2027届高考生物人教版一轮复习讲义第8讲　细胞呼吸的原理和应用

该高中生物学讲义围绕细胞呼吸的原理和应用，整合有氧呼吸与无氧呼吸过程、呼吸类型判断及计算、影响因素及应用等核心考点，以实验探究为基础，按“夯实基础-考点突破-真题演练”逻辑展开，通过思维导图构建知识网络，结合对比实验等科学方法指导，帮助学生系统掌握细胞呼吸的物质与能量观，突破高考高频难点。 讲义以科学思维和探究实践为导向，创新设计“液滴移动法”实验分析、呼吸类型计算模型等突破策略，结合2025年浙江、河南等多地高考真题，通过实验变量分析、结果预测等活动培养学生逻辑推理能力。设置基础夯实、能力提升、真题应用分层训练，配合思维导图和方法总结，助力学生高效构建知识体系，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供实用指导。

第8讲　细胞呼吸的原理和应用 【思维导图】 实验5　探究酵母菌细胞呼吸的方式 【夯实基础】 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验材料 酵母菌:单细胞真核生物,异养兼性厌氧型。 2.实验原理 自变量:　氧气的有无　。  因变量:　产生CO2的多少及是否生成酒精　。  CO2的多少检测指标:　澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变黄色的时间长短　。  无关变量:　温度、试剂用量　等,要遵循　等量　原则。  3.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+　葡萄糖　溶液)。  (2)检测CO2产生的多少,装置如图所示。 【思考】 实验所用的葡萄糖溶液需煮沸,目的是灭菌,排除　其他微生物的呼吸作用　对实验结果的干扰。  (3)检测酒精的产生 4.实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾— 浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变浑浊程度高/快 无变化 乙组(无氧) 变浑浊程度低/慢 出现　灰绿色　  5.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)在有氧条件下进行细胞呼吸产生CO2多且快,在无氧条件下产生　酒精和CO2　。   【高考链接】 教材实验的综合分析及拓展 1.(2025·浙江卷6月,T9)某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式,设置有氧组和无氧组,装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是()。 A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组均可检测到酒精 D.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3∶1 　　【答案】 C 　　【解析】 本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式,有氧气或无氧气是该实验的自变量,而不是无关变量,A错误。有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解,所以有氧组酵母菌细胞既进行有氧呼吸(产生CO2的场所是线粒体基质),又进行无氧呼吸(产生CO2的场所是细胞质基质);无氧组酵母菌细胞只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,B错误。有氧组虽然进行有氧呼吸,但也进行无氧呼吸(因为氧气不足),无氧呼吸会产生酒精;无氧组进行无氧呼吸,也产生酒精,故有氧组和无氧组均能检测到酒精,C正确。有氧呼吸时,1分子葡萄糖产生6分子CO2;无氧呼吸时,1分子葡萄糖产生2分子CO2。由于有氧组同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧组产生的CO2量比仅进行有氧呼吸时少,因此有氧组和无氧组产生CO2的比值会小于(6∶2=)3∶1,D错误。 2.(经典高考真题)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 　　【答案】 C 　　【解析】 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是该实验的无关变量,A错误。酵母菌可利用的氧气量是该实验的自变量,B错误。有氧呼吸不产生酒精,产生大量CO2,无氧呼吸产生酒精和少量CO2,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。细胞进行有氧呼吸可将葡萄糖彻底氧化分解,释放的能量多;细胞进行无氧呼吸不能将葡萄糖彻底分解,大部分能量还储存在酒精中,释放的能量少,D错误。 【科学方法系列】　对比实验 【方法解读】 对比实验是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。对比实验一般不需要单独的对照组。 【高考链接】 (2025·安徽卷,T2)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错误的是()。 A.用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用强度 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关 　　【答案】 C 　　【解析】 用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气,依据单一变量原则,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉,A正确; 调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以模拟不同的光照强度,该实验都是实验组,为对比实验,B正确; 实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,用化学传感器监测光照时O2浓度变化,只可计算出净光合作用强度,无法得知呼吸作用强度,无法计算出实际光合作用强度,C错误; 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,说明光合作用强度不同,可能与其接受的光照强度不同有关,D正确。 考点一　细胞呼吸的方式和过程 【夯实基础】 一、有氧呼吸 1.概念:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把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。 【概念解读】 能进行有 氧呼吸的 细胞 含有有氧呼吸相关酶的细胞;真核生物的细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸;原核生物无线粒体,但有些原核生物含有与有氧呼吸有关的酶也可进行有氧呼吸 场所 真核细胞:细胞质基质和线粒体(主要场所)原核细胞:细胞质基质和细胞膜 底物 底物为有机物,包括糖类、脂肪、蛋白质等 【思考】 与体外燃烧的不同:有氧呼吸过程较　温和　;有机物中的能量经过一系列的化学反应　逐步释放　;这些能量有相当一部分储存在　ATP　中。   2.线粒体结构 3.过程图解 (1)[H]是指　NADH(还原型辅酶Ⅰ)　。  (2)写出有氧呼吸的总反应简式并标出各种元素的来源和去路。 　。  (3)有氧呼吸过程中能量的转变情况为　葡萄糖中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能以及散失的热能　。  二、无氧呼吸 1.无氧呼吸过程 (1)无氧呼吸产生ATP和[H]的阶段是　第一阶段　。  (2)写出无氧呼吸的总反应式。 产物为酒精:　C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量　。  产物为乳酸:　C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量　。  (3)若分解底物均为葡萄糖,则人体剧烈运动(既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸)时肌肉细胞CO2产生量　等于　(填“大于”“等于”或“小于”)O2消耗量。  (4)无氧呼吸过程中能量的转变情况为　葡萄糖中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能、酒精或乳酸中稳定的化学能以及散失的热能　。  2.不同生物无氧呼吸产物 【判断对错】 (1)葡萄糖进入线粒体氧化分解,该过程中产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。 (×) 　　【提示】 葡萄糖不能进入线粒体中,[H]与氧结合生成水的反应发生在线粒体内膜上。 (2)无氧呼吸形成的ATP数量较少,是因为能量大多以热能的形式释放。 (×) 　　【提示】 能量大多储存在酒精或乳酸中。 (3)种子萌发过程中氧气不足时可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 (√) 【高考链接】 一、细胞呼吸的过程 1.(2025·甘肃卷,T3)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,下列叙述正确的是()。 A.状态3呼吸不需要氧气参与 B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D.相比于NADH,以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 　　【答案】 C 　　【解析】 线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,若以丙酮酸为可氧化物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体基质和内膜;若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜,且有氧呼吸需要氧气参与,A、B错误。葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体,所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0,C正确。NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段,而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与有氧呼吸第三阶段,所以相比丙酮酸,以NADH为底物的状态3呼吸速率较大,D错误。 2.(2025·黑吉辽内蒙古卷,T16改编)下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①②和③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是()。 A.①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体 B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C.无氧条件下,③不能进行,①和②能正常进行 D.无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量未转移到ATP中 　　【答案】 C 　　【解析】 ①为细胞呼吸第一阶段,发生在细胞质基质中,②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸和H2O反应生成CO2和NADH),发生在线粒体基质中,③为有氧呼吸第三阶段(NADH与O2结合生成H2O),发生在线粒体内膜上,A正确。有氧呼吸第三阶段(③)中,NADH通过一系列化学反应,最终与O2结合生成H2O,产生大量ATP,故NADH直接参与了H2O的形成,B正确。无氧条件下,①(细胞呼吸第一阶段)可正常进行,②(有氧呼吸第二阶段)虽不需要O2直接参与,但O2缺乏时,②不能正常进行,C错误。无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP,第二阶段不产生ATP,第一阶段产生的NADH的能量用于第二阶段还原丙酮酸,未转移到ATP中,D正确。 二、以情境为载体考查细胞呼吸的过程(高频) 1.(2025·河南卷,T4)甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是()。 A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气 B.低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D.呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 　　【答案】 B 　　【解析】 酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中,催化的反应不需要消耗氧气,需要消耗水和丙酮酸,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,故低温抑制酶Ⅰ的活性,有氧呼吸的第二阶段减慢,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少,有氧呼吸中生成ATP最多的是有氧呼吸第三阶段,C错误;在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸,生成ATP减少,细胞生长发育活动受抑制,会减少甜菜产量,D错误。 2.(2024·广东卷,T5)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 　　【答案】 D 　　【解析】 有氧呼吸的主要场所是线粒体,碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸,A正确;有氧呼吸的第二、三阶段发生在线粒体中,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱,B正确;与△sqr相比,WT的正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能获得更多的能量,生长速度比△sqr快,C正确;无氧呼吸的场所是细胞质基质,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。 考点二　细胞呼吸类型的判断及相关计算 【夯实基础】 一、细胞呼吸方式的判断 1.判断细胞呼吸方式的三大依据 【判断对错】 若植物细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止细胞呼吸。 (×) 　　【提示】 可能进行产生乳酸的无氧呼吸。 2.“液滴移动法”判断生物呼吸类型 (1)装置 (2)实验原理 (3)结果分析与判定 (4)物理误差的校正 为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,设置下图所示的装置丙(除将装置中生物材料换为灭活的等量同种生物材料外,其余均与装置乙相同)。校对组与上述实验组的数据根据“同向相减,反向相加”的原则进行校正。 【思考】 (1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置进行　灭菌　处理,将所测种子进行　消毒　处理。  (2)若选用绿色植物作实验材料,测定细胞呼吸速率,需将整个装置进行　遮光　处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。  二、细胞呼吸相关的计算 相关物质间量的比例关系(说明:以葡萄糖为底物,此处的量指物质的量) 1.CO2释放总量=有氧呼吸释放CO2的量+无氧呼吸释放CO2的量。 2.O2吸收量=有氧呼吸释放CO2的量。 3.酒精产生量=无氧呼吸释放CO2的量。 4.有氧呼吸时,C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。 5.无氧呼吸时,C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。 6.细胞呼吸消耗的O2∶产生的CO2=3∶4时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等。 7.有氧呼吸和无氧呼吸产生等量CO2时,两者消耗的葡萄糖的量之比为1∶3。 【高考链接】 细胞呼吸类型的判断及相关计算 1.(2025·江苏卷,T2)关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析,下列叙述正确的是()。 A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B.有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C.呼吸作用都能产生[H]和ATP D.无氧呼吸的产物都有CO2 　　【答案】 C 　　【解析】 葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,人体细胞和酵母菌的场所相同,A错误。有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H],O2参与的是第三阶段(与[H]结合生成H2O),B错误。人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP,第一、第二阶段能产生[H],第三阶段利用[H],无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP(后续被消耗),因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP,C正确。人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不产生CO2;酵母菌无氧呼吸的产物为CO2和酒精,D错误。 2.(2025·山东卷,T4)关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程,下列说法正确的是()。 A.有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B.有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C.无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D.经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 　　【答案】 B 　　【解析】 有氧呼吸的前两个阶段不需要O2的参与,第三阶段需要O2作为原料,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应,产生CO2和[H],释放少量能量,B正确;无氧呼吸的第一阶段产生NADH,第二阶段消耗NADH,C错误;经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或酒精中,只释放出少量能量,D错误。 考点三　细胞呼吸的影响因素及其应用 【夯实基础】 一、内部因素 二、外界因素 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　(填“高温”“零上低温”或“零下低温”),大棚栽培时在夜间和阴天适当降温,温水和面醒发快  2.O2浓度 (1)原理 ①O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有　抑制　作用。  ②O2浓度低时,　无氧　呼吸占优势。  ③随着O2浓度增大,　无氧　呼吸逐渐被抑制,　有氧　呼吸不断加强。  ④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)  (2)应用 ①选用透气的消毒纱布包扎伤口,抑制　破伤风芽孢杆菌　等厌氧细菌的无氧呼吸。  ②作物栽培中及时松土,保证根细胞的正常呼吸。 ③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生　大量乳酸　。  ④稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生　酒精　,防止　酒精　中毒,烂根死亡  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)原理: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,减少有机物的消耗  【提醒】水果、蔬菜应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜,种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。 【问题探究】 阅读下表中关于两种微生物应用的描述,回答下列问题: 应用场景 主要微生物 控制条件 主要产物 啤酒酿造 酵母菌 前期通气, 后期密封 酒精、CO2 馒头膨松 酵母菌 有氧环境 CO2、H2O 酸奶制作 乳酸菌 始终密封 乳酸 工业酒精生产 酵母菌 严格控制无氧 大量酒精 (1)在啤酒酿造中,前期通气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)请写出在工业酒精生产中,酵母菌细胞内发生的将葡萄糖分解为酒精的化学反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该过程释放的能量大部分去向是　　　　　　　　　　　。  (3)在无氧条件下,酵母菌可利用葡萄糖发酵产生酒精,酒精可用　　　　溶液检测。有研究发现,利用无细胞的酵母汁也可进行酒精发酵,说明发酵反应的发生主要依赖于　　　　的作用。在研磨酵母细胞来制备酵母汁时,需要控制研磨液的　　　　　　　　　　　　　　(答出2点),防止其中的活性物质失活。  　　【答案】 (1)促进酵母菌大量繁殖,增加菌种数量　(2)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量　以热能的形式散失　(3)(酸性)重铬酸钾　酶　温度和pH(合理即可) 【情景分析】 　　酵母菌和乳酸菌是两种在人类生产、生活中极其重要的微生物。酵母菌是兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸。乳酸菌是严格厌氧菌,只能进行无氧呼吸。人们利用它们不同的呼吸特性,广泛应用于酿酒、发面、制作酸奶和泡菜等过程中。 【高考链接】 一、细胞呼吸的影响因素分析 (2024·贵州卷,T17)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”)。  (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。  (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)。  　　【答案】 (1)需要O2参与,有机物被彻底氧化分解,释放大量能量　乙　(2)O2含量　3　(3)无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞的毒害作用较小;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 　　【解析】 (1)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)在水淹0~3 d阶段,随着水淹天数的增加,O2含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。CO2释放速率为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收速率为0.2 μmol·g-1·min-1,有氧呼吸需要消耗O2,葡萄糖的消耗量∶O2消耗量∶CO2释放量=1∶6∶6,无氧呼吸中葡萄糖消耗量∶CO2释放量=1∶2,有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放速率均为0.2 μmol·g-1·min-1,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)略。 二、细胞呼吸原理在生活和农业生产中的应用 (高频) 【高考链接】 1.(2025·河北卷,T14改编)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析错误的是()。 A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸增强 　　【答案】 B 　　【解析】 细胞质基质中可以进行糖酵解,产生[H],[H]进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段,A正确;玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损,有氧呼吸的第二阶段能产生[H],第三阶段[H]和氧气生成水,导致第一、二阶段积累的[H]被消耗,突变体线粒体内膜受损,第三阶段减弱,[H]积累,会抑制第二阶段的进行,因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱,B错误;T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻,C正确;突变体有氧呼吸的中间产物[H]更多且线粒体内膜受损,因此有氧呼吸强度减弱,而突变体的乳酸含量远大于野生型,因此无氧呼吸强度增强,D正确。 2.(2025·云南卷,T17)不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏,如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响,研究人员分别用压实的土壤(压实组)和未压实的土壤(疏松组)种植黄瓜,得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。 组别 苹果酸/(μmol·g-1) 酒精/(μmol·g-1) 压实组 0.271±0.005 6.114±0.013 疏松组 0.467±0.004 2.233±0.040 回答下列问题: (1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成,由此可推测,其为　　　　(填“有氧”或“无氧”)呼吸的中间产物。  (2)相较于疏松组,压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强,依据是　　　　　　　　　　　　　　,为维持根系细胞正常生命活动,压实组消耗的有机物总量更　　　　　(填“多”或“少”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;根吸收水分的能力减弱,叶片气孔　　　　　,光合作用　　　　　阶段首先受抑制,有机物合成减少。最终导致有机物积累减少,黄瓜生长缓慢。  (3)为解决土壤紧实的问题,可以采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。  　　【答案】 (1)有氧　(2)压实组黄瓜根系中酒精含量更高　多　压实组黄瓜根系的无氧呼吸强,无氧呼吸释放的能量少　部分关闭　暗反应　(3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等 　　【解析】 (1)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成,由此可推测,其为有氧呼吸的中间产物。(2)相较于疏松组,压实组黄瓜根系中酒精含量更高,而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物,所以压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强。由于压实组黄瓜根系的无氧呼吸强,无氧呼吸释放的能量较少,为维持根系细胞正常生命活动,压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱,叶片气孔关闭,二氧化碳进入减少,光合作用暗反应阶段首先受抑制,有机物合成减少。最终导致有机物积累减少,黄瓜生长缓慢。(3)为解决土壤紧实的问题,可以采取的措施有合理施肥,避免不当施肥导致土壤结构破坏;适度翻耕,疏松土壤;减少大型农业机械的不必要碾压等。 【思维训练系列】　运用证据和逻辑评价论点 【思维训练】 通过确凿、典型的事例证明、评价生物学观点的方法,叫例证法。这种方法既可使用它进行论证,也可与其他方法结合起来进行论证,事实与观点的一致,是这种方法的逻辑力量之所在。例证是支持概念的事例,任何一个生物学概念的形成都需要丰富的事例来支撑。 【高考链接】 (经典高考真题)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是()。 A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B.线粒体DNA复制时可能发生突变 C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 　　【答案】 B 　　【解析】 孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传,线粒体基因属于细胞质基因,其遗传不遵循孟德尔定律,A不符合题意;线粒体DNA复制时可能发生突变,为生物进化提供原材料,B符合题意;地球上最早的生物是细菌,细菌属于原核生物,没有线粒体,C不符合题意;有丝分裂是真核细胞的分裂方式,线粒体不能通过有丝分裂的方式增殖,D不符合题意。 1 学科网（北京）股份有限公司 $