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人教(2019)生物必修1（知识点+跟踪检测）
第10讲 ATP与细胞呼吸
【课标导航】
2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量
一、ATP的结构和功能
1．结构简式
ATP分子的结构式可以简写成A－P～P～P，其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键。
2．结构示意图
3．ATP与ADP相互转化的反应式
ATPADP＋Pi＋能量。
4．ATP的主要功能
细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动所需能量的直接来源。
5．ATP的主要来源
(1)生理过程
(2)场所：线粒体、细胞质基质、叶绿体。
二、细胞呼吸
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)实验原理
(2)实验步骤
(3)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
(4)实验结论
①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
②在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。
2．细胞的有氧呼吸
(1)过程图解
(2)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路
3．无氧呼吸
(1)反应式
①C6H12O62C3H6O3＋能量(如乳酸菌)；
②C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(如酵母菌)。
(2)场所：细胞质基质
4．细胞呼吸原理的应用
(1)对有氧呼吸原理的应用
①包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
②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。
③及时松土有利于植物根系生长。
④稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
(2)对无氧呼吸原理的应用
①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。
②利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
③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、注射破伤风抗毒血清等。
[基础微点练清]
1．判断正误
(1)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(√)
(2)若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 (√)
(3)若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 (×)
(4)每个ADP分子中含有两个高能磷酸键(×)
(5)细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生(√)
(6)酸奶出现涨袋现象，可能是由于乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的[新人教版必修1 P96“概念检测”T1(1)](×)
(7)呼吸作用产生的能量均以热能释放(×)
(8)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量照样达到动态平衡(√)
(9)ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来(√)
2．(山东等级考)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(　　)
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
解析：选B　无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP，因此癌细胞要满足其生命活动，需大量吸收葡萄糖，A正确；无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP，无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段，B错误；无氧呼吸过程中丙酮酸转化为乳酸的场所为细胞质基质，C正确；癌细胞主要进行无氧呼吸，其产生NADH的过程仅发生在第一阶段，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
3．下列关于真核细胞无氧呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．无氧呼吸产生的能量大多用于合成ATP
B．无氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸和CO2
C．成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乳酸发酵
D．人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖
解析：选D　无氧呼吸产生的能量大多以热能形式散失；无氧呼吸的第一阶段不产生CO2；苹果果肉细胞缺氧时的呼吸产物是乙醇和CO2。
4．下列关于细胞中吸能反应和放能反应的叙述，错误的是(　　)
A．糖的氧化反应是放能反应
B．光合作用的暗反应是吸能反应
C．ATP是吸能反应和放能反应的纽带
D．氨基酸合成蛋白质的过程是放能反应
解析：选D　氨基酸合成蛋白质的过程是吸能反应。
5．(新人教版必修1 P89“概念检测”T3)ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于ATP的叙述，错误的是(　　)
A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B．ATP合成所需的能量由磷酸提供
C．ATP可以水解为ADP和磷酸
D．正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定
解析：选B　ATP合成时所需能量的来源一般为光合作用和呼吸作用，磷酸并不能提供能量。
6．(新人教版必修1 P96“拓展应用”T2)有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤？结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实，想一想，地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸？你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力，这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记？
提示：有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同，都不需要氧气，都与线粒体无关；联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以大胆作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸，而后才出现有氧呼吸。继而推测，地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸；体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记，同时也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时，在供氧不足的情况下，骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义。
一、ATP的结构、功能
[试考题·查欠缺]
1．(浙江4月选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是(　　)
A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B．ATP ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
解析：选C　ATP中的能量可以来自太阳能或有机物中的化学能；ATP在细胞内的含量很少；ATP水解时形成ADP，释放一个磷酸基团，同时释放能量；ATP分子中的2个高能磷酸键不稳定，易断裂水解释放能量。
2．(天津高考)下列过程需ATP水解提供能量的是(　　)
A．唾液淀粉酶水解淀粉
B．生长素的极性运输
C．光反应阶段中水在光下分解
D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
解析：选B　吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。淀粉等大分子物质的水解过程不消耗ATP；水的光解属于光合作用的光反应阶段，有ATP的合成，没有ATP的消耗；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段既没有ATP的合成，也没有ATP的消耗，A、C、D项错误。生长素的极性运输属于主动运输，需要消耗ATP，B项正确。
3．(2021·绵阳月考)ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)
A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
解析：选B　呼吸作用产生的ATP可以用于各项生命活动；机体在睡眠时生命活动仍然进行，如细胞分裂、神经传导等，仍需要消耗ATP；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质中进行，均能合成ATP；植物根以主动运输方式吸收矿质离子所需的ATP由呼吸作用产生。
[强知能·补欠缺]
1．类比助记不同化合物中的“A”
化合物 物质结构 A的含义
ATP 腺苷(腺嘌呤＋核糖)
核苷酸 腺嘌呤
DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸
RNA 腺嘌呤核糖核苷酸
共同点：所有“A”都含有腺嘌呤
2．归纳记忆能源与能源物质
3．多角度理解ATP的合成与水解
4．总结细胞内产生与消耗ATP 的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段 消耗ATP：一些需能反应
叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
[练题点·全过关]
1．(2021年1月新高考8省联考·湖南卷)ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是(　　)
A．糖类、脂肪和蛋白质等有机物中储存了大量ATP
B．等量的葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同
C．光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需的ADP可共用
D．ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成
解析：选A　糖类、脂肪和蛋白质等有机物中都储存着化学能，但ATP是一种高能磷酸化合物，不能储存在这些有机物中，A错误；由于有氧呼吸能彻底分解有机物，而酒精发酵属于无氧呼吸不能将有机物彻底分解，所以分解等量的葡萄糖有氧呼吸产生ATP的数量比无氧呼吸多，B正确；光合作用和呼吸作用都产生ATP，所需要的ADP都是一样的，故可共用，C正确；催化ATP与ADP相互转化的酶不同，分别为ATP合成酶和ATP水解酶，D正确。
2.如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是(　　)
A．图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖
B．图中②指的高能磷酸键，在ATP分子中共有3个
C．图中③是mRNA与质粒共有碱基之一
D．图中④是构成DNA的基本组成单位之一
解析：选C　由图中信息可知，①～④依次是核糖、高能磷酸键、腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸。DNA分子中不含核糖，A错误；ATP分子中有3个磷酸键，但高能磷酸键只有2个，B错误；质粒为环状DNA分子，DNA与RNA共有的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，C正确；腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本组成单位之一，D错误。
3.如图为细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程①所需能量来自有机物分解时释放或叶绿体利用光能时转换的能量
B．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应间循环流通
C．活细胞中ATP与ADP相互转化速率会受到温度和pH的影响
D．吸能反应一般与①过程相联系，放能反应一般与②过程相联系
解析：选D　吸能反应伴随着ATP的分解，即②过程，而放能反应伴随着ATP的合成，即①过程，D错误。
4．如图是玉米叶肉细胞中ATP的合成与分解示意图，下列叙述正确的是(　　)
A．无氧条件下，光能是叶肉细胞内能量1的唯一来源
B．有氧条件下，合成ATP的场所只有线粒体和叶绿体
C．能量2可以用于叶绿体中H2O的光解
D．能量2可以用于吸能反应
解析：选D　无氧条件下，玉米叶肉细胞合成ATP的能量可以来自光能，也可以来自有机物分解释放的化学能；有氧条件下，玉米叶肉细胞中合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；叶绿体中H2O的光解所需能量来自光能；吸能反应一般与ATP水解的反应相关联，由ATP水解提供能量。
二、细胞呼吸的类型与过程
[试考题·查欠缺]
1．(2020·全国卷Ⅰ)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　　)
A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
解析：选D　在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸的反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸的反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行产乳酸的无氧呼吸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸过程中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。
2．(2021年1月新高考8省联考·福建卷)下列关于我国传统黄酒发酵的叙述，错误的是(　　)
A．黄酒中的酒精是糖类经酵母菌无氧呼吸产生的代谢产物
B．在黄酒的酿造过程中酵母菌的有氧和无氧呼吸都会发生
C．酵母菌发酵生成的酒精会抑制发酵容器中微生物的生长
D．酒精生成过程合成ATP的能量来自丙酮酸中的化学能
解析：选D　酵母菌通过无氧呼吸，使葡萄糖等有机物经过不完全分解产生酒精和二氧化碳，A正确；在黄酒酿造的初期，酵母菌可通过有氧呼吸进行大量繁殖，氧气耗尽之后，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B正确；酵母菌发酵过程产生的酒精，会抑制其他微生物生长，C正确；无氧呼吸第一阶段释放少量能量，合成ATP，丙酮酸转化为酒精是无氧呼吸的第二阶段，此阶段不合成ATP，D错误。
3．(2019·全国卷Ⅱ)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ATP
D．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：选B　马铃薯块茎细胞除了能进行有氧呼吸外，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸时分解葡萄糖产生乳酸，A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相关酶的催化作用下，转化成乳酸，B正确；无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，C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错误。
4．(2021·泉州模拟)如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化，下列说法正确的是(　　)
A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物的非绿色器官
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸总量的5/6
C．氧浓度为c时，有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等
D．氧浓度为d时，有氧呼吸与无氧呼吸分解的葡萄糖量相等
解析：选B　最适于贮藏器官的氧浓度应该是释放CO2最少时的氧浓度c，因为此时呼吸最弱，消耗有机物最少，A错误；氧浓度为b时，据图可知，释放CO2为8，吸收O2为3，只要二者不等，植物就同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，根据有氧呼吸反应式，1葡萄糖～6O2～6CO2，吸收O2为3，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5，释放CO2为3，则无氧呼吸释放CO2为5，根据无氧呼吸反应式，1葡萄糖～2CO2，无氧呼吸消耗的葡萄糖为2.5，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸总量的5/6，B正确；氧浓度为c时，O2的吸收量是4，释放的CO2是6，故有氧呼吸释放CO2的量为4，无氧呼吸释放的CO2量为2，C错误；无氧呼吸最弱时应为0，即只有有氧呼吸，应为氧浓度d，D错误。
[强知能·补欠缺]
1．据原子守恒巧记有氧呼吸中各元素的去向
反应物中的C6H12O6、H2O、O2分别在第一、二、三阶段被利用。产物中的CO2和H2O分别在第二、三阶段形成。
2．分析法记忆细胞中反应物、生成物和场所的对应关系
3．比较法助记细胞呼吸中[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
4．理解细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系
(以酵母菌消耗C6H12O6为例)
(1)反应式
有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量。
(2)比例关系
①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。
③消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2摩尔数：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4。
④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数：
无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
5．掌握判断细胞呼吸方式的三大依据
[练题点·全过关]
1．在细胞呼吸过程中，若有CO2产生，则下列叙述正确的是(　　)
A．不一定发生有氧呼吸，但一定有水产生
B．不一定发生无氧呼吸，但一定有能量释放
C．不一定在生物膜上进行，但一定有酒精产生
D．不一定在线粒体中进行，但一定有葡萄糖的消耗
解析：选B　有水产生的呼吸方式一定是有氧呼吸，A错误；细胞有氧呼吸过程中有CO2产生，且一定有能量释放，B正确；细胞有氧呼吸过程中，CO2产生于第二阶段，发生在线粒体基质中，不是在生物膜上进行，也没有酒精产生，C错误；细胞呼吸的底物一般是葡萄糖，但也可以是脂肪或蛋白质，D错误。
2．动物细胞中，葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．乙来源于甲和C6H12O6，丙和丁代表不同化合物
B．有氧条件下，过程①②发生在线粒体基质中
C．过程③发生在线粒体内膜上，可产生大量能量
D．用18O标记C6H12O6，在物质丙中可检测到18O
解析：选C　甲、乙、丙分别代表丙酮酸、[H]、水。过程①②③分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段，丁属于第二阶段的底物，代表水，即丙、丁均为水，属于同一种化合物，A错误；过程①是有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，B错误；过程③为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，产生大量能量，C正确；有氧呼吸第三阶段产生的丙(水)中的氧全部来自外部的O2，D错误。
3．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表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述正确的是(　　)
条件 a b c d
CO2释放量 10 8 6 7
O2吸收量 0 3 4 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，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C．c条件下，无氧呼吸最弱
D．d条件下，产物的CO2全部来自线粒体
解析：选D　a条件下，不吸收O2，只产生CO2，故只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精，A错误。b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖的相对量为0.5，无氧呼吸产生体积为5的CO2，消耗葡萄糖的相对量为2.5，B错误。c条件下，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，C错误。d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸为0，产生的CO2全部来自线粒体，D正确。
4．(2020·浙江选考改编)下列关于细胞的有氧呼吸与无氧呼吸的叙述，正确的是(　　)
A．细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的多
B．细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体嵴上进行
C．细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D．若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
解析：选C　1分子葡萄糖经无氧呼吸可产生约2个ATP分子，1分子葡萄糖经有氧呼吸可产生约30个ATP分子，A错误。无氧呼吸在细胞质基质中进行，B错误。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都是葡萄糖分解产生丙酮酸，C正确。适当提高环境中的O2浓度会抑制无氧呼吸，产生的酒精量会减少，D错误。
[易错提醒]
警惕呼吸作用的五个易错点
(1)无氧呼吸第一阶段释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中，第二阶段不产生能量。
(2)呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物为乳酸。
(3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。
(4)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被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。
(5)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，根本原因在于控制酶合成的基因不同。　 　
一、科学思维——模型建构法分析影响细胞呼吸的环境因素
[思维建模]
影响细胞呼吸的环境因素常见曲线模型
[模型解读]
1．据图1回答下列问题：
(1)图中各点表示的生物学意义
Q点：不消耗O2，产生CO2 只进行无氧呼吸；
P点：O2吸收量＝CO2生成量 只进行有氧呼吸；
QP段(不包含Q、P点)：CO2生成量大于(填“大于”“小于”或“等于”)O2吸收量 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；
R点：产生CO2量最少 组织细胞呼吸作用最弱。
(2)在保存蔬菜、水果时，应选择R点对应的O2浓度。
(3)AB段长度＝BC段长度，说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量相等，则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。
2．图2中，温度对细胞呼吸的影响是通过影响与细胞呼吸有关酶的活性实现的，因此在贮藏种子、水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”或“低温”)。
3．从图3可看出，细胞呼吸速率与自由水含量有关，在储存作物种子时应将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
[析题用模]
1．(2018·浙江11月选考)温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如图。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
解析：选B　糖酵解发生在细胞质基质中，而不是线粒体中；b～c段温度上升，呼吸速率迅速下降，说明酶发生热变性的速率加快；氧气与[H]反应生成水，不生成二氧化碳；细胞呼吸产生的绝大部分能量以热能形式散失。
2．(2021·福州四校联考)如图是在密闭容器中不同质量浓度的戊二醛(不影响溶液pH)对大水榕和香蕉草两种沉水植物呼吸作用影响的实验结果图(不考虑无氧呼吸)，下列有关分析正确的是(　　)
A．该实验中各组应在温度相同且有光的条件下进行
B．随着戊二醛质量浓度升高，两种沉水植物的呼吸速率在不断上升
C．氧气与有氧呼吸前两个阶段产生的NADPH结合生成水
D．实验过程中每一组密闭容器内水体pH逐渐减小
解析：选D　为避免光合作用和其他无关因素对实验结果的干扰，该实验中各组应在温度相同且无光的条件下进行，A错误；随着戊二醛质量浓度的增大，溶解氧减少速率逐渐降低，说明两种沉水植物有氧呼吸的强度在不断减弱，B错误；在有氧呼吸过程中，氧气与有氧呼吸前两个阶段产生的NADH结合生成水，C错误；由于两种植物的细胞呼吸均产生CO2，CO2溶于水会使水体pH减小，D正确。
3.如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，下列叙述错误的是(　　)
A．与a点相比，b点时与有氧呼吸相关酶的活性较低
B．与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃～35 ℃之间
D．O2浓度不变，a点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大
解析：选C　当O2浓度为60%时，有氧呼吸的速率在30 ℃时比20 ℃时的大，说明与a点相比，b点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，A正确。当O2浓度为20%时，c点升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率；当温度为15 ℃时增加O2浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以O2浓度也会影响呼吸速率，B正确。分析题图可知，在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下，30 ℃且氧气充足时有氧呼吸速率最高，说明有氧呼吸的最适宜温度在20 ℃～35 ℃之间，而不是位于30 ℃～35 ℃之间，C错误。从图中可以看出，30 ℃时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度是31 ℃，则适当升高温度会提高呼吸速率，D正确。
二、科学探究——细胞呼吸的方式和呼吸速率的测定
1．种子萌发时细胞呼吸类型的实验探究
(1)实验设计
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)
(2)实验结果预测和结论
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
2．种子萌发时呼吸速率的测定
(1)实验装置
(2)指标及原理
指标 细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示
原理 组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的距离即表示呼吸速率
(3)物理误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟)，其他条件均不变。
(4)实验拓展：呼吸底物与着色液移动的关系
脂肪含氢量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧化分解时耗氧量高，而产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，着色液移动更明显。
[素养训练]
1．某同学将活酵母菌和淀粉溶液装进饮料瓶，预留1/3的空间后密封，观察酵母菌发酵的变化并用表格进行记录。下列分析错误的是(　　)
条件 原料 变化 产物 呼吸作用场所
酵母菌10 g(25 ℃) 淀粉溶液 瓶子膨胀，溶液出现气泡，溶液变暖 甲 乙
A．甲包括水、酒精和CO2，乙为细胞质基质和线粒体
B．酵母菌一般以葡萄糖作为呼吸作用的底物
C．溶液出现气泡和瓶子膨胀是产生大量CO2的结果
D．有机物经酵母菌无氧呼吸分解后只转化为ATP和热能
解析：选D　由于瓶子已密封，酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，产物(甲)有水、酒精和CO2，呼吸作用场所(乙)为细胞质基质和线粒体，A正确；酵母菌一般以葡萄糖作为呼吸作用的底物，B正确；溶液出现气泡和瓶子膨胀的原因是呼吸作用产生了大量的CO2，C正确；有机物经酵母菌发酵后，其释放的能量，一部分用于合成ATP，一部分转化为热能，其物质的变化是转化成了酒精和CO2，D错误。
2.(2021·南平一模)如图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的装置。下列叙述正确的是(　　)
A．将种子浸透的作用是增加种子细胞中结合水的含量，从而增强种子的代谢作用
B．实验开始时，红色小液滴位于0点，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，红色小液滴将向右移动
C．小液滴停止移动后，种子的呼吸方式是有氧呼吸
D．为确保红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置
解析：选D　将种子浸透的作用是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用，提高其呼吸作用，A错误；实验开始时，红色小液滴位于0点，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，由于种子呼吸会消耗氧气，故红色小液滴将向左移动，B错误；小液滴停止移动后，说明其不再消耗氧气，即进行无氧呼吸，C错误；为确保红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置，观察小液滴是否移动，D正确。
3．图1所示是某同学为测定大豆种子呼吸速率所组装的实验装置。请回答下列问题：
(1)设置乙装置的目的是排除___________________________________________对实验的干扰。
(2)实验过程中有色液滴不断向左移动时，________(填“能”或“不能”)说明有氧呼吸速率不断增强。
(3)图1所示装置只能测出有氧呼吸速率，若要测出发芽的大豆种子的无氧呼吸，还需设置对照组实验，对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液。图2是根据两组装置的测量结果绘制的大豆种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势。
对照组有色液滴的移动距离表示____________________________________。图2显示，在12～24 h期间，萌发种子的呼吸方式是________，第48 h后，萌发的种子O2吸收速率超过CO2释放速率，其原因是细胞呼吸的底物中可能还有________等物质。
解析：(1)装置乙中装入加热杀死的大豆种子，可排除微生物的呼吸作用和环境因素如温度、气压等对实验的干扰。(2)实验过程中发芽的大豆种子有氧呼吸消耗O2，产生的CO2被浓NaOH溶液吸收，导致甲装置内气体体积变小，有色液滴不断向左移动时，只能说明O2不断被消耗，但不能说明有氧呼吸速率不断增强。(3)对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液，有色液滴的移动距离表示大豆种子呼吸消耗O2与产生CO2的体积差。图2中12～24 h期间，O2吸收速率基本不变，但CO2释放速率增加，说明萌发种子主要进行无氧呼吸，同时也进行有氧呼吸。相同质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪由于氢含量较高，消耗的O2量较大，第48 h后，萌发的种子O2吸收速率超过CO2释放速率，说明细胞呼吸的底物中可能还有脂肪等物质。
答案：(1)微生物及环境因素　(2)不能　(3)大豆种子呼吸消耗的O2与释放的CO2的差　有氧呼吸和无氧呼吸　脂肪
一、选择题
1．下列关于叶肉细胞内ATP的描述，正确的是(　　)
A．ATP的结构决定了其在叶肉细胞中不能大量储存
B．光合作用产生的ATP可以为Mg2＋进入叶肉细胞直接提供能量
C．ATP水解失掉两个磷酸基团后，可以作为逆转录的原料
D．葡萄糖分子在线粒体内彻底氧化分解，可以产生大量ATP
解析：选A　ATP的结构决定了其在细胞内的含量很少；植物叶肉细胞吸收Mg2＋的方式是主动运输，需要消耗来自呼吸作用产生的ATP提供能量，光合作用产生的ATP只能用于暗反应；ATP水解，失去两个磷酸后为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为转录的原料之一；葡萄糖水解为丙酮酸发生在细胞质基质中。
2．磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一种高能磷酸化合物，ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化，转化式为，磷酸肌酸(C～P)＋ADP??ATP＋肌酸(C)
下列相关叙述错误的是(　　)
A．磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质
B．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP与ADP的相互转化相偶联
C．肌肉收缩时，在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定
D．可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等
解析：选A　ATP是细胞内的直接能源物质，磷酸肌酸不是细胞内的直接能源物质；据题干可知，磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联；肌肉收缩时，磷酸肌酸可转化为ATP，故可使ATP的含量保持相对稳定；生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等。
3．(2021·泉州质检)下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于(　　)
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
解析：选C　在呼吸作用中，葡萄糖分解产生丙酮酸的过程在细胞质基质中发生，所以酶1存在于细胞质基质；有氧呼吸第二、三阶段在线粒体中进行，所以酶2存在于线粒体；无氧呼吸都是在细胞质基质中进行，所以酶3存在于细胞质基质。
4．(2020·浙江选考)酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是(　　)
A．①释放的能量大多贮存在有机物中
B．③进行的场所是细胞溶胶和线粒体
C．发生①③时，CO2释放量大于O2吸收量
D．发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③
解析：选D　①释放的少量能量中大部分以热能形式散失，有少部分合成ATP，A错误；③进行的场所是线粒体，B错误；①③是需氧呼吸，CO2释放量等于O2吸收量，C错误；酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行需氧呼吸也能进行厌氧呼吸，所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③，D正确。
5．(2021·天津模拟)按下表设计进行实验。分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时。对实验结果进行预测，下列叙述正确的是(　　)
实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况
适宜浓度 酵母菌液 50 mL 破碎细胞(细胞器完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧
乙 25 mL 75 mL 通氧
50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
A．甲组不产生CO2而乙组产生
B．甲组的酒精产量与丙组相同
C．丁组能量转换率与丙组相同
D．丁组的氧气消耗量大于乙组
解析：选D　分析表格可知，甲、丙两组均为无氧环境，则酵母菌细胞进行无氧呼吸产生酒精和CO2。乙、丁两组均为有氧环境，则酵母菌细胞主要进行有氧呼吸。破碎细胞的细胞质中酶的浓度较低，所以甲、乙两组的反应速度较慢。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，A错误；甲组反应速度慢，则甲组的酒精产量小于丙组，B错误；有氧呼吸的能量转换率远高于无氧呼吸，C错误；乙、丁两组均进行有氧呼吸，乙组反应速度较慢，因此，其氧气消耗量低于丁组，D正确。
6．人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是(　　)
A．慢跑时慢肌纤维产生的ATP，主要来自线粒体内膜
B．短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉
C．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP
D．消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多
解析：选D　由题意知，慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关，有氧呼吸的能量主要来自第三阶段，场所是线粒体内膜，A正确；快肌纤维几乎不含有线粒体，主要进行无氧呼吸，无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，都产生丙酮酸、[H]和ATP，C正确；快肌纤维几乎不含有线粒体，所以进行无氧呼吸，消耗等摩尔葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP少，D错误。
7．下列涉及ATP的相关叙述，错误的是(　　)
A．苯和乙醇的跨膜运输都不需要消耗ATP
B．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成
C．细胞中ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
D．葡萄糖和果糖合成蔗糖为放能反应，此反应正常进行需要ATP提供能量
解析：选D　苯和乙醇通过自由扩散出入细胞，其跨膜运输都不需要消耗ATP，A正确；ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，B正确；所有生物均以ATP作为生命活动的直接能源物质，说明生物界具有统一性，C正确；葡萄糖和果糖合成蔗糖为吸能反应，D错误。
8．(2021年1月新高考8省联考·广东卷)下列所述生产与生活中的做法，合理的是(　　)
A．做面包时加入酵母菌并维持密闭状态
B．水稻田适时排水晒田以保证根系通气
C．白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应
D．用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染
解析：选B　做面包时加入酵母菌是因为酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳使面包松软多孔，由于酵母菌无氧呼吸产生酒精，故不能维持密闭状态；水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气，防止根系细胞无氧呼吸产生酒精，造成毒害；白天定时给栽培大棚通风的目的是保证二氧化碳的供应，利于植物进行光合作用；用透气的消毒材料包扎伤口以抑制厌氧菌大量繁殖，避免感染。
9．某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变，反应一段时间后溶液颜色由蓝变绿再变黄。下列有关分析正确的是(　　)
A．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变绿再变黄说明酵母菌的呼吸强度在增强
B．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
C．14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性
D．实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
解析：选B　溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变绿再变黄说明酵母菌呼吸产生的CO2增多，A错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶中压强不变，B正确；14C6H12O6不能进入线粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，C错误；实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2来自有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质和细胞质基质，D错误。
10．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是(　　)
O2浓度(%) a b c d e
CO2产生量(mol/min) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2的消耗量(mol/min) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
A．O2浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B．O2浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.6 mol/min
C．O2浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D．O2浓度为b时，较适宜于苹果的储藏
解析：选C　O2浓度为a时，苹果的细胞呼吸为无氧呼吸，只在细胞质基质中进行；O2浓度为c时，无氧呼吸产生CO2的速率为1.3－0.7＝0.6(mol/min)，所以苹果产生酒精的速率为0.6 mol/min；O2浓度为d时，有氧呼吸每分钟产生的CO2的量为1.2 mol，所以有氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol，无氧呼吸每分钟产生的CO2的量为0.4 mol，所以无氧呼吸每分钟消耗的葡萄糖的量为0.2 mol，故消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵；由表可知，O2浓度为b时，呼吸作用强度最低，此浓度较适合苹果的储存。
二、非选择题
11．(2021年1月新高考8省联考·重庆卷)如图为某运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。
据图回答下列问题：
(1)由图可知，肌肉收缩最初的能量来自细胞中的____________________，该物质的产生部位有____________________。
(2)图中曲线B代表的细胞呼吸类型是____________，判断依据是___________________________________________，该反应产物是____________。
(3)足球运动员为提高运动能力，通常进行3到4周的高原训练，这种训练方式主要提高C的能力，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)肌肉收缩最初的能量应来自细胞中的存量ATP直接水解提供能量，人体细胞中ATP的产生部位有细胞质基质和线粒体。(2)由题图分析可知，曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量，是在细胞呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型，应是无氧呼吸，人体内无氧呼吸的产物是乳酸。(3)运动员为提高运动能力，进行高原训练，目的是提高血液中红细胞的含量，从而提高血液的运氧能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力。
答案：(1)(存量)ATP　细胞质基质和线粒体　(2)无氧呼吸　该过程可在较短时间内提供能量，是在细胞呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型　乳酸　(3)高原环境下空气中的O2含量低，人体内会通过增殖、分化产生更多的红细胞，提高血液的运氧能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力
12．地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题：
(1)荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(填“正比”或“反比”)；根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量________________。
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是__________________；生物细胞中ATP的水解一般与__________(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。
(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。
其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2＋处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为________________________________________________________________________。
解析：(1)ATP是直接能源物质，由题意可知，其提供的能量可激活荧光素，ATP越多，被激活的荧光素越多，发光越强，即发光强度与ATP含量成正比；每个细菌的代谢强度基本相同，所产生的ATP含量也大致相同且相对稳定。(2)ATP中的能量是活跃的化学能，氧化荧光素发光时的能量是光能，能量转换为活跃的化学能→光能。ATP水解释放出来的能量可供各种吸能反应所需。(3)Mg2＋处理后荧光素酶活性增强，故若要节省荧光素酶的用量，可用Mg2＋处理，Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为Hg2＋破坏了酶的空间结构。
答案：(1)ATP　正比　大致相同且相对稳定　(2)化学能→光能　吸能反应　(3)Mg2＋　Hg2＋破坏了酶的空间结构
13．图甲是细胞内部分生命活动示意图，其中①、②、③、④表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。图乙是某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。请据图回答下列相关问题：
(1)图甲中在生物膜上发生的生理过程是________(填数字)，A表示________，D表示________。产生能量最多的生理过程是________(填数字)。
(2)图乙中只完成图甲中生理过程①、②、③的O2浓度是________。图乙中最适合储存水果或蔬菜的O2浓度是________。
(3)O2浓度为b时，植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的________倍。
解析：(1)图甲中生理过程①为呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质中；生理过程②为有氧呼吸的第二阶段，发生的场所为线粒体基质；生理过程③为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，其产生的能量最多；生理过程④为无氧呼吸第二阶段。A物质是丙酮酸，B物质为[H]，C物质为乙醇，D物质为乳酸。(2)图乙中O2浓度为a时，该器官没有吸收O2，只有CO2生成，因此植物细胞只进行无氧呼吸；O2浓度为d时，O2吸收量和CO2释放量相等，植物细胞只进行有氧呼吸；O2浓度为b和c时，CO2的释放量大于O2的吸收量，则植物细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。O2浓度为c时，植物细胞进行呼吸作用释放的CO2量最少，是储存水果或蔬菜的最佳O2浓度。(3)O2浓度为b时，O2吸收量为3，则有氧呼吸产生CO2的量为3，无氧呼吸产生CO2的量为5，根据有氧呼吸与无氧呼吸的化学反应式可知植物细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍。
答案：(1)③　丙酮酸　乳酸　③　(2)d　c　(3)5
14．由于萌发的种子所占体积小，代谢水平高，因此，常用作生物实验材料。下面三个装置以萌发的种子为材料，研究呼吸作用的产物及方式。据图回答下列问题：
(1)为排除微生物对实验结果的干扰，常将萌发的种子进行________处理。
(2)为使实验结果科学严谨，应设置对照实验。结合上述三套实验装置，确定实验目的，并确定对照实验的设置情况(将①～⑥补充完整)：
装置 实验目的 对照实验的设置情况
甲 ① ②
乙 ③ ④
丙 ⑤ ⑥
①______________________，②______________________________，
③______________________，④_______________________________，
⑤______________________，⑥_______________________________。
(3)增设对照实验后，乙组两个装置中有色液滴如何移动，证明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)为排除微生物呼吸作用的影响，种子必须进行消毒处理。(2)从三个装置中所给的仪器可以判断出待观测指标，再根据待观测指标推断出实验目的，由实验目的确定出对照实验的设置情况。甲装置：温度计→测定萌发种子是否产生热量→根据题目推断出实验目的为“探究呼吸作用是否产生热量”→对照实验应为不能进行呼吸作用的“死种子”。乙装置：有色液滴移动情况→容器内气体体积变化情况→根据题目推断出实验目的为“探究萌发种子的呼吸作用方式”→NaOH溶液吸收CO2，可更换为不吸收CO2的清水作为对照。丙装置：澄清的石灰水能否变混浊→是否产生CO2→根据题目推断出实验目的为“探究种子的呼吸作用是否产生CO2”→对照实验应为不能进行呼吸作用的“死种子”。(3)乙装置增设对照实验后，在含NaOH溶液的装置中，无论有氧呼吸还是无氧呼吸所产生的CO2都被NaOH溶液吸收，而O2消耗会使装置中气体体积减小，故有色液滴左移。在含清水的装置中进行的有氧呼吸不会引起装置中气体体积变化，但是无氧呼吸会使装置中气体体积变大，故有色液滴右移。
答案：(1)消毒　(2)①探究呼吸作用是否产生热量　
②等量的加热杀死并冷却至常温的萌发种子　③探究萌发种子的呼吸作用方式　④将NaOH溶液换成等量的清水　⑤探究种子的呼吸作用是否产生CO2　⑥等量的加热杀死的萌发的种子　(3)含NaOH溶液的装置中有色液滴左移，含清水的装置中有色液滴右移

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