2019版 必修1 第3单元 第2讲 细胞呼吸
空姐招生-大学生自主创业项目
第2讲 细胞呼吸
考纲要求 全国卷五年考情
2019·卷ⅠT
3
0,
2019·卷ⅡT
29,
2019·卷Ⅱ
1.细胞呼吸(Ⅱ)
T
29,
2019·卷ⅡT
29
2019·卷ⅡT
6,
2
019·卷ⅡT
3,
2019·新课标T
29
2.实验:探究酵母菌的呼吸方式 无考题
考点一| 细胞呼吸的类型和过程
(对应学生用书第46页)
[识记—基础梳理]
1.细胞呼吸
(1)
概念:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产
物,释放出能量并生成ATP的
过程。
(2)类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
2.有氧呼吸
(1)概念:是指
细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机
物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放
能量,生成大量ATP的过程。
3.无氧呼吸
(1)场所:全过程是在细胞质基质中进行的。
(2)过程
(3)写出无氧呼吸的反应式
(2)过程
(3)写出有氧呼吸的反应式,标明氧原子的来源和去路
。
酶
①C
6
H
12
O
6
――→2C
2
H
5
OH+2CO
2
+少量能量。
酶
②C
6
H
12
O
6
――→2C
3
H
6
O
3
(乳酸)+少量能量。
[教材边角知识] 必修1 P
94
“相关信息”
,C
6
H
12
O
6
和丙酮酸分解产生的[H]
代表
的物质是什么?
第 1 页
【提示】
[H]代表的是还原型辅酶ⅠNADH。
[辨析与识图]
1.判断正误
(1)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。(√)
(2)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。(×)
【提示】
[H]与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。
(3)线粒体将葡萄糖氧化分解成CO
2
和H
2
O。(×)
【提示】 在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。
(4)无氧呼吸能产生ATP,但没有[H]的生成过程。(×)
【提示】
无氧呼吸第一阶段产生[H]。
(5)检测酵母菌培养过程中是否产生CO
2
可判断其呼吸方式。(×)
【提示】
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO
2
。
(6)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。(×)
【提示】
有氧呼吸第二阶段产生少量的ATP。
(7)乳酸菌细胞内,细胞呼吸第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H]。(√)
2.据图思考
(1)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是②,可在人体细胞中进行的
是①②④(填序号)。
(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是什么?
种子在有氧呼吸过程中产生了水。
(3)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO
2
,所消耗的葡萄糖之比为1∶3。
[理解—深化探究]
1.填表比较有氧呼吸和无氧呼吸
类型
项目
是否消耗氧气
反应场所
有氧呼吸
消耗
细胞质基质
无氧呼吸
不消耗
细胞质基质
第 2 页
线粒体基质
线粒体内膜
产物
能量产生
相同点
CO
2
和水
大量
酒精和CO
2
或乳酸
少量
①都是氧化分解有机物释放能量并生成ATP的过程
②第一阶段完全相同
2.分析细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去路
项目 来源
有氧呼吸:C
6
H
12
O
6
和H
2
O;
无氧呼吸:C
6
H
12
O
6
有氧呼吸:三个阶段都产生;无
ATP
氧呼吸:只在第一阶段产生
去路
有氧呼吸:与O
2
结合生成水;
无氧呼吸:还原丙酮酸生成酒
精和CO
2
或乳酸
用于各项生命活动
[H]
3.分析细胞呼吸中能量的释放与去向
4.填写下表所列生物细胞无氧呼吸的产物
生物
植物
动物
微生物
大多数植物细胞,如根细胞
马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等
乳酸菌等
酵母菌等
[运用—考向对练]
考向1 考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程和场所
1.如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程,可以在细胞质基质中发生的
是( )
A.①②③
C.①③④
B.②③④
D.①②④
无氧呼吸产物
酒精和CO
2
乳酸
乳酸
乳酸
酒精和CO
2
B [图中①是有氧呼吸的第
二、三阶段,发生在线粒体中;②和③表示两种
类型的无氧呼吸,均发生在细胞质基质中;④表示ATP
的合成和利用,可以
第 3 页
发生在细胞质基质中。]
2.(2
019·泰安二模)将酵母菌处理获得细胞质基质和线粒体。用超声波将线粒体
破碎,线粒体内膜可自然
形成小膜泡,将各结构或物质进行纯化处理。含有
下列结构(或物质)的四支试管在适宜温度下不能产生
CO
2
的是( )
A.葡萄糖+细胞质基质
C.丙酮酸+细胞质基质
B.丙酮酸+小膜泡
D.丙酮酸+线粒体基质
B [酵母菌在细胞质基质中可以利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO
2
,A错误;小膜泡是由线粒体内膜形成的,故可以进行有氧呼吸的第三阶段,产生水,
但是不能直接利用丙酮酸
产生CO
2
,B正确;酵母菌在细胞质基质中可以利
用丙酮酸进行无氧呼吸的第二阶段
,产生CO
2
,C错误;酵母菌可以利用丙
酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶
段,产生CO
2
,D错误。]
[误区警示]
关于细胞呼吸的场所与过程的提醒
1.线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体,也能进行有
氧呼吸。
2.无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的
红细胞等。
3.不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原
因在于控制酶合
成的基因不同。
4.细胞呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分以化学能的形式储
存在ATP中。
5.人体内产生的CO
2
只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸的产物是乳酸,无CO<
br>2
。
6.脂肪进行有氧呼吸时消耗O
2
的量≠产生CO
2<
br>的量。脂肪与葡萄糖相比,含H
量高,因此有氧呼吸消耗O
2
的量大于产生CO
2
的量。
考向2 有氧呼吸和无氧呼吸的综合考查
第 4 页
3.(2019·山西名校联考)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述,正
确的是( )
A.有氧条件下,肌肉细胞吸收与释放的气体量相等
B.成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATP
C.有氧或无氧条件下,神经元产生CO
2
的场所相同
D.剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH
A [有氧条件下,肌肉细胞消耗的
氧气量等于产生的CO
2
量,A正确;成熟
的红细胞没有线粒体,因此通过无氧呼吸产
生ATP,B错误;神经元无氧呼
吸的产物是乳酸,不产生CO
2
,C错误;正常情况
下,人体剧烈运动时产生
乳酸通过血浆中缓冲物质的缓冲作用,pH会保持在相对稳定的状态,D错误。
]
4.(2019·山西名校联考)下表是苹果在有氧条件下,测得O
2
消耗量和C
O
2
产生
量的关系。下列推测不正确的是( )
氧浓度(%)
CO
2
产生量(molmin)
O
2
消耗量(molmin)
a
1.2
0
b
1.0
0.5
c
1.3
0.7
d
1.6
1.2
e
3.0
3.0
A.氧浓度为a时,细胞呼吸产生的ATP在细胞质中形成
B.氧浓度为b时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的13
C.氧浓度为c时,细胞呼吸产生酒精的量为0.6 molmin
D.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有14用于酒精发酵
D [氧浓度为a时,由于O
2
的消耗量为0,说明此时苹果只进行无氧呼吸,
其场所为细胞质基质,A正确;氧浓度为b
时,有氧呼吸消耗氧气为0.5,
CO
2
产生量为0.5,葡萄糖消耗为0.56,无
氧呼吸CO
2
产生量为0.5,葡萄糖
消耗量为0.52,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的
量是无氧呼吸的13,B正确;
氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO
2
量为1.3-0
.7=0.6,所以苹果产生
C
2
H
5
OH的量为0.6 molm
in,C正确;氧浓度为d时,O
2
的消耗量为1.2,
故有氧呼吸消耗的葡萄糖为0
.2;无氧呼吸产生的CO
2
为0.4,故无氧呼吸消
第 5 页
耗的葡萄糖为0.2,消耗的葡萄糖中有12用于酒精发酵,D错误。]
[备选习题]
(2019·济南一中期中)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当
通入不同浓度的氧
气时,其产生的C
2
H
5
OH和CO
2<
br>的量如图所示。据图中信息推断错误的是( )
A.氧浓度为a时酵母菌没有进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同
C.当氧浓度为c时,25的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵
D.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生[H]和ATP
C [根据无氧呼吸反应式可知,无
氧呼吸产生酒精的量和CO
2
的量相等,氧
浓度为a时,产生酒精的量等于产生CO<
br>2
的量,表明酵母菌只进行无氧呼吸,
A正确;当氧浓度为b时,产生CO
2<
br>的量大于酒精的量,说明酵母菌同时进
行有氧呼吸和无氧呼吸,而氧浓度为d时,产生酒精的量为
零,说明酵母菌只
进行有氧呼吸,B正确;由图中数据可知,氧浓度为c时,23的葡萄糖用于
酵母菌酒精发酵,C错误;无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生[H]和ATP,D
正确。]
[技法总结] 判断细胞呼吸方式的三大依据
考点二| 影响细胞呼吸的因素及应用
(对应学生用书第48页)
[理解—深化探究]
1.解读温度对细胞呼吸影响的曲线
(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。
①低温储存食品
(2)应用
②大棚栽培在夜间和阴天适当降温<
br>
③温水和面发得快
2.解读氧气对细胞呼吸影响的曲线
(1)影响(如图):O
2
是有氧呼吸所必需的,且O
2
对无氧呼
吸过程有抑制作用。
第 6 页
①O
2
浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0
浓度<10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
③O
2
浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。
④O
2
浓度=5%时,有机物消耗最少。
①中耕松土促进植物
根部有氧呼吸
(2)应用
②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
③低氧贮藏粮食、水果和蔬菜
3.理解水分对细胞呼吸的影响
②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
(1)影响
③在一定范围
内,细胞呼吸速率随含水量的增加
而加快,随含水量的减少而减慢
①粮
食在入仓前要进行晾晒处理
(2)应用
②干种子萌发前进行浸泡处理
①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应
4.解读CO2浓度对细胞呼吸影响的曲线
(1)影响:CO
2
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CO
2
浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜。
[运用—考向对练]
考向1 考查外界因素对细胞呼吸的影响
1.下列是影响呼吸速率的因素,据图判断下列说法错误的是( )
【导学号:67110031】
A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制
B.O
2
浓度为10%时适宜贮藏水果蔬菜
C.适当提高CO
2
浓度利于贮藏水果和蔬菜
D.种子含水量是制约种子呼吸作用强弱的重要因素
B [温度影响酶的活性,超过最适温度
时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑
制;由图乙可知,O
2
浓度为5%时,有氧呼吸较
弱,无氧呼吸受到抑制,此
时有机物消耗较少,适宜贮藏水果、蔬菜;由图丙可知,随CO
2<
br>浓度升高,
第 7 页
呼吸速率下降,故适当提高CO
2浓度有利于贮藏水果和蔬菜;由图丁可知,
含水量影响呼吸速率,随着含水量的增加,呼吸速率先上
升后下降,故种子
含水量是制约种子呼吸作用强弱的重要因素。]
2.(2019·广东质检
)如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO
2
的影响,
下列相关叙述不正确的
是( )
甲 乙
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为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 [B点所对应的
温度下细胞呼吸最强,A正确;酶的活性受温度的影响,B
正确;随氧气浓度的增加,有氧呼吸逐渐加强
,无氧呼吸逐渐减弱,C错误;
在E点下细胞呼吸消耗的有机物最少,因此在该氧气浓度下更有利于贮藏
水
果和蔬菜,D正确。]
[备选习题]
如图表示O
2
浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,有关叙述错误
的是(
)
A.O
2
浓度为0时,细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质
B.O
2
浓度低于20%时,30 ℃、35 ℃两温度对有氧呼吸速率影响不大
C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间
D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O
2
浓度和温度
C [O
2
浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,此时产生[H]的场所只有细胞质
基质。O
2
浓度低于20%时,30 ℃和35 ℃两曲线重合在一起,说明此O
2
浓度
下两温度对有氧呼吸速率影响不大。由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度在
30
℃左右。与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O
2
浓度和温度。]
[技法总结] 影响细胞呼吸外界因素的分析
第 8 页
影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气浓度和二氧化碳浓度,除了记住
其原理外,还应注意外部因素
在影响呼吸作用时是综合起作用的,有时在其他因
素满足的情况下,某一因素成为限制因素。如动物冬眠
时呼吸速率低的限制因素
是温度,而夏季作物受涝死亡,其限制因素则是O
2
浓度。
考向2 考查细胞呼吸原理的应用
3.下列有关细胞呼吸的叙述,其中正确的是( )
A.无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱,有利于果蔬储藏
B.马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
C.用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油,利用了酵母菌的无氧呼吸
D.选用透气性好的“创可贴”是为保证人体细胞的有氧呼吸,增强免疫
能力
C [果蔬的储藏需要保持一定的温度和低氧,干燥环境中果蔬会大量失水,
无氧环境下果蔬会
进行无氧呼吸消耗大量的有机物,不利于保鲜;马拉松比
赛中人体主要是从分解有机物产生CO
2
和水的过程中获得能量,也能从产生
乳酸过程中获得少量能量;用玉米经酵母菌发酵产生酒精
来替代汽油,主要
利用了酵母菌的无氧呼吸,产生了酒精和CO
2
;选用透气性好的“
创可贴”,
是为了防止伤口处厌氧菌生存和繁殖。]
4.(2019·山西名校联考)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
A
B
C
D
应用
种子贮存
乳酸菌制作酸奶
水果保鲜
栽种庄稼
措施
晒干
先通气,
后密封
低温
疏松土壤
目的
降低自由水含量,降低细胞呼吸
加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
降低酶的活性,降低细胞呼吸
促进根有氧呼吸,利于吸收矿质离
子
第 9
页
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,从而为根吸收矿
质离子提供更多的能量,D
正确。]
[技法总结] 细胞呼吸原理的应用
1.在生产或生活实践中,若需要增
强相关植物或其器官的细胞呼吸强度,可采
取供水、升温、高氧等措施;若需减弱细胞呼吸强度,可以采
取干燥、低温、
低氧等措施。
2.蔬菜、水果在储藏时都应在低温低氧条件下,种子应保持干
燥,而蔬菜、水
果应保持一定的湿度。低温以不破坏植物组织为标准,一般为零上低温。
3.
水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
玉米种子烂胚的原因是无氧
呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。
4.分析题目给定的生产生活实际情境,判断是需要促进细胞呼吸
还是需要抑制
细胞呼吸。例如,中耕松土,促进细胞呼吸;储存种子,抑制细胞呼吸。
考点三| 探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验)
(对应学生用书第49页)
[原理流程]
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO
2
的产生,装置如图所示。
第 10 页
甲 乙
(3)检测酒精的产生:自B、D中各取2
mL酵母菌培养液的滤液分别注入编
号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1
g重铬酸钾的浓硫酸溶液
→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
条件
甲组
乙组
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CO
2
多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量的
CO
2
。
[实验关键]
1.实验装置:甲组探究酵母菌的有氧呼吸,乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、
乙两组为对比实验,设置的是有氧、无氧条件。
2.通入A瓶的空气中不能含有CO
2
,以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混
浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO
2所致。
3.B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄
清
石灰水的锥形瓶,确保通入澄清石灰水中的CO
2
是酵母菌无氧呼吸产生的。
[对点练习]
1.(2019·宁夏育才中学月考)为了探究酵母菌细胞呼吸的方式,某同学
将实验材
料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法,不正确的是( )
甲组
乙组
A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO
2
C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色,证明有酒精产生
D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O
2
以形成无
氧的环境
澄清石灰水的变化
变混浊快
变混浊慢
1、2两试管的变化
无变化
出现灰绿色
第 11 页
C [甲组营造的是
有氧环境,乙组营造的是无氧环境,故A正确;甲组加入
NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO
2
,即排除空气中的CO
2
对实验结果的
干扰,故B正确;橙色的重铬酸钾
溶液,在酸性条件下与酒精发生化学反应,
变成灰绿色,故C错误;乙组中B瓶先封口放置一段时间的目
的是消耗B瓶
中的O
2
以形成无氧的环境,D正确。]
2.(2019·福
建厦门双十中学期中)下图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。
下列叙述正确的是( )
A.实验自变量为温度
B.实验因变量为CO
2
的多少
C.空气泵泵入的气体应先除去O
2
D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO
2
B [该实验的自变
量是氧气的有无,温度属于无关变量,A错误;该实验通
过Ca(OH)
2
溶液检测C
O
2
的产生量,B正确;空气泵通入气体是为有氧呼吸
提供O
2
,但
应先除去泵入气体中的CO
2
,C错误;乙、丙两试管的培养液需
煮沸(除去CO2
)冷却后再加入干酵母,避免高温杀死酵母菌,D错误。]
真题验收| 感悟高考
淬炼考能
(对应学生用书第50页)
1.(2019·海南高考)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
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O
2
也不
放出CO
2
,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O<
br>2
与释放
第 12 页
CO
2
的摩尔数相同,D错误。]
2.(2019·海南高
考)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
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
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
,染料若被氧化则呈无色,被还原
则呈红色,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。]
3.(2019·全国卷Ⅱ)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
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
C [据题干可知,本题重点考查微生物的细胞
呼吸,可首先联系细胞呼吸的
方式(有氧呼吸和无氧呼吸),然后分析每个选项提供的信息,逐项解答。
肺炎
第 13 页
双球菌属于原核生物,细胞中只有核糖体一种细胞器,与有
氧呼吸有关的酶
存在于细胞膜和细胞质基质中,故A项正确。细菌的拟核有环状DNA,为细
菌
的遗传物质,其上的基因控制着相关蛋白质的合成,故B项正确。破伤风
芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧
呼吸,其适宜的生活环境应为无氧环境,故
C项错误。酵母菌为兼性厌氧型微生物,进行有氧呼吸时,呼
吸产物是CO
2
和水,进行无氧呼吸时,呼吸产物是酒精和CO
2
,故D项正
确。]
4.(2019·海南高考)在温度、光照等适宜条件下,将消毒后有生活力的小麦种子
一直浸没在无菌水中,会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析,合理的
是( )
A.缺乏胚芽生长所必需的营养物质
B.不能通过光合作用合成有机物
C.呼吸作用产生的能量均以热能释放
D.呼吸作用的产物对其产生毒害作用
D [小麦种子消毒后虽有生活力,但一直浸没在无菌
水中,由于无菌水中无
氧气,小麦种子长期进行无氧呼吸产生大量的酒精对细胞有毒害作用。]
5.(2019·安徽高考节选)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CO
2
生成速率的变化,结果见图1和图2。
(1)由图可知,与25 ℃相比,0.5 ℃条件下果实的CO
2
生成速率较低,
主要原
因是_________________________________________
__________________;
随着果实储存时间的增加,密闭容器内的_______
_浓度越来越高,抑制了果
实的细胞呼吸,该实验还可以通过检测________浓度变化来计算呼吸
速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:
①称取两等份同一品种的蓝莓果实,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CO
2
浓度。
③记录实验数据并计算CO
2
生成速率。
第 14 页
为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因
素)。
a.__________________________________
____________________________;
b.______________
_______________________________________________。
[解析] (1)从题图中可知,0.5 ℃的低温明显抑制了细胞呼吸,使CO
2
生
成速
率减慢,导致CO
2
释放量降低,主要原因是低温时与细胞呼吸有关的酶的活性降低,使CO
2
生成速率减慢;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的CO
2
浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测O
2
浓度变化
(O
2
的减少量)来计算呼吸速率。
(2)该实验验证的是(1)中的结果,为了
保证实验结果的准确性,选取的果实成
熟度要一致,并且在每个温度条件下至少要有3个平行重复实验。
[答案] (1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性 CO
2
O
2
(2)选取的果实成熟
度还应一致 每个温度条件下至少有3个平行重复实验
6.(2019
·海南高考)某豆科植物种子萌发过程中CO
2
释放和O
2
吸收速率的变化<
br>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,表明此时的呼吸方
式主要是无氧呼吸;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到胚根长出期间不进行光合作用,不能制造有机物,同时细胞呼吸
消耗有机物,使有机物总量下降。(
3)胚根长出后,氧气的吸收明显增多,说
第 15 页
明有氧呼吸速率明显提高。
[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,不能制造有机物,同时细胞呼吸消耗有机物,
使有机物总量下降 (3)有氧
1.CO
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乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
3.有氧呼吸三个阶段均能产生ATP,第三阶段产生ATP最多。
4.有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。
5.有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物,释放能量,形成ATP。
6.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。
7.O
2
抑制细胞无氧呼吸,促进细胞有氧呼吸。
三
细胞呼吸的相关实验
(对应学生用书第52页)
1.细胞呼吸速率的测定
(1)实验装置
装置甲 装置乙
(2)实验原理:组织细胞呼吸作用
吸收O
2
,释放CO
2
,CO
2
被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积
即表示呼吸速率。装置乙
为对照。
(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,否则植物的光合作用会
干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及
所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所
测的生物材料灭活
(如将种子煮熟),其他条件均不变。
2.探究细胞呼吸方式
第 16 页
(1)实验装置
装置一 装置二
(2)实验原理
①装置一中NaOH溶液的作用是吸收掉细胞呼吸所产生的CO
2
,着色液移动
的距离代表植物细胞呼吸吸收O
2
的量。
②装置二中着色液
移动的距离代表植物细胞呼吸产生CO
2
量与吸收O
2
量的
差值。
(3)结果分析
实验现象
装置一着色液
不动
不动
左移
装置二着色液
不动
右移
右移
结论
只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子
已死亡
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
产生乳酸的无氧呼吸
左移 不动
(2019·
山东联考
)
如图是探究酵母菌细胞呼吸方式类型的装置,下列说法正
确的是
(
)
装置一 装置二
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸
B.装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行有氧呼吸
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和
无氧呼吸
[解析] 装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行有氧呼吸和
无氧呼吸,A错
误、D正确。装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明
酵母菌只进行无氧呼吸,B错误;装置一中液
滴左移,装置二中液滴不移动,
第 17 页
说明酵母菌只进行有氧呼吸,C错误。
[答案] D
[对点练习]
1.(2019·湖北模拟)如图为研究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,排尽
注射器中
的空气,吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌,在最适温度下进行如图所
示实验。下
列分析正确的是( )
A.该实验装置用于研究酵母菌的无氧呼吸
B.装置中的气体是在线粒体基质中产生
C.烧杯中加水的主要目的是制造无氧环境
D.若升高水温注射器中气体产生速率加快
A [根据题目信息“排尽注射器中的空气,吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵
母菌”判断该实
验装置是用于研究酵母菌的无氧呼吸,A项正确;装置中产生
的气体是无氧呼吸产生的CO
2<
br>,其产生场所为细胞质基质,B项错误;烧杯
中加水的目的是维持实验温度,C项错误;实验设置
的是最适温度,若升高
水温注射器中气体产生速率减慢,D项错误。]
2.在下图三个相同密
闭装置中,分别放入质量相等的三份种子:消毒且刚萌发
的小麦种子、未消毒刚萌发的小麦种子及未消毒
刚萌发的花生种子。把A、
B、C三套装置放在隔热且适宜的条件下培养,请据图分析回答:
A B C
(1)装置A和B形成对照,变量为________,
即种子表面是否有________。B
和C形成对照,变量为________。
(2)
当A和B玻璃管中的水珠开始移动时,分别记录并计算其移动速率为V
A
和V
B
,则V
A
________V
B
(填“>”或“<”),原因是_____
_____________________。
(3)如果B和C中都消耗了等质量的有机物,记
录温度计读数为T
B
和T
C
,则
T
C
______
__T
B
(填“>”或“<”);如果B和C中都消耗了等质量的有机物,记录
水珠移
动的距离为L
B
和L
C
,则L
B
________L
C
(填“>”或“<”),原因是
__________________________
_______________________________________
_____
__________________________________________________
________。
第 18 页
[解析] (1)A和B形成对照,变
量为种子是否消毒,即种子表面是否有微生
物;B和C形成对照,变量为种子的种类。(2)B内种子未
消毒,单位时间内
呼吸作用强度大于A内,消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳
都
被氢氧化钠溶液吸收,所以B内外的压强差大,玻璃管中水珠移动的速率
V
A
。(3)小麦种子中主要是淀粉,花生种子中含脂肪比较多。相同质量的
脂肪和糖类,脂
肪分子中氧元素比糖类(淀粉)少,其氧化分解时,需要的氧
气比糖类(淀粉)氧化分解时多,产生的热
量比糖类(淀粉)氧化分解时多。所以,
如果B和C中都消耗了等质量的有机物,则C中消耗的氧气多,
内外的压强
差大,产生的热量多,因此T
C
>T
B
,L
C<
br>>L
B
。
[答案] (1)种子是否消毒
微生物 种子的种类
(2)<
B内种子未消毒,单位时间内呼吸作用强度大于A内,消耗O
2
多
(3)> < 小
麦种子中主要是淀粉,花生种子中脂肪较多,相同质量的脂肪和
糖类,脂肪中H含量比糖类高,氧化分解
时耗氧多
[备选习题]
某校兴趣小组为“探究酵母菌细胞的呼吸方式”设计了如下实验:向甲、乙两
气球中分别注入10
mL含酵母菌的培养液、10 mL加热煮沸后冷却的含死的酵
母菌的培养液,再向气球中分别注入适量
相等的氧气,扎紧气球,将气球置于
20
℃的恒温水浴中,记录实验开始后烧杯中液面变化量。实验装置如图所示。
下列相关叙述不正确的是
( )
甲 乙
A.甲、乙形成对照,以减少各种环境因素的变化带来的实验误差
B.实验刚开始的较短时间内氧气充足,甲、乙两烧杯内液面不会发生明显
变化
C.在较长时间后,甲的液面下降,乙保持不变
D.该装置还可以用来探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度
酶
C [分析甲装置:根据有氧
呼吸的反应方程式C
6
H
12
O
6
+6O
2
+6H
2
O――→
第 19 页
6CO
2
+12H
2
O+能量可知,如果酵母菌只进行有氧呼吸,则气球的体积不会发
酶生变化;根据无氧呼吸的反应方程式C
6
H
12
O
6
―
―→2C
2
H
5
OH(酒精)+2CO
2
+
能量可
知,酵母菌无氧呼吸不消耗氧气,但是产生二氧化碳,如果酵母菌进
行无氧呼吸,则气球的体积会增大。分析乙装置:乙装置内加入的是10 mL
加热煮沸后冷却的酵母菌
培养液,不会发生呼吸作用,如果气球体积有所改变,
则是由各种环境因素的变化引起的。甲、乙形成对
照,可以减少各种环境因素
的变化带来的实验误差,A项正确。实验开始的一段时间内氧气充足,甲装置
中酵母菌只进行有氧呼吸,不会导致液面的改变,所以在开始的一段时间甲、
乙两烧杯内液面都
没有发生明显变化,B项正确。在较长时间后,由于甲装置
的酵母菌进行无氧呼吸,导致气球的体积增大
,所以甲烧杯内液面升高,乙烧
杯内液面没有发生变化,C项错误。该装置还可以用来探究酵母菌进行无
氧呼
吸的最适温度,D项正确。]
第 20 页