第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
学习目标
核心素养
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式，认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件和产物。
2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程，掌握两过程的相同点和不同点。(重难点)
3．理解细胞呼吸原理的应用。(重点)
1．通过对细胞呼吸过程的学习，形成物质与能量的生命观念。
2．通过对有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的学习，养成分类与比较的科学思维方式。
3．通过实验探究酵母菌细胞呼吸方式，提高实验设计和实验结果分析的科学探究能力。
一、细胞呼吸
1．概念
(1)物质变化：有机物氧化分解，生成二氧化碳或其他产物。
(2)能量变化：释放出能量并生成ATP。
2．两种类型
(1)分类依据：有机物是否彻底氧化分解。
(2)类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
3．探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌细胞呼吸的方式
(2)呼吸产物的检测
检测产物
试剂
现象
CO2
澄清石灰水
石灰水变混浊
溴麝香草酚蓝水溶液
由蓝变绿再变黄
酒精
酸性条件下的重铬酸钾溶液
橙色变灰绿色
(3)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产物
二、有氧呼吸
1．概念
(1)场所：细胞质基质和线粒体。
(2)条件：有氧参与、多种酶催化。
(3)物质变化
①反应物：葡萄糖等有机物。
②产物：二氧化碳和水。
(4)能量变化：释放能量并生成大量ATP。
2．过程
3．总反应式
C6H12O6＋6H2O＋6O212H2O＋6CO2＋能量。
三、无氧呼吸
1．场所：细胞质基质。
2．类型和过程
类型
酒精发酵
乳酸发酵
第一阶段
葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量
第二阶段
丙酮酸→酒精＋CO2
丙酮酸→乳酸
反应式
C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量
C6H12O62C3H6O3＋少量能量
实例
某些植物、酵母菌等
高等动物、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚、乳酸菌等
四、细胞呼吸原理的应用
1．有氧呼吸原理的应用
(1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
(2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。
(3)及时松土有利于根系生长。
(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。
2．无氧呼吸原理的应用
(1)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。
(2)包扎伤口应选用透气的敷料。
(3)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口、注射破伤风抗毒血清等。
1．细胞呼吸的产物都是CO2和水。 ( )
2．有氧呼吸每个阶段都产生ATP，但是产生的量不同。 ( )
3．无氧呼吸的两个阶段都释放了少量的能量。 ( )
4．不同生物无氧呼吸所需要的酶都是相同的。 ( )
5．储存蔬菜水果时应隔绝O2，以减弱细胞呼吸。 ( )
提示：1．× CO2和水是有氧呼吸的产物。
2．√
3．× 无氧呼吸第二阶段不释放能量。
4．× 不同生物无氧呼吸的产物不同，酶也不同。
5．× 隔绝O2时，无氧呼吸加强，应低氧储存。
探究酵母菌细胞的呼吸方式
[问题探究]
1．教材P92的装置图中A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？
提示：用气泵间歇性地通入空气的目的是保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
2．B装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，两瓶产生CO2的速度和量基本相等，所以需将开始产生的CO2排掉；一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通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，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。
3．若实验检测时发现A瓶的酵母菌培养液中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液后也产生了灰绿色，请思考原因是什么？
提示：通气不足。
4．只通过检测产物中是否含有CO2可确定酵母菌细胞呼吸的方式吗？
提示：不能确定。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。
[归纳总结]
1．实验装置的分析(装置见教材P92)
(1)第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液，其目的是：使进入A中的空气先经NaOH处理后，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
(2)第二组装置中B瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2均来自于无氧呼吸。
2．实验中注意事项
(1)配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌。
(2)有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气的充足。
1．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”说法不正确的是( )
A．酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物
B．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液
C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
D．酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
B [酵母菌作为实验材料是因为它在有氧和无氧的条件下均能正常生存。酵母菌不论有氧还是无氧条件下均能产生CO2，为了防止空气中原有CO2的干扰，所以将空气先通入盛有NaOH溶液的锥形瓶中，然后再通入酵母菌溶液中。]
2．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，为了探究酵母菌的呼吸作用类型，某同学将实验材料和用具按下图安装好。以下关于该实验说法错误的是( )
甲组 乙组
A．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
B．两个装置均需要黑暗条件下进行实验
C．甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊，甲组浑浊程度更大
D．乙组B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
B [光对酵母菌的细胞呼吸方式没有影响，该实验在光下和黑暗处都能进行。]
有氧呼吸和无氧呼吸
[问题探究]
1．分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？
提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。
2．细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？无氧呼吸为什么产生的能量是少量的？
提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转变成储存在ATP的高能磷酸键中活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
3．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，请分析其中的原因？为什么会产生这种差异？
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。
[归纳总结]
1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程(如图)
其中①、④为无氧呼吸的第一、二阶段；①、②、③分别为有氧呼吸的第一、二、三阶段。
2．有氧呼吸过程中各元素的来源和去路
(1)CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。
(2)O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。
(3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
3．有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
条件
需氧
不需氧
场所
细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段)
细胞质基质
分解程度
葡萄糖被彻底分解
葡萄糖分解不彻底
产物
CO2、H2O
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
易错提醒：有关细胞呼吸过程的五点提醒
(1)产生CO2的不只是有氧呼吸，无氧呼吸产生酒精的过程中也有CO2的产生。
(2)有氧呼吸过程中生成的水和反应物中的水其来源和去向不同，所以不是同一分子。
(3)无氧呼吸只有第一阶段释放少量能量，第二阶段不释放能量。
(4)呼吸作用释放的能量不全转化成ATP中的能量，大部分以热能的形式散失。
(5)不是所有植物的无氧呼吸产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜根等植物组织的无氧呼吸产物为乳酸。
1．细胞内葡萄糖分解代谢过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．酵母菌细胞质基质中可进行①和②过程
B．剧烈运动时骨骼肌细胞中进行①和④过程
C．乳酸菌细胞进行①和③过程中均产生[H]
D．①过程是各类细胞分解葡萄糖共同途径
D [②过程在线粒体中进行，A项错误；剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，B项错误；乳酸菌细胞进行③过程不产生[H]，C项错误；各类细胞的有氧呼吸和无氧呼吸共同进行①过程，D项正确。]
(1)三类细胞能够进行的分别是哪些过程？
提示：酵母菌：①②④；骨骼肌细胞：①②③；乳酸菌：①③。
(2)能释放能量产生ATP的过程有哪些？
提示：①②过程。
2．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( )
A．甲试管中最终产物为CO2和H2O
B．乙试管中不发生反应
C．丙试管中有大量的ATP产生
D．丙试管中无CO2产生
B [根据题目中对酵母菌的处理，甲试管中装入的是细胞质基质，乙试管中装入的是线粒体，丙试管中装入的是未曾离心的酵母菌匀浆。三只试管中都装入葡萄糖，在无氧条件下，甲试管能够完成无氧呼吸的整个过程，产生酒精和CO2，释放出少量的能量；乙试管不发生反应；丙试管中能够完成整个的无氧呼吸过程。]
细胞呼吸的影响因素及原理应用
[问题探究]
1．请从无机盐离子的吸收方面分析，为什么农作物要及时松土？稻田长期不排水幼根为什么会变黑、腐烂？
提示：(1)松土可增大土壤透气量，促进根有氧呼吸，为吸收无机盐离子提供能量。
(2)水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸，产生的酒精会毒害细胞。
2．为什么水果、地瓜在密封的地窖中贮存很长时间而不变质？刚打开的密封的地窖不能进，这是为什么？
提示：密封的地窖氧气被消耗，CO2浓度很高，高浓度的CO2抑制了水果、地瓜的细胞呼吸。刚打开的地窖由于缺少O2不能进。
[归纳总结]
影响细胞呼吸的主要外界因素及应用
1．温度
(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。
(2)应用
2．氧气
(1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(2)应用
3．水分
(1)影响
(2)应用
4．CO2
(1)影响：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。如图：
(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
1．(2018·全国Ⅱ卷)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是( )
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
C [风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A项正确、C项错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B项正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D项正确。]
2．如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请据图回答以下问题：
(1)O2浓度为0时，该器官的呼吸类型是__________。
(2)在O2浓度为b%以下时(不包括0点)，该器官的呼吸类型是________________，因为____________________。
(3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为____________________，因为____________________________。
(4)由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取约a/2氧气浓度值，理由是
______________________________________________________
______________________________________________________。
(5)图中阴影部分的面积代表______________________。
[解析] CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸。CO2的释放量等于O2的吸收量，细胞只进行有氧呼吸。只释放CO2，不吸收O2，细胞只进行无氧呼吸。由曲线分析可知，CO2的释放量为总呼吸强度，a/2氧气浓度值时呼吸强度最低，消耗有机物最少。
[答案] (1)无氧呼吸
(2)无氧呼吸和有氧呼吸 CO2的释放量大于O2的吸收量
(3)有氧呼吸 CO2的释放量等于O2的吸收量
(4)细胞呼吸最弱，有机物消耗少
(5)无氧呼吸中CO2的释放量
规律方法：细胞呼吸方式的判断方法
(1)依据O2的消耗量和CO2的产生量判断。
①O2的消耗量＝CO2的产生量：细胞只进行有氧呼吸。
②O2的消耗量③不消耗O2，但产生CO2：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。
④不产生CO2：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
(2)依据酒精和CO2的生成量判断。
①酒精量＝CO2的量：细胞只进行无氧呼吸。
②酒精量[课堂小结]
知识网络构建
核心语句背诵
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发生的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。
3．无氧呼吸的两种反应类型
(1)C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
(2)C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
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。
5．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
6．在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色。
1．下图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。
C6H12O6 2CH3COCOOH＋4[H]＋能量
(葡萄糖) (丙酮酸)
下列关于该过程的说法正确的是( )
A．只发生在细胞有氧时 B．只发生在细胞缺氧时
C．只发生在线粒体内 D．只发生在细胞质基质内
D [图中表示的细胞内葡萄糖分解的反应式为呼吸作用的第一阶段，无论有氧呼吸还是无氧呼吸，都是在细胞质基质中进行。]
2．下图为酵母菌细胞有氧呼吸的部分示意图，下列有关叙述正确的是( )
葡萄糖丙酮酸二氧化碳
A．①过程进行的场所在线粒体
B．②过程的产物除了二氧化碳，还有H2O
C．①、②过程一定都有能量释放
D．与②相比，①过程产生的[H]较多
C [①过程的场所是细胞质基质；②过程消耗H2O，不产生水；②过程比①过程产生的[H]多。]
3．下列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．有氧呼吸只在线粒体中进行
B．还原氢只在有氧呼吸过程中产生
C．无氧呼吸只在环境中无氧时进行
D．二氧化碳只在有氧呼吸中产生
D [有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，A项错误。有氧呼吸与无氧呼吸过程中均可产生还原氢，B项错误。人体组织细胞在体内氧气供应不足时可以进行无氧呼吸，C项错误。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，D项正确。]
4．雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是( )
A．土壤中有毒物质溶解到水中，使根遭到毒害
B．土壤中水分充足，微生物繁殖而引起烂根
C．土壤中缺乏氧气，根进行无氧呼吸产生酒精，对根细胞有毒害作用
D．土壤因水涝温度低，使根受到低温损害
C [土壤长期被水淹，导致土壤中缺少氧气，根进行无氧呼吸，由于根的无氧呼吸会产生酒精，对细胞有毒害作用而导致烂根，C正确。]
5．生物体内葡萄糖分解代谢过程如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)图中A是__________，其产生的部位是__________。
(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是__________，可在人体细胞中进行的是__________。
(3)苹果贮藏久了会有酒味，其原因是发生了图中__________过程；而马铃薯块茎贮藏久了，却没有酒味，原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中__________过程。
(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为______________________________________________________。
[答案] (1)丙酮酸 细胞质基质 (2)② ①②④ (3)①③ ①④
(4)种子在有氧呼吸过程中产生了水
课件69张PPT。第5章 细胞的能量供应和利用第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸氧化分解二氧化碳或其他产物ATP彻底氧化分解有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸混浊溴麝香草酚蓝水溶液黄重铬酸钾灰绿色有氧和无氧二氧化碳水酒精二氧化碳细胞质基质和线粒体有氧多种酶葡萄糖二氧化碳和水ATP细胞质基质丙酮酸[H] 酒精乳酸2C2H5OH＋2CO2
＋少量能量醋酸杆菌有氧呼吸乳酸根系生长有氧呼吸酵母菌透气无氧呼吸探究酵母菌细胞的呼吸方式 有氧呼吸和无氧呼吸 细胞呼吸的影响因素及原理应用 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十七) ATP的主要来源——细胞呼吸
(建议用时：35分钟)
[合格基础练]
1．如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是( )
A．②处发生丙酮酸的分解
B．①处产生ATP
C．②处产生CO2
D．③处发生[H]与O2的结合反应
B [①、②、③分别表示线粒体内外膜间隙、线粒体基质、嵴。丙酮酸分解产生CO2发生在线粒体基质②中；[H]与O2的结合反应在嵴上完成；物质氧化分解过程不能在①处进行，①处也不能产生ATP。]
2．在人体细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述，最准确的是( )
选项
呼吸类型
[H]的来源
[H]的用途
A
有氧呼吸
只来源于葡萄糖
用于生成水
B
有氧呼吸
来源于葡萄糖和水
用于生成水
C
无氧呼吸
来源于葡萄糖和水
用于生成乳酸
D
无氧呼吸
只来源于葡萄糖
用于生成酒精
B [有氧呼吸过程中[H]来自葡萄糖和水，在第三阶段与氧结合生成水；人或动物细胞无氧呼吸过程中[H]只来源于葡萄糖，用于生成乳酸。]
3．某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图，图中产生ATP的途径及一处错误的地方是( )
A．①②③④、人体内无③过程
B．①②③④、人体内无②过程
C．①③④、人体内无③过程
D．①④、人体内无②过程
D [有氧呼吸三个阶段都能产生ATP，无氧呼吸第一阶段能产生ATP；图中①指细胞呼吸第一阶段，②是产酒精无氧呼吸的第二阶段，③是产乳酸无氧呼吸的第二阶段，④是有氧呼吸第二、三阶段，故能合成ATP的途径，图中有①④过程。人体细胞可进行有氧呼吸，有时进行产乳酸的无氧呼吸，但人体不能进行产酒精的无氧呼吸，故一处错误是②过程。答案选D。]
4．下图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是( )
A．①②③中数值最大的是①
B．产生①②的场所是线粒体
C．④代表的物质是氧气
D．乳酸菌能完成图示全过程
C [有氧呼吸第三阶段释放能量最多，①②③中数值最大的是③，A错误；产生①的场所是细胞质基质，B错误；④代表的物质是氧气，C正确；乳酸菌为厌氧菌，不能完成图示全过程，D错误。]
5．测得苹果果实在一段时间内，CO2的释放量比O2的吸收量大，由此推得果实( )
A．有氧呼吸占优势
B．有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C．无氧呼吸占优势
D．既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸
D [苹果吸收氧气，说明进行有氧呼吸。根据有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量，CO2的释放量等于O2的吸收量。现CO2的释放量比O2的吸收量大，说明部分CO2是无氧呼吸释放的。]
6．如图是探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置，下列叙述错误的是( )
A．①中加入NaOH溶液是为了清除空气中的CO2
B．②中的葡萄糖是酵母菌细胞呼吸的底物
C．②中酵母菌只能在有氧条件下生存
D．③中加入澄清的石灰水用于检测②中是否有CO2产生
C [酵母菌是兼性厌氧微生物。]
7．下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述错误的是( )
A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2
B．在探究有氧呼吸的实验过程中，泵入的空气应去除CO2
C．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
D．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式
D [由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，但有氧呼吸产生CO2速率快，可通过观察澄清石灰水变混浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，而不是通过观察石灰水是否变混浊。所以D项错误。]
8．下列关于种子或食物储存的说法中，正确的是( )
A．真空包装熟牛肉抑制了微生物的有氧呼吸
B．晒干后的种子在贮存时不进行细胞呼吸
C．可以采用低氧、零下低温和干燥的方法来保存水果
D．食品包装上的“胀袋勿食”是指微生物进行乳酸发酵产气
A [真空包装熟牛肉隔绝了空气，抑制了微生物的有氧呼吸，A正确。晒干后的种子代谢较弱，但仍能进行细胞呼吸，B错误。水果、蔬菜储藏时需要(零上)低温、低氧、湿度适中，才能达到长时间储藏、保鲜的效果，C错误。乳酸发酵只产生乳酸，不产生气体，D错误。]
9．下列关于细胞呼吸及其应用的叙述，正确的是( )
A．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合产生水
B．质量相同时，脂肪比糖原氧化分解释放的能量多
C．马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，最终有[H]的积累
D．松土有利于根系细胞吸收无机离子和水分
B [有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜与氧结合产生水，A错误。脂肪的C、H比例高，因此质量相同时，脂肪比糖原氧化分解释放的能量多，B正确。马铃薯块茎无氧呼吸第一阶段产生的[H]与丙酮酸结合产生了乳酸，最终没有[H]的积累，C错误。松土可增加氧气供应，促进有氧呼吸产生更多能量，有利于根系细胞吸收无机离子，而水可通过渗透作用吸收，不消耗能量，D错误。]
10．下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程，其中A、B、C、D代表物质名称，①②③④表示过程，请据图回答：
(1)④过程进行的场所是______________________。
(2)在①②③④过程中，有能量释放的过程是________(填序号)，有O2参与的过程是________(填序号)。
(3)在①②③④过程中，可在酵母菌细胞内进行的是______(填序号)，可在人体细胞内进行的是________(填序号)。
(4)小麦长期被水淹会死亡，其主要原因是
______________________________________________________
______________________________________________________。
(5)写出①②过程的总反应式：
______________________________________________________
______________________________________________________。
[解析] 图中①为细胞呼吸的第一阶段，②为有氧呼吸的第二、三阶段，③和④为无氧呼吸的第二阶段；图中的A和B都代表二氧化碳，C代表丙酮酸，D代表乳酸。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第二阶段不释放能量。酵母菌细胞既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸；人体细胞可进行产生乳酸的无氧呼吸。
[答案] (1)细胞质基质 (2)①② ② (3)①②③ ①②④ (4)无氧呼吸产生的酒精会导致小麦烂根
(5)C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量
11．将某种微生物放在含等量葡萄糖溶液的4支试管中培养，通入不同浓度的O2后，在同一时刻测得其产生的CO2与C2H5OH的量如下表，请分析并回答下列问题：
O2浓度
a
b
c
d
CO2
9
12.5
15
30
酒精
9
6.5
x
0
(1)该微生物的呼吸作用类型是____________，判断依据是
______________________________________________________
______________________________________________________。
(2)当O2浓度为c时，如何鉴定该微生物是否进行了无氧呼吸？______________________________________________________
______________________________________________________。
(3)若当O2浓度为c时，有2/3的葡萄糖用于酒精发酵，则产生的酒精的量是________________。
(4)该微生物在进行无氧呼吸时，不能产生乳酸的原因是______________________________________________________。
[解析] (1)在O2浓度为a和b时，均产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼吸；当O2浓度为d时，不产生酒精，说明该微生物可进行有氧呼吸，所以该微生物的呼吸类型为有氧呼吸和无氧呼吸。(2)结合题目信息可知，该微生物无氧呼吸的产物是CO2与酒精，而有氧呼吸与无氧呼吸均能产生CO2，所以应该以是否产生酒精作为判断该微生物是否进行了无氧呼吸的依据，橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精反应，变成灰绿色。(3)设共消耗葡萄糖X，则2X/3的葡萄糖发酵可产生4X/3的CO2和4X/3的酒精，其余X/3的葡萄糖用于有氧呼吸可产生2X的CO2，所以4X/3＋2X＝15，得X＝4.5，因此产生的酒精的量为6。(4)不同生物无氧呼吸途径不同的原因是酶的种类不同。
[答案] (1)兼性厌氧 在O2浓度为a和b时，均产生酒精，说明该微生物可进行无氧呼吸；在O2浓度为d时，不产生酒精，说明该微生物可进行有氧呼吸
(2)在酸性条件下，向试管中加入橙色的重铬酸钾溶液，观察是否变成灰绿色 (3)6
(4)细胞内没有催化形成乳酸的酶
12．为探究高浓度CO2对冷藏水果细胞呼吸的影响，研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中，一个冷藏箱中只有普通空气(未处理组)，另一个加入等量的含高浓度CO2的空气(CO2处理组)，两组都在4 ℃条件下贮藏。以后每10天(d)取样一次，测定其单位时间内CO2释放量(mol)和O2吸收量(mol)，计算二者的比值得到如图所示曲线(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。
回答下列问题：
(1)实验过程中，0～10 d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是__________；10 d后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了CO2外，还有__________；20 d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是________。
(2)实验结果显示，10 d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升，出现这种结果的原因是_________________________________。根据实验结果推测，高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的________________作用。
[解析] (1)实验过程中，0～10 d内CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸，因此蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是线粒体内膜(有氧呼吸的第三阶段)；10 d后未处理组蓝莓CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，因此细胞呼吸的产物除了CO2外，还有水和酒精；20 d后CO2处理组蓝莓细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质。
(2)实验结果显示，10 d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升，出现这种结果的原因是密闭冷藏箱中O2浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强。根据题干信息可知，“CO2处理组加入等量的含高浓度CO2的空气”，而曲线中处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值低于未处理组，说明高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用。
[答案] (1)线粒体内膜 水和酒精 线粒体基质和细胞质基质
(2)密闭冷藏箱中O2浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强 抑制
[等级过关练]
13．下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
C [分生组织细胞进行旺盛的分裂，呼吸速率通常比成熟组织细胞的大，A错误；若细胞既不吸收O2也不放出CO2，可能是产生乳酸的无氧呼吸，如马铃薯块茎、甜菜块根，B错误；适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗，C正确；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。]
14．某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。
分组
甲组
乙组
处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染料混合保温
结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色
下列叙述错误的是( )
A．甲组的胚发生了氧化还原反应
B．呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞
D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
C [依题意染料可用于种子生活力的鉴定，染料若氧化呈无色，被还原就呈红色，活细胞有细胞呼吸产生还原剂，染料被还原，故呈红色，死种子没有代谢，不能将染料还原；甲组细胞是活细胞，胚会发生氧化还原反应，A正确；呼吸作用产生的NADH作为还原剂使染料变成红色，B正确；乙组中的种子煮沸后细胞已经死亡，细胞膜上的载体蛋白变性失活，细胞失去了选择透过性，不能将染料运出细胞，C错误；依题意“染料可用于种子生活力的鉴定”可知，种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果，D正确。]
15．细胞呼吸原理广泛用于生产实践中。下表中有关措施与对应目的不搭配的是( )
选项
应用
措施
目的
A
种子贮存
晒干
降低自由水含量，降低细胞呼吸
B
乳酸菌制作酸奶
先通气，后密封
加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
低温
降低酶的活性，降低细胞呼吸
D
栽种庄稼
疏松土壤
促进根有氧呼吸，利用吸收矿质离子
B [粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，A正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B错误；水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，C正确；植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为生根吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。]
16．为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。
试管编号
加入的物质
细胞质基质
线粒体
酵母菌
A
B
C
D
E
F
葡萄糖
－
＋
－
＋
＋
＋
丙酮酸
＋
－
＋
－
－
－
氧气
＋
－
＋
－
＋
－
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
(1)会产生CO2和H2O的试管有____________，会产生酒精的试管有____________，根据试管__________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。
(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4-二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在____________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。
[解析] (1)在有酵母菌细胞质基质的试管中，可将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧气时可在有线粒体的试管中将丙酮酸和[H]彻底氧化分解产生CO2和H2O，无氧气时可在有细胞质基质的试管中将葡萄糖不彻底地氧化分解产生酒精和CO2，故C、E试管中均可产生CO2和H2O，B、F试管中均可产生酒精。F试管中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，而与B、D试管的结果进行对比，能确定酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。
(2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生一系列反应形成水，DNP对该过程没有影响，但能影响线粒体内膜上ATP合成酶的活性，从而使能量未用于合成ATP，都以热的形式散失；试管E中可发生有氧呼吸全过程，加入DNP后，该过程不受影响，但影响ATP的合成。
[答案] (1)C、E B、F B、D、F
(2)线粒体内膜 能
