第3课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展
考点一 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验·探究类)
1.实验原理
(1)酵母菌在 和 的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
(2)产物检测原理
产物 试剂 现象(颜色变化)
CO2 澄清的石灰水
溴麝香草酚蓝溶液
酒精 酸性条件下橙色的 溶液
2.实验过程
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+ 溶液)。
(2)设计实验,检测CO2产生的多少,装置如图所示。
【分析】
①实验装置甲探究酵母菌的 ,乙探究酵母菌的 。
②甲、乙两组为对比实验,自变量是 。因变量为 。
③无关变量的消除:装置甲中空气先通入NaOH溶液的目的是 。装置乙中B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是 ,确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。
(3)实验现象
条件 澄清石灰水的变化/ 出现变化的快慢 重铬酸钾 浓硫酸溶液
甲组(有氧) 变浑浊程度高/快
乙组(无氧) 变浑浊程度 出现
[注意]葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
(4)实验结论
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 多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生 。
考点易错·明辨析
(1)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中利用了对比实验的研究方法。( )
(2)“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,可通过酸性重铬酸钾判定酵母菌是否进行无氧呼吸。( )
(3)“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,自变量是O2的有无,无氧条件的组别为对照组。( )
(4)酸性重铬酸钾可以代替澄清石灰水进行CO2的检测。( )
(5)用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时,溶液颜色由蓝变黄再变绿。( )
1.为探究酵母菌细胞呼吸的方式,某研究小组利用图中a、b、c、d装置进行实验。下列叙述错误的是( )
A.若探究无氧呼吸可选择的装置及连接顺序为d→b
B.若探究有氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c→b→a→b
C.可在b瓶中加入酸性重铬酸钾用于检测是否产生酒精
D.不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式
2.[2024·广东深圳模拟] 某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式,做了以下两组实验:用注射器A缓慢吸入 25 mL酵母菌葡萄糖培养液,倒置,排尽注射器中的气体,再吸入 25 mL无菌氧气,密封;用注射器 B缓慢吸入 25 mL酵母菌葡萄糖培养液,倒置,排尽注射器中的气体,密封。将两注射器置于 25 ℃的水浴锅中保温一段时间,以下说法错误的是( )
A.当观察到注射器 A 中的总体积大于50 mL 时,说明酵母菌进行了无氧呼吸
B.取注射器 B中的适量液体,滴加少量酸性重铬酸钾溶液,溶液颜色由橙色变为灰绿色
C.将注射器 A 中的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
D.当注射器 A、B中的总体积均为 50 mL时,两注射器中酵母菌消耗的葡萄糖的量相同
考点二 探究细胞呼吸方式的实验拓展(迁移·提能类)
1.探究细胞呼吸方式的实验装置
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):
(1)装置一中加入NaOH溶液的目的是 ,根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。
(2)装置二中着色液滴移动的距离代表呼吸作用 。
(3)预测实验结果和结论
实验结果 结论
装置一 着色液滴 装置二 着色液滴
不动 不动 只进行产生 的 呼吸或种子已经死亡
不动 右移 只进行产生 的 呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生 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 的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂质
(4)物理误差的校正
为使实验结果更加精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。对照装置与图中装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余条件均相同。
2.种子萌发时呼吸速率的测定
(1)实验装置
(2)指标及原理
①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。
②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,刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴左移的距离即表示 。
(3)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,目的是 。
②如果实验材料是种子,为避免微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰,应对装置进行 处理,对所测种子进行 处理。
③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置 实验,将所测的生物材料 (如将发芽的种子 ),其他条件均不变。
(4)实验拓展:呼吸底物与着色液滴移动的关系
脂肪含碳、氢量高,含氧量低,等质量的脂肪与糖类相比,脂肪氧化分解时耗氧量高。因此以脂肪为底物进行有氧呼吸时,产生的CO2量小于消耗的O2量,着色液滴移动更明显。
1.[2024·福建龙岩模拟] 如图所示,在b瓶和d瓶中放入适量萌发的水稻种子,用于探究水稻种子萌发过程的呼吸方式,下列叙述正确的是( )
A.a 瓶内左侧玻璃管不一定要插入 NaOH 溶液的液面下
B.短时间内b 瓶和d 瓶的温度会升高,且 b 瓶温度升高更快
C.c 瓶中澄清石灰水变浑浊,说明 b 瓶内的种子只进行有氧呼吸
D.d 瓶内换成等质量的马铃薯块茎也可观察到相同的现象
2.[2024·广东肇庆模拟] 呼吸商(RQ=释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积)可表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸商的装置如图。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。已知该种子无氧呼吸产物为酒精和CO2。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商是2
B.若发芽种子仅进行有氧呼吸, 且呼吸商小于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
经典真题·明考向
1.[2022·北京卷] 在北京冬奥会的感召下,一队初学者进行了3个月高山滑雪集训,成绩显著提高,而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度,结果如图。与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内( )
A.消耗的ATP不变
B.无氧呼吸增强
C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多
D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多
2.[2023·浙江1月选考] 为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
3.[2024·贵州卷] 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 ;参与有氧呼吸的酶是 (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 倍。
(3)若水淹3 d后排水,作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)。 第3课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式
及相关实验拓展
考点一
● 必备知识
1.(1)有氧 无氧 (2)变浑浊 蓝色→绿色→黄色 重铬酸钾 橙色→灰绿色
2.(1)葡萄糖 (2)①有氧呼吸 无氧呼吸
②有氧、无氧条件 CO2的产生速率;酒精的有无 ③吸收空气中的CO2,以排除空气中CO2对实验结果的影响 让酵母菌将B瓶中的氧气消耗尽 (3)无变化 低/慢 灰绿色 (4)CO2 酒精和CO2
【考点易错】
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
[解析] (3)实验中有氧和无氧两组均为实验组,形成对比实验。(4)酸性重铬酸钾可以用于检测酒精,不能检测CO2。(5)用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时,溶液颜色由蓝变绿再变黄。
● 典型例题
1.C [解析] 酵母菌无氧呼吸不消耗氧气,但产生二氧化碳,故若探究无氧呼吸可选择的装置及连接顺序为d→b(检测二氧化碳),A正确;有氧呼吸消耗氧气,产生二氧化碳,故若探究有氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c(除去空气中的二氧化碳)→b(检测空气中的二氧化碳是否除尽)→a→b(检测二氧化碳),B正确;检测酵母菌无氧呼吸是否产生酒精,鉴定酒精时,应从d瓶中取少许培养液的滤液,加入酸性重铬酸钾溶液,观察颜色变化来判断有无酒精产生,C错误;有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,从而使澄清石灰水变浑浊,故不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式,D正确。
2.D [解析] 若酵母菌只进行有氧呼吸,气体体积不变,而注射器A中的总体积大于50 mL,说明酵母菌进行了无氧呼吸,A正确;注射器B中酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精和CO2,酒精可以与酸性重铬酸钾溶液反应,溶液颜色由橙色变为灰绿色,B正确;注射器A中的气体包括二氧化碳,将其通入溴麝香草酚蓝溶液中,溶液颜色会由蓝变绿再变黄,C正确;当注射器A、B中的总体积均为50 mL时,注射器A中酵母菌只进行有氧呼吸,注射器B中酵母菌只进行无氧呼吸,后者产生了25 mL的CO2,前者产生的CO2量≤25 mL,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,前者消耗的葡萄糖的量更少,D错误。
考点二
● 重点难点
1.(1)吸收二氧化碳 (2)消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值 (3)乳酸 无氧
酒精和CO2 无氧 酒精和CO2 乳酸
2.(2)呼吸速率 (3)避免植物的光合作用干扰呼吸速率的测定 灭菌 消毒 对照 灭活 煮熟
● 典型例题
1.B [解析] 据图分析,装置甲控制有氧条件,装置乙控制无氧条件,澄清石灰水用于检测细胞呼吸产生的二氧化碳,a 瓶内左侧玻璃管要插入 NaOH 溶液的液面下,保证空气中的二氧化碳被充分吸收,A错误;呼吸作用会散失热量,短时间内b 瓶和d 瓶的温度会升高,且 b 瓶中种子主要进行有氧呼吸,散失热量较多,温度升高更快,B正确;c 瓶中澄清石灰水变浑浊,只能说明b瓶中的种子进行呼吸作用产生了CO2,不能排除 b 瓶内的种子进行无氧呼吸的可能,C错误;马铃薯块茎无氧呼吸的产物为乳酸,不产生二氧化碳,D错误。
2.C [解析] 根据题意和图示分析可知:装置1的试管内装有NaOH溶液,吸收呼吸作用释放的二氧化碳,因此装置1中液滴的移动是由装置中氧气的变化决定的;装置2中无NaOH溶液,液滴的移动是由氧气的变化与二氧化碳的变化共同决定的,二氧化碳的释放量是装置2与装置1液滴移动的距离差。若测得x=50 mm,y=-50 mm,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,细胞呼吸产生的二氧化碳量可表示为50-(-50)=100 mm,消耗的氧气量可表示为50 mm,呼吸商是100÷50=2,A正确。由于脂肪中的碳和氢含量高,若发芽种子仅进行有氧呼吸,且呼吸商小于1,则分解的有机物可能含脂肪,B正确。若呼吸底物为葡萄糖,当发芽种子只进行有氧呼吸,装置1液滴左移,装置2液滴不移动;当发芽种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,则装置1液滴左移,装置2液滴右移;当发芽种子只进行无氧呼吸,装置1液滴不移动,装置2液滴右移,C错误。为保证数据的科学性,还应再设置对照装置,增加放入灭活发芽种子的装置,排除物理因素对实验结果的影响,D正确。
经典真题·明考向
1.B [解析] 根据题中信息“滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化”可知,受训者有氧呼吸产生的ATP基本不变,根据柱形图可知,受训者集训后血浆中乳酸浓度比集训前显著增多,说明无氧呼吸增强,受训者无氧呼吸产生的ATP增多, 故受训者消耗的ATP总量增多,A、C错误,B正确;消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸,滑雪过程中受训者单位时间内无氧呼吸增强,故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少,D错误。
2.C [解析] 探究酵母菌进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸或两者均有的实验,酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是实验的无关变量,A错误;酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量,B错误;酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2,但消耗等量的葡萄糖产生CO2的量不同,此外,酵母菌的无氧呼吸还产生酒精,故可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C正确;有氧呼吸中葡萄糖氧化分解彻底,释放的能量多,无氧呼吸中葡萄糖氧化分解不彻底,还有许多能量储存在酒精中,释放的能量少,D错误。
3.(1)需要氧气参与;有机物彻底氧化分解;释放大量能量,生成大量ATP 乙
(2)O2的含量 3
(3)无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失
[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,将能量释放出来。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。水淹第3 d时,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,有氧呼吸需要消耗氧气,所以有氧呼吸葡萄糖消耗量相对值为1/3,根据细胞呼吸反应式可知,有氧呼吸的CO2释放量为0.2 μmol·g-1·min-1,则无氧呼吸产生0.2 μmol·g-1·min-1 CO2,消耗葡萄糖量相对值为1,所以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,原因有无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失。(共86张PPT)
第9讲
和细胞呼吸
第3课时
探究酵母菌细胞呼吸的方式及
相关实验拓展
考点一 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式（实验·探究类）
考点二 探究细胞呼吸方式的实验拓展（迁移·提能类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
（实验·探究类）
1.实验原理
（1）酵母菌在______和______的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
（2）产物检测原理
有氧
无氧
产物 试剂 现象（颜色变化）
澄清的石灰水 ________
溴麝香草酚蓝溶液 ___________________
酒精 酸性条件下橙色的__________溶液 ______________
变浑浊
蓝色 绿色 黄色
重铬酸钾
橙色 灰绿色
2.实验过程
（1）配制酵母菌培养液（酵母菌 ________溶液）。
葡萄糖
（2）设计实验,检测 产生的多少,装置如图所示。
【分析】
①实验装置甲探究酵母菌的__________,乙探究酵母菌的__________。
②甲、乙两组为对比实验,自变量是________________。因变量为
__________________________。
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧、无氧条件
的产生速率;酒精的有无
③无关变量的消除：装置甲中空气先通入 溶液的目的是_______
____________________________________________。装置乙中B瓶应
封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是_________
_____________________，确保通入澄清石灰水中的 是由酵母菌无
氧呼吸产生的。
吸收空气中的，以排除空气中对实验结果的影响
让酵母菌将B瓶中的氧气消耗尽
（3）实验现象
条件 澄清石灰水的变化/出现变 化的快慢 重铬酸钾浓硫酸溶液
甲组（有氧） 变浑浊程度高/快 ________
乙组（无氧） 变浑浊程度______ 出现________
［注意］葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,所以应将酵母
菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
无变化
低/慢
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_____多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生
___________。
酒精和
【考点易错】（明辨析）
（1）在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中利用了对比实验的研究方
法。（ ）
√
（2）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,可通过酸性重铬酸钾判定
酵母菌是否进行无氧呼吸。（ ）
√
（3）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,自变量是 的有无,无氧条
件的组别为对照组。（ ）
×
[解析] 实验中有氧和无氧两组均为实验组,形成对比实验。
（4）酸性重铬酸钾可以代替澄清石灰水进行 的检测。（ ）
×
[解析] 酸性重铬酸钾可以用于检测酒精,不能检测 。
（5）用溴麝香草酚蓝溶液检测 时,溶液颜色由蓝变黄再变绿。
（ ）
×
[解析] 用溴麝香草酚蓝溶液检测 时,溶液颜色由蓝变绿再变黄。
1.为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某研究小组利用图中、、、 装
置进行实验。下列叙述错误的是（ ）
A.若探究无氧呼吸可选择的装置及连接顺序为
B.若探究有氧呼吸可选择的装置及连接顺序为
C.可在 瓶中加入酸性重铬酸钾用于检测是否产生酒精
D.不能通过装置中的 瓶是否变浑浊来判断呼吸方式
√
[解析] 酵母菌无氧呼吸不消耗氧气，但产生二氧化碳，故若探究无氧
呼吸可选择的装置及连接顺序为 （检测二氧化碳），A正确；有
氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，故若探究有氧呼吸可选择的装置及
连接顺序为（除去空气中的二氧化碳） （检测空气中的二氧化碳
是否除尽） （检测二氧化碳），B正确；检测酵母菌无氧呼吸
是否产生酒精，鉴定酒精时，应从 瓶中取少许培养液的滤液，加入
酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化来判断有无酒精产生，C错误；有
氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，从而使澄清石灰水变浑浊，故
不能通过装置中的 瓶是否变浑浊来判断呼吸方式，D正确。
2.[2024·广东深圳模拟] 某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式，做了以
下两组实验：用注射器A缓慢吸入 酵母菌葡萄糖培养液，倒置，
排尽注射器中的气体，再吸入 无菌氧气，密封；用注射器B缓慢
吸入 酵母菌葡萄糖培养液，倒置，排尽注射器中的气体，密封。
将两注射器置于 的水浴锅中保温一段时间，以下说法错误的是
（ ）
A.当观察到注射器A中的总体积大于 时，
说明酵母菌进行了无氧呼吸
B.取注射器B中的适量液体，滴加少量酸性重
铬酸钾溶液，溶液颜色由橙色变为灰绿色
C.将注射器A中的气体通入溴麝香草酚蓝溶
液中，可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
D.当注射器A、B中的总体积均为 时，
两注射器中酵母菌消耗的葡萄糖的量相同
√
[解析] 若酵母菌只进行有氧呼吸，气体体
积不变，而注射器A中的总体积大于 ，
说明酵母菌进行了无氧呼吸，A正确；注射
器B中酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精和
，酒精可以与酸性重铬酸钾溶液反应，
溶液颜色由橙色变为灰绿色，B正确；注射器A中的气体为二氧化碳，
将其通入溴麝香草酚蓝溶液中，溶液颜色会由蓝变绿再变黄，C正确；
当注射器A、B中的总体积均为 时，注射器A中酵母菌只进行
有氧呼吸，注射器B中酵母菌只进行无氧呼吸，后者产生了 的
，前者产生的量 ，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应
式可知，前者消耗的葡萄糖的量更少，D错误。
考点二 探究细胞呼吸方式的实验拓展
（迁移·提能类）
1.探究细胞呼吸方式的实验装置
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）：
（1）装置一中加入 溶液的目的是______________，根据着色液
滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。
（2）装置二中着色液滴移动的距离代表呼吸作用_________________
_______________________。
吸收二氧化碳
消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值
（3）预测实验结果和结论
实验结果 结论
装置一着色液滴 装置二着色液滴 不动 不动 只进行产生______的______呼吸或种子已经死亡
不动 右移 只进行产生___________的______呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生___________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______的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂质
乳酸
无氧
酒精和
无氧
酒精和
乳酸
（4）物理误差的校正
为使实验结果更加精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置。
对照装置与图中装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,
其余条件均相同。
2.种子萌发时呼吸速率的测定
（1）实验装置
（2）指标及原理
①指标:细胞呼吸速率常用单位时间内释放量或 吸收量来表示。②原理:组织细胞呼吸作用吸收,释放,被 溶液吸收,使容
器内气体压强减小,刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴左
移的距离即表示__________。
（3）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,目的是___________
___________________________。
呼吸速率
避免植物的光合作用干扰呼吸速率的测定
②如果实验材料是种子,为避免微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰,
应对装置进行______处理,对所测种子进行______处理。
③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置______实验,将
所测的生物材料______（如将发芽的种子______）,其他条件均不变。（4）实验拓展:呼吸底物与着色液滴移动的关系
脂肪含碳、氢量高,含氧量低,等质量的脂肪与糖类相比,脂肪氧化分解
时耗氧量高。因此以脂肪为底物进行有氧呼吸时,产生的 量小于消
耗的 量,着色液滴移动更明显。
对照
灭活
煮熟
灭菌
消毒
1.[2024·福建龙岩模拟] 如图所示，在
瓶和 瓶中放入适量萌发的水稻种子，
用于探究水稻种子萌发过程的呼吸方式，
下列叙述正确的是（ ）
A.瓶内左侧玻璃管不一定要插入 溶液的液面下
B.短时间内瓶和瓶的温度会升高，且 瓶温度升高更快
C.瓶中澄清石灰水变浑浊，说明 瓶内的种子只进行有氧呼吸
D. 瓶内换成等质量的马铃薯块茎也可观察到相同的现象
√
[解析] 据图分析，装置甲控制有
氧条件，装置乙控制无氧条件，
澄清石灰水用于检测细胞呼吸产
生的二氧化碳， 瓶内左侧玻璃
管要插入 溶液的液面下，保证空气中的二氧化碳被充分吸收，
A错误；呼吸作用会散失热量，短时间内瓶和 瓶的温度会升高，
且 瓶中种子主要进行有氧呼吸，散失热量较多，温度升高更快，B
正确；瓶中澄清石灰水变浑浊，只能说明 瓶中的种子进行呼吸作
用产生了,不能排除 瓶内的种子进行无氧呼吸的可能，C错误；
马铃薯块茎无氧呼吸的产物为乳酸，不产生二氧化碳，D错误。
2.[2024·广东肇庆模拟] 呼吸商 释放二氧化碳体积/消耗的氧气体
积 可表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸商
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，在下经 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和 。已知该种子无氧呼吸产
物为酒精和 。下列说法错误的是（ ）
A.若测得 ， ，则该发芽种子的呼吸商是2
B.若发芽种子仅进行有氧呼吸，且呼吸商小于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] 根据题意和图示分析可知：装
置1的试管内装有 溶液，吸收呼
吸作用释放的二氧化碳，因此装置1
中液滴的移动是由装置中氧气的变化
决定的；装置2中无 溶液，液滴的移动是由氧气的变化与二氧化碳的变化共同决定的，二氧化碳的释放量是装置2与装置1液滴移动的距离差。若测得， ，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，细胞呼吸产生的二氧化碳量可表示为，消耗的氧气量可表示为 ，呼吸商是 ，A正确。
由于脂肪中的碳和氢含量高，若发芽
种子仅进行有氧呼吸，且呼吸商小于
1，则分解的有机物可能含脂肪，B正
确。若呼吸底物为葡萄糖，当发芽种
子只进行有氧呼吸，装置1液滴左移，装置2液滴不移动；当发芽种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，则装置1液滴左移，装置2液滴右移；当发芽种子只进行无氧呼吸，装置1液滴不移动，装置2液滴右移，C错误。为保证数据的科学性，还应再设置对照装置，增加放入灭活发芽种子的装置，排除物理因素对实验结果的影响，D正确。
经典真题·明考向
1.[2022·北京卷] 在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高
山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无
明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结
果如图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（ ）
A.消耗的 不变
B.无氧呼吸增强
C.所消耗的 中来自有氧呼吸的增多
D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的 增多
√
[解析] 根据题中信息“滑雪时单位时间的摄氧量均无明显
变化”可知,受训者有氧呼吸产生的 基本不变,根据柱形
图可知，受训者集训后血浆中乳酸浓度比集训前显著增多,
说明无氧呼吸增强,受训者无氧呼吸产生的 增多, 故受
训者消耗的 总量增多,A、C错误,B正确;消耗等量的葡萄糖,有氧
呼吸产生的 多于无氧呼吸,滑雪过程中受训者单位时间内无氧呼
吸增强,故骨骼肌中每克葡萄糖产生的 减少,D错误。
2.[2023·浙江1月选考] 为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、
葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是
（ ）
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和 生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
√
[解析] 探究酵母菌进行的是有氧呼吸还是无氧呼吸或两者均有的实
验，酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是实验的无关变量，A错误;酵母
菌可利用的氧气量是本实验的自变量，B错误;酵母菌的有氧呼吸和
无氧呼吸均能产生，但消耗等量的葡萄糖产生 的量不同，此
外，酵母菌的无氧呼吸还产生酒精，故可选用酒精和 生成量作为
因变量的检测指标，C正确;有氧呼吸中葡萄糖氧化分解彻底，释放
的能量多，无氧呼吸中葡萄糖氧化分解不彻底，还有许多能量储存
在酒精中，释放的能量少，D错误。
3.[2024·贵州卷] 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______________________________
_________________________________；参与
有氧呼吸的酶是____（填“甲”或“乙”）。
需要氧气参与；有机物彻底氧化分解；释放大量能量，生成大量
乙
[解析] 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，将能量释放出来。
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 阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是______
____；水淹第时，经检测，作物根的 释放量为
，吸收量为 ，若不考虑
乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的___倍。
的含量
3
[解析] 在水淹 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。水淹第 时，根的
释放量为，
吸收量为 ，有氧
呼吸需要消耗氧气，所以有氧呼吸葡萄糖消耗量相对值为 ，根据
细胞呼吸反应式可知，有氧呼吸的 释放量为
，则无氧呼吸产生 ，
消耗葡萄糖量相对值为1，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。
（3）若水淹 后排水,作物长势可在一定程
度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是___
______________________________________
______________________________________
______________________________________
___________（答出2点即可）。
无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失
[解析] 若水淹 后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，原因
有无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小； 无氧呼吸产生
的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失。
备用习题
1.探究酵母菌细胞呼吸方式实验的若干装置如图所示。下列实验分析错误的是 ( )
A.连接“c—a—b”“d—b”可用于探究酵母菌细胞呼吸的方式
B.检测酒精产生时,连接“d—b”后需要经过一段时间再从d取样
C.若X为NaOH溶液,则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸可使装置e液滴向左移动
D.若X为NaOH溶液,装置e液滴不移动、装置f液滴向右移动,则说明酵母菌进行有氧呼吸
√
[解析] 连接“c—a—b”并通入空气可以创造有氧环境,且NaOH溶液可以吸收空气中的CO2,澄清石灰水能够鉴定CO2,因此可以探究酵母菌有氧呼吸,连接“d—b”可用于探究酵母菌无氧呼吸,因此连接“c—a—b”“d—b”可用于探究酵母菌细胞呼吸的方式,A正确;由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此检测酒精产生时,连接“d—b”后需要经过一段时间使葡萄糖被消耗完,再从d取样,B正确;
若X为NaOH溶液,酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,消耗氧气,产生的CO2被NaOH溶液吸收,可使瓶中气体总量减少,使装置e液滴向左移动,C正确;若X为NaOH溶液,可以吸收CO2,装置e液滴不移动,则说明无氧气消耗,即酵母菌只进行无氧呼吸,若装置f液滴向右移动,则说明酵母菌只进行无氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,D错误。
2.某生物科技活动小组利用下图装置测量萌发小麦种子的呼吸速率,测试前打开A、B开关,待U形管两侧液面高度相等后,关闭A、B进行测试。下列有关分析正确的是 ( )
A.小麦种子细胞中消耗O2和产生CO2只在
线粒体内进行
B.一段时间后,U形管两侧液面的高度差表示
种子呼吸产生的CO2量
C.可用酸性重铬酸钾来检测小麦种子呼吸过程中是否生成了酒精和CO2
D.增设将装置内萌发小麦种子替换为等量煮熟小麦种子的对照组可使检测结果更准确
√
[解析]小麦种子无氧呼吸也可以产生二氧化碳,
场所是细胞质基质,A错误;装置中的NaOH溶液
可吸收呼吸作用产生的二氧化碳,U形管两侧液
面的高度差表示种子呼吸消耗氧气的量,B错误;酸性重铬酸钾可用于检测小麦种子呼吸过程中是否生成了酒精,两者反应呈灰绿色,但二氧化碳的产生应用澄清石灰水或者溴麝香草酚蓝溶液检测,C错误;增设将装置内萌发小麦种子替换为等量煮熟小麦种子的对照组可排除物理因素的影响,可使检测结果更准确,D正确。
作业手册
（限时：20分钟）
题组一 酵母菌细胞呼吸方式的探究分析
1.[2024·浙江杭州模拟] 为探究酵母菌的细胞呼吸方式，某同学设计了
下图所示装置。下列有关叙述正确的是（ ）
A.为测定酵母菌的无氧呼吸，可在实验前向装置中充入氮气
B.有色液滴的移动距离表示酵母菌分解葡萄糖产生 的量
C.若有色液滴左移，说明酵母菌在进行无氧呼吸和有氧呼吸
D.若有色液滴不再移动，则说明瓶内的酵母菌已经全部死亡
√
[解析] 向装置中充入氮气可排出装置内的氧气，此
时酵母菌只进行无氧呼吸，A正确；有色液滴的移
动距离表示酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生 的
量，B错误；若酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼
吸，则图中有色液滴将右移，C错误；若有色液滴不再移动，可能是培养液中葡萄糖被完全消耗了，D错误。
2.[2024·湖北黄冈四模] 某生物兴趣小组利用下图装置探究酵母菌的细
胞呼吸方式（试管内上部空间有充足的氧气），后续改进该装置探究
乳酸菌的呼吸方式。下列关于实验结果的分析，错误的是（ ）
A.酵母菌和乳酸菌的细胞结构不同
但无氧呼吸都使溶液的 下降
B.若溶液 是溴麝香草酚蓝溶液，两
个装置中溶液变黄的速度不同
C.若酵母菌没有耗尽培养液中的葡萄糖，用酸性重铬酸钾检测酒精不
受影响
D.若用上述装置探究乳酸菌的呼吸方式，可直接检测两反应试管内
的变化
√
[解析] 酵母菌是真核生物，乳酸菌是原核生物，两者细胞结构不同，
酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，都使
溶液的下降，A正确；若溶液 是溴麝香草酚蓝溶液，两个装置中
溶液变黄的速度不同，有氧呼吸产生的二氧化碳更多更快，故乙装
置中溶液变黄速度更快，B正确；若酵母菌没有耗尽培养液中的葡萄
糖，用酸性重铬酸钾检测酒精会受影响，因为葡萄糖也能与酸性重
铬酸钾反应发生颜色变化，C错误；若用题图装置探究乳酸菌的呼吸
方式，乳酸菌只能在无氧条件下进行呼吸，故甲装置中产生乳酸的
量要多于乙装置，故可直接检测两反应试管内 的变化，D正确。
3.[2024·天津和平区质检] 某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，
进行了如图所示实验（假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升
高），开始时溴麝香草酚蓝溶液的颜色基本不变，反应一段时间后溶
液颜色由蓝逐渐变黄。下列有关分析正确的是（ ）
A.溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强
B.溴麝香草酚蓝溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
C. 不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性
D.实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的 全部来自线粒体
√
[解析] 溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变
黄说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳，A
错误；溴麝香草酚蓝溶液的颜色一开始
不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，产生的量与消耗 的量
相等，瓶中压强不变，不会进入右瓶中，B正确； 不
能进入线粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，丙酮酸带有
标记，因此线粒体中能检测出放射性，C错误；实验过程中酵母
菌细胞呼吸释放的 来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，
场所分别是线粒体基质和细胞质基质，D错误。
题组二 细胞呼吸的实验拓展分析
4.[2024·湖南邵阳期末] 科研人员探究了不同温度和 条件
下密闭容器内蓝莓果实的生成速率的变化，结果发现，与 相
比，条件下果实的 生成速率较低。为验证上述实验结论，某
同学设计如下方案：
①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个
容积相同的瓶内，然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于和 条件下储存，每隔一段时间测定
各瓶中的 浓度。
③记录实验数据并计算 生成速率。
根据上述方案分析，该方案（ ）
A.设计完善，无不足 B.缺少对照实验
C.未能控制单一变量 D.样本数量过少且未重复实验
[解析] 该同学取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，样本数量
过少且未重复实验，可能因为个体差异具有偶然性而降低实验的可信
度，A错误，D正确；该同学的实验方案中设置不同温度处理的甲、
乙两组，为相互对照实验，B错误；该实验方案中，除自变量温度的
差异以外，其他变量如果实成熟度、大小和容器容积等均为无关变量，
都控制为相同，所以该实验方案是控制了单一变量的，C错误。
√
5.为研究2，二硝基苯酚 在细胞呼吸中的作用，科学家以酵
母菌为实验材料，进行了一系列实验，实验条件及结果如下表所示。
下列相关叙述正确的是（ ）
组别 ① ② ③ ④
实验 条件 氧气 有氧 无氧 有氧 无氧
加入 加入 不加入 不加入
实验 结果 20 2 32 2
12 0 12 0
组别 ① ② ③ ④
实验 条件 氧气 有氧 无氧 有氧 无氧
加入 加入 不加入 不加入
实验 结果 20 2 32 2
12 0 12 0
A. 主要在线粒体基质中发挥作用
B.会影响人成熟红细胞吸收
C.无氧条件下， 一定会使葡萄糖释放的能量减少
D.有氧条件下， 会使线粒体内膜上散失的热能增加
√
[解析] 由表可知，抑制有氧呼吸过程中 的形成，但是水的生成量不受影响，说明其主要在有氧呼吸第三阶段（此阶段合成 最多）发挥作用，场所是线粒体内膜，A错误；由题表可知，不会对无氧呼吸 生成量产生影响，人成熟红细胞不具备线粒体，只进行无氧呼吸，故不会对人成熟红细胞吸收 的过程产生影响，B错误；据表可知无氧条件下加入与不加入生成 的量不变，据此推测 可能不会影响无氧呼吸产生能量的过程，C错误；有氧条件下，会导致细胞呼吸产生的 大幅减少，但水的生成量不受影响，可见 使线粒体内膜上散失的热能增加了，D正确。
6.[2024·河北邢台模拟] 某同学用下图所示的装置测量种子的细胞呼吸
强度。下列相关叙述正确的是（ ）
A.浸透种子是为了补充细胞中的结合水，这些水是
细胞重要的组成成分
B.实验开始后，红色小液滴将向左运动，且速率越
来越小，最终会停止
C.若将 溶液换成酸性重铬酸钾溶液后溶液由橙
色变成灰绿色，可确定种子进行有氧呼吸
D.在实验后期，红色小液滴不动，说明种子已缺氧
而死亡，不能进行细胞呼吸
√
[解析] 将种子浸透可增加种子细胞中自由水的
含量，从而使其新陈代谢旺盛，A错误；广口
瓶中的 溶液可以吸收呼吸作用释放的二氧
化碳，故红色小液滴是否移动取决于是否消耗
氧气，实验开始后，由于种子有氧呼吸会消耗氧气，故红色小液滴
将向左移动，随氧气的消耗，红色小液滴移动速率越来越小，当种
子只进行无氧呼吸时，小液滴停止移动，B正确；酸性条件下，酒精
可使重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色，种子进行无氧呼吸可产生酒
精，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，C错误；红色小液滴不移动，
说明种子不再消耗氧气，此时种子可能只进行无氧呼吸，D错误。
综合应用练
7.[2024·福建福州期中] 酵母菌是一种
单细胞真菌，结构简单，是研究生命
科学的理想微生物。下图表示酵母菌
细胞内细胞呼吸相关物质的代谢过程。
请回答下列问题：
（1）酵母菌和细菌具有相似的细胞结
以核膜为界限的细胞核、线粒体等复杂的细胞器、染色体等
构，但也存在不同，主要体现在酵母菌具有______________________
________________________________（答两点）。
（2）酵母菌在无氧呼吸的过程中，能量的主要去路是_____________；
有氧呼吸过程中 的作用是______________________________
______。
储存在酒精中
与氧气结合生成水，同时释放大量能量
（3）酵母菌在充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为 的存在
会抑制图中酶1的活性而导致无酒精产生。为验证该假说，现有“含线
粒体的沉淀物”“上清液”、葡萄糖溶液等，请选择适宜材料，写出验证
该假说的实验思路及预期结果。 _______________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
________ 。
实验思路：向甲、乙两支试管中加
入等量的上清液和葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入 ，乙试管中
通入等量氮气；一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性
重铬酸钾溶液进行检测。预期结果：甲试管不出现灰绿色，乙试管出
现灰绿色
[解析] 验证酵母菌在 充足时几乎不产
生酒精是因为 的存在会抑制图中酶1
的活性，该实验的自变量是 的有无，
因变量是酒精的产生，用酸性重铬酸钾
溶液进行检测，故实验思路如下：向甲、
乙两支试管中加入等量的上清液和葡萄
糖溶液，立即再向甲试管中通入 ，乙试管中通入等量氮气；一段
时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液进行
检测。预期结果：甲试管不出现灰绿色，乙试管出现灰绿色。
8.[2024·江苏苏州月考] 呼吸商 指单位时间内进行呼吸作用的生物
释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值（ 释放的二氧化碳体积/消
耗的氧气体积）。图 Ⅰ 表示萌发的小麦种子中发生的相关生理过程，
表示物质，①～④表示过程。图 Ⅱ 表示测定消毒过的萌发的小
麦种子呼吸商的实验装置。
回答下列问题。
（1）图 Ⅰ 中，催化过程①②的酶存在于细胞的____________，物质
A表示________，B的产生部位有________________________。
细胞质基质
丙酮酸
细胞质基质和线粒体基质
[解析] ①表示细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质，相应酶也
分布在细胞质基质。②表示无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基
质，相应酶也分布在细胞质基质。A为丙酮酸，B为二氧化碳。如果
是有氧呼吸，二氧化碳在第二阶段产生，场所是线粒体基质；如果
是无氧呼吸，二氧化碳在第二阶段产生，场所是细胞质基质。
（2）实验装置乙中， 溶液中放置筒状滤纸的目的是___________
_____________。
增大吸收二氧化碳的面积
[解析] 装置乙中， 溶液的作用是吸收二氧化碳，在装置中放置
筒状滤纸，滤纸吸收 溶液，与空气中二氧化碳接触面增加。
（3）假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在下经 观察墨
滴的移动情况，如发现甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则
内小麦种子中发生图 Ⅰ 中的________（填序号）过程；如发现
甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则 内小麦种子中发生
图 Ⅰ 中的______（填序号）过程。
①③④
①②
[解析] 假设小麦种子只以
糖类为呼吸底物，如发现
甲装置中墨滴不移，说明
产生的二氧化碳量等于消
耗的氧气量；乙装置中墨滴左移，说明消耗了氧气，则 内小麦种子只进行有氧呼吸，即发生了图 Ⅰ 中①③④过程。如发现甲装置中墨滴右移，说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量或不消耗氧气但产生了二氧化碳；乙装置中墨滴不动，说明没有消耗氧气，则 内小麦种子只进行无氧呼吸，即发生了图 Ⅰ 中①②过程。
（4）实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外，还有脂肪等，在
下内，如果甲装置中墨滴左移 ，乙装置中墨滴左移
，则萌发小麦种子的呼吸商是____。
0.7
[解析] 甲装置中墨滴左移 ，说明氧气消耗量比二氧化碳产生
量多玻璃管对应体积，乙装置中墨滴左移 ，说明氧气
消耗量为 玻璃管对应体积。所以，二氧化碳产生量为
玻璃管对应体积，呼吸商为释放的二氧化碳体积/
消耗的氧气体积 。
快速核答案
考点一 实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式（实验·探究类）
必备知识 精梳理
1.（1）有氧 无氧 （2）变浑浊 蓝色 绿色 黄色 重铬酸钾
橙色 灰绿色
2.（1）葡萄糖 （2）有氧呼吸 无氧呼吸 有氧、无氧条件 的产生速率;酒精的有无 吸收空气中的，以排除空气中对实验结果的影响,让酵母菌将B瓶中的氧气消耗尽 （3）无变化 低/慢
灰绿色 （4） 酒精和
考点易错·明辨析
（1）√ （2）√ （3）× （4）× （5）×
典型例题 提能力
1.C 2.D
考点二 探究细胞呼吸方式的实验拓展（迁移·提能类）
重点难点 深剖析
1.吸收二氧化碳 消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值 乳酸
无氧 酒精和 无氧 酒精和 乳酸
2.呼吸速率 避免植物的光合作用干扰呼吸速率的测定 灭菌 消毒
对照 灭活 煮熟
典型例题 提能力
1.B 2.C
经典真题·明考向
1.B 2.C
3.（1）需要氧气参与；有机物彻底氧化分解；释放大量能量，生成大
量 乙 （2）的含量 3 （3）无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失
题组一 酵母菌细胞呼吸方式的探究分析
1.A 2.C 3.B
题组二 细胞呼吸的实验拓展分析
4.D 5.D 6.B
综合应用练
7.（1）以核膜为界限的细胞核、线粒体等复杂的细胞器、染色体等
（2）储存在酒精中,与氧气结合生成水，同时释放大量能量 （3）实
验思路：向甲、乙两支试管中加入等量的上清液和葡萄糖溶液，立即
再向甲试管中通入，乙试管中通入等量氮气；一段时间后，分别向
甲、乙两试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液进行检测。预期结果：
甲试管不出现灰绿色，乙试管出现灰绿色
8.（1）细胞质基质 丙酮酸 细胞质基质和线粒体基质 （2）增大吸收二氧化碳的面积 （3）①③④ ①② （4）0.7课时作业(十二) 探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展
1.A [解析] 向装置中充入氮气可排出装置内的氧气,此时酵母菌只进行无氧呼吸,A正确;有色液滴的移动距离表示酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生CO2的量,B错误;若酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸,则图中有色液滴将右移,C错误;若有色液滴不再移动,可能是培养液中葡萄糖被完全消耗了,D错误。
2.C [解析] 酵母菌是真核生物,乳酸菌是原核生物,两者细胞结构不同,酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,都使溶液的pH下降,A正确;若溶液X是溴麝香草酚蓝溶液,两个装置中溶液变黄的速度不同,有氧呼吸产生的二氧化碳更多更快,故乙装置中溶液变黄速度更快,B正确;若酵母菌没有耗尽培养液中的葡萄糖,用酸性重铬酸钾检测酒精会受影响,因为葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,C错误;若用题图装置探究乳酸菌的呼吸方式,乳酸菌只能在无氧条件下进行呼吸,故甲装置中产生乳酸的量要多于乙装置,故可直接检测两反应试管内pH的变化,D正确。
3.B [解析] 溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌呼吸产生了二氧化碳,A错误;溴麝香草酚蓝溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸,产生CO2的量与消耗O2的量相等,瓶中压强不变,CO2不会进入右瓶中,B正确;14C6H12O6不能进入线粒体,但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体,丙酮酸带有14C标记,因此线粒体中能检测出放射性,C错误;实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段,场所分别是线粒体基质和细胞质基质,D错误。
4.D [解析] 该同学取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实,样本数量过少且未重复实验,可能因为个体差异具有偶然性而降低实验的可信度,A错误,D正确;该同学的实验方案中设置不同温度处理的甲、乙两组,为相互对照实验,B错误;该实验方案中,除自变量温度的差异以外,其他变量如果实成熟度、大小和容器容积等均为无关变量,都控制为相同,所以该实验方案是控制了单一变量的,C错误。
5.D [解析] 由表可知,DNP抑制有氧呼吸过程中ATP的形成,但是水的生成量不受影响,说明其主要在有氧呼吸第三阶段(此阶段合成ATP最多)发挥作用,场所是线粒体内膜,A错误;由题表可知,DNP不会对无氧呼吸ATP生成量产生影响,人成熟红细胞不具备线粒体,只进行无氧呼吸,故DNP不会对人成熟红细胞吸收K+的过程产生影响,B错误;据表可知无氧条件下加入与不加入DNP生成ATP的量不变,据此推测DNP可能不会影响无氧呼吸产生能量的过程,C错误;有氧条件下,DNP会导致细胞呼吸产生的ATP大幅减少,但水的生成量不受影响,可见DNP使线粒体内膜上散失的热能增加了,D正确。
6.B [解析] 将种子浸透可增加种子细胞中自由水的含量,从而使其新陈代谢旺盛,A错误;广口瓶中的KOH溶液可以吸收呼吸作用释放的二氧化碳,故红色小液滴是否移动取决于是否消耗氧气,实验开始后,由于种子有氧呼吸会消耗氧气,故红色小液滴将向左移动,随氧气的消耗,红色小液滴移动速率越来越小,当种子只进行无氧呼吸时,小液滴停止移动,B正确;酸性条件下,酒精可使重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色,种子进行无氧呼吸可产生酒精,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,C错误;红色小液滴不移动,说明种子不再消耗氧气,此时种子可能只进行无氧呼吸,D错误。
7.(1)以核膜为界限的细胞核、线粒体等复杂的细胞器、染色体等
(2)储存在酒精中 与氧气结合生成水,同时释放大量能量
(3)实验思路:向甲、乙两支试管中加入等量的上清液和葡萄糖溶液,立即再向甲试管中通入O2,乙试管中通入等量氮气;一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液进行检测。预期结果:甲试管不出现灰绿色,乙试管出现灰绿色
[解析] (3)验证酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精是因为O2的存在会抑制图中酶1的活性,该实验的自变量是O2的有无,因变量是酒精的产生,用酸性重铬酸钾溶液进行检测,故实验思路如下:向甲、乙两支试管中加入等量的上清液和葡萄糖溶液,立即再向甲试管中通入O2,乙试管中通入等量氮气;一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液进行检测。预期结果:甲试管不出现灰绿色,乙试管出现灰绿色。
8.(1)细胞质基质 丙酮酸 细胞质基质和线粒体基质
(2)增大吸收二氧化碳的面积
(3)①③④ ①②
(4)0.7
[解析] (1)①表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质,相应酶也分布在细胞质基质。②表示无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质,相应酶也分布在细胞质基质。A为丙酮酸,B为二氧化碳。如果是有氧呼吸,二氧化碳在第二阶段产生,场所是线粒体基质;如果是无氧呼吸,二氧化碳在第二阶段产生,场所是细胞质基质。(2)装置乙中,KOH溶液的作用是吸收二氧化碳,在装置中放置筒状滤纸,滤纸吸收KOH溶液,与空气中二氧化碳接触面增加。(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,如发现甲装置中墨滴不移,说明产生的二氧化碳量等于消耗的氧气量;乙装置中墨滴左移,说明消耗了氧气,则10 min内小麦种子只进行有氧呼吸,即发生了图 Ⅰ 中①③④过程。如发现甲装置中墨滴右移,说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量或不消耗氧气但产生了二氧化碳;乙装置中墨滴不动,说明没有消耗氧气,则10 min内小麦种子只进行无氧呼吸,即发生了图 Ⅰ 中①②过程。(4)甲装置中墨滴左移30 mm,说明氧气消耗量比二氧化碳产生量多30 mm玻璃管对应体积,乙装置中墨滴左移100 mm,说明氧气消耗量为100 mm玻璃管对应体积。所以,二氧化碳产生量为100-30=70 mm玻璃管对应体积,呼吸商为释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积=70÷100=0.7。课时作业(十二) 探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展
题组一 酵母菌细胞呼吸方式的探究分析
1.[2024·浙江杭州模拟] 为探究酵母菌的细胞呼吸方式,某同学设计了下图所示装置。下列有关叙述正确的是 ( )
A.为测定酵母菌的无氧呼吸,可在实验前向装置中充入氮气
B.有色液滴的移动距离表示酵母菌分解葡萄糖产生CO2的量
C.若有色液滴左移,说明酵母菌在进行无氧呼吸和有氧呼吸
D.若有色液滴不再移动,则说明瓶内的酵母菌已经全部死亡
2.[2024·湖北黄冈四模] 某生物兴趣小组利用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式(试管内上部空间有充足的氧气),后续改进该装置探究乳酸菌的呼吸方式。下列关于实验结果的分析,错误的是 ( )
A.酵母菌和乳酸菌的细胞结构不同但无氧呼吸都使溶液的pH下降
B.若溶液X是溴麝香草酚蓝溶液,两个装置中溶液变黄的速度不同
C.若酵母菌没有耗尽培养液中的葡萄糖,用酸性重铬酸钾检测酒精不受影响
D.若用上述装置探究乳酸菌的呼吸方式,可直接检测两反应试管内pH的变化
3.[2024·天津和平区质检] 某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高),开始时溴麝香草酚蓝溶液的颜色基本不变,反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄。下列有关分析正确的是 ( )
A.溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强
B.溴麝香草酚蓝溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
C. 14C6H12O6不能进入线粒体,故线粒体中不能检测出放射性
D.实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
题组二 细胞呼吸的实验拓展分析
4.[2024·湖南邵阳期末] 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,结果发现,与25℃相比,0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低。为验证上述实验结论,某同学设计如下方案:
①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实,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。
根据上述方案分析,该方案 ( )
A.设计完善,无不足
B.缺少对照实验
C.未能控制单一变量
D.样本数量过少且未重复实验
5.为研究2,4-二硝基苯酚(DNP)在细胞呼吸中的作用,科学家以酵母菌为实验材料,进行了一系列实验,实验条件及结果如下表所示。下列相关叙述正确的是 ( )
组别 ① ② ③ ④
氧气 有氧 无氧 有氧 无氧
DNP 加入 加入 不加入 不加入
ATP生成量/ (mol/mol C6H12O6) 20 2 32 2
H2O生成量/ (mol/mol C6H12O6) 12 0 12 0
A.DNP主要在线粒体基质中发挥作用
B.DNP会影响人成熟红细胞吸收K+
C.无氧条件下,DNP一定会使葡萄糖释放的能量减少
D.有氧条件下,DNP会使线粒体内膜上散失的热能增加
6.[2024·河北邢台模拟] 某同学用下图所示的装置测量种子的细胞呼吸强度。下列相关叙述正确的是 ( )
A.浸透种子是为了补充细胞中的结合水,这些水是细胞重要的组成成分
B.实验开始后,红色小液滴将向左运动,且速率越来越小,最终会停止
C.若将KOH溶液换成酸性重铬酸钾溶液后溶液由橙色变成灰绿色,可确定种子进行有氧呼吸
D.在实验后期,红色小液滴不动,说明种子已缺氧而死亡,不能进行细胞呼吸
综合应用练
7.[2024·福建福州期中] 酵母菌是一种单细胞真菌,结构简单,是研究生命科学的理想微生物。下图表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质的代谢过程。请回答下列问题:
(1)酵母菌和细菌具有相似的细胞结构,但也存在不同,主要体现在酵母菌具有 (答两点)。
(2)酵母菌在无氧呼吸的过程中,能量的主要去路是 ;有氧呼吸过程中NADH的作用是 。
(3)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精,有人认为是因为O2的存在会抑制图中酶1的活性而导致无酒精产生。为验证该假说,现有“含线粒体的沉淀物”“上清液”、葡萄糖溶液等,请选择适宜材料,写出验证该假说的实验思路及预期结果。
。
8.[2024·江苏苏州月考] 呼吸商(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。图 Ⅰ 表示萌发的小麦种子中发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图 Ⅱ 表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。
回答下列问题。
(1)图 Ⅰ 中,催化过程①②的酶存在于细胞的 ,物质A表示 ,B的产生部位有 。
(2)实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是 。
(3)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况,如发现甲装置中墨滴不动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子中发生图 Ⅰ 中的 (填序号)过程;如发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子中发生图 Ⅰ 中的 (填序号)过程。
(4)实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等,在25 ℃下10 min内,如果甲装置中墨滴左移30 mm,乙装置中墨滴左移100 mm,则萌发小麦种子的呼吸商是 。
