高中生物高考解密05 ATP的主要来源——细胞呼吸（讲义）-【高频考点解密】2021年高考生物二轮复习讲义+分层训练

解密05 ATP的主要来源—细胞呼吸

高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
细胞呼吸的过程分析
1．掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程及场所
2．理解影响呼吸速率的因素
3．掌握无氧呼吸和有氧呼吸的产物及在生产生活中的应用
4．掌握酵母菌的呼吸方式，及其探究方法
2020全国卷II·9
2020全国卷I·2
2019全国卷II·2
2019全国卷III·4
2017北京卷·2
2017新课标II·29

★★★★☆
影响呼吸速率的因素及实践应用
★★★★☆
探究酵母菌细胞呼吸的方式
★★★★☆


核心考点一 细胞呼吸的过程分析
1．有氧呼吸与无氧呼吸过程分析
（1）有氧呼吸中各元素的来源和去路

（2）反应物和产物
①CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。
②O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，场所是线粒体内膜，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2。
③有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段的反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O2结合生成的。
（3）细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路

来源
去路
[H]
有氧呼吸：C6H12O6和H2O
无氧呼吸：C6H12O6
有氧呼吸：与O2结合生成水
无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP
有氧呼吸：三个阶段都产生
无氧呼吸：只在第一阶段产生
用于各项生命活动
2．不同生物无氧呼吸的产物不同
生物
无氧呼吸产物

植物
大多数植物细胞
酒精和CO2
马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
乳酸
动物
骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等
乳酸
微生物
乳酸菌等
乳酸
酵母菌等
酒精和CO2
3．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的CO2摩尔数之比
无氧呼吸∶有氧呼吸＝1∶3。
（2）消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数之比
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∶4。
（3）产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数之比
无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
【易混易错】
细胞呼吸的5个易混易错点
（1）有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，但生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
（2）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于基因选择性表达。
（3）葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。
（4）有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸发酵。
（5）细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中。

考法一 植物呼吸作用
（2021·浙江高考真题）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，精酵解产生的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
【分析】
乙烯能促进果实成熟和衰老；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，该过程1 个葡萄糖分子被分解成 2 个含 3 个碳原子的化合物分子，并释放出少量能量， 形成少量 ATP。
【详解】
A、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；
\B、糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1 个葡萄糖分子被分解成 2 个含 3 个碳原子的化合物分子，分解过程中释放出少量能量， 形成少量 ATP，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误；
C、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；
D、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。
故选C。
考法二 乙醇代谢
（2014·重庆高考真题）下题图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述，正确的是

A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化
B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快
C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量
D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关
【答案】C
【详解】
酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化，A错误。当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量有限，反应速率不再随意底物浓度增加而加快，B错误。乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段产生[H]，与氧气结合后生成水释放大量能量 ，C正确。人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，不会影响分解乙醇的速率，D错误。故选C。

1．高原鼠兔对高原低氧环境有很强的适应性。高原鼠兔细胞中部分糖代谢途径如图所示，骨骼肌和肝细胞中相关指标的数据如表所示。下列说法正确的是（ ）


LHD相对表达量
PC相对表达量
乳酸含量（mmol/L）
骨骼肌细胞
0．64
0
0．9
肝细胞
0．87
0．75
1．45

A．高原鼠兔骨骼肌消耗的能量来自于丙酮酸生成乳酸的过程
B．肝细胞LDH相对表达量增加有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原
C．低氧环境中高原鼠兔成熟红细胞吸收葡萄糖消耗无氧呼吸产生的ATP
D．高原鼠兔血清中PC含量异常增高的原因是骨骼肌细胞受损
【答案】B
【分析】
1、分析题图：乳酸脱氢酶（LDH）催化乳酸脱氢生成丙酮酸，丙酮酸羧化酶催化丙酮酸可转变为草酰乙酸，新合成的草酰乙酸可以进入三羧酸循环参与有氧呼吸。
2、分析表格数据信息显示：骨骼肌细胞LDH相对表达量较高，但乳酸含量低，不存在PC表达；肝细胞胞LDH相对表达量较高，乳酸含量较高，存在PC表达。据此，以图示中的“文字信息和箭头指向”和表中呈现的“LDH与PC在骨骼肌细胞和肝细胞相对表达量、乳酸的含量”为切入点，对各选项进行分析判断。
【详解】
A、表中信息显示：骨骼肌细胞LDH相对表达量较高，但乳酸含量低，不存在PC表达，据此可知：高原鼠兔骨骼肌消耗的能量来自于乳酸生成丙酮酸的过程，A错误；
B、肝细胞LDH相对表达量高于骨骼肌细胞，肝细胞LDH相对表达量的增加，有助于乳酸转化为丙酮酸，进而转化为葡萄糖和糖原，B正确；
C、高原鼠兔成熟红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不消耗能量，C错误；
D、高原鼠兔肝细胞的PC相对表达量高，骨骼肌细胞没有PC表达，据此推知：血清中PC含量异常增高的原因是肝细胞受损，D错误。
故选B。
2．下列探究细胞呼吸方式的四组实验，每支试管中都加入了等量底物，在反应时间相同的情况下，产生CO2最多的是（ ）
A．向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气
B．不向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面
C．向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气
D．不向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面
【答案】C
【分析】
1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，发生在线粒体基质中；第三阶段是还原氢与氧气结合形成水，发生在线粒体内膜上；有氧呼吸的三个阶段都释放能量、合成ATP，其中有氧呼吸第三阶段释放的能量最多、合成的ATP数量最多。
2、酵母菌无氧呼吸的产物为二氧化碳和酒精；乳酸菌无氧呼吸的产物为乳酸。无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行。
【详解】
A、乳酸菌为厌氧菌，只能进行无氧呼吸，故向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气，乳酸菌增殖被抑制，且只能无氧呼吸，产物为乳酸，无二氧化碳产生，A错误；
B、不向加入了葡萄糖溶液和乳酸菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面，乳酸菌进行无氧呼吸，产物为乳酸，无二氧化碳的产生，B错误；
C、向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气，则酵母菌能进行有氧呼吸，消耗等量底物的前提下，释放的二氧化碳较多，C正确；
D、不向加入了葡萄糖溶液和酵母菌的密闭试管中通入空气，且利用菜籽油覆盖液面，营造无氧条件，酵母菌只能进行无氧呼吸，释放的二氧化碳较少，D错误 。
故选C。
3．下列与进行有氧呼吸的细菌相关的叙述，错误的是（ ）
A．该种细菌消耗氧气生成水的场所是线粒体
B．该种细菌可以将分解为丙酮酸和[H]
C．该种细菌体内的ADP可以与磷酸反应生成ATP
D．该种细菌消耗氧气生成水的过程合成的ATP可能最多
【答案】A
【分析】
1、有氧呼吸可以分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中
反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧气的参与，是在线粒体内膜上进行的。
反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）
【详解】
A、细菌为原核生物，没有线粒体，所以有氧呼吸不在线粒体中进行，A错误；
B、有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，将C6H12O6分解为丙酮酸和[H]，B正确；
C、ADP和磷酸反应生成ATP，以及ATP分解成ADP和磷酸的过程，在物质上可逆，在能量上不可逆，C正确；
D、进行有氧呼吸的细菌含有与有氧呼吸有关的酶，而有氧呼吸的第三阶段生成水的过程合成的ATP最多，D正确。
故选A。
4．下列物质转化过程会发生在人体细胞内的是（ ）
A．H2O中的О转移到O2中 B．CO2中的C转移到C6H12O6中
C．O2中的O转移到H2O中 D．C6H12O6中的H转移到C2H5OH中
【答案】C
【分析】
1、有氧呼吸的过程：（1）第一阶段： C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）；（2）第二阶段：2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]+能量 （线粒体基质）；（3）第三阶段：24[H]+ 6O2 12H2O+能量 （线粒体内膜）。
2、无氧呼吸的过程：（1）第一阶段：6C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）；（2）第二阶段：2丙酮酸+4[H] 2酒精+2CO2 （细胞质基质）或2丙酮酸+4[H] 2乳酸（细胞质基质）。
3、光合作用的具体的过程：光反应阶段：场所是类囊体薄膜，a．水的光解：2H2O 4[H]+O2，b．ATP的生成：ADP+Pi ATP；暗反应阶段：场所是叶绿体基质，a．CO2的固定：CO2 +C5 2C3 ，b．三碳化合物的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O。
【详解】
A、H2O中的O转移到O2中是水的光解，发生在光合作用的光反应阶段，人体细胞内不能发生，A错误；
B、CO2中的C转移到C6H12O6中发生在光合作用的暗反应阶段，人体细胞内不会发生，B错误；
C、在有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的[H] 与O2生成H2O，呼吸作用是所有活细胞都具有的特征，故能发生在人体细胞内，C正确；
D、人体无氧呼吸的产物是乳酸，故C6H12O6中的H转移到C2H5OH中是无氧呼吸产生酒精的第二阶段，不能发生在人体细胞中，D错误。
故选C。
5．下图表示酵母菌细胞中葡萄糖彻底氧化分解的过程，下列叙述错误的是（ ）


A．过程①发生在细胞质基质中
B．过程①②④都会释放能量
C．过程④生成的 ATP 最多
D．缺氧条件下，CO2在线粒体基质中产生
【答案】D
【分析】
有氧呼吸共有三个阶段：第一阶段在细胞质基质中进行葡萄糖的氧化分解，分解成丙酮酸和还原氢，图中过程①是细胞呼吸的第一阶段；第二阶段在线粒体基质中，丙酮酸和水在酶的催化作用下产生二氧化碳和还原氢，过程②是有氧呼吸的第二阶段；第三阶段在线粒体内膜上，还原氢和氧气在酶的催化作用下生成水，过程④是有氧呼吸的第三阶段。
【详解】
A、过程①是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，A正确；
B、过程①②④分别是有氧呼吸的三个阶段，有氧呼吸的三个阶段均能产生能量，B正确；
C、过程④是有氧呼吸的第三阶段，此阶段产生的能量最多，故合成的ATP最多，C正确；
D、缺氧条件进行无氧呼吸，无氧呼吸全过程是在细胞质基质中进行，D错误。
故选D。

核心考点二 影响呼吸速率的因素及实践应用
1．呼吸速率
是指单位数量的活体组织，在单位时间内分解有机物的速率。它是呼吸作用强弱的指标，一般以测定释放二氧化碳或吸收氧气的速率来衡量呼吸速率。
2．影响呼吸速率的外界因素及机理
因素
曲线模型
影响机理
实践应用
温度

影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸受抑制
①低温下贮存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量
氧气

氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质（在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸）
适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间
CO2浓度

增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释
在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度，可提高保鲜效果
H2O

在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱
将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间
3．植物组织细胞呼吸曲线解读

（1）图中各点表示的生物学意义
Q点：不耗O2，产生CO2⇒只进行无氧呼吸
P点：耗O2量＝产生CO2量⇒只进行有氧呼吸
QP段：产生CO2量>耗O2量⇒同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
R点：产生CO2最少⇒组织细胞呼吸最弱点
（2）在保存蔬菜、水果时，应选择R点对应的O2浓度，同时保持低温、适宜湿度条件。
【易混易错】
影响细胞呼吸的外界因素的2个易混易错点
（1）影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施，若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
（2）储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。


考法一 呼吸速率与有机物总量
（2019·全国高考真题）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
【分析】
根据题干信息分析，将n粒种子置于黑暗环境中使其萌发，得到n株黄化苗，该过程中没有光照，所以种子在萌发过程中只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，也不能合成叶绿素，所以幼苗是黄化苗。
【详解】
根据题意分析，种子萌发时，吸水膨胀，种皮变软，呼吸作用逐渐增强，将储藏在子叶或胚乳中的营养物质逐步分解，转化为可以被细胞吸收利用的物质，所以种子萌发过程中，呼吸作用强度增加，而有机物因呼吸作用消耗而总量不断减少。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
考法二 呼吸速率与温度
（2018·浙江高考真题）温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如下。下列叙述正确的是( )


A．a-b段，温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程
B．b-c段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快
C．b点时，氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多
D．C点时，细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中
【答案】B
【分析】
有氧呼吸的过程：
第一阶段：糖酵解，在细胞溶胶中进行。
反应式： C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：柠檬酸循环，在线粒体基质中进行。
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：电子传递链，在线粒体内膜上进行。
反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）
【详解】
糖酵解过程在细胞溶胶中进行，A错误；b-c段，与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快，酶活性降低，因而细胞呼吸的相对速率下降，B正确；由分析可知，氧在电子传递链的末端与氢结合生成水，C错误；细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能的形式散失掉，D错误。故选B。

6．如图表示某高等植物的非绿色器官两种细胞呼吸方式（Ⅰ、II）与O2浓度的关系，下列相关叙述正确的是（ ）


A．该非绿色器官可能是马铃薯块茎
B．保存该器官的适宜氧气浓度是b点
C．a点条件下，该器官两种呼吸方式消耗葡萄糖的速率相同
D．c点条件下，限制CO2释放速率的因素可能有温度、酶量等
【答案】D
【分析】
分析题图可知，Ⅰ是无氧呼吸释放的CO2量，Ⅱ表示有氧呼吸释放的CO2量。
无氧呼吸化学反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量；
有氧呼吸化学反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
【详解】
A、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2产生，故该非绿色器官不可能是马铃薯块茎，A错误；
B、有氧呼吸和无氧呼吸都很弱时，有机物消耗最少，abc三点中，保存该器官的适宜氧气浓度是的a点，B错误；
C、a点条件下，该器官两种呼吸产生的CO2量相等，此时消耗葡萄糖的速率不相同，无氧呼吸:有氧呼吸=3:1，C错误；
D、c点条件下，O2浓度已不再限制有氧呼吸速率，限制CO2释放速率的因素可能有温度、酶量等，D正确。
故选D。
7．细胞呼吸原理广泛用于生产实践中，表中有关措施与对应目的错误的是（ ）
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
先通气，
后密封
加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵
C
水果保鲜
零上低温
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

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【分析】
1、如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中的温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用；
2、温度能影响酶的活性，生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果；
3、农耕松土是为了增加土壤中氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。
【详解】
A、粮油种子的贮藏，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，A正确；
B、乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B错误；
C、水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，能降低酶的活性，从而降低细胞呼吸，C正确；
D、植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为生根吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。
故选B。
8．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，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）

A．20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B．50h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加
C．50 h后，30 ℃条件下果肉细胞的呼吸速率比15 ℃时的慢，是因为温度高使酶活性降低
D．实验结果说明，温度越高果肉细胞有氧呼吸速率越大
【答案】B
【分析】
影响植物何呼吸作用的因素有温度、氧气、二氧化碳和水等；温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用：在最适温度以下，呼吸强度随着温度升高而增强；超过最适温度，呼吸强度随着温度升高而减弱，当温度过高时，由于酶遭到不可逆破坏而完全失去活性，呼吸作用就停止，该题要从呼吸作用的影响因素方面考虑解答。
【详解】
A、果肉细胞内无叶绿体，20 h内，果肉细胞进行有氧呼吸，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A错误；
B、50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，果肉细胞无氧呼吸会产生二氧化碳，密闭罐中CO2浓度会增加，B正确；
C、30 ℃条件下呼吸酶的活性较高，消耗的氧气较多，50h后，30 ℃条件下闭罐中的氧气浓度减小，呼吸速率下降，C错误；
D、实验结果只能说明在2℃～30℃时，大约40h之前，温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大，D错误。
故选B。
9．在农业生产中恰当运用生物学原理，可以显著提高作物产量。在水稻栽培过程中，下列措施运用的原理，不合理的是（ ）
A．合理施肥有利于多种有机物的合成
B．排水晒田可抑制呼吸作用而提高产量
C．用杂交种做种可利用杂种表现的优势
D．通风亮行有利于光合原料的充足供应
【答案】B
【分析】
影响光合作用的因素有光照、温度、CO2浓度、矿质元素等。适当的增加光强和CO2浓度，补充土壤中的矿质元素都是有利于光合作用的，可以提高产量。
【详解】
A、化肥可增加土壤有效养分含量、改变土壤pH和土壤结构，增加土壤微生物繁殖等重要作用，合理施肥可改善土壤肥力，有利于多种有机物合成，A正确；
B、排水晒田能够增加土壤含氧量，为根细胞提供充足的氧气，利用根细胞有氧呼吸提供能量，从而促进根对矿质元素的吸收，有利于水稻的增产，B错误；
C、杂种优势是指将父母本杂交，形成杂种子一代，其在体型、生长率、繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象，水稻栽培中可以利用杂种优势，C正确；
D、通风亮行可使空气流畅，植物若通风不良，空气不流通，会使植物所处的CO2浓度降低，且光照强度降低影响光合作用强度，故通风亮行有利于光合原料的充足供应，D正确。
故选B。
10．在图1玻璃容器内，装入一定量的适合酵母菌生长的营养液，接种少量的酵母菌，每隔一段时间测定酵母菌的种群数量和乙醇含量，得到如图2所示曲线。下列相关叙述错误的是（ ）


A．测定乙醇是否产生时常用滴加稀硫酸的重铬酸钾溶液来检测
B．AB段酵母菌细胞呼吸释放的能量主要来自线粒体内进行的生理活动
C．BC段酵母菌数量增长缓慢的原因可能是部分酵母菌细胞呼吸释放的能量不足
D．CD段酵母菌数量减少的主要外因有营养液中营养物质减少和乙醇含量改变等
【答案】A
【分析】
酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌；酒精的检验：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色；具体做法：先在试管中加人发酵液2mL，再向试管中滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化。
【详解】
A、检测酒精是否产生时，先在试管中加人发酵液2mL，再向试管中滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（而不是稀硫酸），轻轻振荡，观察试管中溶液的颜色变化，A错误；
B、AB段没有酒精产生，说明此时段酵母菌只进行有氧呼吸，而有氧呼吸的主要场所是线粒体，因此AB段酵母菌细胞呼吸释放的能量主要来自线粒体内进行的生理活动，B正确；
C、BC段有酒精产生，且酵母菌数量也在增加，说明此时段部分酵母菌进行有氧呼吸，部分酵母菌进行无氧呼吸，进行无氧呼吸的酵母菌可能因能量不足，酵母菌数量增长缓慢，C正确；
D、在CD段由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累等外界因素，部分酵母菌死亡，酵母活菌数下降，D正确。
故选A。


核心考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．考查实验的原理和操作步骤
（1）实验原理

（2）实验过程

（3）实验操作步骤中的装置分析
①甲组装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰。②乙组装置中，B瓶应封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。目的是让酵母菌将B瓶中的O2消耗完，从而保证通入石灰水中的CO2全部是由无氧呼吸产生的。
2．考查实验现象及结论
（1）实验现象
条件
澄清石灰水的变化/出现变化的时间
重铬酸钾—浓硫酸溶液
甲组（有氧）
变混浊/快
无变化
乙组（无氧）
变混浊/慢
出现灰绿色
（2）实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精和少量CO2。
注意：不能依据澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式。

考法一 实验探究
（2019·上海高考真题）相同温度相同时间内，在X处能收集到的CO2最多的装置是（ ）

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】A
【分析】
酵母菌是兼性厌氧菌，属于真核生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生二氧化碳，但是消耗等量的葡萄糖无氧呼吸产生的二氧化碳较少。乳酸菌属于厌氧型细菌，只进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物为乳酸，没有二氧化碳的产生。影响呼吸作用的因素包括温度和氧气浓度等。
【详解】
A、酵母菌可以利用葡萄糖为底物进行有氧呼吸，释放较多的二氧化碳，A符合题意；
B、石蜡油造成了无氧环境，酵母菌利用葡萄糖进行无氧呼吸，释放少量的二氧化碳，B不符合题意；
C、酵母菌进行的是有氧呼吸，需要将葡萄糖等有机物为底物进行分解，释放二氧化碳，图示装置中的无菌水不能提供呼吸底物，因此酵母菌不能进行细胞呼吸，也没有二氧化碳释放，C不符合题意；
D、酵母菌先进行有氧呼吸再进行无氧呼吸，产生的二氧化碳不如甲组多，D不符合题意。
故选A。
考法二 曲线分析
（2018·天津高考真题）为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是（ ）
　
A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
【答案】C
【解析】
【分析】本题以图文结合的形式考查了细胞呼吸的类型的相关知识，意在考查学生的识图、析图能力，运用所学的细胞呼吸的知识点解决相应的生物学问题的能力。
【详解】在t1~t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率相同，所以单位时间内产生相同量的CO2，所以单位时间内无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D正确。

11．下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，正确的是（ ）
A．无氧呼吸产生的酒精可用酸性条件下的重铬酸钾溶液鉴定，该反应需要水浴加热
B．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验为对照实验
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液由绿变蓝再变黄的时间长短检测CO2的产生情况
D．其他条件相同，有氧呼吸时澄清石灰水变混浊的程度比无氧呼吸时大
【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)酵母菌无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、酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，该反应不需要水浴加热，A错误；
B、探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验属于对比实验，其中有氧呼吸组与无氧呼吸组都是实验组，互为对照组，B错误；
C、CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，C错误；
D、其他条件相同，有氧呼吸时产生的CO2比无氧呼吸时更多，有氧呼吸时澄清石灰水变混浊的程度比无氧呼吸时大，D正确。
故选D。
12．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按下图所示安装好。以下关于该实验的说法，错误的是（ ）

A．酵母菌属于兼性厌氧菌，可用来探究细胞呼吸的不同方式
B．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
C．乙组b瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境
D．橙色的重铬酸钾在碱性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色
【答案】D
【分析】
1、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）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色．
2、根据题意和图示分析可知：装置甲探究的是酵母菌的有氧呼吸，其中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳，澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳；装置乙探究的是酵母菌的无氧呼吸，其中澄清石灰水的作用是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】
A、酵母菌属于兼性厌氧菌（在有氧和无氧的条件下都可以进行呼吸作用），可作为探究细胞呼吸方式的材料，A正确；
B、加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，排除外界因素的干扰，B正确；
C、乙组b瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境，使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳全是无氧呼吸产生的，C正确；
D、橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色，D错误。
故选D。
13．在适宜的温度等条件下，某同学利用下图装置、淀粉溶液、酵母菌等进行酒精发酵的研究，其中X溶液用于检测相关的发酵产物。下列相关分析正确的是（ ）


A．淀粉的水解产物在酵母菌的线粒体基质中氧化，产生丙酮酸与 NADH
B．呼吸作用产生的 ATP 和 CO2，使装置内培养液的温度升高，体积增大
C．在整个发酵过程中，始终关闭气阀或频繁打开气阀都会影响酒精的产生速率
D．X溶液是溴麝香草酚蓝水溶液或酸性重铬酸钾溶液，可用于检测CO2或酒精产量
【答案】C
【分析】
在O2充足的条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
【详解】
A、淀粉的水解产物是葡萄糖，葡萄糖在酵母菌的细胞质基质氧化，产生丙酮酸与NADH ，A错误；
B、呼吸作用产生的热能使装置内培养液的温度升高，呼吸作用产生的CO2使装置内培养液的体积增大，B错误；
C、发酵初期，打开气阀有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；若频繁打开气阀会形成有氧条件，不利于酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，因而始终关闭气阀或频繁打开气阀都会影响酵母菌的无氧呼吸，影响酒精的产生速率，C正确；
D、X溶液可以是溴麝香草酚蓝水溶液，用于检测CO2的产生量；若要检测酒精，应从装置的液体中取样，D错误。
故选C。
14．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸方式”错误的是（　　）
A．酵母菌是兼性厌氧型的原核生物
B．酒精的检测需要酸性条件下的重铬酸钾
C．培养酵母菌的葡萄糖溶液需要煮沸冷却后再使用
D．可以用溴麝香草酚蓝溶液代替澄清石灰水来检测CO2
【答案】A
【分析】
“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，自变量是有氧和无氧条件，因变量是呼吸产物，检测酒精采用酸性的重铬酸钾，检测二氧化碳遇澄清的石灰水会变浑浊，也可以用溴麝香草酚蓝水溶液，现象是由蓝变绿再变黄。
【详解】
A、酵母菌是兼性厌氧型的真核生物，A错误；
B、通常采用酸性的重铬酸钾来检测酒精，B正确；
C、养酵母菌的葡萄糖溶液需要煮沸冷却后再使用，排除培养液中其它微生物的细胞呼吸对实验的干扰，C正确；
D、检测二氧化碳可以用澄清的石灰水，也可以用溴麝香草酚蓝水溶液，D正确。
故选A。
15．下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，正确的是（　　）
A．选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养兼性厌氧型微生物，易于培养
B．通过设置有氧（对照组）和无氧（实验组）的对照，易于判断酵母菌的呼吸方式
C．该实验中检测酒精前应将酵母菌的培养时间适当延长
D．实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化
【答案】C
【分析】
实验原理：
1、酵母菌是一种单细胞真菌，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、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．根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的产生情况；
3、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。
【详解】
A、酵母菌是异养兼性厌氧型生物，A错误；
B、本实验是对比实验，两组都是实验组，B错误；
C、适当延长培养的时间，可以增加酵母菌的数量，同时消耗瓶内的氧气，使无氧呼吸产生的酒精增多，增加实验效果，C正确；
D、有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，所以实验的因变量是加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化，D错误。
故选C。