资源简介

生物学高考备考教案
第三章 细胞代谢
课时3 细胞呼吸的原理和应用
教师尊享·命题分析
课标要求 核心考点 五年考情 核心素养对接
1.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； 2.实验:探究酵母菌的呼吸方式 细胞呼吸的类型和过程 2022：北京T3、山东T4、广东T10、湖南 、浙江6月T12、全国卷甲T4、江苏T8、河北 ； 2021：山东 、重庆T21、浙江6月T10、全国卷甲T2； 2020：天津T4、山东T2、浙江7月T6、浙江1月T12、全国卷Ⅰ ； 2019：海南 、全国卷Ⅱ 、全国卷Ⅲ ； 2018：全国卷Ⅲ 1.生命观念——物质与能量观:细胞呼吸是有机物氧化分解、释放能量的过程。 2.科学思维——比较与分类:有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的比较。 3.科学探究——实验设计与实验结果分析:探究酵母菌的呼吸方式。 4.社会责任——将探究影响细胞呼吸因素的研究结果应用在生产实践中,提高考生的社会责任感
细胞呼吸方式的探究与判断 2022：江苏 、河北 ； 2021：广东T9、福建T7； 2018：浙江4月T12、天津T5
影响细胞呼吸的因素及其应用 2022：海南T10、山东T16； 2021：湖南T12、河北T14、湖北T10、浙江1月T11； 2019：浙江4月T15； 2018：浙江11月T22、全国卷Ⅰ
命题分析预测 1.高考对本部分的考查以选择题或非选择题形式呈现,考查内容主要有根对无机盐离子的吸收、种子萌发或成熟过程中涉及的细胞呼吸原理以及细胞呼吸与光合作用的联系等,常以实验探究或生产实践为情境进行综合考查。 2.预计2024年高考仍可能延续往年的考查形式及特点,并在新情境下从不同角度考查细胞呼吸的过程、原理及影响因素等知识
知识导图 教材读薄
考点1 细胞呼吸的类型和过程
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1.细胞呼吸的概念和过程
（1）概念: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,释放能量并生成 ATP 的过程。
（2）类型: 有氧呼吸 和 无氧呼吸 。
2.有氧呼吸
（1）概念: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 二氧化碳和水 ,释放能量,生成大量ATP的过程。
（2）过程（以葡萄糖为呼吸底物）
（3）总反应式及各元素的去向分析
有氧呼吸与体外有机物燃烧的异同点
（1）相同点:都是有机物氧化分解的过程;都释放能量。
（2）不同点:有氧呼吸所需条件温和,有机物中的能量是逐步释放的,有一部分能量储存在ATP中。有机物的体外燃烧是剧烈的发光放热反应,不具备上述特点。
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）过程（以葡萄糖为呼吸底物）
（3）反应式
①产生酒精： 。
②产生乳酸： 。
（4）不同无氧呼吸产物对应的生物
（1）不要认为有氧呼吸的全过程都需要 。有氧呼吸的第一阶段不需要 ;第二阶段需要提供 条件,但不消耗 ;第三阶段消耗 。
（2）不要认为进行有氧呼吸一定需要线粒体,真核生物一定进行有氧呼吸。原核生物没有线粒体,但有些原核生物含有与有氧呼吸有关的酶,也可以进行有氧呼吸;无线粒体的真核生物或真核细胞只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
（3）人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生 。
（1）[必修1 P94正文]无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失。
（2）[必修1 P94“小字部分”]蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
（3）[必修1 P96“思维训练”]科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，二者在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
4.细胞呼吸过程中 和ATP的有关分析
物质 来源 作用
有氧呼吸：第一阶段（少量）和第二阶段（大量）； 无氧呼吸：第一阶段（少量） 有氧呼吸：与 结合生成水； 无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP 有氧呼吸：第一、二阶段（少量），第三阶段（大量）； 无氧呼吸：第一阶段（少量） 用于各项生命活动
5.细胞呼吸中各物质的量的比例关系分析（以葡萄糖为底物）
（1）有氧呼吸： 。
（2）无氧呼吸：① ；② 。
（3）产生等量的 时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸 有氧呼吸=3:1。
（4）消耗等量的葡萄糖时需要的 和产生的 的物质的量：有氧呼吸需要的 有氧呼吸和无氧呼吸产生的 之和 。
知识活用 教材读活
情境应用
1. 在细胞中“食物分子”是一种有机“燃料”，它的“燃烧”反应与汽油的燃烧产生能量在本质上是相同的，即也需要消耗氧气，产生二氧化碳和水并释放能量。仅从底物与产物角度分析汽油的燃烧和细胞呼吸的反应式是否相同，如何表示？
提示 相同。有机物 能量。
2. 临床上进行复杂的肝脏手术之前要阻断肝脏血流，而在此之前需提高肝脏细胞内糖原的含量。为什么要提高肝脏细胞内糖原的含量？
提示 因为肝糖原可分解为葡萄糖用作细胞呼吸的底物，以满足肝细胞的能量供应，从而维持细胞的活性。
3. 酒精（乙醇）进入人体后主要在肝脏细胞中代谢，先利用乙醇脱氢酶将乙醇氧化为乙醛，再利用乙醛脱氢酶将乙醛氧化为乙酸，最终将乙醇代谢为 和 。则乙醇代谢产生的 与 的反应发生在细胞呼吸的哪个阶段？
提示 由于乙醇代谢的终产物为 和 ，且是 与 的反应，则该反应为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上。
4. 粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大的现象，其原因是什么？
提示 种子在有氧呼吸过程中产生了水。
5. 玉米的种子包含胚和胚乳等，玉米种子在萌发过程中胚无氧呼吸的产物是乳酸，不同于玉米的其他部位。则玉米的胚细胞和根系细胞无氧呼吸的场所和酶是否相同？
提示 玉米的胚细胞和根系细胞无氧呼吸的场所相同，都是细胞质基质；因为二者无氧呼吸的产物不同，故它们所用的酶不完全相同。
6. 家用酸奶机可以进行酸奶发酵和米酒发酵。
（1） 酸奶发酵时，为什么牛奶要加满，盖子的排气孔要封闭？
提示 酸奶发酵是乳酸发酵，只进行无氧呼吸，不需要 ，所以牛奶要加满，而且发酵不产生气体，排气孔要封闭。
（2） 甜酒发酵时，米中间要挖一个窝，盖子留一个排气孔，其原因是什么？
提示 米酒发酵时挖一个窝主要是为了保留部分空气，促进酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌繁殖更快，接着酵母菌进行无氧呼吸，产生更多酒精和 ，因此要留排气孔。
深度思考
1. 当细胞呼吸的底物都是葡萄糖时，为什么有氧呼吸和无氧呼吸产物不同？
提示 （1）条件不同，如有氧、无氧时，参与第二阶段反应的物质存在差异，因而产物会有差异；（2）条件相同时，若生物种类不同，则参与化学反应的酶存在差异，因而产物也会有差异。
2. 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 线粒体内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积；线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
3. 消耗同样的葡萄糖，为什么无氧呼吸过程释放的能量少？
提示 有氧呼吸是彻底氧化分解有机物的过程,能将储存在有机物中的能量全部释放出来;而无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程,有大量的能量储存在不彻底的氧化产物——乳酸或酒精中。
4. 人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能否被再度利用
提示 能。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；另外，还有一部分形成乳酸钠随尿液排出体外。
基础自测
1. 葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞的有氧呼吸过程中。( × )
2. 有氧呼吸产生的 在线粒体基质中与 结合生成水。( × )
3. 有氧呼吸产生的能量大部分储存在ATP中。( × )
4. 有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。( × )
5. 有氧呼吸产生 和消耗 的部位相同。( × )
6. 无氧呼吸不需要 的参与，该过程最终有 的积累。( × )
7. 有氧呼吸时,生成物 中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。( × )
8. [2019全国卷Ⅱ,T2C]马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。( × )
9. [2018全国卷Ⅲ,T5A]植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。( √ )
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命题点1 细胞呼吸的过程
1. [2022浙江6月]下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( B )
A. 人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B. 制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和
C. 梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D. 酵母菌的乙醇发酵过程中通入 会影响乙醇的生成量
[解析]人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞进行厌氧呼吸，产生较多的乳酸，A正确；制作酸奶过程中乳酸菌进行厌氧呼吸，产生的是乳酸，没有 ，B错误；厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP，C正确；酵母菌的乙醇发酵过程中，通入 会抑制厌氧呼吸，使乙醇的生成量减少，D正确。
2. [2022全国卷甲]线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是( C )
A. 有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B. 线粒体内膜上的酶可以参与 和氧反应形成水的过程
C. 线粒体中的丙酮酸分解成 和 的过程需要 的直接参与
D. 线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
[解析]有氧呼吸第一、二、三阶段都有ATP生成，反应场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，A正确；有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，发生 与 结合生成水的反应，该过程需要线粒体内膜上的酶催化，B正确；线粒体中丙酮酸分解成 和 的过程不需要 的直接参与，C错误；线粒体属于半自主性细胞器，其中的DNA可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。
命题拓展
[题干拓展型]线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，德国科学家华尔柏在研究线粒体时统计了某种动物的部分细胞中线粒体的数量（见表）。
肝细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 动物冬眠状态下的肝细胞
950个 400个 260个 12 500个 1 350个
回答下列问题：
（1） 线粒体是具有双层膜的细胞器，在线粒体的内膜和基质中分布了许多与有氧呼吸有关的酶，所以它是有氧呼吸的主要场所。
[解析]在电子显微镜下，可以看到线粒体由内外两层膜构成，内膜向内折叠形成嵴，在嵴的周围充满了基质。在线粒体的内膜和基质中分布着多种与有氧呼吸有关的酶，所以线粒体是有氧呼吸的主要场所。
（2） 心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为心肌不停地收缩，耗能多。
[解析]心肌不停收缩,耗能多，线粒体也多。
（3） 从表中所示数据可以看出线粒体的多少与细胞新陈代谢的强弱有关。
[解析]冬眠时肝脏供能负担加重，此时肝细胞中线粒体数量比常态多；平滑肌收缩缓慢，耗能少，线粒体数量也少。由此可见，线粒体的多少与细胞新陈代谢强弱有关。
命题点2 有氧呼吸和无氧呼吸的过程辨析
3. [2021全国卷甲]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( B )
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
[解析]酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，有氧呼吸产生大量能量，有利于其生长繁殖，A正确；酵母菌在无氧呼吸过程中先将葡萄糖转化为丙酮酸，再将丙酮酸转化为乙醇和 ，B错误、C正确；酵母菌在有氧条件下产生 和 ，在无氧条件下产生乙醇和 ，D正确。
4. [2022北京]在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内( B )
A. 消耗的ATP不变
B. 无氧呼吸增强
C. 所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多
D. 骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多
[解析]滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误；人体无氧呼吸的产物是乳酸，分析题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，B正确、C错误；消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。
考点2 细胞呼吸方式的探究与判断
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1.实验探究酵母菌细胞呼吸的方式
（1）实验原理
（2）实验思路——对比实验
（3）实验过程
2.细胞呼吸方式的判断（以真核生物为例）
（1）依据反应方程式和发生场所判断细胞呼吸的方式
（2）通过液滴移动法判断细胞的呼吸方式
①实验装置（以发芽种子为例，糖类为呼吸底物）
②实验原理
③实验现象和结论
实验现象 结论
装置1红色液滴 装置2红色液滴
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 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
（1）为防止微生物细胞呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、对所测种子进行消毒处理。
（2）若选用绿色植物作实验材料测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物进行光合作用会干扰呼吸速率的测定。
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深度思考
1. 重铬酸钾可以检测有无酒精存在,这一原理在日常生活中可以有什么用处,请举一例。
提示 可以用来检测汽车司机是否酒驾。
2. 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾溶液发生颜色反应，在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，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。
3. 有同学认为左侧实验存在不妥之处，请指出并提出可行的方案。
提示 缺乏对照实验，应另取一套装置，除将发芽种子换成等量煮熟种子外，其他与装置2相同。
4. 能否利用装置1测定有氧呼吸的速率？请分析说明。
提示 能。种子进行有氧呼吸时吸收 ，释放 ， 被 溶液吸收，使装置内气压降低，刻度管内的红色液滴左移。单位时间内红色液滴左移的距离可表示有氧呼吸的速率。
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命题点1 通过实验探究酵母菌细胞呼吸的方式
1. [2021广东高考改编]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 葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图所示）。下列叙述正确的是( D )
A. 培养开始时向甲瓶中加入酸性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
C. 实验过程中取酵母菌培养液加斐林试剂后立刻出现砖红色沉淀
D. 实验中增加甲瓶中酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
[解析]培养开始时，培养瓶中含有氧气，酵母菌主要进行有氧呼吸，另外酸性条件会影响酵母菌的活性，故不能在开始时加入酸性重铬酸钾检测乙醇的生成，A错误；二氧化碳可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，B错误；纤维素的水解产物为葡萄糖，故实验过程中取酵母菌培养液加斐林试剂后,需要在水浴加热时才可出现砖红色沉淀，C错误；底物的量是一定的，因此增加甲瓶中酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
2. [2018浙江4月]以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”,装置如图所示。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是( B )
A. 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B. 在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C. 乙试管中澄清的石灰水变混浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了
D. 拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
[解析]将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀,目的是使酵母菌与底物充分接触，有利于发生反应，A正确。在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵，B错误。 可以使澄清的石灰水变混浊，乙试管中澄清的石灰水变混浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了 ，C正确。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和 ，酒精具有挥发性，故拔掉甲试管塞子后可闻到酒精的气味，D正确。
命题点2 液滴移动法探究细胞呼吸的方式或速率
3. [2022潍坊实验中学模拟]某兴趣小组利用小鼠的小肠上皮细胞设计了如图所示的实验：广口瓶内盛有某适宜浓度的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮细胞，溶液中含细胞生活必需的物质（浓度影响忽略不计）。实验初期，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动。下列说法错误的是( B )
A. 装置内 含量变化是引起红色液滴移动的直接原因
B. 随实验时间的延长，红色液滴可能相继出现不再移动和向右移动的情况
C. 若换用等质量的小鼠成熟红细胞为实验材料，实验现象是不相同的
D. 增设添加呼吸抑制剂的实验组，通过测定葡萄糖含量变化来探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式
[解析] 能吸收呼吸作用产生的 ，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动是由于呼吸作用消耗了 ，A正确。随实验时间的延长，小肠上皮细胞进行有氧呼吸消耗 产生 ， 被 溶液吸收，引起红色液滴左移；当 耗尽之后，小肠上皮细胞进行无氧呼吸，不消耗 ，产物只有乳酸，瓶内气压不变，红色液滴不再移动，B错误。小鼠成熟红细胞只进行无氧呼吸，液滴始终不移动，而小肠上皮细胞的实验现象是液滴先左移再不动，C正确。增设添加呼吸抑制剂的实验组，细胞呼吸减弱，能量供应不足，检测溶液中葡萄糖浓度变化情况，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消耗能量，从而探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式，D正确。
4. [8分]将萌发的且用消毒剂清洗过（不影响种子的生命活力）的小麦种子（呼吸底物为葡萄糖）放入下列装置,在温度不变、压力为一个大气压的情况下测定萌发种子的呼吸速率。
（1） 该实验应该存在一个对照组,对照组的具体设置为在装置中放入用消毒剂清洗过的等量死的萌发小麦种子和等量 吸收剂。
[解析]该实验应该设置一个对照组,对照组的具体设置应为在装置中放入用消毒剂清洗过的等量死的萌发小麦种子和 吸收剂。
（2） 液滴移动过程中,细胞呼吸的产物可能有水、 和酒精。
[解析]液滴移动过程中,刚开始锥形瓶中含有 ，细胞进行有氧呼吸,产物是水和 ,后来 消耗殆尽,细胞进行无氧呼吸,产物是酒精和 。因此液滴移动过程中,细胞呼吸的产物可能有水、 和酒精。
（3） 用等量的蒸馏水替代 吸收剂,其他条件不变,重复图示实验,如果发现有色液滴不移动,则说明种子进行了怎样的生理活动 萌发的小麦种子只进行有氧呼吸。判断依据是吸收 和释放 的量相等。
[解析]若用等量的蒸馏水替代 吸收剂,其他条件不变,重复题图所示实验,如果发现有色液滴不移动,说明萌发的小麦种子只进行有氧呼吸,吸收的 和释放的 的量相等。
命题拓展
[条件改变型]如果将小麦种子换成等质量的油菜种子（主要成分是脂质, 、 比例高于葡萄糖）,其他条件不变,重复题图所示实验,预计有色液滴移动的距离大于（填“大于”“小于”或“等于”）图示实验结果，原因是脂肪中的 、 比例高,等质量的脂肪和葡萄糖氧化分解时,有氧呼吸消耗的 多。
命题点3 细胞呼吸类型的判断及相关计算
5. [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( D )
A. 若产生的 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 的分子数与释放 的相等
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无 吸收也无 释放
D. 若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收 的分子数比释放 的多
[解析]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 ，其中产乙醇的无氧呼吸产生的 与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的 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 的分子数和释放 的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗 也不产生 ，C正确；有氧呼吸中，吸收 的分子数和释放 的分子数相等，而无氧呼吸不消耗 ，但可能产生 ，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收 的分子数比释放 的分子数少或两者的数目相等，D错误。
命题拓展
[条件改变型] 若该作物进行呼吸作用时 吸收量的相对值为1， 释放量的相对值为3，则产生 的具体场所是细胞质基质、线粒体基质 ，此时该植物有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例为 。
[解析]由细胞呼吸的反应式可知，在有氧条件下， 的消耗量与 的产生量相等，根据题干信息“ 吸收量的相对值为1， 释放量的相对值为3”可知，此时存在有氧呼吸和无氧呼吸，故产生 的场所有细胞质基质、线粒体基质。 吸收量的相对值为1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为 ；无氧呼吸产生的 的相对值为 ，则消耗的葡萄糖的相对值为1，故有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例为 。
考点3 影响细胞呼吸的因素及其应用
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1.影响细胞呼吸的因素
（1）内部因素
现象 不同 种类或生存环境中 的植物的呼吸速率存在差异，如旱生植物＜水生植物，阴生植物＜阳生植物 同一植物在不同 生长发育 时期呼吸速率不同，如幼苗期和开花期＞成熟期；同一植物的 不同器官 的呼吸速率存在差异，如生殖器官＞营养器官
根本原因 遗传信息 不同 基因在不同时间、空间的选择性表达
直接原因 酶的种类、数量存在差异
（2）外部因素
因素 曲线 原理 应用
温度 温度主要影响与呼吸作用有关 酶 的活性 .零上低温储藏蔬菜、水果,减少有机物的消耗; .温室栽培中,增大昼夜温差,减少有机物的消耗,提高产量
浓度 从化学平衡的角度分析,增加 的浓度对细胞呼吸有明显的 抑制 作用 在蔬菜、水果保鲜时,适当增加 浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗
含水量 在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱 .种子晒干既不易发霉，也会减少有机物的消耗; .浸泡后的种子易萌发
浓度 是有氧呼吸所必需的，且对无氧呼吸有抑制作用 .提高氧分压保证细胞有氧呼吸，如中耕松土、稻田排涝； .提高氧分压抑制厌氧生物的繁殖，如用透气的纱布包扎伤口抑制破伤风芽孢杆菌的繁殖
2.细胞呼吸原理的应用
实例 原理
有氧 包扎伤口时选用透气的材料 抑制厌氧菌（如破伤风芽孢杆菌）的 无氧 呼吸
有氧运动（如慢跑） 使细胞进行 有氧呼吸 ，避免因剧烈运动导致氧气不足，肌细胞进行无氧呼吸产生大量 乳酸 ,使肌肉酸胀无力
中耕松土 增加土壤中的 氧含量 ，利于植物根系细胞的有氧呼吸
稻田定期排水 增加土壤中的氧含量，防止幼根因缺氧进行无氧呼吸产生 酒精 等而腐烂
无氧 利用粮食等生产各种酒 酵母菌无氧呼吸产生 酒精
酸奶、泡菜等 乳酸菌无氧呼吸产生 乳酸
水果、粮食在零上低温、低氧条件下储藏 减弱 细胞呼吸强度,减少有机物消耗
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情境应用
1. 《齐民要术》记载了“热进仓”贮麦法：将经暴晒的小麦种子趁热进仓贮存，温度控制在 ，贮藏7~10天后通风降温。
（1） 收获的小麦种子为什么要进行暴晒？
提示 因为暴晒后种子中自由水相对减少，细胞呼吸减弱，有利于贮存。
（2） 为什么 贮藏7~10天后通风降温？
提示 也属于较高温度，虽然能杀灭一些有害生物，但长时间处于此温度下，小麦种子也会受到伤害，导致发芽率降低。
2. 夏季,池塘中的鱼在黎明时分常出现浮头现象,原因是什么
提示 晚上池塘中动植物及耗氧微生物均消耗 ，到黎明时分，水中溶解氧达到最低,水体表层的溶解氧相对较高。
3. 密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯的原因是什么？
提示 （1）密封地窖中 浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。（2）空气湿度大，有利于保鲜。
4. 无土栽培可以有效解决农耕土地资源不足的困境。最早的水培法是将植物根系直接浸入培养液中，但长期浸泡会导致植物根部腐烂甚至死亡，其原因是什么？
提示 植物根部长期直接浸入培养液中，因 缺乏，根部细胞进行无氧呼吸产生酒精等有害物质，导致植物根部出现腐烂甚至死亡。
5. 包扎伤口时选用透气的纱布或创可贴的优点是什么？
提示 透气纱布或创可贴可有效抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧菌的繁殖。
深度思考
1. 水果、蔬菜和种子储存条件有何不同？
提示 水果、蔬菜需要低温（零上）、低氧、适宜水分条件下储存;种子需要低温、低氧、干燥条件下储存。
2. 低 环境下，有机物消耗少的原因是什么？
提示 在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，强度较弱；有氧呼吸由于 不足，强度也较弱，因此总呼吸强度低，有机物消耗少。
基础自测
1. 同一叶片在不同生长发育时期,其呼吸速率有差异。( √ )
2. 严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少。( × )
3. 温室大棚中可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量。( √ )
4. 破伤风芽孢杆菌易在锈钉扎过的伤口深处繁殖,原因是伤口深处 缺乏。( √ )
5. 给含有酵母菌的发酵液连续通气,可以提高酒精的产量。( × )
6. 密闭罐头出现瓶盖鼓起的原因是存在其中的乳酸菌产生气体。( × )
7. [2018全国卷Ⅰ，T3B]农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收。( √ )
8. [2018全国卷Ⅱ，T4C改编]与风干前相比，风干种子中细胞呼吸作用的强度高。( × )
教师尊享·思维提升
发散思维构建与细胞呼吸相关的热点知识模型
高考帮 研透高考 明确方向
命题点1 细胞呼吸的影响因素分析
1. [2021湖北]采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下 冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是( C )
A. 常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B. 密封条件下，梨呼吸作用导致 减少， 增多，利于保鲜
C. 冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D. 低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
[解析]常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，有机物消耗快，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨通过呼吸作用消耗 ,导致 减少， 增多，有利于保鲜，B正确；冷藏时，梨细胞中的自由水减少、结合水增多，导致各种代谢活动减缓，C错误；低温可抑制梨中酚氧化酶的活性，使其催化反应的速率减慢，果肉褐变减缓，D正确。
2. [安徽高考节选，8分]科研人员探究了不同温度（ 和 ）条件下密闭容器内蓝莓果实的 生成速率的变化，结果见图1和图2。
（1） 由图可知，与 相比， 条件下果实的 生成速率较低，主要原因是低温抑制了呼吸作用（或低温降低了细胞呼吸相关酶活性）；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的 浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测 浓度变化来计算呼吸速率。
[解析]依题图可知， 条件下蓝莓果实的 生成速率较 条件下低，其原因是低温条件下细胞呼吸相关酶活性降低，细胞呼吸减弱，果实的 生成速率降低。随着果实储存时间的延长，密闭容器中 浓度升高；检测呼吸速率时，可通过检测 生成量或 消耗量来实现。
（2） 某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：
①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于 和 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的 浓度。
③记录实验数据并计算 生成速率。
为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。
a.选取的果实成熟度还应一致； .每个温度条件下至少有3平行重复实验。
[解析]为使实验结果更可靠，应从无关变量相同且适宜、设置平行重复实验等角度分析，即可选用成熟度相同的蓝莓果实进行实验，也可通过增设每个温度条件下的平行重复实验来提高实验结果的可信度。
命题拓展
[设问拓展型]（1） 两种温度下， 后 的生成速率都基本稳定，其原因是 后两种温度下的蓝莓果实都只进行无氧呼吸。
[解析]由于 后，两种温度下的蓝莓果实都只进行无氧呼吸，所以两种温度下， 后 的生成速率都基本稳定。
（2） 蓝莓果实不宜长时间在密闭容器中保存，原因是无氧呼吸产生的酒精有毒害作用，可导致细胞死亡。
[解析]蓝莓果实长时间在密闭容器中保存会进行无氧呼吸产生酒精，导致细胞死亡。
命题点2 细胞呼吸原理的应用
3. [2021河北，多选]《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是( ACD )
A. 荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B. 荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制
C. 气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D. 气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间
[解析]荫坑和气调冷藏库都能降低环境中的温度和氧气含量，在低温、低氧环境中细胞的有氧呼吸和无氧呼吸强度均较弱，因此荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解，A正确；有氧呼吸三个阶段都需要酶的参与，荫坑和气调冷藏库的低温环境对有氧呼吸的三个阶段都会产生抑制作用，B错误；低温可以降低酶活性，C正确;乙烯具有催熟作用，清除乙烯，可以延长果蔬保鲜时间，D正确。
命题拓展
[设问拓展型]题干条件不变，下列说法正确的是( C )
A. 葡萄在“荫坑”中不能进行细胞呼吸，所以可大大减少有机物的损耗
B. “荫坑”可保持低温、干燥的环境，便于葡萄的储存
C. 大型封闭式气调冷藏库中的氧气浓度较低，便于储存水果
D. 大型封闭式气调冷藏库中充入部分氮气可降低果蔬的有氧呼吸和无氧呼吸的强度
[解析]“荫坑”中的葡萄细胞呼吸强度大大降低，而不是不能进行细胞呼吸，A错误;葡萄的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下进行，干燥环境会导致葡萄细胞失水，故不能在干燥环境中储存葡萄，B错误;大型封闭式气调冷藏库中用氮气替换部分空气，可以降低氧气浓度，从而降低葡萄的有氧呼吸强度，便于储存水果，但不能降低无氧呼吸强度，C正确、D错误。
4. [2021湖南]下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是( B )
A. 南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用 左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B. 农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
C. 油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D. 柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
[解析]早稻浸种后催芽过程中，用 左右温水淋种并时常翻种，可为种子的呼吸作用提供水分、氧气和适宜的温度，从而利于种子萌发，A正确；农作物种子入库贮藏时，在低氧和低温条件下呼吸速率降低，有利于延长种子贮藏寿命，而无氧条件下种子产生的酒精或乳酸会毒害种子，不利于种子贮藏，B错误；油料作物种子富含脂肪，脂肪中 、 含量较高，脂肪氧化分解消耗的氧气较多，为满足油料作物种子萌发时对氧气的需求，播种时宜浅播，C正确；柑橘用塑料袋密封保存，可减少水分散失，同时提供低氧、高 浓度环境，降低呼吸速率，起到保鲜作用，D正确。
命题点3 种子萌发过程中细胞呼吸强度及物质变化分析
5. [2019全国卷Ⅲ]若将 粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到 株黄化苗。那么,与萌发前的这 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 )
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]种子在黑暗中萌发得到黄化苗，该过程中细胞代谢增强，呼吸强度增加，由于整个过程中不能进行光合作用，而细胞呼吸需要消耗有机物，所以有机物总量减少，A正确，B、C、D错误。
命题拓展
[条件改变型]若该玉米种子置于自然状况下萌发，测得干重、鲜重的变化曲线如图所示。
（1） 表示种子萌发及长成幼苗期间干重变化曲线的是②（填“①”或“②”）。
[解析]种子萌发过程中吸水，鲜重增加，鲜重大于干重，分析题图可知，曲线①表示种子萌发过程中鲜重的变化，曲线②表示干重的变化。
（2） 导致图中曲线 段下降的主要生理过程是细胞呼吸；曲线 段变化的主要原因是种子萌发形成幼苗后，光合作用速率大于（填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用速率。
[解析]图中曲线 段，由于种子进行细胞呼吸消耗有机物，使干重减少；曲线 段，种子萌发形成幼苗后，幼苗进行光合作用，光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物，干重增加。
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热点4 癌细胞的另类细胞呼吸
情境导入
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。癌细胞和正常分化的细胞在有氧气存在时产生的ATP总量无明显差异，但癌细胞摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量是正常细胞的若干倍。如图为癌细胞吸收并利用葡萄糖的部分过程图，据图回答下列问题。
（1） 根据癌细胞吸收并利用葡萄糖的示意图，推测癌细胞的这种呼吸作用特点的意义是什么？
癌细胞在有氧气存在时，吸收更多的葡萄糖用于无氧呼吸，可以提供满足其增殖所需的ATP；葡萄糖还可以经过一系列变化转化为脱氧核糖，为细胞中遗传物质的复制提供原材料；无氧呼吸产生的乳酸还为其生长、增殖提供酸性环境。
（2） 与正常细胞相比，癌细胞内葡萄糖转化为五碳糖的途径明显增加。某些药物可以通过抑制该代谢途径来抑制癌细胞的快速增殖，则该药物抑制癌细胞增殖的原理是什么？
五碳糖可以转化为脱氧核糖，脱氧核糖是DNA复制的原料之一，该药物通过该途径来抑制五碳糖的合成，进而抑制癌细胞的快速增殖。
强化训练
1. [2020山东]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( B )
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 比正常细胞少
[解析]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 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 比正常细胞少，D正确。
2. [2022潍坊实验中学模拟]即使在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。据报道，肿瘤抑制因子 通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞。下列叙述错误的是( D )
A. 肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸
B. 正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸
C. 肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低
D. 最可能抑制了催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶
[解析]肝癌细胞无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是乳酸，A正确；正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸，释放大量能量，B正确；肝癌细胞的无氧呼吸非常活跃，其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，C正确； 通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞，说明其不可能抑制催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶，而是抑制了催化丙酮酸转化为乳酸的关键酶，D错误。
教师尊享·备课题组
1. [2022山东，不定项]在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给 ，电子传递过程中释放的能量驱动 从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后 经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的 结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知 可使 进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是( BCD )
A. 时线粒体内膜上的电子传递受阻
B. 与 时相比， 时有氧呼吸产热多
C. 与 时相比， 时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D. 导致线粒体内外膜间隙中 浓度降低，生成的ATP减少
[解析]由题图可知，与 时相比， 时耗氧量增加，根据题意“电子经线粒体内膜最终传递给 结合生成水”，可知 时线粒体内膜上的电子传递未受阻，A错误；与 时相比，短时间 处理时ATP生成量较少，耗氧量较多，说明 时有氧呼吸消耗的葡萄糖量多，释放的能量多，产热多，B、C正确； 可使 不经过ATP合酶进入线粒体基质，会使线粒体内外膜间隙中 浓度降低，ATP生成量减少，D正确。
2. [2022湖南]“清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。借问酒家何处有 牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境，思考科学问题。下列观点错误的是( D )
A. 纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B. 杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C. 花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D. “杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸
[解析]雨能为杏树开花提供必需的水分，A正确；杏树在清明节开花体现了植物生长发育的季节周期性，B正确；花开花落是植物细胞正常的生长发育，与细胞生长和细胞凋亡相关联，C正确；“杏花村酒”酿制过程中，酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，后进行无氧呼吸产生酒精，D错误。
3. [2021浙江1月]苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是( C )
A. 呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升
B. 呼吸作用减弱，糖酵解产生的 减少
C. 用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现
D. 果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生
[解析]苹果进行厌氧呼吸产生的是酒精不是乳酸，A错误；糖酵解过程中葡萄糖分解成丙酮酸，不产生 ，B错误；乙烯能促进果实成熟，乙烯合成抑制剂可延迟果实成熟，延缓呼吸跃变现象的出现，C正确；低温抑制酶的活性，适当的低温等贮藏条件有利于延缓或阻止呼吸跃变现象的出现，D错误。
4. [2020天津]某同学居家学习期间，准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中（每天换一次水），根尖生长状况最好的是( C )
A. B.
C. D.
[解析]制作洋葱根尖有丝分裂装片时，需要培养洋葱根尖，清水过多会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精会对根细胞产生毒害作用，导致烂根，故B、D不符合题意；蘸清水会导致水分不足，根尖生长状况不良，A不符合题意；方法 中清水量适宜，根细胞能进行正常的细胞呼吸，因此根尖生长状况最好，C符合题意。
5. [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( B )
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]马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A错误；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B正确；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量，生成少量ATP，C错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生，D错误。
6. [2021重庆，10分]人线粒体呼吸链受损可导致代谢物 的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶 和酶 溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题:
（1） 呼吸链受损会导致有氧（填“有氧”或“无氧”）呼吸异常,代谢物 是乳酸 。
[解析]有氧呼吸第二阶段、第三阶段的场所都是线粒体，线粒体呼吸链受损会导致有氧呼吸异常。由图可知，代谢物 是人体细胞无氧呼吸的产物，是乳酸。
（2） 过程⑤中酶B的名称为过氧化氢酶，使用它的原因是催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害。
[解析] 在酶 的作用下分解为 和 ，推断酶 为过氧化氢酶，该酶可催化过氧化氢分解，避免过氧化氢积累对细胞产生毒害作用。
（3） 过程④将代谢物 消耗，对内环境稳态的作用和意义是避免代谢产物的积累，维持细胞内的 ；是机体进行正常生命活动的条件。
[解析]过程④将乳酸消耗，避免乳酸的积累，以维持细胞内的 ，有利于机体生命活动的正常进行。
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基础过关
一、选择题
1. [2023惠州一调]如图是人体细胞进行呼吸作用的过程示意图，①~③代表场所，甲~丙代表有关物质。下列分析正确的是( A )
A. 甲物质转化成 和乙物质，还需要 的参与及相关酶的催化
B. 甲、乙、丙分别表示 、丙酮酸和乳酸
C. 场所①、②、③分别是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质
D. 细胞呼吸时，①、②、③处的反应均伴随着大量ATP的产生
[解析]甲物质（丙酮酸）转化成 和乙物质 ，还需要 的参与及相关酶的催化，A正确；据图分析可知，甲表示丙酮酸，乙表示 ，丙表示乳酸，B错误；场所①为细胞质基质，场所②为线粒体基质，场所③为线粒体内膜，C错误；细胞呼吸时，③处的反应伴随着大量ATP的产生，①（只无氧呼吸第一个阶段）、②处的反应伴随着少量ATP的产生，D错误。
2. [2023德阳模拟]为了准确地判断贮存的小麦种子所进行的呼吸作用方式，最好检测( D )
A. 有无酒精产生 B. 有无水的生成
C. 有无有机物的消耗 D. 消耗量与 生成量的比值
[解析]小麦种子进行无氧呼吸时会产生酒精，所以有酒精产生时，说明小麦种子进行了无氧呼吸，但不能确定是否进行了有氧呼吸，A错误；小麦种子进行无氧呼吸时不会产生水，所以有水产生时，说明小麦种子进行了有氧呼吸，但不能确定是否进行了无氧呼吸，B错误；小麦种子进行有氧呼吸和无氧呼吸都消耗有机物，C错误；由于有氧条件下进行有氧呼吸时吸收的 和放出的 量相等，而无氧呼吸时不吸收 ，但放出 ，因此根据 消耗量与 生成量的比值可以准确判断出小麦种子的呼吸作用方式，D正确。
3. [2023杞县模拟]当细胞处于缺氧或无氧状态时，丙酮酸和 的代谢会相互关联，其代谢途径之一是在乳酸脱氢酶的作用下，丙酮酸被 还原成乳酸。下列相关叙述正确的是( D )
A. 该代谢途径在植物细胞内不能发生
B. 该代谢途径是乳酸菌合成ATP的主要途径
C. 动物细胞中乳酸脱氢酶分布于线粒体基质
D. 细胞内生成的 参与葡萄糖转化成丙酮酸的反应
[解析]某些植物细胞（如玉米胚）无氧呼吸时也能产生乳酸，A错误；题述途径是无氧呼吸的第二阶段，此阶段不能产生ATP，B错误；乳酸脱氢酶参与乳酸生成，分布在细胞质基质中，C错误；葡萄糖转化成丙酮酸的过程会产生 ，故 可参与该反应，D正确。
4. [2023安庆模拟]在细胞有氧呼吸过程中， , 二硝基苯酚 仅抑制ATP合成，但不影响细胞内的其他物质反应。若用 处理正常大鼠，下列针对大鼠体内相关变化的叙述，正确的是( B )
A. 对有氧呼吸的第一阶段没有任何影响
B. 作用于肌细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加
C. 主要在细胞质基质中发挥作用
D. 会抑制大鼠成熟红细胞吸收血液中的葡萄糖
[解析]有氧呼吸的第一阶段会有少量 ATP 合成， 能抑制 ATP 的合成过程，所以 会影响有氧呼吸的第一阶段， 错误； 作用于肌细胞时，线粒体内膜上无法生成 ATP，故散失的热能将增加， 正确； 仅抑制 ATP 合成，有氧呼吸过程中第三阶段合成的 ATP 最多，场所为线粒体内膜，因此 主要在线粒体内膜中发挥作用， 错误；葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式是协助扩散，不消耗 ATP，所以 对大鼠血糖进入成熟红细胞没有影响， 错误。
5. [2023周口一调]如图表示某装有酵母菌的培养液（葡萄糖溶液）的密闭容器中，从开始发酵至发酵结束这段时间内气体的总量随时间的变化曲线，下列有关该曲线的叙述错误的是( B )
A. 段释放的 都来自线粒体基质
B. 段酵母菌无氧呼吸速率不断增强
C. 发酵过程中容器内的 浓度不断升高
D. 整个过程中容器内的 浓度先下降后不变
[解析]酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下均可以进行细胞呼吸。 段容器中的气体总量不变，即释放的 量等于 的吸收量，因此该阶段只进行有氧呼吸，有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解产生 ,故释放的 都来自线粒体基质，A正确； 段酵母菌无氧呼吸速率先随 浓度的降低而增大，后随着底物的消耗而减小，B错误；整个过程中细胞有氧呼吸和无氧呼吸都释放 ，因处于密闭容器中，故发酵过程中容器内 浓度不断升高，C正确；整个过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸，因此整个过程中容器内 浓度逐渐下降，直至为0后不再发生改变，D正确。
6. [2022哈尔滨调研]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。下列说法正确的是( D )
条件 释放量 吸收量
甲 12 0
乙 8 6
丙 10 10
A. 在甲条件下进行产生 和乳酸的无氧呼吸
B. 在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖多于无氧呼吸
C. 在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D. 在乙条件下释放的 来自细胞质基质和线粒体
[解析]甲条件下只释放 ，不消耗 ，所以进行的是产 和酒精的无氧呼吸，A错误；乙条件下， 的释放量 ，而 的吸收量 ，则无氧呼吸释放的 量 ，由无氧呼吸的反应式可知，释放 需消耗 葡萄糖，而有氧呼吸消耗 也需要消耗 葡萄糖，所以乙条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多，B错误；丙条件下， 的释放量等于 的消耗量，故只进行有氧呼吸，但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；乙条件下有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，有氧呼吸和无氧呼吸均能产生 ，故乙条件下释放的 来自细胞质基质和线粒体，D正确。
7. [2023重庆巴蜀名校模拟]下列关于如图所示探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，正确的是( B )
A. 甲组是对照组，结果是已知的，乙组是实验组，结果是未知的
B. 在甲组和乙组中酵母菌消耗等量葡萄糖时，澄清石灰水变混浊的程度不同
C. 两组实验均可用溴麝香草酚蓝溶液检测到由蓝变黄再变绿
D. 如果乙组实验时间过短，不会影响酒精的检测
[解析]由题图可知，甲组为有氧条件，乙组为无氧条件，甲、乙两组为对比实验。通入氧气的装置和不通入氧气的装置是相互对照，它们都是实验组， 错误；酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量葡萄糖时，产生的二氧化碳量不一样，澄清石灰水变混浊的程度不同， 正确；用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，两组实验均可检测到溶液由蓝变绿再变黄， 错误；如果乙组实验时间过短，酵母菌只是利用锥形瓶中原有的氧气进行有氧呼吸，还没进行无氧呼吸产生酒精，则会影响酒精的检测， 错误。
8. 如图是探究有活性的水稻种子呼吸作用的装置。下列叙述错误的是( C )
A. 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
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,红色小液滴将向左移动
C. 小液滴停止移动后,种子的呼吸作用方式是有氧呼吸
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]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,提高其呼吸作用,A正确;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,由于种子呼吸作用会消耗氧气,且 溶液会吸收种子呼吸作用产生的 ,故红色小液滴将向左移动,B正确;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。
9. [2023南昌模拟]为研究低氧胁迫对青瓜品种根系细胞呼吸的影响，某研究小组用 、 两个青瓜品种进行实验研究。图示结果为一周后测得的根系中乙醇的含量。下列说法正确的是( C )
A. 正常通气情况下，品种 、 青瓜的根细胞只进行有氧呼吸
B. 低氧条件下，品种B对氧气浓度的变化较为敏感
C. 根系长期处于低氧环境中，两种青瓜吸收无机盐的能力都会下降
D. 根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程中也会产生ATP
[解析]分析题图可知，正常通气时， 、 品种青瓜的根系中均有乙醇生成，说明正常通气时, 、 两品种青瓜的根细胞均进行了无氧呼吸，A错误；低氧条件下，品种 进行无氧呼吸产生乙醇的量较多，说明其对氧气浓度的变化较为敏感，B错误；丙酮酸分解为乙醇的过程为无氧呼吸第二阶段，该过程不产生ATP，D错误。
10. [2023河南名校联考]农田土壤板结时，土壤中空气不足，会影响作物根系的生长，故需要及时松土透气。下列叙述错误的是( B )
A. 土壤板结后，作物根细胞内ATP与ADP的转化速率减小
B. 土壤板结后，根细胞内的丙酮酸在线粒体中氧化分解成酒精和
C. 及时松土透气能促进根细胞进行有氧呼吸，有利于根细胞对土壤中无机盐的吸收
D. 松土能增强土壤中好氧细菌的分解作用，可提高土壤中的无机盐含量
[解析]土壤板结后，土壤含氧量降低，作物根细胞的有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强，无氧呼吸过程中产生的ATP较少，故土壤板结后，作物根细胞内ATP与ADP的转化速率减小，A正确；丙酮酸在细胞质基质中氧化分解成酒精和 ，B错误；一般情况下，植物根细胞以主动运输的方式吸收无机盐，因此松土有利于根细胞的有氧呼吸，从而为主动运输提供更多的能量，C正确；松土也有利于微生物分解有机质，使土壤中的无机盐含量增加，D正确。
11. [2023焦作检测]细胞呼吸原理在生活和生产中得到了广泛的应用，如酸奶的制作、农业生产上的中耕松土、粮食与果蔬的储存、提倡有氧运动等。下列有关细胞呼吸原理的说法错误的是( A )
A. 过保质期的酸奶出现胀袋可能是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的
B. 中耕松土加强植物根部的有氧呼吸，有利于矿质元素的吸收
C. 粮食与果蔬的储存都需要低温、低氧条件
D. 有氧运动可以避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸
[解析]乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸，不产生气体，A错误；中耕松土可以加强植物根部的有氧呼吸，矿质元素的吸收方式为主动运输，故有氧呼吸能为矿质元素的吸收提供能量，B正确；粮食与果蔬的储存都需要低温、低氧条件，以降低其呼吸作用，C正确；供氧不足时，肌肉细胞进行无氧呼吸，产生大量乳酸，乳酸积累导致肌肉酸痛，有氧运动可以避免这种情况发生，D正确。
二、非选择题
12. [2022江西三模,11分]某实验小组欲利用核桃幼苗研究氮素形态对根系呼吸速率的影响，在其他条件相同且适宜的情况下，通过调整营养液中 与 的比例，共设置 、 、 、 、 个氮素形态，连续每月测定并统计一次。进行氮素形态处理前对栽培基质浇灌大量清水，最后测定实验结果如图所示。回答下列问题：
（1） 有氧条件下，根细胞呼吸作用消耗水的场所是线粒体基质，有氧呼吸的整个过程是 （用反应式表示）。检测呼吸速率时，常用的指标是单位时间、单位面积内二氧化碳的释放量或氧气的消耗量。
[解析]有氧条件下，核桃根细胞呼吸作用消耗水发生在第二阶段，其场所是线粒体基质。有氧呼吸整个过程的化学反应式可简写为 。检测呼吸速率时，常用单位时间、单位面积内二氧化碳的释放量或氧气的消耗量作为检测指标。
（2） 每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水，这样做的目的是避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果（合理即可）。由实验结果可知，随着处理时间的延长，核桃幼苗根系呼吸速率的变化是先上升后下降。推测与单独施用 相比，单独施用 的核桃幼苗根系呼吸速率更快（填“更快”或“更慢”）。
[解析]为了避免氮素在栽培基质中的累积影响实验结果，每次进行氮素形态处理前要对栽培基质浇灌大量清水。由图可知，随着处理时间的延长，核桃幼苗根系呼吸速率整体上呈现先上升后下降的趋势。 、 、7月份， 组根细胞呼吸速率均高于 组，8月份 组和 组根细胞呼吸速率相近，推测与单独施用 （ 组）相比，单独施用 （ 组）的核桃幼苗根系呼吸速率更快。
（3） 在农业生产上，要提高根系细胞呼吸速率，除本实验所述的措施外，种植户还可采取的措施有大田种植时，适时松土、适量浇水等；大棚种植时，适当控制温度等（答出两点即可）。
[解析]温度、土壤氧气浓度、土壤含水量等均会影响根系细胞呼吸速率，故要提高根系细胞呼吸速率，大田种植时可适时松土、适量浇水，大棚种植时可适当控制温度等。
能力提升
一、选择题
13. [2023贵阳模拟]下列关于油菜种子细胞呼吸的叙述，错误的是( A )
A. 丙酮酸分解成 和 需要 的直接参与
B. 既是有氧呼吸的产物也是无氧呼吸的产物
C. 进行有氧呼吸时，既有水的消耗又有水的生成
D. 油菜种子进行有氧呼吸时的耗氧量比相同质量的玉米种子的多
[解析]在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸可与水反应，生成 和 ，在有氧呼吸第三阶段，前两阶段产生的 可与 反应，生成 ，A错误；油菜种子有氧呼吸的产物是 和 ，无氧呼吸的产物是酒精和 ，B正确；进行有氧呼吸时，既有水的消耗（有氧呼吸第二阶段）也有水的生成（有氧呼吸第三阶段），C正确；相同质量的油菜种子中脂肪含量较高，玉米种子中糖类含量较高，由于脂肪所含的 和 更多，故相同质量油菜种子有氧呼吸耗氧量比玉米种子多，D正确。
14. [2022广东]种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用 法检测种子活力， （无色）进入活细胞后可被 还原成 （红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于 溶液中， 保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是( B )
A. 该反应需要在光下进行 B. 可在细胞质基质中生成
C. 生成量与保温时间无关 D. 不能用红色深浅判断种子活力高低
[解析]种子通过细胞呼吸产生 的过程不需要光，A错误；细胞呼吸的第一阶段能产生 ，且该过程发生在细胞质基质中， 可将 还原成 ，B正确；保温时间长短可影响 的生成量，进而影响 的生成量，C错误；种子活力越高，相同时间内产生的 越多，还原成的 也越多，红色越深，D错误。
15. [2022山东]植物细胞内 的葡萄糖经过一系列反应，产生 、 和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是( C )
A. 磷酸戊糖途径产生的 与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B. 与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C. 正常生理条件下，利用 标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
[解析]有氧呼吸产生的还原型辅酶是 ，A正确；有氧呼吸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，释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了氨基酸和核苷酸等，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；利用 标记的葡萄糖只能追踪含有碳元素的物质，无法追踪各产物的生成，C错误；受伤组织修复即植物组织的再生过程，细胞增殖需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等，D正确。
16. [2023惠州第一次检测]金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，其中①~⑥表示不同的生理过程，下列相关叙述正确的是( C )
A. 过程②需要 的参与，产生的“物质 ”是丙酮酸
B. 过程①②③均有能量释放，大部分用于合成ATP
C. 在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止乳酸中毒
D. 过程③与⑤无氧呼吸产物不同，其根本原因是细胞中基因的种类不同
[解析]分析题图可知，②为细胞呼吸第一阶段， 物质 是丙酮酸，该过程不需要 的参与，A错误；分析题图可知，图中①表示肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，③和⑤均为无氧呼吸第二阶段，过程①②均有能量释放，少部分用于合成ATP，过程③与⑤没有ATP合成，B错误；分析题图可知，其他细胞通过无氧呼吸产生的乳酸会运送到肌细胞中，在肌细胞中转化成酒精，并排出体外，有利于防止乳酸中毒，C正确；过程③与⑤无氧呼吸产物不同，其根本原因是细胞中基因的选择性表达，D错误。
17. [2023河南联考]如图是细胞中乳酸与葡萄糖等物质之间的相互转化关系图。下列说法正确的是( C )
A. 肌肉中的糖原直接水解为葡萄糖后被利用
B. 当线粒体基质产生的乳酸过量时，部分乳酸会生成葡萄糖
C. 当细胞缺氧时，丙酮酸进入线粒体的数量可能会减少
D. 图中线粒体生成的ATP中所含的能量高于葡萄糖氧化分解释放的热能
[解析]肌糖原不能直接水解为葡萄糖，而是先分解生成乳酸，经血液运送到肝脏，再经肝脏转化为肝糖原、葡萄糖而被利用，A错误；乳酸为无氧呼吸的产物，在细胞质基质中产生，B错误；当细胞缺氧时，丙酮酸进入线粒体的数量可能会减少，丙酮酸在细胞质基质中被还原成乳酸，C正确；细胞呼吸产生的能量大多以热能形式散失，故图中线粒体生成的ATP中所含的能量低于葡萄糖氧化分解释放的热能，D错误。
18. [2022石家庄模拟]某实验小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，做了以下两组实验：用注射器 缓慢吸入 酵母菌葡萄糖溶液，倒置，排尽注射器中的气体，再吸入 无菌氧气，密封；用注射器 缓慢吸入 酵母菌葡萄糖溶液，倒置，排尽注射器中的气体，密封。将两注射器置于 的水浴锅中保温一段时间（不考虑溶液体积的变化），以下说法错误的是( D )
A. 当观察到注射器 中的总体积大于 时，说明酵母菌进行了无氧呼吸
B. 取注射器 中的适量液体，滴加少量酸性重铬酸钾溶液，溶液颜色由橙色变为灰绿色
C. 将注射器 中的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中，可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
D. 一段时间后当注射器 、 中的总体积均为 时，两注射器中酵母菌消耗的葡萄糖的量相同
[解析]若注射器 中酵母菌只进行有氧呼吸，以葡萄糖为底物时，细胞呼吸消耗的 量等于产生的 量，则注射器中气体体积不变，当注射器 中的总体积大于 时，说明酵母菌进行了无氧呼吸，A正确。注射器 中为无氧条件，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酒精可以与酸性重铬酸钾溶液反应，使溶液颜色由橙色变为灰绿色，B正确。注射器 中的酵母菌进行细胞呼吸产生 ， 可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C正确。当注射器 、 中的总体积均为 时，注射器 中酵母菌开始进行有氧呼吸，后来也进行无氧呼吸，最多产生 ，注射器 中酵母菌只进行无氧呼吸，产生 ，以葡萄糖为呼吸底物，产生等量 时，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少，D错误。
19. [2022福州质检]在渐增负荷运动中，血液乳酸值随运动负荷增加而增加，当运动负荷达到某一临界值时，血液乳酸含量急剧增加，而血液 含量则急剧下降（如图所示）。下列叙述错误的是( B )
A. 点后乳酸增多是由于无氧呼吸加强
B. 点后有氧呼吸产生的 总量减少
C. 乳酸在细胞质基质中产生
D. 一定运动负荷下，肌肉产生的乳酸可使内环境 短时间内有所下降
[解析]乳酸是无氧呼吸的产物， 点后乳酸增多是由于无氧呼吸加强，A正确；由题干及题图信息无法得出 点后有氧呼吸产生的 总量减少这一结论，B错误；乳酸是细胞无氧呼吸第二阶段的产物，产生场所是细胞质基质，C正确；剧烈运动时，肌肉细胞中存在无氧呼吸，产生的乳酸使内环境 短时间内有所下降，D正确。
20. [2022合肥三模]呼吸商 是指生物体在同一时间内，氧化分解时释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值。如图是部分有机物完全氧化分解时的呼吸商。下列叙述错误的是( B )
A. 长期多食而肥胖的人，其 最接近1
B. 与正常人相比，长期患糖尿病的人 会增大
C. 叶肉细胞缺氧时的 高于氧气充足时的
D. 脂肪因 比例低而 、 比例高，其 小于1
[解析]长期多食而肥胖的人，体内糖类过多，部分糖类转化为脂肪，其能源物质主要为糖类， 最接近 ，A正确；患糖尿病的人葡萄糖的利用发生障碍，机体大量消耗脂肪供能，其 相对减小，B错误；植物叶肉细胞缺氧时，可进行无氧呼吸，无氧呼吸只释放二氧化碳，不吸收氧气， 大于1，而叶肉细胞氧气充足时，有氧呼吸释放的二氧化碳与吸收的氧气量相同， 等于 ，C正确；脂肪中 、 比例高于葡萄糖， 比例低于葡萄糖，同质量的脂肪氧化分解消耗的氧气多于葡萄糖， 小于 ，D正确。
21. [2023周口一调]甲、乙两图都表示苹果组织细胞中 释放速率或 吸收速率的变化。下列相关叙述错误的是( B )
A. 甲图中氧浓度为 时的情况对应的是乙图中的 点
B. 甲图中氧浓度为 时，若单位时间内 释放量为 ， 吸收量为 ，则此时有氧呼吸占优势
C. 甲图的 、 、 、 四个浓度中， 是适合储藏苹果的氧浓度
D. 甲图中氧浓度为 时没有酒精产生
[解析]甲图中氧浓度为 时，细胞只释放 不吸收 ，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的 点，A正确；甲图中氧浓度为 时，若 释放量为 ， 吸收量为 ，说明苹果组织细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，有氧呼吸过程消耗的 量与产生的 量相等，因此产生的 来自有氧呼吸， 来自无氧呼吸，根据有氧呼吸物质变化关系： ，可推断出有氧呼吸消耗的葡萄糖为 ，根据无氧呼吸物质变化关系： ，可推断出无氧呼吸消耗的葡萄糖为 ，则无氧呼吸占优势，B错误；储藏植物器官应选择 产生速率最小即细胞呼吸最弱时的氧浓度（图甲中的 ），C正确；氧浓度为 时， 的释放速率与 的吸收速率相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。
二、非选择题
22. [2022赣州模拟,11分]甜菜喜温耐寒，在富含有机质的松软土壤上生长良好，可作糖源。回答下列问题：
（1） 土壤中的有机物不能被甜菜根直接吸收，必须经过分解者（微生物）的分解作用形成无机盐，以离子的形式通过主动运输的方式进入根细胞。请利用所学知识分析松软土壤对甜菜生长的意义：松软土壤中含有更多的氧气，能促进甜菜根部细胞进行有氧呼吸（释放大量能量），使根系能吸收更多的矿质元素，进而促进甜菜的生长。
[解析]甜菜根不能直接吸收土壤中的有机物，有机物必须经过分解者（微生物）的分解作用生成无机盐，才能以离子的形式通过主动运输的方式进入根细胞。松软土壤中含有更多的氧气，能促进甜菜根部细胞进行有氧呼吸（释放大量能量），使根系能吸收更多的矿质元素，进而促进甜菜的生长，因此松软土壤可促进甜菜生长。
（2） 细胞呼吸过程中利用 的阶段是否一定会产生ATP？请分析说明原因：不一定，无氧呼吸第二阶段也消耗 ，但此过程不产生ATP。
[解析]无氧呼吸第二阶段消耗 ，但该阶段不产生ATP，所以细胞呼吸过程中利用 的阶段不一定会产生ATP。
（3） 与其他地区相比，相同品种的甜菜在新疆种植含糖量更高，其原因是新疆光照时间长、昼夜温差大，有机物积累量多。
[解析]新疆光照时间长、昼夜温差大，白天积累有机物多，夜晚温度低，消耗的有机物少，所以一昼夜中积累有机物较多，故与其他地区相比，相同品种的甜菜在新疆种植含糖量更高。
（4） 鉴定甜菜块根细胞的无氧呼吸产物是酒精还是乳酸的方法有将甜菜块根放入无氧的密闭容器中，一段时间后用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液检测密闭容器中是否有 生成。若有，则其无氧呼吸产物为酒精，否则为乳酸（或取无氧密闭容器中的甜菜块根制成提取液，在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测甜菜块根提取液中是否含有酒精）（答一种）。
[解析]无氧呼吸产生酒精时释放 ，而产生乳酸时不产生 ，所以可将甜菜块根放入无氧的密闭容器中，一段时间后用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液检测密闭容器中是否有 生成，若有，则其无氧呼吸产物为酒精，否则为乳酸（或取无氧密闭容器中的甜菜块根制成提取液，在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测甜菜块根提取液中是否含有酒精）。
创新应用
23. [提出合理化建议][2022北京平谷区模拟，9分]篮球运动一次进攻的时间限制是 ，因此需要运动员在短时间内进行高强度运动。高强度运动结束后运动员往往感到肌肉酸痛、疲劳，请回答下列问题。
（1） 篮球运动员进行高强度运动时，肌细胞主要通过图1的 、 （填字母）过程将葡萄糖等有机物分解，产生ATP为运动员直接提供能量。图1中物质甲丙酮酸（填名称）在肌细胞的线粒体中彻底氧化分解为二氧化碳和水。
[解析]篮球运动员进行高强度训练时，肌细胞主要通过有氧呼吸提供能量，对应的是 、 过程，有氧呼吸释放的能量，一部分储存在ATP中，直接为运动员供能。有氧呼吸是把有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水的过程，具体过程是葡萄糖在细胞质基质中被分解为甲（丙酮酸），然后丙酮酸进入线粒体被分解为二氧化碳和水。
（2） 为探究如何减轻运动员高强度运动后的肌肉酸痛感，将生理状况相同且良好的24名运动员随机分成2组，运动结束后，实验组增加 低强度整理运动，而对照组直接休息。检测血液乳酸半时反应时间（乳酸浓度下降一半所用时间），结果如图2。据图可知，实验组的乳酸半时反应时间低于对照组，说明 整理运动可促进（填“促进”或“抑制”）血清乳酸的消除。据此，请为篮球运动员提出一条有关缓解肌肉酸痛的合理建议：每次高强度运动结束后进行 的低强度整理运动（合理即可）。
[解析]人体细胞进行无氧呼吸时产生乳酸，乳酸积累过多会造成肌肉酸痛。该探究实验中，自变量为运动后是否进行了 低强度整理运动，因变量为血液乳酸半时反应时间。从图2可以看出，进行了 低强度整理运动后，乳酸半时反应时间几乎是没有做整理运动的一半，即说明 低强度整理运动可促进血清乳酸的消除。从题述探究实验可知整理运动能促进血清乳酸的消除，故建议运动员每次高强度运动结束后进行 的低强度整理运动以缓解肌肉酸痛。
（3） 研究发现，葡萄糖分解产生的乳酸从肌细胞扩散到血液中，到达肝脏可重新转化为葡萄糖，释放到血液中，最终又回到肌细胞中。从物质与能量的角度解释出现这种变化的意义是肌细胞产生的乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖，可以减少机体内物质和能量的浪费，使有机物再次被利用（合理即可）。
[解析]肌细胞产生的乳酸在肝脏中重新转化为葡萄糖，葡萄糖释放到血液后再回到肌细胞，从物质与能量的角度来看，这种变化的意义是可以减少机体内物质和能量的浪费，使有机物再次被利用。

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