2024年高考生物一輪復習第3單元細胞的能量供應和利用第9講ATP的主要來源-細胞呼吸學案含解析必修1

PAGEPAGE27第9講ATP的主要來源——細胞呼吸[考綱明細]1.細胞呼吸(Ⅱ)2.試驗：探究酵母菌的呼吸方式考點1細胞呼吸的類型及過程1．細胞呼吸：是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的eq\o(□,\s\up1(01))氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成eq\o(□,\s\up1(02))ATP的過程。2．有氧呼吸(1)概念：是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生eq\o(□,\s\up1(01))二氧化碳和水，釋放能量，生成eq\o(□,\s\up1(02))大量ATP的過程。(2)過程①有氧呼吸過程中，水的利用發(fā)生在第eq\o(□,\s\up1(09))二階段，水的產(chǎn)生發(fā)生在第eq\o(□,\s\up1(10))三階段，氧的利用發(fā)生在第eq\o(□,\s\up1(11))三階段，CO2的產(chǎn)生發(fā)生在第eq\o(□,\s\up1(12))二階段。因此，CO2中的氧來自eq\o(□,\s\up1(13))葡萄糖和水，生成物水中的氧來自eq\o(□,\s\up1(14))O2。②有氧呼吸過程中在線粒體內(nèi)進行的有第eq\o(□,\s\up1(15))二、三階段，釋放能量最多的是第eq\o(□,\s\up1(16))三階段。③有氧呼吸過程中能產(chǎn)生[H]的步驟有第eq\o(□,\s\up1(17))一、二階段，產(chǎn)生的[H]的作用是eq\o(□,\s\up1(18))與氧氣結(jié)合形成水，并釋放大量能量。(3)寫出有氧呼吸總反應式(標出氧元素的來源與去向)。eq\o(□,\s\up1(19))。(4)能量的釋放與去向①有氧呼吸eq\o(□,\s\up1(20))3個階段都釋放能量，產(chǎn)生ATP。②細胞呼吸釋放的能量大部分以eq\o(□,\s\up1(21))熱能形式散失，少部分轉(zhuǎn)移到eq\o(□,\s\up1(22))ATP中。3．無氧呼吸(1)概念：細胞在無氧條件下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物eq\o(□,\s\up1(01))不徹底地氧化分解，產(chǎn)生eq\o(□,\s\up1(02))C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，釋放出少量能量，生成少量eq\o(□,\s\up1(03))ATP的過程。(2)場所：全過程是在eq\o(□,\s\up1(04))細胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的。(3)過程(4)反應式①產(chǎn)物為酒精：eq\o(□,\s\up1(10))C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。②產(chǎn)物為乳酸：eq\o(□,\s\up1(11))C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。(5)能量的釋放與去向①只在eq\o(□,\s\up1(12))第一階段釋放少量能量，生成eq\o(□,\s\up1(13))少量ATP。②葡萄糖分子的大部分能量存留在eq\o(□,\s\up1(14))酒精或乳酸中。[特殊提示](1)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其干脆緣由在于催化反應的酶不同，根本緣由在于限制酶合成的基因不同。(2)水稻等植物長期水淹后爛根的緣由是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用。(3)有氧呼吸與無氧呼吸產(chǎn)物最大的區(qū)分是無氧呼吸無水生成且無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP。(4)真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸。(5)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等，因為其細胞中含有與有氧呼吸有關的酶。(6)人和動物細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體；酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生CO2的場所是線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)。(7)有氧呼吸的底物主要是葡萄糖，但脂肪、蛋白質(zhì)等也可作底物進行細胞呼吸。底物是葡萄糖，有氧呼吸消耗的O2量才等于產(chǎn)生的CO2量。當脂肪作為底物時，因為含C、H比例比較高，單位質(zhì)量的耗氧量多，汲取的O2量大于產(chǎn)生的CO2量。深挖教材(1)線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，其在結(jié)構(gòu)上有哪些特點與功能相適應？提示①線粒體具有內(nèi)、外兩層膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，擴大了內(nèi)膜的表面積。②線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中含有很多與有氧呼吸有關的酶。(2)無氧呼吸中葡萄糖中能量去向及釋放能量去向？提示無氧呼吸中葡萄糖中能量大部分儲存在酒精和乳酸中，少部分釋放，而釋放的能量大部分以熱能形式散失，少部分生成ATP。(3)人在猛烈運動和靜息狀態(tài)下CO2產(chǎn)生量與O2汲取量大小關系是否相同？CO2產(chǎn)生場全部無改變？為什么？提示相同。無改變。因為人在無氧呼吸時不產(chǎn)生CO2，只有有氧呼吸時在線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生CO2。4．有氧呼吸與無氧呼吸中[H]和ATP的來源和去路1．(必修1P92應用2)檢測汽車司機是否喝酒的方法是讓司機呼出的氣體干脆接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀的硅膠。2．(必修1P93小字)肌細胞內(nèi)的肌質(zhì)體由大量變形的線粒體組成，肌質(zhì)體明顯有利于對肌細胞的能量供應。3．(必修1P94相關信息)[H]事實上是氧化型輔酶Ⅰ(NAD＋)轉(zhuǎn)化成還原型輔酶Ⅰ(NADH)。1．(必修1P96基礎題T2改編)將酵母菌研磨離心后，得到上清液(細胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含線粒體)，把等量的上清液、沉淀物和未離心的勻漿分別裝入甲、乙、丙三支試管中，各加入等量的葡萄糖溶液，經(jīng)適當處理，保溫一段時間，下列敘述錯誤的是()A．甲試管的最終產(chǎn)物是乙醇和CO2B．乙試管的最終產(chǎn)物是乙醇、CO2和H2OC．丙試管有大量的ATP產(chǎn)生D．丙試管產(chǎn)生的CO2最多答案B解析甲試管中是上清液，含有細胞質(zhì)基質(zhì)，在缺氧的條件下，能將葡萄糖氧化成CO2和酒精，A正確；乙試管中是沉淀物，含有線粒體，線粒體不能氧化分解葡萄糖，所以乙試管中不發(fā)生反應，B錯誤；丙試管含有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，在有氧條件下，能將葡萄糖氧化成CO2和水，釋放大量能量，并且生成的CO2多于無氧呼吸生成的，C、D正確。2．(必修1P96拓展題改編)人、鳥類和哺乳類維持體溫的能量來源都是________。在這些生物的細胞呼吸過程中，葡萄糖等分子中穩(wěn)定的化學能釋放出來，除一部分__________中外，其余的則__________，可以干脆用于提升體溫；ATP水說明放出的能量，除了_________________外，有一部分也能__________，用于提升體溫。而維持體溫的相對穩(wěn)定，還需困難的調(diào)整機制。答案細胞呼吸儲存在ATP轉(zhuǎn)化成熱能維持各項生命活動轉(zhuǎn)化成熱能題組eq\a\vs4\al(一)細胞呼吸中物質(zhì)和能量分析1．下圖表示生物體內(nèi)部分物質(zhì)之間的改變，下列說法正確的是()A．過程a只能在植物的葉肉細胞內(nèi)進行B．過程c的每個階段都有[H]生成C．過程b能在酵母菌缺氧時進行D．過程d只有乳酸菌能進行答案C解析過程a表示光合作用，植物葉肉細胞可以進行，原核生物藍藻也可以，A錯誤；過程c為有氧呼吸，只有第一階段和其次階段產(chǎn)生[H]，B錯誤；過程b為產(chǎn)酒精的無氧呼吸，酵母菌屬于兼性厭氧型生物，酵母菌在無氧條件下進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸，C正確；過程d為產(chǎn)乳酸的無氧呼吸，除了乳酸菌外，動物和人、甜菜塊根、玉米的胚等均可發(fā)生，D錯誤。題后歸納細胞呼吸過程中有關物質(zhì)參與的階段及場所總結(jié)(1)水：生成于有氧呼吸第三階段，場所為線粒體內(nèi)膜；以反應物參與有氧呼吸其次階段，場所為線粒體基質(zhì)中。而無氧呼吸中不存在水的生成與參與。(2)CO2：在有氧呼吸的其次階段線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生，或者在產(chǎn)酒精的無氧呼吸的其次階段細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。動植物體內(nèi)均可產(chǎn)生二氧化碳。(3)酒精或乳酸：在無氧呼吸的其次個階段細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。(4)葡萄糖：只以反應物的形式參與有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)。(5)丙酮酸：其作為中間產(chǎn)物，在有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段產(chǎn)生，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)；以反應物可參與有氧呼吸其次階段和無氧呼吸其次階段，前者場所為線粒體基質(zhì)，后者場所為細胞質(zhì)基質(zhì)。(6)氧氣：只以反應物的形式參與有氧呼吸的第三階段，場所為線粒體內(nèi)膜。變式訓練[1－1]甲圖是細胞呼吸示意圖，乙圖是某細胞器結(jié)構(gòu)示意圖。下列說法中正確的是()A．①②④階段均放出少量能量B．水參與第④階段的反應，該過程發(fā)生在乙圖中的b處C．人體細胞分解等量的葡萄糖，③階段釋放CO2的量是④階段的1/3D．①⑤分別發(fā)生在乙圖中的a、c處答案B解析①階段為有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，②階段為產(chǎn)乳酸的無氧呼吸的其次階段，④階段為有氧呼吸的其次階段，②階段無能量的釋放，①④階段有少量的能量釋放，A錯誤；水參與有氧呼吸的其次階段，即甲圖中④階段，該過程發(fā)生的場所為線粒體基質(zhì)，即b處，B正確；人體細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，不會產(chǎn)生CO2，C錯誤；①階段發(fā)生的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)，⑤階段發(fā)生的場所為線粒體內(nèi)膜，D錯誤。[1－2]下列有關人體細胞呼吸的說法，正確的是()A．[H]只在有氧呼吸的其次階段產(chǎn)生，第三階段與O2結(jié)合形成水B．無氧呼吸其次階段能產(chǎn)生少量ATPC．以葡萄糖為底物時，若細胞CO2釋放量等于O2汲取量，則細胞只進行有氧呼吸D．有氧呼吸的第三階段ADP的消耗量最大答案D解析有氧呼吸第一、其次階段都產(chǎn)生[H]，A錯誤；無氧呼吸其次階段不釋放能量，不產(chǎn)生ATP，B錯誤；人體細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，因此人體以葡萄糖為底物時，若細胞CO2釋放量等于O2汲取量，細胞也可能在有氧呼吸的同時進行無氧呼吸，C錯誤；有氧呼吸第三階段[H]與O2結(jié)合形成水產(chǎn)生大量ATP，因此ADP的消耗量最大，D正確。題組eq\a\vs4\al(二)細胞呼吸類型的推斷及相關計算2．(2024·寧夏育才高三月考)在a、b、c、d四種條件下，以葡萄糖為呼吸底物，分別測得某植物種子萌發(fā)時CO2和O2體積改變的相對值如下表，下列敘述正確的是()A．a(chǎn)條件下，葡萄糖被徹底氧化分解，產(chǎn)物除了CO2還有酒精B．b條件下，產(chǎn)生的CO2只來自線粒體C．c條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖為無氧呼吸的eq\f(2,3)D．d條件下，O2參與反應的場所在線粒體基質(zhì)答案C解析a條件下，O2汲取量為0，CO2釋放量為10，說明此過程不進行有氧呼吸，CO2全是酒精發(fā)酵產(chǎn)生的，因此，葡萄糖沒有被徹底氧化分解，A錯誤；b條件下，CO2的釋放量>O2的汲取量，說明此時該植物同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，所以產(chǎn)生的CO2來自細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，B錯誤；c條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖是4÷6＝eq\f(2,3)，無氧呼吸消耗的葡萄糖是(6－4)÷2＝1，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖為無氧呼吸的eq\f(2,3)，C正確；d條件下O2汲取量和CO2釋放量相等，此時只進行有氧呼吸，而CO2是在有氧呼吸的其次階段產(chǎn)生，其場所為線粒體基質(zhì)，O2參與反應的場所在線粒體內(nèi)膜上，D錯誤。技法提升1．推斷細胞呼吸方式的三大依據(jù)呼吸商(RQ)可作為描述細胞呼吸過程中O2供應狀態(tài)的一種指標；RQ＝放出的CO2量/汲取的O2量，由于細胞呼吸底物不同，呼吸狀況不同，其RQ值也不同；(1)若RQ>1，表明CO2釋放量>O2汲取量，應為無氧呼吸、有氧呼吸并存，且無氧呼吸也產(chǎn)生CO2。(2)若RQ＝1，則細胞進行有氧呼吸，可能存在產(chǎn)物為乳酸的無氧呼吸且呼吸底物為葡萄糖。(3)若RQ<1，則細胞中O2汲取量大于CO2釋放量，表明此時呼吸底物可能有“脂質(zhì)”(因脂質(zhì)氧化分解時耗氧量較大)。2．細胞呼吸反應式中各物質(zhì)間的關系比(以葡萄糖為呼吸底物)(1)有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。(2)無氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。(3)消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為1∶3。變式訓練[2－1](曲線類)某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放速率和O2汲取速率的改變趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．在12～24h期間，此時的呼吸方式主要是無氧呼吸B．在12～24h期間，呼吸的產(chǎn)物是水和二氧化碳C．第12h到胚根長出期間，有機物總量下降D．胚根長出后，氧氣的汲取量明顯增多，說明有氧呼吸速率明顯提高答案B解析由圖可看出：12～24h期間CO2釋放速率遠遠大于O2汲取速率，所以此時細胞呼吸的方式主要為無氧呼吸，A正確；12～24h期間，細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，因此呼吸作用的產(chǎn)物有水、CO2、酒精，B錯誤；12h到胚根長出期間，有機物不斷消耗，C正確；胚根長出后，有氧呼吸明顯增加，D正確。[2－2](柱形圖類)下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2汲取量的改變。下列相關敘述正確的是()A．氧濃度為a時，最適貯存該植物器官，此時呼吸產(chǎn)物除CO2外還有酒精、乳酸B．氧濃度為b時，無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C．氧濃度為c時，只進行有氧呼吸D．氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等答案B解析氧氣濃度為a時，細胞呼吸作用強，不適于貯存該植物器官，A錯誤；分析題圖可知，氧氣濃度為b時，氧氣的汲取量為3，有氧呼吸消耗的葡萄糖為0.5，無氧呼吸釋放的CO2為5，無氧呼吸消耗的葡萄糖是2.5，因此無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，B正確；氧氣濃度為c時，CO2釋放量大于O2汲取量，說明此時細胞進行有氧呼吸和無氧呼吸，C錯誤；氧氣濃度為d時，細胞呼吸汲取的O2與釋放的CO2的量相等，細胞只進行有氧呼吸，不進行無氧呼吸，D錯誤。[2－3](呼吸商類)(2024·河南洛陽一模)呼吸商(RQ＝放出的CO2量/汲取的O2量)可作為描述細胞呼吸過程中氧氣供應狀態(tài)的一種指標。下圖是酵母菌氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸商的關系。以下敘述中，正確的是()A．呼吸商越大，細胞有氧呼吸越強，無氧呼吸越弱B．B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度C．為了削減有機物的損耗，最好將氧分壓調(diào)至C點D．C點以后，細胞呼吸強度不再隨氧分壓的改變而改變答案B解析在以葡萄糖為底物的有氧呼吸過程中，CO2釋放量等于O2汲取量，這說明呼吸商為1時，只進行有氧呼吸，當呼吸商大于1時存在無氧呼吸。故呼吸商越大，細胞無氧呼吸越強，有氧呼吸越弱，B點的有氧呼吸強度要大于A點有氧呼吸的強度，A錯誤，B正確；C點時呼吸商為1，只進行有氧呼吸，此時有機物消耗較多，C錯誤；有氧呼吸強度隨氧分壓增大而增加，但到肯定程度后不再增加，D錯誤。試驗6探究酵母菌細胞呼吸的方式1．試驗原理(1)酵母菌細胞呼吸的方式酵母菌為eq\o(□,\s\up1(01))兼性厭氧型微生物，其細胞呼吸方式為eq\o(□,\s\up1(02))有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。(2)細胞呼吸產(chǎn)物的檢測②酒精的檢測：在eq\o(□,\s\up1(05))酸性條件下，橙色的eq\o(□,\s\up1(06))重鉻酸鉀溶液會與酒精發(fā)生化學反應，變成eq\o(□,\s\up1(07))灰綠色。2．試驗步驟(1)配制酵母菌培育液①葡萄糖溶液煮沸的目的：eq\o(□,\s\up1(01))加熱殺死雜菌；排出葡萄糖溶液中溶解的氧氣。②葡萄糖溶液煮沸后冷卻的目的：eq\o(□,\s\up1(02))防止酵母菌體在高溫下死亡。(2)設計對比試驗①圖甲中空氣先通過NaOH溶液的目的是eq\o(□,\s\up1(04))汲取CO2，保證通入酵母菌培育液中的氣體不含CO2，避開對試驗結(jié)果的干擾。②圖乙中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛澄清石灰水的錐形瓶的目的是eq\o(□,\s\up1(05))讓酵母菌將瓶中氧氣耗盡，保證通入澄清石灰水的是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2。3．產(chǎn)物檢測與試驗現(xiàn)象4．試驗結(jié)論酵母菌在有氧條件下進行eq\o(□,\s\up1(01))有氧呼吸，產(chǎn)生大量的eq\o(□,\s\up1(02))CO2和水，在無氧條件下進行eq\o(□,\s\up1(03))無氧呼吸，無氧呼吸的產(chǎn)物有eq\o(□,\s\up1(04))酒精，同時也產(chǎn)生少量的eq\o(□,\s\up1(05))CO2。深挖教材試驗設計需遵循比照原則，此試驗為何不設置比照組？提示此試驗為對比試驗，對比試驗不設比照組，而是通過有氧和無氧條件下的兩個試驗組相互比照得出試驗結(jié)論。1．下圖為“探究酵母菌細胞的呼吸方式”的試驗裝置，有關敘述正確的是()A．該試驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比試驗，其中乙組作為比照組B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則d瓶內(nèi)的溶液會變黃C．可依據(jù)溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，來檢測CO2的產(chǎn)生速率D．若c瓶和e瓶中溶液都變混濁，不能據(jù)此推斷酵母菌的呼吸方式答案C解析該試驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比試驗，甲、乙組互為比照組，A錯誤；d瓶酵母菌進行無氧呼吸，生成酒精，在酸性條件下重鉻酸鉀溶液與酒精反應變成灰綠色，而b瓶酵母菌進行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重鉻酸鉀溶液無灰綠色出現(xiàn)，B錯誤；b瓶酵母菌進行有氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳速率較快，溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間較短，d瓶酵母菌進行無氧呼吸，產(chǎn)生二氧化碳速率較慢，溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間較長，C正確；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，但產(chǎn)生的量不等，可以依據(jù)渾濁程度推斷酵母菌的呼吸方式，D錯誤。2．如圖為某生物小組探究酵母菌呼吸方式的試驗設計裝置。下列敘述錯誤的是()A．試驗的自變量是有無氧氣，因變量是甲、丁兩試管中產(chǎn)生CO2的多少B．乙、丙兩試管中的液體應先煮沸，冷卻后再加入酵母菌，以便消退其他微生物對試驗的影響C．該試驗裝置的設計不夠嚴謹，通入乙試管中的空氣必需除去CO2D．甲、丁兩試管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重鉻酸鉀溶液替代答案D解析乙試管通入空氣，丙試管未通入空氣，分別供應了有氧和無氧的環(huán)境條件，可依據(jù)Ca(OH)2溶液的混濁程度來也許推斷甲、丁試管中產(chǎn)生CO2的多少，A正確；對試管中的液體進行滅菌，能消退其他微生物對試驗的影響，B正確；空氣中含有CO2，對試驗結(jié)果有干擾，因此通入乙試管的空氣必需除去CO2，C正確；Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚藍水溶液替代，酸性重鉻酸鉀溶液可以用來檢測乙、丙中有無酒精的生成，D錯誤?？键c2影響細胞呼吸的因素及應用1．影響細胞呼吸的外部因素分析2．細胞呼吸原理的應用(1)包扎傷口應選用eq\o(□,\s\up1(01))透氣的敷料，抑制破傷風桿菌的eq\o(□,\s\up1(02))無氧呼吸。(2)提倡慢跑等有氧運動使細胞進行eq\o(□,\s\up1(03))有氧呼吸，避開肌細胞產(chǎn)生大量eq\o(□,\s\up1(04))乳酸。(3)剛好松土有利于植物eq\o(□,\s\up1(05))根系生長。(4)稻田定期排水有利于根系eq\o(□,\s\up1(06))有氧呼吸，防止幼根因缺氧變黑、腐爛。(5)利用糧食通過eq\o(□,\s\up1(07))酵母菌發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。(6)利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。(7)利用葡萄糖、乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)酸奶。深挖教材(1)影響植物細胞呼吸的內(nèi)部因素可能有哪些？提示內(nèi)部因素主要由遺傳特性確定：①植物種類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水生植物＞旱生植物,陽生植物＞陰生植物))；②器官種類：eq\a\vs4\al(生殖器官,花、果實、種子)＞eq\a\vs4\al(養(yǎng)分器官,根、莖、葉)；③生長時期：幼苗、開花期上升，成熟期下降。(2)水果、蔬菜和種子儲存條件有何不同？提示水果、蔬菜須要低溫(零上)、低氧、高CO2濃度、相宜水分條件下儲存；種子須要低溫、低氧、高CO2濃度、干燥條件儲存。氧氣影響細胞呼吸的曲線的分析綠色植物或酵母菌在完全缺氧條件下進行無氧呼吸，在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸并存，O2的存在對無氧呼吸起抑制作用。在肯定范圍內(nèi)，有氧呼吸強度隨O2濃度的增加而增加。關于無氧呼吸和有氧呼吸與O2濃度之間的關系，可用下圖表示(呼吸底物為葡萄糖)。(1)當O2濃度為0時(圖中A點)，細胞只進行無氧呼吸，A點對應的縱坐標大小表示無氧呼吸的強度；此時細胞呼吸的場所只有細胞質(zhì)基質(zhì)，沒有線粒體。(2)當產(chǎn)生的CO2量比汲取的O2量多時，有氧呼吸與無氧呼吸共存(圖中AC段)；此時細胞呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。(3)C點以后，無氧呼吸消逝，細胞只進行有氧呼吸；產(chǎn)生的CO2量與汲取的O2量相等。此時細胞呼吸的場所仍舊是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。但當O2濃度達到肯定值后，有氧呼吸強度不再隨O2濃度的增大而增加，這主要是受呼吸酶數(shù)量或溫度等因素的影響。(4)當產(chǎn)生的CO2總量最少(E點)時，組織細胞呼吸作用最弱，代謝最緩慢，有機物消耗量相對最少，在對應的該O2濃度下保存瓜果、蔬菜效果較好。(5)B點時有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2的量相等，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比為1∶3。(6)AOC面積代表無氧呼吸釋放CO2量。題組eq\a\vs4\al(一)單因素對細胞呼吸的影響1．(O2濃度)甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2汲取量的改變。相關敘述不正確的是()A．甲圖中氧濃度為a時的狀況對應于乙圖中的A點B．甲圖中氧濃度為b時的狀況對應于乙圖中的CD段C．甲圖中c對應的氧濃度是最適合貯藏植物器官的D．甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生答案B解析甲圖中氧濃度為a時，細胞只釋放CO2，不汲取O2，說明細胞只進行無氧呼吸，對應乙圖中的A點，A正確；甲圖中氧濃度為b時，CO2的釋放量遠大于O2的汲取量，說明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，且無氧呼吸強度大，應對應于乙圖中的AC區(qū)段上的某點，B錯誤；貯藏植物器官應選擇CO2產(chǎn)生量最少，即細胞呼吸最弱時對應的氧濃度(甲圖中的c)，C正確；氧濃度為d時，CO2釋放量與O2汲取量相等，細胞只進行有氧呼吸，因此沒有酒精產(chǎn)生，D正確。2．(溫度)科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是()A．20h內(nèi)，果肉細胞產(chǎn)生ATP的場全部細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體B．50h后，30℃條件下果肉細胞沒有消耗O2，密閉罐中CO2C．50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和D．試驗結(jié)果說明溫度越高，果肉細胞有氧呼吸速率越大答案B解析果肉細胞不能進行光合作用，其產(chǎn)生ATP的場全部細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，A錯誤；50h后，30℃條件下果肉細胞沒有消耗O2，是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已將O2消耗殆盡，以后僅進行無氧呼吸，故密閉罐中CO23．(CO2濃度)(2024·黃山八校聯(lián)考)將一份剛采摘的簇新藍莓用高濃度的CO2處理48h后，貯藏在溫度為1℃的冷庫內(nèi)。另一份則始終在1℃的冷庫內(nèi)貯藏。從采后算起每10天取樣一次，測定其單位時間內(nèi)CO2釋放量(mol)和OA．貯藏前用CO2處理后的藍莓無法進行無氧呼吸B．第10d時，細胞中的ATP完全來自線粒體C．第20d未處理組藍莓產(chǎn)生的乙醇量高于CO2處理組D．第40d未處理組藍莓有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多答案C解析依據(jù)曲線中10d后二氧化碳與氧氣的比值大于1，可知貯藏前用CO2處理后的藍莓可進行無氧呼吸，A錯誤；第10d時二氧化碳與氧氣的比值等于1，細胞只進行有氧呼吸，此時細胞內(nèi)ATP來自線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)，B錯誤；第20d，未處理組藍莓的二氧化碳與氧氣的比值更大，說明未處理組藍莓無氧呼吸釋放的二氧化碳量更多，因此，未處理組藍莓無氧呼吸產(chǎn)生的乙醇量高于CO2處理組，C正確；第40d，未處理組藍莓的二氧化碳與氧氣的比值為2，假設有氧呼吸汲取的氧氣量為a，則無氧呼吸釋放的二氧化碳量也為a，依據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的反應式，可以得出有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量分別為a/6、a/2，D錯誤。題組eq\a\vs4\al(二)多因素對細胞呼吸的影響4．為了探究植物呼吸強度的改變規(guī)律，探討者在遮光狀態(tài)下，測得了相同的簇新菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對值)。下列有關分析錯誤的是()A．依據(jù)改變規(guī)律，表中10℃B．溫度為3℃、O2C．O2含量從20.0%上升至40.0%時，O2含量限制了呼吸強度的接著上升D．在20℃條件下，O2答案C解析依據(jù)表中數(shù)據(jù)的改變規(guī)律可知，在10℃、1.0%條件下的數(shù)據(jù)應大于3.6小于35.2，所以53.7這個數(shù)據(jù)可能是錯誤的，A正確；溫度為3℃、O2含量為3.0%時，CO2的釋放量最少，是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合，B正確；分析表格數(shù)據(jù)可知，O2含量從20.0%升至40.0%時，細胞呼吸釋放的CO2的量基本不變，說明O2含量已經(jīng)達到飽和，O2含量不再是限制呼吸強度的因素，C錯誤；在20℃條件下，O25．如圖表示O2濃度和溫度對洋蔥根尖細胞有氧呼吸速率的影響，有關敘述錯誤的是()A．O2濃度為0時，細胞中能夠產(chǎn)生[H]的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)B．O2濃度低于20%時，30℃、35C．由圖可知，細胞有氧呼吸的最適溫度位于30℃和35D．與b點相比，限制c點有氧呼吸速率的因素有O2濃度和溫度答案C解析O2濃度為0時，細胞只能進行無氧呼吸，此時產(chǎn)生[H]的場所只有細胞質(zhì)基質(zhì)，A正確；O2濃度低于20%時，30℃和35℃兩曲線重合在一起，說明此O2濃度下兩溫度對有氧呼吸速率影響不大，B正確；由圖可知，細胞有氧呼吸的最適溫度在20～35℃之間，C錯誤；與b點相比，限制c點有氧呼吸速率的因素有O題組eq\a\vs4\al(三)細胞呼吸原理在生產(chǎn)中的應用6．(2024·山東淄博五校聯(lián)考)下列關于細胞呼吸原理的應用，敘述正確的是()A．為了有利于水果和蔬菜的保鮮，最好應放在低氧和零下低溫環(huán)境下儲存，可以有效降低細胞內(nèi)有機物的消耗B．對于多數(shù)植物來說，土壤板結(jié)應剛好進行松土透氣，促進根系有氧呼吸，防止植物發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，利于根系的生長和無機鹽離子的汲取C．酵母菌是兼性厭氧型微生物，在足夠空氣和養(yǎng)分、相宜溫度和pH值條件下，進行有氧呼吸并大量繁殖，在無氧條件下才能產(chǎn)生酒精D．進行體育運動時不當心引起皮膚表面擦傷，應用創(chuàng)可貼剛好包扎傷口，否則破傷風桿菌簡單感染傷口表面并大量繁殖答案C解析零下低溫會使水果、蔬菜凍傷，A錯誤；植物無氧呼吸產(chǎn)生酒精，B錯誤；酵母菌在有氧條件下能大量繁殖，在無氧條件下才能產(chǎn)生酒精，C正確；破傷風桿菌是厭氧菌，須要運用松軟透氣的創(chuàng)可貼，否則破傷風桿菌簡單感染傷口深處并大量繁殖，D錯誤。7．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，播種深度影響種子細胞的呼吸，因而對不同類型種子播種深度要求不同?；ㄉN子播種時應留意適當淺播，試從生理學角度找出花生種子需淺播的緣由()A．花生種子萌發(fā)時進行有氧呼吸B．花生屬雙子葉植物，離地面近，幼苗易出土C．花生種子中貯存的脂肪較一般種子多，分解時需氧量大D．花生種子的養(yǎng)分貯存在子葉中答案C解析糖類是生物體的主要能源物質(zhì)，脂肪是生物體的主要儲能物質(zhì)，由于脂肪的碳氫比例比較高，因此脂肪釋放的能量較多，消耗氧氣量較高，花生種子含有的脂肪較多，分解時需氧量大，所以花生種子需淺播，有利于種子細胞的有氧呼吸。一、細胞呼吸方式的推斷1．試驗裝置及原理欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：裝置1中NaOH溶液的作用是汲取細胞呼吸所產(chǎn)生的CO2，紅色液滴移動的距離代表細胞呼吸作用汲取的O2量。裝置2中紅色液滴移動的距離代表細胞呼吸作用汲取的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。2．試驗結(jié)果預料和結(jié)論3．物理誤差的校正為使試驗結(jié)果精確，除削減無關變量的干擾外，還應設置比照裝置。比照裝置與試驗裝置相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。[特殊提示](1)為防止微生物呼吸對試驗結(jié)果的干擾，應將裝置進行滅菌，所測種子進行消毒處理。(2)若選用綠色植物作試驗材料測定細胞呼吸方式，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾試驗，同時可設置同種狀況但殺死的植株或幼苗作為比照。1．如圖是某探討性學習小組為了探究酵母菌的細胞呼吸類型而設計的試驗裝置(酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì))，下列有關試驗裝置和結(jié)果的分析，錯誤的是()A．通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸B．用水代替NaOH溶液設置裝置2，通過裝置2液滴的移動狀況可以探究出酵母菌是否進行無氧呼吸C．用水代替NaOH溶液設置裝置2，假如裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移，說明酵母菌既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸D．用水代替NaOH溶液設置裝置2，裝置2中液滴可能向左移答案D解析燒杯中的NaOH溶液能汲取細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以液滴移動的距離代表細胞呼吸消耗氧氣的量，因此通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸，A正確；用水代替NaOH溶液設置裝置2，由于水不汲取氣體也不釋放氣體，所以液滴移動的距離代表細胞呼吸釋放的CO2量與消耗O2量的差值，假如液滴移動說明酵母菌進行了無氧呼吸，假如液滴不移動，說明酵母菌不進行無氧呼吸，B正確；用水代替NaOH溶液設置裝置2，假如裝置1中液滴左移，說明有O2的消耗，可以推斷出酵母菌進行了有氧呼吸，裝置2中液滴右移，說明細胞呼吸釋放的CO2量多于O2的消耗量，推斷出酵母菌還進行了無氧呼吸，C正確；用水代替NaOH溶液設置裝置2，由于利用葡萄糖作為能源物質(zhì)不行能出現(xiàn)O2的消耗量大于CO2的釋放量的狀況，所以裝置2中液滴不行能向左移，D錯誤。2．由于萌發(fā)的種子所占體積小，代謝水平高，因此，常用作生物試驗材料。下面三個裝置以萌發(fā)的種子為材料，探討呼吸作用的產(chǎn)物及方式。據(jù)圖回答下列問題：(1)為解除微生物對試驗效果的干擾，常將萌發(fā)的種子進行________處理。(2)為使試驗結(jié)果科學嚴謹，應設置比照試驗。結(jié)合上述三套試驗裝置，確定試驗目的，并確定比照試驗的設置狀況(將①～⑥補充完整)：(3)增設比照試驗后，乙組兩個裝置中有色液滴如何移動，證明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸？__________________________________________________________________________________。答案(1)消毒(2)①探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量②等量的加熱殺死的萌發(fā)種子③探究萌發(fā)種子的呼吸作用方式④將NaOH溶液換成等量的清水⑤探究萌發(fā)種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2⑥等量的加熱殺死的萌發(fā)種子(3)含NaOH溶液的裝置中有色液滴左移，含清水的裝置中有色液滴右移解析(1)為解除微生物呼吸作用的影響，種子必需進行消毒處理。(2)從三個裝置中所給的儀器可以推斷出“待觀測指標”，再依據(jù)待觀測指標推斷出試驗目的，由試驗目的確定出比照試驗的設置狀況。甲裝置：溫度計→測定萌發(fā)種子是否產(chǎn)生熱量→推斷出試驗目的為“探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量”→比照試驗應為不能進行呼吸作用的“死種子”。乙裝置：有色液滴移動狀況→容器內(nèi)氣體體積改變狀況→推斷出試驗目的為“探究萌發(fā)種子的呼吸作用方式”→NaOH溶液汲取CO2，可更換為不汲取CO2的清水作為比照。丙裝置：澄清的石灰水能否變混濁→是否產(chǎn)生CO2→推斷出試驗目的為“探究萌發(fā)種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2”(3)乙裝置增設比照試驗后，在含NaOH溶液的裝置中，無論有氧呼吸還是無氧呼吸所產(chǎn)生的CO2都被NaOH溶液汲取，而O2消耗會使裝置中氣體體積減小，故有色液滴左移。在含清水的裝置中進行的有氧呼吸不會引起裝置中氣體體積改變，但是無氧呼吸會使裝置中氣體體積變大，故有色液滴右移。二、細胞呼吸速率的測定1．裝置：如圖所示。2．指標：細胞呼吸速率常用單位時間內(nèi)CO2釋放量或O2汲取量來表示。3．原理：組織細胞呼吸作用汲取O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液汲取，使容器內(nèi)氣體壓強減小，刻度管內(nèi)的有色液滴左移。單位時間內(nèi)液滴左移的距離可表示呼吸速率。4．物理誤差的校正(1)假如試驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。(2)假如試驗材料是種子，為防止微生物呼吸作用對試驗結(jié)果的干擾，應對裝置進行滅菌、所測種子進行消毒處理。(3)為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置比照試驗，將所用的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。說明：用脂肪(或脂質(zhì))含量高的種子(如油料種子)做測定試驗，則液滴移動更明顯(因其消耗O2量更大)。3．如圖裝置可用于測定動物的呼吸速率。下列敘述錯誤的是()A．試管內(nèi)加入的試劑是NaOH溶液B．溫水的作用是使瓶內(nèi)溫度相對穩(wěn)定C．試驗中細玻璃管內(nèi)的紅墨水向右移動D．該裝置干脆測定動物呼吸釋放的CO2量答案D解析該裝置通過瓶內(nèi)的氣壓改變來測定動物的呼吸速率。由于呼吸作用過程中有CO2和O2兩種氣體的改變，因此通過在試管內(nèi)放NaOH溶液來汲取CO2，消退CO2對瓶內(nèi)氣壓的影響，測出動物呼吸時所消耗的O2量，而不是干脆測得動物呼吸時所釋放的CO2量，A正確，D錯誤；將廣口瓶放入盛有溫水的水槽內(nèi)是為了使瓶內(nèi)溫度恒定，由于動物呼吸消耗O2會讓瓶內(nèi)的氣壓降低，因此紅墨水會向右移動，B、C正確。4．(2024·河南漯河高級中學二模)下圖是探究小鼠在不同溫度下呼吸速率(用單位時間的耗氧量表示)的試驗裝置，打開夾子A，可使水檢壓計左右水平；關閉夾子A，用注射器向廣口瓶中注入5mLO2，水檢壓計左側(cè)液面上升，記錄左右液面重新相平常所用的時間。下列敘述錯誤的是()A．用注射器向廣口瓶中注入5mL氧氣后要立即關閉夾子BB．測定小鼠的呼吸速率須要多次重復進行，最終取平均值C．小鼠在25℃時的呼吸速率高于10D．NaOH的作用是解除小鼠呼吸產(chǎn)生的CO2對試驗結(jié)果的干擾答案C解析用注射器向廣口瓶中注入5mL氧氣后要立即關閉夾子B，否則氧氣袋及注射器中的氧氣會影響試驗結(jié)果，從而不能保證廣口瓶內(nèi)的氣體改變只是由小鼠的呼吸作用引起的，A正確；測定小鼠的呼吸速率要在寧靜的狀態(tài)下進行，須要多次重復試驗，最終取平均值，B正確；小鼠為恒溫動物，為保持體溫，在10℃時，代謝加強，呼吸速率大于25℃時的呼吸速率，C錯誤；NaOH的作用是解除小鼠呼吸產(chǎn)生的CO高考熱點突破1．(2024·全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前須要經(jīng)過風干處理，與風干前相比，下列說法錯誤的是()A．風干種子中有機物的消耗減慢B．風干種子上微生物不易生長繁殖C．風干種子中細胞呼吸作用的強度高D．風干種子中結(jié)合水與