第3单元 第10讲 细胞呼吸的影响因素及应用（课件PPT）-【金版新学案】2025年高考生物学高三总复习大一轮复习讲义（不定项版）

第三单元 细胞的能量供应和利用 第10讲　细胞呼吸的影响因素及应用 学习目标 1.实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式。　 2.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。　 3.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。 考点一　实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点二　细胞呼吸的影响因素及应用 链接新情境命题 内容索引 重温高考　典题演练 培优课 课时测评 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点一 返回 基础梳理 1．实验原理 变浑浊 溴麝香草酚蓝 灰绿色 2．实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋5%_______溶液)。 (2)检测CO2的产生，装置如图所示 注：澄清石灰水也可以换为溴麝香草酚蓝溶液。 (3)检测酒精的产生 葡萄糖 重铬酸钾 3．实验现象 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CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生__________。 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变浑浊程度___/快 无变化 乙组(无氧) 变浑浊程度___/慢 出现_____色 高 低 灰绿 酒精和CO2 1．(2021·山东卷)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖。( ) 2．(2021·全国卷)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。( ) 链接高考 √ √ 3．(2021·广东卷)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)。判断下列有关表述的正误。 (1)培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成。( ) (2)乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2。( ) (3)实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量。( ) 链接高考 × × √ 核心突破 1．“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 (2)结果与结论 (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。 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 2．种子萌发时呼吸速率的测定 (1)实验装置(黑暗条件下) (2)指标及原理 (3)种子中脂肪含量与着色液滴移动的关系 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。 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 能力提升 考向一　围绕实验原理和过程，考查科学探究能力 1．(2023·浙江联考三模)某同学用输液器 改进了“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实 验装置，如图所示。图2无氧组关闭流量调 节器，用石蜡油液封酵母菌培养液。下列 叙述错误的是 A．一段时间后，有氧组和无氧组的溴麝 香草酚蓝溶液都会变色 B．若在温度较低时进行实验，观察到现 象的时间可能会有延长 C．若要确认酵母菌是否进行厌氧呼吸，可用酸性重铬酸钾检测 D．为了防止杂菌污染带来的影响，需对含酵母菌的培养液进行灭菌 √ 酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸产生 水和CO2，无氧呼吸产生酒精和CO2， 因此两组的溴麝香草酚蓝溶液都会变色， A正确；温度较低时酵母菌呼吸酶活性 较低，呼吸速率较低，因此观察到溴麝 香草酚蓝溶液变色可能会有延长，B正 确；酸性重铬酸钾可用于检测酒精，据 此可确认酵母菌是否进行厌氧呼吸，C 正确；若对含酵母菌的培养液进行灭菌，则会杀死酵母菌，导致实验失败，D错误。 2．(2024·安徽模拟)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是 A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色 √ 在t1～t2时刻，单位时间内氧气的减少 速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼 吸速率不断下降，A正确；t3时刻，培 养液中氧气的含量不再发生变化，说 明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此 时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率相同，所以单位时间内产生相同量的CO2，所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D正确。 考向二　结合探究生物细胞呼吸方式的实验，考查科学探究能力 3．(2024·天津模拟)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： (1)设置乙装置的目的是排除　 　　　的干扰。 微生物及环境因素 装置甲和乙置于同一环境下，乙装置中装入加热杀死的大豆种子，也杀死了种子表面的微生物，可排除微生物的呼吸作用和环境因素如温度、气压等的干扰。 实验过程中发芽的大豆种子有氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，导致装置内气体体积变小，有色液滴不断向左移动，只能说明氧气不断被消耗，但不能说明有氧呼吸速率不断增强。 (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。 不能 (3)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。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　　　　(填“大于”、“等于”或“小于”)CO2释放速率，其原因是细胞呼吸的底物中可能还有脂肪等物质。 大豆种子呼吸消耗的O2与释放的CO2的体积差 有氧呼吸和无氧呼吸 大于 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消耗氧气与产生二氧化碳的体积差。据图2可知，在12～24 h期间，氧气吸收速率基本不变，但二氧化碳释放速率快速增加，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，脂肪由于氢原子比例较高，消耗的氧气量较大，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有脂肪等物质。 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)。　　 归纳总结 返回 细胞呼吸的影响因素及应用 考点二 返回 基础梳理 1．内部因素 种类 不同 生长发育 较低 不 同器官 大于 2．外部因素 减少 有机物 抑 制 无氧呼吸 烂根死亡 提醒　储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同：①蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。②种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。 抑制 减少有机物 1．(2021·湖北卷)常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏。( ) 2．(2021·湖北卷)密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜。( ) 3．(2021·湖南卷)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。( ) 4．(2021·湖南卷)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。( ) 5．(2020·浙江选考)若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量。( ) 链接高考 √ √ √ × × 能力提升 考向一　分析影响细胞呼吸因素，考查科学思维能力 1．(2024·河北唐山模拟)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，有关 叙述正确的是(多选) 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 √ √ √ O2浓度为0时，植物种子细胞仍可进行产物为酒精和二氧化碳的无氧呼吸，A正确；b点时，O2浓度不再是限制因素，此时有氧呼吸速率主要限制因素是温度，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．(2023·山东卷改编)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，下列说法错误的是(不定项) A．乙曲线表示O2吸收量 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 √ 氧气浓度为0时，吸收氧气的量应该为0，因此乙 曲线表示O2吸收量，A正确。O2浓度为b时，该 器官氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量，说明 此时只进行有氧呼吸，即不进行无氧呼吸，B正 确。O2浓度由0到b的过程中，氧气浓度升高，有 氧呼吸速率加快，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确。据图可知，氧气浓度为a时，二氧化碳的释放量约为0.6，包括有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳总量，此时氧气的消耗约为0.3，据此推知，有氧呼吸消耗的葡萄糖约为0.05，无氧呼吸释放的二氧化碳＝0.6－0.3＝0.3，据反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖＝0.15，则a点消耗的葡萄糖总量＝0.05＋0.15＝0.2；b点时植物只进行有氧呼吸，此时氧气的消耗与二氧化碳的产生量均约为0.7，可计算得出此时葡萄糖的消耗速率＝0.7/6≈0.12，小于a点消耗量，D错误。 考向二　围绕细胞呼吸的应用，考查社会责任 3．(2024·锦州模拟)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述正确的是 A．密封主要是为了防止害虫或者细菌等微生物接触到梨，有利于保鲜 B．4 ℃冷藏时，低温使酚氧化酶永久失活，果肉褐变减缓 C．贮藏时尽量保持干燥环境，有利于降低梨细胞内自由水的含量，减缓代谢 D．常温下，梨不耐贮藏的原因主要是因为细胞代谢旺盛 √ 密封主要是为了降低氧气浓度，减少有机物的消耗，A错误；低温不会使酶变性失活，只能抑制酶的活性，B错误；储存水果时要有一定的湿度，利于水果保鲜，C错误；常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，D正确。 4．(2023·河北沧州三模)无氧运动大部分是负荷强度高、瞬间性强的运动，常被用于增加肌肉量，也可用于减脂。下列有关叙述错误的是 A．无氧运动时肌肉组织依靠无氧呼吸和有氧呼吸释放的能量完成运动 B．无氧运动后感到肌肉酸痛、呼吸急促与肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2有关 C．与有氧运动相比，无氧运动减脂更多是因为产生等量能量时无氧呼吸消耗的有机物更多 D．无氧运动可被用于增加肌肉量说明器官行使功能可以促进结构的发展 √ 无氧运动消耗的能量来自有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，B错误；无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸，释放少量能量，因此与有氧呼吸相比，产生等量能量时无氧呼吸会消耗更多的有机物，C正确；无氧运动可被用于增加肌肉量说明器官行使功能可以反过来促进结构的发展，D正确。 返回 低氧胁迫与根系细胞呼吸 链接新情境命题10 返回 命题素材 在自然界中，洪水、灌溉不均匀等因素 易使植株根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。 研究人员采用无土栽培的方法，研究了“低 氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞 呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮 酸和酒精的含量，结果如表所示。如图表示 黄瓜根系细胞中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。请回答下列问题。 实验处理 正常通气，品种A 正常通气，品种B 低氧，品种A 低氧，品种B 丙酮酸/ (μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34 酒精/ (μmol·g-1) 2.45 2.49 6.00 4.00 命题示例 角度一　运用基本知识回答相关问题 (1)图中，物质B、D、E依次是　　、　　、　　 。[H]是在　　　　(填序号)过程中产生的。 CO2 O2 酒精 ①④ 对生理过程图分析可知，该图表示黄瓜细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的过程，图中B为CO2、C为[H]、D为O2、E为酒精。[H]是在图中的①细胞呼吸的第一阶段和④有氧呼吸的第二阶段产生的。 (2)图中，产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的　　　　 、　　 　　。过程②　　　　(填“有”或“无”)ATP的合成。 细胞质基质 线粒体基质 无 图中②表示无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，该过程没有ATP的产生，催化该过程的酶分布在细胞质基质中。图中④表示有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，因此催化该过程的酶也存在于线粒体基质中。 角度二　分析数据，获取信息 (3)通过下表可知，正常通气条件下，油菜根部细胞的呼吸方式为　　　　　　　　　；低氧胁迫下，油菜根部细胞的　　　　　　(填呼吸方式)增强。 有氧呼吸和无氧呼吸 无氧呼吸 实验处理 正常通气，品种A 正常通气，品种B 低氧，品种A 低氧，品种B 丙酮酸/ (μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34 酒精/ (μmol·g-1) 2.45 2.49 6.00 4.00 由表可知，正常条件下，A、B品种根部细胞也产生酒精，说明既有有氧呼吸也有无氧呼吸；低氧条件下，无氧呼吸增强导致酒精含量上升。 (4)实验结果表明，低氧胁迫条件下，品种　　　　体内催化丙酮酸形成酒精的酶的活性更高，其依据是______________________________________ ___________________________。 实验处理 正常通气，品种A 正常通气，品种B 低氧，品种A 低氧，品种B 丙酮酸/ (μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34 酒精/ (μmol·g-1) 2.45 2.49 6.00 4.00 A 在低氧条件下，品种A酒精增加的比例比B大，而丙酮酸增加的比例较小 由表格分析，A品种酒精含量增加比例高于B品种，但丙酮酸增加比例小于B，说明体内催化丙酮酸形成酒精的酶的活性更高。 (5)低氧胁迫会降低农作物的产量，请结合所学知识写出改善或防止低氧胁迫的措施________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。 ①加强田间管理，及时排除积水；②在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件，选择适宜的作物种植；③及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长；④合理使用化肥，多施农家(有机)肥，改善土壤板结；⑤改变灌溉方式 实验处理 正常通气，品种A 正常通气，品种B 低氧，品种A 低氧，品种B 丙酮酸/ (μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34 酒精/ (μmol·g-1) 2.45 2.49 6.00 4.00 返回 避免低氧环境的形成，及时排水，松土，施加农家肥防止土壤板结，具体操作为：①加强田间管理，及时排除积水；②在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件，选择适宜的作物种植；③及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长；④合理使用化肥，多施农家(有机)肥，改善土壤板结；⑤改变灌溉方式。 实验处理 正常通气，品种A 正常通气，品种B 低氧，品种A 低氧，品种B 丙酮酸/ (μmol·g-1) 0.18 0.19 0.21 0.34 酒精/ (μmol·g-1) 2.45 2.49 6.00 4.00 重温高考　典题演练 返回 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 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分子葡萄糖经有氧呼吸可产生6分子CO2，1分子葡萄糖经无氧呼吸可产生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．(2023·湖南卷)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是 A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利 D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 √ 干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，使微生物失水过多，进而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般食品保存温度为零上低温，C错误；高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。 3．(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 √ 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，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2 释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的 改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进 行无氧呼吸产生乳酸，A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正确。 4．(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是 A．该反应需要在光下进行 B．TTF可在细胞质基质中生成 C．TTF生成量与保温时间无关 D．不能用红色深浅判断种子活力高低 √ 大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。 返回 培优课 返回 电子传递和ATP的合成发生在线 粒体内膜上，其上含有很多种类的膜 蛋白，它们紧密地排列在一起，共 同参与[H]释放的高能电子的传递和 能量的转化，因此称为电子传递链。 前两个阶段产生的[H]，释放出高能 电子，沿电子传递链传递给O2，在此 过程中电子释放的能量将H＋由线粒体基质泵到线粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中，构建形成跨膜H＋浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合成酶同时也是H＋协助扩散的载体，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。 科学思维 1．(2024·长沙模拟)细胞呼吸过程中形 成的NADH等物质通过电子传递系统将电 子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过 程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程 中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体 棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP。ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质。下列说法不正确的是 A．膜间隙高浓度的H＋全部来自有机物的分解 B．NADH中的能量可通过H＋的电化学势能转移到ATP中 C.蛋白复合体运输H＋和ATP合成酶运输H＋的方式分别为主动运输和协助扩散 D．寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增加 强化训练 √ 膜间隙高浓度的H＋来自有氧呼吸第 一和第二阶段，即来自有机物和水， A 错误；图中NADH 中 H＋和电子被 电子载体所接受，使得线粒体内膜外 侧的H＋浓度升高，在线粒体内膜两 侧形成一个质子跨膜梯度，NADH 中的能量变为H＋电化学势能，再通过H＋向膜内运输变为ATP中的能量，B正确；H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙的过程为逆浓度梯度，且需要能量，运输方式为主动运输，ATP合成酶运输H＋是顺浓度的，运输方式为协助扩散，C正确；棕色脂肪细胞被激活时，通过UCP转运降低了线粒体内膜两侧的H＋电化学势能，使得有氧呼吸合成ATP减少，以热能形式散失所占比例明显增大，D正确。 2．(2023·德州二模)抗氰呼吸是指当植物体内存在影响细胞色素氧化酶COX(复合体Ⅳ)活性的氰化物时，仍能继续进行的呼吸，该过程产生的ATP较少，抗氰呼吸与交替氧化酶(AOX)密切相关，其作用机理如图所示。不能进行抗氰呼吸的植物缺乏 AOX。研究发现，生长在低寒地带的沼泽植物臭菘的花序中含有大量的交替氧化酶。下列相关叙述正确的是(不定项) A．抗氰呼吸是一种不彻底的氧化分解，因此该过程生成的ATP较少 B．细胞色素氧化酶和交替氧化酶均能催化O2与NADH结合生成水 C．与细胞色素氧化酶相比，交替氧化酶对氰化物的敏感性较低 D．臭菘花序可能产生更多的热量促进挥发物质挥发，吸引昆虫传粉 √ √ √ 抗氰呼吸也是彻底的氧化分解，抗氰呼吸比正常呼吸产生的热量更多，则合成的ATP就更少，A错误；细胞色素氧化酶和交替氧化酶均参与细胞呼吸的第三阶段，能催化O2与NADH结合生成水，B正确；抗氰呼吸与交替氧化酶(AOX)密切相关，说明存在氰化物时，在AOX的作用下仍能进行呼吸作用，所以交替氧化酶对氰化物的敏感性较低，C正确；生长在低寒地带的沼泽植物臭崧的花序中含有大量的交替氧化酶，可通过抗氰呼吸产生更多的热量促进挥发物质挥发，吸引昆虫传粉，D正确。 3．(2022·山东卷改编)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合酶。下列相关说法错误的是 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 √ 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正确；DNP使H＋不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。 4．(2023·北京三模)细胞的生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化，请据图分析。 (1)图1表示发生在真核细胞线粒体的　　　呼吸部分过程，蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等构成的电子传递链将e－传递给O2形成水，同时将H＋转运到线粒体内外膜的间隙，当H＋再被转运到　　　　 时，推动了ATP的合成。 有氧 线粒体基质 由图1可知，葡萄糖在细胞质基质氧化分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续氧化分解，该过程有氧气的参与，故图1表示发生在真核细胞线粒体的有氧呼吸部分过程，蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等构成的电子传递链将e－传递给O2形成水，同时将H＋转运到线粒体内外膜的间隙，当H＋再被转运到线粒体基质中，推动了ATP的合成。 (2)脑缺血时，神经细胞损伤的主要原因是神经细胞缺氧导致ATP合成骤降，请据图1解释原因：_______________________________________________ ________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 神经细胞缺氧，有氧呼吸前两个阶段产生的H＋不能通过电子传递链传递给O2，导致H＋不能进入线粒体内外膜的间隙，线粒体内外膜的间隙H＋浓度低不能回到线粒体基质，从而不能驱动ATP的合成 脑缺血时，神经细胞缺氧，有氧呼吸前两个阶段产生的H＋不能通过电子传递链传递给O2，导致H＋不能进入线粒体内外膜的间隙，线粒体内外膜的间隙H＋浓度低不能回到线粒体基质，从而不能驱动ATP的合成，使神经细胞发生损伤。 (3)研究发现，缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率，在一定程度上起到保护神经细胞的作用，为此，科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究，分组处理及结果如图2所示，图2结果中支持轻微酸化具有保护作用的证据是　　　　　　　　　　。 甲组、丙组、丁组 由图2可知，丙组为模拟缺血培养，与甲组相比，丙组耗氧速率明显下降，丁组在丙组基础之上降低pH，属于轻微酸化，丁组的耗氧速率比丙组高，与甲组差不多，说明轻微酸化能保护神经细胞。 (4)基于以上研究，医生尝试在病人脑缺血之后的吸氧治疗中添加高于正常值的　　　　　气体，有利于降低神经细胞的损伤。 CO2 基于以上研究，轻微酸化能保护神经细胞，CO2属于酸性气体，故医生尝试在病人脑缺血之后的吸氧治疗中添加高于正常值的CO2，有利于降低神经细胞的损伤。 返回 课时测评 返回 1．(2023·浙江一模)关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验，下列叙述正确的是 A．用市场销售的干酵母进行实验时，一般需经活化处理 B．5%的葡萄糖溶液可用于培养酵母菌，酵母菌在5%的葡萄糖溶液中的增长属于指数增长 C．可通过溴麝香草酚蓝检测二氧化碳，以判断酵母菌的呼吸方式 D．可用重铬酸钾检测溶液中的酒精，并根据橙色的深浅推测酒精含量 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 干酵母中加入温水，就可使处于休眠状态的酵母菌活化，A正确；由于资源和空间的有限，酵母菌在5%的葡萄糖溶液中的增长不属于指数增长，B错误；检测二氧化碳使用溴麝香草酚蓝溶液，有氧呼吸和无氧呼吸均会产生二氧化碳，C错误；酒精使橙色的酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．(2024·海南模拟)在马拉松比赛中，运动员的肌细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。下列有关分析正确的是 A．无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失 B．有氧呼吸时，葡萄糖分子直接进入线粒体与O2反应生成H2O C．马拉松比赛中，运动员肌细胞产生的CO2量多于消耗的O2量 D．马拉松比赛中，运动员主要是以有氧呼吸方式获得所需能量的 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量储存在不彻底的氧化产物乳酸中，A错误；葡萄糖不能进入线粒体，B错误；人体细胞有氧呼吸吸收的氧气量等于释放的二氧化碳量，而无氧呼吸既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，因此马拉松比赛中，运动员肌细胞产生的CO2量等于消耗的O2量，C错误；有氧呼吸释放大量的能量，而无氧呼吸只能释放少量的能量，因此马拉松比赛中，运动员主要是以有氧呼吸方式获得所需能量的，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．(2022·贵阳试题)从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是 A．为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中 B．向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO2产生 C．向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，可测得氧的消耗量加大 D．向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，降低温度不改变线粒体的耗氧速率 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 线粒体分布在细胞质基质中，细胞质基质呈胶质状态，有一定的渗透压，因此为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中，A正确；小鼠细胞的细胞质基质发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，均不产生CO2，B错误；线粒体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段，葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降，从而降低线粒体的耗氧速率，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．(2023·河北巨鹿中学三模)在动物肠道内，芽孢杆菌会消耗大量氧气以维持肠道内的低氧环境，从而促进厌氧的双歧杆菌等益生菌的生长，抑制致病菌的生长。下列叙述错误的是 A．芽孢杆菌细胞呼吸消耗O2的同时伴随NADPH的利用 B．肠道细胞线粒体内膜N的含量高于外膜 C．消耗等量的葡萄糖，芽孢杆菌释放的能量大于双歧杆菌 D．芽孢杆菌在肠道中的活动不利于酵母菌的大量繁殖 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 芽孢杆菌细胞呼吸消耗O2的同时伴随NADH的利用，NADPH可被光合作用暗反应过程所利用，A错误；N是组成蛋白质的重要元素，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，内膜具有比外膜更多的蛋白质，因此肠道细胞线粒体内膜N的含量高于外膜，B正确；芽孢杆菌进行有氧呼吸，三个阶段都释放出能量，双歧杆菌进行无氧呼吸，只在细胞呼吸的第一阶段释放出少量能量，C正确；酵母菌大量繁殖需要依赖有氧呼吸提供大量的能量，而芽孢杆菌的活动会消耗氧气，故不利于酵母菌大量繁殖，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5．(2023·保定二模)如图中甲、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 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 肌肉收缩最初的能量主要来自于存量ATP的 直接水解，A错误；由分析可知，曲线乙表 示无氧呼吸，曲线丙表示有氧呼吸，B错误； 曲线乙表示无氧呼吸，发生在细胞质基质 中，曲线中最后能量产生量几乎为0，最终 没有[H]的积累，C错误；曲线丙表示有氧呼吸，有氧呼吸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，曲线乙表示无氧呼吸，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 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6．(2024·资阳模拟)人体运动强度与血液中乳酸含量、氧气消耗速率之间的关系如图。下列叙述正确的是 A．a～b段肌细胞中产生ATP最多的场所是线粒体基质 B．b～c段肌细胞无氧呼吸速率上升有氧呼吸速率下降 C．c～d段骨骼肌细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量 D．运动强度超过c后人体所需ATP主要由无氧呼吸提供 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a～b段肌细胞中产生ATP最多的场所是线 粒体内膜(有氧呼吸第三阶段)，A错误；由 图中氧气消耗速率和血液中乳酸水平可知， b～c段肌细胞无氧呼吸速率、有氧呼吸速 率均上升，B错误；运动状态下，肌肉细 胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，其中有氧呼吸产生的CO2量等于消耗的O2量，而无氧呼吸既不消耗氧气也不产生二氧化碳，因此肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量，C正确；运动强度超过c后，机体氧气消耗速率达到最大，人体所需ATP主要由有氧呼吸提供，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．(2023·山东潍坊联考)《齐民要术》记载葡萄的储藏方法是：“极熟时，全房(整枝)折取，于屋下作荫坑，坑内近地凿壁为孔，插枝于孔中，还筑孔便坚，屋子(坑口)置土覆之。”下列叙述正确的是 A．在“荫坑”中葡萄不能进行细胞呼吸，可大大减少有机物的损耗 B．覆土后的“荫坑”为无氧、低温、干燥的环境，便于葡萄储存 C．葡萄的储存只要控制好温度、湿度和氧气浓度，不必考虑通风条件 D．“荫坑”独特的环境可以抑制果蔬的有氧呼吸和无氧呼吸强度 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 葡萄在“荫坑”中能进行细胞呼吸，只是细胞呼吸受到抑制，A错误；“荫坑”可保持低氧、低温、一定湿度的环境，便于葡萄的储存，B错误；葡萄的储存要控制好温度、湿度、氧气浓度以及二氧化碳的浓度，因此需要考虑通风条件，C错误；“荫坑”独特的环境可以抑制果蔬的有氧呼吸和无氧呼吸强度，减少有机物的消耗，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8．(2023·河北唐山二模)乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性无显著变化，而玉米品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性变化不大。下列说法正确的是 A．ADH和LDH都催化丙酮酸分解，并释放少量的能量 B．低氧胁迫下，玉米品系A和品系B细胞呼吸的途径完全不同 C．玉米品系A被水淹后，体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物 D．低氧胁迫下，玉米品系A是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变蓝来判断 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ADH和LDH都催化丙酮酸分解，但不释放能量，因为无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，A错误。根据题干信息可知，低氧胁迫处理玉米第三天，品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性无显著变化，说明玉米品系A的根细胞能将丙酮酸分解为酒精，品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性无显著变化，说明品系B的根细胞将丙酮酸分解为乳酸。但玉米品系A和B的根细胞中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，因此细胞呼吸的途径不完全相同，B错误。据题干信息分析，玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶(LDH)和乙醇脱氢酶(ADH)，因此在被水淹后，进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和CO2，C正确。酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．(2024·重庆模拟)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 50 kV/m、100 kV/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 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 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 黑暗时植株只进行呼吸作用吸收O2，消 耗有机物，释放CO2，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，也叫相互对照实验。C 组为对照组，用来排除无关变量对实验结果的干扰，故A组和C组属于对照实验，B正确；由题干信息可知，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；由题图分析可知：随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度并不是不断减弱，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．(2024·山东日照模拟)某生物兴趣小组用实验装置在一定条件下测定了萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)，如图所示。下列有关说法正确的是 A．如果X为无菌水，液滴不移动说明种子只进行了有氧呼吸 B．如果X为NaOH溶液，液滴不移动说明种子只进行了无氧呼吸 C．如果X为无菌水，液滴向右移动说明种子只进行了无氧呼吸 D．如果X为NaOH溶液，液滴向左移动说明种子进行了有氧呼吸 √ √ √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验中使用的材料是小麦种子，如果X为无菌 水，液滴不移动说明O2的消耗量等于CO2的释 放量，种子只进行了有氧呼吸，A正确；如果 X为NaOH溶液，其作用是吸收CO2，液滴不 移动说明没有消耗O2，种子只进行了无氧呼吸， B正确；如果X为无菌水，液滴向右移动说明CO2的释放量大于O2的消耗量，种子只进行了无氧呼吸或同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸，C错误；如果X为NaOH溶液，液滴向左移动说明消耗了O2，种子进行了有氧呼吸，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．右图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸 的方式，其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二 氧化碳传感器、酒精传感器，可用于测定相应物 质的含量，相关数据的测定结果如图2所示。下列 相关叙述错误的是 A．若图1所示装置的温度改变，则图2中的相关 数据可能会发生改变 B．300 s时，酵母菌只进行无氧呼吸，在细胞质 基质中产生酒精 C．图2中200～300 s，酵母菌产生ATP的场所包 括细胞质基质和线粒体 D．在图2中a、b两条线交点之前，酵母菌主要进行无氧呼吸，此过程无NADH产生 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酶可以催化生化反应，酶活性受温度影响， 故若图1所示装置的温度改变，则图2中的相 关数据可能会发生改变，A正确；300 s时，装 置中氧气量为0，则酵母菌只进行无氧呼吸， 产生酒精的场所为细胞质基质，B正确；图2中 200～300 s，氧气浓度逐渐减小，酒精产生量 逐渐增加，因此酵母菌可进行有氧呼吸和无氧 呼吸，此时酵母菌产生ATP的场所包括细胞质 基质和线粒体，C正确；在图2中a、b两条线 交点之前，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸， 有氧呼吸前两个阶段和无氧呼吸的第一个阶段 均会产生NADH，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．(2023·湖南岳阳三模)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，实验结果如右图所 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上升 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乙品种 √ √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 正常通气情况下，新疆棉根系细胞会存在 有氧呼吸。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。新疆棉根系细 胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，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，综上所述，新疆棉根系产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质，B正确；低氧条件下，图中数据表明，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错误；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甲品种，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13．(8分)(2023·德州二模)在密闭容器内，黑暗、水分适宜而不同温度(25℃和0.5 ℃)条件下，花生种子萌发时的CO2生成速率的变化如图1、图2所示。回答下列问题。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)在上述25 ℃、0.5 ℃条件下，花生种子的CO2生成速率差异的主要原因是__________________________________________________________； 随着时间的增加，密闭容器内萌发种子的细胞呼吸受到了抑制，主要原因是______________________________________________________________ _______________________。 温度影响细胞呼吸相关酶活性，进而影响了花生种子的呼吸速率 花生种子细胞呼吸消耗O2释放CO2，使该密闭容器中O2浓度降低，抑制了花生种子的细胞呼吸 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度影响，所以在25 ℃、0.5 ℃条件下，花生种子的CO2生成速率差异的主要原因是温度影响细胞呼吸相关酶活性，进而影响了花生种子的呼吸速率。随着时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，O2含量减少，导致细胞呼吸减弱。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)实验过程中发现，在一段时间内，萌发种子的干重增加而脂肪含量逐渐减少，则导致种子干重增加的主要元素是　　　　(填“C”、“N”或“O”)，原因是___________________________________。 O 脂肪转化为糖类，增加了O元素的含量 干重增加应该是种子萌发早期，脂肪大量转变成糖类，糖类比脂肪中的氧含量高，故导致萌发种子干重增加的主要元素是O。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)以测定CO2吸收速率与释放速率为指标，进一步探究了温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示。 假设细胞呼吸昼夜不变，植物在25 ℃时，一昼夜中给植物光照14 h，则一昼夜净吸收CO2的量为　　　　mg。 温度/ ℃ 5 25 光照条件下CO2吸收速率/(mg·h-1) 1 3.7 黑暗条件下CO2释放速率/(mg·h-1) 0.5 2.3 28.8 光照条件下CO2吸收速率代表净光合速率，黑暗条件下CO2释放速率代表呼吸速率，因此25℃时，净光合速率为3.7 mg·h-1，呼吸速率为 2.3 mg·h-1，则一昼夜光照 14 h，净吸收CO2的量为3.7×14－2.3×10＝28.8 mg。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．(12分)(2024·白山模拟)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。 处理时间/天 酒精含量/(μmol·L-1) 1 8 16 24 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 0.09 1.30 2.20 3.21 淹水＋CaCl2 0.11 1.05 1.73 2.74 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，其能量主要来源于　　　　　(填场所)，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。 线粒体内膜 溴麝香草酚蓝 处理时间/天 酒精含量/(μmol·L-1) 1 8 16 24 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 0.09 1.30 2.20 3.21 淹水＋CaCl2 0.11 1.05 1.73 2.74 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，细胞进行有氧呼吸，能量的主要来源是线粒体内膜，而遭遇了淹水胁迫后，牡丹根细胞会进行无氧呼吸产生酒精和CO2，可使用澄清石灰水或者溴麝香草酚蓝溶液来检测CO2。 处理时间/天 酒精含量/(μmol·L-1) 1 8 16 24 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 0.09 1.30 2.20 3.21 淹水＋CaCl2 0.11 1.05 1.73 2.74 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (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________________________________ ___________________。 处理时间/天 酒精含量/(μmol·L-1) 1 8 16 24 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 0.09 1.30 2.20 3.21 淹水＋CaCl2 0.11 1.05 1.73 2.74 随着处理时间的延长，牡丹根细胞的酒精含量逐渐增加 据表分析，在淹水胁迫下，甲、乙两个品种的牡丹根细胞随着处理时间的延长，牡丹根细胞无氧呼吸产生的酒精积累，则酒精含量逐渐增加。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹细胞内的酒精含量均有不同程度的下降，说明施加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。 (3)施加CaCl2能否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？　 ，做出此判断的理由是____________________________________ __________________________________________________。 与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹细胞内的酒精含量均有不同程度的下降 能 处理时间/天 酒精含量/(μmol·L-1) 1 8 16 24 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 0.09 1.30 2.20 3.21 淹水＋CaCl2 0.11 1.05 1.73 2.74 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (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　　　　　　并做记录。 等量的外源物质X＋乙 等量的外源钙和 (等量的)外源物质X＋乙 酒精含量 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 _____________________________________ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ①为了排除无关变量的影响，保持单一变量，表中a处的实验处理是等量的外源物质X＋乙，b处的实验处理是等量的外源钙和(等量的)外源物质X＋乙。②培养一段时间后，检测因变量，即各组的酒精含量并记录。 返回 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 _____________________________________ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 谢谢观看 本讲内容到此结束 $$