第三单元 第13讲 探究酵母菌细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素分析-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习教用word

第13讲　探究酵母菌细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素分析 课程标准 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。 考点一　活动：探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验材料：酵母菌是一类单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于　兼性厌氧　菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 2.实验原理 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） （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） （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　重铬酸钾　的浓硫酸溶液→振荡并观察试管中溶液的颜色变化。 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　灰绿色　。 提醒 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比较 短且浑浊程度较大 长且浑浊程度较小 溴麝香草酚蓝溶液变色情况比较 变黄且时间短 变黄且时间长 酸性重铬酸钾检验情况比较 不变色 　由橙色变成灰绿色　 实验结论 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的　CO2　 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有　酒精　，同时也产生少量的　CO2　 【教材拾遗】 （必修1 P92科学方法）（1）研究方法——对比实验 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 （2）该实验为对比实验，分析各种变量： ①自变量为氧气的有无。 ②因变量为CO2产生的速率；酒精产生的速率。 ③无关变量：温度、试剂用量等，要遵循等量原则。 1.（2025·山东济南模拟）某实验小组在探究酵母菌的呼吸方式实验中，利用酒精遇到酸性的重铬酸钾溶液会呈现灰绿色的原理检测酒精的存在。实验操作中发现：无氧呼吸组及有氧呼吸组的发酵液与酸性重铬酸钾溶液反应后颜色均呈现灰绿色，以下说法错误的是（　　） A.有氧呼吸组的发酵液中存在未反应的葡萄糖可与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，产生灰绿色现象 B.可向2支试管中分别加入等量的两种发酵液，酒精灯加热，在2支试管口分别放置浸含酸性重铬酸钾的滤纸条，滤纸条呈灰绿色为无氧呼吸发酵液 C.本实验采用对照实验，其中有氧呼吸是实验组，无氧呼吸是对照组 D.正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪细胞呼吸过程中部分主要产物的生成 解析：C　葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，推测有氧呼吸组的发酵液中存在未反应的葡萄糖，可与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，产生灰绿色现象，A正确；酒精具有挥发性，葡萄糖没有挥发性，因此可向2支试管中分别加入等量的两种发酵液，酒精灯加热，在2支试管口分别放置浸含酸性重铬酸钾的滤纸条，滤纸条呈灰绿色为无氧呼吸发酵液，B正确；本实验采用对比实验，其中有氧呼吸和无氧呼吸都是实验组，C错误；14C可追踪碳元素的转移情况，D正确。 2.（2025·河南洛阳模拟）某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了如图的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如表1所示。请回答以下问题： 表1 时间/ min距离/ mm生物 0 5 10 15 20 25 萌发的种子 0 8 16 23 29 34 蚯蚓 0 4.5 9 11.0 11.5 15.5 （1）装置图中的Y溶液是NaOH溶液，其作用是吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2。设置乙装置的目的是排除微生物及环境因素对实验的干扰（或起对照作用）。 （2）实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向左（填“左”或“右”）移动，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是0.9 mm/min。 （3）另一组该实验装置每隔5 min测量时，将注射器活塞往下（填“上”或“下”）移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量，其中以小麦为材料的结果如表2所示： 表2 时间/min 0 5 10 15 20 25 注射器量取的气 体变化体积/mL 0 1.5 3.0 4.2 5.0 5.5 分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为0.22 mL/min，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越弱。 解析：（1）要测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，装置图中的Y溶液是NaOH溶液，其作用是吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2；设置乙装置的目的是与甲装置形成对照，排除微生物及环境因素对实验的干扰。（2）实验开始，甲装置中的小麦种子或蚯蚓，进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳又被NaOH溶液吸收，故有色液滴左移，据表格分析，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是4.5÷5或（9÷10）＝0.9（mm/min）。（3）甲装置内O2被消耗，生成的CO2被NaOH溶液吸收，气压下降，要保持有色液滴回到实验开始时的位置，需将注射器活塞往下移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量；量取的气体变化体积除以时间等于有氧呼吸速率，分析表2数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为5.5÷25＝0.22（mL/min），在此过程中，前10 min有氧呼吸速率较大，后15 min有氧呼吸速率越来越弱。 方法技巧 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的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。 ③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，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。 考点二　细胞呼吸的影响因素及应用 1.影响细胞呼吸的主要外部因素及其应用 【教材拾遗】 （1）（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 P95正文拓展）密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯等，其原因是密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 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。 2.影响细胞呼吸的内在因素有：生物的遗传特性、器官种类、生长发育时期等。另外，细胞呼吸酶的数量、ATP浓度均可影响细胞呼吸。 1.（必修1 P94正文）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。（　×　） 提示：马铃薯块茎进行产生乳酸的无氧呼吸，不产生酒精。 2.（必修1 P95思考·讨论）破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处缺乏氧气。（　√　） 3.（必修1 P95正文）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。（　√　） 4.（必修1 P95思考·讨论）慢跑时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。（　×　） 1.（2025·武汉二中质检）如图表示气温多变的一天中外界O2浓度的变化与马铃薯块茎的CO2释放情况，下列叙述错误的是（　　） ①AB段下降可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性　②BC段细胞呼吸增强主要原因是O2浓度升高　③A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积　④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同　⑤B点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体 A.①③ B.②⑤ C.③④ D.④⑤ 解析：D　马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸产生CO2，即只有有氧呼吸产生CO2，因此曲线AB段下降的原因可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，①正确；BC段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加，导致有氧呼吸增强，所以产生的CO2增多，②正确；由于马铃薯块茎细胞只有有氧呼吸产生CO2，而有氧呼吸过程中消耗的O2量与产生的CO2量相等，所以A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积，③正确；马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件不一定相同，④错误；马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体，⑤错误。 2.（2024·九省联考甘肃）作物种子储藏过程中的损耗是影响粮食安全的重要因素，抑制作物种子的呼吸作用是减少损耗的有效手段。研究表明，作物种子呼吸速率与其含水量密切相关，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A.种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞发生了质壁分离 B.种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞代谢水平增强 C.种子含水量降至14％以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量较少，细胞线粒体损伤 D.种子含水量升至16％左右时，作物1种子较作物2种子更耐储藏 解析：B　种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞代谢水平缓慢，但细胞并未发生质壁分离，A错误；种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞新陈代谢旺盛，B正确；种子含水量降至14％以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量相对较多，代谢较慢，C错误；种子含水量升至16％左右时，作物2种子呼吸速率较低，更耐储藏，D错误。 3.（2025·河南名校联盟）细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中，下表中有关措施与目的，叙述正确的是（　　） 选项 应用 措施 目的 A 储藏种子 晒干 降低有机物含量，降低细胞呼吸 B 酵母菌酿酒 密封 加快酵母菌繁殖，有利于酒精发酵 C 水果保鲜 低温 降低酶的活性，降低细胞呼吸 D 水稻生长 定期排水 提高酶的活性，促进有氧呼吸 解析：C　种子的储藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，而不是降低有机物的含量，A错误；酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，而在无氧条件下，有利于酒精发酵，B错误；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，C正确；水稻定期排水，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，但不能提高酶的活性，D错误。 1.（2023·浙江1月选考16题）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：C　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的有无是自变量，B错误；有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比例为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，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。 溯源教材 （1）探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中，有氧和无氧条件是实验的自变量。　（见必修1 P91探究·实践） （2）有氧呼吸1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放2 870 kJ左右的能量。1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65 kJ的能量。　（见必修1 P93～94） （3）除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫做无关变量；因自变量改变而变化的变量叫做因变量。　（见必修1 P78） 2.（2023·湖南高考5题）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：C　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，从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·山东高考17题改编）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，下列说法正确的是（　　） A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时，该器官也进行无氧呼吸 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 解析：C　据题图分析可知，图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲线不为0，说明甲曲线表示CO2的释放量，乙曲线表示O2吸收量，A错误；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，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B错误；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；O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图，此时气体交换相对值 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C6∶ O2∶ CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸C6∶CO2＝1∶2，算得C6（葡萄糖）的相对消耗量为0.05＋0.15＝0.2。 而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量为0.11，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。 4.（2022·河北高考4题）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：B　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错误；酸性的重铬酸钾可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，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错误。 5.（2024·江西高考21题）当某品种菠萝蜜成熟到一定程度，会出现呼吸速率迅速上升，再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料，测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率，变化趋势如图。回答下列问题： （1）菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的内膜，其释放的能量一部分用于生成ATP，另一部分以热能的形式散失。 （2）据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，这体现了乙烯产生的调节方式为正反馈调节。 （3）据图推测，菠萝蜜在贮藏5天内可溶性糖的含量变化趋势是逐渐上升而后相对稳定。 为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、玻璃器皿和试剂（如DNS试剂，该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等。简要描述实验过程： ①将采摘后分别放置0、1、2、3、4、5天的菠萝蜜分成6组，编号为①②③④⑤⑥； ②分别制作匀浆，取等量匀浆液； ③在6支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀　； ④分别在沸水浴中加热； ⑤在加热的过程中，使用比色仪分别测定各组试管中棕红色可溶性物质的浓度，记录并分析。 （4）综合上述发现，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，其原因是呼吸速率随乙烯释放速率的增加而增加，乙稀释放速率降低后，呼吸速率也随之降低，表明两者的相关性。 解析：（1）菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的内膜，即消耗氧气的阶段是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，其释放的能量一部分用于生成ATP，另一部分以热能的形式散失。（2）据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，进而加速了果实的成熟，这体现了乙烯产生的调节方式为正反馈调节。（3）图中显示，菠萝蜜在贮藏5天内呼吸速率迅速上升而后下降，同时乙烯的产生量也表现出先上升后下降的趋势，据此推测，该过程中可溶性糖的含量变化趋势是逐渐上升而后相对稳定。为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、玻璃器皿和试剂（如DNS试剂，该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等，本实验的目的是检测葡萄糖含量的变化，利用的原理是颜色反应，颜色的深浅代表葡萄糖含量的多少，据此简要描述实验过程：①分组编号，将采摘后分别放置0、1、2、3、4、5天的菠萝蜜分成6组，编号为①②③④⑤⑥，实验中保证采摘后用于实验的菠萝蜜生长状态一致；②分别取等量的6组菠萝蜜制作匀浆，取等量（1毫升）匀浆液分别置于6支干净的试管中；③在5支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀；④分别在沸水浴中加热；⑤在加热的过程中，使用比色仪分别测定各组试管中棕红色可溶性物质的浓度，记录并分析。（4）图中呼吸速率与乙烯释放速率变化趋势相同 ，且比乙烯释放速率的变化滞后一天，因此乙烯能调控果实的呼吸速率。 （1）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。　（2021·湖南高考）（　×　） （2）种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少。　（2022·海南高考）（　√　） （3）密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜。　（2021·湖北高考）（　√　） （4）制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2。　（2022·浙江6月选考）（　×　） （5）施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸。　（2024·湖南高考）（　√　） 一、选择题 1.（2025·内蒙古呼和浩特统考）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（　　） A.皮肤破损较深或者被锈钉扎伤的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清 B.利用密封保鲜袋保存车厘子，可减少水分散失和降低细胞呼吸速率 C.农作物种子储藏在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长 D.与玉米种子相比，花生种子萌发时呼吸作用需要大量氧气，播种时宜浅播 解析：C　皮肤破损较深或者被锈钉扎伤的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清，以防止伤口感染，A正确；车厘子在塑料袋中密封保存，降低氧气浓度，使呼吸速率降低，同时可以减少水分散失，起到保鲜作用，B正确；种子应该在低氧、低温的条件下储藏，此时的呼吸速率较低，C错误；与玉米种子相比，花生等油料作物中含C、H的比例较高，有氧呼吸时需要消耗大量的氧气，故播种时应该浅播，D正确。 2.（2025·山东威海高三期中）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（　　） A.可采用适宜温度的温水淋种并时常翻种的方法促进种子的萌发 B.提倡慢跑等有氧运动的原因之一是防止无氧呼吸产生乳酸 C.利用酵母菌和醋酸菌的无氧呼吸酿制酒精和乙酸 D.用透气消毒纱布包扎伤口，主要是为了避免厌氧菌繁殖 解析：C　适宜温度的温水淋种并时常翻种可给予种子适宜的温度、湿度和氧气条件，促进种子的萌发，A正确；人体细胞进行无氧呼吸会产生乳酸，B正确；醋酸菌进行有氧呼吸产生乙酸，C错误；氧气可抑制厌氧菌的代谢，避免厌氧菌大量繁殖，D正确。 3.（2025·西安高新一中质检）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.肉类冷冻保存的主要目的是减弱自身细胞的呼吸作用 解析：C　谷氨酸棒状杆菌在有氧的情况下可以生产味精，A错误；稻田定期排水，可防止根细胞因无氧呼吸产生酒精对细胞造成毒害，B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正确；低温可以降低微生物的活性，减缓其生长速率，肉类低温保存可以降低微生物的呼吸作用，延缓肉类腐坏变质，延长保存期限，D错误。 4.（2025·贵州贵阳校联考）如图所示，甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，A、B瓶中加入等量的酵母菌培养液和葡萄糖溶液，反应相同时间后观察实验现象，下列相关叙述正确的是（　　） A.为保证实验准确性，酵母菌培养液在加入酵母菌前需灭菌处理 B.与甲装置相比，乙装置中澄清的石灰水变浑浊所需时间更短 C.甲装置可以用NaHCO3溶液替换NaOH溶液 D.在乙装置的石灰水中加入无色的重铬酸钾，最终溶液将变成灰绿色 解析：A　相同时间内酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳量多于无氧呼吸产生的二氧化碳量，因此甲装置中澄清的石灰水变浑浊所需时间更短，B错误；NaOH溶液是为了吸收空气中二氧化碳，不能用NaHCO3溶液替换，C错误；重铬酸钾颜色为橙色，D错误。 5.（2025·山东济南高三检测）下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，下列有关分析错误的是（　　） A.甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量 B.乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C.丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生了CO2 D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验 解析：B　甲装置中有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收种子呼吸作用产生的CO2，有色液滴左移的距离代表呼吸作用消耗的O2量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行了有氧呼吸，但该装置无法证明种子萌发是否有无氧呼吸进行，B错误；丙装置中澄清的石灰水可用来检测CO2，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生了CO2，C正确；种子未进行消毒处理，附着在种子表面的微生物进行的呼吸作用会对实验结果产生干扰，实验过程中的其他无关变量也会影响实验结果，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。 6.（2025·广东江门校考）如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（　　） A.保存该器官时，氧气浓度越低越好 B.氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用 C.氧气浓度在10％以上时，该器官只进行有氧呼吸 D.氧气浓度在10％以下时，该器官只进行无氧呼吸 解析：C　氧气浓度越低如氧气浓度为0时，无氧呼吸较强不适宜保存该器官，A错误；识图分析可知，氧气浓度为0时，不吸收氧气，但释放CO2，该器官只进行无氧呼吸，B错误；氧气浓度在10％以上时，氧气吸收量等于二氧化碳的释放量，该器官只进行有氧呼吸，C正确；氧气浓度在10％以下时，CO2的释放量大于O2的吸收量，该器官可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，D错误。 7.（2025·山东济南高三诊断）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 解析：C　当O2浓度为60％时，有氧呼吸的速率在30 ℃时比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，升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率，当温度为15 ℃时，增大O2浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以O2浓度也会影响有氧呼吸速率，B正确；分析题图可知，在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下，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 ℃之间，C错误；从题图中可以看出，30 ℃时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度是31 ℃，则适当提高温度会增大有氧呼吸速率，D正确。 8.（2025·山东泰安高三调研）科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.在30 ℃条件下，60 h以后呼吸速率为0的原因是呼吸底物消耗殆尽 B.储藏水蜜桃的最适宜温度是2 ℃ C.如果在开放环境中做该实验，呼吸速率曲线可能与图中的结果不同 D.在三种温度条件下，三条曲线的变化趋势说明呼吸速率只与温度有关 解析：C　根据呼吸速率单位可知，本实验测定的是有氧呼吸速率，是在密闭环境中进行的，在30 ℃条件下，60 h以后呼吸速率为0的原因可能是呼吸底物消耗殆尽，也可能是密闭环境中的O2消耗殆尽，A错误；该实验中只有三个温度，在这三个温度中2 ℃比较适宜储藏水蜜桃，但不一定就是其最适宜的储藏温度，B错误；根据题干可知，该实验是在密闭罐中进行的，呼吸速率受O2浓度的限制，如果在开放环境中做该实验，O2浓度变化较小，所测得的呼吸速率曲线可能与题图中的结果不同，C正确；呼吸速率除与温度有关外，还与O2浓度等有关，D错误。 9.（2025·河北衡水高三调研）如图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的实验装置。下列叙述错误的是（　　） A.将种子浸透的目的是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用 B.实验开始时，红色小液滴位于0点，在适宜条件下一段时间后，红色小液滴将向右移动 C.红色小液滴停止移动后，种子的呼吸方式是无氧呼吸 D.为证明红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置 解析：B　一定范围内，种子含水量高则代谢增强，A正确；实验开始时，红色小液滴位于0点，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，由于种子呼吸会消耗氧气，而产生的二氧化碳会被KOH溶液吸收，故红色小液滴将向左移动，B错误；红色小液滴停止移动后，说明种子不再消耗氧气，即只进行无氧呼吸，C正确；为证明红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置，观察红色小液滴是否移动，D正确。 10.（2025·山东烟台一模）为研究低氧胁迫对两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A.正常通气情况下，品种A和B的根系细胞产生的CO2都来自线粒体 B.低氧胁迫下，品种A对氧气浓度的变化较为敏感 C.低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程不产生ATP D.低氧胁迫影响黄瓜的光合速率和产量 解析：A　正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，则根系细胞产生的CO2来自线粒体和细胞质基质，A错误；与品种B相比，低氧胁迫下品种A产生的酒精含量更多，说明品种A对氧气浓度的变化较为敏感，B正确；低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生ATP，C正确；与正常通气相比，低氧胁迫条件下产生的ATP少，根系细胞通过主动运输吸收无机盐的能力下降，进而影响黄瓜的光合速率，导致产量降低，D正确。 二、非选择题 11.（2025·安徽六校测试）某兴趣小组进行酵母菌无氧呼吸的探究实验，装置如图1；图2为酵母菌细胞内可发生的呼吸过程示意图，其中Ⅰ～Ⅵ 表示化学物质，①～④代表反应过程，请回答下列问题： （1）在设置图1装置前需先将葡萄糖溶液煮沸，其目的是灭菌并排出溶液中的O2，试管中加水的作用是维持温度的恒定，有利于观察气泡，滴管中冒出气泡，这是因为酵母菌无氧呼吸产生了CO2。此时酵母菌细胞中所进行的反应可用图2中的①④过程表示。 （2）为了探究酵母菌无氧呼吸的场所，另取酵母菌培养液进行离心处理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理酵母菌为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有细胞器的沉淀物两部分。将两部分分别与煮沸并冷却后的葡萄糖溶液混合，组装成如图1的装置A和B，装置A有气泡产生，培养液中能检测到酒精，装置B无上述现象。由此得出的结论是酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质（或无氧呼吸的全过程在细胞质基质中完成，线粒体中不能进行无氧呼吸过程）。 （3）图2中的　②③　过程发生在线粒体中，生成物质　Ⅴ（填字符）的过程中释放的能量最多。 解析：（1）在图1装置中为保证酵母菌进行无氧呼吸，需将葡萄糖溶液先煮沸，除去溶液中溶解氧的同时也对葡萄糖溶液进行灭菌处理。酵母菌无氧呼吸会产生酒精和CO2，CO2以气泡的形式向外排出，对应图2中的①④过程。（2）探究无氧呼吸的场所时，将酵母菌分为细胞质基质和细胞器两部分，由于无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此只有细胞质基质的装置A有气泡产生，培养液中可以检测到酒精。因为只有细胞器的装置B没有与无氧呼吸有关的酶等，所以装置B中无装置A的现象。（3）酵母菌细胞呼吸中发生在线粒体中的反应是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，即图中的②③；其中第三阶段生成水的过程中释放能量最多。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $