某植物细胞呼吸的影响，结果如图所示。据图分析错误的是(　　)
A．氧气浓度为C时某植物呼吸方式有无氧呼吸和有氧呼吸
B．欲让某植物贮存更长时间最好选择B点对应的氧气浓度
C．B点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质
D．欲测定呼吸作用强度，一定要遮光处理
答案　C
解析　氧气浓度为C时，二氧化碳的生成量多于氧气的吸收量，说明既有无氧呼吸又有有氧呼吸，A正确；在B点时，呼吸作用消耗有机物量最少，是贮存植物的最佳氧气浓度，B正确；B点时植物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，产生二氧化碳的场所是线粒体基质和细胞质基质，C错误；光照条件下植物可进行光合作用，会对CO2、O2的量产生影响，所以欲测定呼吸作用强度一定要遮光处理，D正确。
12．为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见表)。
试管编号加入的物质
细胞质基质
线粒体
酵母菌
A
B
C
D
E
F
葡萄糖
－
＋
－
＋
＋
＋
丙酮酸
＋
－
＋
－
－
－
氧气
＋
－
＋
－
＋
－
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
下列说法不正确的是(　　)
A．C、E试管会产生CO2和H2O
B．A、D、F试管会产生酒精
C．试管E产生能量最多
D．线粒体不能直接利用葡萄糖
答案　B
解析　酵母菌有氧情况下能利用葡萄糖产生CO2和H2O，线粒体能利用丙酮酸，在有氧条件下产生CO2和H2O，故会产生CO2和H2O的试管有C、E，A正确；线粒体不能直接利用葡萄糖，D正确；酒精是在无氧情况下，在细胞质基质中产生，会产生酒精的是B、F，B错误；只有试管E中是将葡萄糖彻底氧化分解，所以产生能量最多，C正确。
二、非选择题
13．图甲是细胞内部分生命活动示意图，其中①、②、③、④表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列相关问题。
(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是________(填数字)，A表示________，D表示________。产生能量最多的生理过程是________(填数字)。
(2)图乙中只完成图甲中生理过程①、②、③的氧浓度是________。图乙中最适合储存水果或蔬菜的氧浓度是________。
(3)氧浓度为b时，植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的________倍。
答案　(1)③　丙酮酸　乳酸　③　(2)d　c　(3)5
解析　(1)图甲中生理过程①为呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质中；生理过程②为有氧呼吸的第二阶段，发生的场所为线粒体基质；生理过程③为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，其产生的能量最多；生理过程④为无氧呼吸第二阶段。A物质是丙酮酸，B物质为[H]，C物质为乙醇，D物质为乳酸。
(2)图乙中氧浓度为a时，该器官没有吸收O2，只有CO2生成，因此植物细胞只进行无氧呼吸；氧浓度为d时，O2吸收量和CO2释放量相等，植物细胞只进行有氧呼吸；氧浓度为b和c时，CO2的释放量大于O2的吸收量，则植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。氧浓度为c时，植物细胞进行呼吸作用释放的CO2的量最少，故c是储存水果或蔬菜的最佳氧浓度。
(3)氧浓度为b时，O2吸收量为3，则有氧呼吸产生CO2的量为3，无氧呼吸产生CO2的量为5，根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式可知植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍。
14．(2019·武汉二月调研)马拉松是典型的耐力型运动项目，有氧供能是马拉松运动供能的主要方式。改善运动肌利用氧是马拉松项目首要解决的问题之一。下图是两个运动员在不同运动强度下进行测试，测得血液中乳酸含量与摄氧量之间的变化关系。
回答下列问题：
(1)在测试中，运动员的运动肌细胞产生ATP的场所有__________________。
(2)测试结果表明，血液中乳酸含量与摄氧量呈正相关。摄氧量增加反而乳酸含量也增加的原因是____________________________________________。据图分析，运动员________更适合从事马拉松运动。
(3)等量的脂肪含有的能量比糖类多。在运动过程中，运动员可通过饮用运动饮料补充水、无机盐和能量。为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸，一般宜选用________(填“单糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质，理由是______________________________。
答案　(1)线粒体、细胞质基质
(2)运动强度增加，摄氧量增加，但此时有氧呼吸供能不足，无氧呼吸增强　乙
(3)单糖　脂肪的含氧量高，氧化分解脂肪消耗的氧气比糖类多
解析　(1)无氧呼吸的场所是细胞质基质，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体基质。
(2)图中曲线表明，随着运动强度增加，所需能量增加，有氧呼吸增强，但有氧呼吸增强也不能满足运动增强所需要的能量，因此无氧呼吸也随之增强，产生的乳酸增多。从图中曲线可以看出，相同运动强度、摄氧量时，乙的乳酸比甲相对要少，因此运动员乙比甲更适合从事马拉松运动。
(3)脂肪与糖相比，氢多氧少，因此在氧化分解时需要消耗的氧气多，因此为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸，一般宜选用单糖作为补充能量的物质。
15．著名科学家奥托·瓦博格提出：“为什么癌细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能？”该疑问被称为“瓦博格效应”。为解决该疑问，科学家对大量癌细胞做了研究。请据此回答下列问题：
(1)由于无氧呼吸产能较少，有科学家提出“瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验证该结论，科学家将癌细胞放入克服上述条件的情况下培养，发现__________________________，因此，否定了该推论。
(2)研究发现，癌细胞会选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失，从而间接抑制________________，同时可推断癌细胞所需能量主要来自________________阶段。
(3)进一步研究发现，癌细胞线粒体上丙酮酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌细胞无限增殖，为验证该结论，可将__________________重新引入癌细胞，对该癌细胞进行培养，若________________________，则符合该推论。
答案　(1)(氧气充足条件下)癌细胞依然不能高效产能
(2)有氧呼吸第二、三阶段　细胞呼吸第一
(3)线粒体上丙酮酸载体(MPC)　癌细胞增殖受抑制或者不增殖
解析　(1)为验证“‘瓦博格效应’是由缺氧导致的”推论的正确与否，可将癌细胞放入氧气充足条件下培养，如果癌细胞依然不能高效产能，则说明此推论不成立。
(3)据题干信息分析，为验证该结论，可将线粒体上丙酮酸载体(MPC)重新引入癌细胞，对该癌细胞进行培养，若癌细胞增殖受抑制或不增殖，则符合该推论。
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精品试卷·第
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