專題09細胞呼吸的原理與應用1．（2022·浙江·高考真題）下列關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是（）A．人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產(chǎn)生較多的乳酸B．制作酸奶過程中乳酸菌可產(chǎn)生大量的丙酮酸和CO2C．梨果肉細胞厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATPD．酵母菌的乙醇發(fā)酵過程中通入O2會影響乙醇的生成量2．（2022·全國甲卷·高考真題）線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是（）A．有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產(chǎn)生ATPB．線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程C．線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與D．線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成考點一探究酵母菌細胞呼吸的方式1．實驗材料2．實驗步驟(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。(2)檢測CO2產(chǎn)生的多少的裝置如圖所示。(3)檢測酒精的產(chǎn)生：從A、B中各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。3．實驗現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的快慢重鉻酸鉀的濃硫酸溶液甲組(有氧)變混濁程度高/快無變化乙組(無氧)變混濁程度低/慢出現(xiàn)灰綠色4.實驗結論(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。(2)在有氧條件下產(chǎn)生大量CO2，在無氧條件下進行細胞呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。考點二細胞呼吸的方式和過程1．有氧呼吸(1)概念：指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。(2)過程(3)寫出有氧呼吸總反應式(標出氧元素的來源與去向)(4)能量轉換：葡萄糖中穩(wěn)定的化學能轉化為ATP中活躍的化學能和熱能。2．無氧呼吸(1)概念：無氧呼吸是指細胞在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。(2)場所：全過程都是在細胞質基質中進行的。(3)過程第一階段葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酶))丙酮酸＋[H]＋少量能量第二階段產(chǎn)酒精[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))酒精＋CO2大多數(shù)植物、酵母菌等產(chǎn)乳酸[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))乳酸高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌等(4)產(chǎn)物不同的原因①直接原因：酶不同。②根本原因：基因不同或基因的選擇性表達。3．有氧呼吸與無氧呼吸中[H]和ATP的來源和去路(1)有氧呼吸過程中的[H]、ATP的來源和去路(2)無氧呼吸過程中的[H]、ATP的來源和去路無氧呼吸中的[H]和ATP都是在第一階段產(chǎn)生的，場所是細胞質基質。其中[H]在第二階段被全部消耗。4．細胞呼吸方式的判斷(以真核生物以例)(1)依據(jù)反應方程式和發(fā)生場所判斷(2)通過液滴移動法探究細胞呼吸的方式①探究裝置：欲確認某生物的細胞呼吸方式，應設置兩套實驗裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：②結果與結論實驗結果結論裝置一液滴裝置二液滴不動不動只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已經(jīng)死亡不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸左移左移種子進行有氧呼吸時，底物中除糖類外還含有脂質③誤差校正：為使實驗結果精確，除減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置三。裝置三與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。思考①為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾，應將裝置進行滅菌、所測種子進行消毒處理。②若選用綠色植物作實驗材料，測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。考點三細胞呼吸的影響因素及其應用1．內(nèi)部因素(1)遺傳特性：不同種類的植物呼吸速率不同。實例：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。(2)生長發(fā)育時期：同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同。實例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。(3)器官類型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。實例：生殖器官大于營養(yǎng)器官。2．外界因素(1)溫度①原理：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響酶的活性進而影響細胞呼吸速率。②應用：儲存水果、蔬菜時應選取零上低溫(填“高溫”“零上低溫”或“零下低溫”)。(2)O2濃度①原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。②解讀：a.O2濃度低時，無氧呼吸占優(yōu)勢。b．隨著O2濃度增大，無氧呼吸逐漸被抑制，有氧呼吸不斷加強。c．當O2濃度達到一定值后，隨著O2濃度增大，有氧呼吸不再加強(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)。③應用a．選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風芽孢桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸。b．作物栽培中及時松土，保證根的正常細胞呼吸。c．提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。d．稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。(3)CO2濃度①原理：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制(填“促進”或“抑制”)細胞呼吸的進行。②應用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。(4)含水量①解讀：一定范圍內(nèi)，細胞中自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。②應用：糧食儲存前要進行曬干處理，目的是降低糧食中的自由水含量，降低細胞呼吸強度，減少儲存時有機物的消耗。水果、蔬菜儲存時保持一定的濕度。【歸納總結】種子萌發(fā)時吸水和呼吸方式的變化曲線(1)在種子萌發(fā)的第Ⅰ階段，由于(吸脹)吸水，呼吸速率上升。(2)在種子萌發(fā)的第Ⅱ階段，細胞產(chǎn)生CO2的量要比消耗O2的量大得多，說明在此期間主要進行無氧呼吸。(3)在胚根長出后，由于胚根突破種皮，增加了O2的進入量，種子以有氧呼吸為主，同時胚根大量吸水(滲透吸水)。考向一探究酵母菌的呼吸方式1.（2021高三上·運城期中）某實驗小組將等量的酵母菌培養(yǎng)液（底物為葡萄糖）分別置于兩個相同的密閉錐形瓶中，甲組抽去空氣、乙組通入充足氧氣，反應一段時間后，測量兩個錐形瓶反應前后氣體的量，再將乙錐形瓶與NaOH溶液連通（不影響細胞代謝），一段時間后再測量一次氣體的量，結果如下表所示。下列敘述中正確的是（）甲組（無氧）乙組（有氧）反應前氣體的量/mmoL045反應后氣體的量/mmoL1645NaOH吸收氣體的量/mmoL9A．甲組只進行無氧呼吸，乙組只進行有氧呼吸B．通過細胞呼吸消耗的葡萄糖的量甲組少于乙組C．在酸性條件下，乙醇可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃D．乙組產(chǎn)生的能量中包括熱能和ATP考向二細胞呼吸過程的綜合分析2.(2022·濟南市高三模擬)線粒體呼吸鏈主要由線粒體呼吸鏈酶組成，由于線粒體中需要經(jīng)呼吸鏈氧化和電子傳遞的主要是NADH和FADH2，所以可將呼吸鏈分為NADH氧化呼吸鏈和FADH2氧化呼吸鏈，下圖是這兩條呼吸鏈相關路徑。據(jù)圖分析以下說法不正確的是()A．線粒場所B．NADH在有氧呼吸的前兩個階段產(chǎn)生，在第三階段消耗C．細胞呼吸產(chǎn)生的NADH和光合作用產(chǎn)生的NADPH都可用于還原O2D．輔酶Q參與細胞的有氧呼吸過程，與ATP的形成關系密切考向三細胞呼吸類型的判斷3.葡萄糖和脂肪是細胞呼吸常用的物質，葡萄糖中的氧含量遠多于脂肪，科學研究中常用RQ(釋放的CO2體積/消耗的O2體積)來推測生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物質。下列敘述錯誤的是()A．水淹時植物根細胞的RQ>1，該植物根細胞呼吸的產(chǎn)物可能有酒精B．若測得酵母菌在葡萄糖培養(yǎng)液中的RQ＝1，說明進行的是有氧呼吸C．若測得某植物種子在萌發(fā)初期的RQ<1，該植物種子可能富含脂肪D．人體在劇烈運動的時候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ會大于1考向四細胞呼吸的影響因素分析4.(2022·濟南外國語學校高三模擬)下表是某植物X在適宜條件下，從開始播種到長出兩片真葉期間CO2釋放速率和O2吸收速率相對值的變化。其中胚根長出的時間是在30h，兩片真葉在50h開始長出。時間(h)026101418243036404652CO2釋放相對值2421284256565656565962O2吸收相對值0012161717182142566070下列分析正確的是()A．植物種子含水量的快速增加發(fā)生在6～18hB．18～24h呼吸作用的產(chǎn)物有CO2、H2O和乳酸C．40h時，形成ATP的能量全部來自有氧呼吸D．46～52h，細胞呼吸消耗的有機物不全是糖類考向五細胞呼吸原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用5.（2022·柯橋模擬）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活實踐中，下列與細胞呼吸有關的措施中不恰當?shù)氖牵ǎ〢．地窖儲存的水果，置于適度低氧的環(huán)境中B．用不透氣的消毒材料包扎傷口以避免感染C．種植蔬菜的溫室大棚，夜間適當升高CO2濃度D．當土壤無機鹽不足時，松土提高根部O2濃度考向六種子萌發(fā)過程中細胞呼吸的變化分析6.（2021高三上·月考）如圖表示豌豆種子萌發(fā)過程中吸水和呼吸的變化。圖中曲線1代表種子吸水過程變化，曲線2表示CO2釋放速率變化，曲線3表示氧氣吸收速率變化。已知種子萌發(fā)最初期主要依靠親水性物質對水的親和力吸水。據(jù)圖分析相關說法不正確的是（）A．種子萌發(fā)過程中0～12h，死亡和有活性的種子均可吸水，而48h后只有活種子可繼續(xù)吸水B．在萌發(fā)12～36h，種子吸水緩慢，推測此時種子代謝較低，處于“休眠”狀態(tài)C．種子萌發(fā)初期，無氧呼吸較為劇烈，而隨后有氧呼吸逐漸加強，此項變化與胚根的生長有關D．萌發(fā)后期，種子O吸收量與CO2釋放量的差異表明，此時呼吸作用的底物不僅是糖類一、單選題1.（2022·杭州模擬）下列關于酵母菌需氧呼吸和厭氧呼吸的敘述，正確的是（）A．兩者釋放的能量少部分轉化為熱能，其余形成ATPB．兩者第一階段產(chǎn)生的[H]均可參與第二階段的反應C．酵母菌的需氧呼吸可在細胞溶膠和細胞膜上進行D．酵母菌厭氧呼吸的產(chǎn)物可能會影響其正常的代謝2．（2021高三上·慈溪月考）下列有關細胞呼吸的敘述正確的是（）A．需氧呼吸過程中葡萄糖分解釋放的能量大部分儲存在ATP中B．提供18O2較長時間后，需氧呼吸的過程可產(chǎn)生H218O和C18O2C．無氧呼吸過程中葡萄糖所含化學能大部分將以熱能形式散失D．在低溫、干燥、無氧環(huán)境中儲存水果可以減少有機物的消耗量3.以下有關農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的敘述，錯誤的是（）A．施用農(nóng)家肥有利于土壤微生物的代謝，為農(nóng)作物提供更多的CO2B．維持蔬菜大棚中適當?shù)臅円箿夭睿梢蕴岣咦魑锏漠a(chǎn)量C．適時使用CO2發(fā)生器可以緩解夏季中午農(nóng)作物的“光合午休”現(xiàn)象D．華南多地的桉樹－－菠蘿套種模式提高了光能的利用率，增加了經(jīng)濟效益4．（2020高三下·北京開學考）酵母菌細胞呼吸的部分過程如圖所示，①～③為相關生理過程。下列敘述正確的是（）A．①釋放的能量大多貯存在有機物中B．③進行的場所是細胞溶膠和線粒體C．發(fā)生①③時，CO2釋放量大于O2D．發(fā)酵液中的酵母菌在低氧環(huán)境下能進行①②和①③5．下列關于細胞呼吸原理的應用，正確的是()A．水果、蔬菜的保存要求零下低溫、低氧、濕度適宜B．用透氣的紗布包扎傷口可避免組織細胞缺氧死亡C．稻田定期排水可防止無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞造成毒害D．溫室種植蔬菜，要提高產(chǎn)量，夜晚可適當降低溫度6．藍莓果實含水量高，且成熟于高溫多雨季節(jié)，采摘后易受機械損傷和微生物侵染而腐爛變質，故耐儲存和耐運輸性較差。研究發(fā)現(xiàn)，低溫儲存、適當劑量的短時輻射處理、調整儲藏環(huán)境中的氣體成分、對果實表面進行涂膜處理等方式均可有效延長藍莓的儲藏時間。下列分析不正確的是()A．輻射處理主要是為了通過破壞藍莓果肉細胞內(nèi)酶的結構而降低酶的活性B．調整儲藏環(huán)境中的氣體成分主要是降低氧氣的濃度C．低溫能夠降低藍莓及其附著微生物的酶的活性D．藍莓果實表面涂膜處理可減少水分的散失和氧氣的進入7．某生物興趣小組以酵母菌作為實驗材料，以葡萄糖作為能量來源，在一定條件下，通過控制氧氣濃度的變化，得到了酵母菌進行細胞呼吸時二氧化碳產(chǎn)生速率(Ⅰ)、氧氣消耗速率(Ⅱ)、以及酒精產(chǎn)生速率(Ⅲ)隨著時間變化的三條曲線，實驗結果如圖所示，t1時刻Ⅰ、Ⅱ兩條曲線重合，S1、S2、S3、S4分別表示圖示面積。該興趣小組還利用乳酸菌作為實驗材料進行相同的實驗，實驗裝備和條件不變，得到乳酸產(chǎn)生速率(Ⅳ)的曲線。下列相關敘述不正確的是()A．t1時刻，氧氣濃度較高，無氧呼吸消失B．如果改變溫度條件，t1會左移或右移，但是S1和S2的值始終相等C．若S2∶S3＝2∶1，S4∶S1＝8∶1時，O～t1時間段有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值為2∶1D．若曲線Ⅳ和Ⅲ完全重合，則O～t1時間段酵母菌和乳酸菌細胞呼吸消耗的葡萄糖量相等8.（2022·汕頭模擬）細胞色素C是位于線粒體內(nèi)膜上的一種蛋白質，參與細胞呼吸與細胞凋亡。植物感染病原體后，會導致植物線粒體中的氧氣還原成水的過程不完全而產(chǎn)生活性氧（ROS），過量的ROS會引起細胞色素C釋放，從而誘導植物細胞凋亡，同時病原體被消滅。下列敘述正確的是（）A．氧氣還原成水所需的[H]全部來自丙酮酸的分解B．感染細胞的凋亡能阻止病原體對其它細胞的感染C．細胞色素C通過自由擴散的方式進入細胞質基質D．丙酮酸與水反應生成CO2和[H]與細胞色素C有關9．（2022高三下·安徽期中）馬拉松運動員在長跑運動過程中，體內(nèi)會發(fā)生相應的生理變化。下列相關敘述錯誤的是（）A．運動員機體的產(chǎn)熱量和散熱量均會增大B．血漿pH保持相對穩(wěn)定與HCO3\HPO2有關C．血液中胰高血糖素的含量會增多D．運動過程中O2的吸收量小于CO2的釋放量10．（2021高三上·汕頭期末）為研究環(huán)境因素對某植物光合作用強度的影響,同學們設計如圖甲所示實驗裝置若干(已知密閉小室內(nèi)的CO2充足,光照不影響溫度變化)。在相同溫度條件下進行實驗,一段時間后測量每個小室中的氣體釋放量,繪制曲線如圖乙。下列敘述正確的是（）A．該實驗中植物釋放的氣體是O2B．當距離由c突然變?yōu)閍時,短時間內(nèi)葉綠體中C5的含量增加C．當距離為c時,該植物葉肉細胞的光合速率等于呼吸速率D．當光源與密閉小室的距離小于a時，限制光合作用的主要因素是光照強度11．（2021高三上·諸暨月考）如圖表示人體內(nèi)細胞呼吸的過程，下列敘述正確的是（）A．①③過程將導致細胞內(nèi)還原氫積累B．②過程需要水參與，又有水生成C．發(fā)生③過程時，產(chǎn)生CO2的場所有細胞溶膠和線粒體D．劇烈運動時細胞主要通過分解乳酸獲得能量12.（2021高三上·普寧月考）如圖表示一植物的非綠色器官在不同的氧濃度下氣體交換的相對值的變化，下列有關敘述正確的是（）A．圖中曲線QR區(qū)段下降的主要原因是氧氣濃度增加，有氧呼吸受抑制B．Q點只進行無氧呼吸，P點只進行有氧呼吸C．若圖中的AB段與BC段的距離等長，此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于無氧呼吸D．氧濃度應調節(jié)到Q點的對應濃度，更有利于水果的運輸二、填空題13.光合作用與細胞呼吸是植物體的兩項重要的生理活動，圖甲表示玉米植株的光合作用與細胞呼吸兩者之間的關系．圖乙表示在光照充足、CO2濃度適宜的條件下，溫度對某植物光合速率和呼吸速率的影響，圖中實線表示實際光合速率，虛線表示呼吸速率．據(jù)圖分析回答下列問題：（1）在玉米植株的葉肉細胞中，圖甲中的①～⑤過程（僅考慮有氧條件）中能使ADP含量減少的過程是（寫序號），②過程中發(fā)生的能量變化是，過程③④分別發(fā)生在植物細胞的中．（2）長期水淹，玉米植株會爛根，此時玉米植株根尖細胞中會發(fā)生圖甲①～⑤過程中的（寫序號），發(fā)生在細胞的中．（3）分析圖乙可知，光合作用、細胞呼吸都受溫度的影響，其中對溫度更敏感．溫度是通過影響來影響光合作用、細胞呼吸的．（4）若晝夜不停地光照，圖乙植物生長的最適溫度約是；若溫度保持在25℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物（填“能”或“不能”）正常生長．14．某生物興趣小組利用酵母菌探究細胞呼吸類型，實驗裝置如圖所示，請據(jù)圖回答：（1）該實驗選用酵母菌作為實驗材料的原因是酵母菌（2）該實驗的自變量是，而溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等條件均是無關變量．（3）甲裝置探究的是酵母菌可以進行呼吸．（4）乙裝置中質量分數(shù)為10%的NaOH溶液的作用是，排除對實驗結果的干擾．（5）甲、乙兩裝置均