第3单元 第4课时 探究细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

细胞的能量供应和利用 第三单元 第4课时　 探究细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素 1.细胞呼吸原理的应用。2.实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式。 学习要求 演练感悟 考点二 真题 课时 巩固提高 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸的影响因素及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点一 归纳 必备知识 1.实验材料:酵母菌是一类___细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生 存,属于__________,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 2.实验原理 单 兼性厌氧菌 变浑浊 灰绿色 3.实验过程及结果 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。 提醒:配制酵母菌培养液时,必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温,才可加入新鲜酵母菌,煮沸的目的是一方面杀死葡萄糖溶液中的微生物,可以排除其他微生物对实验结果的影响,另一方面也可以排出溶液中的O2。 归纳 必备知识 (2)连接装置(甲为有氧呼吸实验装置,乙为无氧呼吸实验装置) 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (必修1 P92“科学方法”)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①探究酵母菌细胞呼吸的方式;②鲁宾和卡门的同位素示踪实验;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。 (3)酒精的检测 ①步骤:从A、B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_________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 ②在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应,变成 _______。 重铬酸钾 灰绿色 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (必修1 P90~91“探究·实践”)①重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理在日常生活中可以用来检测汽车司机是否饮酒。具体做法是让司机呼出的气体直接接触到经硫酸处理过的重铬酸钾溶液,如果呼出的气体中含有酒精,则重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬。 ②由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 (4)实验结果和结论 观察项目 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度 时间___且浑浊程度____ 时间___且浑浊程度____ 溴麝香草酚蓝溶液变色情况 ____且时间___ ____且时间___ 短 较大 变黄 短 长 较小 变黄 长 归纳 必备知识 观察项目 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 酸性重铬酸钾检验情况 ______ _________________ 实验结论 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生____________ 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物有____,同时也产生少量的____ 不变色 由橙色变成灰绿色 大量的CO2 酒精 CO2 归纳 必备知识 深研 核心问题 下面是用“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式,试补充实验结论。 (1)实验设计 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) (2)实验结果预测和结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 _____________________________________ 不动 右移 _____________________________________ 左移 右移 _____________________________________ 左移 不动 ______________________________________________ 只进行产乳酸的无氧呼吸 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 呼吸和产乳酸的无氧呼吸 1.对照实验与对比实验的辨析 (1)对照实验就是保持了单一变量的两组以上实验,通过设置对照实验,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力,实验一般要设置对照组和实验组。对照组就是与其他组相比,往往缺少某种处理因素甚至不加任何处理因素,或者以正常条件下的实验作为对照。 (2)对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫作对比实验。由对比实验的概念分析可知,实验控制了单一变量,如探究酵母菌细胞呼吸方式中,两组实验都做了处理,有氧和无氧均是自变量,都是实验组。 归纳提升 2.种子萌发时呼吸速率的测定 (1)实验装置 (2)指标及原理 ①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。 ②原理: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。单位时间内着色液滴左移的距离即表示呼吸速率。 (3)物理误差的校正 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,为防止微生物的细胞呼吸对实验结果造成干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。 ③为消除气压、温度等物理因素引起误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟),其他条件均不变。 提示:呼吸反应物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。因此脂肪有氧呼吸时,产生的CO2量小于消耗的O2量,着色液滴移动更明显。 命题 考向突破 考向1　探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.(2025·广东江门模拟)为验证酵母菌的呼吸方式,某小组进行了实验,实验方案和结果如表。下列对①~④的判断错误的是(　　) 注:BTB为溴麝香草酚蓝溶液。 A.①为“是”　　　　 B.②为“否” C.③为“蓝色” D.④为“橙色” 培养液 葡萄糖溶液浓度 是否通入氧气 BTB检测 酸性重铬酸钾检测 酵母菌培养液 5% ① 黄色 ④ 酵母菌培养液 5% ② ③ 灰绿色 C 解析:为验证酵母菌的呼吸方式,实验的自变量为是否有氧气,由于第二组用酸性重铬酸钾检测后培养液变成灰绿色,说明第二组为无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸,酵母菌无氧呼吸产物为酒精和CO2,有氧呼吸的产物为CO2和水,所以①为“是” ,②为“否” ,③为“黄色”, ④为“橙色”,C错误。 2.(2025·安徽合肥模拟)在“乙醇发酵实验”活动中,以酵母菌和葡萄糖为材料,用澄清石灰水检测CO2,装置简图如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.甲溶液为澄清石灰水,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液 B.根据澄清石灰水是否变浑浊可以判断酵母菌的呼吸类型 C.为制造无氧环境,可以在乙溶液液面上滴加植物油或液状石蜡 D.在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾,若颜色由橙色变成灰绿色则表明有乙醇产生 B 解析:根据图中导管的位置及其长度可判断,甲溶液为澄清石灰水,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液,A正确;酵母菌是异养兼性厌氧菌,在无氧条件下通过无氧呼吸产生酒精和CO2,有氧条件下进行有氧呼吸产生水和CO2,即酵母菌在有氧条件和无氧条件下都可以产生CO2,故不能根据澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式,B错误;植物油或液状石蜡可以隔绝空气,所以可以制造无氧环境,C正确;乙醇可以和酸性的重铬酸钾溶液发生反应,使溶液颜色由橙色变成灰绿色,此原理可用于检测乙醇的有无,D正确。 考向2　探究细胞呼吸方式的实验拓展 3.(2025·广东深圳模拟)如图表示测定呼吸速率的密闭装置(不考虑外界物理因素的影响)。下列说法错误的是(　　) A.若有色液滴向左移动,则说明鲜樱桃一定进行了有氧呼吸 B.若有色液滴不移动,则说明鲜樱桃未进行有氧呼吸 C.利用该装置可准确判断鲜樱桃的呼吸方式 D.鲜樱桃消毒的目的是防止微生物呼吸作用的影响 C 解析:由题图可知,装置中产生的CO2可被NaOH溶液吸 收,若能进行有氧呼吸,则装置中会因O2的消耗,有色液 滴会向左移动,有色液滴向左移动的距离,表示有氧呼吸 消耗的O2量的多少,A正确;若有色液滴不移动,则说明鲜 樱桃一定只进行无氧呼吸,B正确;无氧呼吸不消耗气体,释放的CO2可被NaOH溶液吸收,所以气体总量不变,液滴不移动,当有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时,无法准确判断鲜樱桃的呼吸方式,C错误;微生物也进行呼吸作用,鲜樱桃消毒的目的是防止微生物进行呼吸作用影响实验结果,D正确。 4.某同学用如图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 mm2,实验开始时,打开软管夹,将装置25 ℃水浴,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,结果如表所示。下列分析正确的是(　　) 实验时间/min 液滴移动距离/mm 10 0 15 32.5 20 65 25 100 30 130 35 162.5 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 mm3/min C.若将X换为清水,并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D.增设的对照实验只将装置中的X换成清水,并将该装置置于相同的环境中 答案:B 解析:图中X为NaOH溶液,NaOH的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳,软管夹关闭后液滴将向左移动,A错误;20~30 min内毛细管中液滴移动的距离变化是130-65=65 mm/min,体积变化是65 mm/min×1 mm2=65 mm3/min,平均吸收速率为65÷10=6.5 mm3/min,B正确;果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸,若将X换为清水,无法用此装置测定果蝇幼虫的无氧呼吸速率,C错误;增设的对照实验为加入已经死亡的果蝇幼虫,并将该装置置于相同的环境中,D错误。 细胞呼吸的影响因素及应用 考点二 归纳 必备知识 1.温度对细胞呼吸的影响 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:①零上低温储存食品;②大棚栽培:在夜间和阴天适当降温;③温水和面醒发快 酶的活性 2.O2浓度对细胞呼吸的影响 原理:O2是有氧呼吸所必需的,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有氧呼吸;②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境;③低氧储藏粮食、水果和蔬菜 图示分析:①O2浓度为0时,只进行无氧呼吸;②O2消耗曲线与CO2生成曲线重合以后(图中P点以后),只进行有氧呼吸;③O2消耗曲线与CO2生成曲线重合之前(图中P点之前,不包括0点),既进行有氧呼吸又进行产生酒精的无氧呼吸;④阴影部分的相对值表示________________________________________ 抑制 不同氧浓度下无氧呼吸过程中CO2的释放量 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (1)(必修1 P95“思考·讨论”追问)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。 (2)(必修1 P96“拓展应用1”,改编)松土也有可能导致局部大气CO2浓度上升,其原因是松土透气利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促进这些微生物对土壤有机物的分解,增加了CO2的分解和排放。 3.水分对细胞呼吸的影响 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加快,随含水量的减少而减慢 应用:①粮食在入仓前要进行晾晒处理;②干种子萌发前进行_____处理 浸泡 归纳 必备知识 4.CO2浓度对细胞呼吸的影响  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 抑制 增加 归纳 必备知识 1.酿酒过程的早期需要不断通气的原因是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。 ( ) 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。 ( ) 3.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。( ) 4.所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。 ( ) × × √ √ 错漏诊断 深研 核心问题 1.为研究温度的变化对储藏器官细胞呼吸的影响,研究人员以马铃薯块茎为材料,进行了如下实验: 实验一:将两组相同的马铃薯块茎,分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天,发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。 实验二:将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后,再回到20 ℃ 环境中,测定CO2的释放速率的变化,结果如图所示。 (1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中,CO2的释放速率下降,其原因是什么? 提示: 温度降低导致酶的活性下降,细胞呼吸产生的CO2减少。 深研 核心问题 1.为研究温度的变化对储藏器官细胞呼吸的影响,研究人员以马铃薯块茎为材料,进行了如下实验: 实验一:将两组相同的马铃薯块茎,分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天,发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。 实验二:将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后,再回到20 ℃ 环境中,测定CO2的释放速率的变化,结果如图所示。 (2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中,与之前20 ℃ 环境相比,CO2的释放速率明显升高。综合上述实验,解释这一现象。 提示: 在0 ℃环境中淀粉酶含量增加,催化淀粉水解生成的还原糖增加,为之后在 20 ℃条件下进行的细胞呼吸提供更多的反应物,细胞呼吸较之前20 ℃时强。 深研 核心问题 1.为研究温度的变化对储藏器官细胞呼吸的影响,研究人员以马铃薯块茎为材料,进行了如下实验: 实验一:将两组相同的马铃薯块茎,分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天,发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。 实验二:将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后,再回到20 ℃ 环境中,测定CO2的释放速率的变化,结果如图所示。 (3)密封地窖能长时间储存马铃薯的原因是什么? 提示: 密封的地窖CO2浓度高,能够抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。 2.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,回答下列问题。 深研 核心问题 (1)甲、乙两曲线分别表示___________ ______________________________ 。  (2)O2浓度为b时,该器官还能进行无氧呼吸吗?说明理由。 提示: 甲表示CO2的释放量,乙表示O2吸收量 不能。O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等,细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,有氧呼吸吸收的O2与产生的CO2相等,说明只进行有氧呼吸。 命题 考向突破 考向1　影响细胞呼吸的因素 1.(2025·广东东莞模拟)乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸,黄瓜品系A耐低氧能力强,而品系B对低氧逆境敏感。低氧胁迫处理的第3天,测定品系A根系中ADH的活性显著高于对照组, LDH活性无显著变化,而品系B根系中LDH活性显著提高,ADH的活性变化不大。下列说法正确的是(　　) A.低氧胁迫条件下,黄瓜品系A和品系B细胞呼吸的途径相同 B.以葡萄糖为呼吸反应物,产物分别为乳酸和酒精时,均伴随CO2的产生 C.推测ADH活性增强不利于低氧条件下黄瓜品系A的生长 D.黄瓜品系A根系在低氧条件下的呼吸终产物是乳酸 A 解析:黄瓜品系A和品系B都同时存在乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH),低氧胁迫条件下,二者细胞呼吸的途径相同,A正确;以葡萄糖为无氧呼吸反应物,产物为乳酸时,无CO2的产生,B错误;在低氧胁迫条件下,品系A中ADH的活性显著提高,LDH活性无显著变化,说明ADH活性增强有利于低氧条件下黄瓜品系A的生长,C错误;黄瓜品系A根细胞中含有乳酸脱氢酶(ADH),也含有乙醇脱氢酶(LDH),因此在氧气不充足的条件下,进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精,低氧条件下也能进行有氧呼吸,则也应有CO2和H2O生成,D错误。 2.(2025·河北张家口模拟)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是(　　) A.与A点相比,B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低 B.与B点相比,限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度 C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间 D.O2浓度不变,A点时适当提高温度,细胞有氧呼吸速率可能增大 C 解析:当O2浓度为60%时,30 ℃时的有氧呼吸速率比20 ℃时的大,说明与A点相比,B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低,A正确。当O2浓度为20%时,C点升高温度,有氧呼吸速率会增大;当温度为15 ℃时,增加O2浓度,有氧呼吸速率也会增大,所以限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度,B正确。由图可知,30 ℃条件下O2充足时有氧呼吸速率最高,说明有氧呼吸的最适温度在20~35 ℃,适当升高A点温度,可能会提高有氧呼吸速率,C错误,D正确。 考向2　细胞呼吸在生活实践中的应用 3.(2025·广东江门模拟)下列关于细胞呼吸原理和应用的叙述,正确的是 (　　) A.在无氧环境中可较长时间保存水果 B.发酵制酒过程中通入氧气可提高产酒量 C.中耕松土能增加含氧量, 有利于根细胞进行有氧呼吸 D.用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡 C 解析:在无氧环境中水果进行无氧呼吸产生酒精,酒精积累易造成水果腐烂,A错误;发酵制酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,在此过程中通入氧气会降低产酒量,B错误;中耕松土能增加土壤中含氧量,有利于根细胞进行有氧呼吸,C正确;用透气的纱布包扎伤口可抑制厌氧微生物繁殖,D错误。 4.(2025·广东惠州模拟)近年来,鲜切哈密瓜深受消费者的青睐,机械损伤会导致哈密瓜产生乙烯。如图表示不同材质保鲜膜包装对鲜切哈密瓜贮藏生理生化品质的影响。下列相关叙述错误的是(　　) A.根据实验结果可知,PE膜的保鲜效果较好 B.10天后使用OPP膜贮藏的哈密瓜细胞呼吸强度上升,可能是该膜透气性过低导致的 C.由图推测,乙烯会导致哈密瓜的细胞呼吸速率变化 D.通过两图数据可知,第一天哈密瓜的失重主要是细胞呼吸消耗有机物导致的 答案:B 解析:4种保鲜膜中,PE膜处理对哈密瓜的失重率、细胞呼吸强度影响最小,从而能够保持哈密瓜的外观品质和口感,更大限度地延长保鲜期,A正确;10天后使用OPP膜贮藏的哈密瓜细胞呼吸强度上升,可能是该膜透气性过高导致氧气增加,B错误;机械损伤会导致哈密瓜产生乙烯,哈密瓜的细胞呼吸速率变化可能是乙烯引起的,C正确;薄膜包装处理能有效抑制水分的散失,通过两图数据可知,第一天哈密瓜的呼吸强度增加,其失重主要是细胞呼吸消耗有机物导致的,D正确。 真题　演练感悟 酵母菌培养液① 酵母菌培养液② 澄清的石灰水③ 酵母菌培养液④ 酵母菌培养液⑤ 酵母菌培养液⑥ 澄清的石灰水⑦ 质量分数为10%的NaOH溶液⑧ 2 3 1 1.(2022·重庆卷)从如图中选取装置,用于探究酵母菌细胞呼吸方式,正确的组合是( ) 4 注:箭头表示气流方向。 A.⑤→⑧→⑦和⑥→③ B.⑧→①→③和②→③ C.⑤→⑧→③和④→⑦ D.⑧→⑤→③和⑥→⑦ 答案:B 2 3 1 4 解析:酵母菌属于异养兼性厌氧型生物,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时,先用NaOH去除空气中的CO2,再将空气通入酵母菌培养液,最后连接澄清石灰水检测CO2,通气体的导管要注意应该长进短出,装置组合是⑧→①→③;无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连,装酵母菌溶液的锥形瓶不能太满,以免溢出,装置组合是②→③,B正确。 2 3 1 4 2.(2024·山东卷,改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是(　　) A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 C 2 3 1 4 解析:在种皮被突破前,种子主要进行无氧呼吸,种皮 被突破后,种子吸收O2量增加,有氧呼吸加强,无氧呼 吸减弱。由题图可知,p点之后乙醇脱氢酶活性开始 下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱, 有氧呼吸增强,即p点为种皮被突破的时间点,A正确;Ⅱ阶段种皮限制了O2进入种子,且Ⅰ阶段种子不断消耗O2导致O2浓度降低,故Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸,B正确;Ⅲ阶段种皮已经被突破,种子有氧呼吸增强,无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低,C错误;q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正确。 2 3 1 4 3.(2024·甘肃卷)梅兰竹菊为花中四君子,很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护,养护不当会影响花卉的生长,如兰花会因浇水过多而死亡,关于此现象,下列叙述错误的是(　　) A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 B 2 3 1 4 解析:大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程,这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量,浇水过多会使根系无氧呼吸加强,产生的能量减少,使养分吸收所需的能量不足,A正确;根系吸收水分是被动运输,不消耗能量,B错误;浇水过多使土壤含氧量减少,抑制了根细胞的有氧呼吸,但促进了无氧呼吸的进行,C正确;根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中,会产生酒精或乳酸等有害物质,D正确。 2 3 1 4 4.(2024·贵州卷)农业生产中,旱粮地低洼处易积水, 影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细 胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其 活性变化如图所示。 回答下列问题。 (1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有_________________________________________ _________________ ;参与有氧呼吸的酶是　　　　(填“甲”或“乙”)。  能量,生成大量ATP　 需要氧气参与;有机物被彻底氧化分解;释放大量 乙 2 3 1 4 解析:正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,有氧呼吸是在氧气充足的情况下,将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。随着水淹天数的增加,乙的活性降低,说明乙是与有氧呼吸有关的酶。 2 3 1 4 (2)在水淹0~3 d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是__________ ; 　　　　　　　　水淹第3 d时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1。若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 　　倍。 解析: 在水淹0~3 d阶段,随着水淹天数的增加,氧气含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol· g-1·min-1,有氧呼吸过程中葡萄糖的消耗量、O2消耗量和CO2释放量为1∶6∶6,无氧呼吸过程中葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1∶2,则有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2 μmol·g-1·min-1 CO2,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。 3 O2的含量 2 3 1 4 (3)若水淹3 d后排水,作物长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是________________________________________________________ ______________________________________________________________ (答出2点即可)。 解析: 若水淹3 d后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复,一方面是排水后氧气含量上升,有氧呼吸增强,产生的能量增多;另一方面,由题图可知,第4天无氧呼吸有关的酶活性显著降低,可能是第4天无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度,之后就很难恢复,所以要在水淹3 d后排水。 无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;水淹0~3 d无氧呼吸产 生的能量维持了基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失 2 3 1 4 课时 巩固提高 59 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 一、选择题(每小题3分,共33分) 1.(2025·广东潮州模拟)学生进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时,用溴麝香草酚蓝溶液检测发现溶液变黄的速度很快。对溶液变黄时间短的合理解释是(　　) A.有氧呼吸在线粒体基质产生CO2 B.有氧呼吸在线粒体基质产生酒精 C.无氧呼吸在细胞质基质产生CO2 D.无氧呼吸在细胞质基质产生酒精 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:酵母菌在细胞质基质进行无氧呼吸产生酒精和CO2,在有氧呼吸第二阶段产生CO2,有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质。相同条件下,有氧呼吸产生CO2速率比无氧呼吸快。溴麝香草酚蓝溶液是检测 CO2的试剂,根据变黄的时间可以判断有氧呼吸和无氧呼吸。变黄的时间很短,说明是进行有氧呼吸产生了大量的 CO2,A符合题意,C不符合题意;溴麝香草酚蓝溶液可检测CO2,不能检测酒精,且有氧呼吸不产生酒精,B、D不符合题意。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2.为探究酵母菌细胞呼吸方式,有同学利用如图所示装置进行实验。下列叙述错误的是(　　) A.若要探究有氧呼吸,则需要打开阀a通入O2 B.在探究无氧呼吸时,可以在溶液表面加入一层植物 油隔绝O2 C.为检验细胞呼吸产物是否含有CO2,在管口2接入装有澄清石灰水的试剂瓶 D.用酸性重铬酸钾检测管口3取出的溶液,溶液变橙色,说明酵母菌发生了无氧呼吸 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:酵母菌在有氧条件下才可以进行有氧呼吸产生水和CO2,故若要探究有氧呼吸,则需要打开阀a通入O2,A正确;酵母菌在无氧条件下可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2,在探究无氧呼吸时可在溶液表面加入一层植物油以隔绝O2,B正确;CO2可以使澄清的石灰水变浑浊,为检验细胞呼吸产物是否含有CO2,可在管口2接入装有澄清石灰水的试剂瓶,C正确;无氧呼吸产生的酒精可与橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生反应变成灰绿色,因此用酸性重铬酸钾检测管口3取出的溶液,溶液变灰绿色,说明酵母菌发生了无氧呼吸,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 3.(2025·广东河源模拟)以下有关细胞呼吸原理的应用,正确的是(　　) A.包扎伤口选用透气的纱布以防止厌氧菌繁殖 B.中耕松土有利于根系对无机盐和N2的吸收 C.食品包装上的“胀袋勿食”是指微生物乳酸发酵产气 D.提倡“有氧运动”是指爬山、游泳、一百米冲刺跑等运动 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:包扎伤口选用透气的纱布营造有氧环境,以防止厌氧菌繁殖,A正确;中耕松土有利于根系细胞有氧呼吸产生更多能量,有利于对无机盐的吸收,根系细胞不能直接吸收利用N2,B错误;乳酸发酵只产生乳酸,不产生气体,C错误;有氧运动是指人体在氧气供应充足的情况下进行的体育锻炼,一百米冲刺跑不属于有氧运动,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 4.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,错误的是(　　) 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 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 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,储存时需要创造低氧环境来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;储粮需要创造一个不利于虫霉生长的低温环境,C正确;利用少量药剂产生的毒气阻断虫霉正常的代谢过程,即杀虫抑菌,从而达到储粮的目的,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 5.科研人员为探究温度、O2浓度对采收后苹果储存的影响,进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.据图分析,苹果储存的适宜条件是低温和无氧 B.5% O2浓度条件下,苹果细胞产生CO2的场所为细胞质基质 C.20%~30% O2浓度范围内,影响CO2相对生成量的环境因素主要是温度 D.在O2充足的条件下,O2参与反应的场所是细胞质基质和线粒体内膜 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:据题图分析,苹果储存的适宜条件是低温和低氧条件,A错误;5% O2浓度条件下,苹果细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体基质,B错误;20%~30% O2浓度范围内,不同温度条件下CO2的相对生成量达到相对稳定且各不相同,此时影响CO2相对生成量的环境因素主要是温度,C正确;在O2充足的条件下,苹果细胞进行有氧呼吸,O2参与反应的场所是线粒体内膜,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 6.(2025·广东茂名模拟)6⁃BA是一种植物生长调节剂。科研人员以储藏的青棒豆种子为材料,研究一定浓度的6⁃BA处理对其呼吸速率的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.青棒豆种子细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是 细胞质基质 B.6⁃BA可用于青棒豆采摘后的保存,有利于降低有机物的消耗 C.6⁃BA组种子细胞呼吸速率的变化趋势与对照组的相同 D.青棒豆种子储藏的时间越长,6⁃BA抑制呼吸速率的效果越明显 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:植物细胞有氧呼吸第二阶段产生CO2,场所是 线粒体基质,因此青棒豆种子细胞有氧呼吸产生CO2 的场所是线粒体基质,A错误;与对照组相比,在同一 储藏时间下,6⁃BA组呼吸速率都低于对照组呼吸速率,有利于降低有机物的消耗,因此6⁃BA可以应用于青棒豆采摘后的保存,B正确;随着储藏时间延长,对照组呼吸速率逐渐升高再略有降低,6⁃BA组呼吸速率先降再升后再略有降低,因此两组呼吸速率变化趋势不一致,C错误;与对照组同一时间相比,第5天时,两组呼吸速率差值最大,说明6⁃BA抑制呼吸速率效果在第五天时最强,并不是储藏时间越久,抑制效果越好,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 7.(2025·广东茂名模拟)水淹胁迫能抑制植物的有氧呼吸,某植物经糖酵解过程分解葡萄糖产生丙酮酸。丙酮酸进一步转化成乙醇和乳酸响应水淹胁迫。下列叙述正确的是(　　) A.糖酵解发生在线粒体基质中,该过程有ATP产生 B.糖酵解过程产生的大量[H]可与O2结合生成H2O C.糖酵解过程中,葡萄糖的能量存留在乳酸中 D.长时间水淹会导致该植物吸收无机盐的能力下降 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:糖酵解是呼吸作用第一阶段,发生在细胞质基质中,A错误;糖酵解是呼吸作用第一阶段,该过程产生的[H]较少,B错误;丙酮酸分解为乳酸的过程是无氧呼吸第二阶段,不属于糖酵解,C错误;长时间水淹会导致有氧呼吸过程受阻,能量产生减少,导致该植物吸收无机盐的能力下降,D正确。 8.(2025·广东深圳模拟)某研究小组对A、B两个黄瓜品种对低氧环境的耐受能力进行了研究,一周后检测两个黄瓜品种根系中的乙醇含量,结果如图所示。下列相关说法错误的是(　　) A.正常通气时,A、B两个品种的根系细胞也会进行无氧呼吸 B.低氧条件下,相同时间内品种A比品种B产生的乙醇更多 C.相比较正常通气,在低氧环境的两个黄瓜品种长势都会较差 D.由图示结果可知,品种A比品种B更适合种植在高原地区 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:由题图可知,正常通气时,A、B两个品种的根系细胞中有乙醇产生,说明进行了无氧呼吸,A正确;由题图可知,低氧条件下,相同时间内品种A比品种B产生的乙醇更多,B正确;乙醇对细胞会造成伤害,相比较正常通气,在低氧环境的两个黄瓜品种产生的乙醇都会增加,故两个黄瓜品种长势都会较差,C正确;低氧条件下,品种B根系细胞产生的乙醇含量更少,对低氧环境的耐受能力更强,故品种B比品种A更适合种植在高原地区,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 9.(2025·湖南湘潭模拟)如图为研究人员对不同时间和程度的渍涝胁迫程度下不同花生栽培品种中关键性呼吸酶之一——乙醇脱氢酶(简称ADH,可催化反应物形成乙醇)活性的测定情况,下列相关推测不正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.ADH催化有机物氧化分解时释放的能量大量储存在ATP中 B.不同程度渍涝处理下3个品种中ADH活性均出现升高和回落 C.长时间渍涝胁迫可使植株因体内乙醇的大量积累而死亡 D.图中所示的不同品种对渍涝胁迫的适应性有一定的差异 答案:A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:ADH催化有机物氧化分解时释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,A错误;根据题图可知,不同程度渍涝处理下3个品种中ADH活性均出现升高和回落,B正确;乙醇积累会对细胞产生毒害作用,故长时间渍涝胁迫可使植株因体内乙醇的大量积累而死亡,C正确;由题图可知,不同品种对渍涝胁迫的适应性有一定的差异,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 10.(2025·广东广州模拟)呼吸熵(RQ=释放的二氧化碳/消耗的氧气体积)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。测定发芽种子呼吸熵的装置如图。关闭活塞,在25 ℃下经20 min读出刻度管中着色液滴移动距离。假设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.若测得x=180,y=50,则该发芽种子的呼吸熵是0.72 B.若测得呼吸熵小于1,则呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解 C.为使装置测得的x值和y值更精确,还应再设置一组空白对照装置 D.若反应物为葡萄糖,x=300、y=-100,则两种呼吸方式消耗的葡萄糖量不同 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:由题图分析可知,装置1液滴移动代表的是氧气的消耗量,而装置2液滴移动代表的是氧气变化与二氧化碳变化的差值。若测得x=180 mm, y=50 mm,则该发芽种子的呼吸熵是(180-50)/180=0.72,A正确;由于脂肪中的氢比例高,若发芽种子仅进行有氧呼吸,且呼吸熵小于1,则呼吸过程中可能有非糖物质(如脂肪)的氧化分解,B正确;为使测得的x和y值更精 确,还应再设置对照装置,即将发芽种子进行灭活,其他实验装置和装置2相同,排除物理因素对实验结果的影响,C正确;若呼吸反应物是葡萄糖,且测得x=300 mm,说明有氧呼吸消耗了50单位葡萄糖,y=-100 mm(向右移动了100 mm),说明无氧呼吸消耗了50单位葡萄糖,则有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔比值是1∶1,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 11.如图是温度对豌豆幼苗呼吸速率的影响曲线。实验过程如下:预先在25 ℃条件下培养4 d的豌豆幼苗,测得的相对呼吸速率为10,再放到不同温度下,3 h后测量呼吸速率的变化。下列相关描述错误的是(　　) A.该实验的自变量是不同温度和培养时间 B.0~35 ℃,随着温度的升高,呼吸酶活性增强 C.20~45 ℃,35 ℃更有利于豌豆幼苗呼吸 D.豌豆幼苗呼吸速率可用单位体积CO2吸收量表示 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:据题图可知,该实验的自变量为不同温度和培 养时间,因变量为相对呼吸速率,A正确;0~35 ℃,随着 温度的升高,相对呼吸速率增强,可能是温度升高提 高了呼吸酶的活性,B正确;由题图可知,35 ℃呼吸速 率相对平稳,且保持在较高水平,而35 ℃以后随培养时间延长,呼吸速率急剧下降,说明在20~45 ℃,35 ℃更有利于豌豆幼苗呼吸,C正确;豌豆幼苗呼吸速率可用单位体积CO2释放量表示,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 二、非选择题 12.(14分)(2025·广东肇庆模拟)随着电商和物流的发展,网购越来越受国人的欢迎。果蔬等常通过冷链运输以保持新鲜。 (1)冷链运输时的温度控制范围为0~15 ℃,保鲜温度不能高于15 ℃和不能低于0 ℃的原因是 _____________________________________________   　__ _______________________________ 。 保鲜温度高于15 ℃时,呼吸酶的活性大幅度提高,微生物和果蔬细胞的呼吸作用加强,加速果蔬腐烂;保鲜温度低于0 ℃时,可能会因温度过低而将果蔬冻坏 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:果蔬等常通过冷链运输以保持新鲜,即要保持果蔬的品质,又要降低呼吸,保鲜温度高于15 ℃时,呼吸酶的活性大幅度提高,微生物和果蔬细胞的呼吸作用加强,加速果蔬腐烂;保鲜温度低于0 ℃时,可能会因温度过低而将果蔬冻坏。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)长时间冷链运输会引起果蔬细胞的细胞膜　　　　　　　 　的功能改变,导致电解质的渗透率增加,细胞出现“冷害”现象。  解析:电解质的渗透率增加,细胞出现“冷害”现象,说明细胞膜控制物质进出细胞的功能受到影响。 控制物质进出细胞 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)如图为O2浓度对某水果CO2释放量的影响曲线。请结合图像分析,冷链运输时O2浓度常控制在3%~7%的原因是________________________ ___________________________。 解析: 冷链运输要降低有机物的消耗,O2浓度为3%~7%时可抑制无氧呼 吸,同时有氧呼吸强度低,有机物消耗最少。 氧呼吸,同时有氧呼吸强度低 O2浓度为3%~7%时可抑制无 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)海藻中提取的甜菜碱可以保护生物大分子结构的完整性从而维持其生理功能,有利于果蔬抗冻。为研究甜菜碱处理对黄瓜果实低温储藏期间冷害发生率的影响,研究人员进行了相关实验,实验结果如表。 注:“-”表示没有发生冷害现象。 冷害发 生率% 储藏时间/d 0 3 5 7 9 11 13 甜菜碱浓度/ (mmol·L-1) 0 - - 5.26 15.79 23.68 34.21 44.74 5 - - - 5.26 13.00 9.40 23.68 10 - - - - 5.00 10.00 17.50 15 - - - - 6.67 16.00 24.40 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ①根据表中数据,　　　(填“能”或“不能”)推测出甜菜碱浓度越高,冷害发生率越低。  ②表中记录的冷害发生率有一处数据有误,该数据所对应的甜菜碱浓度和储藏时间分别为__________________。  ③由表中数据可知,为进一步探究甜菜碱处理有利于降低细胞冷害发生率的作用机制,最好用　　　mmol·L-1的甜菜碱处理细胞,并检测细胞内相关指标的变化,选择该浓度的原因是____________________________ _____________。 　 效果最为显著 不能 5 mmol·L-1、第11 d 10 该浓度的甜菜碱抑制冷害发生的 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: ①表中数据表明,随甜菜碱浓度升高,相同储藏天数的冷害发生率均低于不用甜菜碱的空白对照组,但与甜菜碱浓度没有明显的负相关特征,因此不能推测甜菜碱浓度越高,冷害发生率越低。 ②表中数据表明,同一甜菜碱浓度处理时,随储藏天数的增加,冷害发生率逐渐增大;但甜菜碱浓度为5 mmol·L-1的第11 d处理结果却与上述规律不一致,应该是统计数据有误。 ③由表中数据可知,10 mmol·L-1的甜菜碱处理抑制冷害发生的效果最为显著,进一步探究甜菜碱处理有利于降低细胞冷害发生率的作用机制,可用表格中10 mmol·L-1的甜菜碱处理细胞。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 13. (13分)某实验小组欲利用核桃幼苗研究氮素形态对根系呼吸速率的影响,在其他条件相同且适宜的情况下,通过调整营养液中N⁃N与N⁃N的比例,共设置A(100%,0%)、B(75%,25%)、C(50%,50%)、D(25%,75 %)、E(0%,100%)5个氮素形态,连续每月测定并统计。进行氮素形态处理前对栽培基质浇灌大量清水,最后测定实验结果如图所示。回答下列问 题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)有氧条件下,根细胞呼吸作用消耗水的场所是___________,有氧呼吸的整个过程是_________________________________________ (用反应式表示)。检测呼吸速率时,常用的指标是___________________________ ______________。  线粒体基质 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 单位时间内二氧化碳的释放量 或氧气消耗量 解析:有氧条件下,根细胞呼吸作用消耗水是在有氧呼吸第二阶段,其场所是线粒体基质。有氧呼吸的整个过程为C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。可用单位时间内二氧化碳的释放量或氧气的消耗量来表示呼吸速率。 (2)每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水,这样做的目的是__________________________________________________________ ____________________________。由实验结果可知,随着处理时间的延长,核桃幼苗根系呼吸速率的变化是_____________。推测与单独施用N⁃N相比,单独施用N⁃N的核桃幼苗根系呼吸速率______ (填“更快”或“更慢”)。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 确保栽培基质中的N浓度与营养液的浓度梯度一致(避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果) 先上升后下降 更快 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: 为了避免氮素在栽培基质中累积影响实验结果,每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水。由实验结果可知,随着处理时间的延长,核桃幼苗根系呼吸速率先上升后下降。由题干和题图信息可知,与单独施用N⁃N相比,单独施用N⁃N的核桃幼苗根系呼吸速率更快。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)在农业生产上,要提高根系细胞呼吸速率,除实验研究的措施外,种植户还可采取的措施有____________________________________________ ________________ (答出2点即可)。  大田种植时,适时松土、适量浇水等;大棚种植时, 适当控制温度等 解析: 要提高根系细胞呼吸速率,可采取的措施有大田种植时,适时松 土、适量浇水等;大棚种植时,适当控制温度等。 $$