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练案[8]必修1　第三单元　细胞的能量供应和利用
第2讲　细胞呼吸
A组
一、选择题
1．有关高等动物细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程，下列说法正确的是( )
A．生成的产物CO2中的氧全部来源于葡萄糖
B．若消耗的O2等于生成的CO2，只进行有氧呼吸
C．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都产生NADPH
D．用18O标记(CH2O)，在水中无法检测到18O
2．由于新冠肺炎疫情在我国防控得力，西藏旅游业逐渐复苏。下列有关去西藏旅游的叙述中，错误的是( )
A．与乘飞机去西藏相比，坐火车去西藏可能更有利于适应高原氧气稀薄的环境
B．从平原进入高原，人的部分细胞会进行无氧呼吸
C．在西藏攀登山峰时，人感觉乏力头晕，是因为无氧呼吸产生了酒精所致
D．长时间生活在西藏，人血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加
3．某生物兴趣小组用如图所示实验装置在一定条件下测定萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)。下列有关说法错误的是( )
A．若X为无菌水，向试管充入N2，一定时间后可测定小麦种子的无氧呼吸速率
B．若X为NaOH溶液，且毛细管中的液滴向左移动，表明种子只进行有氧呼吸
C．若X为无菌水，且毛细管中的液滴向右移动，表明种子进行了无氧呼吸
D．为了减小误差，可增设放有等量同种死亡种子且其他条件不变的对照组
4．(2023·山东新高考二模)家庭酿酒过程中，密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示(呼吸底物为葡萄糖)。下列叙述正确的是( )
A．0～8 h，容器内的水含量由于酵母菌的细胞呼吸消耗而不断减少
B．0～6 h酵母菌呈“J”形增长
C．0～8 h，容器内压强不断增大，在8 h时达到最大值
D．6 h左右酵母菌开始产生酒精，6～10 h酒精产生速率逐渐增大
5．(2023·陕西榆林模拟)下列有关细胞呼吸原理的应用分析错误的是( )
A．种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是根细胞有氧呼吸受阻
B．植物不能长期忍受无氧呼吸，其主要原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用
C．人体成熟红细胞只能以无氧呼吸的方式分解葡萄糖，产生乳酸，而获取能量
D．人剧烈运动后，会感到肌肉酸痛，是由肌细胞无氧呼吸产生的乳酸积累导致的
6．(2023·山东聊城一模)丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解需要经过系列脱氢过程，其中间产物琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝(一种指示剂)还原成无色的甲烯白。丙二酸和琥珀酸分子结构相似，可以竞争性与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。试设计实验方案探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，下列叙述不合理的是( )
A．实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用
B．实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶
C．实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶
D．观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短
二、非选择题
7．(2023·海南省高考模拟，21)酵母菌是常用的酿酒微生物。为了优化酿酒工艺，某兴趣小组探究NaCl溶液浓度、pH和温度对酵母菌无氧呼吸强度的影响。回答下列问题。
(1)在适宜浓度的葡萄糖溶液中加入酵母菌，无氧条件下培养一段时间后，培养液的pH会 ，原因是 。
(2)不同浓度的NaCl溶液对酵母菌无氧呼吸强度的影响如下图所示。从图中分析得知，配制酵母菌培养液时，最好的做法是 。
(3)探究pH对酵母菌无氧呼吸强度影响的实验中，把溶液pH由4.0提高到6.0，酵母菌的无氧呼吸速率明显下降，最可能的原因是 。
(4)为探究温度 对酵母菌无氧呼吸强度的影响，实验室提供了温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃的培养条件，请设计一个可用于记录实验数据的表格。
B组
一、选择题
1．实验小组将等量的某植物种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中，1小时后，测出容器中O2和CO2的变化情况如下表：
O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
据表分析以下叙述中，正确的是( )
A．在O2浓度为0～3%时只进行无氧呼吸
B．有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强
C．在O2浓度为5%时，种子只进行有氧呼吸
D．该植物种子无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
2．(2023·江苏海安中学模拟)“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是以俄式大面包为基质，加入相关菌种发酵，生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸等。下列叙述正确的是( )
A．发酵过程需要密闭条件
B．两菌种的细胞呼吸方式相同
C．CO2由两菌种共同产生
D．两菌种细胞呼吸的场所均只有细胞质基质
3．(2023·湖北省部分重点中学联考)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是( )
A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C．为了减少有机物的损耗，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
4．细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H＋转运到膜间隙，使膜间隙中H＋浓度增加，膜间隙中大部分H＋又通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A．乳酸菌不可能发生上述过程
B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段
C．图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白
D．H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散
5．人的骨骼肌细胞既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。下列有关骨骼肌细胞的叙述错误的是( )
A．若仅以葡萄糖为底物，吸收的O2量等于释放的CO2量
B．若消耗了少量脂肪，则吸收的O2量多于释放的CO2量
C．有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段在同一个场所进行
D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中均会有二氧化碳产生
6．吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂，通过阻止线粒体内膜上的反应过程抑制细胞呼吸，生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑醚菌酯作用的推测不合理的是( )
A．吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段
B．吡唑醚菌酯可能通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡
C．长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性基因频率增大
D．吡唑醚菌酯可用于治理由厌氧微生物引起的环境污染
二、非选择题
7．(2023·四川凉山州检测)细胞呼吸是生物非常重要的生命活动。请回答：
(1)如图表示人体细胞内有氧呼吸的过程，其中a～c表示相关过程，甲、乙表示相应物质。
①图中a、b、c所代表的过程中，产生能量最多的是c，该反应进行的场所是 。
②图中O2的作用是 。
(2)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)。
红色液滴移动情况 结论
Ⅰ.向左移动 进行有氧呼吸，同时可能进行无氧呼吸
Ⅱ.不移动
①据图填充表中内容。
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？
练案[8]必修1　第三单元　细胞的能量供应和利用
第2讲　细胞呼吸
A组
一、选择题
1．有关高等动物细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程，下列说法正确的是( D )
A．生成的产物CO2中的氧全部来源于葡萄糖
B．若消耗的O2等于生成的CO2，只进行有氧呼吸
C．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都产生NADPH
D．用18O标记(CH2O)，在水中无法检测到18O
解析：有氧呼吸过程中，产物CO2中的氧来源于葡萄糖和水，A错误；高等动物无氧呼吸时既不吸收O2也不放出CO2，若细胞呼吸过程中消耗的O2等于生成的CO2，不能确定只进行有氧呼吸，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸过程都产生NADH，C错误；有氧呼吸第三阶段是[H]和O2结合生成水，所以用18O标记(CH2O)，在水中不能检测到18O，D正确。
2．由于新冠肺炎疫情在我国防控得力，西藏旅游业逐渐复苏。下列有关去西藏旅游的叙述中，错误的是( C )
A．与乘飞机去西藏相比，坐火车去西藏可能更有利于适应高原氧气稀薄的环境
B．从平原进入高原，人的部分细胞会进行无氧呼吸
C．在西藏攀登山峰时，人感觉乏力头晕，是因为无氧呼吸产生了酒精所致
D．长时间生活在西藏，人血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加
解析：人体细胞无氧呼吸不会产生酒精，C项错误。
3．某生物兴趣小组用如图所示实验装置在一定条件下测定萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)。下列有关说法错误的是( B )
A．若X为无菌水，向试管充入N2，一定时间后可测定小麦种子的无氧呼吸速率
B．若X为NaOH溶液，且毛细管中的液滴向左移动，表明种子只进行有氧呼吸
C．若X为无菌水，且毛细管中的液滴向右移动，表明种子进行了无氧呼吸
D．为了减小误差，可增设放有等量同种死亡种子且其他条件不变的对照组
解析：NaOH溶液的作用是吸收萌发种子呼吸作用产生的CO2，液滴向左移动，是因为广口瓶中氧气减少，说明一定存在有氧呼吸，但不能说明不存在无氧呼吸，B错误。
4．(2023·山东新高考二模)家庭酿酒过程中，密闭容器内酵母菌呼吸速率变化情况如图所示(呼吸底物为葡萄糖)。下列叙述正确的是( D )
A．0～8 h，容器内的水含量由于酵母菌的细胞呼吸消耗而不断减少
B．0～6 h酵母菌呈“J”形增长
C．0～8 h，容器内压强不断增大，在8 h时达到最大值
D．6 h左右酵母菌开始产生酒精，6～10 h酒精产生速率逐渐增大
解析：以葡萄糖为呼吸底物，有氧呼吸反应式为C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；产酒精的无氧呼吸反应式为C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。酵母菌有氧呼吸既消耗水又生成水，但总体来说有氧呼吸过程有水生成，无氧呼吸既不消耗水也不生成水，因此，0～8 h，容器内的水含量不会由于酵母菌的呼吸消耗而不断减少，A错误；在密闭容器中，酵母菌不会呈“J”形增长，B错误；0～6 h，酵母菌只进行有氧呼吸，容器内压强不变，6 h后，无氧呼吸逐渐增强，产生的CO2增多，容器内压强才开始逐渐增大，且容器内压强在8 h时并未达到最大，C错误；6 h左右酵母菌开始进行无氧呼吸产生酒精，6～10 h无氧呼吸逐渐增强，酒精产生速率逐渐增大，D正确。
5．(2023·陕西榆林模拟)下列有关细胞呼吸原理的应用分析错误的是( B )
A．种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是根细胞有氧呼吸受阻
B．植物不能长期忍受无氧呼吸，其主要原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用
C．人体成熟红细胞只能以无氧呼吸的方式分解葡萄糖，产生乳酸，而获取能量
D．人剧烈运动后，会感到肌肉酸痛，是由肌细胞无氧呼吸产生的乳酸积累导致的
解析：大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，不是乳酸，B错误。
6．(2023·山东聊城一模)丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解需要经过系列脱氢过程，其中间产物琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝(一种指示剂)还原成无色的甲烯白。丙二酸和琥珀酸分子结构相似，可以竞争性与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。试设计实验方案探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，下列叙述不合理的是( C )
A．实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用
B．实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶
C．实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶
D．观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短
解析：根据试题分析，本实验假设可以是：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用，A正确；实验取材：线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，要获取琥珀酸脱氢酶，可以从大白鼠心肌细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶，B正确；实验分组：实验的自变量是有无丙二酸，对照组加琥珀酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶；实验组加琥珀酸、丙二酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶，C错误；本实验的观测指标可以是：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短，D正确。
二、非选择题
7．(2023·海南省高考模拟，21)酵母菌是常用的酿酒微生物。为了优化酿酒工艺，某兴趣小组探究NaCl溶液浓度、pH和温度对酵母菌无氧呼吸强度的影响。回答下列问题。
(1)在适宜浓度的葡萄糖溶液中加入酵母菌，无氧条件下培养一段时间后，培养液的pH会下降，原因是酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳进入培养液，使培养液pH值降低。
(2)不同浓度的NaCl溶液对酵母菌无氧呼吸强度的影响如下图所示。从图中分析得知，配制酵母菌培养液时，最好的做法是不添加NaCl。
(3)探究pH对酵母菌无氧呼吸强度影响的实验中，把溶液pH由4.0提高到6.0，酵母菌的无氧呼吸速率明显下降，最可能的原因是pH升高，与酵母菌无氧呼吸有关的酶活性降低。
(4)为探究温度对酵母菌无氧呼吸强度的影响，实验室提供了温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃的培养条件，请设计一个可用于记录实验数据的表格。
答案：(4)
温度/ ℃ 10 20 30 40 50
气体产生速率/(mL· min－1)
解析：(1)酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，二氧化碳进入发酵液，使培养液的pH下降。(2)由图中曲线可知，随NaCl溶液浓度的增大，酵母菌细胞呼吸产生气体的速率下降，因此在配置酵母菌培养液时最好不添加NaCl。(3)影响酵母菌无氧呼吸的速率的因素有温度、氧气浓度和pH等，温度和pH是通过影响酶的活性影响无氧呼吸速率。(4)由题干可知，自变量为不同温度，观测指标为酵母菌无氧呼吸强度即气体产生速率。
B组
一、选择题
1．实验小组将等量的某植物种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中，1小时后，测出容器中O2和CO2的变化情况如下表：
O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
据表分析以下叙述中，正确的是( C )
A．在O2浓度为0～3%时只进行无氧呼吸
B．有氧呼吸的强度随O2浓度升高而增强
C．在O2浓度为5%时，种子只进行有氧呼吸
D．该植物种子无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
解析：O2浓度为0时，只进行无氧呼吸，表中O2浓度为1%～3%时，CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸，A错误；O2浓度为15%～25%时，随着O2浓度的上升，细胞呼吸强度不变，B错误；在O2浓度为5%时，CO2的释放量和O2的吸收量相等，种子只进行有氧呼吸，C正确；该植物种子无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，D错误。
2．(2023·江苏海安中学模拟)“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是以俄式大面包为基质，加入相关菌种发酵，生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸等。下列叙述正确的是( A )
A．发酵过程需要密闭条件
B．两菌种的细胞呼吸方式相同
C．CO2由两菌种共同产生
D．两菌种细胞呼吸的场所均只有细胞质基质
解析：根据题干中的关键词“乙醇”“一定量的CO2”“丰富的有机酸”可知，酵母菌和乳酸菌主要进行的是无氧呼吸，因此发酵过程需要密闭条件，A正确；乳酸菌只能进行无氧呼吸，酵母菌是兼性厌氧微生物，两菌种的细胞呼吸方式不完全相同，B错误；乳酸菌的无氧呼吸产物是乳酸，不产生CO2，C错误；乳酸菌只能进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，而酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，无氧呼吸发生在细胞质基质中，D错误。
3．(2023·湖北省部分重点中学联考)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是( B )
A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C．为了减少有机物的损耗，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：根据题意可知，呼吸熵＝放出的CO2量/吸收的O2量，酵母菌有氧呼吸放出的CO2量与吸收的O2量相等，无氧呼吸不吸收O2，但能放出CO2，故呼吸熵越小，表示有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱，A错误；根据A项分析可知，B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度，B正确；C点呼吸熵为1，说明酵母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗的有机物较多，C错误；C点以后只进行有氧呼吸，其呼吸强度在一定范围内会随着O2浓度的增加而增强，D错误。
4．细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H＋转运到膜间隙，使膜间隙中H＋浓度增加，膜间隙中大部分H＋又通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是( B )
A．乳酸菌不可能发生上述过程
B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段
C．图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白
D．H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散
解析：乳酸菌属于原核生物，原核细胞中没有线粒体，不能发生题述过程，A正确；由题图可知，该过程涉及线粒体内膜，发生于有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸的第二阶段发生于线粒体基质，B错误；根据题意可知，结构①能够驱动ATP合成，还能运输H＋，因此是一种具有ATP合成酶活性的通道(载体)蛋白，C正确；H＋顺浓度梯度由膜间隙向线粒体基质跨膜运输，该过程不消耗能量，但需要借助于载体(①)，故属于协助扩散，D正确。
5．人的骨骼肌细胞既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。下列有关骨骼肌细胞的叙述错误的是( D )
A．若仅以葡萄糖为底物，吸收的O2量等于释放的CO2量
B．若消耗了少量脂肪，则吸收的O2量多于释放的CO2量
C．有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段在同一个场所进行
D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中均会有二氧化碳产生
解析：由于无氧呼吸不消耗氧气，也不产生二氧化碳，而有氧呼吸消耗氧气并产生二氧化碳，因此以葡萄糖为底物时，人体细胞呼吸作用吸收的O2量等于释放的CO2量，A正确；若以脂肪为底物，由于脂肪的C、H比例高于葡萄糖，所以吸收的O2量多于释放的CO2量，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，C正确；骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸，不会产生二氧化碳，D错误。
6．吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂，通过阻止线粒体内膜上的反应过程抑制细胞呼吸，生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑醚菌酯作用的推测不合理的是( D )
A．吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段
B．吡唑醚菌酯可能通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡
C．长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性基因频率增大
D．吡唑醚菌酯可用于治理由厌氧微生物引起的环境污染
解析：吡唑醚菌酯通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸，而线粒体内膜是细胞有氧呼吸第三阶段的场所，故吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段，A正确；有氧呼吸第三阶段能产生大量的ATP，故吡唑醚菌酯可能通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡，B正确；吡唑醚菌酯对真菌的抗药性进行了选择，因此长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性增强，C正确；吡唑醚菌酯可用于治理由需氧微生物引起的环境污染，厌氧呼吸不发生在线粒体上，D错误。
二、非选择题
7．(2023·四川凉山州检测)细胞呼吸是生物非常重要的生命活动。请回答：
(1)如图表示人体细胞内有氧呼吸的过程，其中a～c表示相关过程，甲、乙表示相应物质。
①图中a、b、c所代表的过程中，产生能量最多的是c，该反应进行的场所是线粒体内膜。
②图中O2的作用是与[H]结合生成水，并产生大量能量。
(2)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)。
红色液滴移动情况 结论
Ⅰ.向左移动 进行有氧呼吸，同时可能进行无氧呼吸
Ⅱ.不移动 只进行无氧呼吸
①据图填充表中内容。
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？
答案：(2)②另设一组实验，将装置中的NaOH溶液换成等量的蒸馏水，其他条件相同
解析：(1)分析题图可知，a表示有氧呼吸的第一阶段，b表示有氧呼吸的第二阶段，乙表示CO2，c表示有氧呼吸的第三阶段，甲表示水。①有氧呼吸的第三阶段产生的能量最多，即图中的c过程，该反应进行的场所是线粒体内膜。②图中O2参与有氧呼吸的第三阶段，其作用是与[H]结合生成水，并产生大量能量。(2)①酵母菌进行有氧呼吸时，吸收的O2量和释放的CO2量相等，而进行无氧呼吸时，不吸收O2，只释放CO2，释放出的CO2会被容器中的NaOH溶液吸收而不会引起瓶中气体体积的变化，而酵母菌通过有氧呼吸吸收O2会使瓶内气体体积减小，从而使红色液滴左移。因此若红色液滴向左移动时，酵母菌进行有氧呼吸，同时可能进行无氧呼吸。若红色液滴不移动时，说明酵母菌不消耗O2，只进行无氧呼吸。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，还应另设计一组实验，将装置中的NaOH溶液换成等量的蒸馏水，其他条件不变，以探索酵母菌是否进行无氧呼吸。若含有NaOH的装置红色液滴左移，而含有蒸馏水的装置红色液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸。(共79张PPT)
必修1
分子与细胞
第三单元　细胞的能量供应和利用
第2讲　细胞呼吸
课标要求 核心素养
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 1.基于细胞呼吸过程中物质与能量的变化，形成物质与能量观。(生命观念)
2．通过细胞呼吸产生CO2的曲线模型分析，理解影响细胞呼吸的因素。(科学思维)
3．通过探究细胞呼吸方式的实验，形成对生物学问题进行初步探究的能力。(科学探究)
1．呼吸作用的实质及类型
2．有氧呼吸
(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生__________________，释放能量，生成_______________的过程。
二氧化碳和水
大量ATP
(2)过程
(3)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路
_____________________________________。
(4)放能：1 mol葡萄糖释放的能量中有977.28 kJ左右的能量转移至_________中，其余能量则以热能形式散失。
ATP
3．无氧呼吸
(1)概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
(2)场所：全过程是在____________中进行的。
细胞质基质
(3)过程
(4)放能：1 mol葡萄糖释放_____________kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。
196.65
提醒：①人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
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，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
③细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。
易错整合，判断正误。
(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。(　　)
(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。(　　)
(3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。(　　)
(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中。(　　)
×
×
×
×
(5)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。(　　)
(6)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。(　　)
(7)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。(　　)
(8)过保质期的酸奶常出现胀袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的。(　　)
×
×
√
×
1．细胞呼吸中产生[H]的过程实际上是氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)转化成______________________________。
2．有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？
提示：有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。
还原型辅酶Ⅰ(NADH)
3．线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪些特点与功能相适应？
提示：(1)线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积。
(2)线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
4．无氧呼吸中葡萄糖中能量去向及释放的能量去向？
提示：无氧呼吸中葡萄糖中能量大部分储存在酒精或乳酸中，少部分释放，而释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。
1．细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析
2．有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)
(1)有氧呼吸中葡萄糖:O2:CO2＝1:6:6。
(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖:CO2:酒精＝1:2:2。
(3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1:3。
(4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3:4。
考向?　考查细胞呼吸的过程
(2021·全国乙卷)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是(　　)
A．该菌在有氧条件下能够繁殖
B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
例 1
B
解析：酵母菌有细胞核，是真核生物，其代谢类型是异养兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
┃┃归纳提示
判断细胞呼吸方式的三大依据
(以葡萄糖为呼吸底物)
〔变式训练〕
1．如图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述正确的是(　　)
A
A．条件X下酵母菌细胞呼吸时，只有第一阶段释放少量的能量
B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解并产生CO2和水
C．氧气不足时，人体肌细胞产生的CO2量大于O2的消耗量
D．人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸，故人和酵母菌皆属于兼性厌氧型生物
解析：条件X下酵母菌细胞进行无氧呼吸，只有第一阶段释放少量的能量，A正确；条件Y下，细胞进行有氧呼吸，葡萄糖先在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后丙酮酸在线粒体中被分解并产生CO2和水，B错误；由于人体肌细胞无氧呼吸只能产生乳酸，因此在O2不足及以葡萄糖为呼吸底物时，人体肌细胞产生的CO2量仍等于O2的消耗量，C错误；人体细胞和酵母菌都能在X或Y条件下呼吸，但人属于需氧型生物，酵母菌属于兼性厌氧型生物，D错误。
考向?　细胞呼吸方式的判断与计算
(2023·黑龙江哈尔滨高三检测)下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。相关说法正确的是(　　)
B
例 2
甲 乙 丙
CO2释放量 12 8 10
O2吸收量 0 6 10
A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸
B．乙条件下释放的CO2主要来自线粒体
C．丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D．乙条件下消耗的有机物一定含有脂肪等非糖物质
解析：植物种子中不存在产乳酸与CO2的无氧呼吸，甲条件下只释放CO2，不消耗O2，所以只进行无氧呼吸，产物有CO2和酒精，A错误；乙条件下，CO2的释放量大于O2的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，由表格数据可知，CO2的释放量为8，O2的吸收量为6，有氧呼吸释放的CO2量为6，故无氧呼吸释放的CO2就是8－6＝2，即乙条件下释放的CO2主要来自线粒体，B正确；丙条件下，CO2的释放量等于O2的消耗量，故只进行有氧呼吸，表格中的数据无法说明丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值，C错误；乙条件下，CO2的释放量大于O2的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，而脂肪氧化分解消耗的O2量大于产生的CO2量，D错误。
〔变式训练〕
2．下列有关高等动物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸过程的叙述，错误的是(　　)
A．细胞呼吸作用释放的能量部分存储在ATP中
B．细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生[H]
C．人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释放部分能量
D．若细胞呼吸消耗的O2量等于生成的CO2量，则细胞只进行有氧呼吸
D
解析：细胞呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分存储在ATP中，A正确；细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都产生[H]和少量的能量，B正确；糖原是能源物质，人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释放部分能量，C正确；若细胞呼吸消耗的O2等于生成的CO2，细胞可能同时存在有氧呼吸和无氧呼吸，因为动物细胞的无氧呼吸不产生CO2。
考点二　细胞呼吸的影响因素及应用
1．内部因素
种类
不
不同器官
较
大于
同生长发育
低
2．温度对细胞呼吸的影响
(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响_________进而影响细胞呼吸速率。
酶活性
(2)应用
①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可______保鲜时间。
②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当______温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。
延长
降低
3．氧气浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理：O2是____________所必需的，且O2对无氧呼吸过程有______(填“促进”或“抑制”)作用，对有氧呼吸过程有______(填“促进”或“抑制”)作用。
有氧呼吸
抑制
促进
(2)应用
①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的______呼吸。
②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生______。
④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生______，防止酒精中毒，烂根死亡。
无氧
乳酸
酒精
4．二氧化碳浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会______(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。
(2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当______CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
抑制
增加
5．水对细胞呼吸的影响
(1)原理
①间接影响：细胞内的许多生化反应需要水的参与，_________含量升高，细胞呼吸加快。
②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。
自由水
(2)应用
①抑制细胞呼吸：晒干的种子_________含量降低，细胞呼吸减慢，有利于储藏。
②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。
自由水
易错整合，判断正误。
(1)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。(　　)
(2)破伤风芽孢杆菌是一种厌氧菌，皮肤破损较深的患者，应及时清洗伤口并到医院注射破伤风抗毒血清。(　　)
(3)剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。(　　)
×
√
×
1．包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是____________________________________________________________
________。
为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈
2．结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析：
(1)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖______(填“是”或“不是”)一样多，理由是____________________
__________________________________________________________________________________________________。
不是
根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出，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
(2)在保存蔬菜、水果时，应选择_____点对应的O2浓度，理由是_____________________________________________________。
(3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是_______________________
______________________________________________________________________________________________________________。
R
此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少
在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因氧气不足，呼吸强度也比较弱，故总的CO2释放量少，呼吸强度弱有机物消耗少
1．种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线
(1)在种子萌发的第Ⅰ阶段，由于吸水(吸胀吸水)，呼吸速率上升。
(2)在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明在此期间主要进行无氧呼吸。
(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。
2．影响细胞呼吸因素中的“是”与“不是”
(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的，而是多因子因素共同起作用。若需要增大相关植物或器官的细胞呼吸速率，可采取供水、升温、高氧等措施；若需要降低细胞呼吸速率，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
(2)细胞呼吸的底物不是只有葡萄糖。
细胞呼吸的底物可以是糖类、脂质、蛋白质等有机物，主要是葡萄糖。有氧呼吸反应式只适用于葡萄糖的氧化分解过程。
考向?　环境因素对细胞呼吸的影响
为探究蓝莓储藏的适宜条件，科研人员对25 ℃和0.5 ℃条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化进行了研究记录，结果见图1和图2。下列有关说法不正确的是(　　)
例 3
C
A．该实验应选取同一品种的蓝莓，且果实成熟度一致
B．该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率
C．随着果实储存时间的增加，密闭容器内CO2浓度越高，细胞呼吸作用越强
D．0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率比25 ℃时的低，原因是酶活性较低
解析：果实进行细胞呼吸释放CO2，随着蓝莓果实储存时间的增加，密闭容器内CO2浓度升高(在一定范围内)，会抑制其细胞呼吸强度，C错误。
〔变式训练〕
3．将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表。下列有关叙述正确的是(　　)
B
　O2的 浓度 变化量　　 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收 量(mol) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放 量(mol) 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%和3%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2
解析：根据O2和CO2的比值可以判断，当CO2的释放量等于O2的吸收量的时候(5%～25%)，只进行有氧呼吸；没有O2的时候，只进行无氧呼吸；当O2不足(1%～3%)的时候既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸。储藏苹果主要是减少有机物的分解消耗，其产物CO2含量越少，表明分解消耗越少，因此在5%的O2浓度下，产生的CO2最少，最有利于水果的储藏。由图表可知，当O2浓度大于20%以后，O2浓度再升高，苹果果肉细胞有氧呼吸也不再增强的，产生ATP数不在增多。苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产物主要是酒精和CO2。
考向?　细胞呼吸原理的应用
(2023·福建龙岩期末)下列关于细胞呼吸原理在生产、生活中应用的叙述，正确的是(　　)
A．种子、果蔬尽量储存在低温、无氧的环境中，可将损耗减少到最小
B．利用酵母菌和醋酸菌无氧呼吸原理生产各种酒和食醋
C．花盆适当松土可改善植物根部细胞氧气供应，促进根对无机盐的吸收
D．选用透气性好的“创可贴”包扎伤口，有利于皮肤细胞呼吸，促进伤口痊愈
例 4
C
解析：在完全无氧的环境中，种子、果蔬的细胞进行无氧呼吸，消耗的有机物较多，而在低氧的环境中，有氧呼吸因氧气浓度低而较弱，无氧呼吸因氧气存在而受抑制，细胞总呼吸作用最弱，消耗的有机物最少，可以将损耗减到最小，A错误；酵母菌的无氧呼吸产物是酒精，醋酸菌的有氧呼吸产物是醋酸，可以酿酒和酿醋，B错误；花盆适当松土透气可以使植物的根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，C正确；包扎伤口选用透气性好的“创可贴”的原理主要是抑制厌氧细菌的无氧呼吸，防止伤口处厌氧细菌的生存和繁殖，D错误。
┃┃归纳提示
细胞呼吸原理的应用
〔变式训练〕
4．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示。假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是(　　)
B
氧浓度(%) a b c d e
CO2产生速率(mol/min) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2消耗速率(mol/min) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
1．实验原理
2．实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋5%_________溶液)
(2)检测CO2的产生，装置如图所示。
注：澄清石灰水也可以换为溴麝香草酚蓝溶液。
葡萄糖
甲
不变色
1．乙装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，有氧气存在，酵母菌进行有氧呼吸，一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
2．葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，在鉴定酒精时，如何避免葡萄糖对颜色反应的干扰？
提示：将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
1．“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
(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
①指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2的释放量或O2的吸收量来表示。
②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，刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴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：呼吸底物与着色液滴移动的关系
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，着色液滴移动更明显。
考向?　围绕“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验，考查科学探究能力
　 (2021·广东卷)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(　　)
例 5
D
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
解析：检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL注入试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定的，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
〔变式训练〕
5．(2023·五华区模拟)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，将100 mL含酵母菌的培养液加入250 mL的锥形瓶中，密封后在最适温度下培养。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放速率随时间变化情况如图所示。下列有关分析错误的是(　　)
B
A．a曲线表示有氧呼吸的CO2释放速率随时间的变化情况
B．9 h时细胞内合成ATP所需能量可来自丙酮酸的分解
C．6 h时培养基滤液中能检测到酒精
D．t1时，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率更大
解析：a曲线表示有氧呼吸的CO2释放速率随时间的变化情况，A正确；9 h时细胞内只进行无氧呼吸，无氧呼吸第二阶段丙酮酸分解成酒精和CO2时，不合成ATP，B错误；6 h时酵母菌已进行无氧呼吸，所以在培养基滤液中能检测到酒精，C正确；t1时，有氧呼吸释放二氧化碳与无氧呼吸释放二氧化碳的速率相等，所以无氧呼吸消耗葡萄糖的速率更大，D正确。
考向?　结合探究生物细胞呼吸方式的实验，考查科学探究能力
如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是 (　　)
例 6
D
A．通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸
B．用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸
C．用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
D．用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移
解析：烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗O2的量，因此通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于水不吸收气体也不释放气体，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的CO2量与消耗O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，如果液滴不移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸；如果装置1中液滴左移，说明有O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置2中液滴右移，说明细胞呼吸释放的CO2量多于O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸；由于葡萄糖作底物不可能出现O2的消耗量大于CO2的释放量的情况，所以装置2中液滴不可能向左移。
〔变式训练〕
6．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸，实验设计如下。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管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)。下列有关说法不正确的是(　　)
D
A．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量
B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值
C．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行酒精发酵
D．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸
解析：甲组右管液面升高，微生物进行有氧呼吸消耗了氧气；乙组不变，说明氧气的消耗量等于CO2的释放量，综合甲、乙两组可知，微生物可能只进行有氧呼吸或者同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸，D错误。

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