2014辽宁高考语文-自然奇迹

第9讲 细胞呼吸
[考纲要求] 1.细胞呼吸(Ⅱ)。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。
考点一 细胞呼吸的原理

1．细胞呼吸的过程

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。
答案 如图所示

3．写出无氧呼吸的反应式
(1)分解成酒精的反应式：C
6
H
1 2
O
6
酶,2C
2
H
5
OH(酒精)＋2CO2
＋少量能量。
(2)转化成乳酸的反应式：C
6
H
12O
6
酶,2C
3
H
6
O
3
(乳酸)＋ 少量能量。
[思维诊断]
(1)有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中( √ )
(2)呼吸作用产生的能量均以热能释放(2013·海南，9C)( × )
(3)细胞内 葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧时(2012·上海，25A改
编)( × )
(4)有氧呼吸第二、第三阶段都能产生大量ATP(2012·江苏，23C改编)( × )
(5)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H](2011·海南，4D)( √ )
(6)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(2010·课标全国，2B)( × )

(7)细胞中不能合成ATP的部位是线粒体的内膜(2012·北京，1A)( × )
(8)有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸( √ )

题组一 有氧呼吸与无氧呼吸的过程分析
1．如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是( )

A．图解中的①②两种物质依次是H
2
O和O
2

B．图解中(一)、(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体
C．图解中(三)阶段产生的H
2
O中的氢最终都来自葡萄糖
D．1分子丙酮酸在(二)、(三)阶段产生的能量一样多
答案 A
解析 从题图 所示的过程及参与的物质分析可知，该过程表示的是细胞的有氧呼吸过程。(一)
表示有氧呼吸的第一阶 段，在细胞质基质中完成，在酶的作用下，葡萄糖分解成丙酮酸和少
量[H]，释放少量能量。(二)表 示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中丙酮酸和H
2
O(即图中
①)彻底分解成CO
2
和[H]，释放少量能量。(三)表示有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的
[H ]与O
2
(即图中②)结合生成H
2
O，释放大量能量。
2．细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是( )

A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④
B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
答案 B
解析 植物细 胞能进行过程①和②、①和③或①和④，A项正确；真核细胞的细胞质基质中能
进行无氧呼吸的全过程， 即①和③或①和④，②在线粒体中进行，B项错误；动物细胞中过程

②(有氧呼吸第二、 三阶段)比过程①(有氧呼吸第一阶段)释放的能量多，C项正确；包括乳酸
菌在内的细胞在进行无氧呼 吸过程中，第一阶段(①)产生的[H]，在第二阶段(③或④)消耗，D
项正确。
易错警示
有关细胞呼吸的7个易错点
(1)有H
2
O生成的一定是有氧呼吸，有CO
2
生成的可能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但一
定不是乳酸发酵。
(2 )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。
(3)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(4)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。
(5)有 氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成，并且无氧呼吸只在第一阶段
产生ATP。 < br>(6)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧
呼 吸。
(7)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为其细< br>胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
题组二 细胞呼吸类型的判断与计算
3．在a、b、 c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO
2
和O
2
体积变化的相对值如表所 示。底
物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是( )
条件
a
b
c
d
CO
2
释放量
10
8
6
7
O
2
吸收量
0
3
4
7
A.a条件下，呼吸产物除CO
2
外还有酒精和乳酸
B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C．c条件下，无氧呼吸最弱
D．d条件下，产生的CO
2
全部来自线粒体
答案 D
解析 a 条件下，不吸收O
2
，但产生CO
2
，故只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO< br>2
外还有酒精；
b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2
，产生体积为3的CO
2
，

消耗葡萄糖的相对量为0. 5，无氧呼吸产生体积为5的CO
2
，消耗葡萄糖的相对量为2.5；c条
件下，同时 进行有氧呼吸和无氧呼吸；d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸为0，产生的CO
2
全部来自 线粒体。
4．如图表示某植物非绿色器官在不同O
2
浓度下，O
2
的吸收量和CO
2
的释放量的变化情况，
根据所提供的信息，以下判断正确的是( )

A．N点时，该器官O
2
的吸收量和CO
2
的释放量 相等，说明其只进行有氧呼吸
B．M点是贮藏该器官的最适O
2
浓度，此时无氧呼吸的强度最低
C．该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解
D．L点时，该器官产生CO
2
的场所是细胞中的线粒体基质
答案 C
解析 N点之后，O
2
的吸收量与CO
2
的释放量不等，说明该植物 非绿色器官呼吸作用过程中
还有非糖物质的氧化分解，C正确；由于有非糖物质参与氧化分解，故O2
的吸收量与CO
2
的
释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸，A错 误；M点细胞的总呼吸强度最低，但无氧
呼吸强度并不是最低的，B错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸 ，产生CO
2
的场所是细胞质基
质，D错误。
技法提炼
细胞呼吸方式的判断
(1)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。 < br>④消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O
2
摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO< br>2
摩尔数
之和的比为3∶4。
(2)细胞呼吸方式的判定方法
①不消耗O
2

a．无CO
2
产生：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
b．有CO
2
产生：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。

②消耗O
2
，产生CO
2

a．VCO
2
VO
2
＝1，细胞只进行有氧呼吸。
b．V CO
2
VO
2
＜1，细胞进行有氧呼吸分解的底物中可能有脂肪参与。 c．VCO
2
VO
2
＞1，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 。此种情况下，判断哪种呼
吸方式占优势的方法是：
若VCO
2
VO
2
＝43，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
若VCO
2
VO
2
＞43，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。
若VCO< br>2
VO
2
＜43，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。
考点二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用

1．温度对细胞呼吸的影响

(1)曲线分析：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，
呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制。
(2)应用：温室栽培中增大昼夜温差(降低夜 间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。贮存水果时，
适当降低温度，从而延长保存时间。
2．O
2
浓度对细胞呼吸的影响

(1)分析呼吸方式
①O
2
浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0＜O
2
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。
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低氧仓储粮食、水果和蔬菜
3．含水量对细胞呼吸的影响

(1)曲线分析：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。
当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。


①粮食在收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

4．CO
2
浓度对细胞呼吸的影响
(1)曲线分析：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。
(2)应用：在蔬菜、水果保鲜 中，增加CO
2
浓度(或充入N
2
)可抑制细胞呼
吸，减少有机物的 消耗。
[思维诊断]
(1)苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳( × )
(2)贮藏水果时为减少有机物的消耗，应放在完全无氧的环境中( × )
(3)消毒后有 生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡的原因是细胞呼吸的产物
对其产生毒害作用(20 13·海南，9D)( √ )
(4)破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中(2013·新课标Ⅱ，3C)( × )
(5)及时排涝，以防止豌豆根细胞受酒精毒害(2012·福建，1B)( √ )
(6)种子风干脱水后呼吸强度增强(2011·海南，3A)( × )
(7)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜(2009·浙江，4A)( × )

题组一 氧气对细胞呼吸的影响分析
1．甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO
2
释放量和O
2
吸收量的变化。相关叙述不正确
的是( )

A．甲图中氧浓度为a时的情况对应于乙图中的A点
B．甲图中氧浓度为b时的情况对应于乙图中的CD段
C．甲图的a、b、c、d中c对应的氧浓度最适合贮藏植物器官
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
答案 B
解析 甲图中氧浓度为a时，细胞 只释放CO
2
不吸收氧气，说明细胞只进行无氧呼吸，对应
乙图中的A点；甲图中氧浓 度为b时，CO
2
的释放量远远大于氧气的吸收量，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，应对应乙图中的AC段；贮藏植物器官应选
择CO
2
产生 量最少即细胞呼吸最弱时，即甲图中的c时；氧含量为d时，CO
2
释放量与氧气的
吸 收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生。
2.右图表示某种植物非绿色器官在不同氧气浓 度下CO
2
的释放量
与O
2
吸收量的变化。
据图回答下列问题：
(1)O
2
浓度为0时，该器官的呼吸类型是 。
(2)在O
2
浓度为b%以下时(不包括O点)，该器官的呼吸类型是 ，因为
。
(3)该器官CO
2
释放与O
2
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储藏时，应取约a2氧气浓度值，理由
是 。
(5)图中阴影部分的面积代表 。
答案 (1)无氧呼吸 (2)无氧呼吸和有氧呼吸 CO
2
的释放量大于O
2
的吸收量 (3)有氧呼吸
CO
2
释放量等于O
2
的吸收量 (4)细胞呼吸最弱，有机物消耗少 (5)无氧呼吸中CO
2
的释放量
解析 CO
2
的释放量大于O
2
的吸收量，细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸；CO
2
的释放量等于O
2
的吸收量，细胞只进行有氧呼吸；只释放CO
2
，不吸收O
2
，细胞只进行无氧呼吸。由曲线分
析可知，a2氧气浓度值时细胞呼吸强 度最低，消耗有机物最少。
归纳提升

O
2
浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的曲线分析

(1)氧气作为有氧呼吸的原料，可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。
①图甲中O
2
浓度为0时只进行无氧呼吸，随O
2
浓度升高，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸逐渐
减弱。当O
2
浓度为0～10%时，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O
2
浓度为10%以上时，
只进行有氧呼吸。
②图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO
2
释放量、有氧呼吸O
2
吸收量(等于有氧呼吸CO
2
释< br>放量)及两种呼吸CO
2
释放总量。
(2)图中R点为两种呼吸CO
2
释放总量的最低点，一般认为此时细胞的呼吸消耗最少。
AB段长度＝BC段长度，说明此 时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO
2
量相等，则此时有氧呼吸消
1
耗的葡萄糖量 应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的。
3
题组二 其他因素对细胞呼吸的影响
3．(20 13·安徽，3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下
列分析不正 确的是( )

A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛
B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降
C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降
D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成
答案 D
解析 分析曲线图可知水稻种子在植物开花后的10到30 d(种子成熟前期)干物质快速积累，
随后趋缓；而呼吸速率在10到30 d则维持最强，随后快速减 弱，即干物质积累速率与呼吸速
率呈正相关，故A项正确、D项错误。种子成熟后期自由水减少、脱落酸 含量升高，这两种
成分的含量变化影响呼吸速率，使之下降B、C正确。

4． (2011·安徽，3)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如
下图 所示，t
1
、t
2
表示10～30 ℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是( )

A．与t
1
相比，t
2
时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏
B．与t
2相比，t
1
时乙烯产生最高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏
C．t< br>1
、t
2
条件下呼吸速率的变化趋势相似，t
1
＞t
2
，t
1
时不利于叶片贮藏
D．t
1
、t
2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t
1
＜t
2
，t
1
时不利于叶片贮藏
答案 C
解析 由图可知，在温度为t
1
时离体叶片呼 吸速率峰值出现时间及乙烯产生量峰值出现时间
均早于t
2
时。呼吸速率越低，有机物 消耗越少，越有利于叶片贮藏，A项错误；由于乙烯有
催熟作用，产生的乙烯越少，越有利于叶片贮藏， B项错误；由图示可知，同一器官在不同温
度下的呼吸速率曲线和乙烯产生量曲线趋势均相似，由此可知 ，温度为t
1
时细胞代谢旺盛，
呼吸速率和乙烯产生量均大于t
2
时 ，这是由于温度t
1
高于t
2
，t
1
时酶的活性高所致，故 C项正
确，D项错误。
归纳提升
影响细胞呼吸外界因素的分析
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，还有
以下几点说明： (1)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。
(2)外部因素对细胞呼吸影响的应用
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。
题组三 细胞呼吸直方图规范审答案例
典例精做——全面审题 精准答题

5．如图表 示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO
2
释放量和O
2
吸 收量的变化。
下列相关叙述错误的是( )

A．氧浓度为a时，有氧呼吸最弱
B．氧浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的15倍
C．氧浓度为c时，最适于贮藏该植物器官
D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
问题导练——启迪思维 优化审答
识标
明含义
(1)横坐标为氧气浓度；纵坐标为气体交换相对值
(2)空白直方：CO
2
释放量；阴影直方：O
2
吸收量
(1)氧气的吸收量代表有氧呼吸强度，二氧化碳释放量代表有氧呼吸和无氧呼吸的
辨析
找联系
总强度
(2)有氧呼吸中氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量→CO
2
释放量和O
2
吸收量的
差值就代表无氧呼吸的强度
(1)氧浓度为a时，氧气吸收量为0，则有氧呼吸最弱
推断
定答案
(2)氧浓度为b时，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为12，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为
52
(3)氧浓度为d时，无氧呼吸最弱；氧浓度为c时，呼吸作用最弱，最适于贮藏该
植物器官
规范答案 D
考点三(实验) 探究酵母菌的呼吸方式

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。

(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。
[深度思考]
(1)通入B瓶的空气中不能含有CO
2
的原因是什么？
提示 保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊完全是由酵母菌有氧呼吸产生的CO
2
所致。
(2)D瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将D瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥
形瓶的 原因是什么？
提示 确保通入澄清石灰水中的CO
2
是由酵母菌无氧呼吸产生的。

题组一 细胞呼吸方式的实验探究
1．为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图a～f所示装置，下列判断不合理的是
( )

A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B．若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C．连接e→c→d，给装置通空气，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
D．f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
答案 B
解析 若a装置液滴左移，因呼吸作用产生的CO
2
被NaOH吸收，故说明酵母 菌进行有氧呼
吸吸收了O
2
，b装置液滴右移，说明无氧呼吸产生了CO
2< br>，故B项错误。
2．下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列 分析合理的是

( )

A．为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥
形瓶
B．实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了，说明实验不成功
C．实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测E瓶中物质会出现灰绿色
D．D瓶封口后应立即接通E瓶，防止D瓶中的培养液被分解完
答案 A
解析 由 于二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊，因此可以在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的
锥形瓶，若锥形瓶中澄 清石灰水不变混浊，说明空气中的二氧化碳被A瓶完全吸收，A项正
确；实验中发现C瓶先变混浊后又澄 清了，说明B瓶中的酵母菌产生的二氧化碳量多，B项
错误；酸性的重铬酸钾遇酒精变成灰绿色，而酵母 菌无氧呼吸产生的酒精存在于D瓶中，C
项错误；D瓶封口后应先让实验进行一段时间，等酵母菌通过有 氧呼吸消耗完瓶中的氧气后再
接通E瓶，D项错误。
题组二 细胞呼吸速率的测定
3．下图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖)，装置一、二
中分别放 入等量的发芽种子，装置三中为等量的煮熟种子。若装置一左移10 cm，装置二右移
12 cm，装置三右移2 cm，则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为( )

A．6∶5 B．5∶6 C．2∶5 D．5∶2

答案 C
解析 装置三为对照实验，装置三着色液滴右移2 cm，说明环境因素造成气体膨胀2 cm。装
置一气体减少量表示O
2
的消耗量，装置一左移10 cm，O
2
减少实际为12 cm。装置二右移12 cm，
气体增加实际为10 c m，装置二气体增加量为CO
2
产生量与O
2
消耗量的差值，即为无氧呼吸< br>产生的CO
2
量，无氧呼吸产生CO
2
的量为10 cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖为2个单位，无氧
呼吸消耗的葡萄糖为5个单位。
4．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 mm
2
，
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位置，结果如下表所示。下列分析中，正确的是( )

实验时间min
10
15
20
25
30
35
液滴移动距离mm
0
32.5
65
100
130
162.5
A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动
B．在20～30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm
3
min
C．如将X换为清水，并向试管充入N
2
即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率
D．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
答案 B
解析 X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动，A错误；在20～30 min内氧气平均
吸收速率为(130－65)×1÷10＝6.5 mm
3
min， B正确；果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO
2
，
无论是否进行无氧呼吸液滴都不会 移动，C错误；对照实验应将装置中的果蝇幼虫换成等质量
的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复 上述实验，D错误。
技法提炼
1．植物细胞呼吸方式的确定方法及呼吸速度的测定

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(见下表)：
实验现象
装置一
液滴
不动
不动
左移
左移
装置二
液滴
不动
右移
右移
不动
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
结论
特别提醒 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。
2．细胞呼吸速率的测定
(1)实验装置

(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。
特别提醒 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。 < br>(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。

网络构建

要语强记
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。
练出高分
1．(2014·天津，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是( ) < br>(CH
2
O)＋O
2
①
②
CO
2
＋ H
2
O＋能量
A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行
B．过程①产生的能量全部储存在ATP中
C．过程②产生的(CH
2
O)中的氧全部来自H
2
O
D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同
答案 D
解析 过程①② 分别是有氧呼吸、光合作用。A项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程①发
生的场所是细胞质基质和线 粒体，过程②只发生在叶绿体中，而在原核细胞中，过程①②都
发生在细胞质基质中。B项，过程①通过 有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能

形式散失，一部分转移至ATP中。 C项，过程②产生的(CH
2
O)中的氧全部来自CO
2
，而不是
来 自H
2
O，H
2
O中的氧在光反应过程中通过水的光解产生O
2。D项，过程①的第一、二阶段
产生的[H]，用于第三阶段还原O
2
，生成H< br>2
O；过程②通过光反应产生的[H]，用于暗反应还
原C
3
，因此二 者还原的物质不同。
2．(2013·新课标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
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
答案 C
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。
3．(2011·海南，3)关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
答案 B
解析 种子风干脱水后自由水含量降低，细胞代谢缓慢，细胞呼吸强度减弱；土壤淹 水后，
植物根系缺氧导致根系细胞进行无氧呼吸；破伤风杆菌能够侵入人体深部的组织细胞，进行
无氧呼吸并大量繁殖，有氧条件能抑制破伤风杆菌的繁殖；小麦种子萌发过程中，自由水含
量上升，代 谢加快，有氧呼吸加强。
4．(2012·上海，25)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关 于该过程的说法正确的是
( )
C
6
H
12
O
6
――→2CH
3
COCOOH＋4H＋能量
(葡萄糖) (丙酮酸)


A．只发生在细胞有氧时
C．只发生在线粒体内
B．只发生在细胞缺氧时
D．只发生在细胞质基质内
酶

答案 D
解析 题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，两者都发生在细胞质基质内，故D
项正确。
5．(2013·福建，26)为研究淹水时KNO
3
对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜 樱桃，其中一
组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO
3
溶液，保持液面高出 盆土表面，每天定时测
定甜樱桃根有氧呼吸速率，结果如图。

请回答：
(1)细胞有氧呼吸生成CO
2
的场所是 ，分析图中A、B、C三点，可知 点
在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示，淹水时KNO
3
对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有 作用，其中
mmol·L
－
1
的KNO
3
溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，使
光反应 为暗反应提供的[H]和 减少；根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，实验过程中
能否改用 CO
2
作为检测有氧呼吸速率的指标？请分析说明。 。
答案 (1)线粒体基质 A (2)减缓 30 (3)ATP 不能。因为无氧呼吸可能会产生CO
2
练出高分
1．下列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．等质量丙酮酸在细胞质基质中释放的能量比在线粒体中多
B．人体细胞呼吸产生CO
2
的场所是线粒体基质或细胞质基质
C．有氧呼吸过程中产生的[H]可来自丙酮酸和水的分解
D．有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量大部分转移至ATP中
答案 C
解析 丙酮酸 在细胞质基质中参与无氧呼吸不释放能量，丙酮酸在线粒体内参与有氧呼吸释

放大量的能 量；人体细胞只有进行有氧呼吸时才产生CO
2
，CO
2
的产生场所是线粒体 基质；有
氧呼吸第二阶段丙酮酸与H
2
O彻底分解成CO
2
和[H] ；有氧呼吸与无氧呼吸产生的能量大部分
以热能的形式散失，少部分转移到ATP中。
2．如 图表示某真核生物细胞发生的某种生理作用的过程，其中甲、乙、丙代表着有关生理过
程发生的场所，① ②代表有关物质。下列有关叙述中，正确的是( )

A．该图表示光合作用的生理过程
B．酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程
C．物质①表示丙酮酸，物质②表示ATP
D．丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的ATP
答案 D
解析 该图表示有氧呼 吸过程；甲、乙分别表示细胞质基质、线粒体基质，酵母菌是真核生
物，可以在甲、乙中发生生理过程， 乳酸菌是原核生物，只能在甲中发生生理过程；物质①
表示丙酮酸，物质②表示[H]；丙表示线粒体内 膜，在该处[H]和氧气反应生成水，同时产生大
量能量，生成大量ATP。
3．如图所示为 不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。下列说法中正确
的是( )

A．跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大
B．1 500米跑时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当
C．100米跑时，所需ATP主要由有氧呼吸产生
D．马拉松跑时，肌肉细胞呼吸释放的C O
2
量与吸收的O
2
量之比为1∶1
答案 D
解析 分析题图可知，跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越小。1 500米跑时，有氧呼吸

与无氧呼吸供能的百分比相同，推测可知有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖量少；100米跑时，
所需 ATP主要由无氧呼吸产生；马拉松跑时，主要是进行有氧呼吸，但仍进行部分无氧呼吸，
人体肌肉细胞 进行无氧呼吸时不消耗O
2
也不产生CO
2
，故肌肉细胞呼吸释放的CO2
量与吸收
的O
2
量之比为1∶1。
4．(2014·重庆，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
答案 C
解析 A 项，酶具有专一性，即一种酶只能催化某一种或某一类化学反应，图中乙醇转化为乙
酸要经过两个过程， 这两个过程需要不同的酶；B项，在一定范围内，随着底物(乙醇)浓度的
增加，酶促反应速率逐渐提高 ，但酶的数量是有限的，当酶与受体结合达到上限时，酶促反
应速率不再随着底物浓度的增加而增大；C 项，图中乙醇氧化分解过程中，产生的[H]可与氧
结合生成水，同时释放能量；D项，人体具有体温调 节功能，人体的体温一般情况下不会随着
环境温度的改变而变化，所以人体分解乙醇这一酶促反应速率也 不会与环境温度呈正相关。
5．某些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以 上，但单位质量葡萄
糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%，此时的花序细胞( )
A．主要通过无氧呼吸生成ATP
B．产生的热量远多于其他细胞
C．线粒体基质不参与有氧呼吸
D．没有进行有氧呼吸第三阶段
答案 B
解析 耗氧速率高说明有氧呼吸强；单位质量的葡萄糖有氧分解产生的总能量在不同细胞中
相同 ，有产热和形成ATP两个去路，ATP少说明产热多，B项正确。
6．如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是
( )

A．番茄果实细胞产生CO
2
的场所是线粒体和细胞质基质
B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强
C．低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实
D．储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
答案 C
解析 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO
2
，有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生
CO
2
，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO
2
，A项正确；计算“8 ℃时光照条件下呼吸强度比黑
暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”与“15 ℃ 时光照条件下呼吸强
度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比”，比较二者可知 ，B项正
确；图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于番茄果实的储存，C项错误；温度降低会使与呼吸作用有关的酶的活性降低，细胞呼吸减弱，
D项 正确。
7．测定下列哪一项，可简便且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式( )
A．有无酒精生成
B．有无水生成
C．有无有机物消耗
D．O
2
消耗量与CO
2
生成量的比值
答案 D
解析 O
2
消耗量与CO
2
生成量可以简便、准确地测定，若二者比 值等于1，则小麦种子进行
的是有氧呼吸；若比值为0，则进行的是无氧呼吸；若比值在0～1之间，则 有氧呼吸和无氧
呼吸同时存在。
8．下列各曲线所代表的生物学含义及描述，正确的是( )

A．甲图表示人的成熟红细胞中ATP的生成速率与氧气浓度的关系
B．乙图所示物质运输速率不受呼吸酶抑制剂的影响
C．丙图表示酵母菌呼吸时氧气浓度与C O
2
生成速率的关系，a点时产生的CO
2
全都来自有氧
呼吸
D．丁图表示小鼠体内酶活性与环境温度的关系
答案 A
解析 人的成熟红细胞进 行无氧呼吸，因此ATP的生成速率与氧气的浓度无关，A正确；由
物质运输速率受氧气浓度影响可知， 该物质的运输方式是主动运输，呼吸酶抑制剂可使物质
运输速率减慢，B错误；a点时酵母菌进行有氧呼 吸和无氧呼吸，CO
2
由两种呼吸方式共同产
生，C错误；小鼠是恒温动物，体内酶的 活性不受环境温度的影响，D错误。
9.呼吸熵(RQ＝放出的CO
2
量吸收的O< br>2
量)可作为描述细胞呼吸过程
中O
2
供应状态的一种指标。如图所示 的是酵母菌氧化分解葡萄糖过
程中氧分压与呼吸熵的关系，以下叙述正确的是( )
A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．b点有氧呼吸强度大于a点
C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点
D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
答案 B
解析 酵母菌氧化分 解葡萄糖的过程中，如果只进行有氧呼吸，则放出的CO
2
量与吸收的O
2
量 相等，即RQ＝1。当放出的CO
2
量大于吸收的O
2
量时，表明既进行有氧 呼吸又进行无氧呼
吸，且差值越大，无氧呼吸所占的比例越大，即呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧 呼吸
越强。因为b点的RQ小于a点的RQ，所以b点有氧呼吸强度大于a点的有氧呼吸强度。呼
吸熵(RQ)表示放出的CO
2
量吸收的O
2
量，并不代表细胞呼吸强度， 故D错误。
10．为研究酵母菌的发酵产物，某研究小组设计了如下图甲所示的装置，并将有关检测结 果
绘制成图乙。①号和②号试管中均加入3 mL蒸馏水和一定量的检验试剂。据图分析下列说法
正确的是( )

A．检验发酵产物酒精需向①号试管中滴加含重铬酸钾的浓硫酸
B．设置②号试管对照组是为了排除无关变量温度对实验的干扰
C．图乙曲线b表示①号试管内玻璃管口气泡释放速率变化
D．图乙曲线a表示酵母菌培养液中酵母菌数量变化规律
答案 C
解析 本题的目 的在于研究酵母菌无氧呼吸的产物，酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，
检验是否有酒精产生可以用重 铬酸钾，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应显示灰绿色；二
氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清的 石灰水进行检验，CO
2
可以使澄清的石灰水变混
浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由 蓝变绿再变黄。而酵母菌无氧呼吸产生的酒精溶解在含
有酵母菌的葡萄糖溶液中，因此试管①中只能检验 CO
2
的产生，而②号试管是为①号试管作
对照说明无氧呼吸产生CO
2，A、B项错误；在该研究过程中，开始时葡萄糖的数量较多，进
行无氧呼吸产生酒精与CO
2
的同时，也释放一部分能量，所以，在开始的一段时间内，释放
CO
2
的 量会逐渐增加，酵母菌的数量会增加，但一段时间后，随葡萄糖的数量减少，无氧呼吸
的速率减慢，释放 CO
2
的速率逐渐减慢，所以可以用曲线b表示，C项正确；而酵母菌因为
营养物质的 缺乏以及乙醇的积累和溶液pH的降低，最终会导致酵母菌的数量减少，故a曲线
不能表示酵母菌培养液 中酵母菌数量变化规律，D项错误。
11.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧条件和无氧条件下都能生 存，常用于
科学研究。某小组在注射器中加入3 mL含酵母菌的培养液，吸入9 mL空
气后加塞密封(如图所示)，一段时间后，发现针筒内的气体体积增加。请回
答：

(1)在缺氧条件下生长的酵母菌，细胞中线粒体的数目会逐代减少。若用高倍显微镜观察这 种
变化，通常用 染液将线粒体染成蓝绿色。
(2)吸取少量培养后的培养液，滴加适量的酸性重铬酸钾溶液，若溶液颜色变为 ，则
说明气体体积增加是由于酵母菌进行了 (“有氧”“无氧”或“有氧和无氧”)呼吸。
(3)为排除气体体积增加是由外界环境条件改变引起 ，应在实验时增设一对照组同步实验。请
描述对照组的设置，并预测实验结果。



。
答案 (1)健那绿 (2)灰绿色 无氧 (3)另取一相同装置，将注射器中的含酵母菌的培养 液换
成等量的灭活的培养液，其他条件相同；若对照组实验前后气体体积不变，表明气体体积增
加不是外界环境条件改变引起的
解析 (1)健那绿能将活细胞内的线粒体染成蓝绿色，便于在显微镜 下观察。(2)酸性的重铬酸
钾遇酒精呈灰绿色，酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，二氧化碳可使针 筒内的气体体积
增大。(3)排除气体体积增加是由外界条件改变引起的，对照组应将注射器中的含酵母 菌的培
养液换成等量灭活的培养液，其他条件不变，如果对照组实验前后气体体积不变，说明气体
体积增加不是外界环境条件变化引起的。
12．为了探究植物体呼吸强度的变化规律，研究人员在不 同的温度和不同的氧含量下，测定
了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量，其数据如下表所示(表中 为相对值)。请据表分析
回答：
温度CO
2
释放量O
2
含
量
3 ℃
10 ℃
20 ℃
30 ℃
40 ℃
0.1%
6.2
31.2
46.4
59.8
48.2
1.0%
3.6
53.7
35.2
21.4
17.3
3.0%
1.2
5.9
6.4
8.8
7.1
10.0%
4.4
21.5
38.9
56.6
42.4
20.0%
5.4
33.6
65.5
100
74.2
40.0%
5.3
32.6
67.2
102
73.5
(1)为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，在实验环境 条件上应特别注意的是什么？
为什么？

。
(2)研究人员在对数据分析时，发现在温度、O
2
含量分别为 的条件下

所测数据最可能是错误的。
(3)图中数据反映出当O
2< br>含量从20%上升到40%时，植物的呼吸强度一
般 。
其原因 。
(4)就表中数据分析，蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是 。此条
件下植物细胞内CO
2
的产生场所是 。
答案 (1)遮光，处于黑暗状态。防止叶片进行光合作用而干扰呼吸强度的测定 (2)10 ℃、1.0%
(3)保持相对稳定 受酶的数量限制(或受线粒体数量限制) (4)温度、O
2
含量分别为3 ℃、3.0%
细胞质基质、线粒体
解析 本题要观察呼吸强度的变化，采用的观察指标是CO
2
的含量，但是光合作用会吸收CO
2
，
为避免光合作用的干扰，所以实验要遮光。呼吸作用最弱的时候，消耗有机物最少，最利 于
保存蔬菜。据表分析，在3 ℃、O
2
含量为3.0%时释放CO
2
最少。但是此时因为有O
2
，所以
蔬菜仍然会进行有氧呼吸，其产生CO
2
的场所是细胞质基质、线粒体。
13．将某植物种子在水中浸透，然后按如图装置进行实验， 实验开始时X液面位置与Y液面
位置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回 答下列问题：

时间(h)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加 水，使代谢增强。
(2)装置中使用NaOH的目的是 ，X液面变化值
表示 。
X液面位置(cm)
5.0
7.0
9.0
11.0
13.0
14.5
15.5
15.8
15.8
15.8

(3)影响结果准确性的环境因素有 (至少写两个)。为确保实验结
果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，该 装置除试管内金属
网上需要放 、 的同种种子外，其他条件与上图装置相同。
(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变，原因是

。
答案 (1)自由 (2)吸收种子细胞呼吸产生的CO
2
种子有氧呼吸消耗O
2
的体积 (3)气温、气
压、装置气密性(至少答出两个，其他答案合理也可) 等量 煮熟(或死亡) (4) 氧气减少，有
氧呼吸减弱，而种子进行无氧呼吸释放的CO
2
被NaOH溶液吸收，管 内气压没有明显变化
解析 (1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由水，使代谢增强。(2 )装置中使用NaOH
的目的是吸收种子细胞呼吸产生的CO
2
，由于有氧呼吸吸收的 氧气体积与放出的二氧化碳体积
相等，放出的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故装置内气体减少，压强降 低，X液面升高，且
升高值表示种子有氧呼吸消耗的O
2
体积。(3)影响结果准确性 的环境因素实际上是影响实验的
无关变量，主要有气温(温度)、气压、装置气密性等因素，为确保实验 结果只是由实验装置中
种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，也就是设置对照组，与实验组不 同的是金
属网上需要放等量、煮熟(或死亡)的同种植物种子。(4)由于有氧呼吸持续进行，氧气减少 ，4 h
后有氧呼吸减弱直至停止，无氧呼吸加强，进行无氧呼吸释放的CO
2
被Na OH溶液吸收，管
内气压没有明显变化。