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2019-2020年高考總復(fù)習(xí)生物（人教版）講義：第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 第8講 細(xì)胞呼吸 Word版含答案 1．細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌的呼吸方式。 考點(diǎn)一　呼吸作用的方式與過程 1．細(xì)胞呼吸：是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。 2．有氧呼吸 (1)概念：是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)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(yīng)式(標(biāo)出氧元素的來源與去向) 。 3．無氧呼吸 (1)場所：全過程是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。 (2)過程 1．利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同。(xx海南卷，T7D)() 命題來源于必修一教材P93有氧呼吸反應(yīng)式 2．人體在劇烈運(yùn)動時所需要的能量由乳酸分解提供。(xx全國卷Ⅱ，T6C)() 命題來源于必修一教材P94無氧呼吸 3．有氧和無氧時，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同。(xx全國卷Ⅱ，T3D)(√) 命題來源于必修一教材P91～92探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 1．細(xì)胞呼吸的過程圖解 (1)細(xì)胞呼吸過程中[H]的來源和去路 ①有氧呼吸：第一、二階段產(chǎn)生的[H]用于第三階段與O2結(jié)合生成水。 ②無氧呼吸：第一階段產(chǎn)生的[H]用于第二階段將丙酮酸還原為酒精和CO2或乳酸。 (2)有氧呼吸中氧元素的來源和去路 (3)有氧呼吸中H2O既是反應(yīng)物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部來自O(shè)2。 2．有氧呼吸和無氧呼吸的比較 項(xiàng)目 有氧呼吸 無氧呼吸 場所 第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 第二階段：線粒體基質(zhì) 第三階段：線粒體內(nèi)膜 第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 第二階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 條件 需要O2、酶和適宜的溫度 不需要O2、需要酶和適宜的溫度 產(chǎn)物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 1 mol葡萄糖釋放能量2870 kJ，其中1161 kJ左右的能量儲存在ATP中 產(chǎn)生乳酸時，1 mol葡萄糖釋放能量196.65 kJ，其中只有61.08 kJ的能量儲存在ATP中 特點(diǎn) 有機(jī)物徹底分解，能量完全釋放 有機(jī)物沒有徹底分解，能量沒有完全釋放 (1)真核生物細(xì)胞呼吸場所并非只是線粒體：①有氧呼吸的第一階段，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；第二、三階段在線粒體中進(jìn)行。②無氧呼吸始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。③無線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無氧呼吸，如成熟紅細(xì)胞，蛔蟲等。④原核細(xì)胞生物無線粒體，也可能進(jìn)行有氧呼吸，如好氧性細(xì)菌等。 (2)不產(chǎn)生CO2的呼吸一定是無氧呼吸，如乳酸發(fā)酵；產(chǎn)生CO2的細(xì)胞呼吸不一定就是有氧呼吸，如無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2；人體產(chǎn)生CO2的細(xì)胞呼吸一定是有氧呼吸。 (3)有氧呼吸的第一、二階段不需要O2，只有第三階段需要O2。 (4)有O2參與的有氧呼吸過程是氧化分解過程；沒有O2參與的無氧呼吸過程也是物質(zhì)氧化分解過程。 (5)脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于產(chǎn)生CO2量。 1．判斷正誤 (1)有氧呼吸時，生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解。() (2)人體在劇烈運(yùn)動時所需的能量由乳酸分解提供。() (3)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。() (4)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸。() (5)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。() (6)無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累。() 2．(xx鄭州模擬)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸的敘述中，正確的是(　　) A．有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，無氧呼吸不產(chǎn)生二氧化碳 B．有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水 C．無氧呼吸不需要氧氣的參與，該過程有[H]的積累 D．相同質(zhì)量的脂肪和糖原徹底氧化分解，脂肪釋放的能量多 解析：選D　有氧呼吸能產(chǎn)生二氧化碳，無氧呼吸(如微生物的酒精發(fā)酵)也可以產(chǎn)生二氧化碳，A錯誤；有氧呼吸第一和第二階段產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水，B錯誤；無氧呼吸不需要氧氣的參與，但該過程第一階段產(chǎn)生的[H]在第二階段與丙酮酸反應(yīng)，沒有[H]的積累，C錯誤；由于脂肪分子中C、H的比例高，所以相同質(zhì)量的脂肪和糖原徹底氧化分解，脂肪釋放的能量多，D正確。 角度1 圍繞細(xì)胞呼吸考查理解能力 3.(xx哈密二中月考)如圖表示有氧呼吸過程，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．①②④中數(shù)值最大的是① B．③代表的物質(zhì)名稱是氧氣 C．線粒體能完成圖示全過程 D．硝化細(xì)菌能完成圖示全過程 解析：選D　據(jù)圖分析，①②④分別表示的是有氧呼吸第一、第二和第三階段釋放的能量，其中有氧呼吸第三階段釋放的能量④最多，A錯誤；③參與的過程表示有氧呼吸的第二階段，反應(yīng)物是丙酮酸和水，所以③代表水，B錯誤；進(jìn)行有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，線粒體只能完成有氧呼吸的第二階段和第三階段，C錯誤；硝化細(xì)菌屬于需氧型生物，雖然沒有線粒體，但是含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，所以能夠完成圖示全過程，D正確。 4．(xx江蘇卷)(多選)突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型，常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。下圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．突變酵母乙醇代謝途徑未變 B．突變酵母幾乎不能產(chǎn)生[H] C．氧氣充足時，野生型酵母種群增殖速率大于突變體 D．通入氧氣后，突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是線粒體 解析：選BD　突變酵母細(xì)胞能進(jìn)行正常的乙醇代謝途徑，A正確；突變酵母細(xì)胞可通過乙醇代謝途徑產(chǎn)生H，B錯誤；氧氣充足時，野生型酵母可進(jìn)行正常的有氧呼吸，突變體不能進(jìn)行正常的有氧呼吸，前者釋放能量多，增殖速率大于后者，C正確，突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，D錯誤。 細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化規(guī)律分析 (1)從物質(zhì)變化方面分析 ①有氧呼吸和無氧呼吸第一階段完全相同，有相同的中間產(chǎn)物丙酮酸和[H]。 ②有氧呼吸中丙酮酸進(jìn)入線粒體被徹底氧化分解成CO2和水，無氧呼吸中丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗峄蚓凭虲O2。 ③有氧呼吸過程中的[H]來自葡萄糖和水，無氧呼吸過程中的[H]只來自葡萄糖。 (2)從能量變化方面分析 ①有氧呼吸的三個階段均能釋放能量，產(chǎn)生ATP，其中第三階段釋放的能量最多。 ②無氧呼吸僅在第一階段產(chǎn)生少量能量，產(chǎn)生少量ATP。 角度2 借助細(xì)胞呼吸圖解或曲線考查獲取信息的能力 5.(xx銅仁一中月考)研究表明，癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量并沒有明顯差異，但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍。如圖是肝癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析，以下敘述錯誤的是(　　) A．圖中A為葡萄糖載體蛋白，通過消耗能量的方式將葡萄糖運(yùn)入肝癌細(xì)胞內(nèi) B．②過程形成的五碳糖可能為脫氧核糖，可作為基本單位直接參與癌細(xì)胞DNA復(fù)制 C．由圖可知，肝癌細(xì)胞在有氧條件下可以同時進(jìn)行有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)生能量 D．細(xì)胞癌變的根本原因是基因突變，若要通過藥物抑制患者體內(nèi)癌細(xì)胞的異常代謝，宜選擇②③過程作為藥物的作用位點(diǎn)。 解析：選B　分析題圖可知，①過程是癌細(xì)胞吸收葡萄糖的過程，②過程是葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后轉(zhuǎn)化成五碳糖的過程，③過程是癌細(xì)胞無氧呼吸的第二階段，④過程是癌細(xì)胞有氧呼吸的第二和第三階段。葡萄糖通過主動運(yùn)輸進(jìn)入肝癌細(xì)胞，需要載體蛋白的協(xié)助并消耗能量，所以A是運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白，A正確；作為基本單位直接參與癌細(xì)胞DNA復(fù)制的是脫氧核苷酸，而脫氧核糖是脫氧核苷酸的組成成分之一，B錯誤；從圖中可以看出，肝癌細(xì)胞在有氧條件下既可進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無氧呼吸，C正確；細(xì)胞癌變是由于原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變引起的，若要通過藥物抑制患者體內(nèi)癌細(xì)胞的異常代謝，不能對正常細(xì)胞的代謝造成大的影響，圖中代謝過程①④是所有正常細(xì)胞都有可能大量進(jìn)行的，所以應(yīng)該選擇②③過程作為藥物的作用位點(diǎn)，D正確。 6．(xx鶴壁質(zhì)檢)提倡有氧運(yùn)動的原因之一是避免肌肉細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。下圖所示為人體運(yùn)動強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關(guān)系。結(jié)合所學(xué)知識，分析下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)b段為有氧呼吸，bc段為有氧呼吸和無氧呼吸，cd段為無氧呼吸 B．運(yùn)動強(qiáng)度大于c后，肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量將大于O2消耗量 C．無氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能散失，其余儲存在ATP中 D．若運(yùn)動強(qiáng)度長時間超過c，會因?yàn)槿樗岽罅糠e累而使肌肉酸脹乏力 解析：選D　cd段氧氣的消耗速率維持較高水平，同時血液中乳酸水平較高，cd段既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸，A錯誤；人體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，二氧化碳只能來自有氧呼吸，因此肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量等于O2消耗量，B錯誤；無氧呼吸過程中有機(jī)物中的能量一部分釋放出來，大部分儲存在有機(jī)物不徹底的氧化產(chǎn)物乳酸中，釋放的能量大部分以熱能散失，其余儲存在ATP中，C錯誤；如果運(yùn)動強(qiáng)度長時間超過c，血液中乳酸的積累量增大，內(nèi)環(huán)境pH下降，會造成肌肉酸脹乏力，D正確。 “三看法”判定細(xì)胞呼吸類型 (1)“一看”反應(yīng)物和產(chǎn)物 (2)“二看”物質(zhì)的量的關(guān)系 ①不消耗O2，釋放CO2?只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。 ②無CO2釋放?只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。 ③酒精產(chǎn)生量等于CO2量?只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。 ④CO2釋放量等于O2的吸收量?只進(jìn)行有氧呼吸。 ⑤CO2釋放量大于O2的吸收量?既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行酒精發(fā)酵；比O2吸收量多出的CO2來自酒精發(fā)酵。 ⑥酒精產(chǎn)生量小于CO2量?既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行酒精發(fā)酵；比O2吸收量多出的CO2來自有氧呼吸。 (3)“三看”反應(yīng)場所 考點(diǎn)二　影響細(xì)胞呼吸的外界因素及其應(yīng)用 1．影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)部因素——遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量) (1)不同種類的植物細(xì)胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。 (2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期細(xì)胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細(xì)胞呼吸速率較高，成熟期細(xì)胞呼吸速率較低。 (3)同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。 2．影響細(xì)胞呼吸的外部因素及應(yīng)用 因素 影響機(jī)理 曲線模型 實(shí)踐應(yīng)用 溫度 影響呼吸酶的活性：最適溫度時，細(xì)胞呼吸最強(qiáng)；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制 (1)低溫下貯存蔬菜、水果 (2)在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，以降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量 氧氣 機(jī)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 (1)中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸 (2)無氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境 (3)低氧倉儲糧食、水果和蔬菜 CO2 CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行 在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗 H2O 在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。當(dāng)含水過多時，呼吸速率減慢，甚至死亡 (1)糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理 (2)干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理 3.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 (1)對有氧呼吸原理的應(yīng)用 ①包扎傷口應(yīng)選用透氣的敷料，抑制破傷風(fēng)桿菌的無氧呼吸。 ②提倡慢跑等有氧運(yùn)動使細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，避免肌細(xì)胞產(chǎn)生大量乳酸。 ③及時松土有利于植物根系生長。 ④稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧變黑、腐爛。 1．適當(dāng)降低氧濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗。(xx海南卷，T7C)(√) 命題來源于必修一教材P95～96細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 2．破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中。(xx全國卷Ⅱ，T3C)() 命題來源于必修一教材P95～96資料分析 O2濃度對有氧呼吸和無氧呼吸影響的曲線分析 (1)O2作為有氧呼吸的原料，可同時影響有氧呼吸和無氧呼吸的速率。 ①圖甲中當(dāng)O2濃度為0時，只進(jìn)行無氧呼吸，隨O2濃度升高，有氧呼吸逐漸增強(qiáng)，無氧呼吸逐漸減弱。當(dāng)O2濃度為0～10%時，細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸；O2濃度為10%以上時，只進(jìn)行有氧呼吸。 ②圖乙中三條曲線分別表示無氧呼吸CO2釋放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2釋放量)及兩種呼吸CO2釋放總量。 (2)圖乙中R點(diǎn)為兩種呼吸CO2釋放總量的最低點(diǎn)，一般認(rèn)為此時細(xì)胞的呼吸消耗最少。 AB段長度＝BC段長度，說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等，則此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應(yīng)為無氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。 (1)O2濃度為零時，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度并不為零，因?yàn)榇藭r細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸。 (2)儲存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在儲藏時都應(yīng)在低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn)，一般為零上低溫；種子儲存時應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果儲存時應(yīng)保持一定的濕度。 (3)影響細(xì)胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強(qiáng)相關(guān)植物或器官的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可采取供水、升溫、增氧等措施；若需降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。 1．判斷正誤 (1)種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成。() (2)呼吸作用產(chǎn)生的能量均以熱能散失。() (3)小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱。() (4)水果貯藏在完全無氧的環(huán)境中，可將損失減小到最低程度。() (5)無氧呼吸對生物體都有害。() 2．(xx深圳模擬)松土是農(nóng)作物栽培的傳統(tǒng)耕作措施，相關(guān)看法不合理的是(　　) A．可以增加土壤的透氣性，促進(jìn)植物對無機(jī)鹽的吸收 B．能加快枯枝落葉、動物遺體和糞便等有機(jī)物的分解 C．容易造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素 D．降低土壤微生物的呼吸作用強(qiáng)度，減少二氧化碳排放 解析：選D　中耕松土能夠增加土壤的通氣量，有利于植物的根系進(jìn)行有氧呼吸，并能促進(jìn)其吸收土壤中的無機(jī)鹽，A正確；中耕松土能夠增加土壤的通氣量，促進(jìn)土壤微生物的有氧呼吸，因而能加快枯枝落葉、動物遺體和糞便等有機(jī)物的分解，B正確；中耕松土?xí)χ参锔翟斐梢欢ǖ钠茐?，容易造成水土流失，因而可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素，C正確；中耕松土能夠增加土壤的通氣量，提高土壤微生物的呼吸作用強(qiáng)度，增加二氧化碳排放，D錯誤。 關(guān)于無氧呼吸的4點(diǎn)提醒 (1)產(chǎn)物不同的原因 ①直接原因是參與催化的酶不同。 ②根本原因是控制酶合成的基因不同。 (2)只釋放少量能量的原因：葡萄糖分子的大部分能量儲存在分解不徹底的產(chǎn)物——酒精或乳酸中。 (3)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對根有毒害作用。玉米種子爛胚的原因是細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對胚有毒害作用。 (4)無氧呼吸第一階段產(chǎn)生能量，第二階段不產(chǎn)生能量。 角度1 借助氧濃度對細(xì)胞呼吸的影響及應(yīng)用考查獲取信息的能力 3.(xx馬鞍山質(zhì)檢)以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．甲圖中氧濃度為a時的情況對應(yīng)的是乙圖中的A點(diǎn) B．甲圖中氧濃度為b時的情況對應(yīng)的是乙圖中的D點(diǎn) C．甲圖的a、b、c、d四種濃度中c是最適合貯藏的 D．甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生 解析：選B　分析題圖可知，甲圖中氧濃度為a時，只釋放CO2不吸收O2，說明細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，對應(yīng)乙圖中的A點(diǎn)，A正確；甲圖中氧濃度為b時，CO2的釋放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于O2的吸收量，說明細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，且無氧呼吸強(qiáng)度大于有氧呼吸，而D點(diǎn)時應(yīng)為有氧呼吸占優(yōu)勢或者只進(jìn)行有氧呼吸，B錯誤；甲圖中氧濃度為c時，CO2釋放量最少，此時細(xì)胞呼吸最弱，有機(jī)物的消耗量最少，是貯藏該植物器官的最適氧濃度，C正確；甲圖中氧濃度為d時，CO2的釋放量與O2的吸收量相等，說明細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，因此沒看酒精產(chǎn)生，D正確。 4．(xx全國卷Ⅱ)將三組生理狀態(tài)相同的某植物幼根分別培養(yǎng)在含有相同培養(yǎng)液的密閉培養(yǎng)瓶中，一段時間后，測定根吸收某一礦質(zhì)元素離子的量。培養(yǎng)條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表： 培養(yǎng)瓶中氣體 溫度/℃ 離子相對吸收量/% 空氣 17 100 氮?dú)? 17 10 空氣 3 28 下列分析正確的是(　　) A．有氧條件有利于該植物幼根對該離子的吸收 B．該植物幼根對該離子的吸收與溫度的變化無關(guān) C．氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根細(xì)胞吸收該離子不消耗ATP D．與空氣相比，氮?dú)猸h(huán)境有利于該植物幼根對該離子的吸收 解析：選A　17℃條件下氮?dú)?缺氧)環(huán)境中該植物幼根對離子的吸收量比氧氣條件下低，說明有氧條件有利于該植物幼根吸收該離子，同時說明幼根吸收該離子為主動運(yùn)輸，A正確、D錯誤；氮?dú)猸h(huán)境中該植物幼根細(xì)胞吸收該離子仍需要消耗ATP，此時幼根消耗的ATP是無氧呼吸產(chǎn)生的，C錯誤；空氣中培養(yǎng)，溫度為17℃，離子吸收量明顯高于3℃時，可知該植物幼根對該離子的吸收與溫度有關(guān)，B錯誤。 有氧呼吸和無氧呼吸的相關(guān)計(jì)算 (1)首先根據(jù)消耗的O2量和產(chǎn)生的CO2量的多少判定細(xì)胞呼吸方式： ①看有沒有消耗O2：若沒有消耗O2，則只進(jìn)行無氧呼吸，如上圖中的a點(diǎn)； ②看有沒有酒精產(chǎn)生：有酒精產(chǎn)生說明有無氧呼吸進(jìn)行； ③看產(chǎn)生CO2的量和消耗O2的量的比例：若為1∶1，則只進(jìn)行有氧呼吸，如上圖中的d點(diǎn)；若大于1∶1，說明還進(jìn)行無氧呼吸，如上圖中的b點(diǎn)和c點(diǎn)。 (2)再根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸(產(chǎn)生酒精)的反應(yīng)式進(jìn)行定量分析： ①有氧呼吸過程中消耗的O2量和產(chǎn)生的CO2量相等； ②消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的CO2量是無氧呼吸的3倍； ③只有無氧呼吸產(chǎn)生酒精，并且酒精的產(chǎn)生量和CO2的產(chǎn)生量相等； ④當(dāng)產(chǎn)生的CO2量大于消耗的O2量時，超出的CO2是由無氧呼吸產(chǎn)生的。 角度2 借助多種因素對細(xì)胞呼吸速率的影響考查獲取信息的能力 5.(xx湖北百校聯(lián)考)細(xì)胞呼吸是細(xì)胞能量的根本來源，細(xì)胞呼吸容易受外界環(huán)境的影響。下圖是溫度與O2濃度對植物葉片細(xì)胞呼吸速率的影響，以下分析不正確的是(　　) A．圖中細(xì)胞呼吸速率可用二氧化碳的釋放量表示 B．從圖甲可知細(xì)胞呼吸最旺盛時的溫度是B點(diǎn)對應(yīng)的溫度 C．溫度對曲線Ⅱ代表的呼吸類型影響較大，對曲線Ⅰ影響較小 D．分析圖甲、乙可知，水果儲存需要低溫和低氧的條件 解析：選C　由于二氧化碳是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，所以圖中細(xì)胞呼吸速率可用二氧化碳的釋放量表示，A項(xiàng)正確；分析圖甲可知，B點(diǎn)細(xì)胞呼吸相對速率最高，該點(diǎn)對應(yīng)的溫度是細(xì)胞呼吸的最適溫度，B項(xiàng)正確；溫度主要通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)酶的活性來影響細(xì)胞呼吸，曲線Ⅰ、Ⅱ代表的呼吸類型均需要酶，因此溫度對兩種呼吸類型的影響相同，C項(xiàng)錯誤；分析圖甲、乙可知，在低溫和低氧的條件下，細(xì)胞呼吸的相對速率都較低，所以水果儲存需要低溫和低氧的條件，D項(xiàng)正確。 6．(xx長沙模擬)如圖表示光照、儲藏溫度對番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是(　　) A．番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B．光照對番茄果實(shí)呼吸的抑制作用在8℃時比15℃時更強(qiáng) C．低溫、黑暗條件下更有利于儲存番茄果實(shí) D．儲藏溫度下降時果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶的活性降低有關(guān) 解析：選C　番茄果實(shí)細(xì)胞既能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無氧呼吸，因此產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A項(xiàng)正確；由題圖可知，光照對番茄果實(shí)呼吸的抑制作用在8℃時比15℃時更強(qiáng)，B項(xiàng)正確；圖示信息表明，光照條件下細(xì)胞呼吸比黑暗條件下細(xì)胞呼吸弱，所以光照條件下更有利于番茄果實(shí)的儲存，C項(xiàng)錯誤；溫度下降，細(xì)胞內(nèi)酶的活性可能降低，因此D項(xiàng)正確。 儲存蔬菜和水果與儲存種子的條件不同 (1)蔬菜和水果應(yīng)儲存在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下。 (2)種子應(yīng)儲存在“零上低溫、干燥、低氧”的條件下。 考點(diǎn)三　(實(shí)驗(yàn))探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式 1．教材中酵母菌呼吸方式探究實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) (1)通入甲A瓶的空氣中不能含有CO2，以保證使第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁的CO2是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。 (2)乙B瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧氣消耗完后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水中。 2．呼吸狀況探究實(shí)驗(yàn)材料的選擇 (1)若探究種子呼吸狀況不必遮光，但需死種子作為對照。 (2)若探究植株(或幼苗)呼吸狀況，應(yīng)做遮光處理，以防止光合作用的干擾，同時可設(shè)置同種狀況但殺死的植株或幼苗作為對照。 1．(xx金溪期中聯(lián)考)有關(guān)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是(　　) A．培養(yǎng)液中葡萄糖的濃度過高會影響酵母菌的生長和繁殖 B．重鉻酸鉀能在堿性條件下與酒精反應(yīng)變成灰綠色 C．適當(dāng)降低溫度對培養(yǎng)液中氣泡的產(chǎn)生速率無影響 D．該實(shí)驗(yàn)中有氧組為實(shí)驗(yàn)組，無氧組為空白對照組 解析：選A　培養(yǎng)液中葡萄糖濃度過高，會導(dǎo)致酵母菌細(xì)胞失水，從而影響酵母菌的生長和繁殖，A正確；重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應(yīng)變成灰綠色，B錯誤；溫度改變，酶活性改變，會影響酵母菌細(xì)胞呼吸速率從而影響氣泡產(chǎn)生速率，C錯誤；該實(shí)驗(yàn)為對比實(shí)驗(yàn)，有氧組和無氧組均為實(shí)驗(yàn)組，D錯誤。 2．(xx盤錦高中月考)甲、乙為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請據(jù)圖分析回答下列問題： (1)A瓶加入的試劑是____________，其目的是________________________________。 (2)乙裝置的酵母菌產(chǎn)生CO2部位是__________。如果B瓶中檢測到有酒精，最可能的原因是____________________________。 (3)如果把18O2充入甲裝置，則酵母菌內(nèi)最先出現(xiàn)18O標(biāo)記的化合物是_____________。 (4)D瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通E瓶，其原因是________________________。 (5)請寫出連通后D瓶中的反應(yīng)式：____________________________。 (6)若D瓶中培養(yǎng)的是乳酸菌，則D瓶中的產(chǎn)物有______________________。 解析：(1)A瓶加入的試劑是NaOH溶液，其目的是使進(jìn)入B瓶的空氣先經(jīng)過NaOH處理，排除空氣中CO2對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)乙裝置的酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生CO2的部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。如果B瓶中檢測到有酒精，最可能的原因是充入該裝置的空氣量不足，導(dǎo)致酵母菌進(jìn)行無氧呼吸。(3)如果把18O2充入甲裝置，18O2會在有氧呼吸的第三階段與前兩個階段產(chǎn)生的[H]結(jié)合生成水，因此酵母菌內(nèi)最先出現(xiàn)18O標(biāo)記的化合物是水。(4)D瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通E瓶，其原因是D瓶封口放置一段時間后，酵母菌會將瓶中的氧氣消耗完，再連通E瓶，就可以確保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚藍(lán)水溶液)的CO2是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的。(5)由于D瓶封口放置一段時間后，瓶中的氧氣已被酵母菌消耗完，所以連通E瓶后，D瓶中的酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，反應(yīng)式為C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。(6)若D瓶中培養(yǎng)的是乳酸菌，乳酸菌只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，因此D瓶中的產(chǎn)物只有乳酸。 答案：(1)NaOH溶液　NaOH吸收CO2，排除空氣中CO2對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾　(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　充入該裝置的空氣量不足(或部分酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸)　(3)水　(4)將瓶中的氧氣消耗完，確保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚藍(lán)水溶液)的CO2是酵母菌通過無氧呼吸所產(chǎn)生的 (5)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量 (6)乳酸 運(yùn)用液滴移動情況探究酵母菌呼吸方式的方法 (1)欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，如下圖所示(以發(fā)芽種子為例)。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測和結(jié)論(見下表)： 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 裝置1液滴 裝置2液滴 不動 不動 只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已死亡 不動 右移 只進(jìn)行產(chǎn)生乙醇的無氧呼吸 左移 右移 進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乙醇的無氧呼吸 左移 不動 只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建答題必備] ____________________________________________________________________________ 1.有氧呼吸的表述是：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)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．無氧呼吸的特點(diǎn)是：細(xì)胞不需要氧的參與，通過多種酶的催化作用，將葡萄糖等有機(jī)物不徹底氧化分解，釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP的過程。 3．有氧呼吸和無氧呼吸的實(shí)質(zhì)是：氧化分解有機(jī)物，釋放能量，形成ATP。 4．有氧呼吸三個階段的場所分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜。 [探究高考模擬演練] ____________________________________________________________________________ 1．(xx海南卷)下列有關(guān)植物細(xì)胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　) A．分生組織細(xì)胞的呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的小 B．若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細(xì)胞已停止無氧呼吸 C．適當(dāng)降低氧濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗 D．利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)不同 解析：選C　分生組織細(xì)胞的代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，其呼吸速率通常比成熟組織細(xì)胞的大，A錯誤；若細(xì)胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細(xì)胞進(jìn)行產(chǎn)物是乳酸的無氧呼吸，B錯誤；影響有氧呼吸的因素有氧氣濃度和溫度等，所以適當(dāng)降低氧濃度可降低果實(shí)的有氧呼吸進(jìn)而減少有機(jī)物的消耗，C正確；利用葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數(shù)相同，等于1∶1，D錯誤。 2．(xx上海卷)以下4支試管置于適合的溫度下，經(jīng)過一定時間后能產(chǎn)生ATP的是(　　) 解析：選D　葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸才能進(jìn)入線粒體，A錯誤；二碳化合物可被葉綠體利用，不能被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)利用，B錯誤；丙酮酸的氧化分解可發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，不能發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，C錯誤；真核細(xì)胞膜破裂，但線粒體完好，丙酮酸可進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段，有氧呼吸第二、三階段有ATP生成，D正確。 3．(xx全國卷Ⅱ)下列與微生物呼吸有關(guān)的敘述，錯誤的是(　　) A．肺炎雙球菌無線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸 B．與細(xì)菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼 C．破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中 D．有氧和無氧時，酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同 解析：選C　肺炎雙球菌為原核生物，只有核糖體一種細(xì)胞器，沒有線粒體，但可進(jìn)行有氧呼吸，A正確；細(xì)菌擬核中含有控制細(xì)菌代謝、遺傳和變異、繁殖等基本生命活動的基因，細(xì)菌的呼吸是其基本代謝形式，有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼，B正確；破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧型生物，適宜生活在缺氧的環(huán)境中，C錯誤；酵母菌為兼性厭氧型生物，在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)物是CO2和H2O，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2，D正確。 4．(xx佳木斯模擬)某小組同學(xué)利用如圖所示裝置探究酵母菌在不同溫度下的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，取200 mL不同溫度的無菌水分別倒入培養(yǎng)瓶，然后分別加入15 g葡萄糖及5 g干酵母，混勻后放在相應(yīng)溫度下水浴保溫，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行20 min，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示。請回答下列問題。 組別 處理方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 冰水(0℃) 沒有氣泡產(chǎn)生 2 涼水(10℃) 只能看到少量氣泡 3 溫水(30℃) 產(chǎn)生氣泡，由慢到快，由少到多 4 熱水(55℃) 始終沒有氣泡產(chǎn)生 (1)表格中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的根本原因是________________________，從數(shù)據(jù)中分析________(填“能”或“不能”)得到酵母菌發(fā)酵的最適溫度。 (2)實(shí)驗(yàn)組3的裝置中最初有色液滴未移動，15 min后有色液滴緩慢向________(填“左”或“右”)移動，整個過程中細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所有__________________________。 (3)有的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4現(xiàn)象雖然相同，但原理不同。老師建議他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：________________________________________________。若____________________________________________________，則證明他的觀點(diǎn)是正確的。 解析：(1)細(xì)胞呼吸是一系列的酶促反應(yīng)，而酶的活性受溫度和pH影響。分析表格中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不同溫度下氣泡產(chǎn)生量和產(chǎn)生速率不同，其根本原因是溫度影響了酵母菌細(xì)胞內(nèi)呼吸相關(guān)酶的活性。從數(shù)據(jù)中分析不能得到酵母菌發(fā)酵的最適溫度，只能說明在30℃條件下，酵母菌細(xì)胞呼吸強(qiáng)度較高。(2)實(shí)驗(yàn)組3的裝置中最初酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗的O2量與產(chǎn)生的CO2量相等，所以有色液滴未移動；15 min后，酵母菌開始進(jìn)行無氧呼吸，酵母菌無氧呼吸不消耗O2，但產(chǎn)生了CO2，所以有色液滴緩慢向右移動，整個過程中細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所有線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4都沒有氣泡產(chǎn)生，但原理不同。前者酵母菌細(xì)胞中呼吸相關(guān)酶的空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞，只是酶的活性較低，當(dāng)恢復(fù)到適宜溫度時，酶活性還會恢復(fù)，而后者酵母菌細(xì)胞中呼吸相關(guān)酶已變性失活，當(dāng)恢復(fù)到適宜溫度時，酶活性也無法恢復(fù)。因此可采用如下實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行驗(yàn)證：將實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4放在30℃水浴中保溫，一段時間后，觀察氣泡產(chǎn)生情況。若實(shí)驗(yàn)組1產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)組4仍然沒有氣泡產(chǎn)生，則證明該同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。 答案：(1)溫度影響了酵母菌細(xì)胞內(nèi)呼吸相關(guān)酶的活性　不能　(2)右　線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　(3)將實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組4放在30℃水浴中保溫，一段時間后，觀察氣泡產(chǎn)生情況　實(shí)驗(yàn)組1產(chǎn)生氣泡，實(shí)驗(yàn)組4仍然沒有氣泡產(chǎn)生