考點一　細胞呼吸的方式與過程 【核心知識·突破】1.細胞呼吸的概念：有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的__________，生成_____________，釋放出能量并生成____的過程。
2.有氧呼吸：(1)概念：細胞在_____的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物_____________，產(chǎn)生 CO2和水，釋放能量，生成________的過程。
(3)寫出有氧呼吸反應(yīng)方程式，并標明氧元素的來源和去路：______________________。
3.無氧呼吸：(1)概念：在_____條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物(如________________)，同時釋放出_____能量，生成________的過程。
(3)反應(yīng)式。①產(chǎn)物為酒精：C6H12O6 _____________________。②產(chǎn)物為乳酸：C6H12O6 ________________。
2C2H5OH+2CO2+少量能量
2C3H6O3+少量能量
4.有氧呼吸與無氧呼吸的比較：
【微點警示】細胞呼吸的場所與過程的五點提醒(1)線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，但部分原核生物無線粒體，也能進行有氧呼吸。(2)無線粒體的真核生物(或細胞)只能進行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等。
(3)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應(yīng)的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(4)細胞呼吸釋放的能量，大部分以熱能的形式散失，少部分以化學(xué)能的形式儲存在ATP中。(5)人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只來自有氧呼吸，人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2。
【秒判正誤】1.有氧呼吸時，生成物H2O中的氧只來自線粒體中丙酮酸的分解。( )分析：有氧呼吸時，生成物H2O中的氧來自O(shè)2。
2.葡萄糖→丙酮酸→CO2的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中，都會產(chǎn)生ATP。( )分析：無氧呼吸過程中，丙酮酸→CO2的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中不會產(chǎn)生ATP。
3.細胞無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量大部分以熱能形式散失。( )分析：細胞呼吸過程中，葡萄糖中的能量大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中。
4.有氧呼吸和無氧呼吸的實質(zhì)都是氧化分解有機物，釋放能量，生成ATP。( )分析：有氧呼吸和無氧呼吸的實質(zhì)是相同的，不同的是氧化分解是否徹底。
5.若細胞既不吸收O2，也不釋放CO2，說明細胞已經(jīng)停止無氧呼吸。( )分析：人或動物或乳酸菌等細胞只進行無氧呼吸時既不吸收O2，也不釋放CO2。
6.無氧呼吸過程最終有[H]的積累。( )分析：無氧呼吸的第一階段產(chǎn)生[H]，第二階段消耗[H]，因此無氧呼吸過程最終沒有[H]的積累。
【命題案例·研析】【典例】 (2016·江蘇高考改編)突變酵母的發(fā)酵效率高于野生型，常在釀酒工業(yè)發(fā)酵中使用。如圖為呼吸鏈突變酵母呼吸過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A.突變酵母乙醇代謝途徑未變B.突變酵母幾乎不能產(chǎn)生[H]C.氧氣充足時，野生型酵母種群增殖速率大于突變體D.通入氧氣后，突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是細胞質(zhì)基質(zhì)
【審答技巧】(1)分析圖示關(guān)鍵信息：突變酵母線粒體中的呼吸鏈中斷，說明突變酵母無氧呼吸正常，有氧呼吸不正常。(2)明確細胞呼吸有關(guān)過程：①乙醇代謝為酵母菌進行無氧呼吸的過程。②酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均能產(chǎn)生[H]。
(3)理解酵母菌細胞呼吸的方式與代謝的關(guān)系。①有氧時，酵母菌主要通過有氧呼吸而大量繁殖。②無氧時，酵母菌主要進行乙醇代謝過程，幾乎不能繁殖。
【解析】選B。本題主要考查細胞呼吸的場所與過程。突變酵母細胞能進行正常的乙醇代謝途徑，A項正確。突變酵母細胞中可進行葡萄糖→丙酮酸的轉(zhuǎn)化過程，該過程產(chǎn)生[H]，B項錯誤。在氧氣充足時，野生型酵母可進行正常的有氧呼吸，并通過出芽增殖形成大量的新個體；突變體不能進行正常的有氧呼吸，產(chǎn)生能
量少，增殖速率慢，C項正確。突變酵母產(chǎn)生ATP的主要部位是細胞質(zhì)基質(zhì)，D項正確。
【高考長句應(yīng)答特訓(xùn)】 (1)圖中突變型酵母菌細胞呼吸的主要方式是__________，判斷的依據(jù)是__________________________________________________________。
突變型酵母菌線粒體內(nèi)的呼吸鏈中
斷，不能進行正常的有氧呼吸
(2)利用突變型酵母菌進行酒精發(fā)酵，其意義是_____________________________________________________________________________________________。
酵母菌不能進行正常的有氧呼吸，可以減少有氧呼吸
消耗的葡萄糖，進而降低物質(zhì)和能量的浪費
【方法規(guī)律】判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù)
【考點題組·診斷】角度一　細胞呼吸過程分析1.(2019·鄭州模擬)如圖為人體細胞內(nèi)葡萄糖代謝過程簡圖，①～③是生化反應(yīng)過程，甲～丁代表相關(guān)物質(zhì)。下列說法錯誤的是(　　)
A.①②③過程都伴有ATP的生成B.甲、乙、丙、丁表示的物質(zhì)各不相同C.①②過程均有乙生成，但催化①②過程的酶不同D.圖示生理過程既能發(fā)生在真核生物的細胞中，也能發(fā)生在原核生物的細胞中
【解析】選B。由題圖可知，圖中①～③依次代表有氧呼吸的三個階段，因此三個階段均有ATP生成，A正確；圖中甲表示丙酮酸，乙表示[H]，丙和丁均表示水，B錯誤；①②為不同階段，但是都有[H]生成，需要不同的酶催化，C正確。真核細胞和原核細胞中均能進行有氧呼吸，D正確。
2.(2019·臨沂模擬)酵母菌進行細胞呼吸的部分代謝過程如圖所示。下列敘述錯誤的是世紀金榜導(dǎo)學(xué)號(　　)
A.①～②過程中既消耗ATP，也生成ATPB.②過程發(fā)生的場所是線粒體基質(zhì)C.完成②過程不需要氧氣的參與D.產(chǎn)物C3H4O3與凈生成ATP所含的總能量少于C6H12O6
【解析】選B。從圖中可以看出，①～②過程中既消耗ATP，也生成ATP，A正確；題圖整個過程表示細胞呼吸的第一階段，發(fā)生的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)，B錯誤；氧氣參與有氧呼吸的第三階段，②過程不需要氧氣的參與，C正確；由于細胞呼吸的第一階段總體來說有能量的釋放，并且大多以熱能的形式散失，因此產(chǎn)物C3H4O3與凈生成ATP所含的總能量少于C6H12O6，D正確。
【加固訓(xùn)練】(2018·青島模擬)如圖是酵母菌有氧呼吸過程圖，①～③代表有關(guān)生理過程的場所，甲、乙代表有關(guān)物質(zhì)，下列敘述正確的是(　　)
A.③處釋放的能量全部儲存在ATP中B.①和②處產(chǎn)生乙的量相等C.②中的生理過程需要H2OD.缺氧條件下甲可以轉(zhuǎn)化為乳酸
【解析】選C。圖中①～③分別代表有氧呼吸三個階段的發(fā)生場所，甲、乙分別為丙酮酸和[H]。有氧呼吸第三階段釋放的能量大部分以熱能的形式散失，只有一部分儲存在ATP中，A錯誤；有氧呼吸第一、第二階段產(chǎn)生[H]的量不同，B錯誤；有氧呼吸第二階段需要水的參與，C正確；酵母菌在缺氧的條件下進行無氧呼吸生成酒精和二氧化碳，D錯誤。
3.(教材素材新命題·必修1 P96基礎(chǔ)題T2變式)將酵母菌培養(yǎng)液進行離心處理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次離心處理為只含有酵母菌細胞質(zhì)基質(zhì)的上清液和只含有酵母菌細胞器的沉淀物兩部分，與未離心處理過的酵母菌培養(yǎng)液分別放入甲、乙、丙3支試管中，并向3支試管內(nèi)同時滴入等量、等濃度的葡萄糖溶液。
回答問題：(1)在無氧條件下，甲試管內(nèi)的產(chǎn)物是_______。?(2)在有氧條件下，若使乙試管內(nèi)產(chǎn)生CO2和H2O，應(yīng)改變的條件是_________________________________。?(3)在氧氣充足條件下，丙試管內(nèi)的產(chǎn)物是_______。?
【解析】(1)甲試管內(nèi)只有細胞質(zhì)基質(zhì)，在無氧條件下進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2。(2)乙試管內(nèi)只有細胞器，其中包括線粒體，要產(chǎn)生CO2和H2O，必須以丙酮酸為原料。(3)丙試管內(nèi)含有完整的酵母菌，氧氣充足條件下進行有氧呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O。
答案：(1)酒精和CO2(2)將葡萄糖溶液改成丙酮酸溶液(3)CO2和H2O
角度二　細胞呼吸類型判斷4.(金榜原創(chuàng)預(yù)測)在O2濃度不同的密閉容器中分別放入等量且足量的蘋果，一段時間后，測定容器中O2的吸收量和CO2的釋放量，結(jié)果如表：世紀金榜導(dǎo)學(xué)號
下列有關(guān)敘述中錯誤的是(　　)A.蘋果在O2濃度為5%～25%時只進行有氧呼吸B.貯藏蘋果時，應(yīng)選擇O2濃度為5%的環(huán)境條件C.在O2濃度低于20%的范圍內(nèi)，O2濃度越高，蘋果細胞產(chǎn)生ATP越多D.在無氧條件下，蘋果細胞呼吸的產(chǎn)物是乳酸和CO2
【解析】選D。蘋果細胞在O2濃度為5%～25%時，O2的吸收量和CO2的釋放量相等，細胞只進行有氧呼吸，A正確；分析表格中的數(shù)據(jù)可知，O2濃度為5%時CO2釋放量最少，此時只進行有氧呼吸，消耗的有機物最少，是貯藏蘋果的最佳O2濃度，B正確；在氧氣濃度低于20%的范圍內(nèi)，O2濃度越高，蘋果細胞有氧呼吸越旺
盛，產(chǎn)生的ATP越多，C正確； 在無氧條件下，蘋果細胞只進行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2，D錯誤。
5.不同種類的生物在不同的條件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列對呼吸作用方式的判斷不正確的是(　　)A.若只釋放CO2，不消耗O2，則細胞只進行無氧呼吸B.若既不吸收O2，同時也不釋放CO2，則說明該細胞已經(jīng)死亡
C.若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細胞既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸D.若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細胞只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸
【解析】選B。若細胞只進行無氧呼吸，釋放CO2，不消耗O2，A正確；若既不吸收O2也不釋放CO2，也有可能是進行無氧呼吸中的乳酸發(fā)酵，B錯誤；細胞進行有氧呼吸釋放的CO2量等于O2的吸收量，若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細胞既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸，C正確；細胞只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸
和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸時，CO2的釋放量等于O2的吸收量，D正確。
【加固訓(xùn)練】1.下列關(guān)于細胞呼吸的敘述中，錯誤的是(　　)A.肺炎雙球菌無線粒體，但能進行有氧呼吸B.與細菌呼吸有關(guān)的酶由擬核中的基因編碼C.破傷風(fēng)芽孢桿菌適宜生活在有氧的環(huán)境中D.有氧和無氧時，酵母菌的細胞呼吸產(chǎn)物不同
【解析】選C。肺炎雙球菌是好氧細菌，為原核生物，無線粒體，但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，所以可以進行有氧呼吸，A項正確；細菌主要的生命活動都由擬核控制，相關(guān)的酶由擬核中的基因編碼，B項正確；破傷風(fēng)芽孢桿菌為厭氧細菌，適宜生活在無氧的環(huán)境中，C項錯誤；酵母菌既能進行有氧呼吸產(chǎn)生CO2和H2O，又能進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，D項正確。
2.將玉米種子置于25 ℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結(jié)果如圖所示，若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳，據(jù)圖回答下列問題：
(1)萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成________，通過_______作用為種子萌發(fā)提供能量。(2)萌發(fā)過程中在_____________小時種子的呼吸速率最大，在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為_______mg。
(3)萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為_______mg·粒-1·d-1。(4)若保持實驗條件不變，120小時后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是_______，原因是?____________________　______________________。?
【解析】(1)淀粉的基本組成單位是葡萄糖，細胞通過呼吸作用氧化分解葡萄糖為種子萌發(fā)提供能量。(2)種子干重減少量：0～24小時為15.4 mg，24～48小時為0.6 mg，48～72小時為1.1 mg，在72～96小時種子呼吸消耗的有機物最多，為204.2—177.7=26.5 mg·粒-1·d-1。
(3)子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量；因此呼吸作用所消耗的有機物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)。72～96小時轉(zhuǎn)化量為43.6-26.5=17.1 mg，96～120小時為27-5=22 mg，最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg·粒-1·d-1。
(4)保持實驗條件不變(玉米種子置于25 ℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā))，隨種子有機物的消耗，種子呼吸速率逐漸減慢，干重變化趨勢越來越小，當長出幼葉后仍然不能進行光合作用，隨著有機物的消耗，種子死亡。
答案：(1)葡萄糖　呼吸(2)72～96　26.5　(3)22(4)下降　幼苗呼吸作用消耗有機物，且不能進行光合作用
考點二　影響細胞呼吸的環(huán)境因素【核心知識·突破】1.溫度：(1)影響原理：溫度通過影響_________影響細胞呼吸速率。
①a點為該酶的_________，細胞呼吸速率最快。②溫度低于a時，隨溫度降低，酶活性_____，細胞呼吸受_____。③溫度高于a時，隨溫度升高，酶活性_____，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制。
(3)實際應(yīng)用。①抑制細胞呼吸：冰箱保鮮、溫室中夜間適當_____溫度等。②促進細胞呼吸：酒精發(fā)酵時適當提高發(fā)酵溫度。
2.O2濃度：(1)影響原理：O2是有氧呼吸的反應(yīng)物，O2 _____(填“促進”或“抑制”)有氧呼吸，_____(填“促進”或“抑制”)無氧呼吸。
①A點時，氧濃度為零，細胞進行_____呼吸。②氧濃度為0～10%時，隨氧濃度的升高，無氧呼吸速率減慢；氧濃度為____時，無氧呼吸停止。③氧濃度在0～20%時，隨氧濃度升高，有氧呼吸速率逐漸_____。
④隨氧濃度的升高，細胞呼吸速率_____________，最后趨于穩(wěn)定。⑤氧濃度為___左右時，細胞呼吸強度最弱。
(3)實際應(yīng)用。①選用透氣消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)芽孢桿菌等厭氧細菌的_____呼吸。②作物栽培中的中耕松土，保證根的正常細胞呼吸。③提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生_____。
④稻田定期排水，抑制_____呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。
3.CO2濃度：(1)影響原理：CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物，積累過多會______細胞呼吸。
(3)實際應(yīng)用：在蔬菜、水果保鮮時，增加CO2濃度可抑制細胞呼吸，減少有機物消耗。
4.水：(1)影響原理。①水含量的影響：在一定范圍內(nèi)，水含量越___，細胞呼吸越旺盛。②水存在形式的影響：自由水與結(jié)合水的比值越___，細胞呼吸越旺盛。
③水作為反應(yīng)物的影響：水直接參與有氧呼吸的第___階段。
(2)實際應(yīng)用。①抑制細胞呼吸：曬干的種子_____水含量降低，細胞呼吸減慢，更有利于儲存。②促進細胞呼吸：浸泡種子有利于種子的萌發(fā)。
【微點警示】細胞呼吸原理應(yīng)用的三點提醒(1)O2濃度為零時，細胞呼吸強度并不是最弱，此時無氧呼吸強度較大，因此儲存蔬菜和水果時，并不是無氧環(huán)境最好。
(2)蔬菜、水果應(yīng)在低溫、低氧條件下儲藏，低溫以不破壞植物組織為標準，一般為零上低溫。(3)種子儲存時應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果儲存時應(yīng)保持一定的濕度。
【秒判正誤】1.嚴格的無氧環(huán)境有利于糧食種子的儲藏是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少。( )分析：無氧條件下，無氧呼吸較旺盛，分解有機物不是最少。
2.溫室中可通過夜間適當降低溫度來提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。( )分析：溫室中夜間適當降低溫度可降低農(nóng)作物的細胞呼吸，減少有機物消耗，進而提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。
3.出現(xiàn)深而窄的傷口時，應(yīng)及時注射破傷風(fēng)抗毒血清。( )分析：破傷風(fēng)芽孢桿菌是厭氧菌，在無氧條件下能大量繁殖，因此在出現(xiàn)深而窄的傷口時，需要注射破傷風(fēng)抗毒血清。
4.蔬菜、水果等應(yīng)在零下低溫條件下保鮮，因為零下低溫可以抑制蔬菜、水果等的細胞呼吸。( )分析：蔬菜、水果等的保鮮應(yīng)在零上低溫條件下，零下低溫易導(dǎo)致蔬菜、水果等凍傷，影響品質(zhì)。
5.劇烈運動時，氧氣供應(yīng)不足，肌肉細胞主要通過無氧呼吸提供能量。( )分析：劇烈運動時，肌肉細胞主要通過有氧呼吸提供能量，無氧呼吸只是補充。
【命題案例·研析】【典例】(2019·武漢模擬)如圖表示某植物非綠色器官在不同氧氣濃度下氧氣的吸收量和二氧化碳的釋放量，根據(jù)所提供的信息，以下判斷正確的是(　　)
A.P點時，該器官的無氧呼吸強度最低B.O點時，該器官產(chǎn)生CO2的場所是細胞中的線粒體基質(zhì)C.該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)氧化分解D.Q點時，該器官O2吸收量和CO2釋放量相等，說明其只進行有氧呼吸
【審答技巧】(1)審題關(guān)鍵：分析圖示。①Q(mào)點前，CO2釋放量大于O2吸收量。②Q點后，CO2釋放量小于O2吸收量。
(2)答題必備：植物非綠色器官細胞呼吸方式與CO2釋放量和O2吸收量的關(guān)系。①無氧呼吸釋放CO2，不吸收O2。②以葡萄糖為底物進行有氧呼吸時，CO2釋放量等于O2吸收量。③以脂肪等為底物進行有氧呼吸時，CO2釋放量小于O2吸收量。
【解析】選C。P點時，該器官的CO2釋放量最低，但不一定是無氧呼吸強度最低，A錯誤；無氧條件下，細胞只能通過無氧呼吸產(chǎn)生CO2，其場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，B錯誤；當O2濃度大于Q時，CO2釋放量小于O2吸收量，說明該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)氧化分解，C正確；由于該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)氧化分
解，該器官只有有氧呼吸時，CO2釋放量小于O2吸收量，因此CO2釋放量等于O2吸收量時，該器官中還存在無氧呼吸，D錯誤。
【核心素養(yǎng)新命題】(1)科學(xué)思維——模型與建模若該器官只以葡萄糖為底物，當O2濃度為Q時，該器官只進行有氧呼吸，請在下圖中畫出O2吸收量的變化曲線。
(2)生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀與糖類物質(zhì)相比，脂肪在原子組成上的特點是________________，所以參與有氧呼吸時，消耗的O2量較多。
【考點題組·診斷】角度一　環(huán)境因素影響細胞呼吸1.(2018·全國卷Ⅱ)有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是(　　)A.風(fēng)干種子中有機物的消耗減慢B.風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖
C.風(fēng)干種子中細胞呼吸作用的強度高D.風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大
【解題指南】(1)關(guān)鍵信息：“風(fēng)干”。(2)解題思路：①風(fēng)干過程中失去的是自由水。②自由水越多，細胞代謝越旺盛；反之細胞代謝減慢。
【解析】選C。本題主要考查水與細胞代謝的關(guān)系。風(fēng)干種子中自由水含量減少，細胞呼吸減弱，有機物消耗減慢，A正確、C錯誤；種子中含水少，微生物在缺水狀態(tài)下不易生長和繁殖，B正確；種子風(fēng)干過程中減少的是自由水，結(jié)合水與自由水的比值增大，D正確。
2.(2019·太原模擬)如圖表示O2濃度和溫度對根尖細胞有氧呼吸速率的影響。下列敘述錯誤的是(　　)世紀金榜導(dǎo)學(xué)號
A.與a點相比，b點時有氧呼吸相關(guān)酶的活性較低B.與b點相比，限制c點有氧呼吸速率的因素是O2濃度和溫度C.O2濃度為0時，細胞中產(chǎn)生[H]的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)D.由圖可知，有氧呼吸的最適溫度處于30～35 ℃范圍內(nèi)
【解析】選D。60% O2濃度下，30 ℃時有氧呼吸的速率比20 ℃時有氧呼吸的速率大，說明與a點相比，b點時與有氧呼吸相關(guān)酶的活性較低，A正確；當O2濃度為20%時，c點上改變溫度會改變有氧呼吸速率，所以溫度影響有氧呼吸速率；當在15 ℃時，c點上改變O2濃度，有氧呼吸速率同樣會改變，所以O(shè)2濃度也會影響
呼吸速率，B正確；O2濃度為0時，細胞只能進行無氧呼吸，無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，所以細胞中產(chǎn)生[H]的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，C正確；由題圖可知，20 ℃、30 ℃、35 ℃條件下，30 ℃條件下氧氣充足時有氧呼吸最強，說明有氧呼吸的最適溫度在20～35 ℃，D錯誤。
【加固訓(xùn)練】(2018·石家莊模擬)呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)可作為描述細胞呼吸過程中氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標。如圖是酵母菌氧化分解葡萄糖的過程中氧分壓與呼吸熵的關(guān)系。以下敘述中正確的是(　　)
A.呼吸熵越大，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.為延長水果保存的時間，最好將氧分壓調(diào)至c點D.c點以后，細胞的呼吸強度不隨氧分壓的變化而變化
【解題指南】解答本題需明確兩點：(1)呼吸熵等于1且分解底物為葡萄糖時，只進行有氧呼吸。(2)呼吸熵大于1時，無氧呼吸和有氧呼吸共同存在。
【解析】選B。當RQ>1時，表明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，且呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越弱，無氧呼吸越強，A項錯誤；b點氧分壓較a點的大，因此b點的有氧呼吸強度大于a點的有氧呼吸強度，B項正確；c點時，有氧呼吸旺盛，不適宜進行水果保存，C項錯誤；c點以后，只進行有氧呼吸，在一定范圍內(nèi)，呼吸強度會隨氧分壓的升高而升高，D項錯誤。
角度二　細胞呼吸原理的應(yīng)用3.(2019·濟南模擬)植物在冬季來臨過程中，隨著氣溫的逐漸降低，體內(nèi)發(fā)生了一系列適應(yīng)低溫的生理生化變化，抗寒力逐漸增強。如圖為冬小麥在不同時期含水量和呼吸速率變化關(guān)系圖。據(jù)圖推斷以下說法中錯誤的是世紀金榜導(dǎo)學(xué)號(　　)
A.自由水與結(jié)合水含量的比值，與植物的抗寒性呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)B.隨著氣溫和土壤溫度的下降，組織的含水量下降C.冬小麥植株中不僅自由水與結(jié)合水含量的比值發(fā)生改變，總含水量也改變D.隨溫度的緩慢降低，植物的呼吸作用逐漸減弱，有利于減少有機物的消耗
【解析】選A。據(jù)題圖可知，隨著冬季來臨，植株中含水量略有下降，自由水下降幅度較大，結(jié)合水含量上升，自由水與結(jié)合水含量的比值減小，與植物的抗寒性呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)，A錯誤；隨著氣溫和土壤溫度的下降，根系的吸水量減少，組織的含水量下降，B正確；由題圖可知，冬小麥總的含水量也下降，C正確；
隨溫度的緩慢降低，植物的呼吸作用逐漸減弱，有利于減少有機物的消耗，D正確。
4.大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線如圖。回答問題：
(1)階段Ⅰ和Ⅲ大豆種子的鮮重增加明顯。階段Ⅰ中，水進入種子胚細胞的跨膜運輸方式為_______。階段Ⅲ中，種子胚細胞內(nèi)水的主要存在形式是_______。?(2)階段Ⅰ和Ⅱ大豆種子CO2的產(chǎn)生量遠大于O2的消耗量，說明種子細胞呼吸方式主要是_______。?
(3)若測得階段Ⅱ種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1∶3，則此時種子胚細胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為__________。?
【解析】(1)水分子的跨膜運輸方式是自由擴散(或滲透作用)；階段Ⅲ種子新陳代謝強度比較大，細胞內(nèi)的水主要以自由水的形式存在。(2)由于無氧呼吸不吸收O2，只釋放CO2，因此階段Ⅰ和Ⅱ大豆種子CO2的產(chǎn)生量遠大于O2的消耗量，說明種子細胞呼吸方式主要是無氧呼吸。
(3)根據(jù)題意假設(shè)O2的吸收量為1 ml，則CO2的釋放量為3 ml，則有：有氧條件下：C6H12O6 + 6O2+6H2O 6CO2+12H2O 1　　　 6 61/6 ml 1 ml 1 ml
無氧條件下：C6H12O6 2C2H5OH+2CO21 21 ml 2 ml所以無氧呼吸消耗的葡萄糖的量∶有氧呼吸消耗葡萄糖的量=6∶1。
答案：(1)自由擴散　自由水(2)無氧呼吸　(3)6∶1
【知識總結(jié)】種子萌發(fā)時吸水和呼吸方式變化
【加固訓(xùn)練】1.(2018·洛陽模擬)甲、乙兩圖均表示氧濃度對呼吸作用(底物為葡萄糖)的影響，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　)
A.甲圖中，氧濃度為a時只進行無氧呼吸，呼吸產(chǎn)物中有乳酸或酒精B.甲圖中，氧濃度為d時只進行有氧呼吸C.乙圖中，儲存種子或水果時，A點對應(yīng)的氧濃度最適宜D.根據(jù)乙圖可知，氧濃度較低時抑制有氧呼吸，氧濃度較高時促進有氧呼吸
【解析】選B。甲圖中氧濃度為a時只釋放CO2而不吸收O2，說明此時只進行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2，A錯誤；當氧濃度為d時CO2釋放量等于O2吸收量，說明此時只進行有氧呼吸，B正確；乙圖中C點時有機物消耗量最少，C點對應(yīng)的條件最適于儲存種子或水果，C錯誤；氧氣沒有抑制有氧呼吸的作用，D錯誤。
2.如圖表示某種植物的非綠色器官在不同的O2濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答問題：
(1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是　______________________________。(2)_______點的生物學(xué)含義是無氧呼吸消失點，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學(xué)含義是______________________________。
(3)在原圖中繪出無氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨O2濃度變化而變化的曲線。(4)若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比_______(填“一樣多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的_______。
(5)在長途運輸新鮮蔬菜時，常常向塑料袋中充入氮氣，目的是_________________。氧濃度調(diào)節(jié)到______點的對應(yīng)濃度，更有利于蔬菜的貯存，試說明理由：___________________________________________。
【解析】(1)圖中曲線QR區(qū)段，由于O2濃度增加，無氧呼吸受抑制，產(chǎn)生的CO2減少。(2)從P點開始，有氧呼吸釋放的CO2與CO2釋放總量重合，說明從此時開始植物不再進行無氧呼吸。由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積代表無氧呼吸生成的CO2量。
(3)圖示O2吸收量也代表有氧呼吸生成的CO2量，CO2生成量指有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2總量，因此無氧呼吸產(chǎn)生的CO2為CO2生成量與O2吸收量之差。
(4)氧濃度為C時：BC段代表有氧呼吸釋放的CO2量，AB段代表無氧呼吸釋放的CO2量；AB=BC說明此時有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等。根據(jù)有氧呼吸與無氧呼吸的反應(yīng)式可知，此時該植物無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是3∶1。
(5)運輸新鮮蔬菜時，向塑料袋中充入氮氣，目的是降低氧濃度，降低有氧呼吸速率，減少有機物的消耗；氧濃度為R點對應(yīng)濃度時，總呼吸速率最慢。
答案：(1)O2濃度增加，無氧呼吸受抑制(2)P　O2濃度逐漸增大的過程中，無氧呼吸生成的CO2總量
(3)如圖虛線所示(注意：曲線表現(xiàn)下降趨勢；曲線經(jīng)過Q、B以及P對應(yīng)的橫坐標三點)
(4)一樣多　1/3(5)降低氧濃度，減少有機物的消耗　R　此時有氧呼吸強度較低，同時又抑制了無氧呼吸，蔬菜中的有機物消耗最少
考點三　細胞呼吸相關(guān)實驗 【核心知識·突破】1.探究酵母菌細胞呼吸方式的教材實驗：(1)實驗原理：①酵母菌的代謝類型：
①甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是________________。②乙組中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是___________________。
(3)實驗步驟。①配制酵母菌培養(yǎng)液：酵母菌+質(zhì)量分數(shù)為5%的_______溶液，分別裝入A、B兩錐形瓶中。②連接實驗裝置：如圖連接好實驗裝置，放置一段時間。
③實驗結(jié)果的檢測。a：CO2檢測：觀察兩組裝置中澄清石灰水的變化。b：酒精檢測：取A、B瓶中濾液各2 mL，分別注入兩支干凈的試管中，向兩試管中分別滴加__________________0.5 mL，并振蕩，觀察試管中溶液的顏色變化。
(5)實驗結(jié)論。①有氧條件：酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生大量的___和水。②無氧條件：酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生_____和少量的___。
2.細胞呼吸方式的實驗探究：(1)實驗裝置(以萌發(fā)種子為例)：
(2)實驗原理。①萌發(fā)種子的作用：萌發(fā)種子細胞呼吸吸收O2、釋放CO2都會影響裝置中氣體的體積，進而導(dǎo)致著色液滴的移動。②裝置一中NaOH溶液的作用：吸收細胞呼吸產(chǎn)生的___。
③兩裝置中著色液滴移動及測定的呼吸方式：
(3)實驗現(xiàn)象和結(jié)論：
說明：若測定生物材料進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，則無法用此方法測定。
(4)物理誤差的校正。為排除溫度、氣壓等無關(guān)變量的干擾，可設(shè)置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用___________代替發(fā)芽種子，其余均相同。
【微點警示】細胞呼吸材料的選擇和處理(1)如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。(2)如果實驗材料是種子，為防止微生物呼吸作用對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進行消毒處理。
(3)如果實驗材料是酵母菌，實驗所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是滅菌，排除其他微生物的呼吸作用對實驗結(jié)果造成干擾。
【秒判正誤】1.在酸性條件下，乙醇可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。( )分析：溴麝香草酚藍水溶液是檢測CO2的試劑。
2.在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可直接向酵母菌培養(yǎng)液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。 ( )分析：實驗中檢測酒精需要取樣檢測，不能直接向酵母菌培養(yǎng)液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液進行檢測。
3.在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可依據(jù)澄清石灰水的混濁程度判斷細胞呼吸的方式。( )分析：酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生的CO2多而快，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生的CO2少而慢，因此可依據(jù)澄清石灰水的混濁程度判斷細胞呼吸的方式。
4.探究細胞呼吸方式的實驗中可用乳酸菌代替萌發(fā)的種子。( )分析：乳酸菌無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無CO2生成，探究細胞呼吸方式的實驗無法測定是否進行無氧呼吸。
5.可依據(jù)是否產(chǎn)生CO2判斷酵母菌細胞呼吸的方式。 ( )分析：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均能產(chǎn)生CO2。
【命題案例·研析】【典例】(2018·天津高考)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中O2和CO2相對含量變化如圖。有關(guān)分析錯誤的是(　　)
A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B.t3時，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時快C.若降低10 ℃培養(yǎng)，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間會縮短D.實驗后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色
【審答技巧】解答本題需要厘清兩個關(guān)系：關(guān)系一：培養(yǎng)液中O2的相對含量變化反映酵母菌的有氧呼吸。關(guān)系二：培養(yǎng)液中CO2的相對含量變化反映酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸。
【解析】選C。本題通過圖形考查有氧呼吸、無氧呼吸的過程、影響細胞呼吸的因素等。據(jù)圖分析可知，探究酵母菌呼吸方式的裝置是密封的，t1→t2，隨著O2消耗，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降，A項正確；t3時，O2濃度幾乎為0，酵母菌只進行無氧呼吸，t1時，有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，且t3時培養(yǎng)液中CO2相
對含量遠大于t1時，所以消耗葡萄糖的速率是t3>t1，B項正確；此實驗數(shù)據(jù)是在最適溫度下獲得的，故降低10 ℃，與細胞呼吸相關(guān)的酶的活性降低，O2相對含量達到穩(wěn)定所需時間變長，C項錯誤；該實驗裝置在密閉的環(huán)境中，無氧呼吸產(chǎn)生了酒精，其培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色，D項正確。
【易錯提醒】本題易錯選B項。培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率要看單位時間內(nèi)葡萄糖的消耗量，而不能根據(jù)圖中縱坐標所標識的培養(yǎng)液氣體相對含量判斷。通過細胞呼吸的過程可知，產(chǎn)生相同含量的二氧化碳時，無氧呼吸消耗的葡萄糖速率較大。
【核心素養(yǎng)新命題】(1)科學(xué)思維——分析與綜合要增加最終培養(yǎng)液中CO2的相對含量，可以改變的條件是什么？原因是什么？
提示：可以增加葡萄糖培養(yǎng)液的量，因為培養(yǎng)液中葡萄糖耗盡后，培養(yǎng)液中CO2的相對含量不再增加。
(2)科學(xué)探究——設(shè)計實驗方案當培養(yǎng)液中CO2相對含量不變時，不確定培養(yǎng)液中葡萄糖是否耗盡。請設(shè)計一個實驗方案，以探究培養(yǎng)液中葡萄糖是否耗盡，請寫出實驗的基本思路。
提示：取適量的培養(yǎng)液，用斐林試劑檢測培養(yǎng)液中是否含有還原糖。
【考點題組·診斷】角度一　探究酵母菌細胞呼吸方式的教材實驗1.(2019·鄭州模擬)下列是以酵母菌為材料進行的實驗，有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚藍水溶液檢測產(chǎn)生的CO2
B.用酵母菌發(fā)酵釀制果酒，選擇酸性重鉻酸鉀溶液檢測產(chǎn)生的酒精C.探究酵母菌種群數(shù)量變化時，應(yīng)設(shè)空白對照排除無關(guān)變量干擾D.用稀釋涂布平板法培養(yǎng)計數(shù)，應(yīng)選擇有30～300菌落數(shù)的平板
【解析】選C。溴麝香草酚藍水溶液可用來檢測細胞呼吸產(chǎn)生的CO2，酵母菌有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率快，因此可通過加入試劑后變色時間長短來判斷酵母菌的呼吸方式，A項正確；檢測酵母菌發(fā)酵釀制的果酒時，可選擇酸性重鉻酸鉀溶液進行檢測，B項正確；探究酵母菌種群數(shù)量變化，可以通過種群數(shù)量變
化實現(xiàn)前后對照，不需要設(shè)置空白對照，C項錯誤；用稀釋涂布平板法培養(yǎng)計數(shù)，為保證實驗結(jié)果可靠，應(yīng)選擇有30～300菌落數(shù)的平板進行計數(shù)，D項正確。
【易錯提醒】在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中，檢測酒精的試劑是酸性重鉻酸鉀溶液，檢測CO2的試劑是溴麝香草酚藍水溶液，考生易混淆兩種試劑而錯答。
2.(2018·淮南模擬)為了探究酵母菌細胞呼吸的方式，某同學(xué)將實驗材料和用具按如圖所示安裝好。以下關(guān)于該實驗的說法，不正確的是世紀金榜導(dǎo)學(xué)號(　　)
A.甲、乙兩組實驗探究的分別是酵母菌在有氧、無氧條件下的呼吸方式B.加入質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的CO2C.將橙色的重鉻酸鉀溶液滴入B瓶中變成灰綠色，證明有酒精產(chǎn)生
D.乙組中B瓶先封口放置一段時間的目的是耗盡B瓶中的O2以形成無氧環(huán)境
【解析】選C。甲組營造的是有氧環(huán)境，乙組營造的是無氧環(huán)境，A正確；甲組加入NaOH溶液的目的是吸收空氣中的CO2，以排除空氣中的CO2對實驗結(jié)果的干擾，B正確；檢測B瓶中是否有酒精產(chǎn)生，應(yīng)從B瓶吸取少量溶液放入潔凈的試管中，再滴入酸性的橙色重鉻酸鉀溶液，觀察溶液是否變?yōu)榛揖G色，C錯誤；乙組中B瓶
先封口放置一段時間的目的是耗盡B瓶中的O2以形成無氧環(huán)境，D正確。
角度二　探究細胞呼吸方式實驗分析3.(2019·淄博模擬)某同學(xué)用如圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率。實驗所用的毛細管橫截面積為1 mm2，實驗開始時，打開軟管夾，將裝置放入25 ℃水浴中，10 min后關(guān)閉軟管夾，隨后每隔5 min記錄一次毛細管中液滴移動的位置，結(jié)果如下表所示。下列分析正確的是(　　)
A.圖中X為NaOH溶液，軟管夾關(guān)閉后液滴將向右移動B.在20～30 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為6.5 mm3/minC.如將X換為清水，并向試管充入N2即可測定果蠅幼蟲無氧呼吸速率D.增設(shè)的對照實驗只需將裝置中的X換成清水，并將該裝置置于相同的環(huán)境中
【解析】選B。題圖中X為NaOH溶液，果蠅幼蟲有氧呼吸消耗O2，釋放的CO2被NaOH溶液吸收，軟管夾關(guān)閉后液滴將向左移動，A項錯誤；在20～30 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為(130-65)×1÷10=6.5(mm3/min)，B項正確；果蠅幼蟲無氧呼吸產(chǎn)生乳酸不產(chǎn)生CO2，無論是否進行無氧呼吸液滴都不會移動，C項錯誤；對照實驗中
應(yīng)將裝置中的果蠅幼蟲換成等數(shù)量的死幼蟲，并將該裝置置于相同環(huán)境中，重復(fù)上述實驗，D項錯誤。
4.(2018·黃岡模擬)如圖表示的是測定保溫桶(500 mL)內(nèi)溫度變化的實驗裝置。保溫桶內(nèi)加入240 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的煮沸后冷卻的葡萄糖溶液和10 g活性干酵母。下列說法錯誤的是世紀金榜導(dǎo)學(xué)號(　　)
A.若液面鋪滿石蠟油，溫度計讀數(shù)的變化量即為酵母菌無氧呼吸釋放的熱量B.該實驗裝置可比較酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸放出熱量的多少C.葡萄糖溶液煮沸的主要目的是控制實驗的無關(guān)變量D.實驗應(yīng)增加一個不加入干酵母的相同裝置作對照
【解析】選C。若液面鋪滿石蠟油，則酵母菌只能進行無氧呼吸，溫度計讀數(shù)的變化量就是無氧呼吸釋放的熱量，A項正確；若不鋪石蠟油，溫度計讀數(shù)的變化量就是有氧呼吸釋放的熱量，可根據(jù)溫度計讀數(shù)的變化量比較有氧呼吸和無氧呼吸放出熱量的多少，B項正確；葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣，控制實
驗的自變量，C項錯誤；為排除無關(guān)變量對實驗的影響，實驗應(yīng)增加一個不加入干酵母的相同裝置作對照，D項正確。
【加固訓(xùn)練】(2018·南昌模擬)如圖是“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗裝置，下列敘述正確的是(　　)
A.該實驗為有氧和無氧條件下的實驗，其中乙組為對照組B.培養(yǎng)液中的溶氧量、溫度和pH是無關(guān)變量C.可根據(jù)澄清的石灰水變混濁的時間長短來檢測CO2的產(chǎn)生速率D.若向A、B瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則B瓶內(nèi)的溶液會變?yōu)槌壬?br/>【解析】選C。該實驗為對比實驗，甲、乙兩組均為實驗組，A項錯誤；培養(yǎng)液中的溶氧量為自變量，B項錯誤；實驗中B瓶有酒精產(chǎn)生，橙色的酸性重鉻酸鉀溶液遇酒精變?yōu)榛揖G色，D項錯誤。

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