第三节 细胞呼吸
学 习 目 标
核 心 素 养
1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
2.探究酵母菌的呼吸方式。
1.阐明细胞呼吸过程中贯穿着物质和能量的变化，领悟物质与能量观。
2.通过列表格，画图示的方法比较分析有氧呼吸的三个阶段及有氧呼吸和无氧呼吸的区别。
3.依据教材方案，实施“影响酵母菌无氧呼吸的因素”的实验，记录实验数据，并分析交流。
一、细胞呼吸产生能量和有氧呼吸
1．细胞呼吸
(1)概念
(2)特点：条件温和，能量逐步释放。
(3)方式
(4)本质：氧化分解有机物释放能量的过程。
2．有氧呼吸
(1)条件：氧气、多种酶。
(2)过程
(3)有氧呼吸的主要场所为线粒体。
(4)有氧呼吸的总反应式为C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
(5)能量释放：细胞有氧呼吸释放的能量一部分储存在ATP中，一部分以热能的形式散失掉。
(6)意义：有氧呼吸是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径。
二、无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
1．无氧呼吸
(1)场所：细胞质基质。
(2)条件：无氧或缺氧、有酶的催化。
(3)反应物：葡萄糖等有机物。
(4)产物：C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，同时释放较少能量。
(5)反应式(以葡萄糖为底物)
C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(少量)
C6H12O62C3H6O3＋能量(少量)
(6)意义：在缺氧的环境条件下为生物供能。
2．影响酵母菌无氧呼吸的因素
(1)实验目的：说明影响细胞无氧呼吸的因素。
(2)实验原理：酵母菌进行无氧呼吸的产物有CO2，通过CO2与澄清石灰水的反应速度来探讨O2的浓度、温度等因素对酵母菌无氧呼吸的影响。
(3)实验步骤
①阅读实验背景材料，得出结论：酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，两种呼吸的产物中都有CO2。
②分小组讨论，提出O2的浓度、温度可能会对酵母菌的无氧呼吸产生的影响。
③分组设计实验，实验设计要注意：实验装置要符合科学性；观察记录表格要合理。
3．细胞呼吸原理的应用
(1)农业生产上
①原理：适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。
②实例：水稻生产中适时露田和晒田。
(2)粮食储藏上
①原理：降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸以延长保存期限。
②实例：稻谷等种子的含水量不能过高，以防过强的细胞呼吸释放的热量和水导致种子霉变。
(3)果蔬储藏上
①原理：降低氧气浓度或温度，抑制呼吸酶活性以减少含水量的消耗。
②实例：在0～1 ℃条件下储藏苹果、柑橘等果实。
1．生物体一切生命活动所消耗的ATP均由细胞呼吸提供。( )
2．生物体内的细胞呼吸其能量是逐步释放的，这与有机燃料的燃烧有所不同。( )
3．细胞呼吸释放的能量全部以热能形式散失。( )
4．无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP。( )
5．与无氧呼吸相比，有氧呼吸的特点是分解有机物不彻底。( )
6．稻田需要定期排水，否则水稻幼苗因缺氧生成乳酸而变黑、腐烂。( )
[答案] 1.× 提示：光合作用暗反应所消耗的ATP来自光反应。
2．√
3．× 提示：细胞呼吸释放的能量除以热能散失外还有一部分储存在ATP中。
4．× 提示：无氧呼吸只有第一阶段产生ATP。
5．× 提示：有氧呼吸将有机物彻底分解。
6．× 提示：水稻幼苗缺氧生成酒精。
有氧呼吸
[讲解归纳]
1．比较燃烧和细胞呼吸
比较项目
细胞呼吸
体外燃烧
相同
反应式
有机物＋氧气→二氧化碳＋水＋能量
实质
氧化分解有机物释放能量
不同
条件
酶的催化
点燃
释放能量特点
逐步释放
快速连续释放
发光发热现象
没有剧烈的发热、发光现象
有剧烈的发热、发光现象
2.有氧呼吸的主要场所——线粒体
线粒体具有双层膜，[3]内膜向内腔折叠形成[2]嵴，大大增加膜的面积，线粒体内充满了液态的[4]基质，线粒体的内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
3．有氧呼吸三个阶段比较(以葡萄糖作底物为例)
阶段
具体过程
发生场所
与氧的关系
第一阶段
C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量
细胞质基质
无关
第二阶段
2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋少量能量
线粒体基质
无关
第三阶段
24[H]＋6O212H2O＋大量能量
线粒体内膜
必须有氧
巧学好记：有氧呼吸中物质的来源及去向分析
(1)[H]
①产生的阶段：第一、二阶段；
②被氧化的阶段：第三阶段。
(2)葡萄糖的利用：第一阶段。
(3)水
①利用：第二阶段；
②形成：第三阶段。
(4)O2的利用：第三阶段。
(5)CO2的产生：第二阶段。
1．下图是有氧呼吸过程的示意图，①②③表示反应阶段。下列叙述正确的是( )
A．葡萄糖中的大部分能量在①阶段释放
B．②阶段所需的酶均分布于线粒体基质中
C．③阶段的进程需要酶的参与
D．①②阶段为③阶段的顺利进行直接供能
C [有氧呼吸分为三个阶段，根据有氧呼吸的过程可知，图中①②③分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段。第一、二阶段释放少量能量，形成少量ATP，第三阶段释放大量能量，形成大量ATP，A选项错误。②阶段为有氧呼吸第二阶段，此阶段所需要的酶大部分在线粒体基质中，也有少量的酶存在于线粒体的嵴上，B选项错误。③阶段为电子传递链，此过程需要酶的参与，参与此过程的酶镶嵌在线粒体内膜上，C选项正确。③阶段为放能的过程，不需要①②阶段提供能量，D选项错误。]
2．如图表示有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是( )
A．①②④中数值最大的是④
B．③代表的物质名称是氧气
C．产生①②的场所是线粒体
D．CO2中的氧都来自葡萄糖
A [图中①②④分别表示有氧呼吸第一、二、三阶段产生的能量，第三阶段产生的能量最多，A项正确。丙酮酸在水的参与下彻底分解为CO2和[H]，图中③表示水，故B项错。产生①的场所是细胞质基质，而产生②的场所是线粒体基质，故C项错。CO2中的氧一部分来自葡萄糖，一部分来自水，故D项错。]
无氧呼吸及影响细胞呼吸的因素
[问题探究]
1．苹果储藏久了，会闻到酒精的气味；而马铃薯块茎储藏久了，却闻不到酒精的气味。请分析这是为什么？出现以上现象的根本原因是什么？
提示：苹果进行无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，而马铃薯进行无氧呼吸的产物是乳酸。无氧呼吸产物的不同与细胞内的酶有关，出现以上现象的根本原因是细胞内遗传物质不同，一种细胞的无氧呼吸产物只能对应一种情况：酒精和二氧化碳，或者乳酸。
2．包扎伤口为什么要使用透气纱布或“创可贴”呢？
提示：增加通气量，防止厌氧病原体的繁殖。
[讲解归纳]
1．无氧呼吸
(1)过程(见下表)
项目
反应过程
场所
第一阶段
C6H12O62C3H4O3＋4[H]＋少量能量
细胞质基质
第二阶段
细胞质基质
总反应式
C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
或C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量
无氧呼吸有以下几个特点：①细胞的无氧呼吸是在缺氧的条件下进行的，以适应不利的环境条件。②细胞的无氧呼吸过程中，把有机物不彻底氧化分解，形成不彻底氧化产物。所谓不彻底氧化产物，是指有机物经过无氧呼吸分解后，仍然是一些小分子有机物，如酒精、乳酸等。③释放能量少。因为这个过程没有氧气参与，只依靠细胞内的酶来分解有机物，形成的不彻底的氧化产物中仍储存着大量能量，所以无氧呼吸过程释放的能量很少。
(2)意义
①高等植物在水淹等情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧的环境。
②人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供应能量。
2．影响细胞呼吸的内部因素
(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
3．影响细胞呼吸的外界因素
(1)温度
甲
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。如图甲所示。
生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，来降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。
(2)O2浓度
乙
①对于无氧呼吸：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。如图乙所示。
②对于有氧呼吸：氧气是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。如图丙所示。
丙
③绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌的呼吸速率受氧气浓度的影响。如图丁所示。
丁
(3)CO2和含水量
除了温度、氧气外，二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增大。
1．细胞内糖分解代谢过程如下图所示，其中在细胞质基质中发生的是( )
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
C [图中①为有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段，②为有氧呼吸二、三阶段，③④分别为两种无氧呼吸的第二阶段。有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一、二阶段发生在细胞质基质中。]
2．以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是( )
A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段
C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
B [甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中氧浓度为b时CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应对应乙图中AC段，B错误；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度(甲图中的浓度c)，故C正确；氧浓度为d时，CO2的释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。]
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1.有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
2.有氧呼吸的三个阶段
(1)细胞质基质：C6H12O6丙酮酸＋[H]＋能量(少量)。
(2)线粒体基质：丙酮酸＋H2OCO2＋[H]＋能量(少量)。
(3)线粒体内膜：[H]＋O2H2O＋能量(大量)。
3.无氧呼吸的两种反应类型
(1)C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量少量。
(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量少量。
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。
1．在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将( )
①与氢结合生成水 ②与碳结合形成二氧化碳 ③在线粒体中被消耗 ④在线粒体和细胞质基质中被消耗
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
C [有氧呼吸的整个过程分成三个阶段，第三个阶段是前两个阶段产生的氢与氧结合生成水，反应发生在线粒体中。]
2．比较动物的有氧呼吸和无氧呼吸，下列叙述最恰当的是( )
A．糖类是有氧呼吸的主要能源物质，但不是无氧呼吸的主要能源物质
B．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生还原性氢
C．有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量
D．有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水
B [糖类是有氧呼吸和无氧呼吸的主要能源物质；无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，能量都是逐步释放的；生成乳酸的高等动物细胞的无氧呼吸终产物中没有水。]
3.有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示(细胞两种呼吸速率相等)，在氧浓度为a时( )
A．酵母菌只进行无氧呼吸
B．2/3的葡萄糖用于无氧呼吸
C．1/3的葡萄糖用于无氧呼吸
D．酵母菌停止发酵
B [解答本题首先根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，判断氧浓度为a时的无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量，进而判断细胞呼吸类型及其分解葡萄糖的比例。酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2的物质的量之比是1∶1。浓度a时酒精的产生量是6 mol，则无氧呼吸产生的CO2量也为6 mol。图中实际CO2的生成量为15 mol，用CO2的总生成量减去无氧呼吸生成的CO2量等于有氧呼吸生成的CO2量(15 mol－6 mol＝9 mol)。有氧呼吸每消耗1 mol的葡萄糖产生6 mol CO2，生成9 mol CO2则消耗了1.5 mol的葡萄糖；无氧呼吸每消耗1 mol葡萄糖产生2 mol CO2，生成6 mol CO2则消耗了3 mol的葡萄糖。因此无氧呼吸消耗的葡萄糖占2/3。]
4．如图为细胞呼吸过程，其中a、b表示物质，①～④表示主要步骤，请回答下列问题：
(1)图中a、b表示的物质分别是________、________。
(2)图中②③过程中都有CO2产生，其场所分别是________、________。
(3)过程①除产生能量外，还产生________；在①～④过程中释放能量最多的是________。
(4)②和④过程一般不会同时发生在同一生物体内，其原因是___________________________________。
[解析] 图中a和b分别表示丙酮酸、乳酸。②③过程分别发生在细胞质基质和线粒体(基质)中。在过程①中除产生能量外，还可以产生[H]。在①～④过程中，有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多。不同生物体细胞中， 由于酶的种类不同，无氧呼吸的产物不同。
[答案] (1)丙酮酸 乳酸 (2)细胞质基质 线粒体
(3)[H] ③ (4)不同生物体内酶的种类不同
[教材课上思考答案](教师用书独具)
积极思维(P81)
细胞呼吸是在温和的条件下氧化分解有机物，逐步释放能量，没有剧烈的发光、发热现象；有机物燃烧是在短时间内，将能量快速释放出，并伴有剧烈的发光、发热现象，在某些情况下，还有可能发生爆炸。
积极思维(P84)
有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
主要区别
有氧呼吸
无氧呼吸
条件
需氧
不需氧
场所
细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)
细胞质基质
分解程度
彻底
不彻底
产物
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
能量释放
大量
少量
在无氧呼吸过程中，由丙酮酸分解为乙醇或乳酸的阶段没有释放能量。
[教材课后习题答案](教师用书独具)
评价指南(P86)
一、单项选择题
1．D 2.B 3.A 4.C 5.D 6.D 7.C
二、技能增进题
略
第四章 综合评价指南(P90)
1．(1)20 40 (2)2.05
2．(1)A C 特异 在B、C、D物质同时存在时，只催化C物质分解成E和F (2)葡萄糖 果糖
3．(1)有氧呼吸 (2)丙酮酸和[H] 能量 二氧化碳和[H] 能量 [H] 水 能量 ATP (3)光合 物质 能量 太阳能
4．(1)无氧呼吸 (2)AB段随着氧含量的增加，无氧呼吸受到抑制，同时有氧呼吸的速率也很低 (3)BC段氧含量不断增加，有氧呼吸越来越旺盛，CO2的释放量达到新高峰 (4)B点。储存瓜果蔬菜时，要尽量降低呼吸作用，减少有机物的消耗，应选择B点所对应的氧含量，这时的有氧呼吸已明显降低，同时又抑制了无氧呼吸。
5．(1)缩短 30 (2)白天温度较高时，有利于光合作用的进行，积累较多的有机物；夜间温度高时，细胞呼吸作用旺盛，消耗的有机物多，不利于籽粒干重的增加。
设计方案：在温室中，适当提高白天温度，降低夜间温度。在自然条件下，选择适当的栽培时间，有利于农作物产量的提高。
课件56张PPT。第四章 光合作用和细胞呼吸第三节 细胞呼吸点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十五)
(建议用时：35分钟)
[合格基础练]
1．细胞呼吸与有机燃料的燃烧的相同点是( )
A．都需要温和的条件
B．都是氧化分解有机物释放能量的过程
C．能量都是逐步释放的
D．有机物释放能量均需要酶的催化
B [细胞呼吸是在温和的条件下有机物被酶催化氧化分解，逐步释放能量的过程。有机燃料的燃烧是在短时间内，将能量快速释放出来，往往伴有剧烈的发光、发热现象。细胞呼吸与有机燃料的燃烧本质相同，都是氧化分解有机物释放能量的过程。]
2．有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：
①C6H12O6(葡萄糖)→丙酮酸＋[H]；②丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]；③[H]＋O2→H2O。下列与此相关的叙述正确的是( )
A．第③阶段反应极易进行，无需酶的催化
B．第②阶段无ATP生成，第③阶段形成较多的ATP
C．第①②阶段发生的场所不同
D．第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同
C [有氧呼吸的任何一个阶段都需要酶的催化，A错误；有氧呼吸的三个阶段都有ATP生成，第①②阶段较少，第③阶段较多，B错误；有氧呼吸的第①阶段发生在细胞质基质，第②阶段发生在线粒体基质，C正确；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段相同，都将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量，D错误。]
3．关于有氧呼吸的过程，以下叙述正确的是( )
A．全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行
B．第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和能量
C．第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的能量
D．第三阶段是[H]和氧结合产生水，同时生成大量的能量
D [有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖分解成丙酮酸，只产生少量的[H]和能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水被彻底分解成CO2和大量的[H]，并产生少量的能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]和氧结合产生水，同时生成大量的能量。]
4．下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是( )
A．物质①②依次是H2O和O2
B．图中产生[H]的场所都是线粒体
C．用18O标记葡萄糖，则产物H2O中会检测到18O
D．图示过程只能在有光的条件下进行
A [细胞质基质和线粒体中都能产生[H]。用18O标记葡萄糖，产生的二氧化碳中能检测到18O，而H2O中检测不到。细胞呼吸在有光、无光的条件下都能进行。]
5．如图表示人体细胞中的两种细胞呼吸类型，下列有关叙述中，错误的是( )
A．③过程既产生[H]，也消耗[H]
B．②过程中需要①过程提供[H]
C．③过程需要大量O2参与
D．②③过程进行的场所相同
D [③过程包括有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸的第二阶段产生[H]，有氧呼吸的第三阶段消耗[H]和O2，A、C正确；②过程是无氧呼吸的第二阶段，反应物是第一阶段产生的[H]和丙酮酸，B正确；②过程的场所是细胞质基质，③过程的场所是线粒体，D错误。]
6．把鼠的肝细胞磨碎后高速离心，细胞匀浆分成a、b、c、d四层。往c层加入葡萄糖，没有CO2和ATP产生，再加入丙酮酸后，马上就有CO2和ATP产生，则c层必定含有( )
①线粒体 ②核糖体 ③细胞质基质 ④ADP
A．①和③ B．②和④
C．①和④ D．②和③
C [丙酮酸进入线粒体，分解产生能量，ADP利用这些能量生成ATP。]
7．如图所示为酵母菌发酵的实验装置，滴管下部装有酵母菌与苹果汁的混合液，试管中装满水。下列叙述中错误的是( )
A．试管中装满水有利于实验现象的观察
B．试管中装满水为实验装置提供无氧环境
C．若向混合液中通入空气，则酵母菌发酵会受抑制
D．实验过程中丙酮酸被氧化分解产生乙醇和CO2
D [酵母菌发酵的产物是乙醇和CO2，试管中装满水有利于观察CO2的产生，A正确。试管中装满水可以隔绝空气，为实验装置提供无氧环境，B正确。氧气会抑制无氧呼吸的过程，因此若向混合液中通入空气，则酵母菌发酵会受抑制，C正确。实验过程中葡萄糖被氧化分解产生乙醇和CO2，D错误。]
8．如图为不同培养阶段酵母菌数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，下列叙述错误的是( )
A．曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是细胞质基质和线粒体
B．曲线BC段酵母菌的呼吸作用中出现无氧呼吸
C．乙醇含量过高是酵母菌种群数量从C点开始下降的原因之一
D．酵母菌属于兼性厌氧型生物，据图分析可知，酵母菌是在无氧条件下大量繁殖的
D [曲线AB段没有乙醇生成，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此酵母菌呼吸发生的场所是细胞质基质和线粒体，A正确；从B点之后开始有乙醇产生，说明曲线BC段酵母菌的呼吸作用中出现了无氧呼吸，B正确；随着培养时间的递增，葡萄糖大量消耗，乙醇、CO2等代谢废物不断积累，抑制了酵母菌种群数量的增长，因此乙醇含量过高是酵母菌种群数量从C点开始下降的原因之一，C正确；酵母菌属于兼性厌氧型生物，曲线AB段没有乙醇生成，酵母菌种群数量急剧增加，说明酵母菌是在有氧条件下大量繁殖的，D错误。]
9．如图表示大气温度及氧气浓度对非绿色植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是( )
A．从图甲可知细胞呼吸最旺盛时所处的温度为B点所对应的温度
B．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性
C．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强
D．和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
C [温度对植物细胞呼吸的影响主要是通过影响与细胞呼吸相关的酶的活性来实现的，由图甲可知，B点对应的温度下CO2释放的相对值最高，即细胞呼吸最旺盛，故A、B项正确。图乙中DE段CO2释放的相对值下降的主要原因是无氧呼吸受到抑制，但有氧呼吸逐渐增强，C项错误。贮藏水果和蔬菜时，应降低贮藏物的细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，故与D、F点相比，E点所对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜，D项正确。]
10．细胞呼吸的原理广泛应用于生产实践中，下列分析错误的是( )
A．种子贮存时应先晒干，降低其自由水的含量，从而降低细胞呼吸强度
B．应用乳酸菌制作酸奶，应先通气，后密封，利于乳酸菌发酵
C．水果保鲜可用低温法，降低酶的活性，降低细胞呼吸强度
D．栽种庄稼，要多疏松土壤，提高根细胞的呼吸强度，利于吸收K＋等生长所需元素
B [种子贮存时应先晒干，以降低其自由水的含量，从而降低细胞呼吸强度；应用乳酸菌制作酸奶，由于乳酸菌是厌氧菌，因此无氧、密封利于乳酸菌发酵；水果保鲜可用低温法，以降低酶的活性，从而降低细胞呼吸强度；栽种庄稼时要多疏松土壤，以提高根细胞的呼吸强度，利于吸收K＋等生长所需元素。]
11．细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸，两者进行的场所、过程等均存在差异。如图表示细胞部分结构和功能，据图回答：
(1)图中A是________，B的利用发生在有氧呼吸的第________阶段，B的产生部位是________。
(2)在有氧呼吸的过程中，释放的CO2是在第________阶段产生的；产生ATP最多的是第________阶段。
(3)该细胞产生CO2的场所是________________，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生了等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比是________。
(4)结合图中所示过程，有氧呼吸的总反应式可写成_____________。
[解析] (1)该图表示的是细胞呼吸，据细胞呼吸过程可知，A是丙酮酸，B是水，水的利用发生在有氧呼吸的第二阶段，水的产生部位是线粒体内膜。(2)在有氧呼吸的过程中，释放的CO2是在第二阶段产生的，产生ATP最多的是第三阶段。(3)无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体，据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，如果两过程产生等量的CO2，则所消耗的葡萄糖之比是1∶3。(4)结合图中所示过程，有氧呼吸的反应式可写成C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
[答案] (1)丙酮酸 二 线粒体内膜 (2)二 三
(3)细胞质基质、线粒体 1∶3
(4)C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量
12．将200 mL含酵母菌的培养液加入500 mL的密闭容器内，该容器内酵母菌细胞呼吸CO2的释放速率随时间变化的情况如图所示，请回答下列问题：
(1)图中a曲线表示的呼吸方式为_______________________。
(2)密闭容器内开始产生酒精的时间是________(填“6 h前”“6 h时”或“6 h后”)。
(3)8 h时细胞内ATP的合成场所是________，此时合成ATP所需能量________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解。
(4)在a、b两曲线相交时，b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量为a曲线的________倍。
(5)密闭容器内，酵母菌的CO2的释放速率在6 h时________(填“小于”“等于”或“大于”)8 h时。
[解析] (1)刚开始时容器内有氧气，酵母菌进行有氧呼吸，随着氧气的逐渐消耗，有氧呼吸逐渐减弱，开始出现无氧呼吸，因此曲线a表示有氧呼吸，曲线b表示无氧呼吸。(2)从图形分析，密闭容器内酵母菌在6 h前开始进行无氧呼吸，即6 h前酒精就开始产生。(3)8 h时，有氧呼吸CO2的释放速率为0，此时酵母菌只进行无氧呼吸，细胞内合成ATP的场所是细胞质基质，此时产生的ATP来自无氧呼吸第一阶段，即葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的过程。(4)a、b两曲线相交时，有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的速率相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式计算，此时无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍。(5)根据图形分析，6 h时酵母菌有氧呼吸较强，而8 h时酵母菌只进行无氧呼吸，且强度较弱，故6 h时CO2释放速率大于8 h时。
[答案] (1)有氧呼吸 (2)6 h前 (3)细胞质基质 不能 (4)3 (5)大于
[等级过关练]
13．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸，实验设计如图。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法不正确的是( )
A．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量
B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值
C．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸
D．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵
D [由于甲组装置内放的是NaOH溶液，吸收CO2，所以甲组右管液面变化是锥形瓶内的O2体积变化所致。乙组装置内放的是蒸馏水，那么乙组右管液面变化是由锥形瓶内CO2释放量和O2消耗量之间的差值引起的；甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸；甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行酒精发酵。]
14．某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25 ℃水浴中，10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的距离，结果如表所示。下列分析中正确的是( )
实验时间/min
液滴移动距离/mm
10
0
15
32.5
20
65
25
100
30
130
35
162.5
A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴向右移动
B．在20～30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/min
C．如将X换为清水，并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率
D．要排除环境因素影响，增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中
B [图中X为NaOH溶液，NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用产生的CO2，软管夹关闭后液滴将向左移动，A错误；20～30 min内毛细管中液滴移动的距离是130－65＝65(mm)，体积是65 mm×1 mm2＝65 mm3，故氧气的平均吸收速率为65÷10＝6.5(mm3/min)，B正确；如将X换为清水，并将试管充入N2，幼虫进行无氧呼吸，产物是乳酸，不是二氧化碳，液滴不移动，故不能测定果蝇幼虫的无氧呼吸速率，C错误；增设的对照实验应该加入已经死亡的果蝇幼虫，并将该装置置于相同的环境中，D错误。]
15．呼吸熵(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比消耗的氧气体积)。如图1表示萌发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2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答：
(1)图1中，催化过程①②的酶存在于细胞的________，物质E表示________。
(2)图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内小麦种子发生图1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内小麦种子发生图1中的________(填序号)过程。
(4)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200 mm，则萌发小麦种子的呼吸熵是________。
(5)为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入______________________。
[解析] 图1中A、B、C、D、E分别是丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精。①④③依次为有氧呼吸的第一、二、三阶段。①②分别是无氧呼吸的第一、二阶段，无氧呼吸的场所为细胞质基质，其中含无氧呼吸有关的酶。(2)KOH溶液扩散到筒状滤纸上，增大了吸收CO2的面积。(3)葡萄糖作呼吸底物时，有氧呼吸产生的CO2体积与消耗的O2体积相等。甲装置中墨滴不移动，说明产生的CO2体积与消耗的O2体积相等，只进行有氧呼吸(过程①④③)。乙装置墨滴左移是因为产生的CO2被KOH溶液吸收，有氧呼吸消耗了O2使装置内压强减小。(4)乙装置中墨滴左移200 mm是消耗的氧气的体积，与甲装置对照分析可知释放的二氧化碳体积为170 mm，所以呼吸熵为170/200＝0.85。(5)对照组应用死种子和清水。
[答案] (1)细胞质基质 酒精 (2)增大吸收二氧化碳的面积 (3)①③④ ①② (4)0.85 (5)煮沸杀死的小麦种子、清水
