（人教通用）2020版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第三單元 細胞的能量供應(yīng)和利用 第8講 細胞呼吸講義.docx

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第8講　細胞呼吸 [考綱要求]　1.細胞呼吸(Ⅱ)。2.實驗：探究酵母菌的呼吸方式。 考點一　細胞呼吸的概念、方式和過程 1．概念 細胞呼吸：是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。 2．有氧呼吸 (1)概念：是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。 (2)過程 (3)寫出有氧呼吸總反應(yīng)式(標出氧元素的來源與去向) 。 (4)放能： 1 mol葡萄糖釋放的能量中有1 161 kJ左右的能量轉(zhuǎn)移至ATP中，其余能量則以熱能形式散失。 (5)與有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸是在溫和的條件下進行的；有機物中的能量是逐步釋放的；一部分能量儲存在ATP中。 3．無氧呼吸 (1)場所：全過程是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的。 (2)過程 第一階段 葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二階段 酒精發(fā)酵 丙酮酸→酒精＋CO2 實例：植物、酵母菌等 乳酸發(fā)酵 丙酮酸→乳酸 實例：高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、乳酸菌等 (3)放能：1 mol葡萄糖釋放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右轉(zhuǎn)移至ATP中。 1．判斷關(guān)于有氧呼吸的敘述 (1)有氧呼吸時，生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解(　　) (2)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP(　　) (3)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水(　　) (4)有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中(　　) 2．判斷關(guān)于無氧呼吸的敘述 (1)細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應(yīng)，只發(fā)生在細胞有氧時(　　) (2)人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供(　　) (3)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸(　　) (4)無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累(　　) 據(jù)圖分析有氧呼吸和無氧呼吸過程 (1)反應(yīng)①②③④中，必須在有氧條件下進行的是②，可在人體細胞中進行的是①②④(填序號)。 (2)糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，其原因是什么？ 提示　種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。 (3)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因和根本原因分別是什么？ 提示　直接原因是催化反應(yīng)的酶不同，根本原因是基因的選擇性表達。 (4)如果是以脂肪為底物進行有氧呼吸，消耗O2的量要大于產(chǎn)生CO2的量，其原因是什么？ 提示　與葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量。 1．有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解 2．細胞呼吸中[H]和ATP的來源與去向 項目 來源 去向 [H] 有氧呼吸：C6H12O6和H2O； 無氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：與O2結(jié)合生成水； 無氧呼吸：還原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三個階段都產(chǎn)生； 無氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生 用于幾乎各項生命活動(除光合作用的暗反應(yīng)) 3.細胞呼吸過程中有關(guān)物質(zhì)參與的階段及場所總結(jié) (1)水：生成于有氧呼吸第三階段，場所為線粒體內(nèi)膜；以反應(yīng)物參與有氧呼吸第二階段，場所為線粒體基質(zhì)。無氧呼吸中不存在水的生成與消耗。 (2)二氧化碳：在有氧呼吸的第二階段、線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生，或者在無氧呼吸的第二階段、細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。動植物體內(nèi)均可產(chǎn)生二氧化碳。 (3)酒精或乳酸：在無氧呼吸的第二個階段、細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。 (4)葡萄糖：只以反應(yīng)物的形式參與有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)。 (5)丙酮酸：作為中間產(chǎn)物，在有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段產(chǎn)生，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)；以反應(yīng)物形式參與有氧呼吸第二階段和無氧呼吸第二階段，前者場所為線粒體基質(zhì)，后者場所為細胞質(zhì)基質(zhì)。 (6)氧氣：只以反應(yīng)物的形式參與有氧呼吸的第三階段，場所為線粒體內(nèi)膜。 4．細胞呼吸中能量的釋放與去向 命題點一　細胞呼吸過程的綜合分析 1．(2018烏魯木齊高三第二次診斷)下列與細胞呼吸有關(guān)的敘述正確的是(　　) A．進行無氧呼吸的細胞不含線粒體 B．破傷風(fēng)桿菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量 C．人體無氧呼吸形成酒精的過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中 D．糖類徹底氧化分解的產(chǎn)物可通過自由擴散運出細胞 答案　D 解析　酵母菌細胞含有線粒體，但是在無氧條件下也可以進行無氧呼吸，A錯誤；破傷風(fēng)桿菌是厭氧菌，其繁殖需要的能量來自于無氧呼吸，B錯誤；人體無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生酒精，C錯誤；糖類徹底氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳和水，都可通過自由擴散運出細胞，D正確。 生命觀念　線粒體和細胞呼吸的關(guān)系 (1)有線粒體的真核細胞(生物)一定能進行有氧呼吸，無氧條件下也可進行無氧呼吸。 (2)無線粒體的真核細胞(生物)只能進行無氧呼吸，如哺乳動物成熟的紅細胞和蛔蟲等。 (3)無線粒體的原核生物，有些也能進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等，原核生物的有氧呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)和細胞膜上。 2．下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程，a～e表示物質(zhì)，①～④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中 B．圖中物質(zhì)c為[H]，它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生 C．圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATP D．①④③過程為有氧呼吸的三個階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2 答案　D 解析　題圖中①②過程為無氧呼吸，①④③過程為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精，D項正確；催化反應(yīng)②和④的酶分別存在于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中，A項錯誤；無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生[H]，B項錯誤；①②過程表示無氧呼吸，其中e為酒精，C項錯誤。 3．下圖表示生物體內(nèi)進行的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)過程的完成一定伴隨H2O和CO2的生成 B．在人體劇烈運動過程中，肌肉細胞產(chǎn)生的甲中不含有乳酸 C．人體細胞中完成c過程的場所主要是線粒體 D．人體內(nèi)的a過程會受腎上腺素和甲狀腺激素的影響 答案　D 解析　a過程可表示有氧呼吸與無氧呼吸過程，無氧呼吸過程不產(chǎn)生H2O，且產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸過程也不產(chǎn)生CO2，A項錯誤；在人體劇烈運動過程中，肌肉細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，B項錯誤；c過程表示ATP水解釋放能量用于各項生命活動，而線粒體是細胞的“動力車間”，是合成ATP的主要場所，不是主要的耗能場所，C項錯誤；在人體內(nèi)，腎上腺素、甲狀腺激素可以使機體細胞代謝加快，故a過程會受到二者的影響，D項正確。 命題點二　細胞呼吸類型的判斷和有關(guān)計算 4．下表是某種植物種子在甲、乙、丙三種不同的條件下萌發(fā)，測得的氣體量(相對值)的變化結(jié)果(假設(shè)細胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列說法正確的是(　　) 項目 CO2釋放量 O2吸收量 甲 12 0 乙 8 6 丙 10 10 A.在甲條件下進行的是產(chǎn)生CO2和乳酸的無氧呼吸 B．在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多 C．在丙條件下有氧呼吸強度達到了最大值 D．在乙條件下釋放的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 答案　D 解析　甲條件下只釋放CO2，不吸收氧氣，進行的是產(chǎn)生CO2和酒精的無氧呼吸，不產(chǎn)生乳酸，A錯誤；乙條件下消耗氧氣的量為6，則有氧呼吸消耗葡萄糖的量為1，無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量為8－6＝2，無氧呼吸消耗葡萄糖的量為1，有氧呼吸消耗的葡萄糖和無氧呼吸相等，B錯誤；丙條件下只進行有氧呼吸，但不能判斷有氧呼吸強度是否達到了最大值，C錯誤；乙條件下釋放的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，D正確。 科學(xué)思維　結(jié)合三大依據(jù)判斷細胞的呼吸方式 5．(2018唐山一中高三第一次模擬)研究人員使用血糖儀定量測量酵母菌在不同細胞呼吸方式下的葡萄糖濃度值，計算出有氧呼吸或無氧呼吸的速率。實驗中得到數(shù)據(jù)如下表： 序號 時間(min) 稀釋10倍葡萄糖摩爾濃度(mmol/L) 1 0 初始 24.50 2 15 有氧1 18.60 無氧1 21.30 3 30 有氧2 9.90 無氧2 13.50 (條件：35 ℃下，1 g干酵母/10 mL葡萄糖溶液) (1)計算有氧呼吸、無氧呼吸的反應(yīng)速率①、②的值分別為__________、__________。 時段(min) 呼吸方式 葡萄糖消耗速率(mmol/Lmin) 0～15 有氧呼吸1 3.93 無氧呼吸1 2.13 16～30 有氧呼吸2 ① 無氧呼吸2 ② (2)分析表中數(shù)據(jù)可知：相同時間段，有氧呼吸的葡萄糖消耗速率________(填“大于”“小于”或“等于”)無氧呼吸的葡萄糖消耗速率；無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，0～15 min時段細胞呼吸消耗的葡萄糖速率________(填“大于”“小于”或“等于”)16～30 min時段的速率。 (3)本實驗得出的結(jié)論是_________________________________________________________。 答案　(1)5.80　5.20　(2)大于　小于　(3)在一定時間范圍內(nèi)，酵母菌進行有氧呼吸時消耗的葡萄糖比無氧呼吸的要多(或酵母菌細胞的有氧呼吸強度大于無氧呼吸的強度)；在適宜的條件下，無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌細胞的代謝速率都會增加 解析　(1)根據(jù)題意和表格數(shù)據(jù)可知，有氧呼吸的反應(yīng)速率①為(18.6－9.90)1015＝5.80 [mmol/(Lmin)]；無氧呼吸的反應(yīng)速率②為(21.3－13.5)1015＝5.20 [mmol/(Lmin)]。 (2)分析表中數(shù)據(jù)可知，相同時間段，有氧呼吸的葡萄糖消耗速率大于無氧呼吸的葡萄糖消耗速率；無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，0～15 min時段細胞呼吸的葡萄糖消耗速率小于16～30 min時段的速率。 (3)本實驗得出的結(jié)論：在一定時間范圍內(nèi)，酵母菌進行有氧呼吸時消耗的葡萄糖比無氧呼吸的要多(或酵母菌細胞的有氧呼吸強度大于無氧呼吸的強度)；在適宜的條件下，無論是有氧呼吸還是無氧呼吸，酵母菌細胞的代謝速率都會增加。 考點二　影響細胞呼吸的外界因素及其應(yīng)用 1．溫度 (1)原理：細胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響酶的活性進而影響細胞呼吸速率。 (2)曲線模型(如下圖) (3)應(yīng)用 2．O2濃度 (1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。 (2)曲線模型(如下圖) ①O2濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢。 ②隨著O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強。 ③當O2濃度達到一定值后，隨著O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。 (3)應(yīng)用 ①選用透氣消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸。 ②作物栽培中的中耕松土，保證根的正常細胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。 ④稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。 3．CO2濃度 (1)原理：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制(填“促進”或“抑制”)細胞呼吸的進行。 (2)曲線模型(如圖) (3)應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。 4．含水量 (1)原理：水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境因素影響細胞呼吸的速率。 (2)特點：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢(如圖)。 (3)應(yīng)用 (1)同一葉片在不同生長發(fā)育時期，其細胞呼吸速率有差異(　√　) (2)嚴格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少(　　) (3)糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲藏(　　) (4)溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量(　√　) (5)皮膚破損較深的患者，應(yīng)及時到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清(　√　) (6)劇烈運動時，氧氣供應(yīng)不足，肌細胞主要進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸(　　)  氧氣影響細胞呼吸的曲線分析 (1)O2濃度在2.5%～10%之間時、在10%以上時，該器官的細胞呼吸方式有什么不同？ 提示　O2濃度在2.5%～10%之間時，進行有氧呼吸和無氧呼吸；O2濃度在10%以上時，只進行有氧呼吸。 (2)O2濃度為C時，AB＝BC，此時有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一樣多？ 提示　不是。根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸時，1C6H12O6→6CO2；無氧呼吸時，1C6H12O6→2CO2。所以當有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。 (3)在保存蔬菜、水果時，應(yīng)選擇哪一點對應(yīng)的O2濃度？為什么？ 提示　應(yīng)選擇R點對應(yīng)的O2濃度，因為此時總CO2釋放量最少，有機物的損耗最少。 命題點一　細胞呼吸影響因素的相關(guān)曲線分析 1．如圖是外界條件對植物細胞呼吸速率的影響曲線圖，以下分析錯誤的是(　　) A．從甲圖可知細胞呼吸最旺盛時的溫度是B點對應(yīng)的溫度 B．乙圖中曲線Ⅰ表示有氧呼吸，曲線Ⅱ表示無氧呼吸 C．乙圖中曲線Ⅰ表示的生理過程所利用的有機物主要是葡萄糖 D．乙圖中曲線Ⅱ最終趨于平衡，可能是受到溫度或呼吸酶數(shù)量的限制 答案　B 解析　甲圖中B點溫度下植物細胞呼吸相對速率最大，說明該溫度下細胞呼吸最旺盛；隨著氧氣濃度增大有氧呼吸增強，無氧呼吸減弱，故乙圖中曲線Ⅰ表示無氧呼吸，曲線Ⅱ表示有氧呼吸；細胞呼吸利用的有機物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的參與，溫度會影響酶的活性，故有氧呼吸還受溫度或呼吸酶數(shù)量限制，使曲線Ⅱ最終趨于平衡。 2．(2018洛陽一模)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作為描述細胞呼吸過程中氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標。如圖是酵母菌氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸熵的關(guān)系。以下敘述中正確的是(　　) A．呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越強，無氧呼吸越弱 B．B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度 C．為延長水果保存的時間，最好將氧分壓調(diào)至C點 D．C點以后，細胞呼吸強度不隨氧分壓的變化而變化 答案　B 解析　由于有氧呼吸吸收的O2量與釋放的CO2量相等，無氧呼吸不吸收O2，釋放CO2，所以放出的CO2量/吸收的O2量＝1時，只進行有氧呼吸，放出的CO2量/吸收的O2量大于1時，既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸，呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越弱，無氧呼吸越強，A錯誤； B點氧氣濃度大于A點，所以B點有氧呼吸強度大于A點，B正確；C點是只進行有氧呼吸的最低氧分壓，不是細胞呼吸最弱時的氧分壓，若要延長水果的保存時間，不能將氧分壓調(diào)至C點，C錯誤；C點不是有氧呼吸氧氣的飽和點，C點以后細胞呼吸強度在一定范圍內(nèi)會隨氧分壓變化而變化，D錯誤。 命題點二　細胞呼吸影響因素的探究實驗分析 3．科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．20 h內(nèi)，果肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 B．50 h后，30 ℃條件下果肉細胞沒有消耗O2，密閉罐中CO2濃度會增加 C．50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因為溫度高使酶活性降低 D．實驗結(jié)果說明溫度越高，果肉細胞有氧呼吸速率越大 答案　B 解析　果肉細胞不能進行光合作用，其產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，A項錯誤；50 h后，30 ℃條件下果肉細胞沒有消耗O2，是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已將O2消耗殆盡，以后僅進行無氧呼吸，故密閉罐中CO2濃度會增加，B項正確、C項錯誤；由于酶具有最適溫度，若超過最適溫度，有氧呼吸速率會降低，D項錯誤。 4．為了探究植物呼吸強度的變化規(guī)律，研究者在遮光狀態(tài)下，測得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對值)。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) O2 含量 溫度 0.1% 1.0% 3.0% 10.0% 20.0% 40.0% 3 ℃ 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3 10 ℃ 31.2 53.7 5.9 21.5 33.3 32.9 20 ℃ 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 56.2 30 ℃ 59.8 41.4 8.8 56.6 100.0 101.6 A.根據(jù)變化規(guī)律，表中10 ℃、O2含量為1.0%條件下的數(shù)據(jù)很可能是錯誤的 B．溫度為3 ℃、O2含量為3.0%是儲藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合 C．O2含量從20.0%上升至40.0%時，O2含量限制了呼吸強度的繼續(xù)升高 D．在20 ℃條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，細胞無氧呼吸逐漸減弱 答案　C 解析　根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可知，在10 ℃、O2含量為1.0%條件下的數(shù)據(jù)應(yīng)大于3.6小于35.2，所以53.7這個數(shù)據(jù)很可能是錯誤的，A項正確；溫度為3 ℃、O2含量為3.0%時，CO2的釋放量最少，是儲藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合，B項正確；3 ℃、10 ℃和20 ℃條件下，O2含量從20.0%升至40.0%時，細胞呼吸強度逐漸減弱，30 ℃條件下，細胞呼吸強度增強，C項錯誤；在20 ℃條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，隨著O2含量的增加，CO2釋放量逐漸減少，細胞無氧呼吸逐漸減弱，D項正確。 命題點三　細胞呼吸影響因素的實踐應(yīng)用 5．儲藏水果和糧食時，充加CO2或抽取空氣，能延長儲藏時間，主要是由于(　　) A．抑制有氧呼吸 B．促進有氧呼吸 C．抑制無氧呼吸 D．促進無氧呼吸 答案　A 解析　儲藏水果和糧食時，充加CO2或抽取空氣，目的是抑制有氧呼吸，延長儲藏時間。 6．(2018太原期末)下列生產(chǎn)措施或生活中所涉及的細胞呼吸有關(guān)知識的敘述，不正確的是(　　) A．提倡慢跑，可避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹乏力 B．用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中，pH發(fā)生變化是其死亡率上升的原因之一 C．無氧環(huán)境中有利于水果和蔬菜的保存 D．作物種子儲藏前需要干燥，主要目的是通過減少水分以抑制細胞呼吸 答案　C 解析　提倡慢跑，可避免因無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹乏力，A正確；用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精的過程中，pH發(fā)生變化是其死亡率上升的原因之一，B正確；無氧環(huán)境中細胞會通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精對細胞有毒害作用，不利于水果和蔬菜的保存，C錯誤；作物種子儲藏前需要干燥，主要目的是通過減少水分以抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗，D正確。 命題點四　種子萌發(fā)過程中細胞呼吸的變化分析 7．(2018成都高三第一次診斷)干種子萌發(fā)過程中，CO2釋放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的變化趨勢如圖所示(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列問題： (1)干種子吸水后，自由水比例大幅增加，會導(dǎo)致細胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是______________________________________________(至少答出兩點)。 (2)在種子萌發(fā)過程中的12～30 h之間，細胞呼吸的產(chǎn)物是______________和CO2。若種子萌發(fā)過程中缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是____________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)與種子萌發(fā)時相比，胚芽出土后幼苗的正常生長還需要的環(huán)境條件包括________________________________________________。 答案　(1)自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑，許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，水參與物質(zhì)運輸　 (2)酒精、水　 缺氧時，種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動所需，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用　(3)適宜的光照、CO2和無機鹽等 解析　(1)干種子吸水后，自由水比例大幅增加，會導(dǎo)致細胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑，許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，水參與物質(zhì)運輸。(2)種子萌發(fā)過程中的12～30 h之間，釋放的二氧化碳量大于消耗的氧氣量，說明細胞既進行無氧呼吸，也進行有氧呼吸，所以細胞呼吸的產(chǎn)物是酒精、CO2和水。由于缺氧時，種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動所需，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用，故種子萌發(fā)過程缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡。(3)與種子萌發(fā)時相比，胚芽出土后幼苗的正常生長還需要的環(huán)境條件有適宜的光照、CO2濃度和無機鹽等。 科學(xué)思維　種子萌發(fā)時吸水和呼吸方式變化曲線 (1)在種子萌發(fā)的第Ⅰ階段，由于(吸脹)吸水，呼吸速率上升。 (2)在種子萌發(fā)的第Ⅱ階段，細胞產(chǎn)生CO2的量要比消耗O2的量大得多，說明此期間主要進行無氧呼吸。 (3)在胚根長出后，由于胚根突破種皮，增加了O2的進入量，種子以有氧呼吸為主，同時胚根大量吸水(滲透吸水)。 考點三　 探究酵母菌細胞呼吸的方式 1．實驗原理 2．實驗步驟 (1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。 (2)檢測CO2的產(chǎn)生，裝置如圖所示。 (3)檢測酒精的產(chǎn)生：自A、B中各取2 mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL 溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。 3．實驗現(xiàn)象 條件 澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的時間 重鉻酸鉀—濃硫酸溶液 甲組(有氧) 變混濁/快 無變化 乙組(無氧) 變混濁/慢 出現(xiàn)灰綠色 4.實驗結(jié)論 (1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。 (2)在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下進行細胞呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。 歸納總結(jié)　(1)實驗裝置 甲組探究酵母菌的有氧呼吸，乙組探究酵母菌的無氧呼吸。甲、乙兩組為對比實驗，設(shè)置的是有氧、無氧條件。 (2)無關(guān)變量控制 ①通入A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。 ②B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的。 命題點一　教材實驗的綜合考查 1．利用如圖所示裝置探究酵母菌的無氧呼吸，正確的操作方法是(　　) A．a(chǎn)瓶先敞口培養(yǎng)一段時間后，再連通b瓶 B．a(chǎn)瓶密封后，應(yīng)該立即連通b瓶 C．a(chǎn)瓶密封后，培養(yǎng)一段時間，再連通b瓶 D．實驗結(jié)束后，在b瓶中加入重鉻酸鉀檢驗酒精 答案　C 解析　探究酵母菌無氧呼吸需要設(shè)置無氧條件，同時檢測無氧呼吸的產(chǎn)物CO2，因此裝置中要將a錐形瓶密封一段時間，讓酵母菌將瓶中的氧氣耗盡后再連通b瓶，保證澄清石灰水變混濁是由酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生CO2造成的。 2．下圖為探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗設(shè)計裝置。下列敘述正確的是(　　) A．實驗自變量為溫度 B．實驗因變量為CO2的多少 C．空氣泵泵入的氣體應(yīng)先除去O2 D．乙、丙兩試管加入干酵母后應(yīng)煮沸冷卻除去CO2 答案　B 解析　該實驗的自變量是氧氣的有無，溫度屬于無關(guān)變量，A項錯誤；該實驗通過Ca(OH)2溶液檢測CO2的產(chǎn)生量，B項正確；空氣泵通入氣體是為有氧呼吸提供O2，應(yīng)先除去泵入氣體中的CO2，C項錯誤；乙、丙兩試管的培養(yǎng)液需煮沸(除去CO2)冷卻后再加入干酵母，避免酵母菌被高溫殺死，D項錯誤。 命題點二　生物細胞呼吸方式的探究實驗分析 3．如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究酵母菌的細胞呼吸類型而設(shè)計的實驗裝置(酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì))，下列有關(guān)實驗裝置和結(jié)果的分析，錯誤的是(　　) A．通過裝置1僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸 B．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，通過裝置2液滴的移動情況可以探究出酵母菌是否進行無氧呼吸 C．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，如果裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移，說明酵母菌既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸 D．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，裝置2中液滴可能向左移 答案　D 解析　燒杯中的NaOH溶液能吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以液滴移動的距離代表細胞呼吸消耗的O2量，因此通過裝置1僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，液滴移動的距離代表細胞呼吸釋放的CO2量與消耗O2量的差值，如果液滴移動說明酵母菌進行了無氧呼吸，如果液滴不移動，說明酵母菌不進行無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，如果裝置1中液滴左移，說明有O2的消耗，可以推斷出酵母菌進行了有氧呼吸，裝置2中液滴右移，說明細胞呼吸釋放的CO2量多于O2的消耗量，推斷出酵母菌還進行了無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，由于葡萄糖作底物不可能出現(xiàn)O2的消耗量大于CO2的釋放量的情況，所以裝置2中液滴不可能向左移。 4．(2018人大附中高三2月特供卷)某研究小組利用檢測氣壓變化的密閉裝置來探究微生物的呼吸。實驗設(shè)計如下：關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中的氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調(diào)至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．甲組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時氧氣的消耗量 B．乙組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時CO2的釋放量和O2消耗量之間的差值 C．甲組右管液面升高，乙組不變，說明微生物只進行有氧呼吸 D．甲組右管液面不變，乙組下降，說明微生物進行乳酸發(fā)酵 答案　D 解析　甲組實驗裝置中NaOH的作用是吸收CO2，有氧呼吸過程消耗O2，產(chǎn)生的CO2被NaOH吸收，甲組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時氧氣的消耗量，A正確；乙組實驗裝置中無NaOH吸收CO2，氣體的變化是O2減少量與CO2的生成量的綜合，因此乙組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時CO2的釋放量和O2消耗量之間的差值，B正確；甲組右管液面升高，說明細胞呼吸消耗O2，進行有氧呼吸，乙組不變，說明CO2的釋放量等于O2的消耗量，因此微生物只進行有氧呼吸，C正確；甲組右管液面不變，說明微生物不消耗O2，即進行無氧呼吸，乙組下降，說明有CO2的釋放，因此微生物進行酒精發(fā)酵，不是乳酸發(fā)酵，D錯誤。 科學(xué)探究　液滴移動法探究細胞呼吸的方式 (1)探究裝置：欲確認某生物的細胞呼吸方式，應(yīng)設(shè)置兩套實驗裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)： (2)結(jié)果結(jié)論 實驗結(jié)果 結(jié)論 裝置一液滴 裝置二液滴 不動 不動 只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 不動 右移 只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 右移 進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸 左移 不動 只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 (3)誤差校正：為使實驗結(jié)果精確，除減少無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。 矯正易錯　強記長句 1．關(guān)于細胞呼吸過程的5點說明 (1)有氧呼吸的場所并非只是線粒體：真核細胞有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；原核細胞無線粒體，有氧呼吸在細胞質(zhì)中和細胞膜上進行。 (2)葡萄糖分子不能直接進入線粒體被分解，必須在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進入線粒體被分解。 (3)無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP，第二階段不產(chǎn)生ATP，還要消耗第一階段產(chǎn)生的[H]。 (4)人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只能是有氧呼吸的產(chǎn)物，人體細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。 (5)無氧呼吸有機物氧化分解不徹底，還有大量能量儲存在乳酸或者酒精中。 2．細胞呼吸影響因素的4點注意 (1)O2濃度為零時，細胞呼吸強度并不為零，因為此時細胞進行無氧呼吸。 (2)影響細胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強相關(guān)植物或器官的細胞呼吸強度，可采取供水、升溫、增氧等措施；若需降低細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 (3)儲存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲存時都應(yīng)在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標準，一般為零上低溫；種子儲存時應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果儲存時應(yīng)保持一定的濕度。 (4)內(nèi)部因素也會影響細胞呼吸的強度，如生物的遺傳特性、器官種類、生長時期等。 (2014海南卷改編)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題： 1．在12～24 h期間，呼吸速率逐漸增強，在此期間細胞呼吸的主要方式和產(chǎn)物：以無氧呼吸為主，產(chǎn)生酒精和二氧化碳。據(jù)此分析豆科植物種子掩埋過深導(dǎo)致腐爛的原因是：掩埋過深時氧氣供應(yīng)不足，種子進行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精積累過多，對細胞有毒害作用，導(dǎo)致腐爛。 2．從第12 h到胚根長出期間，萌發(fā)種子的干物質(zhì)總量會減少，主要原因是種子不進行光合作用制造有機物，但進行細胞呼吸消耗有機物，使有機物的總量下降。 3．種子萌發(fā)48小時后，氧氣的消耗量大于二氧化碳的釋放量，分析其原因是豆科植物富含脂肪，等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此進行有氧呼吸時消耗O2的量大于產(chǎn)生CO2的量。 重溫高考　演練模擬 1．(2018全國Ⅲ，5)下列關(guān)于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　) A．植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸 B．食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失 C．有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP 答案　C 解析　植物體的細胞呼吸在有光或無光條件下都可以進行，氧氣充足時進行有氧呼吸，氧氣缺少時進行無氧呼吸，A項正確；在食物鏈中，輸入某一營養(yǎng)級的能量，一部分用于此營養(yǎng)級生物自身的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，一部分則通過細胞呼吸以熱能的形式散失，B項正確；有氧呼吸的產(chǎn)物是水和CO2，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO2或者是乳酸，C項錯誤；有氧呼吸的三個階段都有ATP產(chǎn)生，光合作用的光反應(yīng)階段有ATP產(chǎn)生，D項正確。 2．(2018天津，5)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中的O2和CO2相對含量變化見下圖。有關(guān)分析錯誤的是(　　) A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降 B．t3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快 C．若降低10 ℃培養(yǎng)，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短 D．實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色 答案　C 解析　t1→t2，培養(yǎng)液中O2相對含量下降，但與O→t1段相比，下降幅度變小，故酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A正確；t3時，培養(yǎng)液中O2相對含量比較低，酵母菌主要進行無氧呼吸，t1時，培養(yǎng)液中O2相對含量較高，酵母菌主要進行有氧呼吸，t3時無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率與t1時產(chǎn)生CO2的速率近似相等，相同量的葡萄糖無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量比有氧呼吸少，可見t3時培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快，B正確；由題意可知，曲線是在最適溫度下獲得的，若降低10 ℃培養(yǎng)，則呼吸速率下降，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會延長，C錯誤；因酵母菌在后期進行了長時間的無氧呼吸，產(chǎn)生了酒精，故實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量橙色的酸性重鉻酸鉀溶液后會變成灰綠色，D正確。 3．(2017海南，7)下列有關(guān)植物細胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　) A．分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小 B．若細胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細胞已停止無氧呼吸 C．適當降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗 D．利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同 答案　C 解析　與成熟組織細胞相比，分生組織細胞代謝旺盛，呼吸速率快，A項錯誤；某些植物組織細胞無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，產(chǎn)生乳酸的過程中，細胞既不吸收O2也不放出CO2，B項錯誤；適當降低氧氣濃度，有氧呼吸減弱，有機物消耗減慢，C項正確；利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同，D項錯誤。 4．(2017海南，8)某染料(氧化型為無色，還原型為紅色)可用于種子生活力的鑒定。某同學(xué)將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進行染色實驗來了解種子的生活力，結(jié)果如表所示。 分組 甲組 乙組 處理 種子與染料混合保溫 種子煮沸后與染料混合保溫 結(jié)果 種子中的胚呈紅色 種子中的胚未呈紅色 下列敘述錯誤的是(　　) A．甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應(yīng) B．呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色 C．乙組胚細胞膜上的載體蛋白能將染料運出細胞 D．種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果 答案　C 解析　由某染料(氧化型為無色，還原型為紅色)可用于種子生活力的鑒定，可知種子中胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果，甲組的胚發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，呼吸作用產(chǎn)生的NADH使染料變成紅色；乙組種子細胞已經(jīng)死亡，種子中的胚未呈紅色是因為細胞沒有進行細胞呼吸產(chǎn)生還原型物質(zhì)，而不是胚細胞膜上的載體蛋白能將染料運出細胞，因此C項錯誤。 5．(2015安徽，29節(jié)選)科研人員探究了不同溫度(25 ℃和0.5 ℃)條件下密閉容器內(nèi)藍莓果實的CO2生成速率的變化，結(jié)果見圖1和圖2。 (1)由圖可知，與25 ℃相比，0.5 ℃條件下果實的CO2生成速率較低，主要原因是________________________________________________________________________________ ______________________________；隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內(nèi)的________濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸。該實驗還可以通過檢測_______濃度變化來計算呼吸速率。 (2)某同學(xué)擬驗證上述實驗結(jié)果，設(shè)計如下方案： ①稱取兩等份同一品種的藍莓果實，分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內(nèi)，然后密封。 ②將甲、乙瓶分別置于25 ℃和0.5 ℃條件下儲存，每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。 ③記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2生成速率。 為使實驗結(jié)果更可靠，請給出兩條建議，以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。 a．________________________________________________________________________； b．________________________________________________________________________。 答案　(1)低溫降低了細胞呼吸相關(guān)酶的活性　CO2　O2 　(2)a.選取的果實成熟度應(yīng)一致　b．每個溫度條件下至少有3個平行重復(fù)實驗 解析　(1)由圖可知，與25 ℃相比，0.5 ℃條件下的CO2生成速率較低，主要原因是溫度較低導(dǎo)致酶的活性較低，呼吸速率較慢；隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸，該實驗還可以通過檢測O2濃度變化來計算細胞呼吸速率。(2)根據(jù)單一變量原則，控制唯一變量而排除其他無關(guān)變量的干擾從而驗證唯一變量的作用，所以選取的果實成熟度也應(yīng)一致；根據(jù)可重復(fù)性原則，同一處理在實驗中出現(xiàn)的次數(shù)稱為重復(fù)。重復(fù)的作用有二：一是降低實驗誤差，擴大實驗的代表性；二是估計實驗誤差的大小，判斷實驗可靠程度，所以每個溫度條件下至少有3個平行重復(fù)實驗。 一、選擇題 1．(2018邯鄲模擬) 人的肌肉組織分為快肌纖維和慢肌纖維兩種，快肌纖維幾乎不含有線粒體，與短跑等劇烈運動有關(guān)；慢肌纖維與慢跑等有氧運動有關(guān)。下列敘述錯誤的是(　　) A．兩種肌纖維的細胞呼吸起點都是葡萄糖 B．兩種肌纖維均可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATP C．短跑時快肌纖維無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，故產(chǎn)生酸痛感覺 D．慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP主要來自丙酮酸徹底分解成二氧化碳階段 答案　D 解析　兩種肌纖維的細胞呼吸起點都是葡萄糖，A正確；由于有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段完全相同，因此兩種肌纖維均可在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸、[H]和ATP，B正確；由于快肌纖維幾乎不含有線粒體，短跑時快肌纖維無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，故產(chǎn)生酸痛感覺，C正確；慢跑時慢肌纖維產(chǎn)生的ATP主要來自有氧呼吸的第三階段，即[H]和氧氣結(jié)合生成水的階段，D錯誤。 2．(2019寶雞高三檢測)有氧呼吸全過程的物質(zhì)變化可分為三個階段：①C6H12O6→丙酮酸＋[H]；②丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]；③[H]＋O2→H2O，下列與此相關(guān)的敘述中正確的是(　　) A．有氧呼吸與無氧呼吸都能發(fā)生①②兩個階段 B．若用18O標記O2，一段時間后，在最終的產(chǎn)物中只有H2O中能找到18O C．第③階段反應(yīng)所需要的[H]都來自于丙酮酸 D．葉肉細胞中第③階段的反應(yīng)發(fā)生在生物膜上 答案　D 解析?、诒幔獺2O→CO2＋[H]，為有氧呼吸第二階段，無氧呼吸不能發(fā)生，A錯誤；O2參與有氧呼吸第三階段，生成被標記的H2O，該H2O參與有氧呼吸第二階段，生成被標記的CO2，B錯誤；第③階段反應(yīng)所需要的[H]來自于葡萄糖、丙酮酸和H2O，C錯誤；葉肉細胞中第③階段表示有氧呼吸第三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，D正確。 3．(2018孝義高三一模)下圖表示某興趣小組在室溫下進行酵母菌發(fā)酵實驗的裝置，下列分析正確的是(　　) A．集氣管中的氣體全部在酵母菌細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 B．細胞呼吸分解葡萄糖釋放的能量大部分儲存在ATP中 C．可在發(fā)酵瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精的產(chǎn)生 D．發(fā)酵過程中酵母菌的種群數(shù)量先增大后減少 答案　D 解析　由于發(fā)酵瓶沒有裝滿培養(yǎng)液，因此其內(nèi)有氧氣，酵母菌也可以進行有氧呼吸，集氣管中的氣體產(chǎn)生于細胞質(zhì)基質(zhì)與線粒體，A錯誤；細胞呼吸分解葡萄糖釋放的能量大部分以熱能形式散失，小部分儲存于ATP中，B錯誤；酸性重鉻酸鉀溶液對酵母菌有毒害作用，因此不可以在發(fā)酵瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精的產(chǎn)生，應(yīng)該取出部分發(fā)酵液在試管中檢測，C錯誤；發(fā)酵的開始階段，由于營養(yǎng)物質(zhì)充足，酵母菌數(shù)量增長快，隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗、代謝產(chǎn)物的積累及種內(nèi)斗爭，使酵母菌種群數(shù)量下降，D正確。 4．下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．氧濃度為a時，最適于儲藏該植物器官，此時呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精和乳酸 B．氧濃度為b時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C．氧濃度為c時，只進行有氧呼吸 D．氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等 答案　B 解析　據(jù)圖可知，CO2的釋放量在氧濃度為c時最少，因此氧濃度為c時細胞呼吸最弱，最適合儲藏該植物器官；氧濃度為b時，氧氣的吸收量為3，CO2的釋放量為8，通過計算可知無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍；氧濃度為c時，CO2釋放量大于O2吸收量，說明此時存在無氧呼吸和有氧呼吸；氧濃度為d時，O2的吸收量與CO2的釋放量相等，說明該器官只進行有氧呼吸，而無氧呼吸被完全抑制。 5．如圖表示的是馬鈴薯塊莖在氣溫多變的一天內(nèi)氣體的變化情況，其中正確的是(　　) A．曲線ab段下降的原因是O2抑制了無氧呼吸 B．b點時馬鈴薯塊莖細胞中產(chǎn)生CO2的場所可能有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 C．bc段細胞呼吸增強的唯一原因是O2量增加 D．a(chǎn)點時馬鈴薯塊莖吸收O2的體積與放出CO2的體積相等 答案　D 解析　解答本題時應(yīng)注意兩點：一是馬鈴薯塊莖的無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，無CO2產(chǎn)生，即圖中CO2完全是由有氧呼吸釋放的；二是本題中影響細胞呼吸的因素除O2外還有溫度。曲線ab段下降與無氧呼吸無直接關(guān)系，可能是氣溫降低抑制了有氧呼吸；馬鈴薯塊莖細胞中產(chǎn)生CO2的場所只有線粒體；bc段細胞呼吸增強的原因還可能是氣溫升高。 6．如圖表示不同條件下植物細胞吸收或外滲離子的情況。在正常條件下處于低鹽溶液的根吸收離子W時，初始幾分鐘(圖示中的a段)離子W的流入很快，這是因為起初離子W流入的是細胞壁而沒有通過膜進入細胞質(zhì)。此后離子W以恒定的速率持續(xù)流入根細胞。下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) A．圖示中的植物細胞以主動運輸?shù)姆绞轿针x子W B．曲線1中c段離子W外滲迅速的原因是外滲的離子W主要是來自細胞壁，而不是來自細胞內(nèi)部 C．曲線2中限制代謝作用的條件包括缺氧、低溫或存在呼吸抑制劑等 D．曲線2中初始一段時間離子W吸收速率受到的影響較小，之后的吸收速率仍大于0 答案　D 解析　由題意可知，吸收離子W過程中需要能量，故吸收離子W的方式為主動運輸，A正確；依題干信息，離子W起初流入的是細胞壁而沒有通過膜進入細胞質(zhì)，故外滲時也是先從細胞壁出來，B正確；曲線2中限制代謝作用的條件是通過影響細胞呼吸來影響離子W的主動吸收，C正確；由于縱坐標表示的是吸收離子W的量，曲線2之后的一段時間植物細胞吸收離子W的量呈水平狀態(tài)，說明此時細胞對離子W的吸收速率為0，D錯誤。 7．對酵母菌進行處理，獲得細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。用超聲波使線粒體破碎，線粒體內(nèi)膜可自然反卷成小的膜泡，原來內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)面位于膜泡的外表面。下列四支試管在適宜溫度下不會產(chǎn)生CO2的是(　　) A．葡萄糖＋細胞質(zhì)基質(zhì) B．丙酮酸＋細胞質(zhì)基質(zhì) C．葡萄糖＋小膜泡 D．丙酮酸＋線粒體基質(zhì) 答案　C 解析　葡萄糖＋細胞質(zhì)基質(zhì)，酵母菌在細胞質(zhì)基質(zhì)中通過無氧呼吸產(chǎn)生CO2；丙酮酸＋細胞質(zhì)基質(zhì)，在無氧呼吸的第二階段產(chǎn)生CO2；葡萄糖＋小膜泡，無法進行無氧呼吸與有氧呼吸的第一階段和第二階段，因此不會產(chǎn)生CO2；丙酮酸＋線粒體基質(zhì)，在線粒體基質(zhì)內(nèi)進行有氧呼吸的第二階段，將丙酮酸轉(zhuǎn)化為CO2。 8．細胞呼吸原理廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。下表中有關(guān)措施與對應(yīng)的目的不恰當?shù)氖?　　) 選項 應(yīng)用 措施 目的 A 種子儲存 曬干 降低自由水含量，降低細胞呼吸強度 B 乳酸菌制作酸奶 先通氣，后密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸發(fā)酵 C 水果保鮮 低溫 降低酶的活性，降低細胞呼吸 D 栽種農(nóng)作物 疏松土壤 促進根有氧呼吸，利于吸收無機鹽 答案　B 解析　乳酸菌為異養(yǎng)厭氧型生物，在有氧條件下其代謝會受到抑制，故利用乳酸菌制作酸奶的過程中應(yīng)一直處于密封狀態(tài)。 9．(2018海淀區(qū)高三二模)利用卷心菜發(fā)酵制作泡菜過程中，乳酸菌、酵母菌細胞數(shù)量和pH的變化如圖所示。下列敘述不正確的是(　　) A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的細胞核 B．發(fā)酵初期乳酸菌建立了明顯的菌種優(yōu)勢 C．前6天pH下降主要由乳酸菌代謝引起 D．發(fā)酵中期酵母菌通過無氧呼吸進行增殖 答案　A 解析　乳酸菌是原核生物，細胞內(nèi)沒有由核膜包被的細胞核，A錯誤；根據(jù)曲線圖中乳酸菌和酵母菌的數(shù)量變化曲線對比分析可知，發(fā)酵初期乳酸菌遠多于酵母菌，所以乳酸菌成為了明顯的優(yōu)勢菌種，B正確；結(jié)合曲線圖分析，前6天，由于乳酸菌遠多于酵母菌，其產(chǎn)生的乳酸會降低培養(yǎng)液的pH，C正確；由于整個發(fā)酵過程都是在無氧環(huán)境條件下進行的，在發(fā)酵中期，酵母菌明顯增多，酵母菌增多只能是通過無氧呼吸增殖，D正確。 10．下表是不同植物的不同器官的呼吸速率(單位鮮重在單位時間內(nèi)的耗氧量，單位：μLg－1h－1)。據(jù)表分析，下列說法錯誤的是(　　) 植物器官 呼吸速率(O2) 植物器官 呼吸速率(O2) 胡蘿卜 根 25 大麥 種子(浸 泡15 h) 胚 715 葉 440 胚乳 76 蘋果 果肉 30 葉 266 果皮 95 根 960～1 480 A.同一植物的不同器官或組織，呼吸速率有明顯差異 B．大麥種子內(nèi)胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代謝較旺盛 C．不同植物的同類器官呼吸速率不同，與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與其功能無關(guān) D．測定大麥種子呼吸速率前先要將種子浸泡，是為了提高種子的含水量 答案　C 解析　由表可以得出同一植物的不同器官或組織，細胞呼吸速率有明顯差異，A項正確；表格中大麥種子胚的細胞呼吸速率比胚乳高，說明胚的能量代謝比較旺盛，B項正確；生物體的結(jié)構(gòu)決定功能，不同植物的同類器官呼吸速率不同與其結(jié)構(gòu)及功能均有密切的關(guān)系，C項錯誤；細胞呼吸需要水的參與，而且生化反應(yīng)也必須在水溶液中進行，所以測定大麥種子細胞呼吸速率前先浸泡，是為了提高種子的含水量，D項正確。 二、非選擇題 11．有一瓶混合了酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如表所示。請回答下列問題： 氧濃度/% a b c d 產(chǎn)生CO2的量 9 mol 12.5 mol 15 mol 30 mol 產(chǎn)生酒精的量 9 mol 6.5 mol 6 mol 0 mol (1)由上表可知，酵母菌細胞_______________________________________________________。 (2)氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為____ mol。 (3)氧濃度為c時，約有________%的葡萄糖用于酒精發(fā)酵。 (4)氧濃度為a時，酵母菌是否進行有氧呼吸？________。為什么？_______________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)既能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸 (2)6　(3)66.7　(4)否　因為此時產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量相等 解析　(1)氧濃度為a、b、c時都產(chǎn)生了酒精，說明酵母菌能進行無氧呼吸；氧濃度為d時只產(chǎn)生CO2，不產(chǎn)生酒精，說明酵母菌能進行有氧呼吸。(2)氧濃度為b時，酵母菌產(chǎn)生了6.5 mol的酒精，則其無氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6.5 mol，剩下的6 mol CO2為有氧呼吸所產(chǎn)生。(3)氧濃度為c時，酵母菌產(chǎn)生的酒精為6 mol，則其無氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6 mol，而CO2產(chǎn)生總量為15 mol，因此有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為9 mol。據(jù)無氧呼吸的反應(yīng)式“C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量”可知，有3 mol葡萄糖用于無氧呼吸；據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式“C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量”可知，有1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，則用于酒精發(fā)酵的葡萄糖所占比例約為3/(3＋1.5)100%≈66.7%。(4)氧濃度為a時，酵母菌產(chǎn)生了CO2和酒精，且二者的物質(zhì)的量相等，說明此時酵母菌只進行無氧呼吸，不進行有氧呼吸。 12．(2018冀州中學(xué)段考)甲、乙、丙三圖都表示細胞呼吸強度與氧氣濃度的關(guān)系(呼吸底物為葡萄糖)。據(jù)圖分析回答下列問題： (1)圖甲所示細胞的呼吸方式最可能是______________，如果呼吸強度不能用CO2的釋放量表示，原因是________________________。 (2)圖乙中B點的CO2量來自______________________，當O2濃度達到M點以后，CO2釋放量不再繼續(xù)增加的內(nèi)因是