专题09细胞呼吸的原理与应用-2023年高考生物一轮复习考点精讲与精练（原卷版）

专题09细胞呼吸的原理与应用1．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（）A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量2．（2022·全国甲卷·高考真题）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（）A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATPB．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验材料2．实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。(2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。(3)检测酒精的产生：从A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。3．实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢重铬酸钾的浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊程度高/快无变化乙组(无氧)变混浊程度低/慢出现灰绿色4.实验结论(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。考点二细胞呼吸的方式和过程1．有氧呼吸(1)概念：指细胞在氧的参与下，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。(2)过程(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)(4)能量转换：葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。2．无氧呼吸(1)概念：无氧呼吸是指细胞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。(2)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。(3)过程第一阶段葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酶))丙酮酸＋[H]＋少量能量第二阶段产酒精[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))酒精＋CO2大多数植物、酵母菌等产乳酸[H]＋丙酮酸eq\o(→,\s\up7(酶))乳酸高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等(4)产物不同的原因①直接原因：酶不同。②根本原因：基因不同或基因的选择性表达。3．有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路(1)有氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路(2)无氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路无氧呼吸中的[H]和ATP都是在第一阶段产生的，场所是细胞质基质。其中[H]在第二阶段被全部消耗。4．细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例)(1)依据反应方程式和发生场所判断(2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式①探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)：②结果与结论实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸左移左移种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质③误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。思考①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。考点三细胞呼吸的影响因素及其应用1．内部因素(1)遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。(3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。实例：生殖器官大于营养器官。2．外界因素(1)温度①原理：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。②应用：储存水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”或“零下低温”)。(2)O2浓度①原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。②解读：a.O2浓度低时，无氧呼吸占优势。b．随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。c．当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。③应用a．选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。b．作物栽培中及时松土，保证根的正常细胞呼吸。c．提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。d．稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。(3)CO2浓度①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(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，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。(4)含水量①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。【归纳总结】种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线(1)在种子萌发的第Ⅰ阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。(2)在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明在此期间主要进行无氧呼吸。(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。考向一探究酵母菌的呼吸方式1.（2021高三上·运城期中）某实验小组将等量的酵母菌培养液（底物为葡萄糖）分别置于两个相同的密闭锥形瓶中，甲组抽去空气、乙组通入充足氧气，反应一段时间后，测量两个锥形瓶反应前后气体的量，再将乙锥形瓶与NaOH溶液连通（不影响细胞代谢），一段时间后再测量一次气体的量，结果如下表所示。下列叙述中正确的是（）甲组（无氧）乙组（有氧）反应前气体的量/mmoL045反应后气体的量/mmoL1645NaOH吸收气体的量/mmoL9A．甲组只进行无氧呼吸，乙组只进行有氧呼吸B．通过细胞呼吸消耗的葡萄糖的量甲组少于乙组C．在酸性条件下，乙醇可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄D．乙组产生的能量中包括热能和ATP考向二细胞呼吸过程的综合分析2.(2022·济南市高三模拟)线粒体呼吸链主要由线粒体呼吸链酶组成，由于线粒体中需要经呼吸链氧化和电子传递的主要是NADH和FADH2，所以可将呼吸链分为NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链，下图是这两条呼吸链相关路径。据图分析以下说法不正确的是()A．线粒场所B．NADH在有氧呼吸的前两个阶段产生，在第三阶段消耗C．细胞呼吸产生的NADH和光合作用产生的NADPH都可用于还原O2D．辅酶Q参与细胞的有氧呼吸过程，与ATP的形成关系密切考向三细胞呼吸类型的判断3.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ(释放的CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述错误的是()A．水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精B．若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸C．若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，该植物种子可能富含脂肪D．人体在剧烈运动的时候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ会大于1考向四细胞呼吸的影响因素分析4.(2022·济南外国语学校高三模拟)下表是某植物X在适宜条件下，从开始播种到长出两片真叶期间CO2释放速率和O2吸收速率相对值的变化。其中胚根长出的时间是在30h，两片真叶在50h开始长出。时间(h)026101418243036404652CO2释放相对值2421284256565656565962O2吸收相对值0012161717182142566070下列分析正确的是()A．植物种子含水量的快速增加发生在6～18hB．18～24h呼吸作用的产物有CO2、H2O和乳酸C．40h时，形成ATP的能量全部来自有氧呼吸D．46～52h，细胞呼吸消耗的有机物不全是糖类考向五细胞呼吸原理在农业生产中的应用5.（2022·柯桥模拟）在农业生产和生活实践中，下列与细胞呼吸有关的措施中不恰当的是（）A．地窖储存的水果，置于适度低氧的环境中B．用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染C．种植蔬菜的温室大棚，夜间适当升高CO2浓度D．当土壤无机盐不足时，松土提高根部O2浓度考向六种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析6.（2021高三上·月考）如图表示豌豆种子萌发过程中吸水和呼吸的变化。图中曲线1代表种子吸水过程变化，曲线2表示CO2释放速率变化，曲线3表示氧气吸收速率变化。已知种子萌发最初期主要依靠亲水性物质对水的亲和力吸水。据图分析相关说法不正确的是（）A．种子萌发过程中0～12h，死亡和有活性的种子均可吸水，而48h后只有活种子可继续吸水B．在萌发12～36h，种子吸水缓慢，推测此时种子代谢较低，处于“休眠”状态C．种子萌发初期，无氧呼吸较为剧烈，而随后有氧呼吸逐渐加强，此项变化与胚根的生长有关D．萌发后期，种子O吸收量与CO2释放量的差异表明，此时呼吸作用的底物不仅是糖类一、单选题1.（2022·杭州模拟）下列关于酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸的叙述，正确的是（）A．两者释放的能量少部分转化为热能，其余形成ATPB．两者第一阶段产生的[H]均可参与第二阶段的反应C．酵母菌的需氧呼吸可在细胞溶胶和细胞膜上进行D．酵母菌厌氧呼吸的产物可能会影响其正常的代谢2．（2021高三上·慈溪月考）下列有关细胞呼吸的叙述正确的是（）A．需氧呼吸过程中葡萄糖分解释放的能量大部分储存在ATP中B．提供18O2较长时间后，需氧呼吸的过程可产生H218O和C18O2C．无氧呼吸过程中葡萄糖所含化学能大部分将以热能形式散失D．在低温、干燥、无氧环境中储存水果可以减少有机物的消耗量3.以下有关农业生产实践的叙述，错误的是（）A．施用农家肥有利于土壤微生物的代谢，为农作物提供更多的CO2B．维持蔬菜大棚中适当的昼夜温差，可以提高作物的产量C．适时使用CO2发生器可以缓解夏季中午农作物的“光合午休”现象D．华南多地的桉树－－菠萝套种模式提高了光能的利用率，增加了经济效益4．（2020高三下·北京开学考）酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是（）A．①释放的能量大多贮存在有机物中B．③进行的场所是细胞溶胶和线粒体C．发生①③时，CO2释放量大于O2D．发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③5．下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是()A．水果、蔬菜的保存要求零下低温、低氧、湿度适宜B．用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡C．稻田定期排水可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害D．温室种植蔬菜，要提高产量，夜晚可适当降低温度6．蓝莓果实含水量高，且成熟于高温多雨季节，采摘后易受机械损伤和微生物侵染而腐烂变质，故耐储存和耐运输性较差。研究发现，低温储存、适当剂量的短时辐射处理、调整储藏环境中的气体成分、对果实表面进行涂膜处理等方式均可有效延长蓝莓的储藏时间。下列分析不正确的是()A．辐射处理主要是为了通过破坏蓝莓果肉细胞内酶的结构而降低酶的活性B．调整储藏环境中的气体成分主要是降低氧气的浓度C．低温能够降低蓝莓及其附着微生物的酶的活性D．蓝莓果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入7．某生物兴趣小组以酵母菌作为实验材料，以葡萄糖作为能量来源，在一定条件下，通过控制氧气浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率(Ⅰ)、氧气消耗速率(Ⅱ)、以及酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线，实验结果如图所示，t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，实验装备和条件不变，得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。下列相关叙述不正确的是()A．t1时刻，氧气浓度较高，无氧呼吸消失B．如果改变温度条件，t1会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等C．若S2∶S3＝2∶1，S4∶S1＝8∶1时，O～t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2∶1D．若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合，则O～t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等8.（2022·汕头模拟）细胞色素C是位于线粒体内膜上的一种蛋白质，参与细胞呼吸与细胞凋亡。植物感染病原体后，会导致植物线粒体中的氧气还原成水的过程不完全而产生活性氧（ROS），过量的ROS会引起细胞色素C释放，从而诱导植物细胞凋亡，同时病原体被消灭。下列叙述正确的是（）A．氧气还原成水所需的[H]全部来自丙酮酸的分解B．感染细胞的凋亡能阻止病原体对其它细胞的感染C．细胞色素C通过自由扩散的方式进入细胞质基质D．丙酮酸与水反应生成CO2和[H]与细胞色素C有关9．（2022高三下·安徽期中）马拉松运动员在长跑运动过程中，体内会发生相应的生理变化。下列相关叙述错误的是（）A．运动员机体的产热量和散热量均会增大B．血浆pH保持相对稳定与HCO3\HPO2有关C．血液中胰高血糖素的含量会增多D．运动过程中O2的吸收量小于CO2的释放量10．（2021高三上·汕头期末）为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,同学们设计如图甲所示实验装置若干(已知密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化)。在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量,绘制曲线如图乙。下列叙述正确的是（）A．该实验中植物释放的气体是O2B．当距离由c突然变为a时,短时间内叶绿体中C5的含量增加C．当距离为c时,该植物叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率D．当光源与密闭小室的距离小于a时，限制光合作用的主要因素是光照强度11．（2021高三上·诸暨月考）如图表示人体内细胞呼吸的过程，下列叙述正确的是（）A．①③过程将导致细胞内还原氢积累B．②过程需要水参与，又有水生成C．发生③过程时，产生CO2的场所有细胞溶胶和线粒体D．剧烈运动时细胞主要通过分解乳酸获得能量12.（2021高三上·普宁月考）如图表示一植物的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化，下列有关叙述正确的是（）A．图中曲线QR区段下降的主要原因是氧气浓度增加，有氧呼吸受抑制B．Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸C．若图中的AB段与BC段的距离等长，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸D．氧浓度应调节到Q点的对应浓度，更有利于水果的运输二、填空题13.光合作用与细胞呼吸是植物体的两项重要的生理活动，图甲表示玉米植株的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系．图乙表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响，图中实线表示实际光合速率，虚线表示呼吸速率．据图分析回答下列问题：（1）在玉米植株的叶肉细胞中，图甲中的①～⑤过程（仅考虑有氧条件）中能使ADP含量减少的过程是（写序号），②过程中发生的能量变化是，过程③④分别发生在植物细胞的中．（2）长期水淹，玉米植株会烂根，此时玉米植株根尖细胞中会发生图甲①～⑤过程中的（写序号），发生在细胞的中．（3）分析图乙可知，光合作用、细胞呼吸都受温度的影响，其中对温度更敏感．温度是通过影响来影响光合作用、细胞呼吸的．（4）若昼夜不停地光照，图乙植物生长的最适温度约是；若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物（填“能”或“不能”）正常生长．14．某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如图所示，请据图回答：（1）该实验选用酵母菌作为实验材料的原因是酵母菌（2）该实验的自变量是，而温度、pH、培养液浓度等条件均是无关变量．（3）甲装置探究的是酵母菌可以进行呼吸．（4）乙装置中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是，排除对实验结果的干扰．（5）甲、乙两装置均