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课时分层作业(九)
1．D　2．D　3．D　
4．D　[由表可知，DNP抑制有氧呼吸过程中ATP的形成，不会对水的生成产生影响，主要在线粒体内膜发挥作用，A错误；人红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，与呼吸作用无关，不受DNP的影响，B错误；实验②和④比较，说明DNP不会对无氧呼吸产生影响，C错误；有氧时，DNP会导致细胞呼吸产生的ATP大幅减少，但水的生成不受影响，可见DNP使线粒体内膜上释放的能量更多的以热能的形式散失了，D正确。]
5．A　[由图可知，0～6 h内，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗O2，密闭容器内O2剩余量不断减少，A正确；6～8 h内，酵母菌进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2相同，同时进行不消耗O2、产生酒精与CO2的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的O2消耗量小于CO2产生量，B错误；8～10 h内，酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和CO2，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，C错误；溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2，不能用于检测酒精，用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，D错误。]
6．C　[根据题意，在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性Cytc可进入细胞参与线粒体内电子传递，将H＋泵出线粒体基质至膜间隙，促进H2O的生成，可知Cytc促进线粒体基质内的[H]生成H2O，进而降低线粒体基质内[H]的含量，A正确；高浓度H＋通过线粒体内膜上的ATP合成酶进入线粒体基质时，驱动ADP和Pi合成ATP，所以驱动ATP合成的能量来自H＋的电化学势能，B正确；根据题干可知，外源性Cytc可进入细胞参与线粒体内电子传递，将H＋泵出线粒体基质至膜间隙，所以外源性Cytc可升高线粒体内膜外正内负的电位差，C错误；补充外源性Cytc可提高氧的利用率，故在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗，D正确。]
7．C　[据图可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，则根系细胞产生的CO2来自线粒体和细胞质基质，A错误；与正常通气相比，低氧胁迫下，品种A产生的酒精含量更多，说明品种A对O2浓度的变化较为敏感，B错误；低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸转化为酒精的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生 ATP，C正确；长期处于低氧胁迫条件下，产生的ATP减少，影响主动运输过程，植物吸收无机盐的能力下降，进而会影响植物的光合速率，导致产量降低，D错误。]
8．BC
9．ABD　[根据图甲可知，在种子萌发的第Ⅱ阶段有O2吸收，在种子细胞中既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸，A正确；根据图甲可知，在种子萌发的第Ⅲ、Ⅳ阶段存在O2吸收量大于CO2释放量的情况，说明种子在分解糖类的同时，还会分解脂肪，耗氧量更大，B正确；图乙表示只以葡萄糖为底物的种子进行细胞呼吸时气体量的变化趋势，氧气为0时只进行无氧呼吸产生CO2，因此A表示CO2的释放量，B表示O2的吸收量，C错误；图乙中，在10～25 h时种子O2吸收量是20，CO2释放量是60，有氧呼吸消耗的葡萄糖和O2之比是1∶6，因此有氧呼吸消耗的葡萄糖是10/3，无氧呼吸产生的CO2是40，无氧呼吸消耗的葡萄糖和CO2之比是1∶2，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖是20，所以有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖量的比值为1∶6，D正确。]
10．(除标注外，每空2分，共10分)(1)线粒体基质(1分)　与[H]结合生成水，并释放大量能量　(2)ADP和Pi(1分)　导致细胞供能不足和体温过高(写出其中一点即可)　(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用(关键词：更充分，有机物中的能量)　(4)将生长状况一致的30只小鼠平均分成三组，并分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，测定不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中乳酸的含量并计算平均值
11．(除标注外，每空1分，共13分)(1)线粒体(内膜)　溴麝香草酚蓝　(2)随着处理时间的延长，牡丹根细胞的酒精含量逐渐增加(2分)　甲　(3)能　与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹根细胞内的酒精含量均有不同程度下降(2分)
(4)①等量的外源物质X＋乙(与后一空顺序可调换)(2分)　等量的外源钙和外源物质X＋乙(2分)　②酒精含量
2 / 2第9讲　细胞呼吸的原理和应用
　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。
考点1　探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、实验原理
二、实验步骤
1．配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5%的葡萄糖溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。
2．设计对比实验
(1)甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是去除空气中的CO2。
(2)乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽瓶中原有的氧气。
(3)CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。
(4)酒精检测：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入两支干净的试管中，向两试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。
3．实验现象
条件 澄清石灰水的变化 两试管的变化
甲组 变浑浊快 无变化
乙组 变浑浊慢 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，在无氧条件下产生酒精，还产生少量的CO2。
1．(人教版必修1 P90－91探究·实践)在检测酒精的实验中，要将酵母菌培养时间适当延长，原因是_________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示：尽量消耗完培养液中的葡萄糖，因为葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
2．(人教版必修1 P92科学方法)对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有__________(填序号)。
①探究酵母菌细胞呼吸的方式　②鲁宾和卡门的同位素标记法实验　③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验　④比较过氧化氢在不同条件下的分解实验
提示：①②③
[深化拓展]
1．探究细胞呼吸方式的其他实验
(1)实验装置(以萌发种子为例)
(2)实验原理
①装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，着色液滴移动的距离代表萌发种子细胞呼吸吸收O2的量。
②装置二中着色液滴移动的距离代表萌发种子细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2量的差值。
(3)实验现象和结论
实验现象 结论
装置 一液滴 装置 二液滴
不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡
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生乳酸的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质
(4)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“萌发种子”，其余均相同。
2．细胞呼吸速率测定实验
(1)实验装置
(2)实验原理：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，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
(3)误差的校正
为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。对照装置与上述装置相比，不同点是用等量的死亡的种子代替萌发的小麦种子，其余均相同。
1．在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄。 (×)
提示：应该是由橙色变成灰绿色。
2．检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液检测。 (√)
3．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。 (×)
提示：应各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支试管中，加酸性的重铬酸钾溶液检测。
4．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水变浑浊的快慢判断细胞呼吸的方式。 (√)
下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，根据装置思考回答。
(1)本实验的自变量是______________，石蜡(油)的作用是____________________，空气泵中进入乙的空气的要求是____________。
(2)实验的因变量是_______________________________________________，检测的结果是____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)实验的无关变量有_________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示：(1)氧气的有无　将液体与空气隔绝　应除去CO2
(2)乙、丙中产生CO2的快慢　甲中澄清石灰水变浑浊快，丁中澄清石灰水变浑浊慢
(3)酵母菌和葡萄糖溶液的量、温度等环境因素
实验原理和方法
1．(链接人教版必修1 P90探究·实践)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　)
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
C　[酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；氧气的有无是自变量，B错误；有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。]
2．(链接人教版必修1 P90－91探究·实践)探究酵母菌细胞呼吸方式实验的若干装置如图所示。下列实验分析错误的是(　　)
A．连接c—a—b、d—b可用于探究酵母菌细胞呼吸的方式
B．检测酒精产生时，连接“d—b”后需要经过一段时间再从d取样
C．若X为NaOH溶液，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸可使装置e液滴向左移动
D．若X为NaOH溶液，装置e液滴不移动、装置f液滴向右移动，则说明酵母菌进行有氧呼吸
D　[连接c—a—b可以创造有氧环境，且NaOH溶液可以吸收空气中的CO2，澄清石灰水能够鉴定CO2，因此可以探究酵母菌有氧呼吸，同理d—b可用于探究酵母菌无氧呼吸，因此连接c—a—b、d—b可用于探究酵母菌细胞呼吸的方式，A正确；由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此检测酒精产生时，连接“d—b”后需要经过一段时间使葡萄糖被消耗完，再从d取样，B正确；若X为NaOH溶液，可以吸收CO2，所以酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸可使瓶中氧气减少，使装置e液滴向左移动，C正确；若X为NaOH溶液，可以吸收CO2，装置e液滴不移动，则说明无氧气消耗，若装置f液滴向右移动，则说明酵母菌进行无氧呼吸产生了气体CO2，D错误。]
实验拓展
3．(2024·河北衡水中学四调)如图是“探究有活性的水稻种子呼吸作用”实验的实验装置。下列叙述错误的是(　　)
A．将种子浸透的目的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
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．红色小液滴停止移动后，种子的呼吸方式是无氧呼吸
D．为证明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
B　[将种子浸透的目的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，由于种子呼吸会消耗O2，而产生的CO2会被KOH溶液吸收，故红色小液滴将向左移动，B错误；红色小液滴停止移动后，说明种子不再消耗氧气，即只进行无氧呼吸，C正确；为证明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，观察红色小液滴是否移动，D正确。]
考点2　细胞呼吸的方式和过程
一、细胞呼吸
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。其实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。
二、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
1．(人教版必修1 P93相关信息)细胞呼吸过程中产生的[H]是______________的简化表示方法。
提示：还原型辅酶Ⅰ(或NADH)
3．有氧呼吸的总反应式
(标出氧元素的来源和去路)。
4．同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有的不同特点
(1)反应过程：温和。
(2)能量释放：有机物中的能量逐步释放。
(3)能量转化：释放的能量有相当一部分储存在ATP中。
5．放能：1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。
三、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，就是无氧呼吸。
2．场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。
3．过程
4．反应式
(1)产物为酒精：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
(2)产物为乳酸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
5．能量
(1)只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。
(2)葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
6．不同生物或器官的无氧呼吸产物
2．(人教版必修1 P94小字部分)蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过____________过程联系起来。
提示：细胞呼吸
3．(人教版必修1 P96思维训练)就线粒体的起源，科学家提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需氧细菌有氧呼吸的场所是______________________。
提示：细胞质和细胞膜
[深化拓展]
1．细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系
(1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量：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时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
2．电子传递和氧化磷酸化(有氧呼吸第三阶段)
(1)[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。
(2)线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。
(3)H＋沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成(在一定范围内，线粒体内膜两侧的H＋浓度差越大，ATP合成越多)。
1．没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸。 (×)
提示：原核细胞没有线粒体也能进行有氧呼吸。
2．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (×)
提示：葡萄糖不能进入线粒体，其在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体。
3．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。 (×)
提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。
4．同有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。 (×)
提示：无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量。
5．无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。 (×)
提示：无氧呼吸第二阶段消耗[H]，[H]被用于还原丙酮酸。
6．人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 (√)
7．细胞呼吸是细胞代谢的枢纽。 (√)
1．某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。据图思考回答：
(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间细胞呼吸的主要方式和产物分别是____________、____________。据此分析豆科植物种子掩埋过深导致腐烂的原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)种子萌发48 h后，氧气的消耗量大于二氧化碳的释放量，分析其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)无氧呼吸　酒精和CO2　掩埋过深时O2供应不足，种子进行无氧呼吸产生的酒精积累过多，对细胞有毒害作用，导致腐烂
(2)种子不进行光合作用制造有机物，但进行细胞呼吸消耗有机物，使有机物的总量下降
(3)豆科植物富含脂肪，等质量的脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此进行有氧呼吸时消耗O2的量大于产生CO2的量
2．某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量的石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
(1)B管中子叶蓝色变浅的原因是______________________________________
_________________________________________________________________。
(2)A管中子叶不变色的原因是________________________________________
____________________________________________________________________，实验中设置A管的目的是_____________________________________________。
提示：(1)B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原
(2)A管中子叶细胞死亡，相关酶失活，无呼吸作用　作对照
细胞呼吸的方式和过程
1．(链接人教版必修1 P93图5-9和P94正文)实验发现丙酮酸脱羧产生CO2需要酶X的催化，当ATP浓度较高时，酶X被磷酸化而失活；当丙酮酸浓度较高时，会降低酶X磷酸化程度从而保证此酶活性。如图为某动物体中与丙酮酸有关的部分化学反应，图中①～④表示不同过程。下列叙述错误的是(　　)
A．图中①过程为放能反应，此过程伴随着NADH与ATP的产生
B．图中②过程可发生在线粒体，线粒体中ATP增多会降低CO2产生速率
C．图中②过程产生的水中的O来自O2
D．经过①④过程葡萄糖中的能量的去路为转化为热能散失和储存在ATP中
D　[图中①过程为细胞呼吸的第一阶段，该过程中葡萄糖分解成丙酮酸，会产生少量的NADH并释放能量，合成ATP，A正确；图中②过程为有氧呼吸的第二、第三阶段，可分别发生在线粒体基质、线粒体内膜上，根据题目信息可知，线粒体中ATP增多会使酶X被磷酸化而失活，从而导致CO2产生速率降低，B正确；据有氧呼吸第三阶段方程式可知，有氧呼吸过程产生的水中的O来自O2，C正确；图中①④过程为产生乳酸的无氧呼吸，该过程中葡萄糖分解后能量的去路为转化为热能散失、储存在ATP中和存留在乳酸中，D错误。]
2．(不定项)(链接人教版必修1 P93图5-9拓展)如图所示为真核细胞有氧呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程，其中膜间隙比线粒体基质的H＋浓度高。下列有关说法正确的是(　　)
A．NADH可在线粒体基质和细胞质基质中产生
B．H＋跨越线粒体内膜进入线粒体基质时需要消耗能量
C．ATP合成酶既具有催化作用，又可作为离子通道
D．有氧呼吸产生的ATP都来自此过程
AC　[NADH产生于有氧呼吸第一、二阶段，场所分别为细胞质基质和线粒体基质，A正确；根据题干信息可知，H＋从膜间隙跨越线粒体内膜进入线粒体基质是顺浓度梯度运输，运输过程不需要消耗能量，B错误；ATP合成酶既可以催化ATP合成，又可作为H＋跨膜的通道，C正确；有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，而图示仅为有氧呼吸第三阶段，D错误。]
有氧呼吸和无氧呼吸的综合分析
3．(链接人教版必修1 P96概念检测T2)图1、图2分别表示不同作物种子萌发的过程中CO2释放量和O2吸收量的变化趋势，下列说法正确的是(　　)
A．图1中12时，无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍
B．图1种子萌发过程中的12～30 h，细胞呼吸的产物只有CO2和H2O
C．图2中Q点时，该种子O2吸收量和CO2释放量相等，此时可能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．图2中P点对应的O2浓度最适合储存该种子，因为此时无氧呼吸强度最低
C　[图1中12时，CO2的释放量为75 μL·h-1，O2的吸收量为25 μL·h-1，说明此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，有氧呼吸过程中O2的吸收量＝CO2的释放量，故有氧呼吸CO2的释放量为25 μL·h-1，且消耗葡萄糖与CO2的释放量之比为1∶6，无氧呼吸CO2的释放量为50μL·h-1，且消耗葡萄糖与CO2的释放量之比为1∶2，故无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗葡萄糖的6倍，A错误；种子萌发过程中的12～30 h，CO2的释放量＞O2的吸收量，说明种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸的产物是水和CO2，无氧呼吸的产物是酒精和CO2，B错误；图2中Q点后O2的吸收量大于CO2释放量，说明此时消耗的有机物不只糖类，因此Q点时，该种子O2的吸收量和CO2的释放量虽然相等，但此时可能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，C正确；图2中P点对应的O2浓度最适合储存该种子，因为此时CO2的总释放量最低，总呼吸强度最弱，而非无氧呼吸强度最低，D错误。]
4．(不定项)(2024·山东卷)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是(　　)
A．p点为种皮被突破的时间点
B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
ABD　[由图可知，p点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确；Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧量降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确；Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误；q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。]
　　判断细胞呼吸方式的三大依据
考点3　细胞呼吸的影响因素及应用
一、氧气
1．影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
(1)O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
(2)0(3)O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
2．应用
(1)中耕松土促进植物根部有氧呼吸。
(2)无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。
(3)低氧储存粮食、水果和蔬菜。
(4)选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制厌氧菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖。
(5)提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
(6)稻田定期排水，防止酒精中毒，烂根死亡。
二、CO2浓度
1．CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(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，增加CO2浓度。
三、温度
1．影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃到35 ℃之间。
2．应用
(1)低温储存蔬菜、水果、粮食。
(2)大棚栽培在夜间和阴雨天适当降温。
(3)温水和面发得快。
四、含水量
1．一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
2．应用
(1)粮食储存前要进行晒干处理。
(2)水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。
1．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。 (×)
提示：无氧环境中，细胞无氧呼吸消耗的有机物较多。
2．粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 (×)
提示：粮食种子应储藏在干燥环境中。
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，原因是伤口深处氧气缺乏。 (√)
5．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。 (×)
提示：剧烈运动时，肌细胞主要进行有氧呼吸。
为研究温度的变化对储藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：
实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。
(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，如何解释这一现象？________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用产生的CO2减少
(2)在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强
影响细胞呼吸的因素
1．(链接人教版必修1 P95正文)采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果储存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量
B．据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件下储存苹果效果最佳
C．O2浓度为20%～30%时，温度对CO2的生成量无影响
D．低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗
B　[O2在线粒体内膜与[H]结合生成水并释放大量能量，A错误；据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件下，细胞呼吸最弱，CO2释放量最少，B正确；由图可知，O2浓度为20%～30%时，温度影响CO2的相对生成量，C错误；低温抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。]
(教师用书独具)
(不定项)(链接人教版必修1 P96概念检测T2)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是(　　)
A．甲曲线表示O2吸收量
B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸
C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D．O2浓度为a时，最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小
BC　[据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线对应的数值不为0，说明甲表示CO2的释放量，乙表示O2吸收量，A错误；O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确；O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时，植物只进行有氧呼吸，故O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确；O2浓度为a时，并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图可知，此时气体交换相对值CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生的，0.3是无氧呼吸产生的，按有氧呼吸中C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸中C6H12O6∶CO2＝1∶2，算得C6H12O6(葡萄糖)的相对消耗量为0.05＋0.15＝0.2，而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6H12O6的相对消耗量约为0.12，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率不是最小，D错误。]
影响细胞呼吸的因素在生产实践中的应用
2．(链接人教版必修1 P95思考·讨论)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃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．农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长
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
B　[早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，目的是给种子的细胞呼吸过程提供有利条件，即水分、适宜的温度和氧气，A正确；农作物种子入库储藏时，为延长储藏时间，应在零上低温、低氧条件下储藏，B错误；油料作物种子细胞中脂肪等含量较高，H含量较高，细胞呼吸时需要更多的氧气，因此油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失，降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，能起到保鲜作用，D正确。]
3．(链接人教版必修1 P96拓展应用T1变式)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(　　)
A．土壤板结后，作物根细胞内ATP与ADP的转化速率减小
B．松土能增强土壤中好氧细菌的分解作用，可提高土壤中无机盐含量
C．及时松土透气能促进根细胞进行有氧呼吸，有利于根系生长
D．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CO2
D　[土壤板结会使土壤中空气减少，作物根细胞呼吸作用减弱，产生的ATP减少，ATP与ADP的转化速率减小，A正确；松土可以增加土壤中的空气含量，增强土壤中好氧细菌的分解作用，从而提高土壤中无机盐含量，B正确；及时松土透气能促进根细胞进行有氧呼吸，为根系的生长提供充足的能量，C正确；土壤板结后，根细胞主要进行无氧呼吸，在无氧呼吸过程中，丙酮酸在细胞质基质中氧化分解成酒精和CO2，D错误。]
1．(2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是(　　)
A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱
C．有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快
D．无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP
D　[有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确；与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确；无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量不会比△sqr多，D错误。]
2．(2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是(　　)
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
C　[巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确；转运ITA为主动运输，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确；由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误；被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。]
3．(2024·贵州卷)农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。
回答下列问题：
(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有____________________________________________；参与有氧呼吸的酶是______(填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0～3 d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是_________________；水淹第3 d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的______倍。
(3)若水淹3 d后排水，作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。
[解析]　(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。(2)在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加，O2含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1，有氧呼吸需要消耗O2，葡萄糖的消耗量、O2消耗量和CO2释放量为1∶6∶6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1∶2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)若水淹3 d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，原因是无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用，3 d后排水可以将酒精排除，减轻毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增强，使根细胞能吸收更多营养物质。
[答案]　(1)有氧条件下，将葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O并产生能量　乙　(2)O2的含量　3　(3)无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用，3 d后排水可以将酒精排除，减轻毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增强，使根细胞能吸收更多营养物质
(教师用书独具)
(2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　)
A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B．PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D．运动时肌细胞中 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快
D　[细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误；由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有活性，B错误；由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C错误；运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。]
课时分层作业(九)　细胞呼吸的原理和应用
1．(2024·衡水中学检测)下图表示人体内葡萄糖的部分代谢过程。下列说法错误的是(　　)
A．人体某些细胞中的①过程可以不消耗能量
B．③⑥过程的存在能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
C．③过程可以产生人体的某些非必需氨基酸
D．人体成熟红细胞能进行图中的①②④过程
D　[葡萄糖进入红细胞是协助扩散，不需要消耗能量，A正确；③⑥过程是丙酮酸转化成氨基酸、脂肪，说明细胞呼吸可以产生许多物质参与其他代谢反应，能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，B正确；血糖浓度过高时，部分血糖可以转化为某些非必需氨基酸和脂肪等一些非糖物质，C正确；人体成熟红细胞只进行无氧呼吸，即图中①②⑤过程，D错误。]
2．将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与完整的酵母菌分别装入①～⑥试管中，加入不同的物质，进行了如表所示的实验。下列有关叙述正确的是(　　)
类别 细胞质基质 线粒体 酵母菌
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋
丙酮酸 ＋ － ＋ － － －
氧气 ＋ － ＋ － ＋ －
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
A．会产生酒精的试管有④⑥
B．会产生CO2和H2O的试管有①⑤
C．根据试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸第一阶段的场所
D．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所
D　[酒精是在无氧情况下，丙酮酸在细胞质基质中分解产生的，故会产生酒精的是②⑥，A错误。有氧情况下丙酮酸在线粒体中会分解产生CO2，[H]与O2结合产生水，因此，会产生CO2和H2O的试管有③⑤，B错误。根据试管①③⑤的实验结果，不能判断酵母菌进行有氧呼吸第一阶段的场所，C错误。根据试管②④⑥的实验结果，可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。]
3．(2024·湖北武汉模拟)新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时(　　)
A．葡萄糖能在线粒体中氧化分解
B．只在细胞质基质中进行无氧呼吸
C．细胞质基质中产生的ATP会减少
D．有利于新生幼畜适应寒冷环境
D　[葡萄糖能在细胞质基质中氧化分解，A错误；褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质 U ，故当蛋白质U发挥作用时不会只在细胞质基质中进行无氧呼吸，进行的是有氧呼吸，B错误；褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质 U，当蛋白质U发挥作用时不会导致细胞质基质中产生的ATP减少，C错误；当蛋白质U发挥作用时，线粒体内膜上ATP的合成速率下降，代谢反应释放的能量转化为热能的比例增加，维持体温，有利于新生幼畜适应寒冷环境，D正确。]
4．(2024·重庆巴蜀中学检测)为研究2，4-二硝基苯酚(DNP)在细胞呼吸中的作用，科学家以酵母菌为实验材料，进行了一系列实验，实验条件及结果如下表所示。下列相关叙述正确的是(　　)
组别 ① ② ③ ④
实验 条件 氧气 有 无 有 无
DNP 加入 加入 不加入 不加入
实验 结果 ATP生成量(mol/mol C6H12O6) 20 2 38 2
H2O生成量(mol/mol C6H12O6) 12 0 12 0
A．DNP主要在线粒体基质中发挥作用
B．DNP会影响人红细胞吸收K＋和葡萄糖
C．无氧条件下，DNP会使葡萄糖释放的能量减少
D．有氧条件下，DNP会使线粒体内膜上散失的热能增加
D　[由表可知，DNP抑制有氧呼吸过程中ATP的形成，不会对水的生成产生影响，主要在线粒体内膜发挥作用，A错误；人红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，与呼吸作用无关，不受DNP的影响，B错误；实验②和④比较，说明DNP不会对无氧呼吸产生影响，C错误；有氧时，DNP会导致细胞呼吸产生的ATP大幅减少，但水的生成不受影响，可见DNP使线粒体内膜上释放的能量更多的以热能的形式散失了，D正确。]
5．(2024·广东广州模拟)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述，正确的是(　　)
A．0～6 h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢
B．6～8 h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
C．8～10 h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中
D．6～10 h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
A　[由图可知，0～6 h内，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗O2，密闭容器内O2剩余量不断减少，A正确；6～8 h内，酵母菌进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2相同，同时进行不消耗O2、产生酒精与CO2的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的O2消耗量小于CO2产生量，B错误；8～10 h内，酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和CO2，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，C错误；溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2，不能用于检测酒精，用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，D错误。]
6．(2024·潍坊期中)蛋白Cytc是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的多肽。正常情况下，外源性Cytc是无法进入细胞的。在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性Cytc可进入细胞参与线粒体内电子传递，将H＋泵出线粒体基质至膜间隙，促进H2O的生成，其过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Cytc可降低线粒体基质内[H]的含量
B．图中驱动ATP合成的能量来自H＋的电化学势能
C．外源性Cytc可降低线粒体内膜外正内负的电位差
D．外源性Cytc在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗
C　[根据题意，在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性Cytc可进入细胞参与线粒体内电子传递，将H＋泵出线粒体基质至膜间隙，促进H2O的生成，可知Cytc促进线粒体基质内的[H]生成H2O，进而降低线粒体基质内[H]的含量，A正确；高浓度H＋通过线粒体内膜上的ATP合成酶进入线粒体基质时，驱动ADP和Pi合成ATP，所以驱动ATP合成的能量来自H＋的电化学势能，B正确；根据题干可知，外源性Cytc可进入细胞参与线粒体内电子传递，将H＋泵出线粒体基质至膜间隙，所以外源性Cytc可升高线粒体内膜外正内负的电位差，C错误；补充外源性Cytc可提高氧的利用率，故在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗，D正确。]
7．(2024·山东实验中学检测)为研究低氧胁迫对两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．正常通气情况下，品种A和B的根系细胞产生的CO2都来自线粒体
B．低氧胁迫下，品种B对氧气浓度的变化较为敏感
C．低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸转化为酒精的过程不产生 ATP
D．低氧胁迫不影响黄瓜的光合速率和产量
C　[据图可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，则根系细胞产生的CO2来自线粒体和细胞质基质，A错误；与正常通气相比，低氧胁迫下，品种A产生的酒精含量更多，说明品种A对O2浓度的变化较为敏感，B错误；低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸转化为酒精的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生 ATP，C正确；长期处于低氧胁迫条件下，产生的ATP减少，影响主动运输过程，植物吸收无机盐的能力下降，进而会影响植物的光合速率，导致产量降低，D错误。]
8．(不定项)(2024·东北三校联考)NAD＋作为线粒体呼吸链上代谢过程的重要底物，其过度消耗将会影响到线粒体氧化呼吸和ATP合成等细胞生物学功能。已知NAD＋的合成场所是细胞质基质，通过线粒体膜需要借助特殊的转运蛋白TF-H。下列有关叙述，正确的是(　　)
A．催化O2与NAD＋反应的酶存在于线粒体内膜上
B．TF-H缺失的细胞表现出耗氧量下降及ATP生成量减少
C．NAD＋的水平下降，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸速率均受影响
D．通常情况下，动物和植物无氧呼吸过程中会有NADH的积累
BC　[催化O2与NADH反应的酶存在于线粒体内膜上，而不是NAD＋，A错误；TF-H缺失使得NAD＋无法进入线粒体，导致线粒体中产生的NADH不足，最终使第三阶段受阻，表现出耗氧量下降及ATP生成量减少，B正确；NAD＋生成NADH发生在无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸的第一、二阶段，故NAD＋水平下降会同时影响有氧呼吸和无氧呼吸过程，C正确；通常情况下，动物和植物无氧呼吸第一阶段产生的NADH，会在第二阶段被消耗掉，而不会积累，D错误。]
9．(不定项)(2024·河北保定期末)下图甲表示某作物种子萌发为幼苗的过程中CO2释放、O2吸收相对速率的变化，图乙表示只以葡萄糖为底物的种子进行细胞呼吸时气体量的变化趋势。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图甲中第Ⅱ阶段种子细胞内既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸
B．图甲中第Ⅲ、Ⅳ阶段，种子中的脂肪参与了细胞呼吸
C．图乙中A代表O2的吸收量，B代表CO2的释放量
D．图乙中萌发时间为10～25 h，细胞有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1∶6
ABD　[根据图甲可知，在种子萌发的第Ⅱ阶段有O2吸收，在种子细胞中既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸，A正确；根据图甲可知，在种子萌发的第Ⅲ、Ⅳ阶段存在O2吸收量大于CO2释放量的情况，说明种子在分解糖类的同时，还会分解脂肪，耗氧量更大，B正确；图乙表示只以葡萄糖为底物的种子进行细胞呼吸时气体量的变化趋势，氧气为0时只进行无氧呼吸产生CO2，因此A表示CO2的释放量，B表示O2的吸收量，C错误；图乙中，在10～25 h时种子O2吸收量是20，CO2释放量是60，有氧呼吸消耗的葡萄糖和O2之比是1∶6，因此有氧呼吸消耗的葡萄糖是10/3，无氧呼吸产生的CO2是40，无氧呼吸消耗的葡萄糖和CO2之比是1∶2，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖是20，所以有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖量的比值为1∶6，D正确。]
10．(10分)(2024·湖南长郡中学期中)体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如短跑等。有氧运动能够增强心肺功能，提高肌肉的耐力，还能增加胰岛素敏感性，预防糖尿病的发生。无氧运动能够增加肌肉体积，增强肌肉力量。如图为有氧呼吸的某个阶段示意图。回答下列问题：
(1)人短跑时，产生CO2的具体部位是____________。而人体在慢跑时，消耗的O2在细胞呼吸中的用途是____________________________________。
(2)据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动某物质(A)合成ATP，则A为____________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋回渗到线粒体基质，推动ATP合成酶生成的ATP量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是___________________________________________________________________。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，与无氧呼吸相比，从能量的角度分析，有氧呼吸能____________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________，
其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下小鼠细胞呼吸的方式，请写出大体实验思路：___________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析]　(1)人短跑时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，其场所是线粒体基质。人体在慢跑时，消耗的O2用于有氧呼吸的第三阶段与[H]结合生成水，并释放大量能量。(2)据图可知，A在ATP合成酶的作用下合成ATP，据此推断，物质A为ADP和Pi。ATP合成酶生成的ATP量减少，导致细胞供能不足，细胞合成ATP减少，会导致体温过高。(3)与无氧呼吸相比，有氧呼吸能更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。(4)若判断小鼠是否进行有氧呼吸，观测指标为O2的消耗速率；若判断细胞是否进行无氧呼吸，观测指标为血浆中乳酸的含量。
[答案]　(除标注外，每空2分，共10分)(1)线粒体基质(1分)　与[H]结合生成水，并释放大量能量　(2)ADP和Pi(1分)　导致细胞供能不足和体温过高(写出其中一点即可)　(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用(关键词：更充分，有机物中的能量)　(4)将生长状况一致的30只小鼠平均分成三组，并分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，测定不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中乳酸的含量并计算平均值
11．(13分)涝害是制约牡丹生长发育的重要因素，为提高涝害下牡丹的抗逆性，科研人员利用甲、乙两个品种的牡丹进行实验，研究了淹水胁迫下外源钙对这两种牡丹呼吸代谢的影响，其部分结果如表所示。回答下列问题：
(1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，其产生能量的场所主要是______________________，而遭遇了淹水胁迫后，牡丹根细胞会产生酒精和CO2，可使用澄清石灰水或______________________溶液来检测CO2。
(2)据表分析，在淹水胁迫下，甲、乙两个品种的牡丹根细胞的酒精含量与处理时间之间最可能呈现的关系均为______________________________________，其中抗淹水胁迫能力更强的牡丹品种是______。
(3)施加CaCl2能否改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种的毒害？______(填“能”或“不能”)，作出此判断的理由是________________________ _____________________________________________________________________。
(4)现欲进一步研究外源物质X和外源钙对乙品种牡丹淹水胁迫下的呼吸代谢影响，请完善下列实验的设计思路。
组别 1 2 3 4
实验 处理 一定量的蒸 馏水＋乙 等量的外 源钙＋乙 __a__ __b__
①表中a、b处的实验处理分别是_______________________________________、______________________________。
②培养一段时间后，检测各组的____________并做记录。
[解析]　(1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，其能量主要来源于有氧呼吸，主要场所是线粒体(内膜)；检测CO2除用澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液。(2)分析表格可知，无论是哪个品种的牡丹，在淹水后随着时间的延长，牡丹根细胞的酒精含量都逐渐增加。对比而言，甲品种的酒精积累量较少，不容易导致根细胞死亡，抗淹水胁迫能力更强。(3)分析表格可知，与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹根细胞内的酒精含量均有不同程度下降，因此施加CaCl2能改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种牡丹的毒害。(4)①要进一步研究外源物质X和外源钙对乙品种牡丹的影响，需要对乙品种牡丹单独施加外源物质X和外源钙，以及混合施加外源物质X和外源钙，同时设置空白对照(蒸馏水)。因此a为等量的外源物质X＋乙，b为等量的外源钙和外源物质X＋乙。②本实验是探究外源性物质对淹水胁迫的缓解作用，因此以酒精含量作为检测标准。
[答案]　(除标注外，每空1分，共13分)(1)线粒体(内膜)　溴麝香草酚蓝　(2)随着处理时间的延长，牡丹根细胞的酒精含量逐渐增加(2分)　甲　(3)能　与未施用CaCl2相比，施用CaCl2后，甲、乙两个品种牡丹根细胞内的酒精含量均有不同程度下降(2分)
(4)①等量的外源物质X＋乙(与后一空顺序可调换)(2分)　等量的外源钙和外源物质X＋乙(2分)　②酒精含量
2 / 31第9讲　细胞呼吸的原理和应用
　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。
考点1　探究酵母菌细胞呼吸的方式
一、实验原理
二、实验步骤
1．配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5%的__________溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。
2．设计对比实验
(1)甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是__________________。
(2)乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是________________________。
(3)CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。
(4)酒精检测：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入两支干净的试管中，向两试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。
3．实验现象
条件 澄清石灰水的变化 两试管的变化
甲组 ____________ 无变化
乙组 ____________ 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__________________，在无氧条件下_____________________。
1．(人教版必修1 P90－91探究·实践)在检测酒精的实验中，要将酵母菌培养时间适当延长，原因是_________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．(人教版必修1 P92科学方法)对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有__________(填序号)。
①探究酵母菌细胞呼吸的方式　②鲁宾和卡门的同位素标记法实验　③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验　④比较过氧化氢在不同条件下的分解实验
[深化拓展]
1．探究细胞呼吸方式的其他实验
(1)实验装置(以萌发种子为例)
(2)实验原理
①装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，着色液滴移动的距离代表萌发种子细胞呼吸吸收O2的量。
②装置二中着色液滴移动的距离代表萌发种子细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2量的差值。
(3)实验现象和结论
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡
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生乳酸的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质
(4)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“萌发种子”，其余均相同。
2．细胞呼吸速率测定实验
(1)实验装置
(2)实验原理：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，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
(3)误差的校正
为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。对照装置与上述装置相比，不同点是用等量的死亡的种子代替萌发的小麦种子，其余均相同。
1．在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄。 (　　)
2．检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液检测。 (　　)
3．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。 (　　)
4．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水变浑浊的快慢判断细胞呼吸的方式。 (　　)
　下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，根据装置思考回答。
(1)本实验的自变量是　　　　　　　，石蜡(油)的作用是　　　　　　　　　　，空气泵中进入乙的空气的要求是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验的因变量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
检测的结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验的无关变量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
实验原理和方法
1．(链接人教版必修1 P90－91探究·实践)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　)
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
2．(链接人教版必修1 P90－91探究·实践)探究酵母菌细胞呼吸方式实验的若干装置如图所示。下列实验分析错误的是(　　)
A．连接c—a—b、d—b可用于探究酵母菌细胞呼吸的方式
B．检测酒精产生时，连接“d—b”后需要经过一段时间再从d取样
C．若X为NaOH溶液，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸可使装置e液滴向左移动
D．若X为NaOH溶液，装置e液滴不移动、装置f液滴向右移动，则说明酵母菌进行有氧呼吸
实验拓展
3．(2024·河北衡水中学四调)如图是“探究有活性的水稻种子呼吸作用”实验的实验装置。下列叙述错误的是(　　)
A．将种子浸透的目的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
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．红色小液滴停止移动后，种子的呼吸方式是无氧呼吸
D．为证明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
考点2　细胞呼吸的方式和过程
一、细胞呼吸
　细胞呼吸是指有机物在__________内经过一系列的氧化分解，生成______________或其他产物，释放能量并生成__________的过程。其实质是________内的有机物氧化分解，并释放能量。
二、有氧呼吸
1．概念：细胞在______的参与下，通过多种______的催化作用，把葡萄糖等有机物________________，产生________________，释放能量，生成____________的过程。
2．过程
1．(人教版必修1 P93相关信息)细胞呼吸过程中产生的[H]是______________的简化表示方法。
3．有氧呼吸的总反应式
____________________________________(标出氧元素的来源和去路)。
4．同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有的不同特点
(1)反应过程：温和。
(2)能量释放：有机物中的能量________释放。
(3)能量转化：释放的能量有相当一部分储存在________中。
5．放能：1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在________中，其余的能量则________________________。
三、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______________，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
2．场所：全过程都是在______________中进行的。
3．过程
4．反应式
(1)产物为酒精：C6H12O6____________________________________。
(2)产物为乳酸：C6H12O6____________________________________。
5．能量
(1)只在___________释放少量能量，生成少量ATP。
(2)葡萄糖分子中的大部分能量存留在______________中。
6．不同生物或器官的无氧呼吸产物
2．(人教版必修1 P94小字部分)蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过____________过程联系起来。
3．(人教版必修1 P96思维训练)就线粒体的起源，科学家提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需氧细菌有氧呼吸的场所是__________________。
[深化拓展]
1．细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系
(1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量：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时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
2．电子传递和氧化磷酸化(有氧呼吸第三阶段)
(1)[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。
(2)线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。
(3)H＋沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成(在一定范围内，线粒体内膜两侧的H＋浓度差越大，ATP合成越多)。
1．没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸。 (　　)
2．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (　　)
3．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。 (　　)
4．同有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。 (　　)
5．无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。 (　　)
6．人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 (　　)
7．细胞呼吸是细胞代谢的枢纽。 (　　)
1．某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。据图思考回答：
(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间细胞呼吸的主要方式和产物分别是　　　　　　、　　　　　　。据此分析豆科植物种子掩埋过深导致腐烂的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)种子萌发48 h后，氧气的消耗量大于二氧化碳的释放量，分析其原因是　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2．某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量的石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
(1)B管中子叶蓝色变浅的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)A管中子叶不变色的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，实验中设置A管的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　。
细胞呼吸的方式和过程
1．(链接人教版必修1 P93图5-9和P94正文)实验发现丙酮酸脱羧产生CO2需要酶X的催化，当ATP浓度较高时，酶X被磷酸化而失活；当丙酮酸浓度较高时，会降低酶X磷酸化程度从而保证此酶活性。如图为某动物体中与丙酮酸有关的部分化学反应，图中①～④表示不同过程。下列叙述错误的是(　　)
A．图中①过程为放能反应，此过程伴随着NADH与ATP的产生
B．图中②过程可发生在线粒体，线粒体中ATP增多会降低CO2产生速率
C．图中②过程产生的水中的O来自O2
D．经过①④过程葡萄糖中的能量的去路为转化为热能散失和储存在ATP中
2．(不定项)(链接人教版必修1 P93图5-9拓展)如图所示为真核细胞有氧呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程，其中膜间隙比线粒体基质的H＋浓度高。下列有关说法正确的是(　　)
A．NADH可在线粒体基质和细胞质基质中产生
B．H＋跨越线粒体内膜进入线粒体基质时需要消耗能量
C．ATP合成酶既具有催化作用，又可作为离子通道
D．有氧呼吸产生的ATP都来自此过程
有氧呼吸和无氧呼吸的综合分析
3．(链接人教版必修1 P96概念检测T2)图1、图2分别表示不同作物种子萌发的过程中CO2释放量和O2吸收量的变化趋势，下列说法正确的是(　　)
A．图1中12时，无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍
B．图1种子萌发过程中的12～30 h，细胞呼吸的产物只有CO2和H2O
C．图2中Q点时，该种子O2吸收量和CO2释放量相等，此时可能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．图2中P点对应的O2浓度最适合储存该种子，因为此时无氧呼吸强度最低
4．(不定项)(2024·山东卷)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是(　　)
A．p点为种皮被突破的时间点
B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
　　判断细胞呼吸方式的三大依据
考点3　细胞呼吸的影响因素及应用
一、氧气
1．影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
(1)O2浓度＝0时，只进行____________。
(2)0(3)O2浓度≥10%时，只进行____________。
2．应用
(1)中耕松土促进植物根部有氧呼吸。
(2)无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。
(3)低氧储存粮食、水果和蔬菜。
(4)选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制__________菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖。
(5)提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生________。
(6)稻田定期排水，防止________中毒，烂根死亡。
二、CO2浓度
1．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，增加CO2浓度。
三、温度
1．影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响____________而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃到35 ℃之间。
2．应用
(1)低温储存蔬菜、水果、粮食。
(2)大棚栽培在夜间和阴雨天适当降温。
(3)温水和面发得快。
四、含水量
1．一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越________，细胞呼吸越强。
2．应用
(1)粮食储存前要进行晒干处理。
(2)水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。
1．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。 (　　)
2．粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 (　　)
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，原因是伤口深处氧气缺乏。 (　　)
5．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。 (　　)
　为研究温度的变化对储藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：
实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。
(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，如何解释这一现象？　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
影响细胞呼吸的因素
1．(链接人教版必修1 P95正文)采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果储存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量
B．据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件下储存苹果效果最佳
C．O2浓度为20%～30%时，温度对CO2的生成量无影响
D．低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗
影响细胞呼吸的因素在生产实践中的应用
2．(链接人教版必修1 P95思考·讨论)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃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．农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长
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
3．(链接人教版必修1 P96拓展应用T1变式)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(　　)
A．土壤板结后，作物根细胞内ATP与ADP的转化速率减小
B．松土能增强土壤中好氧细菌的分解作用，可提高土壤中无机盐含量
C．及时松土透气能促进根细胞进行有氧呼吸，有利于根系生长
D．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CO2
1．(2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是(　　)
A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱
C．有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快
D．无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP
2．(2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是(　　)
A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变
C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
3．(2024·贵州卷)农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。
回答下列问题：
(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有__________________________________________________；参与有氧呼吸的酶是______(填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0～3 d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是______________________；水淹第3 d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的______倍。
(3)若水淹3 d后排水，作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________(答出2点即可)。
2 / 17课时分层作业(九)　细胞呼吸的原理和应用
1．(2024·衡水中学检测)下图表示人体内葡萄糖的部分代谢过程。下列说法错误的是(　　)
A．人体某些细胞中的①过程可以不消耗能量
B．③⑥过程的存在能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
C．③过程可以产生人体的某些非必需氨基酸
D．人体成熟红细胞能进行图中的①②④过程
2．将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与完整的酵母菌分别装入①～⑥试管中，加入不同的物质，进行了如表所示的实验。下列有关叙述正确的是(　　)
类别 细胞质基质 线粒体 酵母菌
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋
丙酮酸 ＋ － ＋ － － －
氧气 ＋ － ＋ － ＋ －
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
A．会产生酒精的试管有④⑥
B．会产生CO2和H2O的试管有①⑤
C．根据试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行有氧呼吸第一阶段的场所
D．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所
3．(2024·湖北武汉模拟)新生无毛哺乳动物体内存在一种含有大量线粒体的褐色脂肪组织，褐色脂肪细胞的线粒体内膜含有蛋白质U。蛋白质U不影响组织细胞对氧气的利用，但能抑制呼吸过程中ADP转化为ATP。据此推测当蛋白质U发挥作用时(　　)
A．葡萄糖能在线粒体中氧化分解
B．只在细胞质基质中进行无氧呼吸
C．细胞质基质中产生的ATP会减少
D．有利于新生幼畜适应寒冷环境
4．(2024·重庆巴蜀中学检测)为研究2，4-二硝基苯酚(DNP)在细胞呼吸中的作用，科学家以酵母菌为实验材料，进行了一系列实验，实验条件及结果如下表所示。下列相关叙述正确的是(　　)
组别 ① ② ③ ④
实验 条件 氧气 有 无 有 无
DNP 加入 加入 不加入 不加入
实验 结果 ATP生成量(mol/mol C6H12O6) 20 2 38 2
H2O生成量(mol/mol C6H12O6) 12 0 12 0
A．DNP主要在线粒体基质中发挥作用
B．DNP会影响人红细胞吸收K＋和葡萄糖
C．无氧条件下，DNP会使葡萄糖释放的能量减少
D．有氧条件下，DNP会使线粒体内膜上散失的热能增加
5．(2024·广东广州模拟)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述，正确的是(　　)
A．0～6 h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢
B．6～8 h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
C．8～10 h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中
D．6～10 h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
6．(2024·潍坊期中)蛋白Cytc是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的多肽。正常情况下，外源性Cytc是无法进入细胞的。在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性Cytc可进入细胞参与线粒体内电子传递，将H＋泵出线粒体基质至膜间隙，促进H2O的生成，其过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Cytc可降低线粒体基质内[H]的含量
B．图中驱动ATP合成的能量来自H＋的电化学势能
C．外源性Cytc可降低线粒体内膜外正内负的电位差
D．外源性Cytc在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗
7．(2024·山东实验中学检测)为研究低氧胁迫对两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．正常通气情况下，品种A和B的根系细胞产生的CO2都来自线粒体
B．低氧胁迫下，品种B对氧气浓度的变化较为敏感
C．低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸转化为酒精的过程不产生 ATP
D．低氧胁迫不影响黄瓜的光合速率和产量
8．(不定项)(2024·东北三校联考)NAD＋作为线粒体呼吸链上代谢过程的重要底物，其过度消耗将会影响到线粒体氧化呼吸和ATP合成等细胞生物学功能。已知NAD＋的合成场所是细胞质基质，通过线粒体膜需要借助特殊的转运蛋白TF-H。下列有关叙述，正确的是(　　)
A．催化O2与NAD＋反应的酶存在于线粒体内膜上
B．TF-H缺失的细胞表现出耗氧量下降及ATP生成量减少
C．NAD＋的水平下降，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸速率均受影响
D．通常情况下，动物和植物无氧呼吸过程中会有NADH的积累
9．(不定项)(2024·河北保定期末)下图甲表示某作物种子萌发为幼苗的过程中CO2释放、O2吸收相对速率的变化，图乙表示只以葡萄糖为底物的种子进行细胞呼吸时气体量的变化趋势。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图甲中第Ⅱ阶段种子细胞内既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸
B．图甲中第Ⅲ、Ⅳ阶段，种子中的脂肪参与了细胞呼吸
C．图乙中A代表O2的吸收量，B代表CO2的释放量
D．图乙中萌发时间为10～25 h，细胞有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1∶6
10．(10分)(2024·湖南长郡中学期中)体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如短跑等。有氧运动能够增强心肺功能，提高肌肉的耐力，还能增加胰岛素敏感性，预防糖尿病的发生。无氧运动能够增加肌肉体积，增强肌肉力量。如图为有氧呼吸的某个阶段示意图。回答下列问题：
(1)人短跑时，产生CO2的具体部位是____________。而人体在慢跑时，消耗的O2在细胞呼吸中的用途是____________________________________。
(2)据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动某物质(A)合成ATP，则A为____________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋回渗到线粒体基质，推动ATP合成酶生成的ATP量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是____________________________________________________________________。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，与无氧呼吸相比，从能量的角度分析，有氧呼吸能___________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________，
其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下小鼠细胞呼吸的方式，请写出大体实验思路：__________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
11．(13分)涝害是制约牡丹生长发育的重要因素，为提高涝害下牡丹的抗逆性，科研人员利用甲、乙两个品种的牡丹进行实验，研究了淹水胁迫下外源钙对这两种牡丹呼吸代谢的影响，其部分结果如表所示。回答下列问题：
(1)牡丹的根细胞在未遭遇淹水胁迫时，其产生能量的场所主要是______________________，而遭遇了淹水胁迫后，牡丹根细胞会产生酒精和CO2，可使用澄清石灰水或______________________溶液来检测CO2。
(2)据表分析，在淹水胁迫下，甲、乙两个品种的牡丹根细胞的酒精含量与处理时间之间最可能呈现的关系均为____________________________________，其中抗淹水胁迫能力更强的牡丹品种是______。
(3)施加CaCl2能否改善淹水胁迫下无氧呼吸产物对甲、乙两个品种的毒害？______(填“能”或“不能”)，作出此判断的理由是_______________________ _____________________________________________________________________。
(4)现欲进一步研究外源物质X和外源钙对乙品种牡丹淹水胁迫下的呼吸代谢影响，请完善下列实验的设计思路。
组别 1 2 3 4
实验 处理 一定量的蒸 馏水＋乙 等量的外 源钙＋乙 __a__ __b__
①表中a、b处的实验处理分别是_______________________________________、______________________________。
②培养一段时间后，检测各组的____________并做记录。
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