第11讲 细胞呼吸原理的应用 (课件+学案+练习) 2027年高考生物学一轮专题复习

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第11讲 细胞呼吸原理的应用 (课件+学案+练习) 2027年高考生物学一轮专题复习

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第11讲 细胞呼吸原理的应用
学习目标  1. 分析影响细胞呼吸作用的因素。2. 了解细胞呼吸原理在生产中的应用。
核心体系
活动方案
活动一 分析影响呼吸作用的因素及其应用
1. 温度对细胞呼吸的影响
(1) 原理:温度通过影响与细胞呼吸有关的__________来影响呼吸速率。
(2) 分析上图曲线。
①在最适温度时,呼吸速率__________。
②超过最适温度,__________________________,呼吸速率下降。
③低于最适温度,__________________________,呼吸速率下降。
(3) 应用。
①________,储存蔬菜和水果。
②蔬菜大棚________________以降低呼吸消耗,提高产量。
2. O2浓度对细胞呼吸的影响
(1) 原理:O2是________呼吸所必需的,且O2对________呼吸过程有抑制作用。
(2) 分析上图曲线。
①O2浓度=0时,___________________________________________________。
②0③O2浓度≥10%时,_________________________________________________。
④O2浓度=________时,有机物消耗比较少。
(3) 应用。
①________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________氧仓储粮食、水果和蔬菜。
3. CO2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________细胞呼吸的进行。
(2) 应用:在蔬菜和水果保鲜中,____________浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
4. 含水量对细胞呼吸的影响
(1) 原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
(2) 特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快。
(3) 应用。
①粮食在收仓前要进行________处理。
②干种子萌发前进行________处理。
活动二 细胞呼吸原理的应用实例
细胞呼吸原理的应用非常广泛,它不仅是生物学的基础知识,更在医学、运动科学、食品工业、农业等多个领域发挥着至关重要的作用。请回答下列问题。
(1) 工业发酵罐酿酒为什么需要先通气后密封?制作酸奶时,能否进行同样的操作?
(2) 用透气的“创可贴”等敷料包扎伤口的原理是?
(3) 作物栽培中,及时松土透气以及稻田定期排水的原理是?
(4) 提倡慢跑等有氧运动的原理是?
(5) 储存蔬菜、水果与储存种子条件上的区别是?
名卷优选
1. [2025江西卷]体重水平与人体健康状况密切相关,超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是(  )
A. 有氧运动可加速新陈代谢,促进脂肪进入线粒体分解
B. 高脂饮食易破坏能量平衡,导致脂肪积累进而引发肥胖
C. 低脂饮食可减少能量摄入,有氧运动可促进能量消耗
D. 有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸
2. [2026吉林第一中学月考]甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(  )
A. 酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B. 低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C. 酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D. 呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
3. [2025湖北卷]我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载:“凡五谷种子,浥郁则不生,生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽,即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是(  )
A. 农业生产中,种子储藏需要干燥的环境
B. 种子受潮导致细胞内结合水比例升高,自由水比例降低,细胞代谢减弱
C. 霉菌在种子上大量繁殖,消耗了种子的营养物质,不利于种子正常萌发
D. 发霉过程中,微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
4. [2025广东卷]为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募了一批健康受试者分别进行3 min 低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆乳酸水平如图。下列叙述错误的是(  )
A. 高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B. 高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C. 两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定
D. 两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
5. [2024泰州模拟]耐力性运动是指机体所进行的时长超过30 min的步行、游泳等运动。研究人员探究了在耐力性运动训练中肌纤维出现的变化,实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A. 有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式
B. 坚持训练使肌纤维中线粒体的数量持续不断增加
C. 耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向
D. 耐力性运动对某些类型糖尿病有一定的预防作用
6. (多选)[2026苏州中学月考]玉米根细胞中存在无氧呼吸生成乳酸和生成酒精两条代谢途径。长期水淹时,细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列叙述错误的有(  )
A. 若消耗等量的丙酮酸,有氧呼吸产生的CO2量是丙酮酸产酒精途径的3倍
B. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中都释放了少量的能量,产生了少量的 ATP
C. 等量的葡萄糖在线粒体中分解产生的能量比在细胞质基质中分解产生的多
D. 长期水淹时玉米将无氧呼吸途径进行转换,是生物长期进化形成的一种适应
7. [2025四川内江模拟]电影《长安的荔枝》中有这样一幕令人印象深刻:主人翁为将岭南荔枝送达长安,用快马、移动“冰窖”搭建起跨越数千里的运输网,却仍挡不住荔枝“一日而色变,二日而香变,三日而味变”的特性。请回答下列问题。
(1) 荔枝果肉清甜可口,其糖分主要储存在细胞的________________中。为了延长荔枝保鲜时间,主人翁采用了低温保鲜法、盐洗隔水法等,其中盐洗的作用是__________。
(2) 多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶,PPO发挥作用需要氧气参与,但不建议在无氧条件下储存和运输荔枝,理由是_____________________________。
(3) 为找到延长荔枝保鲜时间的有效方法,某研究团队分别用不同浓度褪黑素处理荔枝,并测定其贮藏不同天数的相对导电率(细胞膜的完整率越高,相对导电率越低)和PPO活性,结果如图所示。
褪黑素对荔枝果实细胞相对导电率的影响
褪黑素对荔枝PPO活性的影响
据图分析,褪黑素处理可以延长荔枝保鲜时间的原因是___________________
_____________________。用浓度为________的褪黑素处理时,荔枝保鲜效果更好。
(4) 荔枝果肉中含有次甘氨酸A和α亚甲环丙基甘氨酸两种成分,空腹食用大量荔枝可能引发低血糖,俗称“荔枝病”。已知空腹时机体可将脂肪等非糖物质转化为糖类物质来补充血糖。推测出现“荔枝病”的原因可能是_______________。若出现“荔枝病”,可采取的缓解措施是___________________________________。
第11讲 细胞呼吸原理的应用
【活动方案】
活动一 
1. (1) 酶的活性 (2) ①最大 ②呼吸酶活性降低甚至变性失活 ③酶活性下降 
(3) ①零上低温 ②夜间适当降低温度
2. (1) 有氧 无氧 (2) ①只进行无氧呼吸 ②同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 ③只进行有氧呼吸 ④5% (3) ①中耕松土 ③低
3. (1) 抑制 (2) 增加CO2
4. (3) ①晾晒 ②浸泡
活动二 
(1) 酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖,再进行无氧呼吸产生酒精。不能。
(2) 抑制厌氧病原菌的繁殖(如破伤风杆菌)。
(3) 促进根细胞进行有氧呼吸,利于根系的生长和对无机盐的吸收。防止根细胞长期进行无氧呼吸,产生酒精导致烂根。
(4) 避免积累过多的乳酸,使肌肉酸胀无力。
(5) 储存蔬菜、水果需要一定的湿度,存储种子需要干燥。
1 同一个细胞无氧呼吸既可以产生酒精和CO2,又可以产生乳酸。例如,水淹胁迫实验发现,玉米根部细胞无氧呼吸产生乙醇和乳酸。乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图所示。
2 1 mol葡萄糖分解成酒精或乳酸,总放能分别约为225.94 kJ、196.65 kJ。因此,虽然无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP,但第二阶段也有能量变化。
3 既可以有氧呼吸又可以无氧呼吸产生CO2的植物细胞,某一O2浓度下产生CO2最少时有机物消耗不一定最少,但该O2浓度一般为储存粮食的最适O2浓度。
如图所示为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。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,甲表示CO2的释放量,乙表示O2的吸收量。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为葡萄糖,此时植物只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸。O2浓度为0时,植物只进行无氧呼吸,O2浓度为a时,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,O2浓度为b时,植物只进行有氧呼吸,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。O2浓度为a时最适合保存该器官,但该浓度下葡萄糖消耗速率不是最小。因为据图可知,此时气体交换相对值CO2为0.6,O2约为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生,0.3是无氧呼吸产生。按有氧呼吸C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6,无氧呼吸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的相对消耗量为0.11,明显比a点时低,所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小。a点有机物消耗较少,且较低的O2浓度不利于粮仓昆虫等的有氧呼吸,所以一般选择a点O2浓度储存粮食。
【名卷优选】
1 A 脂肪需先分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸进入线粒体氧化分解,脂肪不能直接进入线粒体,A错误;高脂饮食提供过量能量,摄入大于消耗,则多余的能量以脂肪形式储存,导致肥胖,B正确;低脂饮食减少能量摄入,有氧运动增加能量消耗,符合能量平衡原理,C正确;有氧运动中氧气充足,肌细胞主要进行有氧呼吸,避免无氧呼吸产生大量乳酸,D正确。
2 B 酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中,催化的反应不需要消耗氧气,需要消耗水和丙酮酸,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,故低温抑制酶Ⅰ的活性,有氧呼吸的第二阶段减慢,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段,C错误;在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸,生成ATP减少,细胞生长发育活动受抑制,会减少甜菜产量,D错误。
3 B 种子储藏需要干燥环境,以减少自由水含量,降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,A正确;种子受潮时,自由水比例应升高,结合水比例下降,此时细胞代谢应增强,B错误;霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物,导致种子萌发缺乏所需营养,C正确;霉菌代谢产物如毒素等可能会破坏种子细胞结构或抑制种子萌发相关酶的活性,阻碍萌发,D正确。
4 B 高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素都可以促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖来协同作用升高血糖,A正确;根据题干信息可知,高强度运动进行了3 min,此时细胞无氧呼吸强度最高,随着运动停止,无氧呼吸强度逐渐减弱,但血浆乳酸水平仍在升高,大约在7 min时到达最高峰,B错误;两种强度运动后,血浆乳酸水平下降并逐渐恢复到正常范围,均不影响血浆pH的相对稳定,C正确;两种强度运动时,交感神经的活动占主导作用,运动后副交感神经的活动占主导作用,故交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换,D正确。
5 B 有氧呼吸是细胞供能的主要方式,A正确;坚持训练使肌纤维中线粒体数量先增加,后维持稳定,B错误;耐力性运动影响了细胞中某些基因的表达水平和方向,使得细胞中线粒体数量发生变化,C正确;耐力性运动可以提高身体对胰岛素的敏感性,对胰岛素抵抗类型的糖尿病有一定的预防作用,D正确。
6 BC 有氧呼吸中,1分子丙酮酸在第二阶段可彻底分解为3分子CO2,无氧呼吸产酒精途径中,1分子丙酮酸仅生成1分子CO2,因此,消耗等量丙酮酸时,有氧呼吸产CO2量是产酒精途径的3倍,A正确;无氧呼吸在第二阶段无论是分解成酒精和CO2或者是转化成乳酸,都只在第一阶段葡萄糖生成丙酮酸的过程中,释放出少量的能量,生成少量ATP,B错误;葡萄糖不能直接进入线粒体,需先在细胞质基质中分解为丙酮酸,C错误;长期水淹时,细胞缺氧会启动无氧呼吸,若持续产乳酸,会导致细胞酸中毒,转换为产酒精途径,酒精可通过细胞膜扩散出去,延缓酸中毒,有利于细胞存活,这种代谢途径的切换是玉米在长期进化中适应水淹环境的结果,D正确。
7 (1) 液泡 消毒杀菌,以延缓果实腐败
(2) 无氧条件下,荔枝果实细胞无氧呼吸旺盛,产生并积累酒精,对细胞有毒害作用,会引起果实腐烂
(3) 褪黑素处理可以保持荔枝果皮细胞膜的完整性,减缓果实变质;褪黑素可以降低PPO活性,减轻果实色变程度 50 μmol/L
(4) 次甘氨酸A和α亚甲环丙基甘氨酸可阻止脂肪等非糖物质转化为糖类 及时补充易吸收的糖类(如口服葡萄糖水、白糖水、蜂蜜、糖果或含糖饮料等)
解析:(2) 植物细胞在无氧条件下会进行无氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳。所以在无氧条件下储存和运输荔枝,荔枝果实细胞无氧呼吸旺盛,产生并积累酒精,对细胞有毒害作用,引起果实腐烂。(3) 分析题图可知,添加褪黑素后,细胞膜的相对导电率和PPO活性均比对照组(褪黑素浓度为0)低。结合题干信息:多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶;细胞膜的完整率越高,相对导电率越低。可以推测出褪黑素处理可以延长荔枝保鲜时间的原因是①褪黑素处理可以保持荔枝果皮细胞膜的完整性,减缓果实变质;②褪黑素可以降低PPO活性,减轻果实色变程度。分析题图可知,褪黑素浓度为 50 μmol/L 时,荔枝细胞的细胞膜的相对导电率和PPO活性均最低,此时荔枝保鲜效果更好。(共31张PPT)
第2单元
细胞的代谢
第11讲 细胞呼吸原理的应用
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1.分析影响细胞呼吸作用的因素。2.了解细胞呼吸原理在生产中的应用。
核 心 体 系
活 动 方 案
1.温度对细胞呼吸的影响
活动一 分析影响呼吸作用的因素及其应用
(1) 原理:温度通过影响与细胞呼吸有关的____________来影响呼吸速率。
(2) 分析上图曲线。
①在最适温度时,呼吸速率________。
②超过最适温度,___________________________,呼吸速率下降。
③低于最适温度,______________,呼吸速率下降。
(3) 应用。
①____________,储存蔬菜和水果。
②蔬菜大棚____________________以降低呼吸消耗,提高产量。
酶的活性
最大
呼吸酶活性降低甚至变性失活
酶活性下降
零上低温
夜间适当降低温度
2.O2浓度对细胞呼吸的影响
(1) 原理:O2是________呼吸所必需的,且O2对________呼吸过程有抑制作用。
(2) 分析上图曲线。
①O2浓度=0时,__________________。
②0③O2浓度≥10%时,__________________。
④O2浓度=________时,有机物消耗比较少。
有氧
无氧
只进行无氧呼吸
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
只进行有氧呼吸
5%
(3) 应用。
①____________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______氧仓储粮食、水果和蔬菜。
中耕松土

3.CO2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________细胞呼吸的进行。
(2) 应用:在蔬菜和水果保鲜中,______________浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
4.含水量对细胞呼吸的影响
(1) 原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
(2) 特点:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快。
(3) 应用。
①粮食在收仓前要进行________处理。
②干种子萌发前进行________处理。
抑制
增加CO2
晾晒
浸泡
细胞呼吸原理的应用非常广泛,它不仅是生物学的基础知识,更在医学、运动科学、食品工业、农业等多个领域发挥着至关重要的作用。请回答下列问题。
(1) 工业发酵罐酿酒为什么需要先通气后密封?制作酸奶时,能否进行同样的操作?
【答案】 酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖,再进行无氧呼吸产生酒精。不能。
(2) 用透气的“创可贴”等敷料包扎伤口的原理是?
【答案】 抑制厌氧病原菌的繁殖(如破伤风杆菌)。
活动二 细胞呼吸原理的应用实例
(3) 作物栽培中,及时松土透气以及稻田定期排水的原理是?
【答案】 促进根细胞进行有氧呼吸,利于根系的生长和对无机盐的吸收。防止根细胞长期进行无氧呼吸,产生酒精导致烂根。
(4) 提倡慢跑等有氧运动的原理是?
【答案】 避免积累过多的乳酸,使肌肉酸胀无力。
(5) 储存蔬菜、水果与储存种子条件上的区别是?
【答案】 储存蔬菜、水果需要一定的湿度,存储种子需要干燥。
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1.[2025江西卷]体重水平与人体健康状况密切相关,超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是(   )
A.有氧运动可加速新陈代谢,促进脂肪进入线粒体分解
B.高脂饮食易破坏能量平衡,导致脂肪积累进而引发肥胖
C.低脂饮食可减少能量摄入,有氧运动可促进能量消耗
D.有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸
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【解析】 脂肪需先分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸进入线粒体氧化分解,脂肪不能直接进入线粒体,A错误;高脂饮食提供过量能量,摄入大于消耗,则多余的能量以脂肪形式储存,导致肥胖,B正确;低脂饮食减少能量摄入,有氧运动增加能量消耗,符合能量平衡原理,C正确;有氧运动中氧气充足,肌细胞主要进行有氧呼吸,避免无氧呼吸产生大量乳酸,D正确。
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2.[2026吉林第一中学月考]甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(   )
A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B.低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D.呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
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【解析】 酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中,催化的反应不需要消耗氧气,需要消耗水和丙酮酸,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,故低温抑制酶Ⅰ的活性,有氧呼吸的第二阶段减慢,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段,C错误;在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸,生成ATP减少,细胞生长发育活动受抑制,会减少甜菜产量,D错误。
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3.[2025湖北卷]我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载:“凡五谷种子,浥郁则不生,生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽,即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是(   )
A.农业生产中,种子储藏需要干燥的环境
B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高,自由水比例降低,细胞代谢减弱
C.霉菌在种子上大量繁殖,消耗了种子的营养物质,不利于种子正常萌发
D.发霉过程中,微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
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【解析】 种子储藏需要干燥环境,以减少自由水含量,降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,A正确;种子受潮时,自由水比例应升高,结合水比例下降,此时细胞代谢应增强,B错误;霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物,导致种子萌发缺乏所需营养,C正确;霉菌代谢产物如毒素等可能会破坏种子细胞结构或抑制种子萌发相关酶的活性,阻碍萌发,D正确。
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4.[2025广东卷]为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募了一批健康受试者分别进行3 min 低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆乳酸水平如图。下列叙述错误的是(   )
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A.高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B.高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C.两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定
D.两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
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【解析】 高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素都可以促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖来协同作用升高血糖,A正确;根据题干信息可知,高强度运动进行了3 min,此时细胞无氧呼吸强度最高,随着运动停止,无氧呼吸强度逐渐减弱,但血浆乳酸水平仍在升高,大约在7 min时到达最高峰,B错误;两种强度运动后,血浆乳酸水平下降并逐渐恢复到正常范围,均不影响血浆pH的相对稳定,C正确;两种强度运动时,交感神经的活动占主导作用,运动后副交感神经的活动占主导作用,故交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换,D正确。
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5.[2024泰州模拟]耐力性运动是指机体所进行的时长超过30 min的步行、游泳等运动。研究人员探究了在耐力性运动训练中肌纤维出现的变化,实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是(   )
A.有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式
B.坚持训练使肌纤维中线粒体的数量持续不断增加
C.耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向
D.耐力性运动对某些类型糖尿病有一定的预防作用
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【解析】 有氧呼吸是细胞供能的主要方式,A正确;坚持训练使肌纤维中线粒体数量先增加,后维持稳定,B错误;耐力性运动影响了细胞中某些基因的表达水平和方向,使得细胞中线粒体数量发生变化,C正确;耐力性运动可以提高身体对胰岛素的敏感性,对胰岛素抵抗类型的糖尿病有一定的预防作用,D正确。
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6.(多选)[2026苏州中学月考]玉米根细胞中存在无氧呼吸生成乳酸和生成酒精两条代谢途径。长期水淹时,细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列叙述错误的有(   )
A.若消耗等量的丙酮酸,有氧呼吸产生的CO2量是丙酮酸产酒精途径的3倍
B.丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中都释放了少量的能量,产生了少量的 ATP
C.等量的葡萄糖在线粒体中分解产生的能量比在细胞质基质中分解产生的多
D.长期水淹时玉米将无氧呼吸途径进行转换,是生物长期进化形成的一种适应
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【解析】 有氧呼吸中,1分子丙酮酸在第二阶段可彻底分解为3分子CO2,无氧呼吸产酒精途径中,1分子丙酮酸仅生成1分子CO2,因此,消耗等量丙酮酸时,有氧呼吸产CO2量是产酒精途径的3倍,A正确;无氧呼吸在第二阶段无论是分解成酒精和CO2或者是转化成乳酸,都只在第一阶段葡萄糖生成丙酮酸的过程中,释放出少量的能量,生成少量ATP,B错误;葡萄糖不能直接进入线粒体,需先在细胞质基质中分解为丙酮酸,C错误;长期水淹时,细胞缺氧会启动无氧呼吸,若持续产乳酸,会导致细胞酸中毒,转换为产酒精途径,酒精可通过细胞膜扩散出去,延缓酸中毒,有利于细胞存活,这种代谢途径的切换是玉米在长期进化中适应水淹环境的结果,D正确。
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7.[2025四川内江模拟]电影《长安的荔枝》中有这样一幕令人印象深刻:主人翁为将岭南荔枝送达长安,用快马、移动“冰窖”搭建起跨越数千里的运输网,却仍挡不住荔枝“一日而色变,二日而香变,三日而味变”的特性。请回答下列问题。
(1) 荔枝果肉清甜可口,其糖分主要储存在细胞的________中。为了延长荔枝保鲜时间,主人翁采用了低温保鲜法、盐洗隔水法等,其中盐洗的作用是____________________________。
(2) 多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶,PPO发挥作用需要氧气参与,但不建议在无氧条件下储存和运输荔枝,理由是___________ ___________________________________________________________________________________。
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消毒杀菌,以延缓果实腐败
无氧条件下,荔枝果实细胞无氧呼吸旺盛,产生并积累酒精,对细胞有毒害作用,会引起果实腐烂
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(3) 为找到延长荔枝保鲜时间的有效方法,某研究团队分别用不同浓度褪黑素处理荔枝,并测定其贮藏不同天数的相对导电率(细胞膜的完整率越高,相对导电率越低)和PPO活性,结果如图所示。
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褪黑素对荔枝果实细胞
相对导电率的影响
褪黑素对荔枝PPO
活性的影响
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据图分析,褪黑素处理可以延长荔枝保鲜时间的原因是__________ ____________________________________________________________________________________________。用浓度为_______________的褪黑素处理时,荔枝保鲜效果更好。
(4) 荔枝果肉中含有次甘氨酸A和α-亚甲环丙基甘氨酸两种成分,空腹食用大量荔枝可能引发低血糖,俗称“荔枝病”。已知空腹时机体可将脂肪等非糖物质转化为糖类物质来补充血糖。推测出现“荔枝病”的原因可能是__________________________________________________ _____________。若出现“荔枝病”,可采取的缓解措施是__________ _____________________________________________________________。
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褪黑素处理可以保持荔枝果皮细胞膜的完整性,减缓果实变质;褪黑素可以降低PPO活性,减轻果实色变程度
50 μmol/L
次甘氨酸A和α-亚甲环丙基甘氨酸可阻止脂肪等非糖物质转化为糖类
及时补充易吸收的糖类(如口服葡萄糖水、白糖水、蜂蜜、糖果或含糖饮料等)
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【解析】 (2) 植物细胞在无氧条件下会进行无氧呼吸,产物是酒精和二氧化碳。所以在无氧条件下储存和运输荔枝,荔枝果实细胞无氧呼吸旺盛,产生并积累酒精,对细胞有毒害作用,引起果实腐烂。(3) 分析题图可知,添加褪黑素后,细胞膜的相对导电率和PPO活性均比对照组(褪黑素浓度为0)低。结合题干信息:多酚氧化酶(PPO)是引发荔枝色变的关键酶;细胞膜的完整率越高,相对导电率越低。可以推测出褪黑素处理可以延长荔枝保鲜时间的原因是①褪黑素处理可以保持荔枝果皮细胞膜的完整性,减缓果实变质;②褪黑素可以降低PPO活性,减轻果实色变程度。分析题图可知,褪黑素浓度为 50 μmol/L 时,荔枝细胞的细胞膜的相对导电率和PPO活性均最低,此时荔枝保鲜效果更好。
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