第2课时 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
聚焦·学案一 无氧呼吸
[学案设计]
(一)辨清两种无氧呼吸途径
1．场所：全过程是在 中进行的。
2．过程
3．反应式
产物 反应式
酒精 C6H12O6
乳酸 C6H12O6
4.能量
只在 释放少量能量，生成少量ATP；葡萄糖分子中的大部分能量存留在
中。
微点拨：人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
(二)综合比较有氧呼吸与无氧呼吸
1．有氧呼吸和无氧呼吸过程图解
2．对比分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件 需氧 不需氧
场所 (第一阶段)、 (第二、三阶段)
分解程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底
产物 乳酸或酒精和CO2
能量释放 大量能量 少量能量
相同点 反应条件 需酶和适宜温度
本质 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
3．细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析
4．细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系
(1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝ 。
(2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝ 或C6H12O6∶C3H6O3＝ 。
(3)消耗等量的葡萄糖时，需要的O2和产生的CO2的物质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4。
(4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
|情|境|思|考|探|究|
(1)在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，为什么会产生这种差异？请分析其中的原因。
(2)将下面各项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 。
[典例] 种子储藏中需要控制细胞呼吸以减少有机物的消耗。若作物种子细胞呼吸所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子细胞呼吸的叙述，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的分子数相等
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
尝试解答：选________
[思维建模]
掌握判断细胞呼吸方式的两大依据
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。( )
(2)无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累。( )
(3)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式是有氧呼吸。( )
(4)水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。( )
(5)细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。( )
2．(教材P94“楷体字”发掘训练)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，如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，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是( )
A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量
B．脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变
C．细胞呼吸的每个阶段都有ATP的合成，蔗糖水解会消耗呼吸产生的ATP
D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为非必需氨基酸
3．所有的细胞都要进行细胞呼吸，细胞呼吸就是细胞内的有机物氧化分解并释放能量的过程，下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义的叙述，正确的是( )
A．线粒体分解葡萄糖需要在有氧的环境条件下进行
B．无氧呼吸释放的能量大部分转移到小分子有机物中
C．有氧呼吸和无氧呼吸都不消耗水，但有氧呼吸产生水
D．无氧呼吸只在第一阶段才有ATP生成
4．如图为葡萄糖呼吸代谢的过程，下列叙述正确的是( )
A．图中A物质是丙酮酸，[H]是氧化型辅酶Ⅰ
B．人体在剧烈运动或出现高原反应时通过②③过程产生CO2
C．马铃薯的块茎在无氧条件下通过①④过程生成乳酸，仅①过程合成少量ATP
D．必须在有氧条件下发生的是①②过程，可在人体细胞中进行的是①②④过程
5．不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是( )
A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸
B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸
D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞只进行无氧呼吸或已经死亡
聚焦·学案二 细胞呼吸原理的应用
[学案设计]
(一)常见细胞呼吸原理应用的分析
1．细胞呼吸的概念和意义
概念 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 ，释放能量并生成 的过程
意义 ①为生物体提供 ； ②是生物体 的枢纽
2．有氧呼吸的应用
应用 原理分析
提倡有氧运动 避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸积累过多的 而使肌肉酸胀乏力
作物中耕松土 促进根有氧呼吸产生大量能量，促进对无机盐离子的吸收
稻田定期排水 避免根无氧呼吸产生大量 ，对细胞产生毒害作用，使其腐烂
生产果醋、味精 利用醋酸菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸
蒸馒头时发面 利用 的有氧呼吸，使馒头、面包变得松软可口
3.无氧呼吸的应用
应用 原理分析
选用“创可贴”或透气的消毒纱布包扎伤口 为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合
伤口过深或被锈钉扎伤，需及时治疗 避免 进行无氧呼吸而大量繁殖，引起破伤风
制作酸菜、酸奶、泡菜等 利用乳酸菌的无氧呼吸
(二)建模分析细胞呼吸的影响因素及应用
|探|究|学|习|
下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)，随氧气浓度变化，无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化，据表分析：
氧气浓度/% 0 2.5 5 7.5 10 12.5
无氧呼吸释放的CO2量 10 7 3 1 0 0
有氧呼吸释放的CO2量(吸收的氧气量) 0 2 3 6 8 10
总CO2释放量 10 9 6 7 8 10
(1)O2浓度为零时，该器官进行的细胞呼吸方式是 ，O2浓度在2.5%～7.5%范围内该器官进行的细胞呼吸方式是 ，O2浓度在10%以上时，该器官进行的细胞呼吸方式是 。
(2)O2浓度为5%时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？为什么？
(3)由表中数据判断氧气对无氧呼吸和有氧呼吸有什么影响？
(4)农作物种子的保存是不是保存在无氧环境中最好？为什么？
|认|知|生|成| 细胞呼吸的影响因素及应用
影响因素及图示 原理 应用
温度 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
O2浓度 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浓度 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
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，减少有机物消耗；干种子萌发前进行浸泡处理
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。( )
(2)农田长期水淹后造成的植物烂根与无氧呼吸有关。( )
(3)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。( )
(4)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。( )
2．(教材P95“思考·讨论”发掘训练)结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是( )
A．包扎伤口选用透气的创可贴
B．花盆中的土壤需要经常松土
C．真空包装食品以延长保质期
D．采用快速短跑进行有氧运动
3．下列有关细胞呼吸原理在生产生活中的应用，正确的是( )
A．中耕松土有利于根细胞有氧呼吸，从而促进根对矿质元素的吸收
B．酸奶胀袋是因为乳酸菌无氧呼吸产生了大量CO2
C．储藏蔬菜、水果应在低温、无氧和干燥的环境中
D．伤口要用透气的纱布包扎以利于组织细胞有氧呼吸
4．(教材P96“拓展应用T2”素材改编)事实1：地球早期的大气中没有氧气；事实2：原核生物中没有线粒体；事实3：人体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力。根据上述事实分析，下列推测正确的是( )
A．地球早期的单细胞生物既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
B．由于原核生物细胞内没有线粒体，因此只能进行无氧呼吸
C．人在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞产生CO2的场所为细胞质基质
D．事实3说明人和单细胞生物可能起源于共同的祖先
5．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，
下列叙述错误的是( )
A．与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低
B．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
C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间
D．O2浓度不变，A点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称为细胞代谢的枢纽，原因是
。
2．低氧环境下，有机物消耗少的原因是
。
3．包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是
。
三、综合检测反馈
1．乳酸脱氢酶是一种细胞呼吸中常见的酶，几乎存在于人体所有的组织中，当人体组织细胞因疾病等原因受到损伤时，细胞内的乳酸脱氢酶大量释放进入血清中。血清乳酸脱氢酶含量是鉴定急性或慢性组织损伤的一项常用指标。下列相关叙述错误的是( )
A．乳酸脱氢酶只能分布在人体组织细胞的细胞质基质中
B．丙酮酸被乳酸脱氢酶还原成乳酸的过程无ATP合成
C．缺氧条件下，抑制乳酸脱氢酶活性不利于细胞的代谢活动
D．一定范围内的血清乳酸脱氢酶浓度与组织细胞损伤程度呈正相关
2．下图表示细胞呼吸的基本过程，其中①～④表示相关的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．过程①②③④都需要酶参与
B．人在剧烈运动时，人体骨骼肌细胞能进行过程③
C．真核细胞过程②的反应场所是线粒体基质，该过程需要消耗水
D．过程①③④中，只有过程①释放少量能量，生成少量ATP
3．杨梅果实色泽鲜艳、甜酸适口，且营养价值高，但易腐烂变质，不耐储藏。为延长杨梅保鲜期，某研究小组探究了温度及储藏时间对密闭容器内杨梅果实呼吸强度的影响，结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
时间/h 12 24 36 48 60
25 ℃时CO2生成速率/(mol·g－1·h－1) 47.0 43.2 39.3 37.5 33.4
4 ℃时CO2生成速率/(mol·g－1·h－1) 4.7 3.4 2.8 2.2 2.0
A．与25 ℃相比，4 ℃时杨梅果实的鲜重下降较慢
B．随着储藏时间的延长，杨梅果实细胞呼吸受到抑制
C．杨梅果实无氧呼吸过程中会产生酒精并合成大量ATP
D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
4．下图中图甲表示真核生物细胞呼吸过程，图中a～d表示物质，①～⑤表示代谢过程；图乙表示某植物非绿色器官在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化，据图回答：
(1)图甲中物质a是________，a～d中表示相同物质的是________，③过程进行的场所是__________(填序号)。
(2)若某生物体能进行①②③④过程，则该生物可能是________。
A．人 B．酵母菌 C．乳酸菌
(3)某同学参加800 m赛跑后，肌肉酸胀乏力，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若图乙的器官是某种子，则储存该种子最合适的氧气浓度是图乙中________(填字母)点对应的浓度，判断的依据是该氧气浓度下种子的______________________。相对低温条件也适合储存种子，原因是________________________。
第2课时 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
[学案设计]
(一)1.细胞质基质 2.有氧呼吸 丙酮酸 酒精和二氧化碳 3.2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 2C3H6O3＋少量能量
4．第一阶段 酒精或乳酸
(二)2.细胞质基质 线粒体 细胞质基质 CO2、H2O
4．(1)1∶6∶6 (2)1∶2∶2 1∶2
[情境思考探究]
(1)提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
(2)提示：②⑤⑧⑨ ①③④⑥⑦
[典例] 选D 在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产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；根据有氧呼吸的反应式，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的分子数与释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸的反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行产乳酸的无氧呼吸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸过程中，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。
[迁移训练]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2．选D 细胞中的物质不都可以作为细胞呼吸的底物，如无机盐离子、代谢废物等，A错误；由于脂质中碳氢比例高，所以脂质转化为葡萄糖后，元素的比例发生改变，B错误；无氧呼吸第二阶段没有ATP的合成，C错误；在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为非必需氨基酸，例如丙酮酸可以转变为丙氨酸，D正确。
3．选D 葡萄糖分解为丙酮酸的过程中发生在细胞质基质中，丙酮酸在线粒体进一步氧化分解需要氧气，A错误；无氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到小分子ATP中，B错误；有氧呼吸第二阶段消耗水(水和丙酮酸反应形成[H]和二氧化碳)，第三阶段产生水(氧气和[H]反应生成水)，C错误；无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，并产生了少量ATP，D正确。
4．选C 图中A物质是丙酮酸，[H]是还原型辅酶Ⅰ，A错误；人体在剧烈运动或出现高原反应时，两种呼吸方式同时进行，但只能通过②过程产生CO2，人体细胞不进行③过程，B错误；马铃薯的块茎在无氧条件下通过①④过程生成乳酸，仅在①过程合成少量ATP，C正确；必须在有氧条件下发生的是②过程，①过程在有氧条件和无氧条件下都可以进行，D错误。
5．选C 若细胞只释放CO2，不消耗O2，说明只进行产物是酒精和CO2的无氧呼吸，A正确；分解底物为葡萄糖时，细胞进行有氧呼吸释放的CO2等于O2的吸收量，若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行产物是酒精和CO2的无氧呼吸，B正确；若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞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，C错误；若既不吸收O2也不释放CO2，细胞可能是进行产生乳酸的无氧呼吸或已经死亡，D正确。
[学案设计]
(一)1.二氧化碳或其他产物 ATP 能量 代谢
2．乳酸 酒精 酵母菌 3.破伤风芽孢杆菌
(二)(1)提示：无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸
(2)提示：不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
(3)提示：抑制无氧呼吸，促进有氧呼吸。
(4)提示：不是。农作物种子应该保存在低氧环境中，低氧环境抑制了无氧呼吸，有氧呼吸的速率仍然较弱，有机物消耗最少。
[迁移训练]
1．(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2．选D 快速短跑时肌肉细胞进行无氧呼吸产生过多的乳酸，所以提倡慢跑等有氧运动，D错误。
3．选A 矿质元素的吸收需要消耗能量，中耕松土可以增加土壤的通气量，有利于植物的根系进行有氧呼吸，所以能促进其吸收土壤中的矿质元素，A正确；乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳，即酸奶胀袋不是乳酸菌无氧呼吸引起的，B错误；无氧环境会使蔬菜和水果的无氧呼吸比较强，干燥环境不利于蔬菜和水果保鲜，故水果和蔬菜应在一定湿度、零上低温、低氧的环境中储藏，C错误；由于氧气能抑制细菌的无氧呼吸，所以在包扎伤口时，可选用透气的纱布进行包扎，以达到抑制厌氧型菌的无氧呼吸的目的，而非有利于组织细胞有氧呼吸，D错误。
4．选D 地球早期的大气中没有氧气，因此早期的单细胞生物不能进行有氧呼吸，A错误；虽然原核生物中没有线粒体，但是许多好氧细菌都可以进行有氧呼吸，因此线粒体并不是进行有氧呼吸的必要条件，B错误；人在剧烈运动中，骨骼肌细胞可能进行无氧呼吸，但是只能由有氧呼吸产生CO2，场所在线粒体基质，C错误；人的骨骼肌细胞仍保留无氧呼吸的能力说明人和单细胞生物可能起源于共同的祖先，D正确。
5．选C 当O2浓度为60%时，有氧呼吸的速率在30 ℃时比20 ℃时的大，说明与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，A正确；当O2浓度为20%时，C点升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率；当温度为15 ℃时增加O2浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以O2浓度也会影响有氧呼吸速率，B正确；分析题图可知，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宜温度在20～35 ℃，而不是位于30 ℃和35 ℃之间，C错误；从图中可以看出，30 ℃时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度大于30 ℃，则适当升高温度会提高有氧呼吸速率，D正确。
二、融通科学思维
1．细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来
2．在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因氧气不足，呼吸强度也比较小，故总的有机物消耗少，呼吸强度弱
3．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
三、综合检测反馈
1．选A 乳酸脱氢酶参与丙酮酸形成乳酸的过程，正常情况下，该酶存在于细胞质基质中，但当人体组织受到损伤时，该酶会大量释放至血清中，A错误；丙酮酸被乳酸脱氢酶还原成乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸中的能量转移至乳酸中，此过程无ATP的合成，B正确；缺氧条件下，有氧呼吸不能正常进行，以无氧呼吸方式进行供能，所以抑制乳酸脱氢酶活性不利于细胞的代谢活动，C正确；依据题述信息，当人体组织受到损伤时，细胞内的乳酸脱氢酶大量释放入血清中，血清乳酸脱氢酶含量是鉴定急性或慢性组织损伤的一项常用指标，由此可以推知，一定范围内的血清乳酸脱氢酶浓度与组织细胞损伤程度呈正相关，D正确。
2．选C 过程①②是有氧呼吸，过程①③④是无氧呼吸，都需要酶参与，A正确；剧烈运动时，人体骨骼肌细胞能短暂地进行无氧呼吸产生乳酸，B正确；过程②表示有氧呼吸的第二和第三阶段，场所是线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸的第二阶段需要消耗水，C错误；过程①③④是无氧呼吸过程，只在第一阶段(过程①)产生能量，生成少量ATP，D正确。
3．选C 细胞呼吸会消耗有机物，产生CO2，据表可知，与25 ℃相比，4 ℃时密闭容器内相同时间CO2生成速率较低，说明杨梅果实的呼吸作用较弱，鲜重下降较慢，A正确；两种温度下，随时间延长，CO2生成速率降低，杨梅果实细胞呼吸受到抑制，B正确；杨梅果实无氧呼吸过程中会产生酒精，但只在第一阶段合成少量ATP，C错误；酶活性受温度影响，储藏温度下降时杨梅果实细胞呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关，D正确。
4．解析：(1)①过程表示有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②过程表示有氧呼吸第二阶段，③过程表示有氧呼吸第三阶段，④过程表示生成酒精的无氧呼吸第二阶段，⑤过程表示生成乳酸的无氧呼吸第二阶段，a为C3H4O3(丙酮酸)，b为H2O(水)，c为H2O(水)，d为CO2(二氧化碳)，b和c是同一种物质；③过程表示有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。(2)人不能产生酒精，酵母菌是兼性厌氧生物，能发生①②③④过程，乳酸菌不能进行有氧呼吸，故选B。(3)肌肉细胞在缺氧条件下可进行无氧呼吸，剧烈运动导致骨骼肌的肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累使肌肉酸胀乏力。(4)B点细胞呼吸释放的CO2量最少，单位时间内有机物消耗最少，最适合储存种子；细胞呼吸需要多种酶的参与，低温降低了细胞呼吸相关酶的活性，减少有机物消耗，故相对低温条件也适合储存种子。
答案：(1)丙酮酸 b和c 线粒体内膜 (2)B (3)剧烈运动导致骨骼肌的肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累使肌肉酸胀乏力 (4)B 细胞呼吸释放的CO2量最少 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性(共125张PPT)
第2课时
无氧呼吸和
细胞呼吸原理的应用
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦·学案一 无氧呼吸
聚焦·学案二 细胞呼吸原理的应用
课时跟踪检测
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.1
聚焦·学案一 无氧呼吸
学案设计
(一)辨清两种无氧呼吸途径
1．场所：全过程是在____________中进行的。
2．过程
细胞质基质
3．反应式
4．能量
只在__________释放少量能量，生成少量ATP；葡萄糖分子中的大部分能量存留在____________中。
微点拨：人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
第一阶段
酒精或乳酸
(二)综合比较有氧呼吸与无氧呼吸
1．有氧呼吸和无氧呼吸过程图解
2．对比分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件 需氧 不需氧
场所 ____________(第一阶段)、________ (第二、三阶段) ____________
分解程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底
产物 ____________ 乳酸或酒精和CO2
能量释放 大量能量 少量能量
细胞质基质
线粒体
细胞质基质
CO2、H2O
相同点 反应条件 需酶和适宜温度
本质 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
续表
迁移训练
3．细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析
4．细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系
(1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝_________。
(2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝ _________或C6H12O6∶C3H6O3＝ _______ 。
(3)消耗等量的葡萄糖时，需要的O2和产生的CO2的物质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4。
(4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
1∶6∶6
1∶2∶2
1∶2
|情|境|思|考|探|究|
(1)在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，为什么会产生这种差异？请分析其中的原因。
提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
(2)将下面各项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
[典例] 种子储藏中需要控制细胞呼吸以减少有机物的消耗。若作物种子细胞呼吸所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子细胞呼吸的叙述，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的分子数相等
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
√
[解析] 在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产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；根据有氧呼吸的反应式，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的分子数与释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸的反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行产乳酸的无氧呼吸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸过程中，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。
[思维建模]
掌握判断细胞呼吸方式的两大依据
迁移训练
1．概念理解判断
(1)无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。 ( )
(2)无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累。 ( )
(3)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式是有氧呼吸。 ( )
(4)水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。 ( )
(5)细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。 ( )
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2．(教材P94“楷体字”发掘训练)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，如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，而非糖物质又可以通过一系列反应转化为葡萄糖。以下有关说法正确的是( )
A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量
B．脂质物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变
C．细胞呼吸的每个阶段都有ATP的合成，蔗糖水解会消耗呼吸产生的ATP
D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为非必需氨基酸
√
解析：细胞中的物质不都可以作为细胞呼吸的底物，如无机盐离子、代谢废物等，A错误；由于脂质中碳氢比例高，所以脂质转化为葡萄糖后，元素的比例发生改变，B错误；无氧呼吸第二阶段没有ATP的合成，C错误；在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为非必需氨基酸，例如丙酮酸可以转变为丙氨酸，D正确。
3．所有的细胞都要进行细胞呼吸，细胞呼吸就是细胞内的有机物氧化分解并释放能量的过程，下列有关细胞呼吸的物质变化、能量变化及意义的叙述，正确的是( )
A．线粒体分解葡萄糖需要在有氧的环境条件下进行
B．无氧呼吸释放的能量大部分转移到小分子有机物中
C．有氧呼吸和无氧呼吸都不消耗水，但有氧呼吸产生水
D．无氧呼吸只在第一阶段才有ATP生成
√
解析：葡萄糖分解为丙酮酸的过程中发生在细胞质基质中，丙酮酸在线粒体进一步氧化分解需要氧气，A错误；无氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到小分子ATP中，B错误；有氧呼吸第二阶段消耗水(水和丙酮酸反应形成[H]和二氧化碳)，第三阶段产生水(氧气和[H]反应生成水)，C错误；无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，并产生了少量ATP，D正确。
4．如图为葡萄糖呼吸代谢的过程，下列叙述正确的是( )
A．图中A物质是丙酮酸，[H]是氧化型辅酶Ⅰ
B．人体在剧烈运动或出现高原反应时通过②③过程产生CO2
C．马铃薯的块茎在无氧条件下通过①④过程生成乳酸，仅①过程合成少量ATP
D．必须在有氧条件下发生的是①②过程，可在人体细胞中进行的是①②④过程
√
解析：图中A物质是丙酮酸，[H]是还原型辅酶Ⅰ，A错误；人体在剧烈运动或出现高原反应时，两种呼吸方式同时进行，但只能通过②过程产生CO2，人体细胞不进行③过程，B错误；马铃薯的块茎在无氧条件下通过①④过程生成乳酸，仅在①过程合成少量ATP，C正确；必须在有氧条件下发生的是②过程，①过程在有氧条件和无氧条件下都可以进行，D错误。
5．不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是( )
A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸
B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸
D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞只进行无氧呼吸或已经死亡
√
解析：若细胞只释放CO2，不消耗O2，说明只进行产物是酒精和CO2的无氧呼吸，A正确；分解底物为葡萄糖时，细胞进行有氧呼吸释放的CO2等于O2的吸收量，若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行产物是酒精和CO2的无氧呼吸，B正确；若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞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，C错误；若既不吸收O2也不释放CO2，细胞可能是进行产生乳酸的无氧呼吸或已经死亡，D正确。
答案：C
NO.2
聚焦·学案二 细胞呼吸原理
的应用
学案设计
(一)常见细胞呼吸原理应用的分析
1．细胞呼吸的概念和意义
概念 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成__________
__________，释放能量并生成_____的过程
意义 ①为生物体提供______；
②是生物体______的枢纽
二氧化碳或
其他产物
ATP
能量
代谢
2．有氧呼吸的应用
应用 原理分析
提倡有氧运动 避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸积累过多的_____而使肌肉酸胀乏力
作物中耕松土 促进根有氧呼吸产生大量能量，促进对无机盐离子的吸收
稻田定期排水 避免根无氧呼吸产生大量_____，对细胞产生毒害作用，使其腐烂
生产果醋、味精 利用醋酸菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸
蒸馒头时发面 利用_______的有氧呼吸，使馒头、面包变得松软可口
乳酸
酒精
酵母菌
3．无氧呼吸的应用
应用 原理分析
选用“创可贴”或透气的消毒纱布包扎伤口 为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合
伤口过深或被锈钉扎伤，需及时治疗 避免________________进行无氧呼吸而大量繁殖，引起破伤风
制作酸菜、酸奶、泡菜等 利用乳酸菌的无氧呼吸
破伤风芽孢杆菌
(二)建模分析细胞呼吸的影响因素及应用
|探|究|学|习|
下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)，随氧气浓度变化，无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化，据表分析：
氧气浓度/% 0 2.5 5 7.5 10 12.5
无氧呼吸释放的CO2量 10 7 3 1 0 0
有氧呼吸释放的CO2量 (吸收的氧气量) 0 2 3 6 8 10
总CO2释放量 10 9 6 7 8 10
(1)O2浓度为零时，该器官进行的细胞呼吸方式是________，O2浓度在2.5%～7.5%范围内该器官进行的细胞呼吸方式是______________，O2浓度在10%以上时，该器官进行的细胞呼吸方式是_________。
提示：无氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸
(2)O2浓度为5%时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？为什么？
提示：不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
(3)由表中数据判断氧气对无氧呼吸和有氧呼吸有什么影响？
提示：抑制无氧呼吸，促进有氧呼吸。
(4)农作物种子的保存是不是保存在无氧环境中最好？为什么？
提示：不是。农作物种子应该保存在低氧环境中，低氧环境抑制了无氧呼吸，有氧呼吸的速率仍然较弱，有机物消耗最少。
|认|知|生|成| 细胞呼吸的影响因素及应用
影响因素及图示 原理 应用
温度 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
O2浓度 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浓度 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
续表
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，减少有机物消耗；干种子萌发前进行浸泡处理
续表
迁移训练
1．概念理解判断
(1)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。 ( )
(2)农田长期水淹后造成的植物烂根与无氧呼吸有关。 ( )
(3)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。 ( )
(4)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。 ( )
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2．(教材P95“思考·讨论”发掘训练)结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是( )
A．包扎伤口选用透气的创可贴
B．花盆中的土壤需要经常松土
C．真空包装食品以延长保质期
D．采用快速短跑进行有氧运动
解析：快速短跑时肌肉细胞进行无氧呼吸产生过多的乳酸，所以提倡慢跑等有氧运动，D错误。
√
3．下列有关细胞呼吸原理在生产生活中的应用，正确的是( )
A．中耕松土有利于根细胞有氧呼吸，从而促进根对矿质元素的吸收
B．酸奶胀袋是因为乳酸菌无氧呼吸产生了大量CO2
C．储藏蔬菜、水果应在低温、无氧和干燥的环境中
D．伤口要用透气的纱布包扎以利于组织细胞有氧呼吸
√
解析：矿质元素的吸收需要消耗能量，中耕松土可以增加土壤的通气量，有利于植物的根系进行有氧呼吸，所以能促进其吸收土壤中的矿质元素，A正确；乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳，即酸奶胀袋不是乳酸菌无氧呼吸引起的，B错误；无氧环境会使蔬菜和水果的无氧呼吸比较强，干燥环境不利于蔬菜和水果保鲜，故水果和蔬菜应在一定湿度、零上低温、低氧的环境中储藏，C错误；由于氧气能抑制细菌的无氧呼吸，所以在包扎伤口时，可选用透气的纱布进行包扎，以达到抑制厌氧型菌的无氧呼吸的目的，而非有利于组织细胞有氧呼吸，D错误。
4．(教材P96“拓展应用T2”素材改编)事实1：地球早期的大气中没有氧气；事实2：原核生物中没有线粒体；事实3：人体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力。根据上述事实分析，下列推测正确的是( )
A．地球早期的单细胞生物既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
B．由于原核生物细胞内没有线粒体，因此只能进行无氧呼吸
C．人在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞产生CO2的场所为细胞质基质
D．事实3说明人和单细胞生物可能起源于共同的祖先
√
解析：地球早期的大气中没有氧气，因此早期的单细胞生物不能进行有氧呼吸，A错误；虽然原核生物中没有线粒体，但是许多好氧细菌都可以进行有氧呼吸，因此线粒体并不是进行有氧呼吸的必要条件，B错误；人在剧烈运动中，骨骼肌细胞可能进行无氧呼吸，但是只能由有氧呼吸产生CO2，场所在线粒体基质，C错误；人的骨骼肌细胞仍保留无氧呼吸的能力说明人和单细胞生物可能起源于共同的祖先，D正确。
5.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，下列叙述错误的是( )
A．与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低
B．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
C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间
D．O2浓度不变，A点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大
√
解析：当O2浓度为60%时，有氧呼吸的速率在30 ℃时比20 ℃时的大，说明与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，A正确；当O2浓度为20%时，C点升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率；当温度为15 ℃时增加O2浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以O2浓度也会影响有氧呼吸速率，B正确；分析题图可知，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宜温度在20～35 ℃，而不是位于30 ℃和35 ℃之间，C错误；从图中可以看出，30 ℃时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度大于30 ℃，则适当升高温度会提高有氧呼吸速率，D正确。
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.3
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称为细胞代谢的枢纽，原因是____________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________。
2．低氧环境下，有机物消耗少的原因是_________________________
____________________________________________________________________________________________。
细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来
在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因氧气不足，呼吸强度也比较小，故总的有机物消耗少，呼吸强度弱
3．包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是_____________________________________________________________。
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
三、综合检测反馈
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1．乳酸脱氢酶是一种细胞呼吸中常见的酶，几乎存在于人体所有的组织中，当人体组织细胞因疾病等原因受到损伤时，细胞内的乳酸脱氢酶大量释放进入血清中。血清乳酸脱氢酶含量是鉴定急性或慢性组织损伤的一项常用指标。下列相关叙述错误的是( )
A．乳酸脱氢酶只能分布在人体组织细胞的细胞质基质中
B．丙酮酸被乳酸脱氢酶还原成乳酸的过程无ATP合成
C．缺氧条件下，抑制乳酸脱氢酶活性不利于细胞的代谢活动
D．一定范围内的血清乳酸脱氢酶浓度与组织细胞损伤程度呈正相关
解析：乳酸脱氢酶参与丙酮酸形成乳酸的过程，正常情况下，该酶存在于细胞质基质中，但当人体组织受到损伤时，该酶会大量释放至血清中，A错误；丙酮酸被乳酸脱氢酶还原成乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸中的能量转移至乳酸中，此过程无ATP的合成，B正确；缺氧条件下，有氧呼吸不能正常进行，以无氧呼吸方式进行供能，所以抑制乳酸脱氢酶活性不利于细胞的代谢活动，C正确；依据题述信息，当人体组织受到损伤时，细胞内的乳酸脱氢酶大量释放入血清中，血清乳酸脱氢酶含量是鉴定急性或慢性组织损伤的一项常用指标，由此可以推知，一定范围内的血清乳酸脱氢酶浓度与组织细胞损伤程度呈正相关，D正确。
2．下图表示细胞呼吸的基本过程，其中①～④表示相关的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．过程①②③④都需要酶参与
B．人在剧烈运动时，人体骨骼肌细胞能进行过程③
C．真核细胞过程②的反应场所是线粒体基质，该过程需要消耗水
D．过程①③④中，只有过程①释放少量能量，生成少量ATP
√
解析：过程①②是有氧呼吸，过程①③④是无氧呼吸，都需要酶参与，A正确；剧烈运动时，人体骨骼肌细胞能短暂地进行无氧呼吸产生乳酸，B正确；过程②表示有氧呼吸的第二和第三阶段，场所是线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸的第二阶段需要消耗水，C错误；过程①③④是无氧呼吸过程，只在第一阶段(过程①)产生能量，生成少量ATP，D正确。
3．杨梅果实色泽鲜艳、甜酸适口，且营养价值高，但易腐烂变质，不耐储藏。为延长杨梅保鲜期，某研究小组探究了温度及储藏时间对密闭容器内杨梅果实呼吸强度的影响，结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
时间/h 12 24 36 48 60
25 ℃时CO2生成速率/(mol·g－1·h－1) 47.0 43.2 39.3 37.5 33.4
4 ℃时CO2生成速率/(mol·g－1·h－1) 4.7 3.4 2.8 2.2 2.0
A．与25 ℃相比，4 ℃时杨梅果实的鲜重下降较慢
B．随着储藏时间的延长，杨梅果实细胞呼吸受到抑制
C．杨梅果实无氧呼吸过程中会产生酒精并合成大量ATP
D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
√
解析：细胞呼吸会消耗有机物，产生CO2，据表可知，与25 ℃相比，4 ℃时密闭容器内相同时间CO2生成速率较低，说明杨梅果实的呼吸作用较弱，鲜重下降较慢，A正确；两种温度下，随时间延长，CO2生成速率降低，杨梅果实细胞呼吸受到抑制，B正确；杨梅果实无氧呼吸过程中会产生酒精，但只在第一阶段合成少量ATP，C错误；酶活性受温度影响，储藏温度下降时杨梅果实细胞呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关，D正确。
4．下图中图甲表示真核生物细胞呼吸过程，图中a～d表示物质，①～⑤表示代谢过程；图乙表示某植物非绿色器官在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化，据图回答：
(1)图甲中物质a是________，a～d中表示相同物质的是________，③过程进行的场所是__________(填序号)。
(2)若某生物体能进行①②③④过程，则该生物可能是________。
A．人 B．酵母菌 C．乳酸菌
(3)某同学参加800 m赛跑后，肌肉酸胀乏力，原因是______________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(4)若图乙的器官是某种子，则储存该种子最合适的氧气浓度是图乙中________(填字母)点对应的浓度，判断的依据是该氧气浓度下种子的______________________。相对低温条件也适合储存种子，原因是________________________。
解析：(1)①过程表示有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②过程表示有氧呼吸第二阶段，③过程表示有氧呼吸第三阶段，④过程表示生成酒精的无氧呼吸第二阶段，⑤过程表示生成乳酸的无氧呼吸第二阶段，a为C3H4O3(丙酮酸)，b为H2O(水)，c为H2O(水)，d为CO2(二氧化碳)，b和c是同一种物质；③过程表示有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。(2)人不能产生酒精，酵母菌是兼性厌氧生物，能发生①②③④过程，乳酸菌不能进行有氧呼吸，故选B。(3)肌肉细胞在缺氧条件下可进行无氧呼吸，剧烈运动导致骨骼肌的肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累使肌肉酸胀乏力。
(4)B点细胞呼吸释放的CO2量最少，单位时间内有机物消耗最少，最适合储存种子；细胞呼吸需要多种酶的参与，低温降低了细胞呼吸相关酶的活性，减少有机物消耗，故相对低温条件也适合储存种子。
答案：(1)丙酮酸 b和c 线粒体内膜 (2)B (3)剧烈运动导致骨骼肌的肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累使肌肉酸胀乏力 (4)B 细胞呼吸释放的CO2量最少 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性
课时跟踪检测
NO.4
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检测(一) 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
A级 强基固本
1．若超市里的盒装酸奶出现盒盖鼓胀就不能购买。下列叙述正确的是( )
A．酸奶的制作原理是利用微生物的无氧呼吸
B．盒盖鼓胀的原因是乳酸菌有氧呼吸产生CO2
C．微生物发酵使酸奶的营养物质不易被人体吸收
D．适当提高温度可以延长酸奶的保质期
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解析：酸奶制作常用乳酸菌，酸奶的制作原理是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，A正确，B错误；微生物发酵使酸奶的营养物质从葡萄糖变成了乳酸，更易被人体吸收，C错误；适当降低温度可以降低酶的活性，延长酸奶的保质期，D错误。
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2．从低海拔地区到西藏旅游，到达西藏后很多人会出现乏力现象，原因是在缺氧的环境下细胞呼吸的方式发生了改变。下列相关叙述错误的是( )
A．无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力
B．无氧呼吸增强，导致细胞释放的能量减少
C．细胞质基质产生的能量增多，线粒体产生的能量减少
D．由于氧气缺乏，导致第一阶段产生的丙酮酸减少，影响了第二、三阶段的进行
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解析：人进入高原后，由于氧气气压下降，无氧呼吸增强，产生乳酸增加，所以乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力，A正确；无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量，由于氧气浓度降低，无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，因此细胞产生的能量减少，B正确；无氧呼吸的场所是细胞质基质，由于无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，为满足能量需求，消耗的葡萄糖等有机物增多，因此在细胞质基质中产生的能量增加，线粒体产生的能量减少，C正确；葡萄糖分解为丙酮酸的阶段不需要氧气参与，氧气减少直接影响有氧呼吸的第三阶段，D错误。
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3．某同学利用下图装置测量发芽种子的呼吸类型。假如种子已经消过毒且呼吸底物全部为葡萄糖，在不考虑环境因素影响且只有有氧呼吸的情况下，红色液滴a、b在装置甲、乙中的细刻度管上的位置变化是( )
A．a不动，b右移 B．a左移，b不动
C．a左移，b右移 D．a右移，b左移
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解析：题干中已明确说明种子只进行有氧呼吸，因装置甲中放有NaOH溶液，种子在吸收了O2之后，会释放CO2，而CO2会被NaOH溶液吸收，这样装置甲中的空气体积减小，红色液滴a向左移动；因装置乙中放的是清水，种子在吸收了O2之后，同样也会释放CO2，而吸收的O2体积与释放的CO2体积相等，装置乙中的空气体积不变，所以红色液滴b不移动。
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4．2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制细胞呼吸过程中ATP的合成，但不影响水的生成量，下列有关叙述错误的是( )
A．DNP对无氧呼吸的第二阶段没有影响
B．水的消耗过程发生在线粒体基质
C．使用DNP后，细胞散失的热能增加
D．使用DNP后，ATP不足，会促进葡萄糖进入线粒体氧化分解
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解析：无氧呼吸第二阶段不产生ATP，DNP对无氧呼吸的第二阶段没有影响，A正确；水的消耗过程发生在有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，B正确；有氧呼吸过程中释放的能量一部分转变为ATP中的化学能，一部分以热能的形式散失，而DNP会抑制细胞呼吸过程中ATP的合成，因此DNP发挥作用时，细胞散失的热能增加，C正确；葡萄糖氧化分解的场所在细胞质基质，葡萄糖无法进入线粒体，D错误。
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5.如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中未显示能量，物质a、b、c、d分别表示水、CO2、酒精、乳酸
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B．条件X下，酵母菌细胞呼吸时葡萄糖
中的能量有2条去路
C．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被彻底分解成CO2和水
D．体育比赛过程中，人体骨骼肌供能的主要方式以条件Y下的过程为主
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解析：图中未显示能量，物质a、b、c、d分别为水、CO2、乳酸、酒精，A错误；条件X下酵母细胞进行无氧呼吸，有机物不能彻底氧化分解，所以葡萄糖中能量的去向有3处，即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中，B错误；条件Y为有氧，葡萄糖不能进入线粒体，丙酮酸在线粒体中被彻底分解成CO2和水，C错误；人剧烈运动时人体骨骼肌供能的主要方式以条件Y下的有氧呼吸释放能量为主，D正确。
6．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(呼吸底物均为葡萄糖)。下列有关分析错误的是( )
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A．氧浓度为a时，该植物非绿色器官进行呼吸作用的场所是细胞质基质
B．氧浓度为d时，该植物非绿色器官产生CO2的场所是线粒体基质
C．在氧浓度为b时，有氧呼吸产生的CO2是无氧呼吸的0.8倍
D．在氧浓度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍
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解析：氧浓度为a时，O2吸收量为0，说明此时植物非绿色器官只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；氧浓度为d时，CO2释放量等于O2吸收量，此时植物的非绿色器官只进行有氧呼吸，因此产生CO2的场所是线粒体基质，B正确；氧浓度为b时，O2消耗量为3，那么有氧呼吸CO2释放量也是3，细胞呼吸CO2释放总量为8，那么无氧呼吸CO2释放量为5，有氧呼吸产生的CO2是无氧呼吸的3÷5＝0.6倍，C错误；根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可知，氧浓度为c时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为4÷6＝2/3，而无氧呼吸消耗葡萄糖的量为(6－4)÷2＝1，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍，D正确。
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7．如图表示两种无氧呼吸过程。
下列说法错误的是( )
A．两种无氧呼吸第一阶段相同且释放少量能量
B．两种无氧呼吸途径不同的直接原因是酶的种类不同
C．细胞呼吸的中间产物可转化为甘油和氨基酸等非糖物质
D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中NADH转化为NAD＋的场所是相同的
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解析：两种无氧呼吸第一阶段相同，都是将葡萄糖氧化分解为丙酮酸和NADH，并且释放少量能量，A正确；两种无氧呼吸途径不同，其直接原因是细胞质基质中的酶种类不同，而酶具有专一性，导致无氧呼吸第二阶段的反应不同，B正确；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，发酵的中间产物可转化为甘油和氨基酸等非糖物质，C正确；有氧呼吸和无氧呼吸过程中NADH转化为NAD＋的场所是不相同的，有氧呼吸的该过程发生在线粒体内膜，而无氧呼吸过程中该过程发生在细胞质基质，D错误。
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8．将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48 h后，储藏在温度为1 ℃的冷库内；另一份则始终在温度为1 ℃的冷库内储藏。从采摘后算起每10天取样一次，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。下列结论错误的是( )
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A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
B．第20天对照组蓝莓单位时间内产生的乙醇量高于CO2处理组
C．第40天对照组蓝莓单位时间内有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
D．储藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理，能抑制其在储藏时的无氧呼吸
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解析：有氧呼吸中O2吸收量与CO2释放量相等，无氧呼吸不吸收O2只释放CO2，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确。第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸；对照组比值大于1，存在无氧呼吸，对照组蓝莓单位时间内产生的乙醇量高于CO2处理组，B正确；第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值约等于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；
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分析题图曲线可知，储藏10天后，处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值小于对照组，说明储藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理，能一定程度上抑制其在储藏时的无氧呼吸，D正确。
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9．(15分)图甲为生物体内葡萄糖分解代谢过程示意图，图乙为测量呼吸速率的装置，据图回答下列问题：
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(1)图甲中A是________，其被氧化分解产生CO2的场所可能是____________________。
(2)若过程①②和①③产生的CO2一样多，则两过程消耗的葡萄糖量之比为________。
(3)人体细胞可进行图甲中的____________过程，人体在剧烈运动时，吸收的O2量________(填“一定”或“不一定”)等于产生的CO2的量。
(4)图乙中NaOH溶液的作用是______________________________，故装置乙中液滴的移动反映的是装置中________的含量变化。
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(5)若要测装置乙中种子的呼吸熵(释放的CO2/消耗的O2)，则应设置另外一套装置丙，装置丙与装置乙的不同是______________________，若装置乙中液滴左移30 mm，装置丙中液滴右移20 mm，则该发芽种子的呼吸熵是________(不考虑物理因素对实验结果造成的影响)。
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解析：(1)图甲中A是丙酮酸，其被氧化分解产生CO2可能发生在有氧呼吸第二阶段，其场所为线粒体基质，也可能发生在无氧呼吸第二阶段，此时的场所是细胞质基质。(2)有氧呼吸中1分子葡萄糖经氧化分解可以产生6分子的CO2；在无氧呼吸中，1分子葡萄糖经氧化分解可产生2分子的CO2。因此，过程①②(有氧呼吸)和①③(无氧呼吸)产生的CO2一样多时，两过程消耗的葡萄糖量之比为1∶3。(3)人体细胞可进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，即人体细胞中发生的过程有①②和①④；由于产生乳酸的无氧呼吸既不吸收O2也不产生CO2，故人体在剧烈运动时，吸收的O2量一定等于产生的CO2的量。
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(4)图乙装置中的NaOH溶液用来吸收发芽种子呼吸作用产生的CO2，从而使呼吸作用产生的CO2不影响装置中的压强，液滴移动反映的是发芽的种子呼吸作用消耗的装置中的O2量。(5)要测装置乙中种子的呼吸熵(释放的CO2/消耗的O2)，需要测出种子呼吸作用释放的CO2的量，应设置另外一套装置丙，其中需要把NaOH溶液换成等量的蒸馏水，其他保持不变。装置乙中测出吸收的O2量为30 mm，装置丙中测出释放的CO2的量与吸收的O2量的差值为20 mm，故释放的CO2的量为50 mm，即呼吸熵为50÷30＝5/3。
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答案：(1)丙酮酸 细胞质基质、线粒体基质 (2)1∶3 (3)①②和①④ 一定 (4)吸收发芽种子呼吸作用产生的CO2 氧气 (5)把NaOH溶液换成等量的蒸馏水 5/3
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B级 发展提能
10．淹水胁迫对丝瓜幼苗的生长有一定影响，某小组对不同水淹条件下丝瓜幼苗呼吸相关酶的活性进行测定，其结果如图所示(根淹是指仅根部水淹，半淹是指一半幼苗水淹)，其中MDH表示苹果酸脱氢酶(参与有氧呼吸)，LDH表示乳酸脱氢酶(参与无氧呼吸)。下列叙述正确的是( )
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A．本实验的淹水程度为自变量，对照组应不提供任何水分
B．随着淹水时间的延长及淹水程度的加深，两种酶的活性都升高
C．解除胁迫7天后，T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸
D．淹水处理21天时三组丝瓜幼苗根细胞的线粒体和叶绿体中都会产生ATP
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解析：分析题干及题图信息可知，本实验的淹水程度为自变量，对照组应给以常规(正常)的水分，并不是不提供任何水分，A错误；根据图示信息，随着淹水时间的延长，MDH活性下降同时LDH活性先升高后下降，B错误；与第21天相比，解除胁迫7天后T2组LDH活性明显升高，但MDH活性明显降低，说明此时T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸，C正确；根细胞不含叶绿体，D错误。
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11．(16分)农业生产有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题，需要将发育完成、质量不再增加的果实采摘下来储藏，待其逐渐成熟后再销售。为此，有科研人员探究了不同气体条件下储藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化情况。番茄储存时间过长能闻到“酒味”。实验结果如图。
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(1)该探究实验的自变量有CO2浓度、___________________________。
(2)番茄果实成熟过程中，有氧呼吸产生CO2的场所是____________，该阶段的反应式为________________________________(可不体现数量关系)。
(3)该实验也可根据CO2使______________溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用CO2的释放作为判断番茄果实细胞呼吸类型的指标，理由是____________________
__________________________________________________________。
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(4)与对照组相比，实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是
_______________________________________________________________________________。请据此研究结果，提出延迟番茄果实成熟的合理方法：_________________________________________________
____________________________________________________________。
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(4)据图可知，与对照组相比，实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显峰值。采摘后呼吸高峰出现的越晚，番茄果实成熟越晚，越耐储藏，因此据图可知，提高CO2的浓度、降低O2的浓度，可以延迟番茄果实成熟。
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检测(二) 细胞呼吸强化练
一、选择题
1．肌肉收缩的能量供应主要来源于有氧呼吸。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞质基质分解葡萄糖可为肌肉提供能量
B．线粒体基质中丙酮酸分解为二氧化碳和水
C．有氧呼吸的实质是有机物的彻底氧化分解，并释放能量
D．嵴使线粒体内膜表面积增加，有利于附着与有氧呼吸有关的酶
√
解析：细胞呼吸的第一阶段，葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸和[H]，并且释放出少量的能量，该能量可供给肌肉，A正确；在线粒体基质中丙酮酸和水反应形成二氧化碳和[H]，B错误；有氧呼吸的实质是将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水，并释放能量的过程，C正确；线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大内膜表面积，有利于附着与有氧呼吸有关的酶，D正确。
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2．研究表明，癌细胞即使在O2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“瓦氏效应”。下列有关人体癌细胞呼吸作用(呼吸底物为葡萄糖)的叙述，错误的是( )
A．癌细胞细胞呼吸时释放的CO2等于吸收的O2
B．癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖分解释放的能量大部分以热能形式散失
C．无氧条件下，癌细胞中丙酮酸分解时会生成少量ATP
D．人体内癌细胞产生的CO2只来自线粒体
√
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解析：癌细胞无氧呼吸属于产生乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2一样多，故癌细胞细胞呼吸时释放的CO2等于吸收的O2，A正确；癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中，而分解释放的能量大部分以热能形式散失，B正确；癌细胞在无氧条件下，第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸时会生成少量ATP，而丙酮酸分解时不产生ATP，C错误；由于癌细胞在O2供应充足条件下主要进行无氧呼吸，其无氧呼吸产物是乳酸，不产生CO2，只有有氧呼吸过程在线粒体基质中产生CO2，故人体内癌细胞产生的CO2只来自线粒体，D正确。
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3．“窖藏”是我国传统的储存食物的一种方法，在某些地方一直沿用至今。窖藏法储存食物可解决食物“惧冻”等问题，窖藏的萝卜等蔬菜能较长时间保存。下列叙述错误的是( )
A．应将新鲜萝卜置于零上低温、低氧且有一定湿度的环境中保存
B．若检测到萝卜细胞呼吸有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成
C．窖藏时萝卜细胞中的酶活性降低，有机物分解速率减慢
D．窖藏萝卜时，萝卜细胞有机物中的能量通过无氧呼吸大部分以热能形式散失
√
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解析：应将新鲜萝卜置于零上低温、低氧且有一定湿度的环境中保存，这样不仅可以保鲜，而且无氧呼吸速率和有氧呼吸速率均较低，单位时间内消耗的有机物较少，A正确；有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸都可以产生CO2，所以检测到萝卜细胞呼吸有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成，B正确；窖藏时，在低温条件下，萝卜细胞中的酶活性降低，有机物分解速率减慢，C正确；窖藏食物时，食物细胞有机物中的能量少部分通过无氧呼吸以热能形式散失，大部分储存在无氧呼吸产生的酒精中，D错误。
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4．酵母菌一般生活在20～30 ℃环境中。如图为某兴趣小组在温室内探究酵母菌无氧呼吸的实验装置，下列有关叙述错误的是( )
√
A．试管中加水的目的之一是隔绝空气
B．可以用澄清的石灰水检测滴管中冒出气泡中的气体是否为CO2
C．若将试管放在冷水中，气泡释放速率将会变慢
D．可以使用溴麝香草酚蓝溶液检测无氧呼吸产生的酒精
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解析：分析题图可知，试管中加水的目的是隔绝空气，制造无氧环境，A正确；酵母菌进行无氧呼吸的产物是CO2和酒精，滴管中冒出的气泡是酵母菌无氧呼吸产生的CO2，可使澄清的石灰水变浑浊，B正确；试管中的水换成冷水，温度下降，酶活性降低，细胞呼吸的速率减慢，气泡释放的速率将会变慢，C正确；“探究酵母细胞呼吸的方式”实验中，用酸性条件下的橙色重铬酸钾溶液检测酒精，溴麝香草酚蓝溶液可用于检测CO2，D错误。
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5．将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中，观察液滴的移动情况。下列相关叙述错误的是( )
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A．若甲装置中液滴右移，乙装置中液滴不动，则该萌发种子只进行有氧呼吸
B．甲装置中液滴右移，乙装置中液滴不动，则葡萄糖中C的转移途径可能为葡萄糖→丙酮酸→酒精
C．若换成萌发的花生种子，则可能出现甲、乙装置中液滴都左移的情况
D．为了减少装置本身由于气温或气压等的变化引起气体体积变化带来的实验误差，可以增设对照组，将萌发的种子换成煮熟的种子，其他装置与甲、乙装置相同
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解析：若乙装置中液滴不动，说明密闭容器中氧气没有被消耗，甲装置中的液滴向右移动，说明释放了二氧化碳，甲、乙装置细胞呼吸类型一样，因而综合分析可知，萌发的种子进行产生酒精的无氧呼吸，A错误；萌发的种子只进行产生酒精的无氧呼吸，因此此时葡萄糖中C的转移途径可以为葡萄糖→丙酮酸→酒精，B正确；若换成萌发的花生种子，由于花生种子中脂肪含量高，在氧化分解时消耗的氧气量大于产生的二氧化碳量，因此，甲、乙装置中会发生液滴左移，C正确；
为排除甲、乙装置中因气温或气压等的变化引起的气体体积变化带来的实验误差，使实验更严密，保证数据的科学性，可以增设等量的煮熟的种子，其他装置与甲、乙装置相同的对照组，D正确。
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6．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。下列相关叙述错误的是( )
A．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
B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
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耗ATP
√
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解析：在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，A正确；在无氧条件下，a～b时间内植物根细胞释放CO2，推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程，B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精跨膜运输的方式为自由扩散，不需要消耗ATP，D正确。
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7．药物X和Y可能会抑制涉及有氧呼吸第一、二、三阶段的酶。为了研究这些药物的效应，分离了一些肌肉细胞，然后在有氧气供应的条件下分别给予这两种药物处理，并测定细胞内ATP、NADH及丙酮酸的含量，实验结果见下表，下列叙述正确的是( )
ATP NADH 丙酮酸
对照组(无药物处理) 100% 100% 100%
药物X处理组 2% 3% 5%
药物Y处理组 20% 15% 150%
注：对照组的数据定为100%，以便与其他组进行比较。
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A．药物X可能抑制涉及有氧呼吸第二、三阶段的酶
B．药物Y可能抑制细胞质基质内的酶
C．药物X和Y同时处理肌肉细胞后，可能会影响葡萄糖运进细胞的过程
D．对照组的ATP和NADH主要在有氧呼吸第三阶段产生
√
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解析：药物X处理组与对照组进行对比，ATP、NADH、丙酮酸的含量均下降，说明药物X可能抑制涉及有氧呼吸第一阶段的酶，A错误；药物Y处理组与对照组进行对比，ATP、NADH的含量均下降，丙酮酸的含量上升，说明药物Y可能抑制涉及有氧呼吸第二阶段的酶，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，故药物Y可能抑制线粒体基质内的酶，B错误；葡萄糖运进肌肉细胞是主动运输，需要能量，故药物X和Y同时处理肌肉细胞后，可能会影响葡萄糖运进细胞的过程，C正确；有氧呼吸第三阶段利用NADH，不产生NADH，D错误。
8．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( )
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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，该浓度下细胞呼吸强度较小，消耗葡萄糖较慢
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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，氧气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。
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二、非选择题
9．(12分)甲图表示几种类型的细胞呼吸的部分物质变化示意图，乙图和丙图分别是温度和O2浓度对细胞呼吸速率的影响曲线。请据图回答下列问题：
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(1)甲图中酵母菌细胞中可进行的过程是________(填序号)，能在人体骨骼肌细胞中进行的过程是________(填序号)。
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(2)从乙图中可以看出，细胞呼吸的最适温度是________(填字母)点对应的温度。温度________(填“能”或“不能”)影响甲图中的①～④四个过程，原因是___________________________________________。
(3)若丙图表示酵母菌的呼吸情况，则曲线Ⅱ表示________呼吸速率。如果在瓶中用葡萄糖溶液培养酵母菌时，测定出瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5∶4，这是因为有________(以比例表示)的底物用于曲线Ⅰ所示的呼吸类型。
(4)由乙、丙两图可知，储藏水果时应保持______________的条件。
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解析：(1)分析题图甲可知，①是有氧呼吸，②是产生乳酸的无氧呼吸，③是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，④是产生ATP。酵母菌是兼性厌氧生物，既可以进行有氧呼吸也可以进行产生二氧化碳和酒精的无氧呼吸，因此甲图中酵母菌细胞中可以进行的过程是①③④；人体骨骼肌细胞可以进行有氧呼吸，也可以进行产生乳酸的无氧呼吸，因此甲图中能在人体骨骼肌细胞中进行的过程是①②④。(2)分析题图乙可知，B点细胞呼吸速率最高，所以B点对应的温度是细胞呼吸的最适温度，温度能影响甲图中的①～④四个过程，因为这四个过程均需在酶催化作用下进行，而酶的活性受到温度的影响。
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(3)分析题图丙可知，曲线Ⅱ随氧气浓度的升高，细胞呼吸速率增强，所以曲线Ⅱ表示细胞的有氧呼吸速率，曲线Ⅰ表示细胞的无氧呼吸速率。根据酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式，设酵母菌有氧呼吸消耗的底物为x，无氧呼吸消耗的底物为y，则有关系式：(6x＋2y)∶6x＝5∶4，解得x∶y＝4∶3，因此酵母菌无氧呼吸消耗的底物占总数的3/7。(4)由乙、丙两图可知，在低温、低氧时细胞呼吸速率较低，因此储藏水果时应选择低温、低氧的条件。
答案：(1)①③④ ①②④ (2)B 能 因为这四个过程均需在酶催化作用下进行，而酶的活性受到温度的影响 (3)有氧 3/7 (4)低温、低氧
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10．(14分)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30 min以上)的低中等强度的运动，如步行、游泳、慢跑、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究在耐力性运动训练中肌纤维出现的适应性变化，研究人员进行了相关实验。请回答下列问题：
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(1)写出耐力性运动中能量供应的主要方式的总反应式(以葡萄糖为底物)：__________________________________________________。
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(2)肌细胞在进行有氧呼吸时，能产生ATP的场所是________________，图1所示生理过程一般与ATP的________相联系。
(3)若肌细胞进行有氧呼吸产生的CO2为30 mol，则消耗________ mol葡萄糖。
(4)探究耐力性运动训练和停止训练时，肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化，实验结果如图2，由图2可知，坚持训练会使肌纤维中线粒体数量的相对值_____________；若停止训练5周后线粒体数量相对值将降至原来的水平，研究发现长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥胖的关键因素。请你结合本研究结果给出进行体育锻炼时的建议：____________________________________。
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解析：(1)有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，其反应式参见答案。(2)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP，因此在进行有氧呼吸时，能产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体。图1所示生理过程会释放能量用于合成ATP，即图1所示生理过程一般与ATP的合成相联系。
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(3)肌细胞有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖，能产生6 mol的CO2，因此若肌细胞进行有氧呼吸产生的CO2为30 mol，则消耗5 mol葡萄糖。(4)由图2可知,坚持训练会使肌纤维中线粒体数量的相对值增加后保持稳定。有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，体育锻炼时，每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持，有利于提高线粒体的数量，从而预防冠心病、糖尿病和肥胖。
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1课时跟踪检测(十八) 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
A级 强基固本
1．若超市里的盒装酸奶出现盒盖鼓胀就不能购买。下列叙述正确的是( )
A．酸奶的制作原理是利用微生物的无氧呼吸
B．盒盖鼓胀的原因是乳酸菌有氧呼吸产生CO2
C．微生物发酵使酸奶的营养物质不易被人体吸收
D．适当提高温度可以延长酸奶的保质期
2．从低海拔地区到西藏旅游，到达西藏后很多人会出现乏力现象，原因是在缺氧的环境下细胞呼吸的方式发生了改变。下列相关叙述错误的是( )
A．无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力
B．无氧呼吸增强，导致细胞释放的能量减少
C．细胞质基质产生的能量增多，线粒体产生的能量减少
D．由于氧气缺乏，导致第一阶段产生的丙酮酸减少，影响了第二、三阶段的进行
3．某同学利用下图装置测量发芽种子的呼吸类型。假如种子已经消过毒且呼吸底物全部为葡萄糖，在不考虑环境因素影响且只有有氧呼吸的情况下，红色液滴a、b在装置甲、乙中的细刻度管上的位置变化是( )
A．a不动，b右移 B．a左移，b不动
C．a左移，b右移 D．a右移，b左移
4．2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制细胞呼吸过程中ATP的合成，但不影响水的生成量，下列有关叙述错误的是( )
A．DNP对无氧呼吸的第二阶段没有影响
B．水的消耗过程发生在线粒体基质
C．使用DNP后，细胞散失的热能增加
D．使用DNP后，ATP不足，会促进葡萄糖进入线粒体氧化分解
5.如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中未显示能量，物质a、b、c、d分别表示水、CO2、酒精、乳酸
B．条件X下，酵母菌细胞呼吸时葡萄糖中的能量有2条去路
C．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被彻底分解成CO2和水
D．体育比赛过程中，人体骨骼肌供能的主要方式以条件Y下的过程为主
6．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(呼吸底物均为葡萄糖)。下列有关分析错误的是( )
A．氧浓度为a时，该植物非绿色器官进行呼吸作用的场所是细胞质基质
B．氧浓度为d时，该植物非绿色器官产生CO2的场所是线粒体基质
C．在氧浓度为b时，有氧呼吸产生的CO2是无氧呼吸的0.8倍
D．在氧浓度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍
7．如图表示两种无氧呼吸过程。下列说法错误的是( )
A．两种无氧呼吸第一阶段相同且释放少量能量
B．两种无氧呼吸途径不同的直接原因是酶的种类不同
C．细胞呼吸的中间产物可转化为甘油和氨基酸等非糖物质
D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中NADH转化为NAD＋的场所是相同的
第7题图 第8题图
8．将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48 h后，储藏在温度为1 ℃的冷库内；另一份则始终在温度为1 ℃的冷库内储藏。从采摘后算起每10天取样一次，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。下列结论错误的是( )
A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
B．第20天对照组蓝莓单位时间内产生的乙醇量高于CO2处理组
C．第40天对照组蓝莓单位时间内有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
D．储藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理，能抑制其在储藏时的无氧呼吸
9.
得分
(15分)图甲为生物体内葡萄糖分解代谢过程示意图，图乙为测量呼吸速率的装置，据图回答下列问题：
(1)图甲中A是________，其被氧化分解产生CO2的场所可能是____________________。
(2)若过程①②和①③产生的CO2一样多，则两过程消耗的葡萄糖量之比为________。
(3)人体细胞可进行图甲中的____________过程，人体在剧烈运动时，吸收的O2量________(填“一定”或“不一定”)等于产生的CO2的量。
(4)图乙中NaOH溶液的作用是______________________________，故装置乙中液滴的移动反映的是装置中________的含量变化。
(5)若要测装置乙中种子的呼吸熵(释放的CO2/消耗的O2)，则应设置另外一套装置丙，装置丙与装置乙的不同是______________________，若装置乙中液滴左移30 mm，装置丙中液滴右移20 mm，则该发芽种子的呼吸熵是________(不考虑物理因素对实验结果造成的影响)。
B级 发展提能
10．淹水胁迫对丝瓜幼苗的生长有一定影响，某小组对不同水淹条件下丝瓜幼苗呼吸相关酶的活性进行测定，其结果如图所示(根淹是指仅根部水淹，半淹是指一半幼苗水淹)，其中MDH表示苹果酸脱氢酶(参与有氧呼吸)，LDH表示乳酸脱氢酶(参与无氧呼吸)。下列叙述正确的是( )
A．本实验的淹水程度为自变量，对照组应不提供任何水分
B．随着淹水时间的延长及淹水程度的加深，两种酶的活性都升高
C．解除胁迫7天后，T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸
D．淹水处理21天时三组丝瓜幼苗根细胞的线粒体和叶绿体中都会产生ATP
11.
得分
(16分)农业生产有时为了解决蔬菜、水果的滞销问题，需要将发育完成、质量不再增加的果实采摘下来储藏，待其逐渐成熟后再销售。为此，有科研人员探究了不同气体条件下储藏的番茄果实(果皮绿色时采摘)在成熟过程中CO2生成速率的变化情况。番茄储存时间过长能闻到“酒味”。实验结果如图。
(1)该探究实验的自变量有CO2浓度、____________________________。
(2)番茄果实成熟过程中，有氧呼吸产生CO2的场所是____________，该阶段的反应式为________________________________(可不体现数量关系)。
(3)该实验也可根据CO2使______________溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用CO2的释放作为判断番茄果实细胞呼吸类型的指标，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与对照组相比，实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是_______________________________________________________________________________。请据此研究结果，提出延迟番茄果实成熟的合理方法：____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时跟踪检测(十八)
1．选A 酸奶制作常用乳酸菌，酸奶的制作原理是利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，A正确，B错误；微生物发酵使酸奶的营养物质从葡萄糖变成了乳酸，更易被人体吸收，C错误；适当降低温度可以降低酶的活性，延长酸奶的保质期，D错误。
2．选D 人进入高原后，由于氧气气压下降，无氧呼吸增强，产生乳酸增加，所以乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力，A正确；无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量，由于氧气浓度降低，无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，因此细胞产生的能量减少，B正确；无氧呼吸的场所是细胞质基质，由于无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，为满足能量需求，消耗的葡萄糖等有机物增多，因此在细胞质基质中产生的能量增加，线粒体产生的能量减少，C正确；葡萄糖分解为丙酮酸的阶段不需要氧气参与，氧气减少直接影响有氧呼吸的第三阶段，D错误。
3．选B 题干中已明确说明种子只进行有氧呼吸，因装置甲中放有NaOH溶液，种子在吸收了O2之后，会释放CO2，而CO2会被NaOH溶液吸收，这样装置甲中的空气体积减小，红色液滴a向左移动；因装置乙中放的是清水，种子在吸收了O2之后，同样也会释放CO2，而吸收的O2体积与释放的CO2体积相等，装置乙中的空气体积不变，所以红色液滴b不移动。
4．选D 无氧呼吸第二阶段不产生ATP，DNP对无氧呼吸的第二阶段没有影响，A正确；水的消耗过程发生在有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，B正确；有氧呼吸过程中释放的能量一部分转变为ATP中的化学能，一部分以热能的形式散失，而DNP会抑制细胞呼吸过程中ATP的合成，因此DNP发挥作用时，细胞散失的热能增加，C正确；葡萄糖氧化分解的场所在细胞质基质，葡萄糖无法进入线粒体，D错误。
5．选D 图中未显示能量，物质a、b、c、d分别为水、CO2、乳酸、酒精，A错误；条件X下酵母细胞进行无氧呼吸，有机物不能彻底氧化分解，所以葡萄糖中能量的去向有3处，即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中，B错误；条件Y为有氧，葡萄糖不能进入线粒体，丙酮酸在线粒体中被彻底分解成CO2和水，C错误；人剧烈运动时人体骨骼肌供能的主要方式以条件Y下的有氧呼吸释放能量为主，D正确。
6．选C 氧浓度为a时，O2吸收量为0，说明此时植物非绿色器官只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；氧浓度为d时，CO2释放量等于O2吸收量，此时植物的非绿色器官只进行有氧呼吸，因此产生CO2的场所是线粒体基质，B正确；氧浓度为b时，O2消耗量为3，那么有氧呼吸CO2释放量也是3，细胞呼吸CO2释放总量为8，那么无氧呼吸CO2释放量为5，有氧呼吸产生的CO2是无氧呼吸的3÷5＝0.6倍，C错误；根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可知，氧浓度为c时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为4÷6＝2/3，而无氧呼吸消耗葡萄糖的量为(6－4)÷2＝1，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的1.5倍，D正确。
7．选D 两种无氧呼吸第一阶段相同，都是将葡萄糖氧化分解为丙酮酸和NADH，并且释放少量能量，A正确；两种无氧呼吸途径不同，其直接原因是细胞质基质中的酶种类不同，而酶具有专一性，导致无氧呼吸第二阶段的反应不同，B正确；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，发酵的中间产物可转化为甘油和氨基酸等非糖物质，C正确；有氧呼吸和无氧呼吸过程中NADH转化为NAD＋的场所是不相同的，有氧呼吸的该过程发生在线粒体内膜，而无氧呼吸过程中该过程发生在细胞质基质，D错误。
8．选C 有氧呼吸中O2吸收量与CO2释放量相等，无氧呼吸不吸收O2只释放CO2，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确。第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸；对照组比值大于1，存在无氧呼吸，对照组蓝莓单位时间内产生的乙醇量高于CO2处理组，B正确；第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值约等于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；分析题图曲线可知，储藏10天后，处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值小于对照组，说明储藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理，能一定程度上抑制其在储藏时的无氧呼吸，D正确。
9．解析：(1)图甲中A是丙酮酸，其被氧化分解产生CO2可能发生在有氧呼吸第二阶段，其场所为线粒体基质，也可能发生在无氧呼吸第二阶段，此时的场所是细胞质基质。(2)有氧呼吸中1分子葡萄糖经氧化分解可以产生6分子的CO2；在无氧呼吸中，1分子葡萄糖经氧化分解可产生2分子的CO2。因此，过程①②(有氧呼吸)和①③(无氧呼吸)产生的CO2一样多时，两过程消耗的葡萄糖量之比为1∶3。(3)人体细胞可进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，即人体细胞中发生的过程有①②和①④；由于产生乳酸的无氧呼吸既不吸收O2也不产生CO2，故人体在剧烈运动时，吸收的O2量一定等于产生的CO2的量。(4)图乙装置中的NaOH溶液用来吸收发芽种子呼吸作用产生的CO2，从而使呼吸作用产生的CO2不影响装置中的压强，液滴移动反映的是发芽的种子呼吸作用消耗的装置中的O2量。(5)要测装置乙中种子的呼吸熵(释放的CO2/消耗的O2)，需要测出种子呼吸作用释放的CO2的量，应设置另外一套装置丙，其中需要把NaOH溶液换成等量的蒸馏水，其他保持不变。装置乙中测出吸收的O2量为30 mm，装置丙中测出释放的CO2的量与吸收的O2量的差值为20 mm，故释放的CO2的量为50 mm，即呼吸熵为50÷30＝5/3。
答案：(1)丙酮酸 细胞质基质、线粒体基质 (2)1∶3
(3)①②和①④ 一定 (4)吸收发芽种子呼吸作用产生的CO2 氧气 (5)把NaOH溶液换成等量的蒸馏水 5/3
10．选C 分析题干及题图信息可知，本实验的淹水程度为自变量，对照组应给以常规(正常)的水分，并不是不提供任何水分，A错误；根据图示信息，随着淹水时间的延长，MDH活性下降同时LDH活性先升高后下降，B错误；与第21天相比，解除胁迫7天后T2组LDH活性明显升高，但MDH活性明显降低，说明此时T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸，C正确；根细胞不含叶绿体，D错误。
11．解析：(1)由图可知，该探究实验的自变量有CO2浓度、O2浓度、采摘后的天数。(2)有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，同时产生少量的能量，该过程发生在线粒体基质，该阶段的反应式可表示为C3H4O3(丙酮酸)＋H2O[H]＋CO2＋少量能量。(3)检测呼吸作用强度时，可以测量单位时间产生CO2的量，可根据CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用CO2的释放作为判断番茄果实细胞呼吸类型的指标，因为番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。(4)据图可知，与对照组相比，实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显峰值。采摘后呼吸高峰出现的越晚，番茄果实成熟越晚，越耐储藏，因此据图可知，提高CO2的浓度、降低O2的浓度，可以延迟番茄果实成熟。
答案：(1)O2浓度和采摘后的天数 (2)线粒体基质 C3H4O3(丙酮酸)＋H2O[H]＋CO2＋少量能量 (3)溴麝香草酚蓝 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2 (4)采摘后呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显峰值 提高CO2浓度和降低O2浓度
