3.2.2 细胞呼吸的影响因素和应用（课件PPT）-【创新方案】2025年高考生物一轮总复习（新教材Ⅰ）

细胞呼吸的影响因素和应用 第2课时 内容索引 1.自主学习单 基础为主打 · 学生为主体 2.深化学习单 能力为主攻 · 教师为主导 3.发展报告单 创新为主线 · 优化为主调 4.素养提升训练 2 基础为主打 · 学生为主体 自主学习单 01 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 灰绿色 变浑浊 蓝 绿 黄 2．实验装置设计 (1)甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是________________。 (2)乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是_________________。 去除空气中的CO2 耗尽瓶中原有的O2 组别 澄清石灰水变浑浊的快慢和程度 酸性重铬酸钾溶液颜色 甲组(有氧) __，浑浊程度高 橙色 乙组(无氧) __，浑浊程度低 _______ 3．实验现象 快 慢 灰绿色 有氧条件 酵母菌通过有氧呼吸产生大量的____和水 无氧条件 酵母菌通过无氧呼吸产生____和少量的____ 4 ．实验结论 CO2 CO2 酒精 二、细胞呼吸的影响因素及应用 1．内部因素 弱于 弱于 较低 大于 原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响_________而影响细胞呼吸速率 应用：①_________储存食品；②大棚栽培：在夜间和阴天适当__温；③温水和面醒发快 2．外部因素 (1)温度对细胞呼吸的影响 酶的活性 零上低温 降 原理：O2是_________所必需的，且O2对无氧呼吸过程有_____作用 应用：①中耕松土促进植物根部________；②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境； ③____储藏粮食、水果和蔬菜 (2)O2浓度对细胞呼吸的影响 有氧呼吸 有氧呼吸 低氧 抑制 分析：①水是生物化学反应的介质，也是有氧呼吸的反应物；②在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而____，随含水量的减少而____ 应用：①粮食在入仓前要进行____处理；②干种子萌发前进行____处理 (3)水分对细胞呼吸的影响 加快 减慢 晾晒 浸泡 原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会____细胞呼吸的进行 应用：适当____CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜，减少有机物消耗 (4)CO2浓度对细胞呼吸的影响 抑制 增加 能力为主攻 · 教师为主导 深化学习单 02 提能点(一)　细胞呼吸方式的实验拓展与应用 　　 |精|要|点|拨|　 1．“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)实验设计(以萌发种子为例) 结果预测 结论 装置一着色液滴 装置二着色液滴 不动 不动 无细胞呼吸(种子死亡) 不动 右移 只进行无氧呼吸 左移 右移 既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸 (2)实验结果预测和结论 说明：若所测生物材料进行无氧呼吸产生乳酸，则无法用此方法测定。 (3)物理误差的校正 为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。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．种子萌发时呼吸速率的测定 (1)实验装置 指标 细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示 原理 ①组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的着色液滴左移； ②单位时间内着色液滴左移的距离即表示呼吸速率 (2)指标及原理 脂肪含氢量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧化分解时耗氧量高，而产生CO2量少。因此含脂肪高的种子有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，着色液滴移动更明显。 (3)种子中脂肪含量与着色液滴移动的关系 |典|题|例|析|　 [例1]　(2024·广州模拟)如图甲为植物细胞呼吸作用过程部分示意图，图乙锥形瓶中是新鲜的马铃薯块茎碎丁。下列叙述正确的是 (　 ) A．在马铃薯块茎细胞中，图甲中过程②发生的场所是线粒体基质 B．无氧条件下，图甲中X物质转化为CO2的过程会生成少量ATP C．若在锥形瓶中放入装有NaOH溶液的小烧杯，红色液滴将会右移 D．若图乙中马铃薯细胞仅进行无氧呼吸，红色液滴不会发生移动 √ [解析] 图甲中过程②是有氧呼吸第三阶段，在马铃薯块茎细胞中，图甲中过程②发生的场所是线粒体内膜，A错误。 X物质是丙酮酸，无氧条件下，图甲中X物质(丙酮酸)转化为 CO2 的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段无ATP的产生，B错误。 若在锥形瓶中放入装有NaOH溶液的小烧杯，则初始时有O2，细胞进行有氧呼吸产生的CO2被吸收，红色液滴左移；后期O2耗尽，细胞进行无氧呼吸，液滴不动，C错误。 若图乙中马铃薯细胞仅进行无氧呼吸，产物是乳酸，且无O2的消耗，故红色液滴不会发生移动，D正确。 [例2]　(2024·西安联考)图1是验证酵母菌细胞呼吸类型的实验装置，两套装置的培养条件一致(不考虑环境中物理因素的影响)，图2是不同O2浓度对酵母菌呼吸速率的影响，下列相关叙述不正确的是 (　 ) A．若O2浓度对应图2中H点时，则图1中装置1中液滴向左移，装置2中液滴向右移 B．若图1中装置1和装置2的液滴都向左移，说明呼吸底物中可能混入了脂肪 C．当装置1中液滴不移动，装置2中液滴向右移时，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失 D．若图2中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的1/13 √ [解析]若O2浓度对应图2中H点时，此时CO2释放量大于O2的吸收量，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则图1中装置1中液滴向左移，装置2中液滴向右移，A正确； 若图1中装置1的液滴向左移，说明进行有氧呼吸，装置2的液滴也向左移动时，说明消耗的O2量大于产生的CO2量，则可能是装置2的呼吸底物中混入了脂肪，B正确； 若装置1中液滴不移动，则说明酵母菌没有进行有氧呼吸，装置2中液滴向右移时，说明进行了无氧呼吸，即此时酵母菌只进行无氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分储存在无氧呼吸的产物酒精中，C错误； 若图2中YZ∶ZX＝4∶1，说明无氧呼吸产生的CO2量是有氧呼吸产生的CO2量的4倍，若有氧呼吸产生的CO2量为x，则无氧呼吸产生的CO2量为4x，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为x/6，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为2x，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的x/6÷(x/6＋2x)＝1/13，D正确。 题点1　探究酵母菌细胞呼吸方式的实验 1．(2023·浙江1月选考)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是 (　 ) A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 √ 解析：在探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误； 酵母菌可利用的氧气量是该实验的自变量，B错误； 1分子葡萄糖经酵母菌的有氧呼吸可产生6分子CO2 ， 1分子葡萄糖经酵母菌的无氧呼吸可产生2分子酒精和2分子CO2，故可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确； 消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸释放的能量多，D错误。 2．(2024·佛山一模)小明同学对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验进行了改进，装置如图所示。下列叙述不恰当的是 (　 ) A．装置1中土豆片含过氧化氢酶，可以持续不断地提供氧气 B．装置2应静置一段时间后再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中 C．装置1和装置2中溴麝香草酚蓝溶液都会由蓝变绿再变黄 D．在实验过程中还要注意对温度等其他条件的控制 √ 解析：装置1中新鲜土豆片中含有过氧化氢酶，可以促进过氧化氢的分解，产生氧气，但是过氧化氢和土豆片的量是有限的，不会持续不断地提供氧气，A错误； 由于实验刚开始时装置2内存在一部分氧气，故装置2应静置一段时间后(耗尽装置中的氧气，确保检测产物来自无氧呼吸)再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中，避免酵母菌进行有氧呼吸的产物对无氧呼吸的产物的检测造成干扰，B正确； 酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸的产物为二氧化碳和水，无氧呼吸的产物为二氧化碳和酒精，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C正确； 本实验的自变量是氧气的有无，温度等其他无关变量需要保持适宜且一致，D正确。 题点2 探究细胞呼吸的拓展实验 3． (2024·岳阳一模)新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。某科研小组采用无土栽培的方法，研究正常通气与低氧条件对两个新疆棉品种(甲、乙)根系细胞呼吸的影响，一周后测得根系中丙酮酸和乙醇含量，实验结果如图所示，下列说法不正确的是 (　 ) A．正常通气情况下，新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸 B．正常通气情况下，新疆棉根系产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质 C．低氧条件下，新疆棉根系细胞吸收无机盐能力下降 D．低氧条件下，催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的可能是乙品种 √ 解析：正常通气情况下，新疆棉根系细胞会存在有氧呼吸；由题图可知，正常通气情况下，甲品种和乙品种都有乙醇产生，所以新疆棉根系细胞还存在无氧呼吸，A正确； 正常通气情况下，新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质，B正确； 分析题图可知，低氧条件下，两个品种的新疆棉根系细胞产生乙醇的量明显增加，新疆棉根系细胞主要进行无氧呼吸，释放的能量少，物质的主动运输受阻，所以吸收无机盐的能力下降，C正确； 低氧条件下，甲品种根细胞中的丙酮酸含量低于乙品种，而产生的乙醇含量却高于乙品种，所以催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的可能是甲品种，D错误。 4． (2024·烟台期末)如图实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率，装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响生命力)。实验开始时，使图中U形管内两侧有色液体均处“0”标志位，用夹子夹紧橡皮管，在25 ℃条件静置4h，所得实验结果如图(不考虑种子代谢释放的热量)。下列叙述不正确的是 (　 ) A．装置A中有色液体的高度变化量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积 B．若种子细胞呼吸消耗脂质物质，则吸收O2的体积大于释放CO2的体积 C．实验1h时，大麦种子消耗O2的总量为xmg，可用于分解15x/16mg葡萄糖 D．大麦种子在25 ℃条件下4h内的细胞呼吸速率为1.75mm3·g－1·h－1 √ 解析：装置A中的种子是活的，可进行细胞呼吸，消耗O2产生CO2，由于装置A中的NaOH溶液能与CO2反应，因此装置A中有色液体位置的变化是由于大麦种子细胞呼吸消耗O2引起的，装置A中有色液体的高度增加量加上装置B的有色液体高度降低量表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积，A错误； 由于脂质分子中氧的含量较低，而氢的含量较高，如果种子吸收O2的体积大于释放CO2的体积，可能的原因是细胞呼吸氧化的有机物中有脂质物质，B正确； 大麦种子实验过程中1h内消耗O2的总量为xmg，假设可用于分解ymg葡萄糖，根据有氧呼吸反应式，180/y＝6×32/x，故可用于分解15x/16mg葡萄糖，C正确； 大麦种子25 ℃条件下4h内的细胞呼吸速率为(50＋20)÷4÷10＝ 1.75(mm3·g－1·h－1)，D正确。 提能点(二)　影响细胞呼吸的环境因素分析及应用 　　 |小|题|导|学|　 1．(2023·全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是 (　 ) A．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程 C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP √ 解析：在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，A正确； 在无氧条件下，a～b时间内植物根细胞释放CO2，推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程，B正确； 在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误； 酒精跨膜运输的方式为自由扩散，不需要消耗ATP，D正确。 2．(2024·黄山联考)豆芽是深受老百姓喜爱的蔬菜，它是种子萌发后得到的。黄豆中富含蛋白质和脂肪，如图是黄豆芽生产过程中O2的吸收速率和CO2的释放速率的变化情况。据图分析，下列说法不正确的是 (　 ) A．在12h时，黄豆种子重量超过干种子，说明有机物积累较多 B．两条曲线前端都趋向0，原因是干种子呼吸作用很弱 C．在a点之前，黄豆种子主要进行的是产生酒精的无氧呼吸 D．在b点以后，黄豆种子呼吸作用消耗的有机物不全是葡萄糖 √ 解析：据图可知，在12h时，种子萌发，此时有有机物的消耗，故有机物会减少而不会积累，黄豆种子重量超过干种子是因为种子萌发过程中吸收了水分，A错误； 两条曲线前端都趋向0，原因是干种子的呼吸作用很弱，B正确； 在a点之前，CO2的释放量远大于O2的吸收量，说明黄豆种子主要进行的是产生酒精和CO2的无氧呼吸，C正确； 在b点以后，O2的吸收量大于CO2的释放量，说明此时黄豆种子呼吸作用消耗的有机物不全是葡萄糖，可能有脂肪等的消耗，D正确。 大多数植物细胞的无氧呼吸产生酒精和CO2，环境O2浓度对它们的呼吸强度有明显的影响。以CO2的释放量为指标，可以构建O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”模型，如图： |精|要|点|拨|　 1．建模分析O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线” “四点” ①A点时：O2浓度为零，细胞只进行无氧呼吸； ②B点时：有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量相等，无氧呼吸的强度是有氧呼吸的3倍(以消耗葡萄糖为指标)； ③C点时：无氧呼吸停止，细胞只进行有氧呼吸； ④D点时：细胞呼吸消耗的有机物最少(提醒：不是消耗葡萄糖最少)，有利于种子、蔬菜和水果的储存 “三线” ①在同一坐标系中画出细胞呼吸CO2释放总量、无氧呼吸CO2释放量和有氧呼吸CO2释放量(等于O2吸收量)三条曲线； ②变化规律：随O2浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定 图示 分　析 (1)在种子萌发的第Ⅰ阶段，由于吸水(吸胀吸水)，呼吸速率上升。 (2)在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明在此期间主要进行无氧呼吸。 (3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水) 2．建模分析种子萌发时吸水和细胞呼吸方式的变化 题点1　影响细胞呼吸的因素 1．(2024·唐山模拟)如图表示环境因素对某植物种子细胞有氧呼吸速率的影响，下列有关叙述不正确的是 (　 ) A．O2浓度为0时，细胞仍能够进行细胞呼吸 B．b点时，有氧呼吸速率主要限制因素是温度 C．低温、无氧是储存植物种子的最佳条件 D．c点时，限制有氧呼吸的因素有O2浓度和温度 解析：O2浓度为0时，植物种子细胞仍可进行无氧呼吸，A正确； b点时，O2浓度不再是限制有氧呼吸速率的因素，此时有氧呼吸速率主要受温度限制，B正确； 干燥、低温、低氧是储存植物种子的最佳条件，若在无氧条件下储存种子，种子将进行无氧呼吸，对细胞有毒害作用，C错误； c点时，可通过适当提高温度和O2浓度来提高有氧呼吸速率，D正确。 √ 2．研究人员选取玉米进行淹水实验：T1组(全淹，水面淹没植物根部基质)、T2组(半淹，水面刚好流过植株根部生长点)分别在淹水处理1、3、5天及解除胁迫(Res)7天后检测根系细胞乙醇脱氢酶(ADH，催化丙酮酸转化为乙醛进一步生成乙醇)和乳酸脱氢酶(LDH，催化丙酮酸合成乳酸)的活性变化，得到下图结果。下列分析正确的是 (　 ) A．ADH催化丙酮酸转化为乙醇或者LDH催化丙酮酸合成乳酸的过程均产生ATP B．淹水实验过程中，NAD＋和NADH的转化速率减慢且葡萄糖的消耗减少 C．处理3天，对照组玉米细胞无氧呼吸的产物有ATP、CO2、乳酸、乙醇 D．全淹或半淹加剧了玉米根系细胞的无氧呼吸强度，对细胞功能造成严重损伤 √ 解析：ADH和LDH参与无氧呼吸第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，A错误； 淹水实验过程中，NAD＋和NADH的转化速率减慢，由于无氧呼吸消耗葡萄糖增加，所以葡萄糖的消耗不一定减少，B错误； 处理3天，对照组玉米ADH和LDH活性均不为0，则细胞无氧呼吸的产物有ATP、CO2、乳酸、乙醇，C正确； 全淹或半淹ADH和LDH活性先上升后下降，所以玉米根系细胞的无氧呼吸强度先上升后下降，对细胞功能造成严重损伤，D错误。 题点2　细胞呼吸的应用 3．(2024·秦皇岛一模)下列利用光合作用与细胞呼吸原理实现农业增产的措施中，不合理的是 (　 ) A．连续阴雨天气，果蔬大棚中白天适当升高温度，夜晚适当降低温度 B．中耕松土可以增加土壤中无机盐的含量及植物周围CO2浓度 C．“正其行，通其风”，可为植物提供更多的CO2，有利于提高光合效率 D．农作物生长发育过程中，及时去掉作物下部衰老变黄的叶片 √ 解析：连续阴雨天气，大棚中植物增产的限制因素为光照强度，在光照强度较弱的条件下，升高温度，光合作用增强不明显而细胞呼吸明显增强，有机物消耗增多，不利于增产，应该白天适当补光或适当降低温度，A错误； 中耕松土可以促进土壤中有机物被分解者分解为无机盐和CO2，增加土壤中无机盐离子的含量及植物周围CO2浓度，有利于光合作用的进行，B正确； “正其行，通其风”，有利于通风，增加植物间CO2浓度，有利于光合作用进行，C正确； 农作物下部衰老变黄的叶片，光合作用制造的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物，去掉这些老叶有利于有机物积累，D正确。 4．(2023·新课标卷)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下：①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放　②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理　③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏　④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长　⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理　⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是 (　 ) A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 √ 解析：有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花，措施②反映了低温与作物开花的关系；控制光照时间可以调控植物的花期，使植物提前或延后开花，措施④反映了昼夜长短与作物开花的关系，A合理。 措施③可以降低种子中的自由水含量，使细胞呼吸速率降低，以降低有机物的消耗；措施⑤能够提高植物叶片对光能的利用率，进而提高光合速率，其主要目的是增加有机物的积累，B不合理。 措施⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用；措施②的主要目的是调控植物的开花，C不合理。 措施①③的主要目的是降低呼吸作用强度；措施④反映了昼夜长短与作物生长的关系，其主要目的不是降低呼吸作用强度，D不合理。 创新为主线 · 优化为主调 发展报告单 03 热考题型多维考法精研 ——“细胞呼吸”类题目更接地气 [典例] (2023·山东高考,改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法不正确的是 (　 ) [解析]　图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲线相对值不为0，说明甲曲线表示CO2释放量，乙曲线表示O2吸收量，A正确。 O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2吸收量和CO2释放量相等，已知细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确。 A．甲曲线表示CO2释放量 B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 √ O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，O2浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，O2浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确。 据图可知，O2浓度为a时CO2的释放量为0.6，其中有氧呼吸释放的CO2量为0.3，消耗的葡萄糖量为0.05，无氧呼吸释放的CO2量也为0.3，消耗的葡萄糖量为0.15，所以此时消耗的总葡萄糖量为0.05＋0.15＝0.2；O2浓度为b时，只存在有氧呼吸，此时消耗的葡萄糖量为0.7÷6≈0.12，明显比a点时消耗的葡萄糖量低，D错误。 2023年十多份高考试卷中“细胞呼吸”类题目，均突出考查了教材中的主干知识，包括细胞呼吸的类型、原理、影响因素和应用以及探究酵母菌细胞呼吸方式的实验等，更加接地气。此题是必修1第96页 “概念检测”第2题的变式考查，题干、题图、选项相似度达到80%左右。掌握了教材上题目的解法，解答此题易如反掌。 A项考查点：教材题图中曲线CO2释放量(甲曲线) 、O2吸收量(乙曲线) 。 [追根教材] B项考查点：教材题中B、C项(氧气浓度在10%以下时，该器官既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸) 。 C项考查点：有氧呼吸的概念。有氧呼吸是细胞在O2的参与下分解葡萄糖的过程，在一定范围内，O2浓度越大，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率也增加。 D项考查点：教材题中D项(保存该器官时，氧气浓度并非越低越好) 。 升维训练————得一法，通一类　 1．下图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中甲表示存量ATP变化、乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是 (　 ) A．肌肉收缩最初所消耗的能量主要来自细胞中的线粒体 B．曲线乙表示有氧呼吸，曲线丙表示无氧呼吸 C．曲线乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有[H]的积累 D．曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型 √ 解析：分析题图可知，开始时存量ATP快速下降，说明肌肉收缩最初所消耗的能量主要来自存量ATP的直接水解，A错误。 曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸；曲线丙可以持续为人体提供能量，为有氧呼吸，B错误。 曲线乙表示无氧呼吸，发生在细胞质基质中，最终没有[H]的积累，C错误。 有氧呼吸中有机物彻底氧化分解，能量绝大多数以热能的形式散失，少数储存在ATP中；无氧呼吸中能量绝大多数储存在有机物中，故曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型，D正确。 2．人乳腺细胞(M)和乳腺癌细胞(Mc)葡萄糖摄取情况如图甲所示，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc，与对照组(未用抑制剂处理)细胞数的比例如图乙所示。下列说法正确的是 (　 ) A．M细胞和Mc细胞形态虽然相同，但是功能不同 B．根据实验结果可知，M细胞无氧呼吸的能力比Mc细胞强 C．Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量可能多于M细胞 D．该呼吸酶抑制剂在细胞有氧呼吸第二阶段起作用 √ 解析：癌细胞的特征之一是形态不同于正常细胞，故M细胞和Mc细胞形态不同，A错误； 图乙中，用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc，与对照组(未用抑制剂处理)细胞数的比例Mc高得多，说明呼吸酶抑制剂对人乳腺细胞的抑制作用更大，而对乳腺癌细胞的抑制作用较小，且呼吸酶抑制剂作用于线粒体内膜，说明呼吸酶抑制剂抑制的是有氧呼吸第三阶段，进而说明乳腺癌细胞可以更多的利用无氧呼吸供能，因此Mc细胞无氧呼吸的能力比M细胞强，B、D错误； 由图甲可知，乳腺癌细胞(Mc)每天摄取葡萄糖的量多于人乳腺细胞(M)，说明Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量多于M细胞，C正确。 素养提升训练 04 1．(2024·烟台模拟)下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是 (　 ) A．在有氧组，不能将空气直接通入酵母菌培养液 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量 C．若改用酵母菌研磨液进行实验，则无氧组不会产生气泡 D．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：在有氧呼吸的装置中，先将空气通入NaOH溶液吸收空气中的CO2，避免对实验结果的干扰，A正确； 该实验的自变量是酵母菌可利用的氧气量，因变量是细胞呼吸的产物，B正确； 酵母菌是兼性厌氧菌，无氧条件下能产生CO2和酒精，因此若改用酵母菌研磨液进行实验，无氧条件下也会产生气泡，C错误； 酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝溶液或澄清石灰水鉴定，CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊，D正确。 12 2．在检测酵母菌细胞呼吸的产物实验中，下列叙述正确的是(　 ) A．如果产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，则酵母菌只进行有氧呼吸 B．如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，则酵母菌只进行无氧呼吸 C．无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生CO2 D．酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾溶液变成灰绿色 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，澄清石灰水用于检测CO2，因此酵母菌产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，不能说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误，C正确； 溴麝香草酚蓝溶液也可用于检测CO2，因此酵母菌产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，不能说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误； 酵母菌发酵时进行无氧呼吸，可以产生CO2和酒精，其发酵液能使重铬酸钾溶液变成灰绿色，D错误。 12 3．农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。下列措施与对应原理或目的错误的是 (　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A．农田施肥的同时，往往需要适当补水，此时补水的原因之一是让肥料中的矿质元素充分溶解，利于作物根系吸收 B．稻田定期排水，可抑制水稻根部细胞无氧呼吸产生乳酸，防止植株烂根死亡 C．在作物生长期进行中耕松土，可促进根系的有氧呼吸，利于矿质营养的吸收 D．农业生产常采用间作套种，可满足不同作物对不同光照强度的需求，提高了光能利用率 解析：稻田定期排水，可抑制水稻根部细胞无氧呼吸产生酒精，防止植株烂根死亡，B错误。 √ 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4．(2024·合肥模拟)将刚采摘的新鲜蓝莓随机均分为两份，放在1 ℃的冷库中贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48h，另一份则不作处理。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示结果。下列有关叙述不正确的是 (　 ) 12 A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．第20天CO2处理组蓝莓产生的酒精量低于对照组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 D．储藏蓝莓前用高浓度的CO2处理一定时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：有氧呼吸中O2的吸收量与CO2的释放量相等，蓝莓进行无氧呼吸不吸收O2只释放CO2，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确。 分析题图可知，第20天时，CO2处理组的CO2释放量等于O2吸收量，说明蓝莓只进行有氧呼吸，不产生酒精；而对照组的CO2释放量大于O2吸收量，说明蓝莓存在无氧呼吸，会产生酒精，B正确。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式 (6x＋2y) ÷6x＝2，解得x∶y＝1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误。 储藏蓝莓前用CO2处理一定时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸，D正确。 12 5．细胞在不同的生活环境中，都能通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。下列叙述正确的是(　 ) A．乳酸菌在有氧和无氧条件下都能氧化分解葡萄糖 B．酿酒过程中频繁打开调节气阀会影响酒精产生速率 C．人体剧烈运动时，CO2释放量/O2消耗量的值大于1 D．破伤风杆菌进行无氧呼吸释放的能量全部用于合成ATP √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：乳酸菌是严格的厌氧微生物，只能进行无氧呼吸产生乳酸，A错误； 酿酒是利用酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2，酿酒过程中频繁打开调节气阀会影响酒精产生速率，B正确； 人的无氧呼吸产物是乳酸，当人体剧烈运动时，CO2释放量与O2消耗量相等，C错误； 破伤风杆菌进行无氧呼吸释放的能量一部分转移到ATP中，其余以热能形式散失，D错误。 12 6．维生素B1是硫胺素焦磷酸(TPP)合成的原料，而TPP则是丙酮酸脱氢酶发挥作用的必需成分。在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解。下列有关叙述正确的是 (　 ) A．丙酮酸脱氢酶主要在细胞质基质中发挥作用 B．丙酮酸脱氢酶催化的反应过程中能产生大量的ATP C．维生素B1缺乏直接导致细胞呼吸第一阶段反应速率降低 D．在有氧条件下，TPP合成不足可导致细胞的能量供应不足 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解，说明丙酮酸脱氢酶是在线粒体内发挥作用的，A错误； 丙酮酸脱氢酶催化有氧呼吸的第二阶段，该过程释放少量能量，B错误； 由题意可知，维生素B1缺乏导致TPP减少，TPP减少导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，但丙酮酸脱氢酶发挥作用不是在细胞呼吸第一阶段，C错误； TPP合成不足导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，即有氧呼吸减弱，所以在有氧条件下可导致细胞的能量供应不足，D正确。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7．苹果成熟到一定程度时，细胞呼吸突然增强至原来的数倍，而后又突然减弱，随后苹果进入衰老阶段。下列叙述正确的是 (　 ) A．细胞呼吸时，葡萄糖在线粒体基质中被分解 B．苹果细胞无氧呼吸增强时，产生的乳酸和CO2增多 C．低温和无氧处理有利于苹果的储藏 D．降低储藏环境中乙烯的浓度有利于苹果的储藏 √ 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：细胞呼吸时，葡萄糖在细胞质基质中被分解，A错误； 苹果细胞无氧呼吸产生的是酒精和CO2，B错误； 无氧条件下，细胞会进行无氧呼吸，不利于苹果的储藏，C错误； 乙烯能促进果实成熟，降低储藏环境中乙烯的浓度，有利于苹果的储藏，D正确。 12 8．(2024·石家庄模拟)某科研小组为探究高压静电场对黄瓜植株呼吸强度的影响，将植株分成三组，A、B组分别将植株每天置于50kV/m、100kV/m的高压静电场下培养1小时，C组将植株放在无高压静电场的条件下培养。A、B、C三组的温度控制在0 ℃，实验结果如图所示。下列分析错误的是 (　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ A．呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示 B．A组和B组为对比实验，A组和C组为对照实验 C．将温度提高10 ℃，三组植株的呼吸强度可能都会增大 D．随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：黑暗时植株只进行呼吸作用，呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示，A正确； A组和B组均为实验组，用来探究高压静电场强度对呼吸强度的影响，因此A组和B组为对比实验，C组为对照组，用来排除无关变量对实验结果的干扰，A组和C组属于对照实验，B正确； 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A、B、C三组的温度控制在0 ℃，将温度提高10 ℃，与细胞呼吸有关的酶活性会升高，三组植株的呼吸强度可能都会增大，C正确； 分析题图可知，A、B组分别将植株每天置于50kV/m、100kV/m的高压静电场下培养1小时，随着贮藏天数的增加，呼吸强度均先不断减弱再增强，但0～6天内，B组(电场强度较大)比A组(电场强度较小)的呼吸强度大，D错误。 12 9．我国既要抓好粮食生产，同时还要重视粮食储备，全力打造“大国粮仓”。下列关于现代储粮技术的叙述，不正确的是 (　 ) A．气控：控制环境中的气体比例，创造无氧环境抑制谷物的有氧呼吸 B．干控：控制谷物的水分，以抑制谷物、微生物、害虫的呼吸作用 C．温控：控制谷物的储藏温度，创造一个不利于虫霉生长的低温环境 D．化控：指利用少量药物阻断虫霉正常的代谢过程，达到杀虫抑菌目的 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：无氧环境会促进谷物进行无氧呼吸，不利于谷物的储存，低氧环境会抑制谷物的有氧呼吸和无氧呼吸，有利于谷物储存，A错误； 降低谷物的水分，从而降低谷物的新陈代谢，以抑制谷物、微生物、害虫的呼吸作用，B正确； 控制谷物储藏温度，创造一个不利于虫霉生长的低温环境，有利于谷物的储存，C正确； 可利用少量药物阻断虫霉正常的代谢过程，达到杀虫抑菌的目的，有利于谷物的储存，D正确。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 实验① 用50mL含酵母菌的培养液，破碎酵母细胞后(保持细胞器完整)无氧培养8小时 实验② 用50mL含酵母菌的培养液，破碎酵母细胞后(保持细胞器完整)通气培养8小时 实验③ 用50mL含酵母菌的培养液，无氧培养8小时 实验④ 用50mL含酵母菌的培养液，通气培养8小时 10．某同学进行了关于酵母菌细胞呼吸的四组实验，如下表所示。8小时后，分别取4组等量的培养液并滴加等量的酸性重铬酸钾溶液进行检测。下列说法错误的是 (　 ) 12 A．本实验的自变量是酵母菌的完整性及是否通入氧气，温度和pH是无关变量 B．四组实验中，实验①和③为对照组，实验②和④为实验组 C．四组实验中都会有ATP产生，但实验④中产生的ATP最多 D．实验③ 中培养液与酸性重铬酸钾溶液反应产生的灰绿色较实验①深 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：分析题表可知，本实验的自变量是酵母菌的完整性及是否通入氧气，其他变量都是无关变量，A正确。 实验①～④均为实验组，B错误。 四组实验都能产生ATP，实验④中酵母菌结构完整，且进行的是有氧呼吸，所以其产生的ATP最多，C正确。 实验①由于含有细胞质基质中的酶，可以进行无氧呼吸产生酒精，但是酶溶于培养液中，浓度低，且其活性易受产物影响，产生的酒精较少；实验③中的酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精量较多，在酸性条件下，与重铬酸钾溶液反应呈现的灰绿色较实验①深，D正确。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11．(2024·重庆模拟)为探究某植物种子保存的适宜条件，某兴趣小组将这些种子随机均分为若干组，分别进行超干燥和低温处理，测定某脱氢酶(细胞呼吸所需要的相关酶)的活性，结果如图所示。回答下列问题： (1)有些植物的种子较小，储藏的营养物质很少，其需要在有光条件下才能萌发，据此推断，光在种子萌发中的作用是_______________ ____________________________________________________________________。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)据图判断，超干燥组种子发芽能力___________(填“高于”“低于”或“无法判断”)低温组，原因是________________________________ __________________________________________________。 (3)用水浸泡的植物种子的萌发率高于未浸泡的该植物种子，原因是____________________________________________________________。待植物胚根长出48h后，消耗的氧气量大于二氧化碳的释放量，原因是_______________________________________________________(从氧化分解的物质角度考虑)。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：(1)有些植物的种子需要光才能萌发，说明光作为一种信号，影响、调控某些植物种子的萌发。 (2)据图推测，超干燥组种子发芽能力高于低温组，因为超干燥组中脱氢酶活性高，细胞呼吸速率较高，因而发芽能力较强。 (3)在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛，浸泡可增加种子细胞中的自由水含量，细胞代谢活动增强，所以用水浸泡的植物种子的萌发率高于未浸泡的该植物种子。与糖类等物质相比，脂肪氧化分解需氧多，则植物胚根长出48h后，消耗的氧气量大于二氧化碳的释放量，是因为细胞呼吸消耗的物质不仅有葡萄糖，还有脂肪等物质。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案：(1)光作为一种信号，影响、调控某些植物种子的萌发 (2)高于　超干燥组中脱氢酶活性高，细胞呼吸速率较高，因此种子发芽能力较强　 (3)浸泡可增加种子细胞中的自由水含量，细胞代谢活动增强呼吸底物除了葡萄糖等糖类物质外，还有脂肪等物质(或氧化底物有脂肪等物质) 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 品种及处理方式 酒精含量/(μmol·L－1) 1天 8天 16天 24天 甲 淹水 0.10 0.70 1.62 2.86 淹水＋CaCl2 0.09 0.61 1.18 2.35 乙 淹水 0.11 1.30 2.20 3.21 淹水＋CaCl2 0.10 1.05 1.73 2.74 12．涝害是制约牡丹生长发育的重要因素，为提高涝害下的牡丹的抗逆性，科研人员利用甲、乙两个品种的牡丹进行实验，研究了淹水胁迫下外源钙对这两种牡丹呼吸代谢的影响，其部分结果如表所示。回答下列问题： 12 (1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，其产生能量的场所主要是__________，而遭遇了淹水胁迫后，牡丹根细胞会产生酒精和CO2，可使用澄清石灰水或者__________________溶液来检测CO2。 (2)据表分析，在淹水胁迫下，甲、乙两个品种的牡丹根细胞的酒精含量与处理时间之间最可能呈现的关系均为______________ __________________________________，其中抗淹水胁迫能力更强的牡丹品种是____。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)施加CaCl2 ________(填“能”或“不能”)改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种牡丹的毒害，理由是___________ __________________________________________________________________________________________________________________。 (4)现欲进一步研究外源物质X和外源钙对乙品种牡丹的影响，请完善下列实验的设计思路。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 组别 实验处理 1 一定量的蒸馏水＋乙 2 等量的外源钙＋乙 3 a 4 b ①表中a、b处的实验处理分别是__________________________、____________________________。 ②培养一段时间后，检测各组的______________并作记录。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：(1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，其产生能量主要依赖有氧呼吸，主要场所是线粒体；检测CO2除了用澄清石灰水，还可以用溴麝香草酚蓝溶液。 (2)由题表数据可知，无论是哪个品种的牡丹，在淹水后随着时间的延长，牡丹根细胞的酒精含量都逐渐增加。对比而言，甲品种牡丹的酒精积累量较少，不容易导致根部细胞死亡，抗淹水胁迫能力更强。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)由题表数据可知，与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹根细胞内的酒精含量均有不同程度的下降，因此施加CaCl2能改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种牡丹的毒害。 (4)①要进一步研究外源物质X和外源钙对乙品种牡丹的影响，需要对乙品种牡丹单独施加外源物质X和外源钙，以及混合施加外源物质X和外源钙，同时设置空白对照(施加蒸馏水)。因此a为等量的外源物质X＋乙，b为等量的外源钙和外源物质X＋乙。②培养一段时间后，检测各组的酒精含量并作记录。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案：(1)线粒体　溴麝香草酚蓝　 (2)随着处理时间的延长，牡丹根细胞的酒精含量逐渐增加　甲 (3)能　与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹根细胞内的酒精含量均有不同程度的下降 (4)①等量的外源物质X＋乙　等量的外源钙和外源物质X＋乙　②酒精含量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 $$