第3单元 第8讲 细胞呼吸的原理和应用(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（不定项版）

第8讲　细胞呼吸的原理和应用 课标内容 1.说明生物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。2.实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式。 微考点大突破 考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 2.实验设计思路——对比实验 3.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。 (2)检测CO2的产生,装置如图所示。 (3)检测酒精的产生。 4.实验现象 5.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)酵母菌在有氧条件下产生CO2多且快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。 教考衔接 1.判断正误。 (1)酵母菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生。(2021·全国甲卷,2B)(×) (2)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖。(2021·山东卷,12A)(√) (3)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。(2021·全国甲卷,2D)(√) 2.对比实验中两组都是实验组,两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有_____________(填序号)。 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式;②鲁宾和卡门的同位素标记法实验;③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验;④比较过氧化氢在不同条件下的分解。 提示　①②③ 1.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)实验装置(以萌发种子为例)。 (2)结果与结论。 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 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 左移 种子进行有氧呼吸时,底物中除糖类外还含有脂肪 (3)误差校正:为使实验结果精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置三。装置三与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。 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。 2.种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线 (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)。 角度　围绕“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验,考查科学探究能力 1.(2021·广东卷,T9改编)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(　　) A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成 B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2 C.甲瓶中葡萄糖浓度越大,产生的乙醇越多 D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量 解析　检测无氧呼吸的产物——乙醇应从甲瓶中取出发酵液,滴加到试管中,再往试管中滴加酸性重铬酸钾溶液,而不是在甲瓶中直接加入酸性重铬酸钾溶液,A项错误;溴麝香草酚蓝溶液遇到CO2时的颜色变化为由蓝变绿再变黄,B项错误;葡萄糖浓度过高会使酵母菌细胞渗透失水,无法进行正常生命活动,产生乙醇量下降,C项错误;甲瓶添加的纤维素水解液是定量的,增加酵母菌的数量只能提高乙醇的生成速率,不能提高乙醇最大产量,D项正确。 答案　D 2.如图1所示是某同学为测定大豆种子呼吸速率所组装的实验装置。请回答下列问题: (1)设置装置乙的目的是排除____________________对实验的干扰。 (2)实验过程中有色液滴不断向左移动时,_____________(填“能”或“不能”)说明有氧呼吸速率不断增强。 (3)如图1所示装置只能测出有氧呼吸速率,若要测出发芽的大豆种子的无氧呼吸,还需设置对照组实验,对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液。如图2是根据两组装置的测量结果绘制的大豆种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势。 对照组有色液滴的移动距离表示_______________________________。图2显示,在12~24 h期间,萌发种子的呼吸方式是____________________,第48 h后,萌发的种子O2吸收速率超过CO2释放速率,其原因是细胞呼吸的底物中可能还有_____________等物质。 解析　(1)装置乙中装入加热杀死的发芽的大豆种子,可排除微生物的呼吸作用和环境因素如温度、气压等对实验的干扰。(2)实验过程中发芽的大豆种子有氧呼吸消耗O2,产生的CO2被浓NaOH溶液吸收,导致甲装置内气体体积变小,有色液滴不断向左移动时,只能说明O2不断被消耗,但不能说明有氧呼吸速率不断增强。(3)对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液,有色液滴的移动距离表示大豆种子呼吸消耗O2与产生CO2的体积差。题图2中12~24 h期间,O2吸收速率基本不变,但CO2释放速率增加,说明萌发种子主要进行无氧呼吸,同时也进行有氧呼吸。相同质量的糖类和脂肪氧化分解时,脂肪由于氢含量较高,消耗的O2量较大,第48 h后,萌发的种子O2吸收速率超过CO2释放速率,说明细胞呼吸的底物中可能还有脂肪等物质。 答案　(1)微生物及环境因素　(2)不能　(3)大豆种子呼吸消耗的O2与释放的CO2的差　有氧呼吸和无氧呼吸　脂肪 考点二　细胞呼吸方式及过程 1. 有氧呼吸 (1)过程图解。 (2)有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。 (3)能量转化:1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放出2 870 kJ的能量,其中977.28 kJ左右的能量储存在ATP中,其余能量则以热能形式散失。 2.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)放能:1 mol葡萄糖释放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的能量储存在ATP中。 提醒　①无氧呼吸过程产生的少量ATP,只产自第一阶段,第二阶段不产生ATP;第一阶段产生的[H]用于第二阶段还原丙酮酸产生乳酸或酒精和CO2。②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物,因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。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。 教考衔接 1.判断正误。 (1)原核细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸。(必修1 P92“正文”)(×) (2)有氧呼吸时,生成物H2O 中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。(必修1 P93“图5-9”)(×) (3)细胞呼吸过程中产生的[H] 是还原型辅酶Ⅰ的简化表示方法。(必修1 P93“相关信息”)(√) (4)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。(必修1 P94“相关信息”)(√) (5)若细胞以葡萄糖为底物同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多。(2020·全国卷Ⅰ,2D)(×) (6)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(经典高考题)(×) 2.为验证酵母菌细胞中线粒体对葡萄糖和丙酮酸的利用情况,现以从酵母菌细胞中分离得到的具有活性的线粒体为实验材料进行如下实验(除表中所示不同外,其他条件相同且适宜)。 组别 步骤一 步骤二 步骤三 1 加入线粒体 加入葡萄糖 加入溴麝香草酚蓝溶液,一段时间后观察溶液颜色的变化情况 2 加入线粒体 加入丙酮酸 (1)从酵母菌细胞中分离得到线粒体的常用方法是什么? 答:______________________________________________________________。 (2)请预期两组实验的实验结果,并简述判断理由(实验结果中要写出具体的颜色变化)。 答:____________________________________________________________________________________________________________________________。 提示　(1)差速离心法 (2)第1组溶液为蓝色,第2组溶液颜色由蓝变绿再变黄,第1组中由于葡萄糖不能进入线粒体被利用,所以无CO2生成,第2组丙酮酸可进入线粒体被利用,生成CO2 1.细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系 (1)反应式。 ①有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。 ②无氧呼吸:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量;C6H12O62C3H6O3+少量能量。 (2)相关物质间量的比例关系。 ①有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。 ②无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。 ③消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量:有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。 ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 2.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) 角度一　结合细胞呼吸过程,考查物质和能量观 1.(2022·全国甲卷,T4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是(　　) A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 解析　有氧呼吸的全过程分为三个阶段,分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行,这三个阶段都能释放能量,产生ATP,A项正确;在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的反应,则线粒体内膜上的酶可以催化前两个阶段产生的[H]和氧反应形成水,B项正确;丙酮酸分解成CO2和[H]属于有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中进行,这一阶段不需要O2直接参与,C项错误;线粒体为半自主性细胞器,其中含有DNA和核糖体,故线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D项正确。 答案　C 2.如图1表示葡萄糖的部分代谢过程。图2表示NADH脱去氢并释放电子,电子最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。请回答下列问题: (1)图1中a代表的物质是_____________,反应过程①②③④中,不能在人体细胞中进行的过程是_____________。 (2)若剧烈运动时人体肌细胞无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶5,则消耗的氧气与产生的二氧化碳之比为_____________。消耗同样多葡萄糖,①④过程比①②过程释放能量少的原因是______________________________________________________________。 (3)图2中的NADH来自有氧呼吸的_____________阶段,膜上蛋白质的功能有____________________(答出2点即可)。由图2可知H+以_____________的方式由线粒体内外膜间隙运回线粒体基质,同时伴随ATP合成。 (4)研究发现DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合成酶,导致生成的ATP减少,其原因是______________________________________________________________。 解析　(1)a代表的物质为丙酮酸,不能在人体中进行的过程是③,③为植物或一些微生物无氧呼吸的过程。(2)人体无氧呼吸过程既无氧气参与,也无二氧化碳生成,因此只考虑人体细胞的有氧呼吸。有氧呼吸分解葡萄糖时,消耗的氧气与产生的二氧化碳之比为1∶1。①④过程为无氧呼吸,对葡萄糖不能进行彻底的氧化分解,大部分能量储存在乳酸中,释放的能量比①②过程少。(3)有氧呼吸第一、第二阶段产生NADH;膜上的蛋白质如ATP合成酶,起催化作用,同时也起运输物质的作用;H+从内外膜间隙运回线粒体基质是经ATP合成酶内部的通道进行的,不消耗能量,为协助扩散。(4)DNP能增加线粒体内膜对H+的通透性,从而消除线粒体内膜两侧的H+浓度差,导致线粒体内的氧化磷酸化受阻,ATP产生减少,使氧化释放出来的能量更多以热能的形式散失。 答案　(1)丙酮酸　③　(2)1∶1　氧化分解有机物不彻底,还有大量的能量存在于乳酸中未释放出来 (3)第一、二　运输和催化　协助扩散　(4)DNP消除线粒体内膜两侧的H+浓度差,导致线粒体内的氧化磷酸化不能进行,无ATP产生或产生少 角度二　围绕细胞呼吸类型的判断,考查科学思维能力 3.(不定项)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最可能是品种甲 解析　正常通气情况下,新疆棉根系细胞会存在有氧呼吸,题图中显示正常通气情况下,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项正确;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项正确;据题图可知,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,主动运输受阻,所以吸收无机盐的能力下降,C项正确;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最可能是品种甲,D项正确。 答案　ABCD 4.(2020·全国卷Ⅰ,T2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(　　) A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸 B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放 D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多 解析　在反应底物是葡萄糖的情况下,细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2,其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等,有氧呼吸不产生乙醇,因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等,说明细胞只进行无氧呼吸,A项正确;根据有氧呼吸反应式,在反应底物是葡萄糖的情况下,若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等,B项正确;根据无氧呼吸反应式,在反应底物是葡萄糖的情况下,若细胞无氧呼吸产物是乳酸,则不需要消耗O2也不产生CO2,C项正确;有氧呼吸中,吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等,而无氧呼吸不消耗O2,但可能产生CO2,若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等,D项错误。 答案　D 考点三　影响细胞呼吸的因素及应用 1.内部因素 2.外部因素 (1)温度。 提醒　自然条件下因温度高而使植物死亡的直接原因是水分蒸发过多造成的水分失衡。 (2)O2浓度。 (3)CO2浓度。 (4)水分。 教考衔接 1.判断正误。 (1)酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。(必修1 P95“思考·讨论”)(×) (2)慢跑时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。(必修1 P95“思考·讨论”)(×) (3)破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖,原因是伤口深处氧气缺乏。(必修1 P95“思考·讨论”)(√) 2.(必修1 P95“思考·讨论”)包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是什么? 答:____________________________________________________________________________________________________________________________。 提示　为伤口创造透气的环境,避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈 角度一　围绕影响细胞呼吸因素的分析,考查科学思维能力 1.研究小组通过实验探究适宜温度条件下某绿色植物呼吸速率受氧气浓度的影响,结果如图所示。据图分析,下列叙述正确的是(　　) A.A点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质 B.P点无氧呼吸和有氧呼吸相等,CO2生成量等于O2吸收量 C.欲测定该绿色植物呼吸作用受氧气浓度的影响应遮光处理 D.储存蔬果最好选择无氧条件,以降低有氧呼吸消耗有机物 解析　A点时CO2生成量大于O2吸收量,说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,产生二氧化碳的场所是细胞质基质和线粒体基质,A项错误;P点时CO2生成量等于O2吸收量,说明植物只进行有氧呼吸,B项错误;欲测定该绿色植物呼吸作用受氧气浓度的影响应遮光处理,以排除光合作用产生氧气的影响,C项正确;无氧条件下无氧呼吸较为旺盛,有机物消耗较多,储存蔬果最好选择低氧条件,D项错误。 答案　C 2.(不定项)(2024·济南模拟)某实验小组以小麦耐旱品种Longchun16和不耐旱品种98SN146的种子为材料进行相关实验,播种后,待幼苗长到7 d龄时,洗净根部,吸干表面水分,移入相同浓度的PEG溶液中进行根部干旱胁迫处理,温度、光照等条件相同且适宜,所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.在小麦叶肉细胞进行呼吸作用的过程中,线粒体基质中不能消耗水 B.由图可知,植物体的含水量可影响呼吸速率,不会影响光合速率 C.在上述实验时间内,Longchun16的总呼吸速率的变化与相对含水量的变化趋势相似 D.随PEG溶液浓度的升高,抗旱小麦品种的总呼吸速率高于不抗旱品种的 解析　有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水生成CO2和[H],线粒体基质中消耗水,A项错误;由实验结果可知,植物体的含水量可影响呼吸速率,水是光合作用的原料,含水量的变化也会影响光合速率,B项错误;由实验结果可知,随着干旱胁迫时间的变化,Longchun16的总呼吸速率的变化与相对含水量的变化趋势相似,C项正确;本实验的自变量为用相同浓度的PEG溶液处理不同时间,无法推测不同浓度PEG溶液的相关实验结果,D项错误。 答案　C 角度二　围绕细胞呼吸的应用,考查科学思维与社会责任 3.(2021·湖南卷,T12)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是(　　) A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长 C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用 解析　早稻浸种催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并翻种,目的是给种子的细胞呼吸过程提供有利条件,即水分、适宜的温度和氧气,A项正确;农作物种子入库贮藏时,为延长贮藏时间,应在零上低温、低氧条件下贮藏,种子无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,B项错误;油料作物细胞中脂肪等含量较高,H元素含量较高,细胞呼吸时需要更多的氧气,因此油料作物种子播种时宜浅播,C项正确;柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失,降低细胞呼吸速率,减少有机物的消耗,能起到保鲜作用,D项正确。 答案　B 4.下列有关细胞呼吸的原理及其应用的说法,正确的是(　　) A.用谷氨酸棒状杆菌制作味精时,应密封,以利于谷氨酸棒状杆菌的发酵 B.稻田定期排水,主要是为了防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害 C.中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸,有利于根部细胞对矿质离子的吸收 D.用透气的消毒纱布包扎伤口,主要是为了避免组织细胞缺氧死亡 解析　谷氨酸棒状杆菌在有氧的情况下可以生产味精,A项错误;稻田定期排水,可防止根细胞因无氧呼吸产生酒精而中毒变黑、腐烂,B项错误;中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸,释放大量的能量,有利于根部细胞吸收矿质离子(根部细胞吸收矿质离子的方式为主动运输,需要消耗能量),C项正确;包扎伤口时选用透气的消毒纱布,主要是为了防止厌氧菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖,D项错误。 答案　C 微真题重体悟 1.(2022·河北卷,T4)下列关于呼吸作用的叙述,正确的是(　　) A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体 B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色 解析　能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳,酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳,A项错误;种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解,可为新器官的发育提供原料和能量,B项正确;有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,C项错误;酸性的重铬酸钾与酒精发生化学反应,呈现灰绿色,而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸,不产生酒精,故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色,D项错误。 答案　B 2.(2023·浙江1月选考,T16)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　酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量,A项错误;氧气的有无是自变量,B项错误;有氧呼吸不产生酒精,无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1,因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C项正确;等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底,释放能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量储存在酒精中,释放能量少,D项错误。 答案　C 3.(2023·山东卷,T4)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(　　) A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 解析　玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量,为主动运输,逆浓度梯度,液泡中H+浓度高,正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质,A项错误;玉米根部短时间水淹,根部氧气含量少,部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2,检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成,B项正确;转换为丙酮酸产酒精途径时,无ATP的产生,C项错误;丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]的量相同,D项错误。 答案　B 4.(2023·全国乙卷,T3)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　植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放,在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,可推知在时间a之前,植物根细胞只进行无氧呼吸产生乳酸,A项正确;a阶段无二氧化碳产生,b阶段二氧化碳释放较多,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,是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现,B项正确;无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同,C项错误;酒精跨膜运输方式是自由扩散,该过程不需要消耗ATP,D项正确。 答案　C 5.(不定项)(2022·山东卷,T16)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合成酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合成酶。下列相关说法正确的是(　　) A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸产热多 C.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少 解析　与25 ℃相比,4 ℃耗氧量增加,根据题意,电子经线粒体内膜最终传递给氧气,说明电子传递未受阻,A项错误;与25 ℃相比,短时间低温4 ℃处理,ATP合成量较少,耗氧量较多,说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热,消耗的葡萄糖量多,B、C两项正确;DNP使H+不经ATP合成酶返回基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少,D项正确。 答案　BCD 学科网（北京）股份有限公司 $$