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(共61张PPT)
第5章　细胞的能量供应和利用
第3节　细胞呼吸的原理和应用
第2课时　无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
课标要求 核心素养
1.概述无氧呼吸的过程，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2．探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。 1.科学思维：利用归纳与概括的方法比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2．社会责任：依据细胞呼吸原理指导农业生产，解决生产生活中的实际问题。
必备知识　自主梳理
?无氧呼吸
1．无氧呼吸的场所：______________。
2．无氧呼吸的过程
(1)第一个阶段：与____________的第一个阶段完全相同。
(2)第二个阶段：__________在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成__________________，或者转化成乳酸。
(3)能量变化：第一阶段有________能量释放，第二阶段______(填“有”或“无”)能量释放。
细胞质基质
有氧呼吸
丙酮酸
酒精和二氧化碳
少量
无
3．无氧呼吸的类型及反应式
4．无氧呼吸的概念：指细胞在____________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放________能量的过程。
5．细胞呼吸的概念：指有机物在细胞内经过一系列的____________，生成____________或其他产物，释放能量并生成__________的过程。
没有氧气
不完全
少量
氧化分解
二氧化碳
ATP
无氧呼吸第二阶段的产物不同的直接原因是什么？
提示：酶的种类不同。
?细胞呼吸原理的应用
1．包扎伤口时，需要选用________的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
2．酿酒时要先通气后密封，通气的目的是_____________________ ____________，密封的目的是__________________________________。
3．对花盆里的土壤经常进行____________。
4．粮食储藏需要的条件是____________________________；蔬菜、水果储藏的条件是______________________和适宜的________。
透气
让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖
让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵
松土透气
(零上)低温、低氧和干燥
(零上)低温、低氧
湿度
给板结的土壤及时松土的主要目的是什么？
提示：促进有氧呼吸的第三个阶段的进行，从而产生大量能量，有利于无机盐的吸收。
(1)细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。(　 　)
(2)无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累。(　 　)
(3)水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。(　 　)
(4)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸。(　 　)
(5)和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。(　 　)
(6)用透气的消毒纱布包扎伤口，目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸。(　 　)
(7)无氧和零下低温的环境有利于水果保鲜。(　 　)
(8)及时排涝，能防止水稻根细胞受酒精毒害。(　 　)
√
×
×
√
×
×
×
√
【解析】　(2)无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段丙酮酸的还原，没有积累。(3)不是所有植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等植物细胞无氧呼吸的产物是乳酸。(4)人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此人体细胞产生二氧化碳只能通过有氧呼吸。(5)无氧呼吸只有第一阶段释放能量，第二阶段不释放能量。(6)用透气的消毒纱布包扎伤口，目的是抑制厌氧菌的细胞呼吸。(7)无氧条件下细胞呼吸旺盛，零下低温又易使水果被冻坏，因此无氧和零下低温均不利于水果的保鲜。
合作探究　能力提升
●情境解读
代谢模型：下图是两种无氧呼吸方式的反应过程简略模型，分析模型和资料后思考相关问题。
任务一：分析无氧呼吸
资料：已知细胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能运出细胞。由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗。当NAD＋的含量很低时，细胞呼吸的第一阶段的过程就会停止，ATP的合成也会停止。
●问题探究
1．为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但仍要进行第二阶段反应呢？
提示：为了保障通过细胞呼吸第一阶段持续获得ATP，NADH就要转化成NAD＋来实现循环利用。另外，丙酮酸是不能运出细胞的，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的进行。
2．1 mol葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析，在无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向是什么？氧化分解释放的能量的主要去向又是什么？
提示：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存到乳酸或酒精中没有释放出来；而氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失。
3．骨骼肌中的丙酮酸被还原成乳酸，大部分从活跃的肌细胞中扩散到血液，然后又通过血液带回肝，在肝中重新转化成葡萄糖。从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么？
提示：使有机物和能量再次被利用，以减少机体内物质和能量的浪费。
4．请从种间竞争的角度思考，乳酸菌通过无氧呼吸产生并释放乳酸的意义是什么？
提示：乳酸菌产生的乳酸排到外界环境中，会导致环境中pH降低，使得一些不耐酸的微生物死亡，有利于乳酸菌在竞争中占据优势。
●典例剖析
下列有关盒装酸奶的叙述，正确的是(　　)
A．酸奶的制作原理是利用微生物的无氧呼吸
B．盒盖鼓胀的原因是乳酸菌有氧呼吸产生CO2
C．微生物发酵使酸奶的营养物质不易被人体吸收
D．适当提高温度可以延长酸奶的保质期
【解析】　乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，制作酸奶的原理是乳酸菌的无氧呼吸，A正确；乳酸菌是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，B错误；微生物发酵可将大分子分解成小分子，使酸奶的营养物质更易被人体吸收，C错误；适当降低温度可以延长酸奶的保质期，D错误。故选A。
1．足球运动员在激烈比赛时，体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸，相关叙述正确的是(　　)
A．无氧呼吸时，葡萄糖中的能量主要以热能形式散失
B．其呼吸作用产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质
C．激烈比赛时，球员线粒体中ATP的合成速率加快
D．肌细胞内的无氧呼吸产物是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成
【解析】　本题主要考查无氧呼吸过程。无氧呼吸时，葡萄糖中的能量主要储存在不彻底的氧化产物中，所释放能量的主要去向是以热能形式散失，A错误；人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，B错误；足球运动员在比赛时运动剧烈，细胞消耗的能量增多，则骨骼肌细胞的线粒体内ATP的分解速率和合成速率都要加快，C正确；肌细胞内的无氧呼吸产物是乳酸，是由丙酮酸在细胞质基质中转化形成的，D错误。故选C。
●归纳提升
1．关于无氧呼吸需要注意的几点内容
(1)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。
(2)无氧呼吸产物不同的原因：不同生物体内催化反应进行的酶的种类不同。
(3)无氧呼吸并不是必须在绝对无氧的条件下进行。有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。
(4)一般动物细胞无氧呼吸产物为乳酸，植物细胞无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳，但也有例外，如马铃薯的块茎、甜菜的块根、玉米的胚等器官，无氧呼吸产生乳酸。
2．细胞呼吸的场所
(1)真核细胞：无氧呼吸整个细胞呼吸过程均在细胞质基质中进行；有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，二、三阶段在线粒体中进行。
(2)原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的有氧呼吸在细胞质基质和细胞膜上进行；无氧呼吸在细胞质基质中进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有CO2和H2O产生，则为有氧呼吸，若还有酒精或乳酸产生，则还存在无氧呼吸。
3.无氧呼吸与有氧呼吸的比较
比较 有氧呼吸 无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
是否需O2 需要 不需要
产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸
能量转换 有机物中的化学能→ATP中的化学能＋热能 有机物中的化学能→ATP中的化学能＋热能＋酒精或乳酸中的化学能
相同点 ①第一阶段完全相同；②分解有机物，释放能量，生成ATP
●情境解读
资料分析：下表是某植物非绿色器官(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)，随氧气浓度变化，无氧呼吸和有氧呼吸强度的变化。
任务二：分析细胞呼吸的原理
氧气浓度(%) 0 2.5 5 7.5 10 12.5
无氧呼吸释放的CO2量 10 7 3 1 0 0
有氧呼吸释放的CO2量(吸收的氧气量) 0 2 3 6 8 10
总CO2释放量 10 9 6 7 8 10
●问题探究
1．O2浓度为零时，该器官的细胞呼吸方式是哪种？
提示：O2浓度为零时，只进行无氧呼吸。
2．O2浓度在2.5%～10%和在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？
提示：O2浓度在2.5%～10%时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸。
3．O2浓度为5%时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？
提示：不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
4．农作物种子的保存是不是保存在无氧环境中最好？
提示：不是，农作物种子应该保存在低氧环境中，既可以抑制无氧呼吸，又能使有氧呼吸的速率较弱，有机物消耗最少。
●典例剖析
甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化，下列相关叙述错误的是(　　)
A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B．甲图中氧浓度为b时，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，若CO2释放量为6 mol，O2吸收量为4 mol，则此时有氧呼吸占优势
C．甲图的a、b、c、d四个浓度中，c是适合储藏苹果的氧浓度
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
【解析】　甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中氧浓度为b时，若CO2释放量为6 mol和O2吸收量为4 mol，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。有氧呼吸过程消耗O2量与产生的CO2量相等，因此4 mol CO2来自于有氧呼吸，2 mol CO2来自于无氧呼吸，根据有氧呼吸物质变化关系：1C6H12O6～6CO2，可推断出有氧呼吸消耗的葡萄糖为 2/3 mol，根据无氧呼吸中物质变化关系：1C6H12O6～2CO2，可推断出无氧呼吸消耗的葡萄糖为1mol，则无氧呼吸占优势，B错误；储藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点)的氧浓度，C正确；氧浓度为d时，CO2的释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。故选B。
2．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(　　)
CO2释放量 O2吸收量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B.b条件下，有氧呼吸消耗的糖比无氧呼吸多
C.c条件下，无氧呼吸最弱
D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
【解析】　a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精，没有乳酸，A错误；b条件下，有氧呼吸产生的二氧化碳为3，消耗的葡萄糖为0.5；无氧呼吸产生的二氧化碳为5，消耗的葡萄糖为2.5，无氧呼吸消耗的糖比有氧呼吸多，B错误；d条件下，不进行无氧呼吸，只存在有氧呼吸，所以d条件下无氧呼吸最弱，C错误；d条件下，只进行有氧呼吸，产生的CO2全部来自线粒体，D正确。故选D。
●归纳提升
判断细胞呼吸的方式(以葡萄糖为底物)
1．通过反应物和产物判断
(1)消耗O2或产物中有H2O，一定存在有氧呼吸。
(2)产物中有酒精或乳酸，一定存在无氧呼吸。
2．依据O2消耗量和CO2释放量，具体判断如下：
项目 条件 结论
情况1 消耗O2量＝释放CO2量 只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸又进行产乳酸的无氧呼吸
情况2 消耗O2量<释放CO2量 同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸
情况3 不消耗O2，释放CO2 只进行产生酒精的无氧呼吸
情况4 不消耗O2，不释放CO2 只进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞已经死亡
●情境解读
实验情境：某生物实验小组利用苹果来探究在适宜O2浓度下，温度(℃)对其呼吸强度(用CO2释放量的相对值表示)的影响，得到如表数据：
任务三：分析影响细胞呼吸的因素和细胞呼吸原理的应用
温度/℃ 4 10 20 30 40
CO2释放量的相对值 5.4 33.6 65.5 100 74.2
●问题探究
1．尝试运用表中数据画出温度对呼吸强度的影响曲线：
提示：
2．温度是如何影响苹果细胞呼吸强度的？
提示：温度主要通过影响呼吸酶的活性来影响苹果细胞的呼吸强度。
3．请结合温度对细胞呼吸强度的影响，探讨储存苹果的条件有什么要求？
提示：由表格数据可知，适当降低温度能降低细胞的呼吸强度，有利于苹果的储存。
4．能确定苹果中呼吸酶的最适温度是30 ℃吗？
提示：不能确定。实验中不同温度之间的梯度过大，只能确定最适温度在20 ℃～40 ℃之间。
●典例剖析
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葡萄糖分解过程
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
【解析】　葡萄糖分解过程在细胞质基质中进行，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，氧与还原氢结合生成水，不与葡萄糖中的碳结合生成CO2，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。
3．“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。”古人为了吃到鲜荔枝，需要动用大量的人力、物力，现在当代有关粮食、水果的保存方法正确的是(　　)
A．粮食、水果应该在无氧条件下保存，以抑制有氧呼吸消耗有机物
B．低温抑制酶的活性，从而抑制细胞呼吸，保存粮食、水果在零下低温保存效果好
C．水分会促进细胞呼吸，粮食、水果应该保存在干燥的环境中
D．粮食、水果释放CO2最少时对应的O2浓度是二者保存的最适O2浓度
【解析】　在无氧的条件下保存，无氧呼吸旺盛，会大量消耗有机物，应该在低氧下保存，A错误；低温抑制酶的活性，从而抑制细胞呼吸，保存粮食、水果在零上低温，零下低温会冻伤水果，B错误；水分会促进细胞呼吸，粮食应该保存在干燥的环境中，而水果无水会不新鲜，C错误；粮食和水果释放二氧化碳最少时，分解有机物最少，所以此时对应的O2浓度是二者保存的最适O2浓度，D正确。故选D。
●归纳提升
影响细胞呼吸的因素及其应用
1．内因
(1)遗传物质的不同：遗传物质及表达情况的差异决定酶的种类和数量不同，进而影响细胞呼吸的类型、速率等。
(2)生物的细胞呼吸类型
①需氧型生物——需在氧气充足的条件下才能正常生活，如人、绝大多数动植物。
②厌氧型生物——需在无氧条件下才能正常生活，有氧时呼吸作用会受到抑制，甚至不能生长，如乳酸菌、破伤风杆菌。
③兼性厌氧型生物——在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，如酵母菌。
(3)不同种类、不同生长发育时期或不同组织器官，细胞呼吸速率有差异(以植物为例)
①不同种类植物的细胞呼吸速率不同，一般旱生植物小于水生植物，阳生植物大于阴生植物。
②同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。
③同一植物的不同组织器官呼吸速率不同，一般生殖器官大于营养器官。
2．外因
(1)温度
①影响：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。
(2)氧气
①影响(如右图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
Ⅰ.O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
Ⅱ.0Ⅲ.O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
Ⅳ.O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(3)水分
(4)CO2
①影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如右图：
②应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
3．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；若需要降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
课堂达标　巩固训练
1.在用酵母菌进行家庭酿酒的过程中，从密闭的发酵罐中检测到3种化学物质，其含量变化如图所示，图中p、q、r三条曲线依次代表(　　)
A．C2H5OH、CO2、O2 B.C2H5OH、O2、CO2
C．CO2、O2、C2H5OH D.CO2、C2H5OH、O2
【解析】　密封发酵罐中的酵母菌先利用密闭发酵罐内的O2进行有氧呼吸繁殖，所以发酵罐内的O2含量逐渐减少，CO2含量逐渐增多；之后酵母菌进行无氧呼吸产生C2H5OH和CO2，所以在此过程中C2H5OH和CO2的含量逐渐增多。综上所述，图中p、q、r三条曲线依次代表CO2、C2H5OH、O2，D正确。故选D。
2．人体运动强度与氧气消耗量和血液中乳酸含量的关系如图。说法错误的是(　　)
A．运动状态下，肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量
B．无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中
C．运动强度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍
D．若运动强度长时间超过c，肌细胞积累大量乳酸使肌肉有酸痛感
【解析】　运动状态下，肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，其中有氧呼吸产生的二氧化碳量等于消耗的氧气量，而无氧呼吸既不消耗氧气也不产生二氧化碳，A正确；无氧呼吸过程为有机物不彻底的氧化分解过程，大部分能量储存在分解不彻底的有机物中；无氧呼吸释放的能量，大部分以热能散失，其余的转移到ATP中，B错误；有氧呼吸消耗1分子葡萄糖需要6分子氧气，无氧呼吸消耗1分子葡萄糖生成2分子乳酸，运动强度为c时，氧气的消耗量＝乳酸生成量，故无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，C正确；若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力，D正确。故选B。
3．图1表示人体细胞内有氧呼吸的过程，其中a～c表示相关反应阶段，甲、乙表示相应物质。图2表示某装置中氧浓度对小麦种子CO2释放量的影响。
请据图回答下列问题：
(1)图1中物质甲表示_______，物质乙表示_______。图1中a、b、c所代表的反应阶段中，产生能量最多的是_____(填图中字母)，该反应进行的场所是_____________。
(2)图2中A点时，小麦种子细胞内产生CO2的场所是_____________。影响A点位置高低的主要环境因素是_______。为了有利于贮存小麦种子，贮藏室内的氧气量应该调节到图2中的_____点所对应的浓度。图2中B点以后，CO2释放量增加，主要原因是_____________________________________。
H2O
CO2
c
线粒体内膜
细胞质基质
温度
B
随着氧气浓度增加，有氧呼吸逐渐增强
(3)表中图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，在实验过程中酵母菌始终保持活性(忽略实验室的温度和大气压强对实验结果的影响)。
①据图填充表中内容：Ⅰ._____；Ⅱ._________________。
②若仍然通过观察红色液滴的移动情况来确定酵母菌是否只进行有氧呼吸，应如何完善实验设计？__________________________________ ________________________
左
只进行无氧呼吸
将装置中的氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水，其他条件相同
【解析】　(1)有氧呼吸的最终产物是水和二氧化碳，所以图1中物质甲表示H2O；物质乙表示CO2；图1中a、b、c所代表的反应阶段中，产生能量最多的是c，即有氧呼吸第三阶段释放的能量最多；该反应进行的场所是线粒体内膜。(2)图2中A点时，氧气浓度为0，细胞只进行无氧呼吸，所以小麦种子细胞内产生CO2的场所是细胞质基质；由于A点时细胞只进行无氧呼吸，所以影响A点位置高低的主要环境因素是温度；由于B消耗的有机物最少，所以为了有利于储存小麦种子，储藏室内的氧气量应该调节到图2中的B点所对应的浓度；图2中B点以后，随着氧浓度增加，有氧呼吸逐渐增强，导致CO2释放量增加。(3)①氢氧化钠
溶液的作用是吸收二氧化碳，因此装置中酵母菌进行有氧呼吸吸收氧气，液滴向左移动；在实验过程中酵母菌始终保持活性，若液滴不移动，酵母菌只进行无氧呼吸，没有气体体积的变化。②如果要确定酵母菌只进行有氧呼吸，应将装置中的氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水，若只进行有氧呼吸，则装置中没有气体体积的变化，因此，若液滴不移动，则可判断酵母菌只进行有氧呼吸。
课时小结第5章　第3节　第2课时
课时跟踪　分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．慢跑和激烈奔跑，在消耗同样多的葡萄糖的情况下，产生的能量比较多的是(　　)
A．慢跑 B.激烈奔跑
C．同样多 D.无法判断
【解析】　慢跑时，肌细胞主要进行有氧呼吸，葡萄糖彻底氧化分解，产生大量的能量。激烈奔跑时，肌细胞消耗O2过多，而O2供应有限，所以要进行部分无氧呼吸，此时葡萄糖分解不彻底，释放能量较少，A正确。故选A。
2．下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是(　　)
A．长跑时，人体产生的CO2仅仅来自于有氧呼吸
B．哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸
C．寄生于人体小肠的蛔虫，既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸
D．甜菜块根、动物骨骼肌细胞等在一定条件下也可以进行无氧呼吸
【解析】　人体有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是乳酸，即无氧呼吸过程中没有二氧化碳产生，A正确；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，因此只能进行无氧呼吸，B正确；蛔虫由于生活在人的消化道内，消化道内缺氧，故只能进行无氧呼吸，C错误；骨骼肌细胞和甜菜块根细胞等在一定条件下也可以进行无氧呼吸，产物是乳酸，D正确。故选C。
3．下列关于人体骨骼肌细胞无氧呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．厌氧呼吸产生的乳酸在肝脏中转变为葡萄糖并释放能量
B．厌氧呼吸产生的CO2通过呼吸道排出体外
C．无氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸，可在酶的催化下被[H]还原为乳酸
D．无氧呼吸第二阶段释放少量能量，转化为热能和ATP
【解析】　无氧呼吸产生的乳酸在肝脏中转化为葡萄糖需要消耗能量，A错误；人体骨骼肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸，不产生CO2，B错误；无氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸，可在乳酸脱氢酶的催化下被NADH([H])还原为乳酸，C正确；无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，第二阶段不释放能量，D错误。故选C。
4．实验室中有一瓶葡萄糖溶液，其中含有一定量的酵母菌，在某时期释放的二氧化碳量是吸入的氧气量的3倍，则可以说明进行有氧呼吸的酵母菌消耗的葡萄糖是进行无氧呼吸的(　　)
A．1/2 B.1/3
C.1/4 D.1/6
【解析】　酵母菌是兼性厌氧型生物，根据有氧呼吸的总反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋大量能量，无氧呼吸的总反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。由于释放的二氧化碳量是吸入的氧气量的3倍，将酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式比较可以得出，有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶6，A、B、C错误，D正确。故选D。
5．下列有关细胞呼吸的叙述中正确的是(　　)
A．可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式
B．在进行无氧呼吸时，植物细胞只能将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳
C．有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量大部分都是以热能的形式散失
D．哺乳动物成熟红细胞既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸
【解析】　酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳，因此不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式，A错误；在进行无氧呼吸时，植物细胞能将葡萄糖分解为酒精和CO2，少数植物如马铃薯块茎细胞可以将葡萄糖分解产生乳酸，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量大部分都是以热能的形式散失，C正确；哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体，因此不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，D错误。故选C。
6．细胞呼吸的原理可用于指导生产和生活实际。下列相关叙述正确的是(　　)
A．储藏种子、水果和蔬菜的适宜条件是低温、低氧和干燥
B．利用酵母菌酿酒时，装置内留有一定空间，有利于酵母菌在有氧呼吸过程中大量繁殖
C．夏季对水淹的玉米田排涝，可以避免玉米根细胞无氧呼吸产生乳酸
D．蔬菜大棚夜间适当降温可以使细胞呼吸暂时停止，有利于蔬菜的增产
【解析】　水果和蔬菜应在低温、低氧及一定湿度的环境中保存以延长储存时间，A错误；利用酵母菌酿酒时，装置内留有一定空间，这样既有利于酵母菌的有氧呼吸，又有利于防止发酵旺盛时发酵液溢出，B正确；及时排涝可以为作物根部提供氧气，避免根细胞进行无氧呼吸产生酒精导致烂根，C错误；温室种植蔬菜，要提高产量，夜间应适当降低温度，因为夜间降低温度能减弱呼吸作用(而非停止)，减少有机物的消耗，有利于有机物积累，D错误。故选B。
7．某同学为探究影响种子萌发的环境因素，做了如下实验，能正常萌发的是(　　)
【解析】　种子萌发的外界条件：一定的水分、充足的空气、适宜的温度。A缺少水分、C温度不适宜、D缺少空气都不能萌发，只有B最适合种子萌发，B正确，A、C、D错误。故选B。
二、非选择题
8．下图甲是细胞呼吸示意图，①～⑤表示不同反应阶段，A是一种中间产物。图乙是某细胞器结构示意图，a、b、c表示其不同结构。请回答：
(1)甲图中物质A是_丙酮酸__，催化①过程的酶存在于_细胞质基质__；人体细胞进行有氧呼吸过程中，[H]的来源是_葡萄糖、水__。
(2)①～⑤中各个阶段的反应，能在酵母菌细胞内发生的有_①③④⑤__，释放能量最多的阶段是_⑤__，发生在乙图_c__结构。
(3)运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象，主要原因是肌细胞进行_②__(图中序号)过程所致，现代健身提倡有氧运动，请举出一个具体的例子并说明此运动类型的优点：_如慢跑、太极拳、有氧操等，优点是不至于使细胞因无氧呼吸产生大量乳酸，使肌肉酸痛乏力__。
【解析】　(1)甲图中物质A是有氧呼吸和无氧呼吸的中间产物，故A表示丙酮酸。因此，①过程表示葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量的能量。该过程发生在细胞质基质，故催化该过程的酶存在于细胞质基质。由分析中有氧呼吸的化学反应式可知，人体细胞进行有氧呼吸过程中，[H]来源于葡萄糖和水。(2)由题图可知，葡萄糖经过①③过程，生成乙醇和二氧化碳，所以①③过程表示无氧呼吸。葡萄糖经过①②过程，生成乳酸，所以①②过程表示无氧呼吸。葡萄糖经过①④⑤过程，生成水和二氧化碳，所以①④⑤过程表示有氧呼吸。酵母菌是兼性厌氧型菌，可进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)，故在其细胞内发生的有①③④⑤。其中，有氧呼吸第三阶段(即⑤)释放能量最多，发生在线粒体内膜中(乙图c结构)。(3)运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象，主要原因是肌细胞进行②过程产生乳酸所致。现代健身提倡有氧运动，常见的有氧运动有慢跑、太极拳、有氧操等，其优点是不至于使细胞因无氧呼吸产生大量乳酸，使肌肉酸痛乏力。
选择考提升练
一、选择题
1．某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图所示)。下列分析错误的是(　　)
A．滴管中冒出的气泡是反应产生的CO2
B．试管中加水的主要目的是营造缺氧环境
C．若将试管中的水换成冰水，气泡释放速率下降
D．酵母菌在无氧呼吸中，葡萄糖分子中的能量大部分释放出来，少部分存留在酒精中
【解析】　酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2，滴管中冒出的气泡是反应产生的CO2，A正确；无氧呼吸在有氧条件下会受到抑制，加入适量的水可以营造一个缺氧的环境，B正确；冰水中，与呼吸作用有关的酶的活性会降低，无氧呼吸速率下降，气泡释放速率下降，C正确；酵母菌进行无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精中，D错误。故选D。
2．下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是(　　)
选项 现象 结论
甲装置 乙装置
A 液滴不动 液滴不动 只进行有氧呼吸
B 液滴不动 液滴右移 只进行无氧呼吸
C 液滴左移 液滴不动 只进行有氧呼吸
D 液滴左移 液滴右移 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
【解析】　甲装置液滴不动，说明细胞呼吸不消耗氧气，不进行有氧呼吸，乙装置液滴不动，可能是进行产乳酸的无氧呼吸，A错误；甲装置液滴不动，说明细胞呼吸不消耗氧气，乙装置液滴右移，说明二氧化碳释放量多于氧气吸收量，此时细胞只进行无氧呼吸，B正确；甲装置液滴左移，说明细胞呼吸消耗氧气，乙装置液滴不动，说明细胞呼吸吸收的氧气与产生的二氧化碳相等，此时细胞只进行有氧呼吸，C正确；甲装置液滴左移，说明细胞呼吸消耗氧气，进行有氧呼吸，乙装置液滴右移说明二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，所以此时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，D正确。故选A。
3．水稻根细胞在不同氧分压下通过呼吸作用消耗葡萄糖的速率如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行并产生酒精
B．随着氧分压的增加，根细胞的无氧呼吸受到抑制
C．氧分压小于20%时，根细胞主要由无氧呼吸供能
D．氧分压为20%时，根细胞吸收O2与释放CO2的体积比为3∶4
【解析】　本题主要考查有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算。水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行并产生酒精，A正确；由图可知，随着氧分压的增加，促进了有氧呼吸，抑制了无氧呼吸，B正确；氧分压等于20%时，有氧呼吸与无氧呼吸葡萄糖消耗量相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时有氧呼吸释放的能量远大于无氧呼吸，所以氧分压刚小于20%时，根细胞主要由有氧呼吸供能，C错误；氧分压为20%时，二者消耗的葡萄糖相等，有氧呼吸吸收O2与释放CO2的体积比为1∶1，无氧呼吸不吸收O2，消耗相同量的葡萄糖产生的CO2是有氧呼吸产生量的1/3，故此时细胞吸收O2与释放CO2的体积比为1∶(1＋1/3)＝3∶4，D正确。故选C。
4．长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中，细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．Ⅰ阶段根细胞的有氧呼吸速率下降
B．Ⅱ阶段根细胞的无氧呼吸速率上升
C．Ⅲ阶段曲线下降的主要原因与Ⅰ阶段不同
D．细胞在a点的有氧呼吸强度小于b点
【解析】　Ⅰ阶段根细胞氧气浓度下降，有氧呼吸速率下降，A正确；Ⅱ阶段根细胞氧气浓度越来越低，无氧呼吸速率上升，B正确；Ⅲ阶段曲线下降的主要原因是大部分根细胞被酒精毒害，导致呼吸速率下降，与Ⅰ阶段不同，C正确；随着树根浸泡时间的延长，氧气浓度逐渐降低，a点氧气浓度高于b点氧气浓度，所以，a点有氧呼吸强度大于b点，D错误。故选D。
5．呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)是描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一项重要指标。如图所示为酵母菌在葡萄糖培养液中氧分压与呼吸熵的关系。下列叙述正确的是(　　)
A．RQ与酵母菌呼吸作用强度呈正相关
B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C．为了减少有机物的消耗，最好将氧分压调至C点
D．C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
【解析】　呼吸熵越大，说明细胞呼吸产生的二氧化碳与消耗的氧气的比值越大，即无氧呼吸越强，不能说明总的呼吸强度越大，A错误；B点时氧气浓度大于A点，所以B点有氧呼吸强度大于A点，B正确；C点时RQ＝1，是只进行有氧呼吸的最低氧分压点，并不是呼吸强度最弱的点，因此要减少有机物的消耗，不能将氧分压调至C点，C错误；C点是只进行有氧呼吸的最低氧分压点，不是有氧呼吸对应的氧气浓度饱和点，C点以后，细胞呼吸强度也会随氧分压的变化而变化，D错误。故选B。
6．下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述，错误的是(　　)
A．施肥的同时结合松土，有利于根吸收矿质元素离子
B．给含有酵母菌的发酵液连续通气，可以提高产酒量
C．用透气的纱布包扎伤口，可抑制厌氧菌的大量繁殖
D．适当降低温度和氧浓度，有利于果蔬储藏
【解析】　施肥的同时结合松土，促进根细胞呼吸，有利于根吸收矿质元素离子；A正确；给含有酵母菌的发酵液连续通气，酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，不能提高产量，B错误；用透气的纱布包扎伤口，可抑制厌氧菌的大量繁殖，C正确；适当降低温度和氧浓度，降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，有利于果蔬储藏，D正确。故选B。
7．早稻浸种催芽时，用温水淋种和时常翻种的目的是控制温度和通气，使细胞呼吸顺利进行。下列关于细胞呼吸和催芽的分析，不正确的是(　　)
A．细胞呼吸将糖类中的能量转化成热能和ATP中的化学能
B．温水淋种促进稻谷萌发，增强与细胞呼吸有关酶的活性
C．翻种可促进氧气与丙酮酸结合形成水并释放二氧化碳
D．翻种可以避免谷芽因缺氧产生酒精，从而毒害幼胚的发育
【解析】　本题考查影响细胞呼吸的因素。细胞呼吸的实质是分解有机物释放能量，故细胞呼吸将糖类中的能量，大部分转化成热能和小部分转化成ATP中的化学能，A正确；适宜温度的温水淋种可给予种子适宜的温度、湿度，增强与细胞呼吸有关酶的活性，促进迅速发芽，B正确；翻种可促进氧气与还原氢结合形成水，C错误；翻种可以增加氧气含量，避免谷芽因缺氧产生酒精，从而毒害幼胚的发育，D正确。故选C。
二、非选择题
8．某课题小组同学利用如图1所示装置探究酵母菌的细胞呼吸方式。实验开始时，利用调节螺旋将U形管右侧液面高度调至参考点后，关闭三通活栓。实验中定时记录右侧液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。
(1)取甲、乙两套该密闭装置设计实验。
装置 反应瓶内加入的材料 小杯内加入的材料 液面高度变化的含义
甲 酵母菌培养液1 mL＋适量葡萄糖溶液 适量的NaOH溶液 ①
乙 ② ③ 细胞呼吸时CO2的释放量与O2吸收量的差值
表中①表示_细胞呼吸时O2吸收量__，②表示_酵母菌培养液1_mL＋等量葡萄糖溶液__，③表示_等量蒸馏水__。
(2)将甲、乙装置均置于28 ℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)，60 min后读数。若装置中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，那么甲装置U形管右侧液面将_上升__，乙装置U形管右侧液面将_下降__。
(3)若图2中YZ∶ZX＝4∶1，则对应O2浓度下有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗量的_1/13__，图2中无氧呼吸强度降为0的点对应的O2浓度是_Ⅰ点对应的浓度__。
(4)在O2浓度为J点对应浓度前，限制呼吸作用CO2释放量的主要因素是_O2浓度__。
(5)若图2中EL＝LH，则说明O2浓度为H点对应浓度时，有氧呼吸和无氧呼吸_释放CO2的量__相等。
【解析】　(1)探究酵母菌细胞呼吸方式时，甲装置小杯中的NaOH溶液可吸收呼吸作用产生的CO2，U形管右侧液面的高度变化代表细胞呼吸时O2消耗量；乙装置小杯中加入等量的蒸馏水，U形管右侧液面的高度变化表示细胞呼吸时CO2释放量与O2吸收量的差值。两组反应瓶中均需加入1 mL酵母菌培养液＋葡萄糖溶液(适量且等量)。(2)若装置中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。那么甲装置中产生的CO2被NaOH溶液吸收，细胞呼吸消耗O2，故U形管右侧液面会升高；乙装置中CO2的释放量大于O2的吸收量，U形管右侧液面将下降。(3)图2中YZ可以表示无氧呼吸产生的CO2，ZX可以表示有氧呼吸产生的CO2，若YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖∶无氧呼吸消耗的葡萄糖＝(1/6)∶2，故有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗量的1/6÷(2＋1/6)＝1/13。图2中无氧呼吸强度降为0的点即无氧呼吸消失的点，即两条曲线重合的起点F点，其对应的O2浓度是I点对应的浓度。(4)在O2浓度为J点对应浓度前，随着O2浓度增加，有氧呼吸越来越强，故此时限制呼吸作用CO2释放量的主要因素是O2浓度。(5)图2中EL表示无氧呼吸产生的CO2，LH表示有氧呼吸产生的CO2，若EL＝LH，则说明有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等。
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