5.3细胞呼吸的原理和应用讲义高一上学期生物人教版必修1

5.3细胞呼吸的原理和应用1细胞呼吸的实质呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。特别提醒：①呼吸、呼吸运动和呼吸作用的作用不同：呼吸指机体与外界环境之间气体交换的过程；呼吸运动是呼吸肌收缩舒张引起胸廓节律性扩张与缩小的过程，是为肺与外界进行气体交换提供原动力的过程；呼吸作用是细胞内经过一系列的氧化分解，释放出能量的过程。②呼吸、呼吸运动和呼吸作用的过程不同：呼吸的作用是吸入氧气呼出二氧化碳（物理过程）；呼吸运动是改善呼吸功能，促进血液循环，减轻心脏负担的一种运动；呼吸作用是在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程。2探究酵母菌细胞的呼吸方式1）酵母菌是一类以出芽生殖来进行无性繁殖（恶劣环境可有性生殖）的单细胞真菌的通称。主要分布在含糖质较高的偏酸性环境，如各种水果的表皮、发酵的果汁、蔬菜、花蜜、植物叶面、菜园果园土壤和酒曲中。2）酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。应用：酿酒：早期通氧，利于繁殖，后期密闭，利于产生酒精。3）酵母菌具有真正细胞核，由多孔核膜包裹。在相差显微镜可观察到细胞核，对固定的酵母细胞进行染色，还可观察到核内的染色体(其数目因种而不同)。酵母菌具有液泡，液泡的功能可能是起着营养物和水解酶类的贮藏库的作用，同时还有调节渗透压的功能。特别提醒：酵母菌线粒体在有氧条件下，外形呈杆状或球状，内膜经折叠后形成嵴，其上富含参与电子传递和氧化磷酸化的酶，能进行有氧呼吸；在缺氧条件下只能形成无嵴的简单线粒体，不能进行有氧呼吸。CO2检测：CO2可使澄清的石灰水变混浊，混浊程度→二氧化碳多少也可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝变绿再变黄。（因为二氧化碳溶于水弱酸性，如果碱性则蓝色）或者：二氧化碳与水反应生成酸性物质使紫色石蕊溶液变红，加热后，石蕊又由红色变回紫色。酒精检测：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性（浓硫酸）条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。（由于葡萄糖也与重铬酸钾发生颜色反应，所以，应将酵母菌培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖）5）自变量：有无氧气因变量：二氧化碳的多少，酒精的有无。无关变量：温度，浓度，时间6）实验步骤①酵母菌培养液配制：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入容量为500mL的锥形瓶A和锥形瓶B中。分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。（煮沸冷却：杀菌，排出溶解的氧气，防止温度过高酵母菌死亡）②安装实验装置：第一个：用来探究酵母菌的有氧呼吸，第二个：用来探究酵母菌的无氧呼吸。气泵的作用是给A锥形瓶提供氧气，氢氧化钠的作用是吸收通入空气中的二氧化碳，澄清石灰水的作用是吸收A锥形瓶产生的二氧化碳或吸收B锥形瓶产生的二氧化碳。③.实验现象：甲乙两装置中澄清石灰水都变混浊，且甲装置中混浊程度高。取A锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL加入1号试管，取B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2mL加入2号试管，向两只试管分别滴加0.5mL溶有0.1g的重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡，1号试管不变色，2号试管变灰绿色。（取滤液鉴定：酵母菌培养液本身具有颜色且不透明，对颜色反应有干扰。）实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸；在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生少量的二氧化碳和酒精。注意：该实验中有氧和无氧条件均是实验探究的内容，两组实验均为实验组，二者相互对照。实验不另设对照组，这样的实验称为对比实验。（设置2个或2个以上实验组，通过结果比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，也叫相互对照实验。）空气在进入A锥形瓶前要先通过10%的NaOH溶液，再进入酵母菌培养液中。其目的适合用10%的NaOH溶液吸收空气中的CO2，以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。且间歇性通空气，使氢氧化钠充分吸收二氧化碳。在A锥形瓶和NaOH溶液中可放置石灰水检测空气中二氧化碳是否被吸收。澄清石灰水混浊后又澄清：二氧化碳过量与石灰水生成碳酸氢钙。4.用于探究无氧呼吸的装置，之所以要将锥形瓶B的培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是让酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。3细胞呼吸的方式细胞呼吸根据是否消耗氧气，可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。，指有机物在细胞内经过一系列氧化分解生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。（氧化分解≠水解）有氧呼吸有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。阶段场所反应物产物释放能量第一阶段细胞质基质1葡萄糖2丙酮酸、4[H]（少）少量能量第二阶段线粒体基质2丙酮酸（C3H4O3）、6H2O6CO2、20[H]（多）少量能量第三阶段酶线粒体内膜酶24[H]、6O212H2O大量能量化学反应式C6H12O6+6H2O+6O2——→6CO2+12H2O+能量注意：[H]指还原型辅酶Ⅰ。即NADH.NAD+（氧化型辅酶1）+H++2e→NADH[H]≠H电子传递链图示：各阶段酶不同。3）有氧呼吸释放的能量绝大多数以热能形式散失，少部分储存在ATP中。如1mol葡萄糖彻底氧化所释放的2870kJ的能量中，只有977.28kJ（34%32摩×30.54）储存在ATP中，其余以热能形式散失。（每个阶段都是热能+ATP）4）同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。5）氧气中的氧→水中的氧葡萄糖+水中氧→二氧化碳中的氧，葡萄糖+水中氢→水6）葡萄糖不出现在线粒体，分解葡萄糖的酶分布在细胞质基质。两支试管，加入细胞器线粒体，一支加入葡萄糖，一支加丙酮酸，能产生水+二氧化碳的是丙酮酸组。7）无线粒体也可以进行有氧呼吸，有呼吸一系列酶即可。原核生物的有氧呼吸的酶系统存在于细胞膜上，原核生物有氧呼吸的第二、第三阶段在细胞膜上进行。8）呼吸的底物也可以是脂肪，蛋白质等。9）方程式中能量不能写成ATP，不能写等号，酶不能省，水不能抵消。10）松土：有利于根呼吸，吸收无机盐；有利于微生物呼吸分解有机物。11）有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6无氧呼吸在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。产生酒精的无氧呼吸产生乳酸的无氧呼吸第一阶段第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二阶段酶酶丙酮酸在酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。酶酶化学反应式C6H12O6—>2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量C6Hl2O6—>2C3H6O3（乳酸）+少量能量举例酵母菌、水稻根、苹果果实等大多数植物乳酸菌、马铃薯块茎、人和动物甜菜块根，玉米胚乳胡萝卜叶注意：1）从生物进化的角度看，原始地球的大气不含氧气。所以，那时候的生物的呼吸方式都为无氧呼吸。当蓝细菌等自养型生物出现以后，大气中有了氧气，才出现了有氧呼吸。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。2）无氧呼吸分解1mol葡萄糖，大部分能量储存在酒精和乳酸中没有释放出来，只能释放少部分196.65kJ（225.9kJ）的能量（其中大部分热能（69%），少部分ATP（2摩））。无氧呼吸第一阶段有能量释放，第二阶段没有能量释放。对于需氧型生物来说，生命活动所需要的能量，大部分由有氧呼吸提供，无氧呼吸所提供的能量无法满足维持生物生命活动的需要。所以，对于提供能量来说，有氧呼吸要优于无氧呼吸。比如剧烈运动也是有氧呼吸主导。人体无氧呼吸产生乳酸，在肝脏中再次转化为葡萄糖。无氧呼吸产物不同原因酶不同，根本原因：基因。蛔虫，哺乳动物成熟红细胞进行无氧呼吸（无线粒体和有氧呼吸的酶）。酵母菌，乳酸菌等微生物的无氧呼吸叫发酵。（酒精发酵，乳酸发酵。）呼吸底物也可以是脂肪，蛋白质等。洪涝灾害：烂根，水稻等植物无氧呼吸产生酒精对细胞有毒害作用，所以稻田定期排水。（乳酸对细胞也有毒害作用）产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。9）人剧烈运动产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物。（×）有氧呼吸与无氧呼吸比较类型有氧呼吸无氧呼吸项目不同点场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件氧气、酶、适宜的温度和pH酶、适宜的温度和pH终产物CO2和水酒精和CO2或乳酸能量释放多少形成ATP数38mol(每1mol葡萄糖)2mol(每1mol葡萄糖)相同点本质有机物在细胞内氧化分解，释放能量过程第一阶段完全相同意义①为生命活动提供能量；②生物体代谢的枢纽。（中间产物可转化为甘油，氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢形成某些产物与呼吸中间产物相同，可进一步形成葡萄糖。蛋白质，糖类，脂质代谢都可以通过细胞呼吸过程联系在一起）③维持恒温动物的体温。项目来源去向[H]有氧呼吸：C6H12O6和H2O；无氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：与O2结合生成水；无氧呼吸：还原丙酮酸ATP有氧呼吸：三个阶段都产生；无氧呼吸：只在第一阶段产生用于各项生命活动(除光合作用的暗反应)呼吸类型判断：1通过反应物和产物判断细胞呼吸的类型①有O2耗或有H2O生成的细胞呼吸一定是有氧呼吸，但有CO2生成的细胞呼吸不一定是有氧呼吸。②无O2消耗或有酒精或乳酸生成的细胞呼吸一定是无氧呼吸。2通过物质的量的关系判断细胞呼吸的类型①不消耗O2，释放CO2⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。②无CO2释放⇒只进行无氧呼吸产生乳酸。③CO2释放量等于O2的吸收量⇒只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸。④CO2释放量大于O2的吸收量⇒既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自产生酒精的无氧呼吸。⑤酒精产生量等于CO2释放量⇒只进行产生酒精的无氧呼吸。⑥酒精产生量小于CO2释放量⇒既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸；多余的CO2来自有氧呼吸。3测定原理：细胞呼吸速率常用CO2释放量或O2吸收量来表示，一般利用U形管液面变化来判定或通过玻璃管液滴的移动进行测定，装置如下所示。由于细胞呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。注意：种子发芽所消耗的有机物种类不同，着色液的移动情况不同：糖类：CO2释放量=O2吸收量脂肪：CO2释放量＜O2吸收量蛋白质：CO2释放量＜O2吸收量吸收氧气的体积呼吸熵（RQ）=吸收氧气的体积呼吸熵（RQ）=RQ=1有氧呼吸或存在产生乳酸的无氧呼吸（底物为葡萄糖）RQ<1底物可能有脂肪（含氢多的物质：脂肪酸、棕榈酸）RQ>1有氧呼吸且存在产生酒精的无氧呼吸（含氧多的物质：苹果酸）装置一：NaOH或KOH吸收掉细胞呼吸所产生的CO2，也可以在烧杯内放置滤纸片，扩大吸收面积。所以单位时间内着色液向左移动的距离即O2的吸收速率。装置二：等量水，液滴移动的距离为消耗氧气与释放二氧化碳的差值（无氧呼吸释放的二氧化碳量）。呼吸类型（生物材料不确定）呼吸熵（底物葡萄糖）1左移2不动有氧呼吸或有氧+无氧（乳酸）RQ=11不动2右移无氧呼吸（酒精）RQ无1左移2右移有氧呼吸+无氧（酒精）RQ>11不动2不动种子死亡或无氧（乳酸）RQ无注意：1）若2装置左移，底物为脂肪的有氧呼吸。2）如果实验材料是绿色植物，装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。3）如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。4）为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。例：1的对照组左移1格或右移1格，实验时读数2，则实际移动1格或3格。4.abcd二氧化碳释放量10867氧气吸收量0347二氧化碳释放量大于氧气吸收量：有氧+无氧bc只有二氧化碳释放：无氧a二氧化碳释放量等于氧气吸收量：有氧呼吸d4影响细胞呼吸的因素1.内部因素类型规律实例遗传特性不同种类的生物呼吸速率不同阳生植物呼吸速率高于阴生植物；寒冷时，恒温动物呼吸速率高于变温动物。旱生植物小于水生植物生长发育时期同一生物不同发育阶段呼吸速率不同植物幼苗期、开花期呼吸速率较高；幼年动物的呼吸速率比老年动物高。器官同一生物不同器官呼吸速率不同生殖器官的呼吸速率大于营养器官。2.外部因素对呼吸速率的影响因素原理图例应用举例温度细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。零上低温储存蔬菜、水果，减少呼吸作用消耗的有机物。食品发酵需要适宜温度。大棚蔬菜：白天适当升温，夜晚适当降温。阴天大棚适当降温。恒温动物：温度降低，呼吸作用增强，维持体温。变温动物：温度降低，呼吸作用减弱，冬眠。O2浓度O2为有氧呼吸反应物，适当提高氧气浓度促进有氧呼吸；O2抑制无氧呼吸。3条曲线：Q点：不消耗氧气，只有无氧呼吸R点：二氧化碳释放量最少，细胞呼吸最弱，有机物消耗最少，适合储存水果蔬菜。P点：消耗氧气=释放二氧化碳，之后只进行有氧呼吸，有氧呼吸不会一直增加，变平前影响因素氧气浓度，之后：酶、温度，水等影响。AB=BCB点，有氧呼吸释放二氧化碳=无氧呼吸释放的二氧化碳，则有：无消耗的葡萄糖=1:3低氧环境保存水果；酿酒先通气后密闭；制作泡菜要密封。面积：OQP=OQPDOPD=细胞呼吸二氧化碳总量有氧呼吸二氧化碳总量=无氧呼吸释放二氧化碳量。CO2浓度CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度。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呼吸速率含水量将种子晒干，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。干种子萌发前浸泡。水果蔬菜：一定湿度保存。注：1影响呼吸的因素并不是单一的，比如增大呼吸：供水，升温，高氧2储存水果：低温，低氧（干燥或有水）3严格的无氧环境不有利于水果保鲜，是因为此条件下细胞无氧呼吸旺盛，消耗有机物多。5细胞呼吸意义及细胞呼吸原理的应用1.细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。2.有氧呼吸原理的应用：利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精；提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸；中耕（去杂草）松土，改善氧气供应，促进根系呼吸作用，有利于根系吸收无机盐，促进生长，及利于微生物生长繁殖，促进微生物对有机物的分解；稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。3.无氧呼吸原理的应用：包扎伤口应选用透气的敷料；破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口、注射破伤风抗毒血清等；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。6线粒体来源线粒体原本是一种独立生存的菌，后来与真核细胞共生成细胞内的结构。证据：线粒体的基因组在大小，形态和结构方面与细菌相似，都是环状双链DNA分子。真核细胞内的DNA上有一些非基因片段不表现出遗传效应，而线粒体和细菌中没有这样片段。线粒体细菌均以缢裂方式增殖。线粒体外膜与细胞膜系统相似，内膜与细菌细胞膜相似。不支持：线粒体内蛋白质少数由线粒体DNA指导合成，大多数由核DNA指导合成。7种子萌发的条件一定的水分，充足的空气，适宜的温度。【典例1】下列有关酵母菌的叙述中，不正确的是（）A．酵母菌与乳酸菌最主要区别是具有细胞核B．酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2C．酵母菌主要分布在含糖较高的偏酸性环境D．酵母菌主要以出芽生殖方式进行有性生殖【答案】D【典例1】比利时科研人员联手全球最大的巧克力制造商BarryCallebaut培育出一种混合酵母菌，它能让可可豆发酵出气味更香、味道更佳的巧克力。如图所示为细胞内部分物质代谢过程示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示过程，M、N、P代表物质，其中的一个生理过程不可能在酵母菌细胞内发生。下列说法不正确的是（）A．图中的过程Ⅳ不可能在酵母菌细胞内发生，因为缺少相应的酶B．当氧气充足时，酵母菌细胞内过程Ⅰ被抑制，过程Ⅱ、Ⅴ加强C．图中可以产生[H]和ATP的过程有Ⅲ、Ⅴ，可以产生ATP的过程有Ⅱ、Ⅲ、ⅤD．过程Ⅱ中消耗的[H]最终都来自葡萄糖【答案】D【典例2】下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，下列有关叙述，正确的是()A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率D．若c瓶和e瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式【答案】C【典例2】若酵母菌呼吸消耗的O2与释放CO2的量如图所示，图中四种状态下，有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的量的比值，正确的是()A．甲，1/5B．乙，1/3C．丙，2/3 D．丁，2/3【答案】C【典例3】研究人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是()A．20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B．50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加C．50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大【答案】B【典例4】下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，下列有关分析不正确的是()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的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】B1.在探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是()A．吸收空气中的O2B．吸收空气中的CO2C．检测酒精的产生D．检验CO2的产生【答案】B2．探究酵母菌在有氧和无氧条件下产生的CO2是否一样多的实验中，有无氧气和CO2的多少分别属于()A．自变量和因变量B．因变量和无关变量C．自变量和无关变量D．自变量和对照变量【答案】A3．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是()A．CO2可使澄清的石灰水变混浊B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色【答案】C4.如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，有关叙述错误的是（）A．装置甲和乙分别探究酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸B．A瓶中需加入NaOH溶液用于吸收空气中的CO2C．可依据澄清的石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式D．一段时间后向C瓶的滤液中加入酸性重铬酸钾，颜色变为灰绿色【答案】C5.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，错误的是（）A．根据短时间内澄清石灰水变混浊的程度，可检测CO2产生量的多少B．根据酸性条件下乙醇使重铬酸钾变成灰绿色，可检测有无酒精产生C．根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短，可检测是否产生CO2D．本实验的结论是：酵母细胞既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸【答案】C6.利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸，正确的操作方法是()A．A瓶先敞口培养一段时间后，再连通B瓶B．A瓶密封后，应该立即连通B瓶C．A瓶密封后，培养一段时间，再连通B瓶D．实验结束后，在B瓶中加入重铬酸钾检验酒精【答案】C7．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，只做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，乙中用液状石蜡隔绝空气。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】D8．如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的活种子。以下说法正确的是()A．从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比没有变化B．种子不进行光合作用，检测到的CO2是呼吸作用产生的C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用D．在光照条件下，澄清石灰水不会变浑浊【答案】B9.将酵母细胞研磨并除去ATP后，分别放入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。将3个锥形瓶密封后，均置于20℃水浴箱中，1h后的结果如图所示。下列分析合理的是（）

A.该实验的实验目的是探究酵母菌的细胞呼吸方式

B.由实验结果可知锥形瓶Ⅰ和Ⅱ必定进行了无氧呼吸

C.Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌只进行了有氧呼吸

D.实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP【答案】D10.如图是某同学在一定条件下测定酵母菌无氧呼吸速率的实验装置。实验开始时，先打开软管夹将试管恒温水浴，10min后再关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的距离。下列有关实验分析错误的是（）A．保温10min有利于消耗掉葡萄糖溶液中的氧气B．实验中可观察到毛细管中液滴向右移动C．需另设一组相同装置，用等量死酵母菌代替活酵母菌以对实验结果进行校正D．去掉油脂层、打开软管夹、通入氧气，该装置可用于测定酵母菌有氧呼吸速率【答案】D11.酵母菌是一类单细胞真菌，右图是其亚显微结构示意图。据图回答：（1）酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态，是因为它具有_________。（2）与大肠杆菌细胞相比，其结构上最大的区别是酵母菌具有_____________。（3）酵母菌在无氧条件下，呼吸作用进行的场所是________（填序号）；在有氧条件下，呼吸作用进行的场所是_________（填序号）。（4）酵母菌无氧呼吸的产物可以通过____________（方式）运输到细胞外。（5）图中含RNA的细胞器有_________（填序号）。（6）在探究酵母菌的呼吸方式实验中，除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用_____________来进行检测。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中装置2中的烧杯B中应加入_____________。将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明此时酵母菌进行的呼吸方式是_______________________。【答案】（1）细胞壁（2）核膜（或有以核膜为界限的细胞核，或成形的细胞核）（3）⑧⑥⑧（4）自由扩散（5）④⑥（6）溴麝香草酚蓝水溶液5mL（等量）蒸馏水既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸12.如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置图，C、E瓶为澄清石灰水，请据图分析：（1）A瓶加入的试剂是，其目的是。（2）酵母菌与乳酸菌在结构上最主要的区别是酵母菌。（3）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是。（4）图中装置有一处错误为。【答案】（1）NaOH溶液排除空气中CO2对实验结果的干扰（2）有核膜包被的细胞核（3）确保通入E瓶的CO2主要是酵母菌无氧呼吸所产生的（4）锥形瓶C内的导管要通入澄清石灰水内13.（2018·天津卷）为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是()A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C．若降低10℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色【答案】C14.（2018·浙江卷）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是()A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味【答案】B15.为探究酵母菌呼吸方式的类型，设计了如下图所示的装置，相关叙述错误的是（）A．装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸B．装置一中的红色液滴不移动，装置二中的红色液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸C．装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D．装置一、二中的红色液滴均不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸【答案】D16.（2009·福建卷）回答下列问题：如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。材料用具：保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。（1）取A、B两套装置设计实验如下，请补充下表中内容：装置步骤一步骤二步骤三A加入240mL的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母①________B加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液②________加入石蜡油，铺满液面（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是______________，这是控制实验的____________变量。（3）要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C应进行的实验步骤：装置步骤一步骤二步骤三C③________④________加入石蜡油，铺满液面（4）实验预期：在适宜条件下实验，30min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是_____________________________________________________________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。【答案】（1）①不加入石蜡油②加入10g活性干酵母（2）去除氧气自（3）③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液④不加入活性干酵母（4）A>B>C1.下列关于无氧呼吸区别于有氧呼吸的叙述中，表达不准确的是（）A．不需游离的氧B．氧化分解有机物不彻底C．不产生CO2D．产生ATP少【答案】C2．下列生物中，其呼吸作用全过程都在细胞质基质中进行的是（）A．变形虫 B．蚯蚓 C．小麦 D．乳酸菌【答案】D3.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如图所示，下列有关说法正确的是（）A.反应①②③④都可在人体细胞中进行

B.图中反应均在细胞质基质内完成

C.反应①②必须在有氧条件下进行

D.粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为呼吸作用产生了水【答案】D

4.水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是（）A.温度恒定，水果抗病虫害能力强

B.温度适宜，水果容易保存

C.黑暗无光，不易引起早熟

D.CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用【答案】D

5.如图为有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图，有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是（）A．①、②B．②、②C．②、③D．③、③【答案】D6.如图表示某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，相关叙述正确的是（）A．图解中的①、②两物质依次是H2O和O2B．有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有H2OC．图解中（三）阶段产生的能量都用于ATP的合成D．图解中（一）、（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体【答案】A7.下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是()A．农田及时排涝能防止根细胞因缺氧产生酒精而烂根B．包扎伤口时选用透气消毒纱布主要是防止包扎部位的组织细胞缺氧C．皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后，感染的破伤风杆菌容易大量繁殖D．利用粮食和酵母菌进行酿酒，在控制通气时需先通入空气一段时间再控制无氧条件【答案】B8.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是()A．两种肌纤维的细胞呼吸起点都是葡萄糖B．两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATPC．短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉D．慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自丙酮酸彻底分解成二氧化碳阶段【答案】D9.有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液，分别通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是()A．氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸B．当氧浓度为c时，2/5的葡萄糖用于酒精发酵C．当氧浓度为d时，酵母菌细胞内有ATP积累D．不同氧浓度下，细胞中ATP的生成速率相同【答案】A10.下列是外界因素影响呼吸速率的图示,由图可知下列说法错误的是()A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制B.O2浓度为10%时适宜储藏水果、蔬菜C.适当提高CO2浓度利于储藏水果、蔬菜D.种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素【答案】B11.蔬菜、水果在保存过程中由于有机物消耗，导致品质下降。目前，市场上出现了一种新的“充氮保鲜”方法，其具体做法是：将蔬菜、水果放在一个密闭容器内，排尽其中的空气，然后充入氮气，这样能有效地将蔬菜、水果的保存期和保鲜期延长。请据此回答下列问题：（1）通常情况下，蔬菜、水果长期储存会使环境中的湿度增加，微生物容易繁殖，可能导致果蔬的霉烂，这是由于细胞进行________而产生________的缘故。（2）在充氮无氧的环境中，植物细胞生命活动所需的能源来自于________，进行该过程的场所是________。（3）除充氮保鲜外，利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内________的活性，从而减少了有机物的消耗。（4）请利用已学过的细胞呼吸知识，尝试为蔬菜、水果的保存提出建议。【答案】（1）有氧呼吸水

（2）无氧呼吸细胞质基质

（3）酶

（4）采用薄膜包装或放在保鲜袋中等方式控制水分、采摘后对果实进行消毒处理，以防止微生物感染（杂菌污染）

12.甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题：(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是_