第二课时 影响细胞呼吸的因素及应用
主题研习(一) 探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展(实验)
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+5%葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示
①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是 。
②实验装置中的澄清石灰水还可换成 溶液。
(3)检测酒精的产生
3.实验现象
条件控制 澄清石灰水的变化 1、2两试管的变化
有氧条件 变浑浊快 1号试管无变化
无氧条件 变浑浊慢 2号试管出现
4.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CO2多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生 。
[思考探究]
1.装置乙中,为什么要将B瓶封口放置一段时间后,再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶
2.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应,在鉴定酒精时,如何避免葡萄糖对颜色反应的干扰
3.对比实验中两组都是实验组,两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有 (填序号)。
①探究酵母菌细胞呼吸的方式;
②鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气来源的实验;
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比较过氧化氢在不同条件下的分解。
(一)“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
1.实验设计
欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子分解葡萄糖为例)。
2.实验结果预测和结论
实验结果预测 结论
装置一液滴 装置二液滴
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 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
(二)种子萌发时呼吸速率的测定
1.实验装置[见(一)1.中装置一]
2.指标及原理
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
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,刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的距离即表示呼吸速率
3.实验误差的校正
(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,为防止微生物的细胞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、温度等物理因素引起误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟),其他条件均不变。
题点(一) 探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验分析
1.(2025·重庆九龙坡一模)某校生物兴趣小组研究酵母菌的细胞呼吸过程,绘制出酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程的坐标图。下列分析错误的是 ( )
A.在6~8 h时段可用酸性重铬酸钾溶液来检测无氧呼吸是否产生了CO2
B.在9 h时酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量
C.在7 h时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的
D.在0~6 h时段容器内气体的体积基本不变,培养液的pH变小
2. (2025·石家庄期中)在探究酵母菌的呼吸类型和强度时,有同学设计了如下的实验装置。下列分析错误的是 ( )
A.右图利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶,进而营造无氧环境
B.为排除物理因素可能造成的影响,需要另设加入等量死亡酵母菌的对照实验
C.左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2,保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的
D.可以用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生进而判断呼吸类型
题点(二) 探究酵母菌细胞呼吸的方式的拓展应用
3.某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如下图所示的实验装置(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,乙装置中有色液滴右移,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
4.(2025·洛阳一模)呼吸熵(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)可表示生物用于细胞呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图。实验开始前,着色液滴均停留在初始位置,然后关闭活塞,在25 ℃下经20 min读出刻度管中着色液滴移动距离,设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是 ( )
A.若测得x=50 mm,y=-50 mm,则该发芽种子的呼吸熵是2
B.若发芽种子仅进行有氧呼吸,且呼吸熵小于1,则分解的有机物中可能有脂肪
C.若呼吸底物为葡萄糖,装置1液滴右移、装置2液滴左移
D.为保证数据的科学性,可增加放入灭活发芽种子的装置,其他条件不变
主题研习(二) 影响细胞呼吸的因素及应用
1.影响细胞呼吸的内部因素
影响因素 规律 举例
遗传特性 不同种类的植物呼吸速率不同 通常,旱生植物的呼吸速率小于水生植物,阴生植物的呼吸速率小于阳生植物
生长发育 时期 同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同 幼苗期、开花期呼吸速率 成熟期
器官类型 同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官的呼吸速率 营养器官
2.影响细胞呼吸的外部因素及应用
影响因素及图示 原理 应用
温 度 影响 的活性 低温下储藏水果、粮食,减少 消耗;温室中增大昼夜温差,增加有机物积累
O2 浓 度 O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸有 作用 稻田定期排水,抑制 产生酒精,防止烂根死亡;进行中耕松土,保证作物根的正常有氧呼吸
CO2 浓 度 CO2是细胞呼吸的产物,积累过多会 细胞呼吸 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
水 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 消耗;干种子萌发前进行浸泡处理
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。 ( )
(2)破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖,原因是伤口深处缺乏氧气。 ( )
(3)中耕松土、适时排水都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用。 ( )
(4)慢跑时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。 ( )
(5)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 ( )
2.事理分析
(1)(必修1 P95“思考·讨论”拓展)简述包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的理由是 。
(2)(必修1 P96“拓展应用1”分析)松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响:
。
重难点(一) 环境因素对细胞呼吸的影响
[例1] (2023·山东高考,改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法错误的是 ( )
A.甲曲线表示O2吸收量
B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.O2浓度为a时较适合保存该器官,该O2浓度下细胞呼吸强度较小,消耗葡萄糖较慢
听课随笔:
|认|知|生|成|
O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”解读
大多数植物细胞的无氧呼吸产生酒精和CO2,环境O2浓度对它们的呼吸强度有明显的影响。以单位时间内CO2的释放量为指标,可以构建O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”模型,如图:
①A点:O2浓度为零,细胞只进行无氧呼吸; ②B点:有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量相等,无氧呼吸的强度是有氧呼吸的3倍(以消耗葡萄糖为指标); ③C点:无氧呼吸停止,细胞只进行有氧呼吸 ④D点:CO2释放总量最小,细胞呼吸作用最弱
①在同一坐标系中画出细胞呼吸CO2释放总量、无氧呼吸CO2释放量和有氧呼吸CO2释放量(等于O2吸收量)三条曲线。 ②变化规律:随O2浓度的升高,细胞呼吸速率先减慢后加快,最后趋于稳定
重难点(二) 种子萌发时细胞呼吸方式的变化
[例2] (2024·山东高考，改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、
乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是 ( )
A.p点为种皮被突破的时间点
B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
听课随笔:
|认|知|生|成| 种子萌发过程中的相关变化
(1)物质变化:有机物质量减少,种类增加。
(2)呼吸方式和速率的变化
种子的呼吸作用是与种子的吸水过程紧密联系的,大致分为三个阶段:第一阶段种子通过吸胀作用吸水,呼吸作用迅速增强,此时主要进行无氧呼吸;第二阶段吸水停滞,呼吸作用减弱;第三阶段,种子再次大量吸水,呼吸作用增强,胚根突破种皮,进入有氧呼吸阶段。
题点(一) 影响细胞呼吸的因素分析
1.(2025·辽阳模拟)将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份:
一份用高浓度的CO2处理48 h后,贮藏在温度为1 ℃的冷库内;另一份则直接贮藏在1 ℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值,得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是 ( )
A.本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值
B.第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
C.第40天,对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.若实验在光照条件下进行,则对实验结果不会产生显著影响
2. (2025·长春模拟)有些植物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来适应缺氧环境。如图表示玉米根部细胞在无氧条件下细胞呼吸产生CO2的相对速率随时间变化的曲线。下列相关叙述错误的是 ( )
A.在a~b段玉米的根细胞可能只进行了产乳酸的无氧呼吸
B.出现c~d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关
C.每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比散失的热能多
D.检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸
题点(二) 影响细胞呼吸的因素在生产生活中的应用
3.细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是 ( )
A.中耕松土:促进根细胞有氧呼吸,利于根系吸收无机盐
B.睡前刷牙:抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿
C.保存果蔬:在低温、低氧条件下降低细胞呼吸强度,减少有机物消耗
D.稻田定期排水:避免水稻根细胞长时间无氧呼吸产生乳酸导致烂根
第二课时 影响细胞呼吸的因素及应用
主题研习(一)
实验基础理清
1．变浑浊 蓝→绿→黄 灰绿色 2.(2)①去除空气中的CO2
②溴麝香草酚蓝 (3)重铬酸钾 3.灰绿色 4.(2)酒精和CO2
[思考探究]
1．提示：B瓶刚封口后，有O2存在，酵母菌进行有氧呼吸。一段时间后，B瓶中的O2消耗完，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
2．提示：将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
3．①②③
题点考法全训
1．选A 酸性重铬酸钾溶液可用来检测酒精，A错误；在9 h时酵母菌只进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量，大部分能量储存在酒精中，B正确；7 h时，有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率，此时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的，C正确；0～6 h，酵母菌只进行有氧呼吸，消耗的氧气量和释放的二氧化碳量相等，容器内气体的体积保持不变，培养液的pH变小，D正确。
2．选D 本实验右图利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶，可以营造烧瓶内的无氧环境，A正确；红色液面的移动受烧瓶中气体体积变化的影响，若因物理因素(如温度)的变化导致气体体积发生改变，实验结果不准确，所以应设对照组进行排除，B正确；本实验左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的，C正确；检测是否有酒精产生应用酸性重铬酸钾溶液，D错误。
3．选B 因为甲装置中有NaOH溶液，所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收，有色液滴的移动表示O2的消耗量，有色液滴不动说明没有O2的消耗，即没有进行有氧呼吸；乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，若乙装置中有色液滴右移，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，则其中的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。若乙装置有色液滴不动，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。
4．选C 若测得x＝50 mm，y＝－50 mm，则细胞既进行有氧呼吸也进行产酒精的无氧呼吸，细胞呼吸消耗的氧气相对量是50，产生的二氧化碳相对量是50＋50＝100，呼吸熵是100÷50＝2，A正确；由于脂肪中的氢比例高，若发芽种子仅进行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，则分解的有机物中可能有脂肪，B正确；若呼吸底物为葡萄糖，装置1液滴不会右移，装置2液滴也不会左移，C错误；为保证数据的科学性，增加放入灭活发芽种子的对照装置，排除物理因素对实验结果的影响，D正确。
主题研习(二)
基础全面落实
1．大于 大于 2.酶 有机物 抑制 无氧呼吸 抑制 有机物
[自我诊断]
1．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2．(1)为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈
(2)松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也有可能导致农田局部大气CO2浓度上升
重难深化拓展
[例1] 选A 图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲线相对值不为0，说明甲曲线表示CO2释放量，乙曲线表示O2吸收量，A错误。O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2吸收量和CO2释放量相等，已知细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确。O2浓度由0到b的过程中，O2吸收量逐渐增加，有氧呼吸速率逐渐增加，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确。据图可知，O2浓度为a时，O2对无氧呼吸抑制较强，此时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱，消耗葡萄糖较慢，适宜保存该器官，D正确。
[例2] 选C 种皮会限制O2进入种子，p点是子叶耗氧量下降后突然上升的时间点，推测p点是种皮被突破的时间点，A正确。Ⅱ阶段子叶耗氧量下降，原因是种皮限制O2进入种子，且Ⅰ阶段种子不断消耗O2导致其内O2浓度降低，故Ⅱ阶段种子内O2浓度降低导致有氧呼吸被限制，B正确。结合题图可知，Ⅲ阶段乙醇脱氢酶活性逐渐降低，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐减小，C错误。q处种子有氧呼吸和无氧呼吸氧化的NADH相等，产生等量NADH时无氧呼吸需要消耗更多的葡萄糖，故q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。
考向精细研究
1．选D 由题意可知，该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理，A错误；第10天时，对照组和CO2处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值均等于1，只能说明此时两组蓝莓只进行有氧呼吸，但不能说明两组蓝莓的呼吸强度相同，B错误；第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值约为2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式(6x＋2y)÷6x＝2，解得x∶y＝1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误；新鲜蓝莓几乎没有光合色素，如果实验在光照条件下进行，不会对实验结果产生显著影响，D正确。
2．选C 植物进行有氧呼吸或产酒精的无氧呼吸时都有CO2释放，图示在时间b之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间b之前，只进行产乳酸的无氧呼吸，A正确；c～d段产生CO2的速率降低，出现c～d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关，B正确；每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比散失的热能少，C错误；检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸，因为产生乳酸的无氧呼吸无CO2的生成，D正确。
3．选D 中耕松土：增加土壤中氧气的含量，促进根细胞有氧呼吸，为吸收矿质元素供应能量，利于根系吸收无机盐，A正确；睡前刷牙：清除食物残渣，减少细菌营养来源，可抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿，B正确；在低温、低氧条件下细胞呼吸有关酶的活性降低，从而降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗，C正确；稻田定期排水是为了避免根细胞长时间无氧呼吸产生酒精而中毒、烂根，D错误。(共65张PPT)
影响细胞呼吸的因素及应用
第二课时
目录
主题研习（一）
主题研习（二）
探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展（实验）
课时跟踪检测
影响细胞呼吸的因素及应用
主题研习（一）探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展（实验）
1．实验原理
实验基础理清
2．实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋5%葡萄糖溶液)。(2)检测CO2的产生，装置如图所示①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是___________________。②实验装置中的澄清石灰水还可换成______________溶液。去除空气中的CO2溴麝香草酚蓝(3)检测酒精的产生
3．实验现象
条件控制 澄清石灰水的变化 1、2两试管的变化
有氧条件 变浑浊快 1号试管无变化
无氧条件 变浑浊慢 2号试管出现________
灰绿色
4．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CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生_____________。
酒精和CO2
[思考探究]
1．装置乙中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，有O2存在，酵母菌进行有氧呼吸。一段时间后，B瓶中的O2消耗完，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
2．葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，在鉴定酒精时，如何避免葡萄糖对颜色反应的干扰？
提示：将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
3．对比实验中两组都是实验组,两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有_________(填序号)。
①探究酵母菌细胞呼吸的方式；
②鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气来源的实验；
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比较过氧化氢在不同条件下的分解。
①②③
(一) “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
1．实验设计
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置,如图所示(以发芽种子分解葡萄糖为例)。
关键能力拓展
2．实验结果预测和结论
实验结果预测 结论
装置一液滴 装置二液滴 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 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
(二)种子萌发时呼吸速率的测定
1．实验装置[见(一)1.中装置一]
2．指标及原理
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
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，刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的距离即表示呼吸速率
3.实验误差的校正
(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，为防止微生物的细胞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、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟)，其他条件均不变。
题点(一) 探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验分析
1．(2025·重庆九龙坡一模)某校生物兴趣小组研究酵母菌的细胞呼吸过程，绘制出酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程的坐标图。下列分析错误的是( )
题点考法全训
A．在6～8 h时段可用酸性重铬酸钾溶液来检测无氧呼吸是否产生了CO2
B．在9 h时酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量
C．在7 h时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的
D．在0～6 h时段容器内气体的体积基本不变，培养液的pH变小
解析：酸性重铬酸钾溶液可用来检测酒精，A错误；在9 h时酵母菌只进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量，大部分能量储存在酒精中，B正确；7 h时，有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率，此时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的，C正确；0～6 h，酵母菌只进行有氧呼吸，消耗的氧气量和释放的二氧化碳量相等，容器内气体的体积保持不变，培养液的pH变小，D正确。
√
2．(2025·石家庄期中)在探究酵母菌的呼吸类型和强度时，有同学设计了如下的实验装置。下列分析错误的是( )
A．右图利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶，进而营造无氧环境
B．为排除物理因素可能造成的影响，需要另设加入等量死亡酵母菌的对照实验
C．左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，
保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的
D．可以用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生进而判断呼吸类型
解析：本实验右图利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶，可以营造烧瓶内的无氧环境，A正确；红色液面的移动受烧瓶中气体体积变化的影响，若因物理因素(如温度)的变化导致气体体积发生改变，实验结果不准确，所以应设对照组进行排除，B正确；本实验左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的，C正确；检测是否有酒精产生应用酸性重铬酸钾溶液，D错误。
√
题点(二) 探究酵母菌细胞呼吸的方式的拓展应用
3．某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如下图所示的实验装置(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，乙装置中有色液滴右移，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：因为甲装置中有NaOH溶液，所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收，有色液滴的移动表示O2的消耗量，有色液滴不动说明没有O2的消耗，即没有进行有氧呼吸；乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，若乙装置中有色液滴右移，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，则其中的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。
若乙装置有色液滴不动，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。
4．(2025·洛阳一模)呼吸熵(RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)可表示生物用于细胞呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图。实验开始前，着色液滴均停留在初始位置，然后关闭活塞，在25 ℃下经20 min读出刻度管中着色液滴移动距离，设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是( )
A．若测得x＝50 mm，y＝－50 mm，则该发芽种子的呼吸熵是2
B．若发芽种子仅进行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，则分解的有机物中可能有脂肪
C．若呼吸底物为葡萄糖，装置1液滴右移、装置2液滴左移
D．为保证数据的科学性，可增加放入灭活发芽种子的装置，其他条件不变
解析：若测得x＝50 mm，y＝－50 mm，则细胞既进行有氧呼吸也进行产酒精的无氧呼吸，细胞呼吸消耗的氧气相对量是50，产生的二氧化碳相对量是50＋50＝100，呼吸熵是100÷50＝2，A正确；由于脂肪中的氢比例高，若发芽种子仅进行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，则分解的有机物中可能有脂肪，B正确；若呼吸底物为葡萄糖，装置1液滴不会右移，装置2液滴也不会左移，C错误；为保证数据的科学性，增加放入灭活发芽种子的对照装置，排除物理因素对实验结果的影响，D正确。
√
主题研习（二）影响细胞呼吸的因素及应用
基础全面落实
1．影响细胞呼吸的内部因素
影响因素 规律 举例
遗传特性 不同种类的植物 呼吸速率不同 通常，旱生植物的呼吸速率小于水生植物，阴生植物的呼吸速率小于阳生植物
生长发育时期 同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同 幼苗期、开花期呼吸速率______成熟期
器官类型 同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官的呼吸速率______营养器官
大于
大于
2．影响细胞呼吸的外部因素及应用
影响因素及图示 原理 应用
温度 影响____的活性 低温下储藏水果、粮食，减少_______消耗；温室中增大昼夜温差，增加有机物积累
O2 浓度 O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有______作用 稻田定期排水，抑制__________产生酒精，防止烂根死亡；进行中耕松土，保证作物根的正常有氧呼吸
酶
有机物
抑制
无氧呼吸
CO2 浓度 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会_______细胞呼吸 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
水 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_______消耗；干种子萌发前进行浸泡处理
抑制
有机物
续表
1．概念理解(判断正误)
(1)酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。 ( )
(2)破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处缺乏氧气。 ( )
(3)中耕松土、适时排水都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用。( )
(4)慢跑时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。 ( )
(5)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 ( )
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自我诊断
2．事理分析
(1)(必修1 P95“思考·讨论”拓展)简述包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的理由是_________________________
___________________________________________。
为伤口创造透气的环境，
避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈
(2)(必修1 P96“拓展应用1”分析)松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响：______________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
松土透气可以使根细胞
进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也有可能导致农田局部大气CO2浓度上升
重难深化拓展
重难点(一) 环境因素对细胞呼吸的影响
[例1] (2023·山东高考，改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法错误的是( )
A．甲曲线表示O2吸收量
B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸
C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D．O2浓度为a时较适合保存该器官，该O2浓度下细胞呼吸强度较小，消耗葡萄糖较慢
[解析] 图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲线相对值不为0，说明甲曲线表示CO2释放量，乙曲线表示O2吸收量，A错误。O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2吸收量和CO2释放量相等，已知细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确。O2浓度由0到b的过程中，O2吸收量逐渐增加，有氧呼吸速率逐渐增加，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确。据图可知，O2浓度为a时，O2对无氧呼吸抑制较强，此时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱，消耗葡萄糖较慢，适宜保存该器官，D正确。
√
模型图示 大多数植物细胞的无氧呼吸产生酒精和CO2，环境O2浓度对它们的呼吸强度有明显的影响。以单位时间内CO2的释放量为指标，可以构建O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”模型，如图：
O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”解读
|认|知|生|成|
四点 ①A点：O2浓度为零，细胞只进行无氧呼吸；
②B点：有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量相等，无氧呼吸的强度是有氧呼吸的3倍(以消耗葡萄糖为指标)；
③C点：无氧呼吸停止，细胞只进行有氧呼吸
④D点：CO2释放总量最小，细胞呼吸作用最弱
三线 ①在同一坐标系中画出细胞呼吸CO2释放总量、无氧呼吸CO2释放量和有氧呼吸CO2释放量(等于O2吸收量)三条曲线。
②变化规律：随O2浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定
续表
重难点(二) 种子萌发时细胞呼吸方式的变化
[例2] (2024·山东高考，改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是( )
A．p点为种皮被突破的时间点
B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
[解析] 种皮会限制O2进入种子，p点是子叶耗氧量下降后突然上升的时间点，推测p点是种皮被突破的时间点，A正确。Ⅱ阶段子叶耗氧量下降，原因是种皮限制O2进入种子，且Ⅰ阶段种子不断消耗O2导致其内O2浓度降低，故Ⅱ阶段种子内O2浓度降低导致有氧呼吸被限制，B正确。结合题图可知，Ⅲ阶段乙醇脱氢酶活性逐渐降低，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐减小，C错误。q处种子有氧呼吸和无氧呼吸氧化的NADH相等，产生等量NADH时无氧呼吸需要消耗更多的葡萄糖，故q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。
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种子萌发过程中的相关变化
(1)物质变化：有机物质量减少，种类增加。
(2)呼吸方式和速率的变化
种子的呼吸作用是与种子的吸水过程紧密联系的，大致分为三个阶段：第一阶段种子通过吸胀作用吸水，呼吸作用迅速增强，此时主要进行无氧呼吸；第二阶段吸水停滞，呼吸作用减弱；第三阶段，种子再次大量吸水，呼吸作用增强，胚根突破种皮，进入有氧呼吸阶段。
|认|知|生|成|
考向精细研究
题点(一) 影响细胞呼吸的因素分析
1．(2025·辽阳模拟)将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份：一份用高浓度的CO2处理48 h后，贮藏在温度为1 ℃的冷库内；另一份则直接贮藏在1 ℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值，得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A．本实验的自变量是贮藏天数，因变量是CO2和O2的比值
B．第10天时，对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
C．第40天，对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D．若实验在光照条件下进行，则对实验结果不会产生显著影响
解析：由题意可知，该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理，A错误；第10天时，对照组和CO2处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值均等于1，只能说明此时两组蓝莓只进行有氧呼吸，但不能说明两组蓝莓的呼吸强度相同，B错误；第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值约为2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式(6x＋2y)÷6x＝2，解得x∶y＝1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误；新鲜蓝莓几乎没有光合色素，如果实验在光照条件下进行，不会对实验结果产生显著影响，D正确。
√
2．(2025·长春模拟)有些植物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来适应缺氧环境。如图表示玉米根部细胞在无氧条件下细胞呼吸产生CO2的相对速率随时间变化的曲线。下列相关叙述错误的是( )
A．在a～b段玉米的根细胞可能只进行了产乳酸的无氧呼吸
B．出现c～d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关
解析：植物进行有氧呼吸或产酒精的无氧呼吸时都有CO2释放，图示在时间b之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间b之前，只进行产乳酸的无氧呼吸，A正确；c～d段产生CO2的速率降低，出现c～d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关，B正确；
C．每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比散失的热能多
D．检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸
解析：每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比散失的热能少，C错误；
检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸，因为产生乳酸的无氧呼吸无CO2的生成，D正确。
√
题点(二) 影响细胞呼吸的因素在生产生活中的应用
3．细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是( )
A．中耕松土：促进根细胞有氧呼吸，利于根系吸收无机盐
B．睡前刷牙：抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿
C．保存果蔬：在低温、低氧条件下降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗
D．稻田定期排水：避免水稻根细胞长时间无氧呼吸产生乳酸导致烂根
√
解析：中耕松土：增加土壤中氧气的含量，促进根细胞有氧呼吸，为吸收矿质元素供应能量，利于根系吸收无机盐，A正确；
睡前刷牙：清除食物残渣，减少细菌营养来源，可抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿，B正确；
在低温、低氧条件下细胞呼吸有关酶的活性降低，从而降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗，C正确；
稻田定期排水是为了避免根细胞长时间无氧呼吸产生酒精而中毒、烂根，D错误。
课时跟踪检测
（本课时配有重难点加练题，以电子文档形式推送，供学优生选用）
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一、选择题
1．(2025·黄冈模拟)在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，为了对酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精进行检测，可使用的化学物质是( )
A．澄清的石灰水 B．溴麝香草酚蓝溶液
C．酸性重铬酸钾溶液 D．氢氧化钠溶液
解析：澄清的石灰水和溴麝香草酚蓝溶液用于检测细胞呼吸产生的二氧化碳，A、B错误；
酒精可以与酸性重铬酸钾溶液发生反应由橙色变成灰绿色，C正确；
氢氧化钠溶液可以用于吸收二氧化碳，D错误。
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2．(2025·深圳模拟)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理及其在生产和生活中应用的叙述，错误的是( )
A．人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质
B．小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋受氧气浓度的影响
C．包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖
D．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
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解析：人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，仅有氧呼吸第二阶段产生CO2，有氧呼吸第二阶段场所在线粒体基质，A正确；
小白兔成熟的红细胞没有线粒体，只进行无氧呼吸，所以小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋不受氧气浓度的影响，B错误；
包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖，C正确；
细胞呼吸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，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，D正确。
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3．(2025·赣州模拟)缺氧会抑制植物根系细胞的有氧呼吸，导致ATP合成受阻，从而影响植物正常的生长。若呼吸底物仅为葡萄糖，下列叙述正确的是( )
A．若马铃薯的细胞呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，则细胞只进行有氧呼吸
B．有氧呼吸和无氧呼吸过程中葡萄糖的能量转化为热能和储存在ATP中
C．缺氧条件下，有氧呼吸三个阶段产生的NADH均减少
D．酒精发酵的过程中，产生的[H]能用于酒精的生成
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解析：马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，不释放CO2，其细胞呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，则细胞可能只进行有氧呼吸或有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，A错误；
无氧呼吸过程中葡萄糖的能量转化为热能、储存在ATP和存留在乳酸或酒精中，B错误；
有氧呼吸第三阶段消耗NADH，C错误；
酒精发酵的过程中，产生的[H]能用于分解丙酮酸生成酒精和CO2，D正确。
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4．(2025·聊城一模)用酵母菌作为实验材料探究细胞呼吸时，首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是( )
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A．图1对应试管甲，其产生的CO2中氧元素来自葡萄糖和水
B．图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C．图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D．图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
解析：试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液，可进行无氧呼吸，对应图2，A错误；试管丙中含有未离心处理过的酵母菌培养液，供氧充足，可进行有氧呼吸，对应图1，B错误；试管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物，对应图3，乙试管葡萄糖无消耗，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解，C正确；图1对应的试管进行有氧呼吸，图2对应的试管进行无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，D错误。
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5．(2025·衡水模拟)如图表示运动员运动强度与其细胞呼吸产生的乳酸含量和氧气消耗速率的关系(底物为葡萄糖)。下列相关分析正确的是( )
A．a～b范围内，随运动强度增加，细胞的有氧呼吸减弱
B．运动强度为c时，运动员消耗的能量主要由无氧呼吸提供
C．根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率
D．无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，葡萄糖中能量的主要去向都是以热能形式散失
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解析：a～b范围内，随运动强度增加，氧气消耗速率增加，细胞的有氧呼吸增强，A错误；
运动强度为c时，运动员消耗的能量主要由有氧呼吸提供，B错误；
人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2，因此根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率，C正确；
人体细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量主要储存在乳酸中，D错误。
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6．(2025·潍坊一模)将酵母菌破碎后，离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，取以上材料进行实验，结果如表。下列说法正确的是( )
试管 有氧条件下 呼吸产物
Ⅰ 上清液＋葡萄糖溶液 少量CO2、酒精
Ⅱ 上清液＋沉淀物＋丙酮酸溶液 ？
Ⅲ 上清液＋沉淀物＋葡萄糖溶液 CO2、H2O
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A．上清液中不含与有氧呼吸有关的酶
B．O2的存在会导致与无氧呼吸有关的酶失活
C．“？”处的产物应该是CO2和H2O
D．有氧呼吸和无氧呼吸不能在酵母菌细胞内同时进行
解析：有氧呼吸、无氧呼吸第一阶段都是在细胞质基质中进行，故含有酵母菌细胞质基质的上清液中含有有氧呼吸有关的酶，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸的酶不同，O2的存在会抑制与无氧呼吸有关酶的活性，但不会导致其活性丧失，B错误；沉淀物中含有与有氧呼吸第二、三阶段有关的酶，丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，产物是CO2和H2O，C正确；在特定条件下，如氧气浓度较低时，酵母菌可以在同一细胞中同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，D错误。
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7．(2025·大连模拟)将等量且足量的银杏种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中，一段时间后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如下表。下列有关叙述正确的是( )
变化量 O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
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A．银杏种子细胞在O2浓度为0～3%和3%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．当O2浓度为3%时，该种子细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍
解析：根据题意和题表分析可知，当O2浓度≥5%时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明细胞只进行有氧呼吸；O2浓度在小于5%大于0时，CO2释放量大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸；当O2浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，A错误。O2浓度为3%时，根据细胞呼吸反应式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.05 mol，无氧呼吸释放的CO2量为0.5－0.3＝0.2(mol)，则无氧呼吸消耗葡萄糖为0.1 mol，故无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍，B错误。
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C．O2浓度越高，银杏种子细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D．银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和CO2
解析：从表格中可以看出，当O2浓度达到20%时，即使再增加O2浓度，有氧呼吸强度也不再增加，产生的ATP不再增多，C错误。
银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产物是酒精和CO2，D正确。
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二、非选择题(除特别注明外，每空1分)
8．(9分)(2024·贵州高考)农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。回答下列问题。
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(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有__________________________________________
__________________________________(2分)；参与有氧呼吸的酶是________
(选填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0～3 d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是___________；水淹第3 d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g－1·min－1，O2吸收量为0.2 μmol·g－1·min－1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的_____(2分)倍。
(3)若水淹3 d后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析,原因是____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________(答出2点即可，3分)。
有氧条件下，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2
和H2O，释放能量，并产生大量ATP
乙
O2的含量
3
无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用，3 d后排水可以使无氧呼吸减弱，
酒精产生减少，减轻毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增强，增加产能(合理即可)
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解析：(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O，将能量释放出来，并产生大量ATP。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。(2)在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。有氧呼吸中O2吸收量等于CO2释放量，因此水淹第3 d时，作物经有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)若水淹3 d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，无氧呼吸产生的酒精对植物有毒害作用，3天后排水可以使无氧呼吸减弱，酒精产生减少，毒害减轻。
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9．(10分) (2025·南昌一模)种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重要指标。小麦种子胚乳中贮存着大量的淀粉，在种子萌发时水解为葡萄糖，作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物。研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天，开始进行光合作用)期间的部分数据如下表。回答下列问题：
时间/d 0 2 4 6 8
种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
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(1)表中的数据是冬小麦种子在______________(填“光照”“黑暗”或“光照或黑暗”)条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天,种子干重略有增加,原因是_____________________________________________________ (2分) 。
(2)冬小麦种子播种后2天，种子释放的CO2量明显大于吸收的O2量，表明此阶段种子主要以______呼吸为主，此时种子胚细胞产生CO2的场所是__________________________ 。
(3)NADH氧化呼吸链是有氧呼吸的重要呼吸链。在吸收2个电子后，NAD＋能与H＋结合生成NADH；而NADH在有氧条件下分解为NAD＋和H＋，释放出2个电子，使H＋和电子与O2结合生成水。据此推测，冬小麦种子播种后第8天，NADH分解发生在有氧呼吸第_____阶段，种子胚细胞线粒体中合成NADH的H＋来自_____________(填物质)。
光照或黑暗
冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分
细胞质基质和线粒体基质
无氧
三
丙酮酸和水
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(4)氧化态的TTC呈无色，被NADH还原后呈红色，因此TTC可用于测定种子的活力。将播种后4天的冬小麦种子经不同处理后沿胚中央切开，用TTC处理并观察胚的颜色，结果如下：
项目 甲组 乙组 丙组 丁组
种子处理方式 晒干 适温的水浸泡8 h 沸腾的水浸泡30 min 不做处理
实验结果 ＋ ＋＋＋＋ － ？
注：“＋”表示出现红色，“＋”越多代表颜色越深，“－”表示未出现红色。
理论上，丁组的实验结果可能为_______________。丙组未呈现红色，原因是___________________________________________________________
________________ (2分) 。
＋＋或＋＋＋
高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有NADH产生，不能将
TTC还原为红色
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解析：(1)根据题意，研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天，开始进行光合作用)期间的部分数据，表中测得的是冬小麦播种后8天内的细胞呼吸的数据，该过程中冬小麦还不能进行光合作用，因此表中的数据在光照或黑暗下测量均不受影响，即表中的数据是冬小麦种子在光照或黑暗条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天，冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分，使种子干重略有增加。 (2)葡萄糖作为冬小麦种子胚细胞呼吸的主要底物，若种子只进行有氧呼吸，释放的CO2与吸收O2的量相同；若进行无氧呼吸，不消耗O2，产物是CO2和酒精。根据题意冬小麦种子播种后2天，种子释放的CO2量明显大于吸收的O2量，表明此阶段种子主要以无氧呼吸为主，但也进行有氧呼吸，故种子胚细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质。
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(3)根据表中数据可知，冬小麦种子播种后第8天，种子释放的CO2量等于吸收的O2量，因此此时种子只进行有氧呼吸，NADH分解发生在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸过程中第一、二阶段合成NADH，由于葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，故种子胚细胞线粒体中合成NADH的H＋来自丙酮酸和水。(4)根据题意和表中信息可知，丁组不做处理，其呼吸作用产生的NADH比乙组少，比甲组多，所以实验结果可能是＋＋或＋＋＋。丙组种子经沸腾的水浸泡30 min，未呈现红色，原因是高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，因此没有NADH产生，TTC没有被NADH还原。课时跟踪检测(十) 影响细胞呼吸的因素及应用
(本课时配有重难点加练题,以电子文档形式推送,供学优生选用)
一、选择题
1.(2025·黄冈模拟)在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,为了对酵母菌进行无氧呼吸产生的酒精进行检测,可使用的化学物质是 ( )
A.澄清的石灰水 B.溴麝香草酚蓝溶液
C.酸性重铬酸钾溶液 D.氢氧化钠溶液
2.(2025·深圳模拟)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外,还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理及其在生产和生活中应用的叙述,错误的是 ( )
A.人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质
B.小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K+受氧气浓度的影响
C.包扎伤口时,选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖
D.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
3.(2025·赣州模拟)缺氧会抑制植物根系细胞的有氧呼吸,导致ATP合成受阻,从而影响植物正常的生长。若呼吸底物仅为葡萄糖,下列叙述正确的是 ( )
A.若马铃薯的细胞呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等,则细胞只进行有氧呼吸
B.有氧呼吸和无氧呼吸过程中葡萄糖的能量转化为热能和储存在ATP中
C.缺氧条件下,有氧呼吸三个阶段产生的NADH均减少
D.酒精发酵的过程中,产生的[H]能用于酒精的生成
4.(2025·聊城一模)用酵母菌作为实验材料探究细胞呼吸时,首先对酵母菌培养液离心处理,然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心,把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内,同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液,均供氧充足,一段时间后,得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.图1对应试管甲,其产生的CO2中氧元素来自葡萄糖和水
B.图2对应试管丙,反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C.图3对应试管乙,实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D.图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
5.(2025·衡水模拟)如图表示运动员运动强度与其细胞呼吸产生的乳酸含量和氧气消耗速率的关系(底物为葡萄糖)。下列相关分析正确的是 ( )
A.a~b范围内,随运动强度增加,细胞的有氧呼吸减弱
B.运动强度为c时,运动员消耗的能量主要由无氧呼吸提供
C.根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率
D.无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,葡萄糖中能量的主要去向都是以热能形式散失
6.(2025·潍坊一模)将酵母菌破碎后,离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,取以上材料进行实验,结果如表。下列说法正确的是 ( )
试管 有氧条件下 呼吸产物
Ⅰ 上清液+葡萄糖溶液 少量CO2、 酒精
Ⅱ 上清液+沉淀物+丙酮酸溶液
Ⅲ 上清液+沉淀物+葡萄糖溶液 CO2、H2O
A.上清液中不含与有氧呼吸有关的酶
B.O2的存在会导致与无氧呼吸有关的酶失活
C.“ ”处的产物应该是CO2和H2O
D.有氧呼吸和无氧呼吸不能在酵母菌细胞内同时进行
7.(2025·大连模拟)将等量且足量的银杏种子分别放在O2浓度不同的密闭容器中,一段时间后,测定O2的吸收量和CO2的释放量,结果如下表。下列有关叙述正确的是 ( )
变化量 O2浓度
0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收 量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放 量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
A.银杏种子细胞在O2浓度为0~3%和3%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.当O2浓度为3%时,该种子细胞进行无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍
C.O2浓度越高,银杏种子细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多
D.银杏种子细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和CO2
二、非选择题(除特别注明外,每空1分)
8.(9分)(2024·贵州高考)农业生产中,旱粮地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。回答下列问题。
(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有 (2分);参与有氧呼吸的酶是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0~3 d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ;水淹第3 d时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 (2分)倍。
(3)若水淹3 d后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是
(答出2点即可,3分)。
9.(10分)(2025·南昌一模)种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重要指标。小麦种子胚乳中贮存着大量的淀粉,在种子萌发时水解为葡萄糖,作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物。研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天,开始进行光合作用)期间的部分数据如下表。回答下列问题:
时间/d 0 2 4 6 8
种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1
O2吸收量/ mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0
CO2释放量/ mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0
(1)表中的数据是冬小麦种子在 (填“光照”“黑暗”或“光照或黑暗”)条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天,种子干重略有增加,原因是 (2分)。
(2)冬小麦种子播种后2天,种子释放的CO2量明显大于吸收的O2量,表明此阶段种子主要以 呼吸为主,此时种子胚细胞产生CO2的场所是 。
(3)NADH氧化呼吸链是有氧呼吸的重要呼吸链。在吸收2个电子后,NAD+能与H+结合生成NADH;而NADH在有氧条件下分解为NAD+和H+,释放出2个电子,使H+和电子与O2结合生成水。据此推测,冬小麦种子播种后第8天,NADH分解发生在有氧呼吸第 阶段,种子胚细胞线粒体中合成NADH的H+来自 (填物质)。
(4)氧化态的TTC呈无色,被NADH还原后呈红色,因此TTC可用于测定种子的活力。将播种后4天的冬小麦种子经不同处理后沿胚中央切开,用TTC处理并观察胚的颜色,结果如下:
项目 甲组 乙组 丙组 丁组
种子 处理方式 晒干 适温的 水浸泡8 h 沸腾的 水浸泡30 min 不做 处理
实验结果 + ++++ -
注:“+”表示出现红色,“+”越多代表颜色越深,“-”表示未出现红色。
理论上,丁组的实验结果可能为 。丙组未呈现红色,原因是
(2分)。
课时跟踪检测(十)
1．选C 澄清的石灰水和溴麝香草酚蓝溶液用于检测细胞呼吸产生的二氧化碳，A、B错误；酒精可以与酸性重铬酸钾溶液发生反应由橙色变成灰绿色，C正确；氢氧化钠溶液可以用于吸收二氧化碳，D错误。
2．选B 人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，仅有氧呼吸第二阶段产生CO2，有氧呼吸第二阶段场所在线粒体基质，A正确；小白兔成熟的红细胞没有线粒体，只进行无氧呼吸，所以小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋不受氧气浓度的影响，B错误；包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖，C正确；细胞呼吸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，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，D正确。
3．选D 马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，不释放CO2，其细胞呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，则细胞可能只进行有氧呼吸或有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，A错误；无氧呼吸过程中葡萄糖的能量转化为热能、储存在ATP和存留在乳酸或酒精中，B错误；有氧呼吸第三阶段消耗NADH，C错误；酒精发酵的过程中，产生的[H]能用于分解丙酮酸生成酒精和CO2，D正确。
4．选C 试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液，可进行无氧呼吸，对应图2，A错误；试管丙中含有未离心处理过的酵母菌培养液，供氧充足，可进行有氧呼吸，对应图1，B错误；试管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物，对应图3，乙试管葡萄糖无消耗，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解，C正确；图1对应的试管进行有氧呼吸，图2对应的试管进行无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，D错误。
5．选C a～b范围内，随运动强度增加，氧气消耗速率增加，细胞的有氧呼吸增强，A错误；运动强度为c时，运动员消耗的能量主要由有氧呼吸提供，B错误；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2，因此根据图中的氧气消耗速率可以推导出二氧化碳的产生速率，C正确；人体细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量主要储存在乳酸中，D错误。
6．选C 有氧呼吸、无氧呼吸第一阶段都是在细胞质基质中进行，故含有酵母菌细胞质基质的上清液中含有有氧呼吸有关的酶，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸的酶不同，O2的存在会抑制与无氧呼吸有关酶的活性，但不会导致其活性丧失，B错误；沉淀物中含有与有氧呼吸第二、三阶段有关的酶，丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，产物是CO2和H2O，C正确；在特定条件下，如氧气浓度较低时，酵母菌可以在同一细胞中同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，D错误。
7．选D 根据题意和题表分析可知，当O2浓度≥5%时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明细胞只进行有氧呼吸；O2浓度在小于5%大于0时，CO2释放量大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸；当O2浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，A错误。O2浓度为3%时，根据细胞呼吸反应式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.05 mol，无氧呼吸释放的CO2量为0.5－0.3＝0.2(mol)，则无氧呼吸消耗葡萄糖为0.1 mol，故无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍，B错误。从表格中可以看出，当O2浓度达到20%时，即使再增加O2浓度，有氧呼吸强度也不再增加，产生的ATP不再增多，C错误。银杏种子细胞进行无氧呼吸时，产物是酒精和CO2，D正确。
8．解析：(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O，将能量释放出来，并产生大量ATP。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。
(2)在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。有氧呼吸中O2吸收量等于CO2释放量，因此水淹第3 d时，作物经有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。
(3)若水淹3 d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，无氧呼吸产生的酒精对植物有毒害作用，3天后排水可以使无氧呼吸减弱，酒精产生减少，毒害减轻。
答案：(1)有氧条件下，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O，释放能量，并产生大量ATP 乙 (2)O2的含量 3 (3)无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用，3 d后排水可以使无氧呼吸减弱，酒精产生减少，减轻毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增强，增加产能(合理即可)
9．解析：(1)根据题意，研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天，开始进行光合作用)期间的部分数据，表中测得的是冬小麦播种后8天内的细胞呼吸的数据，该过程中冬小麦还不能进行光合作用，因此表中的数据在光照或黑暗下测量均不受影响，即表中的数据是冬小麦种子在光照或黑暗条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天，冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分，使种子干重略有增加。
(2)葡萄糖作为冬小麦种子胚细胞呼吸的主要底物，若种子只进行有氧呼吸，释放的CO2与吸收O2的量相同；若进行无氧呼吸，不消耗O2，产物是CO2和酒精。根据题意冬小麦种子播种后2天，种子释放的CO2量明显大于吸收的O2量，表明此阶段种子主要以无氧呼吸为主，但也进行有氧呼吸，故种子胚细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质。
(3)根据表中数据可知，冬小麦种子播种后第8天，种子释放的CO2量等于吸收的O2量，因此此时种子只进行有氧呼吸，NADH分解发生在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸过程中第一、二阶段合成NADH，由于葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，故种子胚细胞线粒体中合成NADH的H＋来自丙酮酸和水。
(4)根据题意和表中信息可知，丁组不做处理，其呼吸作用产生的NADH比乙组少，比甲组多，所以实验结果可能是＋＋或 ＋＋＋。丙组种子经沸腾的水浸泡30 min，未呈现红色，原因是高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，因此没有NADH产生，TTC没有被NADH还原。
答案：(1)光照或黑暗 冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分 (2)无氧 细胞质基质和线粒体基质 (3)三 丙酮酸和水 (4)＋＋或＋＋＋ 高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有NADH产生，不能将TTC还原为红色
