第2单元 第13讲 细胞呼吸的原理和应用(Word学案)-【高考快车道】2026年高考生物大一轮专题复习总复习

该高中生物学高考复习学案系统覆盖细胞呼吸核心考点，包括酵母菌呼吸方式探究、有氧与无氧呼吸过程、影响因素及应用，按“实验—原理—实践”逻辑架构知识网络，通过精梳教材、自测诊断（如辨易错、练表达）、思维探究（如曲线分析）引导学生自主构建生命观念下的物质与能量观，体现考点梳理的系统性和层次性。 亮点在于科学思维与探究实践素养培养，如“液滴移动法”实验设计、“模型法”比较呼吸过程，自测强化含8道辨错题和2道表达题，真题演练结合高考题与模拟题，帮助学生自主诊断薄弱点。教师可依学情数据针对性指导，助力学生自主提升，实现个性化复习与因材施教。

第13讲　细胞呼吸的原理和应用 课程标准解读 知识网络概览 【课标要求】 1.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式。 【能力要求】 1.理解能力:运用模型与建模的方法分析细胞呼吸的过程及环境条件变化对细胞呼吸方式的影响。 2.解决问题能力:应用细胞呼吸的有关知识解决生产、生活实践中的具体问题。 3.科学探究能力:基于探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验,学会设计对比实验进行科学探究的能力。 考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 精梳　攻教材 1.实验原理: (1)实验材料: (2)呼吸方式与结果检测: 2.实验步骤: (1)配制酵母菌培养液:酵母菌+葡萄糖溶液,分别装入A、B两个锥形瓶中。 (2)控制实验条件并检测CO2的产生: ①实验装置: ②条件控制: (3)检测酒精的产生: 试管 试管1 试管2 步骤 1 A瓶中取滤液2 mL B瓶中取滤液2 mL 2 滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液,振荡 结果观察 观察试管中溶液的颜色变化 3.实验现象: 装置 甲(有氧) 乙(无氧) 检测CO2 变浑浊程度高且速度快 变浑浊程度低且速度慢 检测酒精 无变化 出现灰绿色 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)在有氧条件下通过有氧呼吸产生大量CO2。 (3)在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和CO2。 【名师点睛】 (1)酵母菌细胞呼吸产生CO2量的判断:依据澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间。 (2)配制酵母菌培养液的注意事项:将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温,才可加入酵母菌,否则,高温会杀死酵母菌。 【自测强化】 1.辨易错 (1)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2,可判断其呼吸方式。(×) 分析:酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2。 (2)用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少,可判断酵母菌的呼吸方式。(×) 分析:酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,不能用来检测酒精含量。 (3)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性重铬酸钾溶液检测酒精。(×) 分析:检测酒精时应从培养液中取样检测,不能直接向酵母菌培养液中添加酸性重铬酸钾溶液。 (4)在测定无氧呼吸时,锥形瓶中加入酵母菌培养液后应立即连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。(×) 分析:在测定无氧呼吸时锥形瓶中加入酵母菌培养液后应放置一段时间,目的是耗尽锥形瓶中的O2。 2.练表达 (1)(必修1 P90“问题探讨”)利用酵母菌生产葡萄酒时,酒精含量不会一直增加,当达到12%~16%时,发酵就停止了,其原因可能有发酵产物(如酒精)增多、营养物质减少、酸碱度发生变化等。 (2)(必修1 P90~91“探究·实践”)用酸性重铬酸钾溶液检测酒精时需将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,原因是葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。 精练　提能力 1.(2023·浙江1月高考)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(乙醇)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】选C。酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量,A错误。氧气是本实验的自变量,B错误。需氧呼吸(有氧呼吸)不产生酒精(乙醇),但产生CO2;厌氧呼吸(无氧呼吸)产生酒精(乙醇)和CO2,在消耗等量的葡萄糖时,厌氧呼吸(无氧呼吸)释放的CO2比需氧呼吸少,因此可选用酒精(乙醇)和CO2生成量作为因变量的检测指标,C正确。等量的葡萄糖,需氧呼吸(有氧呼吸)氧化分解彻底,释放的能量多,厌氧呼吸(无氧呼吸)氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放的能量少,D错误。 2.(2025·鹰潭模拟)将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中,观察液滴的移动情况。下列相关叙述错误的是(　　) A.若甲中液滴右移,乙中液滴左移,则该萌发种子只进行有氧呼吸 B.甲中液滴右移,乙中液滴不动,则葡萄糖中C的转移途径可能为:葡萄糖→丙酮酸→酒精 C.若换成萌发的花生种子,则可能出现甲、乙中液滴都左移的情况 D.为了使实验更严谨,可以增设等量死亡的小麦种子,其他装置与乙相同的一组实验 【解析】选A。若甲装置中的液滴向右移动,说明密闭的容器中有释放的CO2,说明萌发的种子进行无氧呼吸,而乙中液滴左移,说明密闭容器中氧气被消耗,萌发的种子进行有氧呼吸,因此可以说明萌发的种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误;甲装置中的液滴向右移动,说明消耗O2的体积小于释放CO2的体积,说明萌发的种子一定进行了无氧呼吸,乙中液滴不动,说明没有消耗氧气,综合分析可知,萌发的种子只进行了无氧呼吸,因此此时葡萄糖中C的转移途径可以为葡萄糖→丙酮酸→酒精,B正确;若换成萌发的花生种子,花生种子中脂肪含量高,在氧化分解时会消耗更多的氧气,即消耗的氧气量大于产生的二氧化碳量,因此,甲装置中会发生左移,乙装置中因为氧气的消耗也会左移,C正确;为了使实验更严谨,可以增设等量死亡的小麦种子,其他装置与乙相同的一组实验,也可设置其他装置与甲相同的一组实验,D正确。 借题发挥|方法技巧 “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)实验原理: ①装置一:NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2,着色液滴移动的距离代表细胞有氧呼吸吸收O2的量。 ②装置二:着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 (3)实验结果及结论: 实验结果 结论 装置一 装置二 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)误差校正:为使实验结果准确,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。 【加固训练】 某中学教师在设置探究酵母菌细胞呼吸方式的“有氧呼吸组”的实验装置时,尝试进行了如图所示的实验改进(阀门A适时打开,阀门B、C均打开),下列叙述错误的是(　　) A.可先关闭A阀使1号注射器充分反应后再开始实验 B.实验开始时,2号和3号注射器的推进器均不移动 C.4号注射器内的溶液将会迅速由橙色变成灰绿色 D.2号注射器内酵母菌的线粒体基质会消耗水产生CO2 【解析】选C。在1号注射器中,Fe3+会催化H2O2分解产生O2,若先关闭A阀可使注射器中O2含量升高,有利于实验的进行,A正确。实验开始时,2号注射器内酵母菌会发生有氧呼吸,有氧呼吸吸收的O2等于放出的CO2,因而注射器的压强不变,其推进器不发生移动;没有CO2进入3号注射器,则3号注射器的推进器也不移动,B正确。细胞呼吸产生的CO2会与4号注射器内的溴麝香草酚蓝溶液反应,其颜色会由蓝变绿再变黄,C错误。线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段时,会消耗水产生CO2,D正确。 考点二　细胞呼吸的方式与过程　　 　　　　　　 　　　　　　 　　 精梳　攻教材 1.细胞呼吸的实质及方式: 2.有氧呼吸的过程: (1)有氧呼吸的过程分析: (2)有氧呼吸的概念、总反应式与能量转化: 【名师点睛】 葡萄糖不能进入线粒体:线粒体膜上无运输葡萄糖的转运蛋白。 3.无氧呼吸: (1)无氧呼吸过程分析: 第一阶段 葡萄糖丙酮酸+[H]+少量能量 第二阶段 产生酒精 丙酮酸+[H]酒精+CO2 实例:植物、酵母菌 产生乳酸 丙酮酸+[H]乳酸 实例:动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌 (2)无氧呼吸的概念、场所、总反应式与能量转化: 【名师点睛】 无氧呼吸的产物不同的2点原因 (1)直接原因:催化反应的酶不同。 (2)根本原因:控制酶合成的基因不同。 【自测强化】 1.辨易错 (1)酵母菌有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行。(×) 分析:酵母菌有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。 (2)有氧呼吸产生的能量大部分储存在ATP中。(×) 分析:有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。 (3)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。(×) 分析:有氧呼吸第二个阶段需要水的参与,不需O2的直接参与。 (4)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(×) 分析:丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一个阶段,没有水的参与,水参与了有氧呼吸的第二个阶段。 (5)供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为酒精。(√) (6)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。(×) 分析:[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上。 (7)人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物。(×) 分析:人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2。 (8)酸奶胀袋是乳酸菌发酵产生CO2造成的。(×) 分析:乳酸菌是严格的厌氧菌,无氧呼吸的产物是乳酸,不产生气体,因此酸奶胀袋不是乳酸菌发酵产生CO2造成的。 2.练表达 (1)(必修1 P92图5-8延伸)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,其在结构与功能上相适应的特点有线粒体具有内、外两层膜,内膜向内折叠形成嵴,扩大了内膜的表面积。线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。 (2)(必修1 P94楷体文字)细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽,原因是细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质,非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以形成葡萄糖,糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 【精研　强思维】 【思维探究】 乳酸值越来越受到人们的关注,脓毒症患者血液乳酸水平升高常被认为是预后不良的标志之一。乳酸在人体内的代谢主要过程如图所示,此外,过多的乳酸还可以通过肾脏排出体外。 (1)(生命观念)图中①和②表示什么过程?发生的场所是什么? 提示:图中①和②表示无氧呼吸,发生的场所是细胞质基质。 (2)(生命观念)PDH发挥作用的场所是什么? 提示:细胞质基质。 (3)(科学思维)葡萄糖经过程①、②到产生乳酸的过程中,储存在葡萄糖中的能量去向有哪些?从代谢水平来看,导致血液乳酸含量升高的条件是什么? 提示:储存在ATP中、以热能散失、储存在乳酸中。机体缺氧或耗氧量太多。 【思维建构】 “模型法”比较有氧呼吸和无氧呼吸过程 精练　提能力 1.(2024·广东高考)研究发现,敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少。下列分析错误的是(　　) A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C.有氧条件下,WT比△sqr的生长速度快 D.无氧条件下,WT比△sqr产生更多的ATP 【解析】选D。本题考查有氧呼吸和无氧呼吸。碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所,不能正常进行有氧呼吸,A正确;有氧呼吸第二、三个阶段发生在线粒体,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱,B正确;与△sqr相比,WT正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能获取更多的能量,生长速度比△sqr快,C正确;无氧呼吸发生在细胞质基质,与线粒体无关,所以无氧条件下,WT产生ATP的量与△sqr相同,D错误。 2.(2024·安徽高考)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP与AMP的浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　) A.在细胞质基质中,PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活 C.ATP与AMP的浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快 【解析】选D。本题考查细胞呼吸、酶和反馈调节。细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,会衍生出许多中间产物,例如磷酸果糖等,而不是直接分解为丙酮酸,A错误;当ATP与AMP的浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合,酶的空间结构发生改变,进而改变酶的活性,但酶的活性并未丧失,B错误;当ATP与AMP的浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡,该调节属于负反馈调节,C错误;运动时,肌细胞需要大量的能量,AMP与PFK1结合增多,使细胞呼吸速率加快,产生更多的能量满足肌细胞的需要,D正确。 【加固训练】 1.(2025·合肥模拟)植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同(如图1)。科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　) A.图1中的NADH均来源于细胞呼吸的第一个阶段 B.图1中丙酮酸的能量大部分没有释放出来 C.淹水胁迫时,该植物根细胞以乳酸发酵途径为主 D.ADH和LDH分布于细胞质基质中,其活性可被淹水激活 【解析】选C。由细胞无氧呼吸过程可知,第二个阶段消耗的NADH均来源于第一个阶段,A正确;丙酮酸能量大部分留在了乳酸或乙醇中,B正确;由图可知,水淹组和对照组相比,水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组,但ADH的活性增加量要远远大于LDH,所以淹水胁迫时,该植物根细胞以酒精发酵途径为主,C错误;无氧呼吸两个阶段均在细胞质基质中完成,图2显示淹水胁迫,ADH和LDH的活性均提高,D正确。 借题发挥|知识归纳 细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 (1)有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去路 (2)无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一个阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二个阶段被用于还原丙酮酸,全部消耗,没有积累。 2.动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示,非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述,正确的是(　　) A.过程②发生的场所在细胞质基质 B.过程①生成的氨基酸是必需氨基酸 C.细胞呼吸是生物体代谢的枢纽 D.蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过呼吸过程联系起来 【解析】选C。过程②为有氧呼吸第二阶段,发生的场所为线粒体基质,A错误。过程①生成的氨基酸能够在体内合成,是非必需氨基酸,B错误。细胞呼吸是生物体代谢的枢纽,如细胞呼吸产生的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质,非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可以进一步形成葡萄糖,C正确。蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过细胞呼吸过程联系起来,D错误。 考点三　细胞呼吸的影响因素和应用　　 　　　　　　 　　　　　　 　　 精梳　攻教材 细胞呼吸原理的应用: 实例 原理 包扎伤口 用透气纱布或创可贴增加通气量,抑制破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸 酿酒 控制通气条件,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精 食醋、味精制作 向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸 土壤松土 促进根细胞有氧呼吸,有利于主动运输,为矿质元素的吸收供应能量 稻田定期排水 促进水稻根细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生酒精,造成烂根、烂芽 水果的储存 低温、低氧、一定的湿度的环境中,减少有氧呼吸消耗有机物 粮食的储存 低温、低氧、干燥的环境中,减少有氧呼吸消耗有机物 提倡慢跑 促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀乏力 【名师点睛】 食品的储存条件不同 (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。 (3)耐低温的食品可以冷冻保存。 【自测强化】 1.辨易错 (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。(×) 分析: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而大量繁殖。 (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。(×) 分析:慢跑时,氧气供应不足,肌细胞通过无氧呼吸补充,主要进行的仍为有氧呼吸。 (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。(√) (4)密封塑料袋中储藏的马铃薯块茎会因无氧呼吸积累酒精而造成腐烂。(×) 分析:马铃薯块茎进行产生乳酸的无氧呼吸,不产生酒精。 (5)中耕松土、适时排水都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用。(√) 2.练表达(必修1 P95“思考·讨论”) (1)花盆里的土壤板结,若不及时松土,将影响根系吸收无机盐离子,原因是空气不足会抑制根细胞有氧呼吸,影响能量的释放,而根系吸收无机盐离子的过程为主动运输,需要细胞呼吸提供能量。 (2)密封地窖能长时间储存水果、红薯、马铃薯等的原因是密封的地窖CO2浓度高,能够抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。 【精研　强思维】 【思维探究】 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。 (1)(科学思维)图中甲、乙曲线分别表示什么?判断的依据是什么? 提示:甲表示CO2释放量,乙表示O2吸收量;依据是O2浓度为0时,植物的非绿色器官不吸收O2,但释放CO2。 (2)(科学思维)O2浓度为b时,该器官能否进行无氧呼吸?为什么? 提示:不能,因为O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明释放的CO2全部来自有氧呼吸。 (3)(社会责任)为减少葡萄糖的消耗,应控制O2浓度,据图分析,a、b两点对应O2浓度哪一点消耗葡萄糖较少?为什么? 提示:b点;据图可知,a点时气体交换相对值CO2为0.6,O2为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生、0.3是无氧呼吸产生,按有氧呼吸时C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6,无氧呼吸时C6H12O6∶CO2=1∶2,算得葡萄糖的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。而b点时,O2和CO2的相对值为0.7,算得葡萄糖的相对消耗量约为0.117,明显比a点时要低。 【思维建构】 “模型法”分析环境因素对细胞呼吸的影响 (1)温度: ①原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。 ②应用:储存水果、蔬菜时应选取零上低温。 (2)O2浓度: ①原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 ②解读。 a.O2浓度低时,无氧呼吸占优势。 b.随着O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。 c.当O2浓度达到一定值后,随着O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。 (3)CO2浓度: ①原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 ②应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。 (4)含水量: ①解读:一定范围内,细胞中自由水含量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强。 ②应用:粮食储存前要进行晒干处理,目的是降低粮食中的自由水含量,降低细胞呼吸强度,减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 精练　提能力 1.(2024·甘肃高考)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 【解析】选B。本题考查细胞呼吸的原理和应用以及物质跨膜运输的方式。根系吸收无机盐的方式为主动运输,需要呼吸作用提供能量,根系呼吸产生的能量减少会使养分吸收所需的能量不足,A正确;水分子吸收的方式为被动运输,不需要消耗能量,B错误;根系在长时间水淹的条件下,氧气不足,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,C正确;细胞无氧呼吸的场所为细胞质基质,其呼吸产物中的酒精会对根系细胞造成伤害,D正确。 2.(2023·湖南高考)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 【解析】选C。本题通过食品保存的方法间接考查细胞呼吸的影响因素等有关知识。干制降低食品的含水量,会使微生物不易在上面生长和繁殖,食品保存时间延长,A正确;腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,会使微生物失水过多,从而抑制微生物的生长和繁殖,B正确;低温保存可降低酶的活性,降低细胞呼吸速率,抑制微生物的生命活动,但并非温度越低越好,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,并破坏食品中的酶类,从而减少食品中有机物的分解,有利于食品保存,D正确。 3.(2025·鞍山模拟)玉米根细胞进行无氧呼吸产生的乳酸会导致细胞质基质的pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒,为了延缓酸中毒,细胞会改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。科研人员在适宜温度条件下,测定了玉米根细胞在无氧条件下呼吸作用释放CO2速率随时间的变化,结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.在a时间前后细胞呼吸的场所未发生改变 B.在a时间前,玉米根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸 C.a时间后丙酮酸转化为酒精途径释放更多ATP以缓解细胞pH降低 D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程中不需要消耗ATP 【解析】选C。在 a时间前后,细胞呼吸由丙酮酸产乳酸途径转换为产酒精途径,其场所未发生改变,都是细胞质基质,A正确;在a时间前,没有CO2的释放,说明玉米根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,B正确;丙酮酸转化为酒精途径不释放ATP,C错误;植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程为自由扩散,不需要消耗ATP,D正确。 【加固训练】 (2025·漯河模拟)“端稳中国碗,装满中国粮”,种子是粮食安全的底座,也是现代农业发展的基础。下列相关叙述正确的是(　　) A.种子贮藏时,零上低温、低湿和无氧条件有利于延长种子贮藏时间 B.玉米种子发育成植株体现了细胞的全能性 C.种子萌发后,根系吸收的氮元素可用于合成脂肪、蛋白质和核酸 D.种子从休眠进入萌发状态,结合水与自由水的比值下降 【解析】选D。农作物种子入库贮藏时,在低氧和低温条件下呼吸速率最低,在无氧条件下呼吸速率快,消耗有机物多,不利于储存,A错误;玉米种子发育成植株体现了个体的发育,没有体现细胞的全能性,B错误;脂肪的组成元素是C、H、O,根系吸收的氮元素不用于合成脂肪,C错误;种子从休眠进入萌发状态,结合水与自由水的比值下降,代谢加快,D正确。 【从教材走向高考】　　 　　　　　　 　　　　　　 　　 【体验高考　链接教材】 1.(2022·重庆高考)→(必修1 P91参考资料)从图中选取装置,用于探究酵母菌细胞呼吸方式,正确的组合是(　　) 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 【解析】选B。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溶液去除空气中的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的生成,通气体的玻璃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,装酵母菌溶液的瓶子不能太满,以免溢出,装置组合是②→③,B正确。 2.(2021·湖北高考)→(必修1 P95思考·讨论)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。下列叙述错误的是(　　) A.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 B.密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,利于保鲜 C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓 D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓 【解析】选C。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,A正确;密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,抑制呼吸,有氧呼吸减弱,消耗的有机物减少,故利于保鲜,B正确;细胞中自由水的含量越多,细胞代谢越旺盛,C错误;酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,结合题意“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”可知,低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓,D正确。 【深研教材　预测高考】 3.(必修1 P96“概念检测”T2改编)下图表示某种植株的非绿色器官在不同的氧气浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化(葡萄糖作为呼吸作用的底物)。请回答下列问题: (1)氧气浓度为0时,该器官___________(填“进行”或“不进行”)呼吸作用。对于该器官来说,氧气参与有氧呼吸的_________阶段,其反应场所 是__________________。   (2)氧气浓度在10%时,该器官的细胞呼吸方式是_____________________________。若AB=BC,此状态下有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为___________。   (3)在粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,是因为_______________________________________。在储藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、氧气含量等措施,其目的是　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　。  【解析】(1)氧气浓度为0时,该器官进行无氧呼吸,即该器官进行呼吸作用。在植物细胞的线粒体内膜中进行有氧呼吸的第三个阶段,氧气和NADH(或[H])反应生成水,合成大量ATP。 (2)由题图可知,氧气浓度在10%时,CO2释放量和O2吸收量相等,说明该器官(只)进行有氧呼吸。有氧呼吸时CO2∶葡萄糖=6∶1,无氧呼吸时CO2∶葡萄糖=2∶1,若AB=BC,说明有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相同,故此状态下有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1∶3。 (3)在粮食贮藏过程中,粮食会进行有氧呼吸产生水,因此有时会发生粮堆湿度增大现象。降低温度可减弱呼吸酶的活性,从而减弱呼吸作用;有氧呼吸需要氧气,降低氧气含量也能减弱呼吸作用,因此在储藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、氧气含量等措施,其目的是减弱果蔬的呼吸作用,减少有机物的消耗。 答案:(1)进行　第三个　线粒体内膜　(2)(只)进行有氧呼吸　1∶3　(3)有氧呼吸过程产生了水　减弱果蔬的呼吸作用,减少有机物的消耗 - 24 - 学科网（北京）股份有限公司 $