新高考生物二轮复习核心考点梳理与分层练习专题08-细胞呼吸的原理及其应用（含解析）

专题08细胞呼吸的原理及其应用考点一、细胞呼吸的方式和过程【要点速记】1．细胞的有氧呼吸（1）概念：①反应条件：______________参与。②物质变化：葡萄糖→_____________。③能量变化：释放能量并生成___________ATP。（2）过程图解：（3）有氧呼吸过程中及氧元素的来源和去路：2．无氧呼吸（1）概念：①反应条件：___________条件下。②物质变化：葡萄糖→__________________。③能量变化：释放________能量并生成________ATP。（2）过程：过程反应过程场所第一阶段葡萄糖→丙酮酸、［H］和少量能量______________________________________

___________________第二阶段酒精发酵丙酮酸→________实例：植物、酵母菌等乳酸发酵丙酮酸→_____实例：高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等（3）反应式：①产物为酒精：C6H12O6→________________________________。②产物为乳酸：C6H12O6→________________________________。【重难点突破】1．比较有氧呼吸和无氧呼吸比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件需要O2、酶不需要O2，需要酶场所细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜细胞质基质产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量释放有机物彻底氧化分解，释放大量能量有机物分解不彻底，能量释放较少相同点实质分解有机物，释放能量，生成ATP意义①为各项生命活动提供能量②为体内其他化合物的合成提供原料联系第一阶段相同2．细胞呼吸中［H］和ATP的来源与去向物质来源去向［H］①有氧呼吸：C6H12O6和H2O；②无氧呼吸：C6H12O6①有氧呼吸：与O2结合生成水；②无氧呼吸：还原丙酮酸ATP①有氧呼吸：三个阶段都产生；②无氧呼吸：只在第一阶段产生用于几乎各项生命活动3．细胞呼吸反应式中各物质间的物质的量的比（以葡萄糖为呼吸底物）（1）有氧呼吸时：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。（2）无氧呼吸时：C6H12O6∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或C6H12O6∶乳酸=1∶2。（3）消耗等量的C6H12O6时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量的比为1∶3。（4）消耗等量的C6H12O6时，有氧呼吸消耗的O2物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2物质的量之和的比为3∶4。4．判断细胞呼吸方式的三大依据考点二、影响细胞呼吸的环境因素及应用【要点速记】1．温度对细胞呼吸的影响（1）原理：细胞呼吸是一系列______反应，温度通过影响_________进而影响细胞呼吸速率。（2）应用：①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可________保鲜时间。②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当________温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。2.氧气浓度对细胞呼吸的影响（1）原理：O2是____________所必需的，且O2对无氧呼吸过程有_______（填“促进”或“抑制”）作用，对有氧呼吸过程有___________（填“促进”或“抑制”）作用。（2）应用：①选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的________呼吸。②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生________。④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生__________，防止酒精中毒，烂根死亡。3．二氧化碳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______（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，________CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。4．水对细胞呼吸的影响（1）原理：①间接影响：许多生化反应需要在水中才能进行，__________含量升高，细胞呼吸加快。②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。（2）应用：①抑制细胞呼吸：晒干的种子__________含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存。②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。【重难点突破】1．温度对细胞呼吸的影响曲线（1）a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。（2）温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。（3）温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。2．O2浓度对细胞呼吸的影响曲线（1）A点时，O2浓度为零，细胞进行无氧呼吸。（2）O2浓度为0～10%时，随O2浓度的升高，无氧呼吸速率减慢；O2浓度为10%时，无氧呼吸停止。（3）O2浓度在0～20%时，随O2浓度升高，有氧呼吸速率逐渐增强。（4）随O2浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。（5）O2浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。要点速记答案考点一、1．（1）氧气CO2和水大量（2）细胞质基质C6H12O6→丙酮酸＋［H］线粒体基质丙酮酸＋H2O→CO2＋［H］线粒体内膜［H］＋O2→H2O2．（1）无氧CO2和酒精或乳酸少量少量（2）酒精＋CO2乳酸细胞质基质（3）2C2H5OH＋2CO2＋少量能量2C3H6O3＋少量能量考点二、1．（1）酶促酶的活性（2）延长降低2．（1）有氧呼吸抑制促进（2）无氧乳酸酒精3．（1）抑制（2）增加4．（1）自由水（2）自由水专题08细胞呼吸的原理及其应用（基础）一、单选题1．用含18O的葡萄糖跟踪动物细胞有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是（）A．葡萄糖→丙酮酸→CO2 B．葡萄糖→丙酮酸→乳酸C．葡萄糖→丙酮酸→酒精 D．葡萄糖→丙酮酸→H2O【答案】A【解析】有氧呼吸过程中的氧原子18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2，A正确。2．图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是（）A．②处发生葡萄糖分解B．①中的CO2扩散穿过内膜C．②处丙酮酸分解为CO2和H2OD．③处［H］与O2结合生成水【答案】D【解析】②处为线粒体基质，葡萄糖的分解发生在细胞质基质，A错误；①中的CO2往线粒体外扩散，穿过外膜，B错误；②处为线粒体基质，H2O是在线粒体内膜上形成，C错误；③处为线粒体内膜，此处［H］与O2结合生成水，D正确。3．下列有关细胞呼吸与ATP的叙述，正确的是（）A．运动时，人体呼出的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物B．稻田要定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而腐烂C．探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无CO2的产生D．细胞内的吸能反应往往与ATP的水解相联系【答案】D【解析】人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产二氧化碳，A错误；稻田要定期排水，否则水稻幼根会因缺氧，进行无氧呼吸产生酒精而腐烂，B错误；探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无酒精的产生，C错误；细胞内的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量，D正确。4．判定运动员在运动时肌肉细胞是否进行了无氧呼吸（厌氧呼吸），应检测体内积累的（）A．ADP B．O2 C．CO2 D．乳酸【答案】D【解析】人体有氧呼吸和无氧呼吸均会消耗ADP产生ATP，A项错误；无氧呼吸中不消耗氧气也不产生二氧化碳，B项错误，C项错误；人体细胞无氧呼吸会产生乳酸，D项正确。5．人体剧烈运动时，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为2：1，则呼吸作用产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值应是（）A．2：1 B．1：1 C．4：3 D．7：6【答案】B【解析】人体细胞进行有氧呼吸时：每消耗1mol葡萄糖，消耗6mol氧气，产生6molCO2；进行无氧呼吸时：每消耗1mol葡萄糖，不消耗氧气，也不产生CO2。若有氧呼吸消耗2mol葡萄糖，则产生12mol的CO2同时消耗12mol的氧气；若无氧呼吸消耗1mol的葡萄糖则产生2mol的乳酸，不产生CO2也不消耗氧气；所以若有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为2：1，则呼吸作用产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值实际就是有氧呼吸消耗的氧气量与产生的CO2量的比值，应是12:12＝1:1。6．让小白鼠吸入放射性的18O2，该小白鼠体内细胞最先出现含18O的化合物是（）A．细胞质基质的CO2B．线粒体内的H2OC．细胞质基质的丙酮酸 D．线粒体内的CO2【答案】B【解析】小白鼠进行有氧呼吸，O2与［H］在线粒体内膜中反应生成水，所以最先出现含18O的细胞结构和化合物分别是线粒体和H2O。7．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（）A．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【答案】C【解析】由于甲组有接气泵的结构，而乙组没有，所以甲、乙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，A正确；由于空气中有CO2，所以加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，B正确；酵母菌无氧呼吸产生的酒精在酸性条件下才能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C错误；由于B瓶中有空气，存在少量的O2，所以乙组B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境，D正确．8．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（）A．利用酵母菌酿酒时，一般先通气，然后再在无氧环境中进行发酵B．皮肤被锈铁钉扎伤后，为避免感染破伤风，应选择不透气的敷料C．乳酸菌细胞呼吸分解有机物时，有机物中的能量大部分以热能的形式散失D．水稻根长期水淹会影响根细胞进行有氧呼吸，进而影响其对有机物的吸收【答案】A【解析】利用酵母菌酿酒时，一般先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，然后再在无氧环境中进行发酵，A正确；破伤风杆菌为厌氧菌，应选择透气的敷料抑制其繁殖，B错误；乳酸菌进行无氧呼吸，有机物中的能量大部分储存在乳酸中，C错误；水稻根细胞吸收水和无机盐等，不吸收有机物，D错误。9．新冠肺炎防控得力，西藏旅游业逐渐复苏。下列有关去西藏旅游的叙述中，错误的是（）A．与乘飞机去西藏相比，坐火车去西藏可能更有利于适应高原氧气稀薄的环境B．从平原进入高原，人的部分细胞会进行无氧呼吸C．在西藏攀登山峰时，人感觉乏力头晕，是因为无氧呼吸产生了酒精所致D．长时间生活在西藏，人血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加【答案】C【解析】坐火车去西藏需要更长的时间，从平原慢慢进入高原有个适应过程，A正确；从平原进入高原，由于高原缺氧，人的部分细胞进行无氧呼吸，B正确；动物细胞无氧呼吸不会产生酒精，C错误；高原空气稀薄，长时间生活在西藏，人形成了对缺氧环境的适应，血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加，D正确。10．某些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%，此时的花序细胞内最可能发生的是（）A．主要通过无氧呼吸生成ATP B．产生的热量远多于其他细胞C．线粒体基质不参与有氧呼吸 D．没有进行有氧呼吸第三阶段【答案】B【解析】根据题干信息分析，花序细胞消耗了大量的氧气说明了花序细胞有氧呼吸旺盛；氧气的消耗是在有氧呼吸的第三阶段，释放大量的能量，这些能量的去向有两个：转移到ATP中、以热能形式散失，而单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%，说明了只有少量的能量转移到ATP中，绝大部分是以热能形式散失了。根据以上分析已知，花序细胞主要进行了有氧呼吸，A错误；根据以上分析已知，花序细胞产生的能量中只有少量的能量转移到ATP中，绝大部分是以热能形式散失了，即其产生的热量远多于其他细胞，B正确；线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，C错误；该细胞消耗氧气较多，氧气在有氧呼吸第三阶段参与反应，D错误。11．下图表示人体内氧元素随化合物代谢转移过程，下列分析合理的是（）A．①过程发生在核糖体中，水中的H只来自于—NH2B．在缺氧的情况下，③过程中不会发生C．M物质是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中D．在氧气充足的情况下，②③过程发生于线粒体中【答案】C【解析】①过程为氨基酸的脱水缩合，发生在核糖体中，水中的H分别来自于相邻两个氨基酸的氨基（－NH2）和羧基（－COOH），A错误；③过程为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，在缺氧的情况下也会发生，B错误；M物质是丙酮酸，④过程为无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，不会发生在线粒体中，C正确；在氧气充足的情况下，③过程为有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，②过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段，发生于线粒体中，D错误。12．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，制作了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加等量的酵母菌，乙内用液体石蜡隔绝空气。对该实验的分析，错误的是（）A．该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型B．将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果C．乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型D．乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响【答案】D【解析】由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型，故A正确；由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌，所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果，故B正确；由于乙装置中用石蜡进行密封，形成无氧环境，所以乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型，故C正确；乙和甲都是实验组，相互形成对照，自变量是有无氧气，故D错误。13．下列对农作物栽培过程中经常使用的一些措施的描述，正确的是（）A．松土可促进根的细胞呼吸，促进农作物对有机物的主动运输B．提高昼夜温差，可以促进作物有机物的积累C．稻田需定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产乳酸而变黑腐烂D．松土可促进土壤中微生物对腐殖质的分解，加速物质和能量的循环利用【答案】B【解析】松土可促进根的细胞呼吸，促进农作物对矿质离子的主动运输，作物一般不吸收有机物，A错误；白天适当升温可以促进作物的光合作用，夜晚适当降温可以抑制植物的呼吸强度，因此提高昼夜温差，可以提高净光合速率，促进作物有机物的积累，B正确；稻田需定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产酒精而变黑腐烂，C错误；松土可促进土壤中微生物对腐殖质的分解，加速物质的循环利用，但能量是不能循环的，D错误。14．下图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌（）A．既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸B．只进行有氧呼吸C．只进行无氧呼吸D．可能死亡【答案】A【解析】装置一中的液滴左移，有氧气的消耗，说明酵母菌进行有氧呼吸；装置二中的液滴右移，说明呼吸作用释放的二氧化碳量多于消耗氧气量，可知酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸．15．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（）A．无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏B．慢跑过程中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量C．酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，但产生CO2的场所不同D．包扎伤口选用透气性好的“创可贴”，主要是为保证人体细胞的有氧呼吸【答案】C【解析】低氧、干燥的环境下，细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏，无氧环境下，果蔬的细胞进行无氧呼吸产生酒精会产生毒害作用，A错误；慢跑属于有氧运动，人体主要是从有氧呼吸过程获得能量，B错误；酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，但产生CO2的场所不同，C正确；包扎伤口选用透气性好的“创可贴”，主要是防止某些厌氧菌无氧呼吸，D错误。16．细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（）A．细胞外的葡萄糖分子进入线粒体参与有氧呼吸过程，至少要穿过3层生物膜B．用14C－葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性C．无氧呼吸的两种类型中，产生酒精的都可叫作酒精发酵，产生乳酸的都可叫作乳酸发酵D．人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此人属于兼性厌氧型生物【答案】B【解析】葡萄糖参与有氧呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质，A错误；用14C－葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，葡萄糖在细胞质基质分解产生丙酮酸，然后丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸第二阶段，因此在线粒体等结构中可以检测到放射性，B正确；对于微生物来讲，产生酒精的无氧呼吸可叫作酒精发酵，产生乳酸的无氧呼吸可叫作乳酸发酵，C错误；人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，但是不能在无氧条件下只进行无氧呼吸，因此人不属于兼性厌氧型生物，D错误。17．下列关于有氧呼吸与无氧呼吸的说法，错误的有几项（）①都产生ATP②都需要酶催化③都有［H］的产生和消耗④每一阶段都释放能量⑤丙酮酸分解的场所相同⑥都有水作为反应物参与反应A．一项 B．两项 C．三项 D．四项【答案】C【解析】有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP，其中有氧呼吸能产生大量ATP，无氧呼吸能产生少量ATP，①正确；生命活动的进行需要酶的催化，有氧呼吸和无氧呼吸都都需要酶的催化，②正确；有氧呼吸和无氧呼吸反应过程中都能产生［H］，也偶有［H］的消耗，③正确；无氧呼吸的第二阶段不释放能量，④错误；有氧呼吸丙酮酸分解的场所在线粒体基质，无氧呼吸的场所在细胞质基质，⑤错误；无氧呼吸过程没有水的参与，⑥错误。18．如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，相关叙述正确的是（）A．条件X下葡萄糖中能量的去向有三处B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中分解产生CO2和水C．物质a产生的场所为线粒体基质D．试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液【答案】A【解析】条件X下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2，释放能量，能量有三个去向：部分储存在酒精中、部分用于合成ATP、部分以热能形式散失，A正确；条件Y下酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和H2O，葡萄糖在细胞质基质中分解形成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中氧化分解成CO2和H2O，B错误；物质a是CO2，产生的场所为细胞质基质和线粒体基质，C错误；试剂甲为（酸性）重铬酸钾，溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2，D错误。19．结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是（）A．处理伤口选用透气的创可贴 B．定期地给花盆中的土壤松土C．真空包装食品以延长保质期 D．采用快速短跑进行有氧运动【答案】D【解析】用透气的消毒纱布包扎伤口构成有氧环境，从而抑制厌氧型细菌的繁殖，A正确；定期地给花盆中的土壤松土能增加土壤中氧气的量，增强根细胞的有氧呼吸，释放能量，促进对无机盐的吸收，B正确；真空包装可隔绝空气，使袋内缺乏氧气，可以降低细胞的呼吸作用，减少有机物的分解，C正确；采用快速短跑时肌肉进行无氧呼吸，产生过多的乳酸，D错误。20．如图表示细胞呼吸的主要过程，下列说法正确的是（）A．过程①②只能在有氧条件下进行B．破伤风杆菌和大肠杆菌能进行过程①②C．人体中进行过程②的场所是线粒体内膜D．过程①②③④都能在植物细胞中发生【答案】D【解析】过程①在有氧和无氧条件下都能进行，只有反应②（有氧呼吸的二三两个阶段）必须在有氧条件下进行，A错误；过程①②表示有氧呼吸，破伤风杆菌是原核生物，是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，B错误；过程②是有氧呼吸的第二、三阶段，发生场所是线粒体基质和内膜，C错误；过程④是乳酸发酵的第二阶段，在马铃薯块茎和甜菜的块根可以进行，D正确。21．如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的描述，不正确的是（）A．试管内的试剂可以是NaOH溶液，作用是吸收CO2B．广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定C．实验过程中玻璃管内的红墨水会向右移动D．该装置可直接测得动物呼吸时所释放的CO2量【答案】D【解析】该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化，因此通过在试管内放NaOH等溶液来吸收CO2，消除CO2对瓶内气压的影响，以测出动物呼吸时所消耗的氧气量，故A项正确；将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定，防止温度对呼吸作用的影响，B项正确；动物有氧呼吸产生的CO2被NaOH吸收，动物的无氧呼吸产物是乳酸，因此实验过程中由于有氧呼吸消耗氧气，会让瓶内的气压降低，红墨水会向右移动，C项正确；图示装置可直接测得动物呼吸时所消耗的O2量，不能直接测定动物呼吸时所释放的CO2量，D项错误。22．细胞呼吸是ATP的主要来源，下列相关说法不正确的是（）A．进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸B．ATP水解释放出来的能量一部分能转化为热能C．线粒体均匀地分布在细胞质中，不能定向运动D．有氧呼吸将有机物彻底氧化分解逐步释放能量【答案】C【解析】地球上原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧的，A正确；ATP水解释放出来的能量可以转化形成各种形式的能量，如转化形成热能可维持动物的体温，B正确；线粒体均匀地分布在细胞质中，可以定向运动到代谢比较旺盛的部位，C错误；有氧呼吸将有机物彻底氧化分解并且逐步释放能量，D正确。二、综合题23．下图是真核细胞内呼吸作用过程的图解，请据图回答有关问题。（1）物质X是______________。物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成___________。②和⑤过程中物质Y产生的场所分别是__________________。（2）人体内不能进行__________（填序号）过程，原因是____________________________。（3）在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成_____________。（4）花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进_____________（填序号）过程的进行，从而产生大量能量，有利于__________________的吸收。【答案】（1）O2黄色线粒体基质和细胞质基质（2）⑤人体缺乏该过程所需的酶（3）活跃的化学能和热能（4）③无机盐【解析】（1）物质X是O2。物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质Y产生的场所分别是线粒体基质和细胞质基质。（2）人体内不能进行⑤（填序号）过程，原因是人体缺乏该过程所需的酶。（3）在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成活跃的化学能和热能，活跃的化学能储存在ATP中。（4）花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进③有氧呼吸第三阶段的进行，从而产生大量能量，有利于无机盐的吸收，无机盐的吸收需要消耗细胞呼吸产生的ATP。24．健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色，而在周围的细胞质中染料被还原，成为无色状态，线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时。请回答下列问题：（1）某同学设计的探究酵母菌细胞呼吸的实验装置如下，图一需改进的地方是__________；图二需改进的地方是__________。酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾从______色变为_______色。（2）健那绿染色发现，图一A内酵母镜检线粒体呈蓝绿色，图二B内镜检无法看到，推测该染色剂的使用除要求活体外，还需_________条件。（3）观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择高等植物叶肉细胞的原因是__________。（4）将动物细胞破裂后用_________可以分离得到线粒体。线粒体内膜上的脂类与蛋白质的比值为0．3：1，外膜中的比值接近1：1，这种差异的主要原因有____________。【答案】（1）将左侧玻璃管插入液体中，右侧玻璃管远离液面左侧锥形瓶的玻璃管远离液面橙灰绿（2）有氧（3）细胞中的叶绿体影响实验观察（4）差速离心法内膜含较多的与有氧呼吸有关的酶【解析】（1）图示探究酵母菌细胞呼吸的实验装置中，图一需改进的地方是将左侧玻璃管插入液体中，右侧玻璃管远离液面；图二需改进的地方是左侧锥形瓶的玻璃管远离液面；酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾从橙色变为灰绿色。（2）健那绿染色发现，图一A内酵母镜检线粒体呈蓝绿色，图二B内镜检无法看到，A和B内环境上的差异是氧气的有无，推测该染色剂的使用除要求活体外，还需有氧条件，使酵母菌进行有氧呼吸。（3）由于细胞中的叶绿体含有叶绿素等色素，会影响实验观察，所以观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择高等植物叶肉细胞。（4）将动物细胞破裂后用差速离心法可以分离得到线粒体；线粒体内膜上含较多的与有氧呼吸有关的酶，所以其蛋白质含量较高。25．豌豆种子细胞呼吸时，底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲腙。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如下图所示，请回答：（1）种子萌发的12～14h，CO2释放速率远大于O2吸收速率，说明该阶段豌豆种子的主要呼吸方式为_________________。豌豆种子细胞呼吸产氢的场所是______________。（2）胚根长出前，完整的种皮限制了种子对____________的吸收，从而影响了种子的呼吸速率。36h后，O2吸收速率大于CO2释放速率，说明碗豆种子细胞的呼吸底物不全是________。（3）从细胞呼吸角度分析，碗豆种子比小麦种子更适宜浅播的原因是_________________。（4）实验室除用TTC鉴定种子胚细胞的“死活”外，还可用染料染色法来鉴定种子胚细胞的“死活”，后者的鉴定原理是___________________________________________________。【答案】（1）无氧呼吸细胞质基质和线粒体基质（2）O2（或O2和水）葡萄糖（糖类）（3）豌豆种子脂肪含量更高，脂肪氧化分解需要消耗更多的O2，浅播利于种子吸收氧气（4）活细胞的细胞膜具有选择透过性，不易被染料染色（或者死细胞的细胞膜不具有选择透过性，易被染料染色）【解析】（1）无氧呼吸不吸收氧气，产生二氧化碳，有氧呼吸消耗葡萄糖时，产生的二氧化碳体积与消耗氧的体积相同。据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸，产物是二氧化碳和酒精。有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段可产生还原氢，有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段场所相同，都是细胞质基质，有氧呼吸第二阶段场所是线粒体基质。（2）胚根长出前，完整的种皮限制了种子对氧气的吸收，从而影响了种子的呼吸速率。36h后，O2吸收速率大于CO2释放速率，说明碗豆种子细胞的呼吸底物不全是葡萄糖，还存在脂肪等其他物质。（3）豌豆种子中脂肪含量高于小麦种子，脂肪氧化分解时需要的氧比单位质量的糖类氧化分解时需要的氧更多，浅播利于种子吸收氧气，有利于种子萌发。（4）活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料分子不能通过活细胞的细胞膜，所以活细胞的胚细胞不易被染料分子染上颜色。专题08细胞呼吸的原理及其应用（提高）一、单选题1．处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞，分解葡萄糖过程中消耗的O2与产生的CO2的体积比分别为（）A．等于1，等于0 B．等于1，小于C．等于1，等于1 D．小于1，大于1【答案】C【解析】骨骼肌细胞进行无氧呼吸时，既不消耗O2，也不产生CO2；骨骼肌细胞进行有氧呼吸时，每分解1mol的葡萄糖就会消耗6molO2，同时产生6molCO2。可见，处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞分解葡萄糖的过程中，产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量的比值均等于1，综上所述，C正确，A、B、D错误。2．下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是（）A．无论酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸，都是有机物氧化分解并释放能量的过程B．可通过观察溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式C．该实验中，需设有氧和无氧两种条件的对比实验，两组均为实验组D．若酵母菌细胞呼吸消耗的底物是葡萄糖，则可以通过比较氧气消耗量与二氧化碳生成量之间的差异，确定细胞的呼吸方式【答案】B【解析】无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，其实质都是分解有机物释放能量，A正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，所以不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式，B错误；探究酵母菌呼吸方式的实验中，需设有氧和无氧两种条件的对比实验，两组均为实验组，互为对照，C正确；若酵母菌细胞呼吸消耗的底物是葡萄糖，则可以通过比较氧气消耗量与二氧化碳生成量之间的差异，确定细胞的呼吸方式，若氧气消耗量=二氧化碳生成量，则酵母菌只进行有氧呼吸，若氧气消耗量<二氧化碳生成量，则酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，若没有消耗氧气，只生成二氧化碳，则酵母菌只进行无氧呼吸，D正确。3．呼吸熵（RQ）是指生物体在同一时间内，氧化分解时释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值。下图是部分有机物完全氧化分解时的呼吸熵。下列叙述错误的是（）A．长期多食而肥胖的人，RQ值最接近于1B．与正常人相比，长期患糖尿病的人RQ值会减小C．叶肉细胞缺氧时的RQ值低于氧气充足时的RQ值D．脂肪因O含量低而C、H含量高，故其RQ值低于1【答案】C【解析】长期多食而肥胖的人，其能源物质主要为糖类，因此RQ值最接近于1，A正确；与正常人相比，长期患糖尿病的人会分解脂肪供能，因此RQ值会减小，B正确；叶肉细胞缺氧时会进行无氧呼吸，该呼吸方式不消耗氧气，但是产生二氧化碳，因此RQ值高于氧气充足时的RQ值，C错误；脂肪因O含量低而C、H含量高，氧化分解时消耗的氧气更多，故其RQ值低于1，D正确。4．下列有关小鼠细胞呼吸（以葡萄糖为底物）的叙述，正确的是（）A．小鼠有氧呼吸产生的CO2中的氧全部来自葡萄糖B．与常温相比，低温下体内催化细胞呼吸的酶活性降低C．无氧呼吸形成的乳酸可被骨骼肌细胞继续氧化分解供能D．有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段释放的能量相等【答案】D【解析】小鼠有氧呼吸产生的CO2中氧来自葡萄糖和水，A错误；小鼠是恒温动物，低温时小鼠体温保持相对稳定，酶的活性不变，B错误；乳酸在小鼠骨骼肌细胞不能被氧化分解供能，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，释放的能量相等，D正确。5．如图为豌豆种子萌发时吸水和呼吸的变化（呼吸熵RQ：生物体在同一时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比），下列相关分析正确的是（）A．0—12h，种子通过胚根的渗透作用迅速吸水B．0—24h，种子主要进行无氧呼吸，RQ＞1C．A点时，种子无氧呼吸速率和有氧呼吸速率相等，RQ＝1D．48h时，种子呼吸作用消耗的底物只有糖类【答案】B【解析】干种子的细胞中没有大的液泡，所以0−12h，种子通过胚根的吸胀作用迅速吸水，A错误；0−24h，种子主要进行无氧呼吸，释放的二氧化碳多于吸收的氧气，所以RQ＞1，B正确；A点时，释放的二氧化碳等于吸收的氧气，所以种子不进行无氧呼吸，只进行有氧呼吸，C错误；48h时，释放的二氧化碳少于吸收的氧气，所以种子呼吸作用消耗的底物不仅仅是糖类，D错误。6．测定下列哪项可简便且准确判断贮存小麦种子的细胞呼吸方式（）A．有无酒精的生成 B．有无水的生成C．有无有机物消耗 D．O2消耗量与CO2生成量的比值【答案】D【解析】有无酒精生成，只能判断小麦种子是否进行了无氧呼吸，A错误；有无水生成，只能判断小麦种子是否进行了有氧呼吸，B错误；小麦种子的有氧呼吸与无氧呼吸均消耗有机物，因此依据有无有机物的消耗不能判断小麦种子的细胞呼吸方式，C错误；小麦种子进行无氧呼吸时，不消耗O2，每消耗1mol的葡萄糖就会产生2molCO2，小麦种子在进行有氧呼吸时，每消耗1mol的葡萄糖就会消耗6molO2，同时产生6molCO2，因此测定O2消耗量与CO2生成量的比值可简便而且准确判断小麦种子的细胞呼吸方式，D正确。7．如图表示大气温度及氧浓度对植物非绿色组织内产生CO2的影响，下列相关叙述错误的是（）A．图甲曲线变化的主要原因是温度影响呼吸酶的活性B．图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度C．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D．图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果【答案】C【解析】图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性，从而影响呼吸作用，A正确；根据图甲可知：B点时，细胞呼吸最旺盛，B点所对应的温度为最适宜温度，B正确；图乙中由D到E，氧气增加，无氧呼吸受到抑制，细胞开始进行有氧呼吸；由E到F，随着氧气的增加，植物的有氧呼吸加强，C错误；贮藏水果和蔬菜主要应该降低植物的呼吸作用，乙图E点时释放的二氧化碳最少，说明此时细胞呼吸最弱，因此图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜，D正确。8．马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述错误的是（）A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程能生成ATPD．储藏库中氧气浓度升高会使马铃薯块茎酸味增加【答案】D【解析】马铃薯块茎储藏不当会进行无氧呼吸产生酸味，因此其细胞无氧呼吸的产物是乳酸，A正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸，第二阶段中丙酮酸转化成乳酸，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP，C正确；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，产生的乳酸会减少，则酸味会减少，D错误。9．为研究细胞呼吸，取右侧装置2组，甲组为A处放一定质量的某种种子、B处放一定量NaOH溶液，乙组为A处放等量同种种子、B处放等量蒸馏水。相同时间后，观察液滴移动情况，下列叙述正确的是（）A．乙组液滴一定是右移或不移动B．甲组液滴移动的量可代表种子呼吸产生的CO2量C．设计乙组装置是测定种子消耗的O2量与产生的CO2量的差值D．为了提高实验精确度，可再设置一个A中为等量煮熟的种子，B中为等量NaOH溶液的丙装置【答案】C【解析】乙组B处放等量蒸馏水，对装置内气体变化无影响，液滴移动是由呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的，若种子仅以葡萄糖为底物进行有氧呼吸，则消耗的氧气量和释放的二氧化碳量相等，液滴不移动；若种子进行无氧呼吸，则不消耗氧气，但释放二氧化碳，使装置内气压增大，液滴右移；但种子还可能以脂肪等为底物进行细胞呼吸，若以脂肪为底物进行有氧呼吸，则消耗的氧气量大于释放的二氧化碳量，液滴左移，A错误；甲组B处放一定量NaOH溶液，能吸收二氧化碳，所以甲组装置内的气压变化仅由氧气量变化引起，B错误；乙组B处放等量蒸馏水，对装置内气体变化无影响，液滴移动是由呼吸消耗的氧气量与释放的二氧化碳量的差值决定的，C正确；本实验是探究细胞呼吸的方式，不需要再设置一个A中为等量煮熟的种子，B中为等量NaOH溶液的丙装置，D错误。10．将乳酸菌接种在充满5%葡萄糖溶液的培养瓶中，适宜条件下培养一段时间。定时取样并调查菌体密度。下列有关叙述错误的是（）A．乳酸菌分解葡萄糖释放的能量大部分以热能形式散失B．乳酸菌分解葡萄糖的过程属于物质氧化分解过程C．菌体内NADPH和丙酮酸在酶的催化下转化为乳酸D．因缺乏其他营养物质，瓶中乳酸菌不会大量增殖【答案】C【解析】乳酸菌分解葡萄糖释放的能量中约69%的以热能形式散失，A正确；乳酸菌分解葡萄糖的过程属于不彻底氧化分解过程，B正确；NADPH是光合作用光反应的产物，C错误；菌体繁殖需要除C、H、O外其他元素，用于合成蛋白质、核酸等,培养瓶中仅含葡萄糖溶液没法大量繁殖，D正确。11．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是（）氧浓度（%）abcd产生CO2的量（mol）912.51530产生酒精的量（mol）96.560A．a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于厌氧呼吸速率B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于厌氧呼吸速率C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸【答案】D【解析】a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，没有有氧呼吸，A错误；b浓度时，有3.25mol葡萄糖用于无氧呼吸，有1mol葡萄糖用于有氧呼吸，可见酵母菌有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，B错误；c浓度时，有3mol葡萄糖用于无氧呼吸，有1.5mol葡萄糖用于有氧呼吸，所以用于酒精发酵的葡萄糖占2/3，C错误；d浓度时，酵母菌产生酒精的量为0，所以酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸，D正确。12．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是（）A．若a能抑制丙酮酸分解，则酒精的含量增加B．若b能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸含量会增加C．若c能抑制ATP形成，则ADP含量减少D．若d能抑制［H］与O2生成水，则O2消耗量减少【答案】D【解析】a抑制丙酮酸分解，丙酮酸无法分解产生CO2或酒精或乳酸，导致酒精的含量降低，A错误；b抑制葡萄糖分解，葡萄糖无法分解产生丙酮酸，导致丙酮酸含量下降，B错误；ADP+Pi＋能量ATP，故若c能抑制ATP形成，则消耗的ADP含量减少，故ADP含量会增加，C错误；［H］＋O2→H2O＋能量，若d能抑制［H］与O2生成水，则导致O2消耗量减少，D正确。13．下图为酵母菌细胞呼吸的（碳原子的转化过程，①②③表示过程，甲~乙表示物质，其中甲为葡萄糖。下列说法正确的是（）A．①发生在线粒体基质中B．②会产生少量ATPC．每1分子丙经③能产生2分子丁D．①②③将甲中的能量全部释放出来【答案】C【解析】乙表示丙酮酸，丙表示二碳化合物，丁表示CO2，①表示糖酵解，场所为细胞溶胶，A错误；②表示丙酮酸先脱去1个CO2同时形成1个二碳化合物，不产生ATP，B错误；③表示二碳化合物进入柠檬酸循环，经多个反应后最终形成了2个CO2，C正确；①②③仅代表了糖酵解和柠檬酸循环，大量的能量在电子传递链释放，D错误。14．下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析错误的是（）A．甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸C．丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验【答案】B【解析】甲装置中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中的氢氧化钠用于吸收二氧化碳，如果液滴移动说明进行有氧呼吸，但不能说明种子萌发只进行有氧呼吸，B错误；丙装置中澄清石灰水可检测二氧化碳，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。15．真核生物有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上进行的。下列有关线粒体的叙述，正确的是（）A．葡萄糖通过主动运输进入线粒体被彻底氧化分解B．可推测，线粒体内膜的功能比外膜的功能更加复杂C．线粒体外膜和内膜均向内折叠形成嵴，以增大膜面积D．有氧呼吸过程中产生的［H］在线粒体外膜上被利用【答案】B【解析】葡萄糖不能进入线粒体被彻底氧化分解，A错误；真核生物有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上进行的，因此线粒体内膜的功能比外膜的功能更复杂，B正确；线粒体内膜向内折叠形成嵴，以增大膜面积，C错误；有氧呼吸第一、二阶段产生的［H］在线粒体内膜上与O2结合生成水，D错误。二、综合题16．下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据下图回答下列问题：（1）外界氧浓度大于0，小于10％时，该器官的呼吸作用方式是____________________。曲线中________点的条件最有利于蔬菜水果或种子的保存，原因是_____________________。（2）当外界氧浓度为4～5％时，该器官CO2释放量的相对值为0．6，而O2吸收量的相对值为0．4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的____________倍。（3）该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在C点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是___________________，该呼吸类型发生的主要场所是__________________。（4）A点时该呼吸类型发生的场所是_______________；阴影区域OAC的面积可以表示_______________________________________________。【答案】（1）有氧呼吸和无氧呼吸B此时CO2的释放量最少，呼吸强度最弱，有机物分解的最少（2）1．5（3）有氧呼吸线粒体（4）细胞质基质无氧呼吸产生CO2的量【解析】（1）根据图示可知，外界氧浓度大于0，小于10%时，二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，该器官的呼吸作用方式是有氧呼吸和无氧呼吸。曲线B点时，产生的二氧化碳的量最少，该点对应的氧气条件下，最有利于蔬菜水果或种子的保存。（2）设外界氧的浓度为4~5%时，无氧呼吸消耗葡萄糖为X，有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，由题意可得关系式：①2X+6Y=0.6，6Y=0.4，解得：X：Y=1.5，即无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的1.5倍。（3）该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在C点相交后则重合为一条线，说明消耗的氧气量与产生的二氧化碳的量相等，此时该器官的呼吸作用方式是只有有氧呼吸，该呼吸类型发生的主要场所是线粒体。（4）A点时，无氧条件下，该呼吸类型是无氧呼吸，发生的场所是细胞质基质；ABC曲线与纵横轴围成的面积代表细胞呼吸产生的二氧化碳量，OC曲线与纵横轴的围成的面积代表该区域有氧呼吸二氧化碳的释放量，两个区域的差值代表的是无氧呼吸产生的二氧化碳量，即阴影区域OAC的面积表示无氧呼吸产生CO2的量。17．下面图1为呼吸作用示意图；图2是温度对细胞呼吸速率的影响曲线；图3为酵母菌在葡萄糖溶液中不同O2浓度下的CO2释放速率。（1）图1中，X代表的物质可能是__________，动物细胞可以进行的过程为__________（填序号）。人体在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但产生的ATP没有显著增加，这是因为____________。（2）从图2中可以看出，细胞呼吸的最适温度是_______________点对应的温度。AB段说明_________________。（3）图3所示，在葡萄糖发酵过程中，酒精产生速率的变化趋势是___________。试解释E点出现的原因___________。如果在瓶中培养酵母菌时，测定出瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5：4，这是因为有___________（以比例表示）的酵母菌在进行曲线Ⅰ所示的呼吸类型（假设酵母菌进行两种细胞呼吸的速率相等）。【答案】（1）丙酮酸①②③④葡萄糖分解不彻底，能量没有完全释放（2）B在一定温度范围内，细胞呼吸速率随温度升高而增大（3）逐渐减少此时无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还较弱3/7【解析】（1）分析图1可知，物质X应该代表中间产物丙酮酸；动物细胞可以进行有氧呼吸的全部过程和产生乳酸的无氧呼吸过程，即①②③④；人体在剧烈运动的时候氧气供应不足，此时细胞主要进行的是无氧呼吸，葡萄糖分解不彻底，能量没有完全释放，产生的ATP较少；（2）分析图2可知，二氧化碳释放量最大时对应的温度为最适温度，即B点；AB段表明在一定温度范围内，细胞呼吸速率随温度升高而增大；（3）图3的横坐标为氧气浓度，纵坐标为二氧化碳释放量，而细胞在进行无氧呼吸时才产生酒精，无氧呼吸会随着氧气浓度的增加而逐渐下降，对应曲线Ⅰ，因此可推测酒精产生速率的变化趋势逐渐减少；曲线Ⅱ随着氧气浓度的增加而逐渐增加，后续保持不变，可推测曲线Ⅱ对应的是有氧呼吸曲线，因此DEF所在曲线应该为总呼吸曲线，出现E点的原因应为此时无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还较弱，因此总呼吸速率最低；在有氧呼吸过程中，葡萄糖消耗量：氧气吸收量：二氧化碳产生量=1:6:6，在无氧呼吸过程中，葡萄糖消耗量：二氧化碳产生量=1:2，由于瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5：4，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为2/3，无氧呼吸消耗的葡萄糖为1/2，因此进行无氧呼吸的酵母菌所占比例为：1/2÷（2/3+1/2）=3/7。18．如图1为酵母菌细胞呼吸过程图解，图2为研究酵母菌细胞呼吸的实验装置（排尽注射器中的空气后吸入酵母菌和经煮沸冷却的葡萄糖溶液，并置于适宜温度的环境中）。请回答下列问题：（1）细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成_________________。（2）图1中能产生ATP的阶段是____________（用图中的数字表示）。图2实验装置中的气体对应于图1中的物质___________（填图1中字母），产生于酵母菌细胞的______________（具体部位）。（3）若取图2装置注射器中反应后的溶液，加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在___________________。图2实验装置烧杯中加水的主要目的是_________________________________。为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应如何设置对照组？___________________________________________________________。【答案】（1）热能和ATP中活跃的化学能（2）①②③Y细胞质基质（3）酒精营造适宜的温度环境加入灭活的酵母菌，其他条件同图2【解析】（1）细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量。释放的能量一部分以热能的形式散失，一部分转移到ATP中，故该过程中发生的能量转化是有机物中稳定的化学能转化为热能和ATP中活跃的化学能。（2）酵母菌有氧呼吸的三个阶段和无氧呼吸的第一个阶段都能产生ATP。据分析可知图1中能产生ATP的阶段是①②③。图1中X表示O2，Y表示CO2。图2装置中酵母菌细胞呼吸产生的气体是CO2，对应于图1中的物质Y，CO2的产生场所是细胞质基质。（3）酒精与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色。若取图2装置注射器中反应后的溶液，加入橙色的酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，则可证明其呼吸产物中还存在酒精。图2中加水的目的是营造适宜的温度环境。为防止气压、温度等物理因素所引起的实验误差，应该排除生物因素的影响，还应该遵循单一变量原则，因此应该加入已死亡的酵母菌，其他条件同图2。19．图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答：（1）人体成熟的红细胞产生ATP的部位是________________，用图1中序号表示为_________，物质E表示______________。（2）图2装置中的KOH的作用是____________________________________。假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25℃下经10min观察墨滴的移动情况，如发现甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则10min内小麦种子中发生图1中的__________（填序号）过程；如发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，则10min内小麦种子中发生图1中的___________（填序号）过程。（3）实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外，还有脂肪等，在25℃下10min内，如果甲装置中墨滴左移15mm，乙装置中墨滴左移100mm，则萌发小麦种子的呼吸商是__________（呼吸商指单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值）。（4）图2中对小麦种子进行消毒处理的目的是______________________________________；（5）为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧杯中应分别放入____________________________。需控制_______________等无关变量。【答案】（1）细胞质基质①酒精（2）吸收二氧化碳气体①③④①②（3）0.85（4）消毒是防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果（5）煮沸杀死的小麦种子、蒸馏水温度【解析】（1）人体成熟的红细胞无线粒体，因此只能进行无氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质，其过程为图1中序号①②，物质E为酒精。（2）图2装置中的KOH的作用是吸收二氧化碳气体。甲装置中放置的是清水，不吸收二氧化碳，若墨滴不动，说明产生的二氧化碳量正好与消耗的氧气量相等，乙装置中放置的是氢氧化钠，能吸收二氧化碳，若墨滴左移，说明细胞呼吸消耗了氧气，结合甲和乙可知种子只进行有氧呼吸（图1中的①③④）；若甲装置中墨滴右移，说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量，乙装置中墨滴不动，说明没有消耗氧气，结合甲和乙说明细胞进行的是无氧呼吸（图1中的①②）。（3）图2中的乙装置代表吸收氧气的量，图2中的甲装置代表CO2的释放量与氧气的吸收量的差值。乙装置墨滴左移100mm是消耗的氧气的体积，与甲装置对照分析可知释放的二氧化碳体积为85mm,所以呼吸商为85/100=0.85。（4）小麦种子可能含有细菌等微生物，对小麦种子进行消毒是为了防止细菌等微生物的呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果。（5）环境因素也会引起液滴的移动，因此为了校正误差，需设置对照装置，即大试管和小烧杯中应分别放入等量的煮沸杀死的小麦种子、蒸馏水，其他条件同实验组。需控制温度等无关变量。专题08细胞呼吸的原理及其应用（挑战）一、单选题1．在人体细胞和酵母细胞内都会发生的物质转化过程是（）A．葡萄糖转化为淀粉 B．葡萄糖转化为糖原C．葡萄糖转化为丙酮酸 D．CO2和H2O转化为有机物【答案】C【解析】在植物细胞内，葡萄糖能够转化为淀粉，A错误；在人和动物细胞中，葡萄糖能够转化为糖原，酵母菌细胞中没有糖原分布，B错误；人体细胞和酵母细胞都能进行细胞呼吸，在细胞呼吸过程中，会发生葡萄糖转化为丙酮酸的过程，C正确；在人体细胞和酵母细胞内，不会发生CO2和H2O转化为有机物，D错误。2．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（）A．有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但无氧呼吸只有第一阶段才能产生ATPB．若呼吸底物是葡萄糖，骨骼肌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时O2的消耗量等于CO2的产生量C．用透气的纱布包扎伤口可以抑制一些厌氧菌的生存和繁殖D．农田被水淹后如果不及时排涝，仅会影响作物对无机盐的吸收，不影响对水的吸收【答案】D【解析】有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但无氧呼吸只有第一阶段才能产生ATP，A正确；若呼吸底物是葡萄糖，骨骼肌有氧呼吸消耗氧气和产生的二氧化碳相等，无氧呼吸是产乳酸的无氧呼吸，没有二氧化碳产生，故同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时O2的消耗量等于CO2的产生量，B正确；用透气的纱布包扎伤口可以抑制一些厌氧菌的无氧呼吸，C正确；农田被水淹后如果不及时排涝，根细胞无氧呼吸积累酒精，产生毒害作用，也会影响对水的吸收，D错误。3．种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（）A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多【答案】D【解析】若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确；若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量，B正确；若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。4．如图是酵母菌有氧呼吸过程图，①～③代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述错误的是（）A．①②③处释放的能量全部储存在ATP中B．甲代表的物质为丙酮酸、乙代表NADHC．②中的生理过程需要H2O参与D．用18O标记C6H12O6，产物H2O不能检测到放射性【答案】A【解析】①②③是有氧呼吸的一二三阶段，每个阶段释放的能量少部分部储存在ATP中，大部分以热能的形式散失，A错误；甲代表的物质为丙酮酸、乙代表NADH，B正确；②处发生的是细胞有氧呼吸第二阶段，需要水的参与生成二氧化碳和［H］，C正确；用18O标记C6H12O6，产物H2O不能检测到放射性，二氧化碳能检测到放射性，D正确。5．为研究影响有氧呼吸耗氧速率的因素，按图示顺序依次加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图。下列分析正确的是（）A．过程①中没有水生成B．过程②比③耗氧速率低的主要原因是ADP不足C．过程②比⑤耗氧速率低的主要原因是［H］不足D．提高环境中氧气浓度，耗氧速率一定增大【答案】C【解析】据图可知，加入线粒体后，①氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸第三阶段，此阶段消耗氧气生成水，因此过程①有水的生成，A错误；据图示可知，加入呼吸底物丙酮酸后，耗氧速率明显增加，故过程②比③耗氧速率低的主要原因是底物丙酮酸不足，B错误；分析题图可知，②过程加入ADP氧气浓度下降较慢，加入丙酮酸后氧气浓度下降速度加快，而丙酮酸可以分解为二氧化碳与还原氢，由于氧气的作用是与［H］结合形成水，还原氢增多，氧气浓度下降较快，因此限制②过程氧气浓度降低的因素可能是［H］；加入ADP后，⑤过程氧气浓度降低的速度加快，说明该过程还原氢充足，限制氧气与还原氢结合的因素是ADP的量，因此②比⑤耗氧速率低的主要原因是（［H］）不足，C正确；据图可知，影响耗氧速率的因素是多方面的，包括ADP、丙酮酸、还原氢等因素，若只提高环境中氧气浓度，耗氧速率不一定增大，D错误。6．人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列相关叙述正确的是（）A．慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自线粒体基质B．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸和［H］C．短跑时快肌纤维中会产生大量的乳酸和CO2D．O2参与有氧呼吸发生在慢肌纤维的线粒体基质【答案】B【解析】慢跑时慢肌纤维进行有氧呼吸，产生的ATP主要来自线粒体内膜，A错误；两种肌纤维均可在细胞质基质中将葡萄糖分解，产生丙酮酸和［H］，B正确；短跑时快肌纤维中会产生大量的乳酸，故产生酸痛感觉，但不会产生CO2，C错误；O2参与有氧呼吸发生在慢肌纤维的线粒体内膜，D错误。7．糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖在细胞质中被分解成丙酮酸的过程。研究发现，肿瘤细胞膜上葡萄糖载体增多，同时细胞中的线粒体功能下降，糖酵解增强。下列叙述错误的是（）A．通过抑制糖酵解酶的活性，可以阻断糖酵解的进行，为肿瘤的治疗提供新思路B．肿瘤细胞糖酵解增强，可能与糖酵解的中间产物为蛋白质、DNA的合成提供原料有关C．肿瘤细胞糖酵解产生的丙酮酸可进一步转化成乳酸，其释放的能量部分储存在ATP中D．产生相同量的ATP，肿瘤细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖比正常细胞多【答案】C【解析】癌细胞能无限增殖，代谢活跃，与正常细胞相比，若产生相同量的ATP，则癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖较多，通过抑制糖酵解酶的活性，可以阻断糖酵解的进行，减少ATP的的量，从而使癌细胞的增殖受到抑制，为肿瘤的治疗提供新思路，A正确；肿瘤细胞糖酵解增强，产生更多的中间产物为合成DNA和蛋白质等提供原料，从而有利于肿瘤细胞的增殖和肿瘤的生长，B正确；丙酮酸进一步转化成乳酸过程属于无氧呼吸的第二阶段，此阶段不释放能量，C错误；细胞能无限增殖，代谢活跃，与正常细胞相比，若产生相同量的ATP，则肿瘤细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖较多，D正确。8．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸，实验设计如图甲、乙。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化（忽略其他原因引起的容积变化）。下列有关说法不正确的是（）A．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2释放量和O2消耗量之间的差值C．甲组右管液面不变，乙组不变，说明微生物可能是进行了乳酸发酵D．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵【答案】D【解析】甲组烧杯中的氢氧化钠能吸收呼吸作用释放的二氧化碳，所以甲组右管液面变化，表示的是微生物有氧呼吸O2的消耗量，A正确；乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸作用CO2的释放量与氧气吸收量的差值，B正确；组右管液面不变，说明微生物没有消耗氧气。乙组不变，说明也没有产生CO2。综合甲、乙两组可知，微生物可能进行的是乳酸发酵，不吸收氧气也不产生CO2，C正确；甲组右管液面升高，说明微生物有氧呼吸消耗了氧气，乙组不变，说明氧气的消耗量等于CO2的释放量。综合甲乙两组可知，说明微生物只有有氧呼吸，D错误。9．某果农将广柑贮藏于密闭的土窑中，贮藏时间可以达到4～5个月之久；某地利用大窑套小窑的办法，可使黄瓜贮存期达到3个月。以上方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于“自体保藏法”的分析错误的是（）A．自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法，但其易受外界环境的影响B．自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的CO2抑制自身的呼吸作用C．在密闭环境中，CO2浓度越高，贮藏效果越好D．在自体保藏法中如能控温在1～5℃，贮藏时间会更长【答案】C【解析】“自体保藏法”是一种简便的果蔬贮藏法，但易受外界环境的影响，如温度、密闭程度等，A正确；水果和蔬菜等细胞呼吸会产生二氧化碳，所以“自体保藏法”的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的有氧呼吸作用，减少有机物的消耗，B正确；在密闭环境中，二氧化碳浓度应该保持较高水平，但浓度过高，会使无氧呼吸增强，所以不是二氧化碳浓度越高，贮藏效果越好，C错误；室温时酶的活性较强，催化细胞呼吸作用的能力较强，所以在“自体保藏法”中如能控在低温条件下，即温度保持在1～5℃，则贮藏时间应该会更长，D正确。10．如图为进行了邻烯丙基苯酚浓度对番茄灰霉病菌孢子细胞呼吸影响的曲线示意图。据图分析，下列叙述错误的是（）A．不使用药剂时，萌发期孢子的有氧呼吸速率高于未萌发期孢子B．药剂浓度相同时，两种孢子的有氧呼吸速率可能相同C．在起促进作用的浓度范围内，氧气的消耗速率随药剂浓度的增加而增大D．高浓度的药剂对萌发期孢子有氧呼吸的抑制作用更显著【答案】C【解析】据图可知，不使用药剂时，萌发期孢子的有氧呼吸速率高于未萌发期孢子，A正确；据图可知，两曲线交点即可表示药剂浓度相同时，两种孢子的有氧呼吸速率相同，B正确；据图可知，在起促进作用的浓度范围内，氧气的消耗速率随药剂浓度的增加而先增大后减小，C错误；据图可知，药剂浓度越高，氧气的消耗速率越低，说明高浓度的药剂对萌发期孢子有氧呼吸的抑制作用更显著，D正确。11．下列有关植物细胞呼吸的叙述错误的是（）A．长时间氧气不足时，植物厌氧呼吸会消耗更多的有机物易引起植物受伤死亡B．玉米种子需氧呼吸和厌氧呼吸氧化分解等量葡萄糖产生CO2的体积比为3∶1C．植物细胞需氧呼吸产生水的阶段发生在线粒体内膜目D．甜菜块根需氧呼吸和厌氧呼吸消耗等量的葡萄糖时，产生的ATP数量的比值为17∶1【答案】B【解析】植物厌氧呼吸提供的能量比较少，长时间氧气不足时，植物厌氧呼吸需要消耗更多的有机物，以弥补厌氧呼吸