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高中生物人教版（2019）必修1第五章5.3《细胞呼吸的原理和应用》课件+同步练习
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分子与细胞
人教版高中生物必修一
5.3 细胞呼吸的原理和应用
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酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。讨论1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有户，的却需要密封?2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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1.实验材料选择酵母菌的原因 酵母菌是一种兼性厌氧菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。因此，酵母菌适合用来研究细胞呼吸的不同方式。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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2.实验原理 （1）反应过程C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 少量能量C6H12O6+6O2+6H2O 12H2O+6CO2 + 能量（2）产物验证酒精+ 重铬酸钾（酸性条件）→灰绿色CO2+Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ +H2O CO2+ 溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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3.探究过程
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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4.实验注意事项 第一组装置中，A 瓶之前先用NaOH 溶液吸收空气中的CO2，目的是排除空气中的CO2 对实验结果的干扰。B 瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，其目的是使酵母菌先将瓶中的O2 消耗完，确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）中的CO2 是酵母菌无氧呼吸产生的。本实验属于对比实验，即设置有氧和无氧两种条件（两个实验组），两个实验组的结果都是未知的，通过对比可以看出O2 对细胞呼吸的影响。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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例 难度★★★ 典型★★☆ 下图是测定保温桶内温度变化的实验装置示意图。某研究小组用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（500 mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、棉花、液体石蜡。实验假设：酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸比在无氧条件下的细胞呼吸放出的热量多。（1）取A、B 两装置设计实验如下表，请补充下表中的内容。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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（2）B 装置中将葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，这是控制实验的 变量。（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。请写出装置C 的实验步骤。 （4）实验预期：在适宜条件下进行实验，30 min 后记录实验结果，若装置A、B、C 的温度大小关系是 （用字母和“<、=、>”表示），则假设成立。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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【解析】（1）该实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的不同呼吸方式，所以A、B 两装置内的自变量应为有无O2，其他条件要保持完全相同。（2）B 装置内煮沸葡萄糖溶液主要是为了除去其内的O2，从而保持无氧环境。（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是否存在进行细胞呼吸的酵母菌， 其他条件完全相同。（4）若一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A 装置温度> 进行了无氧呼吸的B 装置温度>C 装置温度，则假设成立。【答案】（1）①不加入液体石蜡 ②加入10 g 活性干酵母 （2）除去O2 自 （3）③加入240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 （4）A>B>C
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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1.（★）下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是（ ） 该实验自变量为温度 B. 实验结果只有甲中会变混浊C. 泵入的气体应先除去 O2 D. 加入石蜡油是为了隔绝空气
【解析】装置中，乙连接空气泵，丙中的液面用石蜡油密封，据此可推知，该实验的自变量为有无氧气，温度为无关变量，A 项错误；CO2 可以使澄清石灰水变混浊，酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸均有 CO2 产生，因此实验结果是甲与丁中都会变混浊，B 项错误；泵入气体的目的是制造有氧环境，不应除去 O2 ，C 项错误；加入石蜡油是为了隔绝空气，以制造无氧环境，D 项正确。【答案】D
【即时练】
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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2.（★★）［2020·宁夏育才中学月考］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，不正确的是 （ ）A. 甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式B. 甲组加入质量分数为 10% 的 NaOH 溶液是为了吸收空气中的 CO 2C. 将橙色的重铬酸钾溶液滴入 B 瓶中马上变成灰绿色，证明有酒精产生D. 乙组中 B 瓶先封口放置一段时间的目的是消耗 B 瓶中的 O 2 ，以形成无氧的环境
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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【解析】分析题图可知，甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，所以甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式，A 项正确；甲组加入NaOH 溶液的目的是吸收空气中的 CO 2 ，即排除空气中的CO 2 对实验结果的干扰，B 项正确；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下才能与酒精发生化学反应，变成灰绿色，C 项错误；乙组中 B 瓶先封口放置一段时间的目的是消耗 B 瓶中的 O 2 ，以形成无氧的环境，D 项正确。【答案】C
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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3. 某同学为了研究酵母菌细胞呼吸的方式，制作了如下图所示的实验装置。甲、乙中各加入等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加入等量的酵母菌，乙内用液体石蜡隔绝空气。下列对该实验的分析，错误的是（ ）A. 该实验不能以有无 CO2 的产生来判断酵母菌的细胞呼吸方式B. 将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果C. 乙中通过滴加酸性重铬酸钾溶液鉴定是否有酒精生成D. 乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌细胞呼吸的影响
【解析】酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生 CO2 ，因此不能以有无 CO2 的产生来判断酵母菌的细胞呼吸方式，A项正确；将葡萄糖溶液煮沸可以杀菌，防止杂菌的细胞呼吸对实验结果产生影响，B 项正确；橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下遇酒精变成灰绿色，以此鉴定是否有酒精生成，C 项正确；甲、乙都是实验组，该实验为对比实验，D 项错误。【答案】D
二、细胞呼吸
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（1）细胞呼吸概念的解读 发生场所：活细胞内。分解底物：生物体内的有机物（糖类、脂肪和蛋白质等）。呼吸产物：CO2 和水或不彻底的氧化产物（因呼吸类型而异）。反应类型：氧化分解。能量变化：分解有机物释放化学能，并生成ATP。（2）实质：细胞内有机物的氧化分解，释放能量。 （3）细胞呼吸的类型 根据是否需要O2 的参与，细胞呼吸分为有氧呼吸（O2 参与） 和无氧呼吸（O2 不参与）。
1. 细胞呼吸的概念、实质和类型
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【易混辨析】呼吸、细胞呼吸和呼吸运动是一回事吗? （1）呼吸是通过呼吸运动吸入氧气，排出二氧化碳的过程。（2）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。（3）呼吸运动指胸廓有节律地扩大和缩小，从而完成吸气与呼气的活动。
二、细胞呼吸
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二、细胞呼吸
对有氧呼吸概念的理解（如图）
2. 有氧呼吸
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二、细胞呼吸
1.实质细胞在氧气的参与下，分解有机物，释放能量。 2.场所 （1）细胞质基质：进行有氧呼吸第一阶段（2）线粒体（如图）：进行有氧呼吸第二、三阶段
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二、细胞呼吸
3.过程（如图） 图解
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二、细胞呼吸
过程分析（1）有氧呼吸中氧元素的来源和去路（如图所示）（2）底物和产物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，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自O2，场所是线粒体内膜。③有氧呼吸过程中的底物和产物中都有水，底物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，产物中的水是在有氧呼吸第三阶段［H］和O2 结合生成的。
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二、细胞呼吸
（3） 有氧呼吸中的能量利用1 mol 葡萄糖在体内彻底氧化分解或在体外燃烧释放出的能量一样多，不同的是体内氧化分解是能量缓慢释放的过程。1 mol 葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失了，能量的利用率约为34.05%。
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二、细胞呼吸
【易错提醒】（1）原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）虽然没有线粒体， 但也能进行有氧呼吸，其有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜内表面。（2）各底物参与反应的阶段：葡萄糖在第一阶段参与，H2O 在第二阶段参与，O2 在第三阶段参与。（3）各产物生成阶段：［H］在第一、二阶段产生，CO2 在第二阶段产生，H2O 在第三阶段产生。（4）产生的H2O 中的氧原子全部来自O2，底物H2O 中的氧原子最终进入CO2。反应式左右两边水分子不能抵消。（5）反应式中的能量不能写成ATP。细胞呼吸产生的能量一部分以热能形式散失，一部分储存在ATP 中。
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二、细胞呼吸
3. 无氧呼吸
（1）过程分析（以葡萄糖为底物）（如图） 无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同（葡萄糖丙酮酸+［H］+ 少量能量）。第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或者转化成乳酸。
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二、细胞呼吸
【特别提示】（1）无氧呼吸第一阶段产生的［H］用于第二阶段，将丙酮酸还原为酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，因此，无氧呼吸不会有［H］的积累。（2）无氧呼吸过程无水的参与及生成。（3）无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，1 mol 葡萄糖生成2 mol ATP。第二阶段无能量释放。
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二、细胞呼吸
（2）反应式 C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+ 少量能量C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
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二、细胞呼吸
【特别提示】 酶的不同，决定了丙酮酸被还原的产物不同。（1）大多数植物无氧呼吸的产物为酒精和CO2。（2）有些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时产生乳酸，如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等。（3）高等动物、人及乳酸菌进行无氧呼吸只产生乳酸。
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二、细胞呼吸
（3）无氧呼吸中的能量利用无氧呼吸分解有机物不彻底，释放的能量很少，还有大量的能量储存在氧化产物酒精或乳酸中。1 mol 葡萄糖在分解成乳酸或酒精和CO2 时，只伴随合成2mol ATP。
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二、细胞呼吸
例 1 （★★）［2020·黑龙江青冈高三模拟］下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是 （ ）A. a 过程的完成一定伴随 H 2 O 和 CO 2 的生成B. 在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含乳酸C. 人体细胞中完成 c 过程的场所主要是线粒体D. 在寒冷时，人体内 a 过程会加快
【解析】a 过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸，无氧呼吸过程不产生 H 2 O，无氧呼吸中的乳酸发酵也不产生 CO 2 ，A 项错误；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸，B 项错误；c 过程表示 ATP 水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所，C 项错误；寒冷时，人体会加快新陈代谢，增加产热，因此 a 过程会加快，D 项正确。【答案】D
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二、细胞呼吸
例 2 （★★）［2020·长春调研］下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径，其中 X、Y、M、N 代表物质。下列叙述正确的是 （ ）A. 糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中B. X → Y 过程发生在细胞质基质中C. M、N 分别代表乳酸和酒精D. Y、M、N 中的氧元素均来自 X
【解析】糖原水解主要发生在肝细胞中，A 项错误；X 是葡萄糖，Y是丙酮酸，X→Y过程是呼吸作用的第一个阶段，发生在细胞质基质中，B 项正确；人体无氧呼吸产物 M 是乳酸，有氧呼吸的产物为 CO 2 和 N（H 2 O），C 项错误；H 2 O中的氧元素来自氧气，D 项错误。【答案】B
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二、细胞呼吸
例 3 下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是 （ ）A. 在有氧与无氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPB. 有氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水C. 无氧呼吸能产生 ATP，但没有［H］的生成过程D. 人体剧烈运动时，细胞呼吸产生 CO2 的量一定会大于消耗的 O2 的量
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段发生在细胞质基质中，都能形成 ATP，A 项正确；有氧呼吸第一个阶段和第二个阶段产生的［H］在线粒体内膜上与氧结合生成水，B项错误；无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段相同，都有 ATP 与［H］的生成，C 项错误；人体剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸与无氧呼吸，有氧呼吸产生 CO2 的量等于消耗 O2 的量，无氧呼吸为乳酸发酵，无 CO2 产生，D项错误。【答案】A
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二、细胞呼吸
1. 下列关于植物细胞有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的是（ ）A. 两者的主要差别是葡萄糖是否在线粒体中分解B. 有氧呼吸产生的［H］和无氧呼吸产生的［H］是同一种物质C. 有氧呼吸释放的能量大部分转移至 ATP 中，无氧呼吸是少部分转移至ATP中D. CO2 是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物
【解析】植物细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的主要差别是葡萄糖的分解是否需要 O2 的参与和葡萄糖是否彻底氧化分解，A 项错误；有氧呼吸产生的［H］和无氧呼吸产生的［H］是同一种物质，B 项正确；细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，C 项错误；一般情况下，植物细胞无氧呼吸产生酒精和 CO2 ，D 项错误。【答案】B【易错分析】本题容易错选 C 项。错选的原因是将“有氧呼吸释放的能量多”等同于“有氧呼吸释放的能量大部分转移至 ATP 中”。
【即时练】
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二、细胞呼吸
2.（★★）下图是酵母菌有氧呼吸过程图，①～③代表进行有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述错误的是（ ）A. ①②③处释放的能量全部储存在 ATP 中B. 甲代表的物质是丙酮酸，乙代表的物质是 NADHC. ②处的生理过程需要 H2O 参与D. 用18O 标记 C6H12O6，产物 H2O 中不能检测到18O
【解析】解析：①②③分别是有氧呼吸的第一、二、三个阶段进行的场所，每个阶段释放的能量少部分储存在 ATP 中，大部分以热能的形式散失，A 项错误；甲代表的物质是丙酮酸，乙代表的物质是 NADH，B 项正确；②处发生的是有氧呼吸的第二个阶段，需要水的参与生成 CO2 和［H］，C 项正确；用18O 标记 C6H12O6 ，产物 H2O 不能检测到18O，CO2 能检测到18O，D 项正确。【答案】A
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二、细胞呼吸
3.（★★）［2020·江苏盐城高一期末］下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程，其中A、B、C、D 代表物质名称， ①②③④表示过程，请据图回答问题：（1）C 代表的物质名称是__________，③过程进行的场所是_________。
（2）在①②③④过程中，产生能量最多的是过程_____（填序号）。（3）在①②③④过程中，可在人体内进行的是_______（填序号），可在乳酸菌体内进行的是_______（填序号）。（4）小麦长期被水淹会死亡，其主要原因是根细胞进行无氧呼吸产生__________，会导致小麦烂根。
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二、细胞呼吸
【解析】（1）题图中 C 表示丙酮酸，③表示产生酒精的无氧呼吸的第二个阶段，该过程发生在细胞质基质中。（2）在有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段，有氧呼吸第三个阶段产生的能量最多，即图中的②过程。（3）人体细胞可以进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，因此图中可以在人体细胞中进行的是①②④过程；乳酸菌是厌氧型菌，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，即图中的①④过程。（4）小麦细胞进行无氧呼吸的产物是酒精和 CO2 。【答案】（1）丙酮酸 细胞质基质 （2）② （3）①②④ ①④ （4）酒精
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
1.温度（1）曲线模型：如图所示。（2）模型解读：温度通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。最适温度时，细胞呼吸最强。超过最适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。低于最适温度，呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制。
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
（3）应用零上低温下储存蔬菜、水果，延长保鲜时间。温室栽培中增大昼夜温差（降低夜间温度），以减少夜间细胞呼吸有机物的消耗。
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
例 1 难度★★☆ 典型★★★ 下图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（ ） A. ①②④中数值最大的是① B. ③代表的是O2 C. 有氧呼吸的三个阶段所需的酶相同D. ⑤参与的过程发生在线粒体内膜上
【解析】分析题图可知：①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中第三阶段所释放的能量④的数值最大。有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二和第三阶段分别发生在线粒体的基质和内膜上。有氧呼吸三个阶段发生的场所不同，所需的酶不同。③代表参与有氧呼吸第二阶段反应的原料H2O，不是O2。⑤为O2，参与的过程是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。【答案】D
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
例 2 难度★★☆ 典型★★★ 下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ） A. 种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化B. 细胞中ATP 与ADP 的比值下降可促进细胞呼吸C. 细胞呼吸过程中产生CO2 的场所是线粒体基质D. 检测CO2 产生，可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸
【解析】种子萌发过程中细胞呼吸速率发生变化，A 项错误。细胞中ATP 的合成与分解保持动态平衡，ATP 与ADP 的比值下降可促进细胞呼吸，B 项正确。细胞呼吸过程中产生CO2 的场所不只是线粒体基质，无氧呼吸过程中产生CO2 的场所为细胞质基质，C 项错误。乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸，不产生CO2，D 项错误。【答案】B
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
1. 下图表示大气温度及 O2 浓度对植物非绿色组织内产生 CO2 的影响，下列相关叙述错误的是 （ ）A. 图甲曲线变化的主要原因是温度影响呼吸酶的活性B. 根据图甲可知，细胞呼吸最旺盛的温度为 B 点所对应的温度C. 图乙中 DE 段有氧呼吸逐渐减弱，EF 段有氧呼吸逐渐增强D. 图乙中 E 点对应的 O2 浓度更有利于储存水果
【即时练】
【解析】图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性，进而影响细胞呼吸，A 项正确。根据图甲可知，B 点时，细胞呼吸最旺盛，B 点所对应的温度为最适温度，B 项正确。图乙中 DE 段， O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制，细胞开始进行有氧呼吸；EF 段，随着 O2浓度的增加，植物的有氧呼吸加强，C 项错误。储存水果和蔬菜主要应该降低植物的细胞呼吸，乙图 E 点时释放的 CO2 最少，说明此时细胞呼吸最弱，因此图乙中 E 点对应的 O2浓度更有利于储存水果和蔬菜，D 项正确。【答案 】C
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
2.（★★★）［2020·安徽宿州十三所重点中学第一学期期末］下图表示苹果果实在一段时间内，随着环境中O2浓度的提高，其O2吸收量和CO2释放量的曲线。下列表述正确的是 （ ）A. O2浓度为 b 时，果实的无氧呼吸水平最低B. O2浓度为 b 时，无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2相等C. O2 浓度为 a 时，不利于果实储存D. 保存干种子的条件是无氧、零下低温、干燥
【解析】O2浓度为 b 时， O2吸收量与 CO2 释放量相等，细胞只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，所以无氧呼吸水平最低的点对应的是 b 点，A 项正确；O2浓度为 b 时， CO2 均为有氧呼吸释放的，二者释放的 CO2量不相等，B 项错误； O2浓度为 a 时， CO2的总释放量最低，表示总的细胞呼吸强度最弱，有利于果实储存，C 项错误；保存干种子的条件是低氧、零上低温、干燥，D 项错误。【答案 】A
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
3.（★★★）［2020·河北辛集月考］为探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，研究人员进行了有关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是 （ ）20 h 内，果肉细胞产生 ATP 的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体B. 50 h 后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O 2 ，密闭罐中CO 2 浓度会增加C. 50 h 后，30 ℃条件下的有氧呼吸速率比 2 ℃和 15 ℃时慢，是因为温度升高使酶活性降低D. 实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
【解析】水蜜桃果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，A项错误；50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O 2 ，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将 O 2 消耗殆尽，之后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中 CO 2 浓度会增加，B 项正确，C 项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会随温度升高而降低，D 项错误。【答案 】B
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
4. 下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和 O2 消耗速率的关系（以糖类为呼吸底物），下列说法正确的是 （ ）A. ab 段为有氧呼吸，bc 段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd 段为无氧呼吸B. ad 段肌肉细胞 CO2 的产生量始终等于 O2的消耗量C. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余转变成 ATPD. 若运动强度长时间超过 c，乳酸大量积累导致内环境 pH 明显下降
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
【解析】ab 段， O2消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定，为有氧呼吸。cd 段 O2的消耗速率维持较高水平的相对稳定状态，同时血液中乳酸水平升高，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A 项错误。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，CO2 只能来自有氧呼吸，因此肌肉细胞CO2的产生量等于 O2 消耗量，B 项正确。无氧呼吸过程中有机物中的能量只有一部分释放出来，其余大部分储存在有机物不彻底的氧化产物乳酸中，释放的能量大部分以热能形式散失，其余储存在 ATP 中，C 项错误。如果运动强度长时间超过 c，血液中乳酸的积累量增大，但血液中的碳酸氢钠能与乳酸反应，pH 基本稳定，D 项错误。【答案】B
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
一看底物和产物 消耗O2 或产物中有H2O，一定存在有氧呼吸。产物中有酒精或乳酸，一定有无氧呼吸。
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
二看物质的量的关系 无CO2 产生→只进行产生乳酸的无氧呼吸。不消耗O2，但产生CO2 →只进行产生酒精的无氧呼吸。O2 吸收量等于CO2 释放量→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。CO2 释放量大于O2 吸收量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，其关系如下：
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
三看反应场所 原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有二氧化碳和水产生，则为有氧呼吸，若还有乳酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
例 1 难度★★☆ 典型★★★下图表示某植物的非绿色器官在O2 浓度为a、b、c、d 时，CO2 释放量和O2 吸收量的变化情况（呼吸底物均为葡萄糖）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. O2 浓度为a 时，最适于贮藏该植物器官B. O2 浓度为b 时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的4 倍C. O2 浓度为c 时，无氧呼吸最弱D. O2 浓度为d 时，CO2 产生的场所只有线粒体
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
【解析】贮藏该植物器官应选择CO2 释放量最少时对应的O2 浓度， A 项错误。O2 浓度为b 时，O2 吸收量为3，CO2 释放量为8，说明有氧呼吸产生的CO2 量为3，无氧呼吸产生的CO2 量为5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5 倍，B 项错误。O2 浓度为d 时，CO2 释放量与O2 吸收量相等，此时只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，即此时的无氧呼吸最弱，C 项错误、D 项正确。【答案】D
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
1. 细胞呼吸在生产、生活中的应用①有氧呼吸原理的应用a. 包扎伤口应选用透气的敷料，其目的是抑制微生物的无氧呼吸 。b.及时松土有利于根系对无机盐的吸收。c. 稻田定期排水有利于根系的有氧呼吸，防止无氧呼吸产生酒精而发生烂根、死亡现象。d. 提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸 。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
②无氧呼吸原理的应用a. 利用乳酸菌发酵制作酸奶，利用酵母菌发酵酿酒。b. 破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理并注射破伤风抗毒血清等。c. 适当低氧条件下保存粮食、蔬菜、水果，以减少有机物的消耗。d. 酿制葡萄酒时，初期进行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，发酵时严格控制无氧环境，促进酵母菌的无氧呼吸。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
2. 种子的萌发
（1）萌发的条件 种子的萌发，除了种子本身为解除了休眠的具有活力的胚以及具有供胚发育的营养物质外，还需要一定的环境条件， 主要是一定的水分、充足的空气和适宜的温度。一定的水分休眠的种子含水量一般只占干重的10% 左右。种子必须吸收足够的水分才能启动一系列酶的活动，开始萌发。③充足的空气种子在萌发过程中所进行的一系列复杂的生命活动需要消耗能量，种子只有不断地进行细胞呼吸得到能量，才能保证生命活动的正常进行。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
④适宜的温度温度主要影响酶的活性，种子内部营养物质的氧化分解和其他一系列生理活动，都需要在适宜的温度下进行。(2)种子萌发过程中的物质变化 种子萌发时，储存在胚乳或子叶中的大分子物质（如淀粉、蛋白质等）水解成小分子物质（如葡萄糖、氨基酸等），小分子物质继续氧化分解为种子萌发提供能量，导致萌发种子中有机物的量逐渐减少。还有一部分物质转化成萌发幼苗的根、芽等的组成物质。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
例 1 ［2020·湖北荆州期末］松土是农作物栽培的传统耕作措施。下列相关叙述不合理的是 （ ）A. 可以增加土壤的透气性，促进植物对无机盐的吸收B. 能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解C. 容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素D. 降低土壤微生物的呼吸作用强度，减少二氧化碳排放
【解析】松土可增加土壤缝隙中空气的含量，有利于植物根系进行有氧呼吸，从而促进植物根系对无机盐的吸收，A 项正确；松土透气有利于土壤中需氧微生物的生长繁殖，能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，B 项正确；松土容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素，C 项正确；松土可增加土壤透气性，促进土壤中需氧微生物的呼吸作用，增加二氧化碳排放，D 项错误。 【答案 】D
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
例 2 ［2020·江苏南通高一期末］细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中所列的有关措施与对应目的不恰当的是 （ ）
【解析】种子储存时必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使细胞呼吸减弱，减少有机物的消耗，A 项正确；乳酸菌是严格的厌氧微生物，所以整个过程要严格密封，B 项正确；水果保鲜既要保持水分，又要减弱细胞呼吸，所以低温是最好的储存方法，但温度不能太低，也不能干燥处理，C 项错误；植物根对无机盐离子的吸收过程主要是主动运输过程，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 O 2 的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，从而为根吸收无机盐离子提供更多的能量，D 项正确。【答案 】C
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 ，再通过 为种子萌发提供能量。（2）萌发过程中在 h 时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，120 h 后萌发种子的干重变化趋势是 ，原因是 。
例 3 难度★★★ 典型★★☆ 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：
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
【解析】正确分析坐标曲线的生物学含义：随着时间的延长，胚乳干重逐渐减少，种子的干重也逐渐减少。两条曲线变化趋势不一致的原因：胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质。（1）淀粉被水解成葡萄糖后才能被细胞通过细胞呼吸利用， 为种子萌发提供能量。（2）因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出，在72 ～ 96 h 时，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段（24 h）内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5（mg）。（3）转化速率=（胚乳的减少量- 种子的干重减少量）/ 时间。在72 ～ 96 h 内，转化速率为（161.7-118.1）-（204.2-177.7）= 17.1（ mg·粒-1·d-1），96 ～ 120 h 内，转化速率为（118.1-91.1） - （177.7-172.7）=22 （mg·粒-1·d-1），因此最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1。（4）黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。【答案】（1）葡萄糖 细胞呼吸（或生物氧化） （2）72 ～ 96 26.5 （3）22 （4）持续下降 幼苗进行细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合作用
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课后作业
一 影响细胞呼吸的因素
例 1 ［2019·全国Ⅱ卷］ 难度★★☆ 典型★★☆ 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
【解析】马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸，A 项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸，第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下，转化成乳酸，B 项正确。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生 ATP，C 项错误。储藏库中氧气浓度升高，会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量减少，D 项错误。 【答案】B
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课后作业
例 2 ［2017·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★☆ 下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（ ） A. 分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B. 若细胞既不吸收O2 也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸C. 适当降低O2 浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D. 利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2 与释放CO2 的摩尔数不同
【读题】植物细胞呼吸作用的类型有哪些？其底物和产物分别是什么？温度对呼吸作用有何影响？ 【思路建立】①分析植物细胞的有氧呼吸和两种无氧呼吸的反应式，找出O2 和CO2 的量的变化关系。②呼吸作用的影响因素。
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课后作业
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率大，A 项错误。某些植物组织细胞无氧呼吸的产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2 也不放出CO2，B 项错误。降低O2 浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C 项正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2 与释放CO2 的摩尔数相同，D 项错误。【答案】C 【题源】有氧呼吸反应式：C6H12O6+6H2O+ 6O2 6CO2+12H2O+ 能量。无氧呼吸反应式：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+ 少量能量。C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量。
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课后作业
例 3 ［2017·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★☆ 某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ） A. 甲组的胚发生了氧化还原反应 B. 呼吸作用产生的NADH 使染料变成红色C. 乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D. 种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
二 以种子萌发为背景，考查细胞呼吸
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课后作业
【读题】①文字信息：“某染料氧化型为无色，还原型为红色”； ②表格信息：乙组“种子煮沸后与染料混合保温”，结果是甲组种子中的胚呈红色，乙组种子中的胚未呈红色。【思路建立】用逆推法，依据文字信息对实验结果的原因进行分析：出现红色，说明该染料被还原，胚中发生细胞呼吸产生还原剂，颜色的深浅与还原剂的多少有关。【解析】由题目表格信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出，甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），胚细胞进行呼吸作用产生了还原剂（NADH），同时，胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH 的产生，进而影响染色效果，A、B、D 项正确。乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性，C 项错误。【答案】C
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例 4 ［2019·全国Ⅲ卷］ 难度★★☆ 典型★★☆ 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
【解析】正常情况下，干种子吸水萌发时，自由水含量不断增加，细胞代谢作用增强，呼吸强度增强，有机物不断分解；当幼苗开始进行光合作用时，有机物含量会逐渐增加。根据题干中的提示“黑暗中”“黄化苗”可知，其不能进行光合作用合成有机物，所以有机物总量减少。【答案】A
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课后作业
例 5 ［2014·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★★ 某豆科植物种子萌发过程中CO2 释放和O2 吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题： （1）在12 ～ 24 h，呼吸速率逐渐增强，在此期间细胞呼吸的主要方式是 呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是 ， 其产物是 。 （2）从第12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 ，主要原因是 。（3）胚根长出后，萌发种子的 呼吸速率明显升高。
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【解析】（1）在12 ～ 24 h，O2 的吸收速率很低且几乎不变，而CO2 的释放速率较高，说明在此期间细胞呼吸的主要方式是无氧呼吸，其进行的场所是细胞质基质。种子萌发过程中无氧呼吸的产物是CO2 和酒精。（2）从第12 h 到胚根长出期间，种子只进行细胞呼吸消耗有机物，不进行光合作用制造有机物，故萌发种子的干物质总量会减少。（3）胚根长出后O2 的吸收速率迅速上升，说明萌发种子的有氧呼吸速率明显升高。【答案】（1）无氧 细胞质基质 CO2 和酒精 （2）减少 在此期间只进行细胞呼吸消耗有机物，不进行光合作用合成有机物 （3）有氧
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分子与细胞
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5.3 细胞呼吸的原理和应用
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酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。讨论1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有户，的却需要密封?2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖?3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义?
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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1.实验材料选择酵母菌的原因 酵母菌是一种兼性厌氧菌，在有氧和无氧的条件下都能生存。因此，酵母菌适合用来研究细胞呼吸的不同方式。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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2.实验原理 （1）反应过程C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 + 少量能量C6H12O6+6O2+6H2O 12H2O+6CO2 + 能量（2）产物验证酒精+ 重铬酸钾（酸性条件）→灰绿色CO2+Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ +H2O CO2+ 溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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3.探究过程
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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4.实验注意事项 第一组装置中，A 瓶之前先用NaOH 溶液吸收空气中的CO2，目的是排除空气中的CO2 对实验结果的干扰。B 瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，其目的是使酵母菌先将瓶中的O2 消耗完，确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）中的CO2 是酵母菌无氧呼吸产生的。本实验属于对比实验，即设置有氧和无氧两种条件（两个实验组），两个实验组的结果都是未知的，通过对比可以看出O2 对细胞呼吸的影响。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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例 难度★★★ 典型★★☆ 下图是测定保温桶内温度变化的实验装置示意图。某研究小组用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（500 mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL 的葡萄糖溶液、棉花、液体石蜡。实验假设：酵母菌在有氧条件下的细胞呼吸比在无氧条件下的细胞呼吸放出的热量多。（1）取A、B 两装置设计实验如下表，请补充下表中的内容。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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（2）B 装置中将葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，这是控制实验的 变量。（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。请写出装置C 的实验步骤。 （4）实验预期：在适宜条件下进行实验，30 min 后记录实验结果，若装置A、B、C 的温度大小关系是 （用字母和“<、=、>”表示），则假设成立。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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【解析】（1）该实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的不同呼吸方式，所以A、B 两装置内的自变量应为有无O2，其他条件要保持完全相同。（2）B 装置内煮沸葡萄糖溶液主要是为了除去其内的O2，从而保持无氧环境。（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是否存在进行细胞呼吸的酵母菌， 其他条件完全相同。（4）若一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A 装置温度> 进行了无氧呼吸的B 装置温度>C 装置温度，则假设成立。【答案】（1）①不加入液体石蜡 ②加入10 g 活性干酵母 （2）除去O2 自 （3）③加入240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 （4）A>B>C
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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1.（★）下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是（ ） 该实验自变量为温度 B. 实验结果只有甲中会变混浊C. 泵入的气体应先除去 O2 D. 加入石蜡油是为了隔绝空气
【解析】装置中，乙连接空气泵，丙中的液面用石蜡油密封，据此可推知，该实验的自变量为有无氧气，温度为无关变量，A 项错误；CO2 可以使澄清石灰水变混浊，酵母菌的有氧呼吸与无氧呼吸均有 CO2 产生，因此实验结果是甲与丁中都会变混浊，B 项错误；泵入气体的目的是制造有氧环境，不应除去 O2 ，C 项错误；加入石蜡油是为了隔绝空气，以制造无氧环境，D 项正确。【答案】D
【即时练】
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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2.（★★）［2020·宁夏育才中学月考］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，不正确的是 （ ）A. 甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式B. 甲组加入质量分数为 10% 的 NaOH 溶液是为了吸收空气中的 CO 2C. 将橙色的重铬酸钾溶液滴入 B 瓶中马上变成灰绿色，证明有酒精产生D. 乙组中 B 瓶先封口放置一段时间的目的是消耗 B 瓶中的 O 2 ，以形成无氧的环境
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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【解析】分析题图可知，甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，所以甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式，A 项正确；甲组加入NaOH 溶液的目的是吸收空气中的 CO 2 ，即排除空气中的CO 2 对实验结果的干扰，B 项正确；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下才能与酒精发生化学反应，变成灰绿色，C 项错误；乙组中 B 瓶先封口放置一段时间的目的是消耗 B 瓶中的 O 2 ，以形成无氧的环境，D 项正确。【答案】C
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
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3. 某同学为了研究酵母菌细胞呼吸的方式，制作了如下图所示的实验装置。甲、乙中各加入等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加入等量的酵母菌，乙内用液体石蜡隔绝空气。下列对该实验的分析，错误的是（ ）A. 该实验不能以有无 CO2 的产生来判断酵母菌的细胞呼吸方式B. 将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果C. 乙中通过滴加酸性重铬酸钾溶液鉴定是否有酒精生成D. 乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌细胞呼吸的影响
【解析】酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生 CO2 ，因此不能以有无 CO2 的产生来判断酵母菌的细胞呼吸方式，A项正确；将葡萄糖溶液煮沸可以杀菌，防止杂菌的细胞呼吸对实验结果产生影响，B 项正确；橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下遇酒精变成灰绿色，以此鉴定是否有酒精生成，C 项正确；甲、乙都是实验组，该实验为对比实验，D 项错误。【答案】D
二、细胞呼吸
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（1）细胞呼吸概念的解读 发生场所：活细胞内。分解底物：生物体内的有机物（糖类、脂肪和蛋白质等）。呼吸产物：CO2 和水或不彻底的氧化产物（因呼吸类型而异）。反应类型：氧化分解。能量变化：分解有机物释放化学能，并生成ATP。（2）实质：细胞内有机物的氧化分解，释放能量。 （3）细胞呼吸的类型 根据是否需要O2 的参与，细胞呼吸分为有氧呼吸（O2 参与） 和无氧呼吸（O2 不参与）。
1. 细胞呼吸的概念、实质和类型
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【易混辨析】呼吸、细胞呼吸和呼吸运动是一回事吗? （1）呼吸是通过呼吸运动吸入氧气，排出二氧化碳的过程。（2）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。（3）呼吸运动指胸廓有节律地扩大和缩小，从而完成吸气与呼气的活动。
二、细胞呼吸
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二、细胞呼吸
对有氧呼吸概念的理解（如图）
2. 有氧呼吸
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二、细胞呼吸
1.实质细胞在氧气的参与下，分解有机物，释放能量。 2.场所 （1）细胞质基质：进行有氧呼吸第一阶段（2）线粒体（如图）：进行有氧呼吸第二、三阶段
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二、细胞呼吸
3.过程（如图） 图解
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二、细胞呼吸
过程分析（1）有氧呼吸中氧元素的来源和去路（如图所示）（2）底物和产物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，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自O2，场所是线粒体内膜。③有氧呼吸过程中的底物和产物中都有水，底物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，产物中的水是在有氧呼吸第三阶段［H］和O2 结合生成的。
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二、细胞呼吸
（3） 有氧呼吸中的能量利用1 mol 葡萄糖在体内彻底氧化分解或在体外燃烧释放出的能量一样多，不同的是体内氧化分解是能量缓慢释放的过程。1 mol 葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失了，能量的利用率约为34.05%。
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二、细胞呼吸
【易错提醒】（1）原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）虽然没有线粒体， 但也能进行有氧呼吸，其有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜内表面。（2）各底物参与反应的阶段：葡萄糖在第一阶段参与，H2O 在第二阶段参与，O2 在第三阶段参与。（3）各产物生成阶段：［H］在第一、二阶段产生，CO2 在第二阶段产生，H2O 在第三阶段产生。（4）产生的H2O 中的氧原子全部来自O2，底物H2O 中的氧原子最终进入CO2。反应式左右两边水分子不能抵消。（5）反应式中的能量不能写成ATP。细胞呼吸产生的能量一部分以热能形式散失，一部分储存在ATP 中。
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二、细胞呼吸
3. 无氧呼吸
（1）过程分析（以葡萄糖为底物）（如图） 无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同（葡萄糖丙酮酸+［H］+ 少量能量）。第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或者转化成乳酸。
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二、细胞呼吸
【特别提示】（1）无氧呼吸第一阶段产生的［H］用于第二阶段，将丙酮酸还原为酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，因此，无氧呼吸不会有［H］的积累。（2）无氧呼吸过程无水的参与及生成。（3）无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，1 mol 葡萄糖生成2 mol ATP。第二阶段无能量释放。
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二、细胞呼吸
（2）反应式 C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+ 少量能量C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
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二、细胞呼吸
【特别提示】 酶的不同，决定了丙酮酸被还原的产物不同。（1）大多数植物无氧呼吸的产物为酒精和CO2。（2）有些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时产生乳酸，如玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等。（3）高等动物、人及乳酸菌进行无氧呼吸只产生乳酸。
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二、细胞呼吸
（3）无氧呼吸中的能量利用无氧呼吸分解有机物不彻底，释放的能量很少，还有大量的能量储存在氧化产物酒精或乳酸中。1 mol 葡萄糖在分解成乳酸或酒精和CO2 时，只伴随合成2mol ATP。
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二、细胞呼吸
例 1 （★★）［2020·黑龙江青冈高三模拟］下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确的是 （ ）A. a 过程的完成一定伴随 H 2 O 和 CO 2 的生成B. 在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含乳酸C. 人体细胞中完成 c 过程的场所主要是线粒体D. 在寒冷时，人体内 a 过程会加快
【解析】a 过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸，无氧呼吸过程不产生 H 2 O，无氧呼吸中的乳酸发酵也不产生 CO 2 ，A 项错误；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸，B 项错误；c 过程表示 ATP 水解释放能量，用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是主要的产能场所，不是主要的耗能场所，C 项错误；寒冷时，人体会加快新陈代谢，增加产热，因此 a 过程会加快，D 项正确。【答案】D
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二、细胞呼吸
例 2 （★★）［2020·长春调研］下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径，其中 X、Y、M、N 代表物质。下列叙述正确的是 （ ）A. 糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中B. X → Y 过程发生在细胞质基质中C. M、N 分别代表乳酸和酒精D. Y、M、N 中的氧元素均来自 X
【解析】糖原水解主要发生在肝细胞中，A 项错误；X 是葡萄糖，Y是丙酮酸，X→Y过程是呼吸作用的第一个阶段，发生在细胞质基质中，B 项正确；人体无氧呼吸产物 M 是乳酸，有氧呼吸的产物为 CO 2 和 N（H 2 O），C 项错误；H 2 O中的氧元素来自氧气，D 项错误。【答案】B
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二、细胞呼吸
例 3 下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是 （ ）A. 在有氧与无氧的条件下细胞质基质中都能形成ATPB. 有氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水C. 无氧呼吸能产生 ATP，但没有［H］的生成过程D. 人体剧烈运动时，细胞呼吸产生 CO2 的量一定会大于消耗的 O2 的量
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸第一个阶段发生在细胞质基质中，都能形成 ATP，A 项正确；有氧呼吸第一个阶段和第二个阶段产生的［H］在线粒体内膜上与氧结合生成水，B项错误；无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段相同，都有 ATP 与［H］的生成，C 项错误；人体剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸与无氧呼吸，有氧呼吸产生 CO2 的量等于消耗 O2 的量，无氧呼吸为乳酸发酵，无 CO2 产生，D项错误。【答案】A
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二、细胞呼吸
1. 下列关于植物细胞有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的是（ ）A. 两者的主要差别是葡萄糖是否在线粒体中分解B. 有氧呼吸产生的［H］和无氧呼吸产生的［H］是同一种物质C. 有氧呼吸释放的能量大部分转移至 ATP 中，无氧呼吸是少部分转移至ATP中D. CO2 是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物
【解析】植物细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的主要差别是葡萄糖的分解是否需要 O2 的参与和葡萄糖是否彻底氧化分解，A 项错误；有氧呼吸产生的［H］和无氧呼吸产生的［H］是同一种物质，B 项正确；细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，C 项错误；一般情况下，植物细胞无氧呼吸产生酒精和 CO2 ，D 项错误。【答案】B【易错分析】本题容易错选 C 项。错选的原因是将“有氧呼吸释放的能量多”等同于“有氧呼吸释放的能量大部分转移至 ATP 中”。
【即时练】
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二、细胞呼吸
2.（★★）下图是酵母菌有氧呼吸过程图，①～③代表进行有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述错误的是（ ）A. ①②③处释放的能量全部储存在 ATP 中B. 甲代表的物质是丙酮酸，乙代表的物质是 NADHC. ②处的生理过程需要 H2O 参与D. 用18O 标记 C6H12O6，产物 H2O 中不能检测到18O
【解析】解析：①②③分别是有氧呼吸的第一、二、三个阶段进行的场所，每个阶段释放的能量少部分储存在 ATP 中，大部分以热能的形式散失，A 项错误；甲代表的物质是丙酮酸，乙代表的物质是 NADH，B 项正确；②处发生的是有氧呼吸的第二个阶段，需要水的参与生成 CO2 和［H］，C 项正确；用18O 标记 C6H12O6 ，产物 H2O 不能检测到18O，CO2 能检测到18O，D 项正确。【答案】A
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二、细胞呼吸
3.（★★）［2020·江苏盐城高一期末］下图表示生物体内葡萄糖的代谢过程，其中A、B、C、D 代表物质名称， ①②③④表示过程，请据图回答问题：（1）C 代表的物质名称是__________，③过程进行的场所是_________。
（2）在①②③④过程中，产生能量最多的是过程_____（填序号）。（3）在①②③④过程中，可在人体内进行的是_______（填序号），可在乳酸菌体内进行的是_______（填序号）。（4）小麦长期被水淹会死亡，其主要原因是根细胞进行无氧呼吸产生__________，会导致小麦烂根。
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二、细胞呼吸
【解析】（1）题图中 C 表示丙酮酸，③表示产生酒精的无氧呼吸的第二个阶段，该过程发生在细胞质基质中。（2）在有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段，有氧呼吸第三个阶段产生的能量最多，即图中的②过程。（3）人体细胞可以进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，因此图中可以在人体细胞中进行的是①②④过程；乳酸菌是厌氧型菌，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，即图中的①④过程。（4）小麦细胞进行无氧呼吸的产物是酒精和 CO2 。【答案】（1）丙酮酸 细胞质基质 （2）② （3）①②④ ①④ （4）酒精
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
1.温度（1）曲线模型：如图所示。（2）模型解读：温度通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。最适温度时，细胞呼吸最强。超过最适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。低于最适温度，呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制。
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
（3）应用零上低温下储存蔬菜、水果，延长保鲜时间。温室栽培中增大昼夜温差（降低夜间温度），以减少夜间细胞呼吸有机物的消耗。
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
例 1 难度★★☆ 典型★★★ 下图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（ ） A. ①②④中数值最大的是① B. ③代表的是O2 C. 有氧呼吸的三个阶段所需的酶相同D. ⑤参与的过程发生在线粒体内膜上
【解析】分析题图可知：①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中第三阶段所释放的能量④的数值最大。有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二和第三阶段分别发生在线粒体的基质和内膜上。有氧呼吸三个阶段发生的场所不同，所需的酶不同。③代表参与有氧呼吸第二阶段反应的原料H2O，不是O2。⑤为O2，参与的过程是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。【答案】D
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
例 2 难度★★☆ 典型★★★ 下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ） A. 种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化B. 细胞中ATP 与ADP 的比值下降可促进细胞呼吸C. 细胞呼吸过程中产生CO2 的场所是线粒体基质D. 检测CO2 产生，可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸
【解析】种子萌发过程中细胞呼吸速率发生变化，A 项错误。细胞中ATP 的合成与分解保持动态平衡，ATP 与ADP 的比值下降可促进细胞呼吸，B 项正确。细胞呼吸过程中产生CO2 的场所不只是线粒体基质，无氧呼吸过程中产生CO2 的场所为细胞质基质，C 项错误。乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸，不产生CO2，D 项错误。【答案】B
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
1. 下图表示大气温度及 O2 浓度对植物非绿色组织内产生 CO2 的影响，下列相关叙述错误的是 （ ）A. 图甲曲线变化的主要原因是温度影响呼吸酶的活性B. 根据图甲可知，细胞呼吸最旺盛的温度为 B 点所对应的温度C. 图乙中 DE 段有氧呼吸逐渐减弱，EF 段有氧呼吸逐渐增强D. 图乙中 E 点对应的 O2 浓度更有利于储存水果
【即时练】
【解析】图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性，进而影响细胞呼吸，A 项正确。根据图甲可知，B 点时，细胞呼吸最旺盛，B 点所对应的温度为最适温度，B 项正确。图乙中 DE 段， O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制，细胞开始进行有氧呼吸；EF 段，随着 O2浓度的增加，植物的有氧呼吸加强，C 项错误。储存水果和蔬菜主要应该降低植物的细胞呼吸，乙图 E 点时释放的 CO2 最少，说明此时细胞呼吸最弱，因此图乙中 E 点对应的 O2浓度更有利于储存水果和蔬菜，D 项正确。【答案 】C
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
2.（★★★）［2020·安徽宿州十三所重点中学第一学期期末］下图表示苹果果实在一段时间内，随着环境中O2浓度的提高，其O2吸收量和CO2释放量的曲线。下列表述正确的是 （ ）A. O2浓度为 b 时，果实的无氧呼吸水平最低B. O2浓度为 b 时，无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2相等C. O2 浓度为 a 时，不利于果实储存D. 保存干种子的条件是无氧、零下低温、干燥
【解析】O2浓度为 b 时， O2吸收量与 CO2 释放量相等，细胞只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，所以无氧呼吸水平最低的点对应的是 b 点，A 项正确；O2浓度为 b 时， CO2 均为有氧呼吸释放的，二者释放的 CO2量不相等，B 项错误； O2浓度为 a 时， CO2的总释放量最低，表示总的细胞呼吸强度最弱，有利于果实储存，C 项错误；保存干种子的条件是低氧、零上低温、干燥，D 项错误。【答案 】A
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
3.（★★★）［2020·河北辛集月考］为探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，研究人员进行了有关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是 （ ）20 h 内，果肉细胞产生 ATP 的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体B. 50 h 后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O 2 ，密闭罐中CO 2 浓度会增加C. 50 h 后，30 ℃条件下的有氧呼吸速率比 2 ℃和 15 ℃时慢，是因为温度升高使酶活性降低D. 实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
【解析】水蜜桃果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，A项错误；50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗 O 2 ，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将 O 2 消耗殆尽，之后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中 CO 2 浓度会增加，B 项正确，C 项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会随温度升高而降低，D 项错误。【答案 】B
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
4. 下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和 O2 消耗速率的关系（以糖类为呼吸底物），下列说法正确的是 （ ）A. ab 段为有氧呼吸，bc 段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd 段为无氧呼吸B. ad 段肌肉细胞 CO2 的产生量始终等于 O2的消耗量C. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余转变成 ATPD. 若运动强度长时间超过 c，乳酸大量积累导致内环境 pH 明显下降
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三、分析影响细胞呼吸的外界因素
【解析】ab 段， O2消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定，为有氧呼吸。cd 段 O2的消耗速率维持较高水平的相对稳定状态，同时血液中乳酸水平升高，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A 项错误。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，CO2 只能来自有氧呼吸，因此肌肉细胞CO2的产生量等于 O2 消耗量，B 项正确。无氧呼吸过程中有机物中的能量只有一部分释放出来，其余大部分储存在有机物不彻底的氧化产物乳酸中，释放的能量大部分以热能形式散失，其余储存在 ATP 中，C 项错误。如果运动强度长时间超过 c，血液中乳酸的积累量增大，但血液中的碳酸氢钠能与乳酸反应，pH 基本稳定，D 项错误。【答案】B
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
一看底物和产物 消耗O2 或产物中有H2O，一定存在有氧呼吸。产物中有酒精或乳酸，一定有无氧呼吸。
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
二看物质的量的关系 无CO2 产生→只进行产生乳酸的无氧呼吸。不消耗O2，但产生CO2 →只进行产生酒精的无氧呼吸。O2 吸收量等于CO2 释放量→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。CO2 释放量大于O2 吸收量→既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，其关系如下：
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
三看反应场所 原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有二氧化碳和水产生，则为有氧呼吸，若还有乳酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
例 1 难度★★☆ 典型★★★下图表示某植物的非绿色器官在O2 浓度为a、b、c、d 时，CO2 释放量和O2 吸收量的变化情况（呼吸底物均为葡萄糖）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. O2 浓度为a 时，最适于贮藏该植物器官B. O2 浓度为b 时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的4 倍C. O2 浓度为c 时，无氧呼吸最弱D. O2 浓度为d 时，CO2 产生的场所只有线粒体
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※“三看法”判断细胞呼吸的类型
【解析】贮藏该植物器官应选择CO2 释放量最少时对应的O2 浓度， A 项错误。O2 浓度为b 时，O2 吸收量为3，CO2 释放量为8，说明有氧呼吸产生的CO2 量为3，无氧呼吸产生的CO2 量为5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸的5 倍，B 项错误。O2 浓度为d 时，CO2 释放量与O2 吸收量相等，此时只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，即此时的无氧呼吸最弱，C 项错误、D 项正确。【答案】D
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
1. 细胞呼吸在生产、生活中的应用①有氧呼吸原理的应用a. 包扎伤口应选用透气的敷料，其目的是抑制微生物的无氧呼吸 。b.及时松土有利于根系对无机盐的吸收。c. 稻田定期排水有利于根系的有氧呼吸，防止无氧呼吸产生酒精而发生烂根、死亡现象。d. 提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸 。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
②无氧呼吸原理的应用a. 利用乳酸菌发酵制作酸奶，利用酵母菌发酵酿酒。b. 破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理并注射破伤风抗毒血清等。c. 适当低氧条件下保存粮食、蔬菜、水果，以减少有机物的消耗。d. 酿制葡萄酒时，初期进行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，发酵时严格控制无氧环境，促进酵母菌的无氧呼吸。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
2. 种子的萌发
（1）萌发的条件 种子的萌发，除了种子本身为解除了休眠的具有活力的胚以及具有供胚发育的营养物质外，还需要一定的环境条件， 主要是一定的水分、充足的空气和适宜的温度。一定的水分休眠的种子含水量一般只占干重的10% 左右。种子必须吸收足够的水分才能启动一系列酶的活动，开始萌发。③充足的空气种子在萌发过程中所进行的一系列复杂的生命活动需要消耗能量，种子只有不断地进行细胞呼吸得到能量，才能保证生命活动的正常进行。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
④适宜的温度温度主要影响酶的活性，种子内部营养物质的氧化分解和其他一系列生理活动，都需要在适宜的温度下进行。(2)种子萌发过程中的物质变化 种子萌发时，储存在胚乳或子叶中的大分子物质（如淀粉、蛋白质等）水解成小分子物质（如葡萄糖、氨基酸等），小分子物质继续氧化分解为种子萌发提供能量，导致萌发种子中有机物的量逐渐减少。还有一部分物质转化成萌发幼苗的根、芽等的组成物质。
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
例 1 ［2020·湖北荆州期末］松土是农作物栽培的传统耕作措施。下列相关叙述不合理的是 （ ）A. 可以增加土壤的透气性，促进植物对无机盐的吸收B. 能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解C. 容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素D. 降低土壤微生物的呼吸作用强度，减少二氧化碳排放
【解析】松土可增加土壤缝隙中空气的含量，有利于植物根系进行有氧呼吸，从而促进植物根系对无机盐的吸收，A 项正确；松土透气有利于土壤中需氧微生物的生长繁殖，能加快枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，B 项正确；松土容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素，C 项正确；松土可增加土壤透气性，促进土壤中需氧微生物的呼吸作用，增加二氧化碳排放，D 项错误。 【答案 】D
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
例 2 ［2020·江苏南通高一期末］细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中所列的有关措施与对应目的不恰当的是 （ ）
【解析】种子储存时必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使细胞呼吸减弱，减少有机物的消耗，A 项正确；乳酸菌是严格的厌氧微生物，所以整个过程要严格密封，B 项正确；水果保鲜既要保持水分，又要减弱细胞呼吸，所以低温是最好的储存方法，但温度不能太低，也不能干燥处理，C 项错误；植物根对无机盐离子的吸收过程主要是主动运输过程，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 O 2 的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，从而为根吸收无机盐离子提供更多的能量，D 项正确。【答案 】C
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成 ，再通过 为种子萌发提供能量。（2）萌发过程中在 h 时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，120 h 后萌发种子的干重变化趋势是 ，原因是 。
例 3 难度★★★ 典型★★☆ 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：
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※归纳细胞呼吸在生产、生活中的应用
【解析】正确分析坐标曲线的生物学含义：随着时间的延长，胚乳干重逐渐减少，种子的干重也逐渐减少。两条曲线变化趋势不一致的原因：胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质。（1）淀粉被水解成葡萄糖后才能被细胞通过细胞呼吸利用， 为种子萌发提供能量。（2）因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出，在72 ～ 96 h 时，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段（24 h）内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5（mg）。（3）转化速率=（胚乳的减少量- 种子的干重减少量）/ 时间。在72 ～ 96 h 内，转化速率为（161.7-118.1）-（204.2-177.7）= 17.1（ mg·粒-1·d-1），96 ～ 120 h 内，转化速率为（118.1-91.1） - （177.7-172.7）=22 （mg·粒-1·d-1），因此最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1。（4）黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。【答案】（1）葡萄糖 细胞呼吸（或生物氧化） （2）72 ～ 96 26.5 （3）22 （4）持续下降 幼苗进行细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合作用
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课后作业
一 影响细胞呼吸的因素
例 1 ［2019·全国Ⅱ卷］ 难度★★☆ 典型★★☆ 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
【解析】马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸，A 项错误。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段是分解葡萄糖产生丙酮酸，第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下，转化成乳酸，B 项正确。无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生 ATP，C 项错误。储藏库中氧气浓度升高，会促进马铃薯块茎细胞的有氧呼吸，抑制无氧呼吸，乳酸产生量减少，D 项错误。 【答案】B
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课后作业
例 2 ［2017·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★☆ 下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（ ） A. 分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B. 若细胞既不吸收O2 也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸C. 适当降低O2 浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D. 利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2 与释放CO2 的摩尔数不同
【读题】植物细胞呼吸作用的类型有哪些？其底物和产物分别是什么？温度对呼吸作用有何影响？ 【思路建立】①分析植物细胞的有氧呼吸和两种无氧呼吸的反应式，找出O2 和CO2 的量的变化关系。②呼吸作用的影响因素。
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课后作业
【解析】与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率大，A 项错误。某些植物组织细胞无氧呼吸的产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收O2 也不放出CO2，B 项错误。降低O2 浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C 项正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2 与释放CO2 的摩尔数相同，D 项错误。【答案】C 【题源】有氧呼吸反应式：C6H12O6+6H2O+ 6O2 6CO2+12H2O+ 能量。无氧呼吸反应式：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+ 少量能量。C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量。
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课后作业
例 3 ［2017·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★☆ 某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ） A. 甲组的胚发生了氧化还原反应 B. 呼吸作用产生的NADH 使染料变成红色C. 乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D. 种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
二 以种子萌发为背景，考查细胞呼吸
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课后作业
【读题】①文字信息：“某染料氧化型为无色，还原型为红色”； ②表格信息：乙组“种子煮沸后与染料混合保温”，结果是甲组种子中的胚呈红色，乙组种子中的胚未呈红色。【思路建立】用逆推法，依据文字信息对实验结果的原因进行分析：出现红色，说明该染料被还原，胚中发生细胞呼吸产生还原剂，颜色的深浅与还原剂的多少有关。【解析】由题目表格信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出，甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），胚细胞进行呼吸作用产生了还原剂（NADH），同时，胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH 的产生，进而影响染色效果，A、B、D 项正确。乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性，C 项错误。【答案】C
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课后作业
例 4 ［2019·全国Ⅲ卷］ 难度★★☆ 典型★★☆ 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
【解析】正常情况下，干种子吸水萌发时，自由水含量不断增加，细胞代谢作用增强，呼吸强度增强，有机物不断分解；当幼苗开始进行光合作用时，有机物含量会逐渐增加。根据题干中的提示“黑暗中”“黄化苗”可知，其不能进行光合作用合成有机物，所以有机物总量减少。【答案】A
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课后作业
例 5 ［2014·海南高考］ 难度★★☆ 典型★★★ 某豆科植物种子萌发过程中CO2 释放和O2 吸收速率的变化趋势如图所示。据图回答问题： （1）在12 ～ 24 h，呼吸速率逐渐增强，在此期间细胞呼吸的主要方式是 呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是 ， 其产物是 。 （2）从第12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 ，主要原因是 。（3）胚根长出后，萌发种子的 呼吸速率明显升高。
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课后作业
【解析】（1）在12 ～ 24 h，O2 的吸收速率很低且几乎不变，而CO2 的释放速率较高，说明在此期间细胞呼吸的主要方式是无氧呼吸，其进行的场所是细胞质基质。种子萌发过程中无氧呼吸的产物是CO2 和酒精。（2）从第12 h 到胚根长出期间，种子只进行细胞呼吸消耗有机物，不进行光合作用制造有机物，故萌发种子的干物质总量会减少。（3）胚根长出后O2 的吸收速率迅速上升，说明萌发种子的有氧呼吸速率明显升高。【答案】（1）无氧 细胞质基质 CO2 和酒精 （2）减少 在此期间只进行细胞呼吸消耗有机物，不进行光合作用合成有机物 （3）有氧
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