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2022版高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第4讲 细胞呼吸教案 苏教版必修1

2022版高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第4讲 细胞呼吸教案 苏教版必修1

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第4讲　细胞呼吸

1.细胞呼吸(Ⅱ)
2.实验：探究酵母菌的呼吸方式
1.细胞呼吸是有机物氧化分解，释放能量的过程(生命观念)
2.比较有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程的不同(科学思维)
3.探究有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的方式(科学探究)
4.细胞呼吸的原理在生产和生活中的应用(社会责任)
考点一　细胞呼吸的类型和过程

1．细胞呼吸
(1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
(2)类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
2．有氧呼吸
(1)第一阶段：葡萄糖的酵解。
①场所：细胞质基质。
②过程：一分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量[H]，并释放少量能量。
③反应式：
C6H12O62丙酮酸＋4[H]＋少量热能。
(2)第二阶段：丙酮酸的分解。
①场所：线粒体基质。
②过程：丙酮酸和水彻底分解，生成二氧化碳和[H]，并释放少量能量。
③反应式：2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]＋少量热能。
(3)第三阶段：H2O的生成。
①场所：线粒体内膜。
②过程：前两个阶段产生的[H]和O2结合生成水，并释放大量能量。
③反应式：6O2＋24[H]12H2O＋大量能量。
(4)总反应式及各元素来源与去路
①各反应物参与的阶段：葡萄糖在第一阶段参与，H2O在第二阶段参与，O2在第三阶段参与。
②各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段都产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三阶段产生。
3．无氧呼吸
(1)概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解，产生C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)，释放出少量能量，生成少量ATP的过程。
(2)过程
①第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同。
a．场所：细胞质基质。
b．过程：一分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量[H]，并释放少量能量。
c．反应式：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量。
②第二阶段
a．场所：细胞质基质。
b．过程：第一阶段产生的丙酮酸在不同酶的催化作用下，分别生成酒精和二氧化碳，或转化成乳酸，无ATP形成。

(3)总反应式
①产生酒精：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。
②产生乳酸：C6H12O62C3H6O3＋少量能量。

1．(人教版必修1 P94相关信息)细胞呼吸中的[H]实际上是指____________。
提示：还原型辅酶Ⅰ(NADH)
2．(人教版必修1 P94“相关信息”)细胞呼吸释放的能量少部分转移到ATP中，大部分以热能散失，这是能量的浪费吗？为什么？
提示：这并不是浪费，因为热能可用于维持生物体的体温

1．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水。 (×)
提示：[H]与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。
2．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (×)
提示：在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。
3．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。 (×)
提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。
4．有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。 (×)
提示：有氧呼吸第二阶段产生少量ATP。
5．无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。 (×)
提示：无氧呼吸第二阶段消耗[H]，[H]被用于还原丙酮酸。
6．人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 (√)

1．细胞无氧呼吸只释放少量能量，原因是__________________________
________________________________________________________________。
提示：大部分能量储存在酒精或乳酸中，没有释放出来
2．如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是_________________________________________________________
______________________________________________________________。
提示：与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量

1．有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
反应条件
需要O2，需要酶
不需要O2，需要酶
呼吸场所
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
实质
意义
为各项生命活动提供能量；为体内其他化合物的合成提供原料
意义
联系
第一阶段相同
联系
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向
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
用于几乎各项生命活动(除光合作用的暗反应)
3.细胞呼吸中能量的释放与去向

有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同， 都不需要氧气，都不在线粒体中进行。
(1)结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体的事实，想一想，地球早期的单细胞生物的细胞呼吸方式是什么？细胞呼吸的两种类型的进化过程如何？
提示：地球的早期大气中没有氧气，原核细胞中没有线粒体，可以推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸，而后才出现有氧呼吸。进而推测，地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。
(2)人体主要进行有氧呼吸，但骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力，从进化和适应的角度来看，说明了什么问题？
提示：体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记。人体在进行长跑等剧烈运动时，在供氧不足的情况下，骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义。

考查细胞呼吸的过程
1．(2020·河北衡水中学二模)如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解。下列有关说法正确的是 (　　)

A．葡萄糖在线粒体中经过程①②彻底氧化分解，释放大量能量
B．无氧呼吸时，过程①产生的[H]在过程③或④中不断积累
C．人的成熟红细胞内可发生的是过程①④
D．无氧呼吸中大部分的能量以热能形式散失掉，所以产生的ATP量远小于有氧呼吸
C　[葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，才可进入线粒体继续氧化分解，A错误；无氧呼吸中产生的[H]用于丙酮酸的还原、酒精或乳酸的产生，不会有[H]的积累，B错误；人体成熟红细胞中没有线粒体，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，C正确；无氧呼吸比有氧呼吸释放能量少，是因为无氧呼吸有机物没有彻底地氧化分解，大部分能量仍储存在酒精或乳酸中没有释放出来，D错误。]
2．(2020·安徽六安名校模拟)细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H＋转运到膜间隙，使膜间隙中H＋浓度增加，膜间隙中大部分H＋又通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如图所示。下列有关叙述不正确的是 (　　)
A．乳酸菌不可能发生上述过程
B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段
C．图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白
D．H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散
B　[乳酸菌属于原核生物，原核细胞中没有线粒体，不能发生题述过程，A正确；根据题意可知，该过程发生于线粒体内膜上，发生于有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸的第二阶段发生于线粒体基质，B错误；根据题意可知，结构①能够驱动ATP合成，还能运输H＋，因此是一种具有ATP合成酶活性的通道(载体)蛋白，C正确；根据题意可知，H＋顺浓度梯度由膜间隙向线粒体基质跨膜运输，该过程不消耗能量，并且需要借助于载体①，因此属于协助扩散，D正确。]
　细胞呼吸的场所与过程的四点提醒
(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但需氧型原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。
(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
(3)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。
(4)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
考查细胞呼吸方式的判断与综合
3．(2020·哈尔滨师大附中开学考)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的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是(　　)
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量
9 mol
12.5 mol
15 mol
30 mol
产生酒精的量
9 mol
6.5 mol
6 mol
0 mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
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
D　[酵母菌无氧呼吸时产生的C2H5OH(酒精)和CO2的量相等，故a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，没有进行有氧呼吸，A错误；b浓度时，有6.5÷2＝3.25 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有(12.5－6.5)÷6＝1 mol葡萄糖用于有氧呼吸，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6÷2＝3 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有(15－6)÷6＝1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，故用于酒精发酵的葡萄糖约占66.7%，C错误；d浓度时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。]
　判断细胞呼吸方式的三大依据

考点二　影响细胞呼吸的因素及应用

1．温度对细胞呼吸的影响
(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：
①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。
②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，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是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制(填“促进”或“抑制”)作用，对有氧呼吸过程有促进(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无氧呼吸。
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乳酸。
④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。
3．二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．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，自由水含量升高，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：晒干的种子自由水含量降低，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。

1．同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异。 (√)
2．严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少。 (×)
提示：无氧环境中，细胞无氧呼吸消耗的有机物较多。
3．粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 (×)
提示：粮食种子应储藏在干燥环境中。
4．温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量。 (√)
5．破伤风杆菌易在锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏。 (√)
6．剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。
(×)
提示：剧烈运动时，肌细胞主要进行有氧呼吸。

1．密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯的原因是______________
________________________________________________________________。
提示：密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗
2．松土能增进肥效的道理是____________________________________。
提示：松土能促进植物根细胞的细胞呼吸，促进根对土壤中矿质元素的吸收

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。

1．大豆种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。据图思考。

(1)在12～24 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是什么？该呼吸方式在细胞中发生的部位是什么？其产物是什么？
(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会有什么变化？主要原因是什么？
(3)胚根长出后，萌发种子明显升高的细胞呼吸方式是哪一种？
(4)大豆种子萌发过程中，氧气消耗量等于CO2释放量时，是无氧呼吸的消失点吗？
提示：(1)无氧呼吸；细胞质基质；酒精和二氧化碳。
(2)减少；种子不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降。
(3)有氧呼吸。
(4)大豆种子富含脂肪，而脂肪氧化分解时耗氧量大于CO2释放量，故当二者相等时，大豆种子应该还在进行微弱的无氧呼吸。

考查环境因素对细胞呼吸的影响
1．(2020·沈阳育才中学检测)如图表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的生成量和O2吸收量的变化。下列说法正确的是(　　)

A．R点时该植物器官的无氧呼吸最弱，P点时只进行有氧呼吸
B．该植物器官无氧呼吸产生的CO2量为O、Q、R、P四点围成的面积
C．若AB＝BR，则A浓度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
D．储藏该植物器官，应控制空气流通，使氧浓度保持在O～A范围
B　[R点时该植物器官的CO2生成量最少，说明呼吸作用最弱， P点时CO2的生成量等于O2吸收量，说明只进行有氧呼吸，A错误；该植物器官无氧呼吸产生的CO2量为CO2产生量与O2吸收量的差值，即O、Q、R、P四点围成的面积，B正确；若AB＝BR，则A浓度下有氧呼吸的CO2产生量和无氧呼吸的CO2产生量相等，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可推知：有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值之比1∶3，C错误；储藏该植物器官，应控制空气流通，使氧浓度保持在A，此时呼吸作用最弱，有机物消耗最少，D错误。]
2．(2020·福建龙海二中开学考)为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是 (　　)

A.根据变化规律，表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的
B．温度为3 ℃、O2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合
C．O2含量从20.0%升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高
D．在20 ℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱
C　[本题考查温度和O2含量对细胞呼吸的影响。分析表格中数据的变化规律可知，当温度低于30 ℃时，一定O2含量下，随着温度的升高，CO2释放量增多，表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据偏大，应该是错误的，A正确；对比表中数据可知，温度为3 ℃、O2含量为3.0%时，植物释放的CO2最少，说明消耗的有机物最少，是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合，B正确；O2含量从20.0%升至40.0%时，细胞呼吸释放的CO2量变化不大，说明此时O2含量不再是限制呼吸强度的因素，C错误；在20 ℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，O2浓度升高会抑制无氧呼吸，细胞无氧呼吸逐渐减弱，D正确。]
考查细胞呼吸原理的应用
3．下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)
A．稻田需要定期排水，防止幼根缺氧变黑腐烂
B．提倡慢跑有助于避免肌细胞通过无氧呼吸大量积累乳酸和CO2
C．利用乳酸菌制作酸奶的过程需隔绝空气
D．皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清
B　[稻田需要定期排水，防止幼根缺氧进行无氧呼吸产生酒精伤害细胞，使根变黑腐烂，A项正确；提倡慢跑有助于避免肌细胞进行无氧呼吸，但肌细胞无氧呼吸不会产生CO2，B项错误；乳酸菌是厌氧菌，因此利用乳酸菌制作酸奶的过程需隔绝空气，C项正确；皮肤破损较深的患者，易感染厌氧型破伤风杆菌，应及时到医院注射破伤风抗毒血清，D项正确。]
4．(2020·山东聊城期中)下列有关细胞代谢的说法，错误的是(　　)
A．人体剧烈运动时，骨骼肌细胞产生的CO2等于消耗的O2
B．线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜都有能量转换功能
C．破伤风芽孢杆菌在有氧环境中比在无氧环境中释放的能量多
D．松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了CO2的排放，可加剧温室效应，松土也容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素
C　[本题考查细胞呼吸原理的应用。人体剧烈运动时骨骼肌细胞既有有氧呼吸，也有无氧呼吸，有氧呼吸消耗O2的量等于产生CO2的量，人体无氧呼吸的产物是乳酸，既不消耗O2也不产生CO2，A正确；有氧呼吸的第三阶段会产生大量能量，将有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能，其进行的场所是线粒体内膜，光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，能将光能转化成ATP中活跃的化学能，B正确；破伤风芽孢杆菌属于厌氧菌，有氧条件会抑制该菌的呼吸作用，C错误；松土能促进土壤微生物的有氧呼吸，增加CO2的排放，可加剧温室效应，松土也容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素，D正确。]
考点三　细胞呼吸的相关实验

探究酵母菌的细胞呼吸方式
1．实验原理

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的产生，装置如图所示。

甲　　　　　　　乙
3．实验结论
酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。

1．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。 (×)
提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物中都有CO2。
2．在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄。 (×)
提示：应该是由橙色变成灰绿色。
3．检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测。 (√)
4．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。 (×)
提示：应各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支试管中，加酸性的重铬酸钾溶液检测。
5．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水的变混浊快慢判断细胞呼吸的方式。 (√)

1．细胞呼吸速率的测定
(1)实验装置
(2)实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
(3)误差的校正
为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。对照装置与上述装置相比，不同点是用等量的死亡的种子代替萌发的小麦种子，其余均相同。
2．细胞呼吸方式的实验探究
(1)实验装置(以萌发种子为例)

(2)实验原理
①装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，着色液滴移动的距离代表发芽种子细胞呼吸吸收O2的量。
②装置二中着色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2量的差值。
(3)实验现象和结论
实验现象
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
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
进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

1．用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒，当酒精含量达到12%～16%时，发酵就停止了，试分析其原因是什么。
提示：酵母菌在无氧及其他条件合适的情况下，随着发酵产物(如酒精)增多，营养物质的减少及酸碱度发生变化等影响，其繁殖速度逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终会停止。

2．某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析：
(1)B管中子叶蓝色变浅的原因是什么？
(2)A管子叶为什么不变色？实验中设置A管的目的是什么？
提示：(1)B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的[H]能使甲烯蓝还原。
(2)A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用。实验中设置A管的目的是作对照实验。

考查探究酵母菌细胞呼吸方式的拓展实验
1．(2020·河北衡水金卷)某同学为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，将少量的酵母菌混入适量的面粉揉成光滑面团后均等分装在2个洁净的塑料袋中，一组充满空气(甲组)，一组则排净空气(乙组)，扎紧袋口后放在相同且适宜的环境中观察20～30 min。下列叙述不正确的是(　　)
A．一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润
B．该实验中甲组为实验组，乙组为对照组
C．若放置的时间足够长，甲组也会产生酒精
D．该实验应选择大小合适、气密性良好的塑料袋
B　[甲组充满空气，因此其中的酵母菌进行的是有氧呼吸，而有氧呼吸能产生水，因此一段时间后甲组的塑料袋内壁有水珠出现，面团变湿润；该实验为对比实验，甲和乙相互对照；若放置的时间足够长，甲组中空气会被消耗完，酵母菌会因缺氧进行无氧呼吸而产生酒精；该实验应选择大小合适、气密性良好的塑料袋，防止漏气对实验产生影响。]
2．(2020·广东深圳调研)将酵母菌研磨离心后，得到上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未离心的匀浆分别装入A、B、C和D、E、F六支试管中，各加入等量等浓度的葡萄糖溶液，将其中A、B、C三支试管置于有氧条件下，D、E、F三支试管置于无氧条件下，均保温一段时间。下列叙述错误的是(　　)
A．用斐林试剂检验还原糖，砖红色最深的是B和E
B．用酸性重铬酸钾检验，由橙色变为灰绿色的是D和F
C．能够将葡萄糖彻底氧化分解成CO2和H2O的只有C
D．用溴麝香草酚蓝水溶液检验，溶液变成黄色的有A、C、D、E
D　[用斐林试剂检验还原糖，砖红色最深的是含葡萄糖量最多的，由题意可知，B和E含有线粒体，不能直接利用葡萄糖，故二者的砖红色最深，A正确；用酸性重铬酸钾检验，由橙色变成灰绿色的是含有酒精的试管，D、E、F均处于无氧条件下，D、F中可进行无氧呼吸产生酒精，而E中无法进行无氧呼吸，不能产生酒精，B正确；C处于有氧条件下，且C中有细胞质基质和线粒体，因此能够将葡萄糖彻底氧化分解成CO2和H2O，C正确；用溴麝香草酚蓝水溶液检验，溶液变成黄色的是含CO2的试管，C中发生有氧呼吸一、二、三阶段，可产生CO2，D、F中进行无氧呼吸产生CO2，故溶液变成黄色的有C、D、F，D错误。]
考查细胞呼吸速率的测定及其他实验
3．某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用的毛细管横截面积为1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25 ℃水浴中，10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析正确的是 (　　)

实验时间(min)
10
15
20
25
30
35
液滴移动距离(mm)
0
32.5
65
100
130
162.5
A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动
B．在20～30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/min
C．如将X换为清水，并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率
D．增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中
B　[题图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动，A项错误；在20～30 min内氧气的平均吸收速率为(130－65)×1÷10＝6.5(mm3/min)，B项正确；果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动，C项错误；对照实验中应将装置中的果蝇幼虫换成等数量的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复上述实验，D项错误。]
4．用如图所示装置测定种子萌发时进行的细胞呼吸类型，同时关闭活塞，在25 ℃条件下经过20 min再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分析不符合实际的是 (　　)

装置1　　　　　　　　装置2
A．装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差
B．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．若装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸
B　[萌发的种子进行细胞呼吸释放CO2并消耗O2，装置1中的NaOH溶液可吸收CO2，所以装置1中的红色液滴的移动距离为细胞呼吸消耗的O2量；装置2中的蒸馏水对气体无影响，所以装置2中的红色液滴的移动距离为释放CO2与消耗O2的差值，A不符合题意。若装置1的红色滴液左移，装置2的红色液滴不移动，说明萌发的种子呼吸作用释放CO2和消耗O2的体积相等，则种子只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸，B符合题意。若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子释放的CO2比消耗O2的体积大，则种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，C不符合题意。若装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，说明萌发的种子呼吸作用只释放CO2，未消耗O2，则种子只进行无氧呼吸，D不符合题意。]

1.有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。
2．葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。
3．无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的[H]。
4．人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
5．无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。
6．O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进行无氧呼吸。
1.有氧呼吸反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
2．无氧呼吸反应式：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量，C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。
3．有氧呼吸三个阶段均能产生ATP，第三阶段产生ATP最多。
4．有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸。
5．有氧呼吸和无氧呼吸的实质都是氧化分解有机物，释放能量，形成ATP。
6．不同生物细胞进行无氧呼吸产物不同的直接原因是所含酶的种类不同。
7．O2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。
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1．(2020·全国卷Ⅰ)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
D　[在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A项正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，B项正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C项正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D项错误。]
2．(2020·山东等级考)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(　　)
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
B　[无氧呼吸消耗1分子葡萄糖只产生少量ATP，因此癌细胞要满足其生命活动，需大量吸收葡萄糖，A正确；无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸转化为乳酸的过程中不生成ATP，无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段，B错误；无氧呼吸过程中丙酮酸转化为乳酸的场所为细胞质基质，C正确；癌细胞主要进行无氧呼吸，其产生NADH的过程仅发生在第一阶段，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。]
3．(2019·全国卷Ⅱ)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。下列叙述正确的是(　　)
A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
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不能生成ATP
D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
B　[在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B选项正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A选项错误；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量，C选项错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生，D选项错误。]
4．(2019·全国卷Ⅲ)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为(　　)
A．有机物总量减少，呼吸强度增强
B．有机物总量增加，呼吸强度增强
C．有机物总量减少，呼吸强度减弱
D．有机物总量增加，呼吸强度减弱
A　[种子在黑暗中萌发得到黄化苗，该过程中细胞代谢增强，呼吸强度增加，由于整个过程中不能进行光合作用，而且细胞呼吸需要消耗有机物，所以有机物总量减少，A正确，B、C、D错误。]
5．(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是(　　)
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
C　[风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸作用的强度降低，有机物消耗减慢，A项正确、C项错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B项正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D项正确。]
6．(2018·全国卷Ⅲ)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
C　[植物在黑暗中既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，A正确；食物链上某一营养级同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正确；对于以糖类为底物的呼吸作用来说，有氧呼吸的产物是CO2和H2O，无氧呼吸的产物为乳酸或者酒精和CO2，C错误；植物光合作用的光反应阶段、有氧呼吸的第一、第二、第三阶段以及无氧呼吸第一阶段都可以合成ATP，D正确。]