2023统考版高考生物一轮第三单元细胞的能量供应和利用2ATP的主要来源--细胞呼吸课件必修1分子与细胞

ATP的主要来源——细胞呼吸\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n基础梳理——系统化知识点一　细胞呼吸的概念和种类1．概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_______________，释放出能量并生成ATP的过程。2．CO2或其他产物是否有氧参与有氧呼吸无氧呼吸\n知识点二　探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理变混浊溴麝香草酚蓝灰绿色\n(2)实验步骤①配制酵母菌培养液(酵母菌＋________溶液)。②检测CO2的产生，装置如图所示。注：澄清石灰水也可以换为溴麝香草酚蓝水溶液。葡萄糖\n③检测酒精的产生\n(3)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在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生___________。酒精和CO2\n知识点三　细胞呼吸的过程1．有氧呼吸过程图解细胞质基质C6H12O62C3H4O3＋4[H]少量能量线粒体基质2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]少量能量线粒体内膜24[H]＋6O212H2O大量能量\n2．总反应式____________________________________________3．无氧呼吸过程图解C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量细胞质基质乳酸酒精＋CO2\n知识点四　细胞呼吸原理的应用(1)选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。(2)作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。(3)提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生________。(4)稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生______，防止______中毒，烂根死亡。乳酸酒精酒精\n基能过关——问题化一、判一判判断正误并找到课本原话1．细胞呼吸是在细胞内进行的。(P91—正文)()2．对比实验和对照实验一样，就是设置实验组和对照组，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。(P93—对比实验)()3．肌细胞中的肌质体有利于肌细胞的能量供应。(P93—小字)()4．有氧呼吸产物水中的氢来自于第一阶段的葡萄糖和第二阶段的丙酮酸。(P93—图5－9)()5．细胞呼吸过程中产生的能量一部分转变成ATP，另一部分以热能形式散失了。(P94—小字、相关信息)()6．无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量的ATP。(P94—正文)()7．提倡有氧运动的原因之一是避免剧烈运动时肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸。(P96—资料分析)()√√√√√××\n8．无氧呼吸在细胞质中进行，需要一种酶催化完成。(P94—正文)()9．有氧呼吸中的能量是逐步释放出来的，其中只有少部分储存在ATP中。(P94—正文)()10．酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。(P95—正文)()11．有氧呼吸第二、三阶段所需的酶都分布于嵴上。(P94—正文)()12．哺乳动物和鸟类维持体温所需要的能量都来自细胞呼吸。(P96—拓展题)()13．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，空气可以直接通入酵母菌培养液中。(P91—探究)()14．呼吸过程中的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)。(P94—相关信息)()15．呼吸产物CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(P91—探究)()×××√√√√√\n二、议一议【教材易漏拾遗】1．有氧呼吸所产生H2O中的H来自哪些物质？2．无线粒体的生物(或细胞)是否都只能进行无氧呼吸？提示：葡萄糖和H2O。提示：不是，无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等，而一些原核生物虽无线粒体，但仍进行有氧呼吸，如醋酸菌。\n3．粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？4．不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因和根本原因分别是什么？提示：种子在有氧呼吸过程中产生了水。提示：直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是控制酶合成的基因不同。\n5．如果以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是什么？提示：与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。\n高效课堂\n考点一　细胞呼吸的概念、类型和过程(国考5年4考)(全国卷：2021全国甲卷；2020全国卷Ⅰ；2019全国卷Ⅱ；2018全国卷Ⅲ)任务驱动·探究突破任务1写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路\n任务2根据图示，回答下列问题无氧呼吸第二丙酮酸乳酸酒精O2H2OCO2有氧呼吸第三有氧呼吸第二\n(1)比较有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源与去路：项目来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸[H]________________与O2结合生成H2O________ATP______________________________________葡萄糖和水葡萄糖还原丙酮酸三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动\n(2)能量的释放与去向：①有氧呼吸______阶段都释放能量，产生ATP，而无氧呼吸________阶段释放能量，产生ATP。②细胞呼吸释放的能量大部分__________，少部分转移到ATP中。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同：三个只在第一以热能散失植物酵母菌乳酸菌马铃薯块茎甜菜块根\n[归纳拓展](1)分析法比较细胞中反应物、生成物和场所的对应关系\n(2)有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算①消耗等量的葡萄糖时，产生CO2的物质的量无氧呼吸∶有氧呼吸＝1∶3②消耗等量的葡萄糖时，需要的氧气和产生CO2的物质的量有氧呼吸需要的氧气∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4③产生等量的CO2时，消耗葡萄糖的物质的量无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1\n考向分类·对点落实考向一细胞呼吸相关基础知识的考查1.高考重组，判断正误。(1)人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供。()(2)病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量。()(3)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同。()(4)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸。()(5)呼吸作用产生的能量均以热能释放。()×√√√×提示：呼吸作用产生的能量一部分转移到ATP中，另一部分以热能散失。\n(6)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在细胞有氧呼吸时。()(7)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。()(8)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H]。()×提示：有氧呼吸和无氧呼吸都发生该过程。×提示：有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。√\n考向二细胞呼吸类型的判断与相关计算2.[2022·宁夏育才中学试题]在a、b、c、d四种条件下，以葡萄糖为呼吸底物测得某植物种子萌发过程中CO2和O2体积变化的相对值如下表。下列叙述正确的是()A.a条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，产物除了CO2还有酒精B．b条件下，产生的CO2只来自线粒体C．c条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的2/3D.d条件下，O2参加反应的场所在线粒体基质abcdCO2释放量10867O2吸收量0347答案：C\n解析：a条件下，O2吸收量为0，说明此条件下不进行有氧呼吸，CO2释放量为10，则CO2全是酒精发酵产生的，乳酸发酵产物中没有CO2，因此，葡萄糖没有被彻底氧化分解，A错误；b条件下，CO2的释放量>O2的吸收量，说明此时该植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，所以产生的CO2来自细胞质基质和线粒体，B错误；c条件下，O2吸收量为4，CO2释放量为6，说明有氧呼吸释放CO2为4，无氧呼吸释放CO2为2。根据反应式可得有氧呼吸消耗葡萄糖为无氧呼吸的2/3，C正确；d条件下O2吸收量和CO2释放量相等，此时只进行有氧呼吸，O2参与有氧呼吸的第三阶段，其场所在线粒体内膜上，D错误。\n[师说技巧]判断细胞呼吸方式的三大依据\n考向三对细胞呼吸过程相关能力的考查3.[天津卷]下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B．过程①产生的能量全部储存在ATP中C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同答案：D\n解析：图中过程①表示有氧呼吸过程，发生在细胞质基质和线粒体中，少数原核生物也能进行有氧呼吸，但是没有线粒体，过程②一般表示光合作用，场所一般为叶绿体，但是蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用，A错误；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，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者主要与氧结合产生水并释放大量能量，后者主要用于C3的还原，D正确。\n4．[2020·浙江1月选考，改编]酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是()A．①释放的能量大多贮存在有机物中B．③进行的场所是细胞质基质和线粒体C．发生①③时，CO2释放量大于O2吸收量D．发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③答案：D\n解析：①释放的少量能量中大部分以热能形式散失，有少部分合成ATP，A错误；③进行的场所是线粒体，B错误；①③是有氧呼吸，CO2释放量等于O2吸收量，C错误；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，所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③，D正确。\n考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用(国考5年2考)(全国卷：2019全国卷Ⅲ；2018全国卷Ⅱ)任务驱动·探究突破任务1影响细胞呼吸的内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物______水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较____，成熟期细胞呼吸速率较____。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。小于高低\n任务2影响细胞呼吸的外部因素及应用因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最①____；超过最适温度时呼吸酶活性②____，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度时酶活性③____，但不失活，呼吸受④____(1)低温下贮存蔬菜、水果(2)在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当⑤______，以⑥____细胞呼吸，⑦____有机物的消耗，提高产量强降低下降抑制降温降低减少\n氧气机理：O2是⑧____呼吸所必需的，且O2对⑨______呼吸过程有抑制作用(1)中耕松土可促进植物根部⑩________(2)无氧发酵过程需要严格控制⑪______环境(3)_____氧仓储粮食、水果和蔬菜有氧无氧有氧呼吸无氧低\nCO2CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会⑬_____细胞呼吸的进行在蔬菜、水果保鲜中，增加⑭______浓度(或充入⑮_____)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗H2O在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而⑯______，随含水量的减少而⑰____。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡(1)粮食在入仓前要进行⑱______处理(2)干种子萌发前进行⑲________处理抑制CO2N2加快减慢晾晒浸泡\n任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养(1)衰老细胞呼吸速率下降的原因有哪些？(2)水果、蔬菜和种子的储存条件有哪些不同？衰老细胞呼吸速率下降的原因是细胞内自由水减少，多种酶的活性降低。①蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。②种子应储藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。两种储存手段均需降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在储藏条件上存在差异。\n考向分类·对点落实考向一影响细胞呼吸的因素相关知识考查1.[经典高考]下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A．种子风干脱水后呼吸强度增强B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱答案：B解析：种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。\n2．[经典高考]将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：下列分析正确的是()A．有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B．该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收培养瓶中气体温度/(℃)离子相对吸收量/(%)空气17100氮气1710空气328答案：A\n解析：17℃条件下氮气(缺氧)环境下该植物幼根对该离子的吸收量比氧气(空气)条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比不利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确、D错误；氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误；若在空气中培养，温度为17℃，该离子吸收量明显高于3℃，可知该植物幼根对该离子吸收与温度有关，B错误。\n考向二细胞呼吸原理的应用3.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是()选项应用措施目的A种子贮存晒干降低自由水含量，降低细胞呼吸B乳酸菌制作酸奶密封加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵C水果保鲜零下低温降低酶的活性，降低细胞呼吸D栽种庄稼疏松土壤促进根有氧呼吸，利于吸收矿质离子答案：C\n解析：贮藏种子时必须降低自由水含量，使种子处于风干状态，从而使细胞呼吸降至最低，以减少有机物的消耗，A正确；乳酸菌是严格的厌氧微生物，所以整个过程要严格密封，以加快乳酸菌的繁殖，有利于乳酸发酵，B正确；水果保鲜时既要保持水分，又要降低酶的活性，以减少通过呼吸作用消耗的有机物，因此需零上低温贮藏，而不是零下低温，因零下低温会使细胞内出现冰凌，导致细胞受损，C错误；植物根对矿质元素的吸收是一个主动运输的过程，需要消耗能量并需载体蛋白的协助，栽种庄稼时，疏松土壤可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，从而为根吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。\n4.吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂，通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸，生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑醚菌酯作用的推测，不合理的是()A．吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段B．吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡C．长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性增强D.吡唑醚菌酯可用于治理由厌氧微生物引起的环境污染答案：D\n解析：有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，因此吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段，A正确；吡唑醚菌酯抑制细胞呼吸，导致能量无法释放，抑制合成ATP，B正确；真菌种群中存在抗药性个体和非抗药性个体，长期使用吡唑醚菌酯，可导致真菌种群抗药性增强，C正确；厌氧微生物进行无氧呼吸的场所并不是线粒体，所以吡唑醚菌酯不可以用于治理由厌氧微生物引起的环境污染，D错误。\n考向三以种子为背景材料综合考查影响细胞呼吸的因素5.[经典高考]将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题：\n(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过______________作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在______h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为______mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_____mg·粒－1·d－1。(4)若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是_______，原因是_______________________________________。葡萄糖呼吸(或生物氧化)72～9626.522下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用\n解析：(1)玉米种子萌发过程中，淀粉被水解为葡萄糖，再通过细胞呼吸为种子萌发提供能量。(2)由图可知，在72～96h之间种子的干重下降最快，说明该时间段内种子的呼吸速率最大，每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5(mg)。(3)种子在萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸，一部分转化成幼苗的组成物质。由图可知，在96～120h内，转化速率最大。在96～120h内，每粒胚乳的干重减少118.1－91.1＝27(mg)，其中呼吸消耗177.7－172.7＝5(mg)，则转化成其他物质22mg，即转化速率为22mg·粒－1·d－1。(4)如果继续保持黑暗条件，玉米幼苗不能进行光合作用，细胞呼吸继续消耗有机物，干重不断降低。\n高考必考教材实验❻——探究酵母菌细胞呼吸的方式及实验拓展(国考5年未考)任务驱动·探究突破任务1对教材实验的深入分析(1)为什么选择酵母菌作为实验材料？(2)为什么先将空气通过10%的NaOH溶液，再进入酵母菌培养液中？提示：酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存，可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌的细胞呼吸方式。提示：10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2，以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。\n(3)用于测定无氧呼吸的装置中，为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？(4)实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？提示：酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。提示：此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。\n(5)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？提示：煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的氧气。\n任务2运用液滴移动情况探究酵母菌呼吸方式(1)欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示(以发芽种子为例)。\n(2)实验结果预测和结论(见下表)：实验现象结论装置1液滴装置2液滴不动不动只进行产生__________呼吸或种子已死亡不动右移只进行产生乙醇的无氧呼吸左移右移进行____呼吸和产生__________呼吸左移不动只进行______呼吸或进行______呼吸和产生___________呼吸乳酸的无氧有氧乙醇的无氧有氧有氧乳酸的无氧\n任务3细胞呼吸速率的测定(1)实验装置\n(2)实验原理：组织细胞呼吸作用吸收_____，释放_____，______被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强_____，刻度管内的液滴_____移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。(3)误差的校正a.如果实验材料是绿色植物，整个装置应________处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。b.如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行_______处理。c．为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料________(如将种子煮熟)，其他条件均不变。O2CO2CO2减小左遮光消毒灭活\n(4)实验拓展：呼吸底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________消耗的O2量，着色液滴移动更明显。小于\n考向分类·对点落实考向一酵母细胞呼吸方式的实验探究及拓展1．[2022·大同市高三学情调研]将酵母菌培养液进行离心处理，得到沉淀的酵母菌细胞，将沉淀的酵母菌细胞进行如下处理：向甲、乙、丙3个试管中同时滴入等量的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终产生CO2和H2O的试管是()A．甲B．乙C．丙D．乙和丙答案：A\n解析：酵母菌在有氧条件下利用葡萄糖最终产生二氧化碳和水，需要细胞质基质和线粒体共同作用完成；细胞质基质只能进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，不能产生水；在线粒体中反应的物质是丙酮酸，不能是葡萄糖。\n2．[2022·湖南长郡中学模拟]下图为探究酵母菌细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是()A．装置1中液滴左移，装置2中液滴不移B．装置1中液滴左移，装置2中液滴右移C．装置1中液滴不移动，装置2中液滴右移D．装置1中液滴右移，装置2中液滴左移答案：B\n解析：装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼吸；装置2中液滴不移动，说明酵母菌没有进行无氧呼吸，结合装置1和装置2说明酵母菌只进行有氧呼吸，A错误；装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了有氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B正确；装置1中液滴不动，说明酵母菌呼吸作用没有消耗氧气，即没有进行有氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2可知酵母菌只进行无氧呼吸，C错误；装置1中液滴不可能右移，D错误。\n考向二细胞呼吸速率的测定3.从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是()A．为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中B．向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO2产生C．向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，可测得氧的消耗量加大D．向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，降低温度不改变线粒体的耗氧速率答案：A\n解析：线粒体分布在细胞质基质中，细胞质基质呈胶质状态，有一定的渗透压，因此为保持活性需将提取的线粒体置于等渗缓冲溶液中，A正确；小鼠细胞的细胞质基质既可发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，也可进行无氧呼吸第二阶段，均不产生CO2，B错误；线粒体中只发生有氧呼吸的第二、三阶段，葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；降低温度会使有氧呼吸过程所需酶的活性下降，从而降低线粒体的耗氧速率，D错误。\n考向三与细胞呼吸相关的实验探究4.[2022·灌南高级中学高三段考]“低氧胁迫”会导致瓜果蔬菜减产。科研人员采用无土栽培的方法，研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮酸和乙醇含量如下表。实验处理结果项目正常通气品种A正常通气品种B低氧品种A低氧品种B丙酮酸/(μmol·g－1)0.180.190.210.34乙醇/(μmol·g－1)2.452.496.004.00\n下列相关叙述正确的是()A.正常通气情况下，黄瓜品种A和B的根系细胞进行的都是有氧呼吸B．“低氧胁迫”下，黄瓜品种A和B吸收无机盐的能力会有所下降C．“低氧胁迫”下，黄瓜品种A催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性较低D．采用无土栽培黄瓜品种A和B，增大通气量不会增产答案：B\n解析：正常通气情况下，黄瓜品种A和B的根系细胞进行的既有有氧呼吸也有无氧呼吸，因为无氧呼吸产生酒精(乙醇)，A错误；“低氧胁迫”下，细胞呼吸产生的ATP更少，故黄瓜品种A和B吸收无机盐的能力会有所下降，B正确；实验结果表明，“低氧胁迫”条件下黄瓜品种A根细胞中丙酮酸增加量小于黄瓜品种B，而酒精增加量大于黄瓜品种B，说明“低氧胁迫”下，黄瓜品种A催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性高于黄瓜品种B，C错误；采用无土栽培黄瓜品种A和B，增大通气量利于细胞有氧呼吸，避免植物过度无氧呼吸产生酒精导致烂根，从而影响产量，D错误。\n5．[经典高考]如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。材料用具：保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。\n回答下列问题：(1)取A、B两套装置设计实验如下，请补充下表中内容：装置步骤一步骤二步骤三A加入240mL的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母①_____________B加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液②_______________加入石蜡油，铺满液面(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是__________，这是控制实验的____变量。不加入石蜡油加入10g活性干酵母去除氧气自\n解析：(1)本实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式，所以A、B两装置内的自变量应为氧气的有无，而其他条件要保持完全相同且适宜。(2)B装置内煮沸葡萄糖溶液是为了完全去除其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。\n(3)要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C应进行的实验步骤：(4)实验预期：在适宜条件下实验，30min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。装置步骤一步骤二步骤三C③____________________________④_____________加入石蜡油，铺满液面加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母A>B>C解析：(3)装置C作为装置B的对照，测定细胞呼吸引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。(4)一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A装置中的温度>进行了无氧呼吸的B装置中的温度>无酵母菌无细胞呼吸的C装置中的温度，则假设成立。\n课堂总结\n[网络建构提升]有机物细胞质基质、线粒体C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量温度CO2浓度细胞质基质乳酸\n[长句应答必备]1．CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。2．在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应，变成灰绿色。3．有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，第三阶段产生的ATP最多。4．有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量。5．不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。\n历届真题\n[翻阅教材品原味]1．[2021·全国甲卷]某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是()A．该菌在有氧条件下能够繁殖B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2答案：B解析：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，有氧呼吸产生大量能量，有利于其生长繁殖，A正确；酵母菌在无氧呼吸过程中先将葡萄糖转化为丙酮酸，再将丙酮酸转化为乙醇和CO2，B错误、C正确；酵母菌在有氧条件下产生CO2和H2O，在无氧条件下产生乙醇和CO2，D正确。\n(高考VS教材)选项教材原文教材页码A项[人教必修1]P91B项[人教必修1]P93～94C、D项[人教必修1]P93\n2.[2020·全国卷Ⅰ]种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是()A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多答案：D\n解析：以葡萄糖为呼吸作用的底物时，有氧呼吸过程会产生CO2，不产生乙醇；只进行产乙醇的无氧呼吸过程中，消耗1分子的葡萄糖会产生2分子的CO2和2分子的乙醇，A正确；若细胞只进行有氧呼吸，消耗1分子葡萄糖的同时会消耗6分子O2，产生6分子CO2，即吸收O2的分子数与释放CO2的相等，B正确；若细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，则消耗1分子葡萄糖只产生2分子的乳酸，此过程中无O2吸收，也无CO2释放，C正确；若细胞同时进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的少；若细胞同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数，D错误。\n[人教必修1]P93(高考VS教材)有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其化学反应式可以简写成：[人教必修1]P95(高考VS教材)C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量或\n3．[全国卷Ⅱ，2]马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生答案：B解析：马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A错误；在马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B正确；在马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量，C错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生，D错误。\n[人教必修1]P94(高考VS教材)\n[历届比对研考向]4．[全国卷Ⅲ，4]若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A．有机物总量减少，呼吸强度增强B．有机物总量增加，呼吸强度增强C．有机物总量减少，呼吸强度减弱D．有机物总量增加，呼吸强度减弱答案：A解析：与干种子相比，黄化苗中自由水含量增多，细胞呼吸强度增强，有机物总量减少，A正确。\n5．[全国卷Ⅲ，5]下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是()A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP答案：C解析：植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级(除了最高营养级)和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官无氧呼吸的产物是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确。\n[同类选做找共性]6．[2021·湖南卷]下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是()A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B．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C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用答案：B\n解析：南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。\n7．[2021·广东卷]秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是()A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量答案：D\n解析：检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。\n8．[2021·浙江1月]苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是()A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生答案：C\n解析：苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1分子葡萄糖被分解成2分子丙酮酸，释放出少量能量，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误；乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓呼吸跃变现象的出现，C正确；果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。\n9．[2020·山东卷，2]癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是()A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATPC．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少答案：B\n解析：由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；癌细胞主要进行无氧呼吸，而无氧呼吸产生的NADH比有氧呼吸少得多，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。\n10．[2020·浙江7月选考]下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是()A．细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多B．细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸D．若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量答案：C解析：需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量逐步被全部释放出来，产生大量ATP，而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，A错误；细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸分子，C正确；若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。