2019版苏教版高考生物创新一轮复习:第3单元 第9讲 细胞呼吸
敬老节-高手寂寞经典语录
第9讲 细胞呼吸
[最新考纲]
1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验:探究酵母菌的呼吸方式。
考点一 细胞呼吸(5年11考)
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌细胞呼吸的方式
(2)产物检测
①装置图:
注:a.图甲中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是清除空气中的CO
2
。
b.图乙中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。
②产物的检测
试剂
澄清的石灰水
CO
2
溴麝香草酚蓝水溶液
酒精
(1)实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?
提示 此实验为对比实验,对比
实验不另设对照组,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得
出实验结论。
在酸性条件下,橙色的重铬酸钾
蓝色→绿色→黄色
灰绿色
现象(颜色变化)
变混浊
(2)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?
提示
煮沸的目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
2.细胞的有氧呼吸
(1)过程图解
(2)写出有氧呼吸的总反应式,并标出各种元素的来源和去路
3.无氧呼吸
4.不同生物无氧呼吸产物
以下甲、乙两图都表示某生物的CO
2
释放量和O
2
吸收量的变化,请解
读:
(1)甲、乙两图中只进行无氧呼吸、只进行有氧呼吸及两种呼吸作用
共存的对应点或段分别是什么?你
的判断依据是什么?
(2)两图中哪一点(或段)适合水果、蔬菜贮藏?请说出判断依据。
(3)下列生物中其呼吸状况能否用甲、乙两图表示?
A.酵母菌
C.乳酸菌
①能 ②不能 (填序号)。
(4)人在剧烈运动和静息状态下CO
2
产生量与O
2
吸收量大小关系是否相同?CO
2
产生场所有无变化
?
为什么?
提示 (1)只进行无氧呼吸:甲图中a、乙图中A点
只进行有氧呼吸:甲图中d、乙图中C点之后(含C点)
两种呼吸共存:甲图中b、c、乙图中AC段(不含A、C点)
判断依据为甲图中a及乙图中
A点时无O
2
消耗,应只进行无氧呼吸,甲图中d及乙图中C点后,O
2
吸收
量与CO
2
释放量相等,应只进行有氧呼吸,甲图中b、c及乙图中AC段CO
2
释放量大于O
2
吸收量,故
除有氧呼吸外,还应存在无氧呼吸。
(2)甲图中c、乙图中B点最适合水果、蔬菜贮存,因为此时CO
2
释放量最少,呼吸作用
消耗有机物最
少。
(3)①A、B ②C、D
(4)相同 无变化 因为人在无氧
呼吸时不产生CO
2
,只有有氧呼吸时在线粒体基质中产生CO
2
。
有氧呼吸、无氧呼吸的过程
1.(2017·海南卷,7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是( )
B.绿色植物(非绿色器官)
D.人
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O
2
也不放出CO
2
,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O
2
与释放CO
2
的摩尔数不同
解析 分生组织细胞比
成熟细胞的代谢旺盛、消耗能量多,所以呼吸速率也更大,A错误;如果细胞进行
的无氧呼吸是产生乳酸
的方式,则细胞既不吸收O
2
也不放出CO
2
,B错误;低氧环境下储存果实
,既有
效地抑制无氧呼吸,同时有氧呼吸也非常弱,所以消耗的有机物相对最少,C正确;细胞利用葡萄
糖进行
有氧呼吸,吸收O
2
与释放CO
2
的摩尔数相同,D错误。
答案 C
2.(2017·陕西西安检测)如图是酵母菌细胞呼吸实验示意图,相关叙述正确的是( )
A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO
2
和水
C.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液
D.物质a产生的场所为线粒体基质
解析 根据
产物酒精判断条件X为无氧,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量一部分储存在酒精中,一部分储
存在ATP
中,大部分以热能形式散失;线粒体不能利用葡萄糖;试剂甲为酸性重铬酸钾溶液;图中无氧
呼吸产生C
O
2
的场所为细胞质基质,有氧呼吸产生CO
2
的场所为线粒体基质。
答案 A
需要规避的4个有氧呼吸易错点
(1)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体
①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。
②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
(2)细胞呼吸中有H
2
O生成一定是有氧呼吸,有CO
2
生成不
一定是有氧呼吸,但对动物和人体而言,
有CO
2
生成一定是有氧呼吸,因为动物及人
体无氧呼吸产物为乳酸。
(3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只
能进行无氧呼吸,如哺乳动
物成熟红细胞、蛔虫等,一些原核生物无线粒体,但可进行有氧呼吸。 (4)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解,必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。
细胞呼吸类型的判断
(2013·全国卷Ⅱ,3)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是( )
A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成
C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
解析 破伤风芽孢杆菌的代谢类型是异养厌氧型,在有氧的环境中,破伤风芽孢杆菌的代谢要受到抑制,
C错误。
答案 C
1.判断细胞呼吸方式的三大依据
2.呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)
(1)
有氧呼吸:葡萄糖∶O
2
∶CO
2
=1∶6∶6。
(2)无氧呼吸:葡萄糖∶CO
2
∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO
2
摩尔数之比为1∶3。
【即学即练】
(2017·湖南岳阳一模,7)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的
条件下萌发,测得的气体量的
变化结果。下列说法正确的是( )
甲
乙
丙
CO
2
释放量
12
8
10
O
2
吸收量
0
6
10
A.在甲条件下进行的是产生CO
2
和乳酸的无氧呼吸
B.在乙条件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比无氧呼吸多
C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D.在乙条件下释放的CO
2
来自细胞质基质和线粒体
解析 甲条件下只释
放CO
2
,不吸收氧气,进行的是产生CO
2
和酒精的无氧呼吸,不产生乳酸
,A错误;
乙条件下消耗氧气的量为6,则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,无氧呼吸产生二氧化碳的量为
8-6=2,
无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1,消耗的葡萄糖中有氧呼吸和无氧呼吸相等,B错误;丙条件
下只进行有氧
呼吸,但不能判断有氧呼吸强度达到了最大值,C错误;乙条件下释放的CO
2<
br>来自细胞质基质和线粒体,
D正确。
答案 D
考点二
影响细胞呼吸的外界因素及应用(5年6考)
1.影响呼吸作用的4大外界因素
(1)温度
(2)O
2
浓度
①原理:
影响细胞呼吸的类型及强度
②应用:稻田定期排水、透气纱布包扎伤口
、农作物中
耕松土等
(3)CO
2
浓度
①原理:产物CO
2
积累抑制细胞呼吸进行
②应用:增加CO浓度或窖藏储存果蔬
2
(4)水
①原理:自由水比例高,代谢旺盛
②应用:粮食入仓前要晾晒处理
2.实验探究细胞呼吸的方式
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):
实验结果预测和结论
实验现象
结 论
装置一液滴
不动
不动
左移
装置二液滴
不动
右移
右移
只进行产生乳酸的无氧呼吸
只进行产生酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳
左移
不动
酸的无氧呼吸
3.物理误差的校正
为使实验结果精确,除减少无关变量的干
扰外,还应设置对照装置。对照装置与装置二相比,不同点是用
“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余
均相同。
特别提醒
(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置进行灭菌,所测种子进行消毒处理。
(2)若选
用绿色植物作实验材料,测定细胞呼吸速率,需将整个装置进行遮光处理,否则植物的光合作
用会干扰呼
吸速率的测定,同时可设置同种状况但杀死的植株或幼苗作为对照。
细胞呼吸的影响因素及应用
【典例】 (2012·全国卷Ⅰ)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分
适宜的条件下萌发,每天定时取相同数
量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计
算每粒的平均干重,结果如图所示。若
只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题:
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 ,再通过
作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在
h之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均
干重为 mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为
mg(粒·d)。
(4)若保持实验条件不变,120 h后萌发种子的干重变化趋势是 ,原
因是
____________________________________________
______________________。
[慧眼识图 获取信息]
答案 (1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化) (2)72~96 26.5 (3)22 (4)下降
幼苗细胞呼吸
消耗有机物,且不能进行光合作用
【即学即练】
(2018·金太阳全国大联考,5)下列关于细胞代谢的叙述,正确的是( )
A.适宜条件下,水稻幼苗叶肉细胞中氧气浓度:叶绿体>细胞质基质>线粒体
B.一定条件下乳酸菌细胞呼吸产生的[H]可来自水和有机物
C.水稻幼苗在成长的过程中,叶肉细胞中产生ATP最多的场所是线粒体内膜
D.同一细胞中同时存在催化丙酮酸生成乳酸或酒精的酶
解析 乳酸菌只能进行无氧呼吸,不
消耗水,即乳酸菌呼吸产生的[H]只能来自有机物,B错误;水稻幼苗
叶肉细胞中产生ATP最多的场
所是叶绿体类囊体薄膜,C错误;同一细胞中不可能同时存在催化丙酮酸
生成乳酸或酒精的酶。
答案 A
细胞呼吸相关实验探究
(2017·海南卷,8)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
处理
结果
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
解析 由于该染料氧化型为无色,还原型为
红色,甲组种子胚呈红色,说明染料进入胚后,被还原,A正
确;吸水后的种子开始强烈的细胞呼吸,产
生NADH作为还原剂,把染料还原成红色物质,B正确;乙组
种子已煮熟,载体蛋白失活,C错误;细
胞代谢越旺盛,产生NADH越多,进而产生的还原型染料越多,
红色也就越明显,D正确。
答案 C
氧浓度与细胞呼吸间关系的曲线图
甲组
种子与染料混合保温
种子中的胚呈红色
乙组
种子煮沸后与染料混合保温
种子中的胚未呈红色
(1)曲线ADB:无氧呼吸释放的CO
2
量。
(2)曲线ODCE:有氧呼吸释放的CO
2
量。
(3)曲线AFCE:细胞呼吸释放的CO
2
量。
(4)A点:只进行无氧呼吸且无氧呼吸强度最大。
(5)B点:无氧呼吸终止点,氧气浓度再增大,只进行有氧呼吸。
(6)C点:该点再向右的CE段产生的CO
2
全部为有氧呼吸产生。
(7)D点:无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO
2
量相同,但葡萄糖消耗速率不同。 <
br>(8)F点:细胞呼吸产生的CO
2
总量最小,该点的氧气浓度一般作为储存水果、蔬菜
的最佳氧气浓度。
【即学即练】
为了探究酵母菌的细胞呼吸类型(假设呼吸底物只有葡萄糖
),按装置1所示装配实验材料和用具,若想
得到科学的实验结论,还必须设计装置2。下列相关叙述错
误的是( )
A.装置2中甲是等量的酵母菌培养液,乙是与NaOH溶液等量的蒸馏水
B.若装置1和2中红色液滴的移动方向相反,则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
C.若装置1中红色液滴左移,则细胞质基质和线粒体基质都能产生[H]和ATP
D.降低实验温度,装置中红色液滴移动变慢是由于酵母菌内相关化学反应的活化能降低
解析
实验温度降低,红色液滴移动缓慢,可以理解为酵母菌细胞呼吸减弱,原因主要是温度降低使相关
酶活性
减弱,而不是相关化学反应的活化能降低,D错误。
答案 D
易错·防范清零
[易错清零]
易错点1 误认为线粒体可“彻底分解葡萄糖”
点拨
真核细胞中葡萄糖的彻底分解离不开线粒体,但线粒体不能直接将葡萄糖氧化分解——只有在细胞
质基质
中将葡萄糖分解为丙酮酸后,丙酮酸才能在线粒体中被进一步彻底氧化分解为CO
2
和H
2
O。
易错点2 误认为无氧呼吸两个阶段都产生ATP
点拨
无氧呼吸过程ATP只产自第一阶段,第二阶段不产生。
易错点3
不明确呼吸熵内涵,误认为所有细胞呼吸熵均≥1
点拨 呼吸熵(RQ)可作为描述细胞呼
吸过程中O
2
供应状态的一种指标;RQ=放出的CO
2
量吸收的
O
2
量,由于细胞呼吸底物不同,呼吸状况不同,其RQ值也不同;
①若RQ>1,表
明CO
2
释放量>O
2
吸收量,应为无氧呼吸、有氧呼吸并存,且无氧呼吸也
产生CO
2
。
②若RQ=1,则细胞只进行有氧呼吸或有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸共存且呼吸底物为葡萄糖。 <
br>③若RQ<1,则细胞中O
2
吸收量大于CO
2
释放量,表明此时呼吸
底物可能有“脂质”(因脂质氧化分解
时耗氧量较大)。
[纠错小练]
1.(2018·天一大联考(三))下列有关细胞代谢的叙述,错误的是( )
A.线粒体中产生的CO
2
可进入叶绿体中被利用
B.细胞质基质中产生的[H]可进入线粒体还原O
2
C.线粒体中合成的ATP可进入细胞核发挥作用
D.叶绿体中合成的葡萄糖可进入线粒体进行氧化分解
解析
葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸后,在有氧存在的条件下才能进入线粒体继续氧化分解。
答案 D
2.(2017·山西名校联考,7)如图表示人体细胞有氧呼吸的过程,其中
①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙
述正确的是( )
A.①和③都是线粒体的组成部分
B.②中产生的乙多于①中产生的乙
C.②和③中都能产生ATP,而①中不能
D.若人体细胞缺少O
2
,则①中会产生酒精
解析 ①代表细胞质基质,②
代表线粒体基质,③代表线粒体内膜,甲代表丙酮酸,乙代表[H]。细胞质基
质不是线粒体的组成部分
,A错误;有氧呼吸第二阶段产生的[H]多于第一阶段产生的[H],B正确;有氧呼
吸的三个阶段都
能产生ATP,C错误;若人体细胞缺少O
2
,则细胞质基质中会产生乳酸,D错误。
答案 B
3.(2016·宁夏固原检测)呼吸熵(RQ=CO
2
释放量O
2
吸收量)可作为描述细
胞呼吸过程中O
2
供应状态的一种指标。如
图表示某植物非绿色器官在不同O
2
浓度下的O
2
吸收量和CO
2<
br>释放量。根据所给信息,判断下列说法正确的是( )
A.C点时,呼吸熵为1,说明该植物器官只进行有氧呼吸
B.该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解
C.A点时,产生CO
2
的场所是细胞质基质或线粒体基质
D.B点时,无氧呼吸强度最低,最适合储藏该植物器官
解析 O
2
的吸收
量表示有氧呼吸吸收的量,CO
2
的释放量表示有氧呼吸和无氧呼吸释放的量。C点时,呼吸熵为1,C点之后O
2
吸收量大于CO
2
释放量,说明消耗的有机物不
是糖类,此时不一定只进行有氧呼
吸,A错误、B正确;A点时,植物只进行无氧呼吸,产生CO
2
的场所是细胞质基质,C错误;B点时,
无氧呼吸强度并非最低,但此时CO
2<
br>释放量最少,最适合储藏该植物器官,D错误。
答案 B
课堂小结
思维导图 晨读必背
2
可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝
香草
酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
2.在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发
生化学反应,变成灰绿色。
3.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。
4.不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接
原因是所含酶的种类不同。
随堂·真题&预测
1.(2017·海南卷,5)关于生物体内能量代谢的叙述,正确的是(
)
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化
C.叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程
D.硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量
解析 淀粉水解的过程没有伴随ATP的
生成,A错误;人体大脑活动所需能量主要来自葡萄糖的氧化分解,
B错误;叶肉细胞中合成葡萄糖是储
存能量的过程属于吸能反应,C正确;硝化细菌属于化能合成生物,
它主要利用氨氧化成亚硝酸盐或将亚
硝酸盐氧化成硝酸盐的过程中释放的能量,D错误。
答案 C
2.(2016·北京卷,2)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程( )
A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行
C.不需要能量的输入
D.需要酶的催化
解析 酿酒是酵母菌在无氧条件下,利用葡萄糖产生酒精的过程,其无氧呼吸的第一
阶段发生在细胞质基
质中,将葡萄糖分解为丙酮酸,释放能量,产生少量ATP,A、B、C错误;细胞
呼吸每个阶段都需要酶
的催化,ADP转化为ATP的过程也不例外,D正确。
答案 D
3.(2014·重庆卷,5)下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述,正确的是( )
A.乙醇转化为乙酸发生的氧化反应,均由同一种氧化酶催化
B.体内乙醇浓度越高,与乙醇分解相关的酶促反应速率越快
C.乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水,同时释放能量
D.正常生理情况下,人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关
解析 酶具有专一性,在乙醇
转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤,需要不同的酶催化,A错误;
当底物浓度较低时,酶促反应
速率会随着底物浓度增加而加快,当达到一定值后,由于酶量限制,反应速
率不再随底物浓度增加而加快
,B错误;乙醇经代谢后可参与有氧呼吸,在有氧呼吸第三阶段发生,[H]
与氧气反应生成水释放大量
能量,C正确;人是恒温动物,环境温度不影响体内温度,乙醇的分解是在人
体内进行的,不会受外界温
度的影响,D错误。
答案 C
4.(2019·高考预测)下图表示不同条件下植物细胞吸
收或外渗离子的情况。在正常条件下处于低盐溶液
的根吸收离子W时,初始几分钟(图示中的a段)离子
W的流入很快,这是因为起初离子W流入的是细
胞壁而没有通过膜进入细胞质。此后离子W以恒定的速率
持续流入根细胞。下列有关分析错误的是( )
A.图示中的植物细胞以主动运输的方式吸收离子W
B.曲线1中c段离子W外渗迅速的原因是外渗的离子W主要是来自细胞壁,而不是来自细胞内部
C.曲线2中限制代谢作用的条件包括缺氧、低温或存在呼吸抑制剂等
D.曲线2中初始一段时间离子W吸收速率受到的影响较小,之后的吸收速率仍大于0
解析
植物细胞在低盐溶液中吸收离子W,说明是逆浓度吸收,据图推知,吸收过程中需要能量,故吸收
离子W
的方式为主动运输,A正确;依题干信息,离子W起初流入的是细胞壁而没有通过膜进入细胞质,
故外渗时也是先从细胞壁出来,B正确;曲线2中限制代谢作用的条件是通过影响呼吸作用来影响离子W
的主动吸收,C正确;由于纵坐标表示的是吸收离子W的量,曲线2之后的一段时间植物细胞吸收离子<
br>W的量呈水平状态,说明此时细胞对离子W的吸收速率为0,D错误。
答案 D
教师独具
1.(2015·四川卷,3)下列是以酵母菌为材料进行的实验,有关叙述错误的是( )
A.探究酵母菌的呼吸方式,可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO
2
B.用酵母菌发酵酿制果酒,选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精
C.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
D.用稀释涂布平板法培养计数,应选择有30~300菌落数的平板
解析 探究酵母菌的呼
吸方式,可用溴麝香草酚蓝水溶液或者澄清石灰水检测是否产生CO
2
,前者使溶液
由
蓝变绿再变黄,后者使溶液变混浊,A正确;酒精可使酸性重铬酸钾由橙色变为灰绿色,可用于果酒发
酵
时检测产生酒精,B正确;探究酵母菌种群数量变化时无需设置空白对照,酵母菌每天的数量变化可形
成
前后对照,C错误;稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目,为了保证结果准确,一般选择菌落
数
在30~300的平板进行计数,D正确。
答案 C
2.(2017·湖南十校联考)家庭
酿酒过程中,密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示,下列叙述正
确的是( )
A.0~8 h容器内水含量由于酵母菌呼吸消耗而明显减少
B.酵母菌在0~6
h的能量转换效率要高于6~12 h
C.0~8 h容器内压强不断增大,在8 h时达到最大值
D.0~6 h,酵母菌种群数量呈“S”型增长;6~12 h,呈“J”型增长
解析 从图中曲线可知,0~8 h酵母菌主要进行有氧呼吸,有氧呼吸过程中产生的水
比消耗的水多,因此
容器内水含量由于酵母菌的呼吸而增多,A错误;酒精在无氧呼吸过程中产生,从题
中曲线可知酒精产生
开始于6 h,酵母菌在0~6 h进行有氧呼吸,而在6~12 h主要进行无氧
呼吸,有氧呼吸过程中能量转换
效率比无氧呼吸过程中能量转换效率高得多,B正确;有氧呼吸过程中吸
收的氧气量等于二氧化碳的释放
量,无氧呼吸不吸收氧气只释放二氧化碳,因此6 h以后压强才开始不
断增大,并且随无氧呼吸速率的提
升压强也一直升高,C错误;因容器是密闭的,空间、资源是有限的,
故酵母菌种群在0~6 h呈“S”型
增长,酵母菌主要在有氧条件下进行增殖,在6~12
h,容器内氧气逐渐被耗尽,酵母菌种群不可能呈“J”
型增长,D错误。
答案 B
3.(2014·海南单科,26)某豆科植物种子萌发过程中CO
2
释放和O
2<
br>吸收速率的变化趋势如图所示。请
据图回答问题:
(1)在12~24
h期间,呼吸速率逐渐增强,在此期间呼吸作用的主要方式是
呼吸,该呼吸方式
在细胞中发生的部位是 ,其产物是_________________。
(2)从第12 h到胚根长出期间,萌发种子的干物质总量会 ,主要原因是
____
__________________________________________________
______________
_______________________________
______________________________________。
(3)胚根长出后,萌发种子的 呼吸速率明显升高。
解析
(1)据图可知,在12~24 h期间,氧气吸收量很少,而二氧化碳释放量很多,表明此时的细胞呼
吸主要是无氧呼吸;无氧呼吸的场所是细胞质基质,产物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根长出期间,种子不进行光合作用制造有机物,同时进行呼吸作用消耗有机物,使有机物的总量下降。(3)胚根长<
br>出后,氧气的吸收量明显增多,说明有氧呼吸的速率明显提高。
答案 (1)无氧 细胞质基质
酒精和二氧化碳 (2)减少
种子不进行光合作用制造有机物,同时进
行呼吸作用消耗有机物,使有机物的总量下降
(3)有氧
4.(2017·黑龙江佳木斯三模)某小组同学利用如图所示装置探究酵母菌在不同温度
下的发酵实验,取200
mL不同温度的无菌水分别倒入培养瓶,然后分别加入15 g葡萄糖及5
g干酵母,混匀后放在相应温度下
水浴保温,实验进行20
min,观察到的实验现象如表所示。请回答下列问题:
组别
1
2
3
4
处理方法
冰水(0 ℃)
凉水(10 ℃)
温水(30 ℃)
热水(55 ℃)
实验现象
没有气泡产生
只能看到少量气泡
产生气泡,由慢到快,由少到多
始终没有气泡产生
(
1)表格中的实验现象不同的根本原因是_______________________________,
从数据中分析 (填“能”或“不能”)得到酵母菌发酵的最适温度。
(2)实验组3的装置中最初有色液滴未移动,15 min后有色液滴缓慢向 (填“左”或“
右”)
移动,整个过程中细胞产生CO
2
的场所有_____________。 <
br>(3)有的同学认为实验组1和实验组4现象虽然相同,但原理不同。老师建议他进行实验验证,请简要<
br>写出实验思路:____________________________________。 若_______________________________________________
___________________,
则证明他的观点是正确的。
解析 (1)细胞
呼吸是一系列的酶促反应,而酶的活性受温度和pH影响。分析表格中的实验现象,不同
温度下气泡产生
量和产生速率不同,其根本原因是温度影响了酵母菌细胞内呼吸相关酶的活性。从数据中
分析不能得到酵
母菌发酵的最适温度,只能说明在30 ℃条件下,酵母菌细胞呼吸强度较高。(2)实验组
3的装置中
最初酵母菌进行有氧呼吸,消耗的O
2
量与产生的CO
2
量相等,所以有色液
滴未移动;15 min
后,酵母菌开始进行无氧呼吸,酵母菌无氧呼吸不消耗O
2
,
但产生了CO
2
,所以有色液滴缓慢向右移动,
整个过程中细胞产生C
O
2
的场所有线粒体基质和细胞质基质。(3)实验组1和实验组4都没有气泡产生,
但原理不同。前者酵母菌细胞中呼吸相关酶的空间结构没有被破坏,只是酶的活性较低,当恢复到适宜温
度时,酶活性还会恢复,而后者酵母菌细胞中呼吸相关酶已变性失活,当恢复到适宜温度时,酶活性也无
法恢复。因此可采用如下实验思路进行验证:将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况。若实验组1产生气泡,实验组4仍然没有气泡产生,则证明该同学的观点是正确的。
答案 (1)温度影响了酵母菌细胞内呼吸相关酶的活性 不能 (2)右 线粒体基质和细胞质基质
(3)
将实验组1和实验组4放在30 ℃水浴中保温,一段时间后,观察气泡产生情况
实验组1产生气泡,实
验组4仍然没有气泡产生
课后·分层训练
(时间:30分钟 满分:100分)
1.(
2017·福建厦门质检)如图表示的是某植物的非绿色器官呼吸时O
2
的吸收量和CO
2
的释放量之间的
关系,其中线段XY=YZ,则( )
A.在氧浓度为a时,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B.该绿色植物的异化作用为兼氧型
C.在氧浓度为a时,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
D.氧气浓度高于b时,单纯进行光合作用
解析 对曲线图进行分析发现氧气浓度为a时,X
Y=YZ,说明有氧呼吸与无氧呼吸产生的二氧化碳量相
等,根据有氧呼吸与无氧呼吸的反应方程式可以
计算出消耗的葡萄糖之比是1∶3,A错误;高等植物的局
部组织器官在氧不足时进行无氧呼吸,但整个
植物的异化作用仍为需氧型,B错误;有氧呼吸过程中,1
mol
葡萄糖分解可以释放2 870 kJ的能量,而无氧呼吸只能释放195.65
kJ的能量,虽然无氧呼吸消耗的有机
物是有氧呼吸消耗的有机物的三倍,但是有氧呼吸释放能量更多,
C正确;氧气浓度高于b单纯进行有氧
呼吸,D错误。
答案 C
2.(2017·江西赣州期末)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸
B.种子库中贮藏的风干种子绝对不进行呼吸作用
C.呼吸作用的中间产物丙酮酸不可以通过线粒体双层膜
D.有机物是否彻底氧化分解是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
解析 高等植物既能进行有氧
呼吸,也能进行无氧呼吸,A错误;种子库中贮藏的风干种子仍可进行呼吸
作用,只是呼吸作用弱,B错
误;呼吸作用的中间产物丙酮酸可以进入线粒体进行有氧呼吸第二阶段,C
错误;有机物是否彻底氧化分
解是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别,D正确。
答案 D
3.(2017·河南郑州一中入
学测试,3)下面为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图,下列现象中能
说明酵母菌既进行有氧呼吸
,同时又进行无氧呼吸的是( )
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动
B.装置一中液滴不移动,装置二中液滴右移
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移
D.装置一中液滴右移,装置二中液滴左移
解析 装置一中用NaOH溶液吸收CO
2
,整个装置中气压的变化由O
2
变化引起;装置二中加清水,装置
内的气压
变化由CO
2
释放量和O
2
吸收量差值决定。由于酵母菌无氧呼吸产生CO<
br>2
,而有氧呼吸吸收O
2
产生等量的CO
2
,若酵母菌既进行
有氧呼吸又进行无氧呼吸,则装置一液滴应左移(因有氧呼吸消耗O
2
导致气压
下降),装置二液滴右移(因无氧呼吸产生了CO
2
)。
答案 C
4.(
2017·河南中原名校三检,32)动物细胞中,葡萄糖的部分代谢过程如下图。下列说法正确的是( )
A.乙来源于甲和C
6
H
12
O
6
,丙
和丁代表不同化合物
B.有氧条件下,过程①②发生在线粒体基质中
C.过程③发生在线粒体内膜上,可产生大量能量
D.用
18
O标记C6
H
12
O
6
,在物质丙中可检测到
18
O
解析 分析图示可知,甲是丙酮酸,乙是[H],丙是产物水,丁是原料水,A错误;过程①表示细胞呼
吸第
一阶段,场所在细胞质基质;②表示有氧呼吸第二阶段,场所在线粒体基质;③表示有氧呼吸第三阶
段,
场所在线粒体内膜,B错误;③过程可释放大量能量,C正确;丙中水的氧来自氧气,不是来自葡萄
糖,
D错误。
答案 C
5.(2017·广东汕头期中)科研人员探究温度对密
闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图。下
列叙述正确的是( )
A.20 h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.50
h后,30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O
2
,密闭罐中CO
2
浓度会增加
C.50 h后,30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢,是因为温度高使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大
解析
果肉细胞不能进行光合作用,其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,A错误;50 h后,30 ℃
条件下果肉细胞没有消耗O
2
,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸
已将O
2
消耗殆尽,以后仅进
行无氧呼吸,故密闭罐中CO
2
浓度会
增加,B正确、C错误;由于酶具有最适温度,若超过最适温度,有
氧呼吸速率会降低,D错误。
答案 B
6.图甲是细胞内部分生命活动示意图,其中①②③④表示生理过程,A、B、C、
D表示生命活动产生的物
质。图乙是某植物的非绿色器官CO
2
释放量和O
2
吸收量的变化。请据图回答下列相关问题:
(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是 (填数字),A表示 ,D表示
。产生
能量最多的生理过程是 (填数字)。
(2)图乙中只完成图甲中生理过程①②③的氧浓度是
。图乙中最适合储存水果或蔬菜的氧浓度
是 。
(3)氧浓度为b时,植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的 倍。
解析 (1
)图甲中生理过程①为呼吸作用第一阶段,发生在细胞质基质中;生理过程②为有氧呼吸的第
二阶段,发
生的场所为线粒体基质;生理过程③为有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上,其产生的
能量最多;
生理过程④为无氧呼吸第二阶段。A物质为丙酮酸,B物质为[H],C物质为乙醇,D物质为乳
酸。(
2)图乙中氧浓度为a时,该器官没有吸收O
2
,只有CO
2
生成,因此植物
细胞只进行无氧呼吸;氧
浓度为d时,O
2
吸收量和CO
2
释放量相
等,植物细胞只进行有氧呼吸;氧浓度为b和c时,CO
2
的释放
量大于O
2
的吸收量,则植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。氧浓度为c时,植物细胞进行呼吸作用
释
放的CO
2
的量最少,故c是储存水果或蔬菜的最佳氧浓度。(3)氧浓度为b时,O
2
吸收量为3,则有
氧呼吸产生CO
2
的量为3,无氧呼吸产生CO
2
的量为5,根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式可知,植
物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有
氧呼吸的5倍。
答案 (1)③ 丙酮酸 乳酸 ③ (2)d c (3)5
7.(2017·甘肃兰州实战模拟)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,错误
的是( )
A.消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸比有氧呼吸产生的[H]少
B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸产生ATP的
C.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸不会破坏内环境pH的相对稳定
D.细胞呼吸时,有机物的能量是逐步释放的
解析 无氧呼吸只在第一阶段产生[H],有氧
呼吸在第一和第二阶段均产生[H],消耗等量的葡萄糖时,无
氧呼吸比有氧呼吸产生的[H]少,A正
确;成熟的红细胞无线粒体,通过无氧呼吸产生ATP,B错误;剧烈
运动时无氧呼吸产生的乳酸与体内
的缓冲溶液反应,不会破坏内环境pH的相对稳定,C正确;细胞呼吸
时,有机物的能量是逐步分阶段释
放的,D正确。
答案 B
8.(2017·山东枣庄期末)如图表示某植物种子在氧浓度为
a、b、c、d时,CO
2
释放量和O
2
吸收量的变
化(呼吸底物均
为葡萄糖),则相关分析正确的是( )
A.a点与b点相比,葡萄糖的消耗量为5∶3
B.b点时,无氧呼吸∶有氧呼吸消耗的葡萄糖=5∶3
C.c点时,葡萄糖的消耗是最少的
D.d点时,细胞产生的CO
2
大部分来自线粒体
解析 解答此题要明确有
氧呼吸和无氧呼吸的方程式区别,氧浓度为a时,植物只进行无氧呼吸,消耗葡
萄糖为5,b条件下,氧
气消耗3,根据有氧呼吸的反应式,有氧呼吸消耗葡萄糖0.5,无氧呼吸产生的二
氧化碳是5,无氧呼
吸消耗葡萄糖2.5,共消耗葡萄糖为3,即a点与b点相比,葡萄糖的消耗量为5∶3,
A正确;b条
件下,氧气消耗3,根据有氧呼吸的反应式,有氧呼吸消耗葡萄糖0.5,无氧呼吸产生的二氧
化碳是5
,无氧呼吸消耗葡萄糖2.5,即有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的葡萄糖为1∶5,B错误;
2
c条件下,氧气消耗4,有氧呼吸消耗葡萄糖,无氧呼吸产生的二氧化碳是2,无氧呼吸 消耗葡萄糖1,d
3
7
条件下消耗的葡萄糖是,比c条件下少,C错误;氧浓度为d时 ,植物只进行有氧呼吸,CO
2
产生的场
6
所只有线粒体,D错误。
答案 A
9.(2017·山东菏泽期中,26)下列关于植物呼吸作用的叙述正确的是( )
A.呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜
B.是否产生二氧化碳是有氧、无氧呼吸的主要区别
C.高等植物无氧呼吸过程中有[H]的积累,有氧呼吸过程中无[H]的积累
D.无氧呼吸过程同有氧呼吸一样每一阶段都有ATP生成
解析 有氧呼吸过程中,呼吸作用 的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜,A正确;植物体有氧呼吸和
无氧呼吸都能产生二氧化碳,B错 误;高等植物无氧呼吸过程和有氧呼吸过程中均无[H]的积累,C错误;
无氧呼吸的第一阶段有ATP 的生成,第二阶段没有,D错误。
答案 A
10.(2018·豫北豫南第二次精英联赛, 9)研究表明,癌细胞和正常分化细胞在相同的有氧条件下产生的
ATP总量基本相同,但癌细胞从内环 境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。如图是癌细
胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过 程,下列叙述正确的是( )
A.在癌细胞中,葡萄糖进入线粒体被分解为丙酮酸
B.在有氧条件下,癌细胞呼吸作用的方式为有氧呼吸
C.细胞癌变是抑癌基因突变为原癌基因的结果
D.癌细胞中增强的过程可能有①②③
解析 葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸,A错误;据题图可知,葡萄糖在有氧气存在的条件下,在
癌细胞内可以转化成乳酸或二氧化碳和水,B错误;细胞癌变的原理是原癌基因和抑癌基
因发生突变,C
错误;癌细胞能摄取大量的葡萄糖,比正常细胞无氧呼吸强度高,①②③过程增强,代谢
途径发生这种变
化的意义在于能够产生大量的中间产物,为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料,D
正确。
答案 D
11.(2017·安徽皖智教育联盟联考,16)甲、乙两个生物兴趣小
组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细
胞呼吸方式进行了实验。下列相关叙述中,错误的是( )
A.图Ⅰ所示的实验可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量大部分变成了热能
B.图Ⅱ所示的实验可以探究酵母菌是否进行有氧呼吸
C.应设置一组对照实验与Ⅱ形成对照,以排除外界环境因素的干扰
D.如果将Ⅱ中的NaO
H溶液换成清水,则可探究酵母菌吸收O
2
和释放CO
2
的体积差
解析 图Ⅰ所示的实验可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量有部分转化为热能,A错误;图Ⅱ所示的
实验可以根据着色液是否左移探究酵母菌是否进行有氧呼吸,B正确;应设置一组酵母菌死亡其他条件与
Ⅱ相同的对照实验,以排除外界环境因素的干扰,C正确;如果将Ⅱ中的NaOH溶液换成清水,酵母菌
吸
收O
2
和释放CO
2
的体积差可以导致着色液移动,D正确。
答案 A
12.(2017·吉林二调)右图表示玉米种子在暗处萌发初期淀粉和葡萄糖含量
的变化情
况,在此环境中约经过20天左右幼苗死亡,并被细菌感染而腐烂。下列分析正确的是
( )
A.图中表示葡萄糖变化情况的曲线是乙
B.种子萌发过程中有机物总量的变化趋势为越来越少
C.在此环境下种子萌发过程中会发生光合作用和细胞呼吸
D.幼苗被细菌感染后,便没有CO
2
释放
解析 玉米种子
在暗处萌发初期,淀粉会不断水解为葡萄糖,导致淀粉的含量下降,葡萄糖的含量上升,
因此图中表示葡
萄糖变化情况的曲线是甲,A错误;种子萌发过程中因细胞呼吸不断消耗有机物,所以有
机物的总量越来
越少,B正确;在暗处,种子萌发过程中不会发生光合作用,但会发生细胞呼吸,C错误;
幼苗被细菌感
染后,仍有CO
2
释放,D错误。
答案 B
13.(实验探究)(201
8·衡阳县三中高三考试)某研究小组利用如图所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。
图中刻度玻璃管可
以用来读取液面的高度(假设水压对气体体积变化的影响忽略不计)。
实验步骤:
a.将10 mL酵母菌培养液和10
mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。
b.将甲、乙两个烧杯分别放入气密
性完好的两个气球中,排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的
氧气,扎紧气球保持密闭状态,再
分别放入如图实验装置中。
c.两组装置均放入20
℃恒温水浴中。从注水口注入等量的温水,调节刻度玻璃管液面至起始刻度。
d.记录实验结果。
实验分析:
(1)该实验的自变量是_________________________
_______________________,
因变量是 。
(2)实验刚开
始的短时间内,两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是
_______________
__________________________________________________
______________________________________________
______________________。
(3)一段时间后,装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面上升,原因是
__________
__________________________________________________
_________。
解析 ①由题意知,该实验的自变量是酵母菌培养液是否煮沸,
因变量是刻度玻璃管液面高度。②实验刚
开始,甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸,消耗氧气与释放的二氧
化碳的量相等,气球体积不变,所以刻度
玻璃管液面不变化;乙装置中的酵母菌已经被加热杀死,不进行
呼吸作用,所以刻度玻璃管液面也不变化。
③一段时间后,甲装置中的酵母菌进行无氧呼吸,释放二氧化
碳,气球体积增大,刻度玻璃管液面上升。
答案 (1)酵母菌培养液是否煮沸 刻度玻璃管液面高度
(2)甲中酵母菌有氧呼吸消耗的O
2
和产生的CO
2
相等,气球体
积不变;乙中酵母菌死亡,不能进行细
胞呼吸
(3)甲中酵母菌无氧呼吸产生的CO
2
使气球体积增大