重难02 细胞呼吸及其应用（3大题型必刷）（重难点突破讲义）高一生物上学期浙科版

该高中生物学讲义以“细胞呼吸及其应用”为核心，通过概念界定、过程解析、对比归纳构建系统知识体系。用表格呈现有氧呼吸三阶段及无氧呼吸过程的场所、反应物、产物和能量变化，用对比表格梳理有氧与无氧呼吸的异同，突出结构与功能观、物质与能量观等生命观念，清晰呈现重难点内在联系。 讲义亮点在于分层题型设计与科学思维培养，设过程分析、类型判断、原理应用等题型，如结合O₂吸收量与CO₂释放量比例判断呼吸类型，通过典例引导学生运用比较、归纳等方法分析问题。配套方法指导如抓“产物”“场所”快速解题，帮助不同层次学生掌握，支持教师实施精准化单元复习教学。

重难02 细胞呼吸及其应用 1. 理解细胞呼吸的概念、本质及分类（有氧呼吸和无氧呼吸）； 2. 掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所、物质与能量变化； 3. 辨析有氧呼吸与无氧呼吸的异同点，能结合曲线、实验等分析相关问题； 4. 理解细胞呼吸原理在生产生活中的应用，提升知识迁移能力。 一、细胞呼吸的概念与本质 概念：细胞在有氧或无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解，产生CO₂和水或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 本质：氧化分解有机物，释放能量，为生命活动供能（核心是将有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能）。 二、有氧呼吸 定义：细胞在有氧条件下，将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO₂和H₂O，释放大量能量的过程。 场所：细胞质基质（第一阶段）、线粒体基质（第二阶段）、线粒体内膜（第三阶段）。 过程（以葡萄糖为底物）： 阶段 场所 反应物 产物 能量变化 关键酶 第一阶段（糖酵解） 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H]（NADH）、少量ATP 释放少量能量（2ATP） 己糖激酶、丙酮酸激酶等 第二阶段（柠檬酸循环） 线粒体基质 丙酮酸、H₂O CO₂、[H]（NADH、FADH₂）、少量ATP 释放少量能量（2ATP） 丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等 第三阶段（电子传递链） 线粒体内膜 [H]（NADH、FADH₂）、O₂ H₂O、大量ATP 释放大量能量（28ATP） 细胞色素氧化酶等 4. 总反应式： C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O 6CO₂ + 12H₂O + 能量（约32ATP） 三、无氧呼吸 1. 定义：细胞在无氧条件下，将葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，产生乳酸或酒精和CO₂，释放少量能量的过程。 2. 场所：全程在细胞质基质。 3. 过程（以葡萄糖为底物） 阶段 场所 反应物 产物 能量变化 关键酶 第一阶段（糖酵解） 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H]（NADH）、少量ATP 释放少量能量（2ATP） 与有氧呼吸第一阶段相同 第二阶段（丙酮酸还原） 细胞质基质 丙酮酸、[H]（NADH） 乳酸（或酒精+CO₂） 不释放能量（将[H]的能量储存在产物中） 乳酸脱氢酶（乳酸发酵）、酒精脱氢酶（酒精发酵） 4. 两种类型及反应式 乳酸发酵（动物细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等）： C₆H₁₂O₆ 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 能量（2ATP） 酒精发酵（植物细胞、酵母菌等）： C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH（酒精）+ 2CO₂ + 能量（2ATP） 四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 对比项目 有氧呼吸 无氧呼吸 条件 需氧气、多种酶 无氧气、多种酶 场所 细胞质基质+线粒体 仅细胞质基质 底物分解程度 彻底分解（CO₂和H₂O） 不彻底分解（乳酸或酒精+CO₂） 能量释放 大量（30-32ATP） 少量（2ATP） 产物 CO₂、H₂O 乳酸或酒精+CO₂ 共同点 ① 第一阶段完全相同（糖酵解）；② 都需酶催化；③ 都释放能量并产生ATP；④ 本质都是氧化分解有机物 五、细胞呼吸的影响因素 1.外部环境因素 温度：影响酶的活性（在最适温度前，呼吸速率随温度升高而加快；超过最适温度，酶活性下降，呼吸速率减慢）。 氧气浓度： ·有氧呼吸：随O₂浓度升高而加快（O₂是有氧呼吸第三阶段的底物，促进[H]氧化）； ·无氧呼吸：随O₂浓度升高而受抑制（O₂抑制无氧呼吸酶的活性）； ·总呼吸速率：先下降后上升（低O₂时，无氧呼吸受抑、有氧呼吸较弱，总速率低；O₂充足时，有氧呼吸主导，总速率高）。 二氧化碳浓度：CO₂浓度升高会抑制细胞呼吸（反馈调节）。 水分：自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，呼吸速率越快。 2.内部因素：酶的种类和数量、线粒体数量（如代谢旺盛的细胞线粒体多，呼吸速率快）、有机物含量等。 题型01有氧呼吸与无氧呼吸的过程及物质能量变化分析 1. 抓“场所”区分阶段：细胞质基质发生糖酵解（有氧和无氧第一阶段），线粒体基质是有氧第二阶段，线粒体内膜是有氧第三阶段。 2. 抓“产物”判断呼吸类型：产生CO₂和H₂O→有氧呼吸；产生乳酸→乳酸发酵；产生酒精和CO₂→酒精发酵。 3. 能量计算：有氧呼吸每mol葡萄糖产32ATP，无氧呼吸只产2ATP，核心差异在第三阶段（有氧呼吸第三阶段产大量ATP）。 【典例1】在低氧条件下，酵母菌的细胞呼吸过程如图所示，①-④代表相关生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．进行①的场所是线粒体 B．对 O2进行18O标记，一段时间后可检测到H218O/C18O2 C．①④过程中葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．①②③④过程都可以在人体细胞中进行 【典例2】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（如图所示），NADH简称还原氢（[H]）。下列叙述错误的是（    ） A．图中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段 B．葡萄糖形成丙酮酸时会产生少量的ATP C．植物根细胞呼吸都以产生乳酸的途径为主 D．图中的ADH和LDH都分布于细胞溶胶中 题型02 细胞呼吸类型的判断 1.依据产物判断： · 只有乳酸产生→乳酸发酵； · 既有CO₂又有酒精产生→酒精发酵； · 既有CO₂又有H₂O产生→有氧呼吸。 2.依据O₂吸收量和CO₂释放量的比例判断（以葡萄糖为底物）： · 耗O₂量=释CO₂量→只进行有氧呼吸； · 耗O₂量=0，释CO₂量>0→只进行酒精发酵； · 0<耗O₂量<释CO₂量→有氧呼吸和酒精发酵同时进行； · 耗O₂量=0，释CO₂量=0→只进行乳酸发酵。 【典例3】某同学在进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，使用了甲、乙两个锥形瓶进行了如图所示实验。下列说法错误的是（    ） A．实验过程中，甲瓶需要静置一段时间后再与乙瓶连接 B．乙瓶中的溶液可以用澄清的石灰水代替 C．若用乳酸菌替代酵母菌，实验结果会出现显著差异 D．若乙瓶溶液的颜色发生变化，说明酵母菌只进行了厌氧呼吸 【典例4】某科研小组以酵母菌、葡萄糖和澄清石灰水等为材料，开展了细胞厌氧呼吸相关实验探究，装置如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．甲溶液是澄清石灰水 B．酵母菌存在于乙溶液中 C．用乳酸菌代替酵母菌实验结果不同 D．实验过程中葡萄糖贮存的能量大部分以热能形式散失 题型03 细胞呼吸原理的应用 1.促进细胞呼吸的应用： 农业生产：中耕松土（增加土壤氧气含量，促进根细胞有氧呼吸，利于矿质离子吸收）； 发酵工业：酿酒时前期通氧（促进酵母菌有氧呼吸大量增殖）； 医疗：吸氧（缓解缺氧时的无氧呼吸，减少乳酸积累）。 2.抑制细胞呼吸的应用： 食品储存：低温、低氧、高CO₂、干燥（抑制细胞呼吸，减少有机物消耗）； 种子储存：晒干（减少自由水，降低呼吸速率）、低温低氧（避免无氧呼吸产生酒精毒害种子）； 保鲜：水果保鲜用低氧（既抑制有氧呼吸，又抑制无氧呼吸，减少有机物消耗和酒精产生）。 【典例5】大多数水果适宜储存的条件为0~4℃的低温、2%~3%的低O2浓度、3%~5%的高CO2浓度。下列叙述正确的是（　　） A．低温抑制了参与需氧呼吸的酶活性，能延长水果储存时间 B．O2是需氧呼吸第二阶段的原料，低O2条件能抑制细胞呼吸 C．CO2是需氧呼吸第三阶段的产物，高浓度CO2能抑制细胞呼吸 D．需氧呼吸释放热能可提高储存的环境温度，得以延长储存时间 【典例6】在人们日常生活、生产中会利用生物学原理服务于实践。下表中采用的相关措施或对应的目的不恰当的选项是（　　） 选项 应用 措施 目的 A． 乳酸菌制作酸奶 密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵 B． 水果保鲜 -10℃下储存 降低酶的活性，降低细胞呼吸 C． 种子贮存 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸 D． 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸，利于吸收无机盐离子 A．A B．B C．C D．D 1．巴黎奥运会上，运动员顶着烈日参加20公里竞走比赛。在比赛中运动员进行细胞呼吸实现NADH（即[H]）与NAD+相互转化，剧烈运动时人体肌肉细胞需氧呼吸产生NADH的速度超过 其再生NAD+的速度，此时丙酮酸可转变为乳酸，促进NAD+再生，保证糖酵解能继续进行从而提供能量。下列叙述正确的是（　　） A．剧烈运动会加速葡萄糖进入线粒体 B．厌氧呼吸第一阶段能产生ATP但没有NADH的生成 C．NADH的积累会抑制糖酵解过程 D．剧烈运动时CO2的产生场所是细胞溶胶和线粒体 2．下列关于人体细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．需氧呼吸的三个阶段均可产生ATP B．厌氧呼吸过程中有[H]的产生和消耗 C．需氧呼吸和厌氧呼吸的发生场所不完全相同 D．在马拉松比赛过程中产生的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物 3．如图为植物细胞某细胞器的亚显微结构，在需氧呼吸过程中产生ATP量最多的场所是图中的（    ） A．① B．② C．③ D．④ 4．我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 5．细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列叙述正确的是（　　） A．在相对较浅的土层播种，有利于促进种子的有氧呼吸 B．新鲜瓜果在低温和干燥的环境中储存，可减少有机物的消耗 C．密封食品的包装袋鼓胀，可能与乳酸菌的无氧呼吸有关 D．选用透气性好的创可贴包扎伤口，可抑制好氧型致病菌的增殖 6．如下图表示细胞呼吸的主要过程，下列说法正确的是（    ） A．过程①②③④都能在植物细胞中发生 B．破伤风杆菌能进行过程①② C．人体中进行过程②的场所是线粒体内膜 D．过程①②③④都能产生ATP 7．某同学给下图所示装置中加入适量的无菌葡萄糖液和酵母菌混匀，在适宜温度下培养。下列叙述正确的是（    ） A．实验起始的有氧条件下，酵母菌在线粒体中分解葡萄糖 B．实验末期的无氧条件下，酵母菌细胞内将积累较多的[H] C．可用溴麝香草酚蓝鉴定瓶内培养液，若出现黄色则有CO2产生 D．整个过程中，每个葡萄糖分子分解过程所释放的能量保持相等 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难02 细胞呼吸及其应用 1. 理解细胞呼吸的概念、本质及分类（有氧呼吸和无氧呼吸）； 2. 掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所、物质与能量变化； 3. 辨析有氧呼吸与无氧呼吸的异同点，能结合曲线、实验等分析相关问题； 4. 理解细胞呼吸原理在生产生活中的应用，提升知识迁移能力。 一、细胞呼吸的概念与本质 概念：细胞在有氧或无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解，产生CO₂和水或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 本质：氧化分解有机物，释放能量，为生命活动供能（核心是将有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能）。 二、有氧呼吸 定义：细胞在有氧条件下，将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO₂和H₂O，释放大量能量的过程。 场所：细胞质基质（第一阶段）、线粒体基质（第二阶段）、线粒体内膜（第三阶段）。 过程（以葡萄糖为底物）： 阶段 场所 反应物 产物 能量变化 关键酶 第一阶段（糖酵解） 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H]（NADH）、少量ATP 释放少量能量（2ATP） 己糖激酶、丙酮酸激酶等 第二阶段（柠檬酸循环） 线粒体基质 丙酮酸、H₂O CO₂、[H]（NADH、FADH₂）、少量ATP 释放少量能量（2ATP） 丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等 第三阶段（电子传递链） 线粒体内膜 [H]（NADH、FADH₂）、O₂ H₂O、大量ATP 释放大量能量（28ATP） 细胞色素氧化酶等 4.总反应式： C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O 6CO₂ + 12H₂O + 能量（约32ATP） 三、无氧呼吸 1.定义：细胞在无氧条件下，将葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，产生乳酸或酒精和CO₂，释放少量能量的过程。 2.场所：全程在细胞质基质。 3.过程（以葡萄糖为底物） 阶段 场所 反应物 产物 能量变化 关键酶 第一阶段（糖酵解） 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H]（NADH）、少量ATP 释放少量能量（2ATP） 与有氧呼吸第一阶段相同 第二阶段（丙酮酸还原） 细胞质基质 丙酮酸、[H]（NADH） 乳酸（或酒精+CO₂） 不释放能量（将[H]的能量储存在产物中） 乳酸脱氢酶（乳酸发酵）、酒精脱氢酶（酒精发酵） 4.两种类型及反应式 乳酸发酵（动物细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等）： C₆H₁₂O₆ 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 能量（2ATP） 酒精发酵（植物细胞、酵母菌等）： C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH（酒精）+ 2CO₂ + 能量（2ATP） 四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 对比项目 有氧呼吸 无氧呼吸 条件 需氧气、多种酶 无氧气、多种酶 场所 细胞质基质+线粒体 仅细胞质基质 底物分解程度 彻底分解（CO₂和H₂O） 不彻底分解（乳酸或酒精+CO₂） 能量释放 大量（30-32ATP） 少量（2ATP） 产物 CO₂、H₂O 乳酸或酒精+CO₂ 共同点 ① 第一阶段完全相同（糖酵解）；② 都需酶催化；③ 都释放能量并产生ATP；④ 本质都是氧化分解有机物 五、细胞呼吸的影响因素 1.外部环境因素 温度：影响酶的活性（在最适温度前，呼吸速率随温度升高而加快；超过最适温度，酶活性下降，呼吸速率减慢）。 氧气浓度： ·有氧呼吸：随O₂浓度升高而加快（O₂是有氧呼吸第三阶段的底物，促进[H]氧化）； ·无氧呼吸：随O₂浓度升高而受抑制（O₂抑制无氧呼吸酶的活性）； ·总呼吸速率：先下降后上升（低O₂时，无氧呼吸受抑、有氧呼吸较弱，总速率低；O₂充足时，有氧呼吸主导，总速率高）。 二氧化碳浓度：CO₂浓度升高会抑制细胞呼吸（反馈调节）。 水分：自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，呼吸速率越快。 2.内部因素：酶的种类和数量、线粒体数量（如代谢旺盛的细胞线粒体多，呼吸速率快）、有机物含量等。 题型01有氧呼吸与无氧呼吸的过程及物质能量变化分析 1. 抓“场所”区分阶段：细胞质基质发生糖酵解（有氧和无氧第一阶段），线粒体基质是有氧第二阶段，线粒体内膜是有氧第三阶段。 2. 抓“产物”判断呼吸类型：产生CO₂和H₂O→有氧呼吸；产生乳酸→乳酸发酵；产生酒精和CO₂→酒精发酵。 3. 能量计算：有氧呼吸每mol葡萄糖产32ATP，无氧呼吸只产2ATP，核心差异在第三阶段（有氧呼吸第三阶段产大量ATP）。 【典例1】在低氧条件下，酵母菌的细胞呼吸过程如图所示，①-④代表相关生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．进行①的场所是线粒体 B．对 O2进行18O标记，一段时间后可检测到H218O/C18O2 C．①④过程中葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 D．①②③④过程都可以在人体细胞中进行 【答案】B 【详解】A、①是有氧呼吸的第一阶段，其场所是细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸、NADH和少量的能量，A错误； B、氧气用于有氧呼吸的第三阶段，与氢结合形成水，水可参与有氧呼吸第二阶段，水和丙酮酸反应形成二氧化碳，因此对O2进行18O标记，一段时间后可检测到H218O、C18O2，B正确； C、①④过程为无氧呼吸，无氧呼吸葡萄糖中的能量大部分储存在乙醇中，C错误； D、人无氧呼吸产生的是乳酸，不是酒精和二氧化碳，所以④过程不能在人体细胞中进行，D错误。 故选B。 【典例2】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（如图所示），NADH简称还原氢（[H]）。下列叙述错误的是（    ） A．图中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段 B．葡萄糖形成丙酮酸时会产生少量的ATP C．植物根细胞呼吸都以产生乳酸的途径为主 D．图中的ADH和LDH都分布于细胞溶胶中 【答案】C 【详解】A、细胞呼吸第一阶段（葡萄糖→丙酮酸）会产生少量NADH和ATP，图中丙酮酸转化为乙醇或乳酸的过程属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生NADH，A正确； B、葡萄糖分解为丙酮酸的过程（细胞呼吸第一阶段）会释放少量能量，其中一部分用于合成少量 ATP，这是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段，B正确； C、植物根细胞的无氧呼吸多数以产生乙醇和CO₂为主（如水稻根细胞缺氧时），只有少数植物的特定器官（如马铃薯块茎、甜菜块根）的无氧呼吸主要产生乳酸。并非所有植物根细胞都以产生乳酸的途径为主，C错误； D、无氧呼吸的整个过程均发生在细胞溶胶（细胞质基质）中。因此，催化无氧呼吸第二阶段的ADH和 LDH均分布于细胞溶胶中，D正确。 故选C。 题型02 细胞呼吸类型的判断 1.依据产物判断： · 只有乳酸产生→乳酸发酵； · 既有CO₂又有酒精产生→酒精发酵； · 既有CO₂又有H₂O产生→有氧呼吸。 2.依据O₂吸收量和CO₂释放量的比例判断（以葡萄糖为底物）： · 耗O₂量=释CO₂量→只进行有氧呼吸； · 耗O₂量=0，释CO₂量>0→只进行酒精发酵； · 0<耗O₂量<释CO₂量→有氧呼吸和酒精发酵同时进行； · 耗O₂量=0，释CO₂量=0→只进行乳酸发酵。 【典例3】某同学在进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，使用了甲、乙两个锥形瓶进行了如图所示实验。下列说法错误的是（    ） A．实验过程中，甲瓶需要静置一段时间后再与乙瓶连接 B．乙瓶中的溶液可以用澄清的石灰水代替 C．若用乳酸菌替代酵母菌，实验结果会出现显著差异 D．若乙瓶溶液的颜色发生变化，说明酵母菌只进行了厌氧呼吸 【答案】D 【详解】A、甲瓶静置一段时间可耗尽瓶内氧气，确保后续通入乙瓶的是无氧呼吸产生的CO2，保证实验的无氧环境，A正确； B、溴麝香草酚蓝溶液和澄清石灰水均可检测CO2（前者由蓝变绿再变黄，后者变浑浊），因此乙瓶溶液可用澄清石灰水代替，B正确； C、乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产生CO2。若用乳酸菌替代，实验结果（无 CO2产生）会出现显著差异，C正确； D、乙瓶溶液颜色变化仅说明有CO2产生，但酵母菌可能同时进行有氧和无氧呼吸（只要产生CO2就会使溶液变色），无法说明只进行了厌氧呼吸，D错误。 故选D。 【典例4】某科研小组以酵母菌、葡萄糖和澄清石灰水等为材料，开展了细胞厌氧呼吸相关实验探究，装置如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．甲溶液是澄清石灰水 B．酵母菌存在于乙溶液中 C．用乳酸菌代替酵母菌实验结果不同 D．实验过程中葡萄糖贮存的能量大部分以热能形式散失 【答案】D 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物。（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊。（3）酵母菌厌氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。 【详解】A、酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸可以产生CO2，CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，可以根据澄清的石灰水变浑浊程度判断呼吸方式，甲溶液是澄清石灰水，A正确； B、乙溶液是葡萄糖溶液，酵母菌存在于乙溶液中，B正确； C、乳酸菌虽然是厌氧菌，但厌氧呼吸产物是乳酸，不会产生CO2，因此用乳酸菌代替酵母菌实验结果不同，C正确； D、该过程是细胞厌氧呼吸的研究，厌氧呼吸过程中葡萄糖贮存的能量大部分储存在不彻底的氧化分解产物酒精中，D错误。 故选D。 题型03 细胞呼吸原理的应用 1.促进细胞呼吸的应用： 农业生产：中耕松土（增加土壤氧气含量，促进根细胞有氧呼吸，利于矿质离子吸收）； 发酵工业：酿酒时前期通氧（促进酵母菌有氧呼吸大量增殖）； 医疗：吸氧（缓解缺氧时的无氧呼吸，减少乳酸积累）。 2.抑制细胞呼吸的应用： 食品储存：低温、低氧、高CO₂、干燥（抑制细胞呼吸，减少有机物消耗）； 种子储存：晒干（减少自由水，降低呼吸速率）、低温低氧（避免无氧呼吸产生酒精毒害种子）； 保鲜：水果保鲜用低氧（既抑制有氧呼吸，又抑制无氧呼吸，减少有机物消耗和酒精产生）。 【典例5】大多数水果适宜储存的条件为0~4℃的低温、2%~3%的低O2浓度、3%~5%的高CO2浓度。下列叙述正确的是（　　） A．低温抑制了参与需氧呼吸的酶活性，能延长水果储存时间 B．O2是需氧呼吸第二阶段的原料，低O2条件能抑制细胞呼吸 C．CO2是需氧呼吸第三阶段的产物，高浓度CO2能抑制细胞呼吸 D．需氧呼吸释放热能可提高储存的环境温度，得以延长储存时间 【答案】A 【详解】A、低温抑制了参与需氧呼吸（有氧呼吸）的酶活性，降低细胞呼吸，减少有机物消耗，能延长水果储存时间，A正确； B、O2是需氧呼吸（有氧呼吸）第三阶段的原料，B错误； C、CO2是需氧呼吸（有氧呼吸）第二阶段的产物，高浓度CO2能抑制细胞呼吸，C错误； D、需氧呼吸释放的热能会提高环境温度，反而加速呼吸作用，不利于储存，D错误。 故选A。 【典例6】在人们日常生活、生产中会利用生物学原理服务于实践。下表中采用的相关措施或对应的目的不恰当的选项是（　　） 选项 应用 措施 目的 A． 乳酸菌制作酸奶 密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵 B． 水果保鲜 -10℃下储存 降低酶的活性，降低细胞呼吸 C． 种子贮存 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸 D． 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸，利于吸收无机盐离子 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、乳酸菌为厌氧菌，密封可提供无氧环境，促进其无氧呼吸，能加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵，A正确； B、水果保鲜需零上低温，-10℃会破坏细胞结构，导致细胞死亡，反而不利保鲜，B错误； C、种子晒干可减少自由水，降低细胞呼吸速率以延长储存时间，C正确； D、疏松土壤可增加氧气含量，促进根细胞有氧呼吸，为主动运输吸收无机盐提供能量，利于根系吸收无机盐离子，D正确。 故选B。 1．巴黎奥运会上，运动员顶着烈日参加20公里竞走比赛。在比赛中运动员进行细胞呼吸实现NADH（即[H]）与NAD+相互转化，剧烈运动时人体肌肉细胞需氧呼吸产生NADH的速度超过 其再生NAD+的速度，此时丙酮酸可转变为乳酸，促进NAD+再生，保证糖酵解能继续进行从而提供能量。下列叙述正确的是（　　） A．剧烈运动会加速葡萄糖进入线粒体 B．厌氧呼吸第一阶段能产生ATP但没有NADH的生成 C．NADH的积累会抑制糖酵解过程 D．剧烈运动时CO2的产生场所是细胞溶胶和线粒体 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、葡萄糖不能进入线粒体，A错误； B、厌氧呼吸第一阶段能产生ATP，有NADH的生成，B错误； C、细胞呼吸的第一个阶段又称为糖酵解阶段，该阶段葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH，所以NADH的积累会抑制糖酵解过程，C正确； D、剧烈运动时，部分骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，所以肌肉细胞中CO2的产生场所只有有氧呼吸过程中的线粒体，D错误。 故选C。 2．下列关于人体细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．需氧呼吸的三个阶段均可产生ATP B．厌氧呼吸过程中有[H]的产生和消耗 C．需氧呼吸和厌氧呼吸的发生场所不完全相同 D．在马拉松比赛过程中产生的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物 【答案】D 【详解】A、需氧呼吸的三个阶段中，第一阶段（细胞质基质）、第二阶段（线粒体基质）和第三阶段（线粒体内膜）均能产生ATP，A正确； B、厌氧呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段（如乳酸发酵）消耗[H]用于还原丙酮酸，B正确； C、需氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体，厌氧呼吸仅发生在细胞质基质，两者场所不完全相同，C正确； D、人体厌氧呼吸的产物是乳酸，CO₂仅由需氧呼吸第二阶段产生，因此马拉松比赛中产生的CO₂全部来自需氧呼吸，D错误。 故选D。 3．如图为植物细胞某细胞器的亚显微结构，在需氧呼吸过程中产生ATP量最多的场所是图中的（    ） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【详解】A、①是线粒体基质，有氧呼吸第二阶段，产生少量能量，A错误； B、②是线粒体内膜，有氧呼吸第三阶段（电子传递链），产生大量能量，B正确； C、③是线粒体外膜，不产生能量，C错误； D、④是细胞质基质，有氧呼吸第一阶段，产生少量能量，D错误。 故选B。 4．我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 【答案】B 【分析】自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 【详解】A、种子储藏需要干燥环境，以减少自由水含量，降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，A正确； B、种子受潮时，自由水比例应升高而非降低，结合水比例下降，此时细胞代谢应增强而非减弱。但若种子发霉死亡，代谢停止，但选项描述的水分变化方向错误，B错误； C、霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物，导致种子缺乏萌发所需营养，C正确； D、霉菌代谢产物（如毒素）可能破坏种子细胞结构或抑制酶活性，阻碍萌发，D正确； 故选B。 5．细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列叙述正确的是（　　） A．在相对较浅的土层播种，有利于促进种子的有氧呼吸 B．新鲜瓜果在低温和干燥的环境中储存，可减少有机物的消耗 C．密封食品的包装袋鼓胀，可能与乳酸菌的无氧呼吸有关 D．选用透气性好的创可贴包扎伤口，可抑制好氧型致病菌的增殖 【答案】A 【详解】A、在相对较浅的土层播种，氧气充足，有利于促进种子的有氧呼吸，A正确； B、新鲜瓜果在低温下可降低呼吸作用，可减少有机物的消耗，但干燥环境会使其失水，正确保存应为低温且适当湿润，B错误； C、乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸，不产生气体，密封食品的包装袋鼓胀，与乳酸菌的无氧呼吸无关，C错误； D、透气性好的创可贴增加氧气，可抑制厌氧型致病菌的增殖，D错误。 故选A。 6．如下图表示细胞呼吸的主要过程，下列说法正确的是（    ） A．过程①②③④都能在植物细胞中发生 B．破伤风杆菌能进行过程①② C．人体中进行过程②的场所是线粒体内膜 D．过程①②③④都能产生ATP 【答案】A 【详解】A、植物细胞可进行有氧呼吸（①②），部分植物细胞无氧呼吸可产生酒精（③，如水稻根）或乳酸（④，如马铃薯块茎），故①②③④都能在植物细胞中发生，A正确； B、破伤风杆菌是厌氧型生物，只能进行无氧呼吸，不能进行有氧呼吸第二阶段（②），B错误； C、人体中过程②（有氧呼吸第二、三阶段）的场所是线粒体基质（第二阶段）和线粒体内膜（第三阶段），并非仅线粒体内膜，C错误； D、只有①（少量ATP）和②（大量ATP）能产生 ATP，③④为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，D错误。 故选A。 7．某同学给下图所示装置中加入适量的无菌葡萄糖液和酵母菌混匀，在适宜温度下培养。下列叙述正确的是（    ） A．实验起始的有氧条件下，酵母菌在线粒体中分解葡萄糖 B．实验末期的无氧条件下，酵母菌细胞内将积累较多的[H] C．可用溴麝香草酚蓝鉴定瓶内培养液，若出现黄色则有CO2产生 D．整个过程中，每个葡萄糖分子分解过程所释放的能量保持相等 【答案】C 【详解】A、葡萄糖的分解发生在细胞质基质，线粒体不能直接分解葡萄糖，只能利用细胞质基质中葡萄糖分解的丙酮酸，A错误； B、实验末期的无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，无氧呼吸第二阶段会消耗第一阶段产生的[H]，不会积累较多[H]，B错误； C、溴麝香草酚蓝溶液用于鉴定CO2，CO2会使该溶液由蓝变绿再变黄，故可以根据是否出现黄色判断有CO2产生，C正确； D、有氧呼吸时，每个葡萄糖分子分解释放的能量多，无氧呼吸是不彻底的分解，释放的能量少，D错误。 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $