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第2课时 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
1．场所：__________。
2．过程
(1)第一个阶段：与________的第一个阶段完全相同。
(2)第二个阶段：______在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成______________，或者转化成乳酸。
知识点1 无氧呼吸
细胞质基质
有氧呼吸
丙酮酸
酒精和二氧化碳
2C3H6O3(乳酸)
2C2H5OH(酒精)＋2CO2
一
ATP
酒精或乳酸
无氧呼吸第二阶段的产物不同的直接原因是什么？
提示：参与无氧呼吸第二阶段的酶不同。
基于对无氧呼吸过程的认识，判断下列表述是否正确。
1．不同细胞无氧呼吸的产物不一定相同。 ( )
2．无氧呼吸是不彻底的氧化分解，大部分能量没释放出来，所以无氧呼吸释放的能量较少。 ( )
3．人体细胞在有氧或无氧状态下均可产生CO2。 ( )
提示：人体细胞在无氧呼吸时的产物是乳酸。
√
√
×
4．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。 ( )
5．动物细胞无氧呼吸产物为乳酸，植物细胞无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳。 ( )
提示：有些植物细胞无氧呼吸产物为乳酸。
√
×
材料1 结合教材内容并构建无氧呼吸过程的模型如图所示：
材料2 1 mol葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。
材料3 有氧呼吸的生物，如植物的根在水淹的情况下能进行短暂的无氧呼吸，人在剧烈运动时，骨骼肌细胞也能进行无氧呼吸。
1．材料1中a表示的物质是什么？若骨骼肌细胞进行暂时的无氧呼吸，则应为图示的哪几个过程？(用数字符号表示)
提示：酒精(或C2H5OH)。①②。
2．据材料2分析，在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向及葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向分别是什么？
提示：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；而葡萄糖氧化分解释放的能量主要以热能形式散失了。
3．试从生物进化的角度说明需氧型生物保留无氧呼吸方式的意义。
提示：需氧型生物保留无氧呼吸的意义是细胞在暂时缺氧时，可以通过无氧呼吸来合成ATP，为生物体的生命活动提供能量，降低因ATP合成量减少而对生物体造成的伤害。
4．将下面生物按照无氧呼吸类型进行分类：
①甜菜块根 ②玉米的根毛细胞 ③马铃薯块茎 ④人体剧烈运动时的部分肌肉细胞 ⑤酵母菌 ⑥乳酸菌 ⑦玉米的胚 ⑧苹果 ⑨玉米的根(水淹)
产酒精和二氧化碳的是________；产乳酸的是________。
提示：②⑤⑧⑨ ①③④⑥⑦
[深化归纳]
1．有氧呼吸和无氧呼吸过程图解
2．有氧呼吸与无氧呼吸的异同点
[对点练习]
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( )
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
√
D [题图为细胞呼吸的全过程，①②过程为无氧呼吸，①④③过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中；无氧呼吸的第一阶段也产生[H]。]
2．种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是( )
A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若细胞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
√
D [在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产生乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。]
方法技巧 判断细胞呼吸方式的三大依据
1．细胞呼吸
(1)概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的________，生成__________________，释放能量并生成______的过程。
知识点2 细胞呼吸原理的应用
氧化分解
二氧化碳或其他产物
ATP
(2)意义
①为生物体提供____。
②是生物体代谢的____。
能量
枢纽
2．细胞呼吸原理的应用
(1)对有氧呼吸原理的应用
①提倡慢跑等有氧运动，使细胞进行有氧呼吸，避免__________________。
②稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止____________________。
③利用淀粉、醋酸菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
肌细胞产生大量乳酸
幼根因缺氧变黑、腐烂
(2)对无氧呼吸原理的应用
①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。
②破伤风芽孢杆菌可通过________大量繁殖，包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风芽孢杆菌的________；较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。
无氧呼吸
无氧呼吸
给板结的土壤及时松土的主要目的是什么？
提示：促进土壤中根系细胞有氧呼吸第三阶段的进行，从而产生大量能量，有利于无机盐的吸收。
基于对细胞呼吸原理的应用的认识，判断下列表述是否正确。
1．无氧呼吸发生的场所是细胞质基质。 ( )
2．无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。 ( )
提示：无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
3．无氧呼吸产物中只有酒精或乳酸。 ( )
提示：无氧呼吸的产物是乳酸或酒精和二氧化碳。
√
×
×
4．葡萄糖经无氧呼吸后释放的能量大部分以热能的形式散失。 ( )
5．储存蔬菜、水果时应隔绝O2，以减弱细胞呼吸。 ( )
提示：若隔绝O2，细胞无氧呼吸会加强，不利于蔬菜、水果的储存，而应低氧储存。
√
×
材料1 苹果中含有丰富的营养成分，既可作为日常水果食用也可用来酿造果酒。为保持苹果的口感和营养以及满足持续供应，通常在苹果采摘后放在气调保鲜库中保鲜。某同学在网上查询了苹果气调保鲜库的参数如下表所示：
温度/℃ 湿度(RH)/% O2/% CO2/%
20～25 85～95 2～5 2～5
材料2 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。
1．上表中有一项参数的数值明显有误，请指出来并加以纠正。
提示：温度数值太高，应改为0 ℃以上低温。
2．结合材料1的相关信息，你认为气调保鲜库保鲜苹果时应设定的外界环境条件是什么？依据的原理是什么？
提示：(0 ℃以上)低温、高浓度 CO2、低浓度O2能降低苹果细胞呼吸，减少有机物消耗； 高湿度能抑制苹果的水分蒸发，保持苹果的新鲜度。
3．图中与B点相比，限制C点有氧呼吸速率的因素有哪些？
提示：O2和温度。
4．试分析洋葱根尖细胞有氧呼吸的最适温度。
提示：分析图示可知，在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下，
30 ℃条件下氧气充足时有氧呼吸速率最高，说明有氧呼吸的最适温度在20 ℃和35 ℃之间。
[深化归纳]
环境因素对细胞呼吸的影响及应用
影响因素及图示 原理 应用
温度会影响酶的活性 低温下储藏水果、蔬菜、粮食，减少有机物消耗；温室栽培中增大昼夜温差，增加有机物积累
影响因素及图示 原理 应用
O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用 稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡
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 在水果、蔬菜保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗
影响因素及图示 原理 应用
水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率 粮食储藏要求干燥，减少有机物消耗；干种子萌发前进行浸泡处理
[对点练习]
3．如图表示某植物储存糖类的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，测得CO2和O2体积变化的相对值，下列叙述错误的是( )
A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖
的量是无氧呼吸的1/5倍
C．氧浓度为c时，有氧呼吸消耗葡萄糖
的量比无氧呼吸多
D．氧浓度为d时，没有酒精产生
√
C [氧浓度为a时，细胞不消耗氧气，只进行无氧呼吸，A正确；氧气浓度为b时，细胞有氧呼吸消耗的氧气是3，产生的CO2是3，无氧呼吸释放的CO2是8－3＝5，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖∶有氧呼吸消耗的葡萄糖为(5÷2)∶(3÷6)＝5∶1，所以有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/5倍，B正确；氧气浓度为c时，细胞有氧呼吸消耗的氧气是4，产生的CO2是4，无氧呼吸释放的CO2是6－4＝2，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖∶有氧呼吸消耗的葡萄糖为(2÷2)∶(4÷6) ＝3∶2，所以有氧呼吸消耗葡萄糖的量比无氧呼吸少，C错误；氧浓度为d时，CO2释放量和O2的吸收量相等，所以只进行有氧呼吸，没有酒精产生，D正确。]
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．粮食储存应通过降低湿度来降低其呼吸强度，减少有机物的损耗
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失
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、第二阶段可正常进行，第三阶段受到抑制
√
D [自由水含量增加，代谢加快，不利于种子储存，因此粮食储存应降低湿度来降低其细胞呼吸的强度，减少有机物的损耗，A正确；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失了，少部分转移到ATP中储存起来，B正确；酶的活性受温度的影响，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，使有氧呼吸减慢，C正确；氧气是有氧呼吸的条件，库中贮存的粟米，由于氧气的缺乏，有氧呼吸的第三阶段受到抑制，进而有氧呼吸的第一、 二阶段也受到抑制，因此仓窖密封后，有氧呼吸的第一、二、三阶段都会受到抑制，D错误。]
易错提醒
(1)O2浓度对细胞呼吸和有氧呼吸的影响不同：O2浓度对细胞呼吸的影响曲线是先降低后增加最后平稳，而对有氧呼吸的影响曲线是先增加后平稳。
(2)蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。
(3)种子储藏时应保持干燥，而蔬菜和水果储藏时应保持一定的湿度。
1．无氧呼吸：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。
2．细胞呼吸：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，释放能量并生成ATP的过程。
3．产生CO2的不只是有氧呼吸，无氧呼吸产生酒精的过程中也有CO2的产生。
4．真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所只有细胞质基质。
5．所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。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。
1．下图表示细胞的无氧呼吸过程，其中A、B、C表示物质。结合图判断，下列关于无氧呼吸的说法正确的是( )
A．有氧呼吸的产物中也有物质B
B．人体无氧呼吸中可进行①过程
C．酵母菌无氧呼吸中可进行②过程
D．图示过程可以发生在线粒体中
课堂检测 素养测评
2
4
3
题号
1
√
A [有氧呼吸也能产生物质B(二氧化碳)，A正确；人体无氧呼吸的产物是乳酸，即人体无氧呼吸进行的是②过程，B错误；酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，即①过程，C错误；无氧呼吸的全过程都是在细胞质基质中进行的，不是线粒体，D错误。]
2
4
3
题号
1
2．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的过程
A．①②⑤ B．②③④
C．②③⑤ D．②④⑤
√
2
4
3
题号
1
D [生物体内的化学反应都需要酶的催化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸；有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物，释放能量，形成ATP的过程，D符合题意。]
2
4
3
题号
1
3．细胞呼吸的原理在我们的生活和生产实践中有着广泛的应用，下列叙述错误的是( )
A．“中耕松土”有利于植物根部细胞呼吸
B．提倡有氧运动可避免肌细胞因供氧不足产生大量乳酸导致的肌肉酸痛
C．包扎伤口需选用透气的敷料，以避免人体伤口细胞无氧呼吸导致愈合较慢
D．夜间适当降低温度，可减少细胞呼吸消耗的有机物从而使作物增产
√
2
4
3
题号
1
C [“中耕松土”有利于植物根部细胞呼吸，A正确；提倡有氧运动可避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸导致的肌肉酸痛，B正确；包扎伤口需选用透气的敷料，以避免破伤风芽孢杆菌等厌氧菌在伤口处大量繁殖，C错误；夜间适当降低温度，可通过减少细胞呼吸消耗有机物的方式使作物有机物积累，以达到增产目的，D正确。]
2
4
3
题号
1
4．某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如下图所示。请据图回答下列问题：
2
4
3
题号
1
(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间细胞呼吸的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是______________，其产物是_______________。
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是_______________________________________________________________________________。
(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。
2
4
3
题号
1
无氧
细胞质基质
酒精和二氧化碳
减少
种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼
吸消耗有机物，使干物质总量下降
有氧
[解析] (1)据题干图可知，在12～24 h期间，氧气吸收量很少，而CO2释放量很多，表明此时的细胞呼吸主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)在第12 h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，使干物质总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收速率明显增加，说明有氧呼吸的速率明显增加。
2
4
3
题号
1
5课时分层作业(18)
1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13
A B C D B B C B A C B C D ACD
8．(1)细胞质基质 不能 (2)黄瓜品种和通气情况 有氧呼吸和无氧呼吸 (3)强
14．(1)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 单位时间内二氧化碳的释放量或氧气消耗量 (2)确保栽培基质中的N浓度与营养液的浓度梯度一致(避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果) 先上升后下降 更快 (3)大田种植时，适时松土、适量浇水等；大棚种植时，适当控制温度等
1．A [无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，过程②不产生能量，A错误；过程①②分别是无氧呼吸的第一阶段和第二阶段，均在细胞质基质中进行，B正确；两个②过程丙酮酸被分解成不同的产物，是因为不同细胞中参与第二阶段的酶不同，C正确；无氧呼吸属于有机物不彻底氧化分解，最终产生的酒精和乳酸仍含有大部分能量，而有氧呼吸属于有机物的彻底氧化分解，故与有氧呼吸相比，若释放等量的能量，无氧呼吸消耗的葡萄糖更多，D正确。]
2．B [根据有氧呼吸的具体过程可知，人体细胞有氧呼吸中[H]来源于葡萄糖和水，用于生成水，A错误，B正确；根据无氧呼吸的具体过程可知，人体细胞无氧呼吸中[H]只来源于葡萄糖，用于生成乳酸，C、D错误。]
3．C [有氧呼吸和无氧呼吸大部分能量都以热能形式散失掉，A正确。细胞呼吸包括有氧呼吸与无氧呼吸，细胞呼吸就是分解有机物释放能量的过程，B正确。有氧呼吸第三阶段的[H]，经过一系列化学反应，与氧结合生成水；无氧呼吸没有水的生成，C错误。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，都需要多种酶的参与，D正确。]
4．D [水稻根部主要进行有氧呼吸，而无氧呼吸会产生酒精，对根细胞产生毒害作用，所以不能长期适应缺氧环境，A错误；荔枝等水果蔬菜的保存要求零上低温、低氧、湿度适宜，B错误；登山时人体主要是从有氧呼吸分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能量，C错误；高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于适应低氧等不良环境，D正确。]
5．B [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细胞呼吸提供水分和适宜的温度，时常翻种可以为种子的细胞呼吸提供氧气，A正确；在无氧条件下，种子进行无氧呼吸产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，在低氧和零上低温条件下保存，储藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时细胞呼吸需要消耗大量氧气，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。]
6．B [图甲呼吸速率随着变量①的升高而升高，则变量①可以表示在一定呼吸强度范围内细胞中的含水量，A正确；图甲呼吸速率随着变量①的升高而升高，但影响呼吸作用的因素除了O2之外，还有酶的数量等，所以曲线不能一直增加，且无氧条件下呼吸速率不是最低，适合储藏时应是有机物消耗最少时，即低氧浓度下，B错误；图乙呼吸速率随着变量②的升高而先升高后下降，温度和pH可以影响呼吸酶的活性，所以该图可以表示呼吸速率与温度或pH之间的关系，大棚种植时夜间适当降温，减弱呼吸作用，减少有机物消耗，有利于增产，C、D正确。]
7．C [贮存种子时，应通过晾晒降低其自由水含量从而降低呼吸作用强度，A正确；用酵母菌酿酒时，先通气是为了增强有氧呼吸强度，从而使酵母菌大量繁殖，后密封是为了营造无氧发酵环境，B正确；水果保鲜应该设置零上低温，既降低了呼吸酶的活性，又不会伤害细胞，C错误；疏松土壤可促进农作物根细胞有氧呼吸，有利于其吸收无机盐离子，D正确。]
8．(1)黄瓜根系细胞产生丙酮酸的过程属于细胞呼吸的第一阶段，其场所是细胞质基质。在供氧不足时，细胞进行无氧呼吸，其中丙酮酸转变为酒精的过程属于无氧呼吸的第二阶段，此阶段不释放能量，所以不能生成ATP。(2)由表中信息可知，该实验的自变量是黄瓜品种和通气情况。正常通气情况下，黄瓜根系细胞也产生少量的酒精，说明此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。(3)实验结果表明，在低氧条件下，品种A产生的丙酮酸比品种B产生的少，而品种A产生的酒精比品种B产生的多，所以品种A耐低氧能力比品种B强。
9．B [氧气浓度为a时，酵母菌产生的CO2多于酒精，说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；氧气浓度为a时，酵母菌产生的酒精量为6 mol，说明酵母菌无氧呼吸产生的CO2量也为6 mol，需要消耗葡萄糖的量为3 mol，而此时产生的CO2的总量为15 mol，说明有氧呼吸产生的CO2量为15－6＝9 mol，则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1.5 mol，因此用于无氧呼吸的葡萄糖占3/(3＋1.5)＝2/3，B错误；根据B项可知，O2浓度为a时，酵母菌有氧呼吸产生CO2的量为9 mol，由此可推知酵母菌有氧呼吸消耗氧气的量为9 mol，C正确；有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2的比例是9∶6＝3∶2，D正确。]
10．A [线粒体消耗O2的酶分布在线粒体内膜上，A错误；据曲线图可知，低O2条件下，线粒体的酶比过氧化物酶体中的酶催化效率高，B正确；据曲线图可知，过氧化物酶体利用O2的能力随O2浓度增加而增强，C正确；过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害，D正确。]
11．C [水稻根尖细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，故可用CO2释放速率表示细胞呼吸相对速率，A正确；由题干图可知，当氧气浓度为0时，Ⅰ的细胞呼吸相对速率大于0，Ⅱ的细胞呼吸相对速率等于0，说明Ⅰ代表无氧呼吸，Ⅱ代表有氧呼吸，B正确；水稻根尖细胞进行无氧呼吸不产生乳酸，产生酒精，故AB段的酒精对水稻细胞有毒害作用，C错误；C点之后，Ⅱ的细胞呼吸相对速率趋于平缓，故推测限制C点后呼吸速率升高的主要因素可能是酶的数量，D正确。]
12．BCD [根据题图分析可知，水蜜桃内果皮细胞无叶绿体，40 h内密闭罐中氧气浓度较高，内果皮细胞可进行有氧呼吸，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A正确。20 h内，30 ℃条件下内果皮细胞有氧呼吸速率最大，消耗的有机物最多，不适于贮藏，B错误。酶活性受温度影响，30 ℃条件下呼吸酶的活性较高，消耗的氧气较多；50 h后，30 ℃条件下闭罐中的氧气浓度几乎为零，导致有氧呼吸速率下降为零，但温度还是30 ℃，酶活性仍然较高，C错误。实验结果只能说明在2 ℃～30 ℃时，大约40 h之前，温度越高，内果皮细胞有氧呼吸速率越大，D错误。]
13．ACD [线粒体是有氧呼吸第二和第三阶段的场所，其中第三阶段有水的生成，因此过程①有水的生成，A正确。线粒体不能直接利用葡萄糖，只能将丙酮酸进一步氧化分解，因此加入的呼吸底物应该是丙酮酸，B错误。过程④氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，过程⑤氧气浓度的下降速率加快，说明④比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足，C正确。分析题图可知，过程②加入ADP后，氧气浓度下降较慢，加入底物后氧气浓度下降速度加快，由于氧气的作用是与[H]结合生成水，因此限制过程②氧气浓度降低的因素可能是[H]；加入ADP后，过程⑤氧气浓度降低的速度加快，说明该过程限制氧气与[H]结合的因素是ADP的量，因此②比⑤耗氧速率低的主要原因是底物([H])不足，D正确。]
14．(1)有氧条件下，根细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸，其反应式如下所示：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
可用单位时间内二氧化碳的释放量或氧气消耗量来表示呼吸速率。(2)为了避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果，每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水。由实验结果可知，随着处理时间的延长，核桃幼苗根系呼吸速率先上升后下降。由题意和比较题图中不同月份的A组和E组的实验数据可知，与单独施用—N相比，单独施用—N的核桃幼苗根系呼吸速率更快。(3)在农业生产上，要提高根系细胞呼吸速率，在大田种植时，应适时松土、适量浇水等；在大棚种植时，应适当控制温度等。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(18) 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用
题组一 无氧呼吸
1．如图表示细胞无氧呼吸的过程，①②依次代表两个阶段。下列相关叙述错误的是( )
A．过程②只释放少量的能量
B．过程①②发生的场所都是细胞质基质
C．两个②过程产物不同，原因是发挥催化作用的酶不同
D．与有氧呼吸相比，若释放等量的能量，无氧呼吸消耗的葡萄糖更多
2．人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述，最准确的是( )
选项 呼吸类型 [H]的来源 [H]的用途
A 有氧呼吸 只来源于葡萄糖 用于生成水
B 有氧呼吸 来源于葡萄糖和水 用于生成水
C 无氧呼吸 来源于葡萄糖和水 用于生成乳酸
D 无氧呼吸 只来源于葡萄糖 用于生成酒精
3．下列选项中 ，不属于有氧呼吸与无氧呼吸的共同点的是( )
A．所产能量大多数以热能形式散失
B．都伴随着有机物的消耗
C．都伴随有水的生成
D．都需要多种酶的催化
题组二 影响细胞呼吸因素及其应用
4．关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B．荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间
C．登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
D．高等生物保留无氧呼吸，有利于对不良环境的适应
5．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，可以为种子的细胞呼吸提供水分、适宜的温度和氧气
B．农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长
C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时细胞呼吸需要大量氧气
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
6．甲、乙两图描述的是环境因素与呼吸作用间的关系，下列叙述错误的是( )
A．图甲中的变量①可表示在一定呼吸强度范围内细胞中的含水量
B．图甲中的变量①可表示O2浓度，无氧条件下呼吸速率最低，适合储藏
C．图乙中的变量②可表示温度，大棚种植时夜间适当降温，有利于增产
D．图乙中的变量②可表示pH，pH过高会抑制细胞呼吸
7．细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是( )
选项 应用 措施 目的
A 种子贮存 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸
B 酵母菌酿酒 先通气，后密封 加快酵母菌繁殖，有利于乙醇发酵
C 水果保鲜 零度以下低温 降低酶的活性，降低细胞呼吸
D 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸，利于吸收无机盐离子
8．在自然界中，洪水、灌溉不均匀等因素易使植株根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对“低氧胁迫”的耐受能力不同。研究人员采用无土栽培的方法，研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮酸和酒精的含量，结果如下表所示。请回答下列问题：
实验处理 正常通气品种A 正常通气品种B 低氧品种A 低氧品种B
丙酮酸(μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34
酒精(μmol·L-1) 2.45 2.49 6.00 4.00
(1)黄瓜根系细胞产生丙酮酸的场所是____________________________________，
丙酮酸转变为酒精的过程________(填“能”或“不能”)生成ATP。
(2)该实验的自变量是____________________。由表中信息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为______________________。
(3)实验结果表明，品种A耐低氧能力比品种B________(填“强”或“弱”)。
9．现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，通入不同浓度的氧气，产生的酒精和CO2的量如图所示。则在氧气浓度为a时，下列叙述错误的是( )
A．酵母菌既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸
B．用于无氧呼吸的葡萄糖占3/5
C．酵母菌有氧呼吸消耗9 mol氧气
D．有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2的比例是3∶2
10．过氧化物酶体是真核细胞中的一种细胞器，其内可发生RH2＋O2R＋H2O2反应，对细胞内的氧水平有很大的影响。如图为线粒体和过氧化物酶体中相关生化反应速率在不同O2浓度下的变化曲线。据图分析错误的是( )
A．线粒体和过氧化物酶体消耗O2的酶均分布在相应的细胞器基质中
B．低O2条件下，线粒体的酶比过氧化物酶体中的酶催化效率高
C．过氧化物酶体利用O2的能力随O2浓度增加而增强
D．过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害
11．科研人员在适宜条件下探究氧气浓度对水稻根尖细胞呼吸速率的影响结果如图，下列相关叙述错误的是( )
A．可用CO2释放速率表示细胞呼吸相对速率
B．Ⅰ代表无氧呼吸，Ⅱ代表有氧呼吸
C．AB段的乳酸对水稻细胞有毒害作用
D．限制C点后呼吸速率升高的主要因素可能是酶的数量
12．(不定项)科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃内果皮细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．40 h内，内果皮细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体
B．20 h内，30 ℃条件下内果皮细胞有氧呼吸速率最大，适于贮藏
C．50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率为0，是因为此时酶活性很低
D．实验结果说明温度越高，水蜜桃内果皮细胞有氧呼吸速率越大
13．(不定项)为研究影响线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图(注：图中呼吸底物是指在细胞呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是( )
A．过程①有水的生成
B．加入的呼吸底物是葡萄糖
C．过程④比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足
D．过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是呼吸底物不足
14．某实验小组欲利用核桃幼苗研究氮素形态对根系呼吸速率的影响，在其他条件相同且适宜的情况下，通过调整营养液中—N与—N的比例，共设置A(100%∶0%)、B(75%∶25%)、C(50%∶50%)、D(25%∶75%)、E(0%∶100%)5个氮素形态，连续每月测定并统计一次。进行氮素形态处理前对栽培基质浇灌大量清水，最后测定实验结果如图所示。回答下列问题：
(1)有氧条件下，根细胞呼吸作用的整个过程是____________________________
____________________________________(用反应式简式表示)。检测呼吸速率时，常用的指标是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水，这样做的目的是__________________________________。由实验结果可知，随着处理时间的延长，核桃幼苗根系呼吸速率的变化是________________。推测与单独施用—N相比，单独施用—N的核桃幼苗根系呼吸速率________(填“更快”或“更慢”)。
(3)在农业生产上，要提高根系细胞呼吸速率，除实验研究的措施外，种植户还可采取的措施有_________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答两点)。
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