【创新设计】2022届高考生物一轮复习方案 3-2 ATP的主要来源 细胞呼吸 新人教版必修1

第2讲　ATP的主要来源——细胞呼吸细胞呼吸(Ⅱ)　实验：探究酵母菌的呼吸方式知识点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式1．概念有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成①________，释放出能量并生成②________的过程2．分类有氧呼吸和无氧呼吸。对绝大多数生物来说，③________是细胞呼吸的主要形式3．实验探究(1)原理：酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于④________菌，便于用来研究呼吸方式(3)对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的⑨________，来探究某种因素与________的关系的实验　想一想：酸性条件下的重铬酸钾可以检测有无酒精存在，这一原理在日常生活中有何用处？知识点二　细胞呼吸的方式1．有氧呼吸(1)反应式：⑪________________(2)过程：　(3)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________，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程2．无氧呼吸25\n(1)反应式：①分解成酒精的反应式为：______________②转化成乳酸的反应式为：______________(2)过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。第二阶段的产物是____________。其全过程都在________中进行(3)概念：细胞在________条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为________的氧化产物，同时释放少量能量生成少量ATP的过程3．呼吸作用(1)实质：氧化分解有机物，释放能量(2)意义：(3)原理应用：伤口包扎、作物松土、稻田排水、传统发酵产品的生产等　比一比：储存水果和储存粮食有何区别？细胞呼吸方式1．有氧呼吸过程中，反应物中的葡萄糖、水、O2分别在第一、第二、第三阶段被利用，产物中的CO2和H2O分别在第二、第三阶段形成。25\n2．原核生物无线粒体，但有些生物仍能进行有氧呼吸，如硝化细菌等好氧细菌。3．悠闲的慢跑运动，提高心肺活动量，吸入充足O2进行有氧呼吸。竞技性短跑、中长跑则是在机体O2不充足条件下，主要依靠无氧呼吸产生ATP而支持快速运动。自我校对：①二氧化碳或其他产物　②ATP　③有氧呼吸　④兼性厌氧　⑤绿　⑥黄　⑦酸性　⑧灰绿色　⑨比较分析　实验对象　⑪C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量　⑫细胞质基质　⑬葡萄糖丙酮酸＋[H]＋ATP　⑭少量　⑮线粒体基质　⑯丙酮酸＋H2OCO2＋[H]＋ATP　⑰少量　⑱线粒体内膜　⑲[H]＋O2H2O＋ATP　⑳大量　彻底氧化分解　C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量　C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量　酒精和CO2或乳酸　细胞质基质　无氧　不彻底　能量　原料想一想：可以用来检验汽车司机是否喝了酒。比一比：二者都需在低温低氧(高氮、高CO2)环境中储存，但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜，减少水分散失。另外，水果储存必须零上低温。有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较1．有氧呼吸和无氧呼吸过程图解25\n识图提示：应关注各阶段的场所、反应物、生成物及条件。(1)有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于参与催化反应的酶不同。(4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路2．有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度反应场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质中分解产物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸释放能量释放大量能量释放少量能量特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物没有彻底分解，能量没完全释放相互联系其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要；第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同(1)有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。(2)无氧呼吸只释放少量能量，其余的能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因：无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。(4)原核生物无线粒体，仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。★★　本考点一直是高考命题的重点，试题多以选择题的形式考查有氧呼吸和无氧呼吸过程场所、反应物、生成物、所需的酶、产生能量的多少等；以植物种子、酵母菌或其他生物的细胞呼吸为背景，以非选择题的形式考查细胞呼吸的类型。【典例1】(2022·安徽理综，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，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，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。试管编号　加入的物质　细胞质基质A线粒体CD酵母菌EF25\nB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。(1)会产生CO2和H2O的试管有__________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)继续进行。破题关键解析　本题主要考查细胞呼吸的相关知识。酵母菌为兼性厌氧生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，其场所是细胞质基质和线粒体；在无氧条件下进行无氧呼吸，其场所是细胞质基质。(1)分析表格，试管A中加入的是丙酮酸，在有O2条件下无法在细胞质基质中继续氧化分解。试管B中加入的是葡萄糖，无氧条件下，在细胞质基质中能继续氧化分解，产生CO2和酒精。在有氧条件下，线粒体能分解丙酮酸，所以C试管中有CO2和H2O产生，而D试管无。分析试管E、F，酵母菌在有氧条件下，能把C6H12O6彻底氧化分解产生CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，产生CO2和C2H5OH。从而可以判断，能产生CO2和H2O的试管有C、E，能产生酒精的试管有B、F。根据试管B、D、F的实验结果可判断酵母菌的无氧呼吸场所是细胞质基质。(2)根据题中的信息，DNP对[H]＋O2―→H2O过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，而不能形成ATP，由于[H]和氧结合形成水的过程发生在线粒体内膜上，因此DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解不受影响，但产生的ATP将会大大减少。答案　(1)C、E　B、F　B、D、F　(2)线粒体内膜　能【训练1】(2022·宁波调研)如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程图，4、7均为水，下列说法正确的是(　　)。25\nA．催化2―→3过程的酶存在于线粒体内膜上B．产生的8主要用于合成ATPC．3必定全部释放到大气中D．6可来自叶绿体解析　本题综合考查有氧呼吸的相关知识，意在考查考生的分析判断能力和理解能力。2―→3过程是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，需要的酶在线粒体基质中；产生的8是能量，其主要以热能形式散失，少量用于合成ATP；3是二氧化碳，二氧化碳可以释放到大气中，也可以进入叶绿体中用于光合作用；6是氧气，可以来自叶绿体，也可来自大气。答案　D【训练2】(2022·海南单科，4)细胞内糖分解代谢过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)。A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]解析　植物细胞能进行过程①和②、①和③、①和④；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即①和③或①和④；动物细胞中过程②(有氧呼吸第二、三阶段)比过程①(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段(①)产生的[H]，在第二阶段(③或④)消耗。答案　B影响呼吸速率的因素及实践应用1．内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。25\n(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。2．外部因素因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制①低温下贮存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，以降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量氧气氧气作为有氧呼吸的原料而影响细胞呼吸的速率和性质(在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为大于零小于10%时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。)适当降低氧气浓度能够抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，以延长蔬菜、水果的保鲜时间CO2浓度增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度，可提高保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱将种子风干，以减弱细胞呼吸，从而减少有机物的消耗，延长作物种子储藏时间(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。(2)随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。(3)从化学平衡的角度分析，高浓度的CO2在一定程度上可以抑制细胞呼吸。25\n★★　本考点常结合细胞呼吸在生产、生活中的应用展开。试题多以选择题的形式出现，考查内部因素和外部因素对细胞呼吸的影响，有时也以图表、曲线的形式出现，考查考生的综合运用能力。高考试题常结合植物的光合作用，联系农作物增产的措施来命题，考查考生处理实际问题的能力。【典例2】如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答问题。(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是________________________________________________________________________。(2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是________________________________________________________________________。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比________(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是________________________________________________________________________。你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　本题以细胞呼吸的两种类型为核心命题点，考查了有氧呼吸、无氧呼吸随O2浓度变化的特点，综合考查了学生解读曲线、根据已知曲线画未知曲线的能力以及解决相关实际问题的能力。解题时应注意：Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时更有利于蔬菜运输。答案　(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制　(2)P　氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量(3)如图(点线)所示(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)。(4)一样多　25\n(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗　R　此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况【典例】以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(　　)。A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的D点C．甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生教你审题　解析　甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的AC段之间，B错误；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c)，C正确；氧浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。答案　B——根据CO2释放量与O2消耗量判断细胞呼吸类型(以细胞呼吸底物为葡萄糖为例)(1)无CO2释放,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，本类呼吸在密闭空间内不引起气压的变化。25\n(2)CO2释放量＝O2消耗量,细胞只进行有氧呼吸或同时进行产生乳酸的无氧呼吸和有氧呼吸，由C6H12O6＋6O2＋6H2O12H2O＋6CO2＋能量及C6H12O62C3H6O3＋能量，可以看出，反应过程中O2消耗量与CO2释放量相等，此时如在密闭的空间内，细胞呼吸也不引起气压变化。(3)CO2释放量>O2消耗量细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸及有氧呼吸两种呼吸方式。C6H12O6＋6O2＋6H2O12H2O＋6CO2＋能量及C6H12O62CO2＋2C2H5OH＋能量，当有氧呼吸和无氧呼吸强度相等时，＝；若>，无氧呼吸强度比有氧呼吸强，反之，有氧呼吸强度强。特别提示　(1)乳酸菌、动物细胞、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等，无氧呼吸产物为乳酸，均不产生CO2。(2)所有生物细胞，呼吸过程中若有H2O生成，一定来自有氧呼吸过程。因为无氧呼吸两种方式均不产生H2O。【训练】(2022·江苏三校联考)不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是(　　)。A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡解析　本题考查考生对有氧呼吸和无氧呼吸反应式的理解。动物细胞或乳酸菌，无氧呼吸的产物为乳酸，此时细胞既不吸收O2也不释放CO2，故D项错误。答案　D探究酵母菌细胞的呼吸方式1．实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的CO2，在进行无氧呼吸时能产生酒精和少量CO2。(2)CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO225\n的产生情况。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2．实验流程3．注意事项25\n(1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。★　本实验是教材的重点，也就决定了对酵母菌呼吸作用方式的考查势必成为命题的核心点。高考大多以装置图的形式出现，考查酵母菌呼吸作用类型，同时考查考生分析图形、图表的能力及综合运用知识的能力。【典例】(2022·江南十校联考)在科学研究中常用呼吸熵(RQ＝释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图。关闭活塞，在25℃下经20min读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动xmm和ymm。x和y值反映了容器内气体体积的减少量(装置1的小瓶中NaOH溶液用于吸收呼吸产生的CO2)。请回答下列问题：(1)若测得x＝180mm，y＝50mm，则该发芽种子的呼吸熵是________(保留两位小数)。假设发芽种子仅进行有氧呼吸，根据呼吸熵数值可以推测有氧呼吸分解的有机物中除________以外还有其他有机物。(2)为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置，对照装置的容器和小瓶中分别放入等量死的发芽种子和蒸馏水，设置对照装置的目的是________________________________________________________________________。(3)假设发芽种子呼吸消耗的有机物全部为葡萄糖，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离x＝300mm，y＝－100mm(装置2着色液向右移动了100mm)，则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是________。解析　(1)装置1中着色液移动距离代表O2消耗量，装置2中着色液移动距离代表O2消耗量减去CO2释放量，故该发芽种子的呼吸熵为25\n≈0.72。若种子仅进行有氧呼吸且底物均为糖类的话，装置2中着色液应不移动。(2)另设一组对照，除加入的是等量死的发芽种子外，其他条件均与装置2相同，其目的是排除无关变量对实验结果的影响。(3)用着色液的移动距离表示容器中气体体积的变化。由题意可知，总耗氧量是300，总二氧化碳释放量为400。有氧呼吸消耗氧气量为300，释放二氧化碳量为300，消耗葡萄糖量为＝50；无氧呼吸释放的二氧化碳量为400－300＝100，消耗葡萄糖量为＝50。答案　(1)0.72　糖类　(2)用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化　(3)1∶1【训练】(2022·福建普高毕业班质检，4)如图为探究酵母菌细胞呼吸的实验装置，锥形瓶装有正常生长的酵母菌及足量培养液，试管装有溴麝香草酚蓝溶液，从阀门通入的空气已去除CO2，实验过程中其他条件适宜。下列叙述错误的是(　　)。A．若打开阀门进行实验，探究温度对酵母菌有氧呼吸的影响，则通入锥形瓶的O2属于无关变量B．若关闭阀门进行实验，在酸性条件下，可用重铬酸钾检测锥形瓶的培养液中是否有乙醇产生C．若打开阀门，在不同温度下进行实验，试管溶液颜色变化所需的时间越短，则表明酵母菌在所处温度下的有氧呼吸越旺盛D．若关闭阀门，以乳酸菌替代酵母菌进行实验，试管中溶液颜色由蓝变绿再变黄解析　乳酸菌进行无氧呼吸，不产生二氧化碳，不会观察到试管中的颜色变化，D错误。答案D　细胞呼吸的原理(过程)及应用1.(2022·江苏单科，23)如图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(多选)(　　)。A．①和③都具有双层生物膜25\nB．①和②所含酶的种类不同C．②和③都能产生大量ATPD．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]解析　本题考查呼吸作用的相关知识。分析题图可推测①为细胞质基质，②为线粒体基质，③为线粒体内膜；甲为丙酮酸，乙为[H]。由上述分析可知A错；①与②中的反应类型不同，故所含酶也不同，B、D正确；③中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP，②中进行有氧呼吸第二阶段，产生少量ATP，故C错。答案　BD2．(2022·福建理综，1)下列有关豌豆的叙述，正确的是(　　)。A．萌发初期，种子的有机物总重量增加B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多解析　此题以豌豆为信息载体，综合考查细胞代谢的有关知识。种子萌发初期，由于不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，有机物总重量减少，A错误；及时排涝，可以防止豌豆根细胞厌氧呼吸产生酒精，B正确；夜间植物叶肉细胞可进行呼吸作用产生ATP，C错误；黄化叶片所含的色素主要是类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，D错误。答案　B3．(2022·海南单科，3)关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)。A．种子风干脱水后呼吸强度增强B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析　种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。答案　B4．(2022·全国新课标，29)将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。25\n(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在________h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为________mg/粒·d。(4)若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是_______。解析　本题主要考查玉米种子萌发过程中胚、胚乳的作用。(1)胚乳是玉米种子贮存营养的结构。在种子萌发过程中，胚乳中的淀粉最终被水解为葡萄糖，再通过呼吸作用氧化分解为生命活动供能。(2)呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，从图可知，72～96h之间种子的呼吸速率最大。每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5(mg)。(3)胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时，胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。符合该特点的时间段为96～120h(一天)，该时间段内，胚乳干重减少量为118.1－91.1＝27(mg)，而萌发种子干重减少量仅为177.7－172.7＝5(mg)，即胚乳中22mg营养物质转化为幼苗的组成物质，转化速率为22mg/粒·d。(4)由于黑暗环境中萌发的种子只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，故种子干重仍呈下降的趋势。答案　(1)葡萄糖　呼吸(或生物氧化)(2)72～96　26.5(3)22(4)下降　幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用细胞呼吸方式及影响细胞呼吸因素的实验探究　　　25\n5．(2022·山东理综，4)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是(　　)。A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中解析　酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，此过程受温度影响，试管中加水是为了创造无氧环境，A、B、C正确。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能的形式散失，还有一些存留在酒精中，D错误。答案　D6．(2022·安徽理综，3)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示10～30℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是(　　)。A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B．与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏C．t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏D．t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1<t2，t1时不利于叶片贮藏解析　依图示可知，与t2相比，t1温度条件下，叶片的呼吸速率和乙烯产生量的高峰出现时间提前且峰值高，不利于叶片贮藏。答案　C考向借鉴——他山之石7．(2022·上海单科，25)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　C6H12O62CH3COCOOH＋4H＋能量(葡萄糖)　　　(丙酮酸)A．只发生在细胞有氧时B．只发生在细胞缺氧时C．只发生在线粒体内D．只发生在细胞质基质内解析　本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，两者都发生在细胞质基质内，故D项正确。答案　D25\n8．(2022·上海单科，12)如图为果实生长过程中细胞呼吸变化的示意图。据图分析，正确的是(　　)。A．Ⅰ阶段，同化作用小于异化作用B．Ⅱ阶段，同化作用等于异化作用C．Ⅲ阶段，同化作用加剧导致果实变甜D．Ⅳ阶段，异化作用加剧导致果实含水量增加解析　本题考查果实生长过程中同化作用和异化作用之间的关系，意在考查考生的识图分析能力。由题图可见，Ⅰ、Ⅱ阶段同化作用大于异化作用，Ⅲ阶段的同化作用和异化作用保持相对稳定，Ⅳ阶段的异化作用增强可导致果实的含水量增加。答案　D(时间：45分钟)A级　基础演练1．(2022·安徽名校模拟)下列有关细胞呼吸的说法中，正确的是(　　)。A．真核细胞都能进行有氧呼吸B．原核细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸C．空气中的病毒一般进行有氧呼吸D．进行有氧呼吸的细胞中肯定含有与有氧呼吸有关的酶解析　肠道中的蛔虫是真核生物，但不能进行有氧呼吸；原核细胞虽无线粒体，但有些细胞含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行有氧呼吸；空气中的病毒无细胞结构，不能进行“细胞”呼吸；进行有氧呼吸的细胞中肯定含有与有氧呼吸有关的酶。答案　D2．(2022·上海春季，23)引起青少年肥胖的主要因素之一是食用过多的高热量食物。下图表示控制热量摄入后，细胞内产生能量方式的变化。据图判断，当一个体型肥胖的人从食谱中减少糖类摄入后，其体细胞内会发生的改变是(　　)。A．糖酵解释能减少25\nB．氧气消耗量减少C．葡萄糖分解产生的丙酮酸增多D．CO2生成量减少解析　据图可知，肥胖人减少糖类摄入后，机体细胞内的变化包括两个方面：一方面，由于糖酵解减弱而导致丙酮酸生成量减少，此阶段释放能量减少；另一方面，机体为保持正常生命活动对能量的需求，需要补充糖酵解减少的那部分能量，分解其他能源物质，从而促使线粒体内氧化分解增强，使氧气消耗量增大，二氧化碳生成量增多。故A项正确。答案　A3．下图表示某绿色植物细胞内部分物质的转变过程，有关下列叙述不正确的有几项(　　)。(1)图中①②两物质依次是H2O和O2　(2)图中(二)、(三)两阶段产生[H]的场所都是线粒体　(3)图中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖　(4)该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．一项B．二项C．三项D．四项解析　图中(一)、(二)、(三)分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段，前两个阶段产生[H]，第三个阶段消耗[H]；丙酮酸在水的参与下彻底分解成CO2和[H]，所以有氧呼吸第三阶段消耗的[H]最终来源于葡萄糖和水；有无光照，不影响呼吸作用。答案　C4．(2022·江苏南师附中测试，16)如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于(　　)。A．线粒体、线粒体和细胞质基质B．线粒体、细胞质基质和线粒体C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体解析　从图中可看出：由酶1到酶2过程为有氧呼吸，由酶1到酶3过程是无氧呼吸。所以酶1存在于细胞质基质，酶2存在于线粒体，酶3存在于细胞质基质。答案　C5．(经典题)为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法，不正确的是(　　)。25\nA．甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式B．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2C．将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色，证明有酒精产生D．乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O2以形成无氧的环境解析　甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，故A正确；甲组加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，即排除空气中的CO2对实验结果的干扰，故B正确；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，使溶液变成灰绿色，故C错误。答案　C6．(2022·南通一调)如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是(　　)。A．番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质B．光照对番茄果实呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强C．低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D．贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关解析　番茄果实细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，场所分别是线粒体和细胞质基质，A项说法正确。由题图可以看出B项说法正确。低温、光照条件下更有利于番茄果实的贮存，C项说法错误。温度降低，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸减弱，D项说法正确。答案　C7．(原创题)下列关于呼吸作用原理的应用正确的是(　　)。A．提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的酒精对细胞造成伤害B．对于多数植物来说，土壤板结应及时进行松土透气，促进根系有氧呼吸，防止植物发酵C．利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以产生各种酒D．包扎伤口时，需要选用松软的创可贴，否则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖25\n解析　人和高等动物剧烈运动时进行无氧呼吸，产生大量的乳酸。微生物的无氧呼吸叫发酵，植物细胞的无氧呼吸不叫发酵。破伤风杆菌容易在受伤皮肤的深处大量繁殖。答案　C8．(2022·长沙模拟)现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，产生酒精和二氧化碳的量如图所示，请据图回答问题。(1)曲线a表示________量；曲线b表示________量。判断依据是________________________________________________________________________。(2)酵母菌呼吸作用产生酒精的场所是________，酒精可用________鉴定。(3)氧气浓度为a时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消耗量的______________。解析　(2)酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，其场所是细胞质基质，酒精可用重铬酸钾溶液鉴定。(3)当氧气浓度为a时，产生的酒精量为7mol，所以酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳量也为7mol，二氧化碳的总产生量为14mol，说明有氧呼吸产生的二氧化碳量为14－7＝7(mol)，再根据无氧呼吸和有氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为7×＝(mol)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为7×＝(mol)，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖量占葡萄糖总消耗量的。答案　(1)二氧化碳　酒精　随氧气浓度升高，酵母菌无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，所以酒精产生量减少，二氧化碳产生量增加(2)细胞质基质　重铬酸钾溶液　(3)9．下面分别是一位运动员在一段时间内的血浆中所含乳酸浓度(表1)和三位运动员所需的大约氧气量(表2)。表1时间/min05101520253035404550556055540701008060403525232025\n血浆中乳酸浓度/(mg·dL－1)表2赛事/m赛事中吸收的氧气量/L赛事后需要的氧气量/L100370.51015002518361000021.5132150(1)从表1来看，进行运动的时间段为________，在运动过程中，肌肉会产生大量的乳酸，但血浆的pH不会发生明显变化，其原因是________________________________________________________________________。进行剧烈运动时，抗利尿激素分泌________________________________________________________________________。(2)氧债是指赛事后需要吸入的额外氧气量，以补偿赛事中所缺乏的氧气。从表2来看，人体能累积的最大氧债是________L。(3)现代健身理论提倡进行有氧运动，请举出一个具体的例子，并说明此类型运动的主要生理特点：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)10～25min　血液中含缓冲物质，使pH维持相对稳定　增加　(2)18　(3)慢跑，人体吸入的O2与生理活动所需的O2量基本相等，肌肉细胞不会产生乳酸——处理表格信息题应注意的问题(1)弄清表格设置的目的。行和列有哪些项目(包括单位、说明)。行和列各有什么规律，这包括：看清题干的文字说明；看清表的第一列和第一行；看清表下的有关说明等。(2)理解表格的行和列含义。筛选信息，这就是根据解决问题的需要，选择地注意表中的相关内容，以便理清问题解决的思路。(3)挖掘表格隐含的信息，并对信息进行处理和转换。即联系生物学基础知识进行分析，比较和推理弄清表格与题目要求的内在联系。B级　智能提升10．(2022·山东临沂一模，6)如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程，下列分析中正确的是(　　)。A．①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原B．[H]经⑤转移到水中，其过程需CO2参与25\nC．能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦D．晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛解析　①是光合作用的光反应阶段，②是光合作用的暗反应阶段，光反应阶段产生的[H]用于暗反应还原三碳化合物，A错误；⑤是有氧呼吸第三阶段，合成水时需要的是O2，而不是CO2，B错误；形成ATP的过程有光合作用的光反应阶段，有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段，图中②③④⑦过程不能合成ATP，C错误；晴天比阴雨天光照强度强，因此小麦的光反应强些，D正确。答案　D11．(2022·山东烟台，3)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(　　)。CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有乙醇或乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少C．c条件下，种子消耗的葡萄糖最少D．d条件下，产生的CO2来自细胞质基质和线粒体解析　无氧条件下产生了CO2，这说明该植物的无氧呼吸产物是酒精，不会是乳酸，A错误；b条件下，氧气消耗的相对值为3，可计算出葡萄糖消耗的相对值为0.5，无氧呼吸产生CO2的相对值为5，可计算出消耗葡萄糖的相对值为2.5，B正确；有氧呼吸时，消耗葡萄糖最少，C错误；d条件下，种子只进行有氧呼吸，CO2全部来自线粒体，D错误。答案　B12．(2022·吉林质检)现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内，各加入适量(等量)的水。在25℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示，请据图判断下列说法错误的是(　　)。A．在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由于种子细胞的有氧呼吸引起的B．A种子比B种子的呼吸速率快C．A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加25\nD．在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是种子进行了无氧呼吸解析　在温度、水分、O2条件适宜的情况下，种子萌发时细胞呼吸类型主要为有氧呼吸，消耗O2，使瓶内O2含量降低；A种子比B种子的呼吸速率快可以通过曲线斜率来判断；种子萌发初期进行无氧呼吸，释放CO2；A、B种子释放的CO2的量逐渐增加抑制了有氧呼吸的进行，释放速率逐渐减小。答案　C13．(2022·合肥二模，2)为研究酵母菌的发酵产物，某研究小组设计了如下图甲所示的装置，并将有关检测结果绘制成图乙。①号、②号试管中均加入3mL蒸馏水和一定量的检验试剂。据图分析下列说法正确的是(　　)。A．检验发酵产物酒精需向①号试管中滴加含重铬酸钾的浓硫酸B．设②号试管对照组是为了排除无关变量温度对实验的干扰C．图乙曲线b表示①号试管内玻璃管口气泡释放速率变化D．图乙曲线a表示酵母菌培养液中酵母菌数量变化规律解析　酒精不存在于①号试管中，检验酒精应对培养液取样检测，检验酒精的方法是向培养液中加入含重铬酸钾的浓硫酸，A错误；①、②号试管中加入的是澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液，②试管的设置是为了排除空气中二氧化碳的干扰，B错误。随着培养时间的延长，由于营养物质的消耗和有害代谢产物的积累等因素，导致酵母菌的数量先增加后减少，①号试管内玻璃管口的气泡释放速率先增加后下降，C正确，D错误。答案　C14．(2022·乌鲁木齐一诊)下图甲中放一盆正常生长的绿色植物，乙处为一装有清水的U形管，丙处放一只健康的小白鼠，丁中加入一定浓度的NaOH溶液，在适宜的温度下进行以下实验。据图分析回答下面的问题。(1)开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内________(物质)含量将增加。(2)开关①关闭，②③打开，给装置甲中的植物提供适量的含18O标记的水，同时给予适宜的光照，一段时间后，B处的________(物质)多于D处。小鼠体内含18O的物质产生的场所是________________________________________________________________________25\n________________________________________________________________________。(3)开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，甲中生物叶肉细胞的C5含量________。此时C处液面________(填“上升”或“下降”)。随时间延长，O2的产生量将会________________________________________________________________________。一段时间后，小白鼠血液中的________(物质)将会略有积累。(4)由上述一系列实验可知，影响光合作用的外界因素有________、________等。(5)上述生物在正常情况下，细胞呼吸的反应式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)CO2　(2)O2　线粒体　(3)增加　上升　减少　乳酸　(4)光照强度　CO2浓度　(5)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量15．(2022·广州二模，29)请回答与酵母菌有关的问题。(1)在利用酵母菌进行酿酒时，严格密封的情况下发现酒中酸味过重，最可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，在实验过程中酵母菌始终保持活性(忽略实验室的温度和大气压强对实验结果的影响)。①请填写下表：红色液滴移动情况结论Ⅰ.向________移动进行有氧呼吸，同时可能进行无氧呼吸Ⅱ.不移动________②如果要确定酵母菌只进行有氧呼吸，应如何完善实验设计？________________________________________________________________________。预测实验现象：________________________________________________________________________。25\n解析　(1)在利用酵母菌进行酿酒时，严格密封的情况下如发现酒中存在酸味，最可能的原因是培养液或菌种混有的其他杂菌在发酵过程产生了乳酸等酸性物质。(2)①图中的NaOH溶液可以吸收酵母菌呼吸作用释放的CO2，当酵母菌只进行有氧呼吸时，消耗容器内的O2，红色液滴向左移动；当酵母菌只进行无氧呼吸时，不消耗容器内的O2，红色液滴不移动；酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，红色液滴向左移动。②如果要确定酵母菌只进行有氧呼吸，将装置中的氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水，其他条件相同，当液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸；当液滴向右移动时，说明酵母菌只进行无氧呼吸或者同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。答案　(1)培养液或菌种混有在发酵过程产生酸性物质的微生物(杂菌)　(2)①Ⅰ.左　Ⅱ.只进行无氧呼吸　②将装置中的氢氧化钠溶液换成等量的蒸馏水，其他条件相同　液滴不移动25