专题05-细胞呼吸的原理和应用.docx

专题五　细胞呼吸的原理和应用

考点
2013~2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
合计
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16.细胞呼吸的原理
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17.影响细胞呼吸的因素及应用
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18.有关细胞呼吸的实验与探究
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命题分析与备考建议
(1)命题热度:本专题相对其他各专题考查较火(
),十年中地方卷出现过23道题,全国卷出现过9道题,总计出现过32道题,平均每年会出现2~3道。相对于知识的内容和密度而言,本专题高考命题的高频点是“细胞呼吸的原理”。
(2)考查方向:主要考查细胞呼吸的过程及实际生产应用。
(3)考情前瞻:一是命题往往与光合作用、水分代谢等代谢过程相联系,结合生产实践考查粮食、果蔬的储藏问题,二是以影响细胞呼吸强度的因素为背景考查实验与探究能力。

考点16细胞呼吸的原理　
1.(2022·全国甲,4,6分,难度★★)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(C)
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.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
解析 本题主要考查有氧呼吸的过程及细胞质基因的表达。有氧呼吸第一阶段的场所为细胞质基质,第二、三阶段的场所为线粒体,三个阶段都能产生ATP,A项正确;[H]和氧反应形成水的过程发生在线粒体内膜上,故催化该过程的酶也位于线粒体内膜上,B项正确;丙酮酸分解成CO2和[H]是有氧呼吸的第二阶段,O2直接参与的反应是有氧呼吸的第三阶段,C项错误;线粒体是半自主性细胞器,其中含有的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D项正确。
2.(2021·全国甲,2,6分,难度★★)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是(B)
A.该菌在有氧条件下能够繁殖
B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
解析 此题解题的切入点是对酵母菌在有氧条件和无氧条件下呼吸方式不同的理解。酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,能够进行繁殖,A项不符合题意。酵母菌在无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段都有丙酮酸产生,B项符合题意。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乙醇和CO2,C项不符合题意。酵母菌在有氧呼吸的第二阶段和无氧呼吸的第二阶段都有CO2产生,D项不符合题意。
酵母菌和乳酸菌无氧呼吸产物不同的原因
　　酵母菌无氧呼吸的底物是葡萄糖,产物是酒精和CO2,乳酸菌无氧呼吸的底物是葡萄糖,产物是乳酸,两种生物无氧呼吸产物不同的原因是酵母菌和乳酸菌中催化无氧呼吸的酶不同。
3.(2021·浙江,10,2分,难度★)需氧呼吸必须有氧的参加,此过程中氧的作用是(D)
A.在细胞溶胶中,参与糖酵解过程
B.与丙酮酸反应,生成CO2
C.进入柠檬酸循环,形成少量ATP
D.电子传递链中,接受氢和电子生成H2O
解析 本题解题的切入点是需氧呼吸的过程。需氧呼吸的一、二阶段都不需要氧气参与,氧气只参与第三阶段,在电子传递过程中,接受氢和电子生成H2O,D项正确。
4.(2021·福建,9,2分,难度★★)运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是(D)
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
解析 本题考查细胞呼吸的相关知识。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,线粒体不能直接利用葡萄糖,正常细胞中葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被彻底氧化分解,释放大量能量,A项错误;不同部位对能量的需求不同,线粒体的呼吸强度也不相同,B项错误;受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性,不会导致正常细胞受损,C项错误;运动后线粒体的动态变化是机体稳态调节的结果,D项正确。
5.(2021·广东,9,2分,难度★★★)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(下图)。下列叙述正确的是(D)

A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
解析 本题的切入点是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验以及观察线粒体的实验。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下,与乙醇发生化学反应,变成灰绿色,其具体做法是取甲瓶中的滤液2 mL注入干净的试管中,再向试管中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液颜色的变化,A项错误;CO2通入溴麝香草酚蓝溶液中,颜色变化为由蓝变绿再变黄,B项错误;观察线粒体时需要用健那绿染液进行染色,C项错误;乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关,与酵母菌数量无关,D项正确。
6.(2021·河北,14,3分,难度★★★★)(多选)《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间,增加了农民收益。下列叙述正确的是(ACD)

A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制
C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯,可延长果蔬保鲜时间
解析 本题解题的切入点是果蔬的保鲜原理。荫坑和气调冷藏库均可降低温度,降低酶的活性,同时降低O2浓度,降低细胞呼吸强度,减少有机物和风味物质的分解,A项正确;有氧呼吸中第三阶段受抑制,第一、二阶段也会被抑制,B项错误;低温可以降低细胞质基质和线粒体中呼吸酶的活性,C项正确;乙烯会促进果实的成熟,清除乙烯可延长果蔬保鲜时间,D项正确。
果蔬的保鲜措施及原理
　　从题干中可以看出荫坑和大型封闭式气调冷藏库都会延长果蔬的保鲜时间,而果蔬的保鲜就是降低果蔬的呼吸消耗,结合影响呼吸的因素、细胞呼吸的过程及乙烯的作用就可以做出正确判断。
7.(2020·全国1,2,6分,难度★★)种子储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(D)
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
解析 此题解题的切入点是对有氧呼吸和无氧呼吸过程的理解。有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生6 mol CO2,无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol乙醇和2 mol CO2,因此,若呼吸作用产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸,A项正确;有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖和6 mol O2产生6 mol CO2,因此,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,B项正确;产乳酸的无氧呼吸,既不消耗O2,也不产生CO2,因此,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,C项正确;若细胞同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数;若同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的少,D项错误。
8.(2020·山东,2,2分,难度★★)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(B)
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
解析 此题解题的切入点是对细胞呼吸过程的理解。产生等量的ATP时,无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的多,A项正确;无氧呼吸的第二阶段丙酮酸转化为乳酸过程中不生成ATP,无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段,B项错误;无氧呼吸过程中丙酮酸被利用生成乳酸发生在细胞质基质中,C项正确;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项正确。
9.(2020·浙江,6,2分,难度★)下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述,正确的是(C)
A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D.若适当提高苹果果实储藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
解析 本题的切入点是细胞厌氧呼吸与需氧呼吸的相同点和不同点。细胞的需氧呼吸是有机物彻底氧化分解,释放能量,产生大量ATP的过程,细胞的厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中都含有可利用的能量,产生少量ATP,A项错误;细胞的厌氧呼吸只在细胞溶胶(细胞质基质)中进行,B项错误;细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段一样,进行糖酵解,葡萄糖被分解成丙酮酸,C项正确;提高苹果贮藏环境中的O2浓度会抑制苹果的厌氧呼吸,不会增加酒精的生成量,D项错误。
10.(2019·全国3,4,6分,难度★)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)
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
解析 在黑暗中萌发的种子,进行细胞呼吸,消耗有机物,种子中的有机物总量减少;种子在萌发时吸收水分,细胞中的自由水增多,呼吸强度增强,A项正确。
11.(2019·全国2,2,6分,难度★★)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(B)
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
解析 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸,底物一般是葡萄糖,A项错误;马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸还原而来的,B项正确;马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段,即葡萄糖分解成丙酮酸的过程,可产生ATP,C项错误;马铃薯块茎储藏库中酸味的产生是由于无氧呼吸产生了乳酸,氧气浓度升高会抑制无氧呼吸产生乳酸,D项错误。
12.(2019·浙江,27,2分,难度★★★)生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是(A)
A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1
B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1
D.某动物以草为食,推测上述比值接近1
解析 在充满氮气的环境中,只进行无氧呼吸,比值大于1,A项错误;严重的糖尿病患者,糖类氧化分解受阻,油脂类氧化分解增加,则该比值降低,B项正确;若有氧呼吸底物为糖类,则该比值为1,若为油脂,则该比值小于1,C项正确;食草动物的呼吸底物几乎全部是糖类,D项正确。
13.(2018·全国3,5,6分,难度★★)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是(C)
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
解析 呼吸作用与光照无关,A项正确;每一营养级生物获得的总能量都有一部分用于呼吸作用,B项正确;有氧呼吸的产物是CO2、H2O,无氧呼吸的产物是乳酸或CO2、酒精,C项错误;植物光合作用的光反应阶段合成ATP,呼吸作用中也合成ATP,D项正确。
14.(2017·海南,7,2分,难度★)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是(C)
A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸
C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同
解析 与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率大,A项错误;某些植物组织细胞无氧呼吸的产物为乳酸,该过程既不吸收O2也不放出CO2,B项错误;降低氧气浓度,可使有氧呼吸减弱,有机物消耗减少,C项正确;利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D项错误。
关于细胞呼吸的3个易错点
(1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(2)有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸发酵。(3)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌等,它们的细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
15.(2016·江苏,23,3分,难度★★★)(多选)突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是(BD)

A.突变酵母乙醇代谢途径未变
B.突变酵母几乎不能产生[H]
C.氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D.通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
解析 突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径,A项正确;突变酵母细胞进行糖酵解生成丙酮酸的过程中产生[H],B项错误;氧气充足时,野生型酵母可进行正常的有氧呼吸,突变体不能进行正常的有氧呼吸,故野生型酵母种群增殖速率大于突变体,C项正确;突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质,D项错误。

16.(2016·海南,11,2分,难度★)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是(D)
A.ATP是DNA的基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
解析 ATP中含有核糖,DNA中含有脱氧核糖,A项错误;呼吸抑制剂抑制呼吸作用,会使ADP生成增加,ATP生成减少,B项错误;无氧呼吸的第二阶段不产生ATP,C项错误;光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体可以进行有氧呼吸,叶绿体进行光合作用,均可产生ATP,D项正确。
17.(2013·全国2,3,6分,难度★)下列与微生物呼吸有关的叙述,错误的是(C)
A.肺炎链球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码
C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
解析 破伤风芽孢杆菌属于厌氧微生物,在有氧的环境中不能生活。
18.(2020·江苏,30,8分,难度★★★)研究发现,线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达,进而调控细胞的功能。下图为T细胞中发生上述情况的示意图,请据图回答下列问题。

(1)丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A,再彻底分解成　　　　和[H]。[H]经一系列复杂反应与　　　　结合,产生水和大量的能量,同时产生自由基。 
(2)线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核,使染色质中与　　　　结合的蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录。 
(3)线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到　　　　　　　　中,激活NFAT等调控转录的蛋白质分子,激活的NFAT可穿过　　　　进入细胞核,促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的　　　　分子与核糖体结合,经　　　　过程合成白细胞介素。 
(4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达,其意义是　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)CO2　O2　(2)DNA　(3)细胞质基质
核孔　mRNA　翻译　(4)提高机体的免疫力
解析 本题主要考查线粒体的部分代谢产物参与调控核基因的表达的知识。(1)丙酮酸在线粒体基质内被彻底分解成CO2和[H],[H]和O2在线粒体内膜上反应生成水和大量能量,同时产生自由基。(2)分析题图可知线粒体产生的乙酰辅酶A通过细胞质基质进入细胞核,使染色质中与DNA结合的蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录。(3)分析题图可知,线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到达细胞质基质中,激活NFAT等调控转录的蛋白质分子,激活的NFAT穿过核孔到达细胞核,促进白细胞介素基因的转录,转录后形成的mRNA分子与核糖体结合,经翻译合成白细胞介素。(4)T细胞是免疫细胞,蛋白质是细胞功能的主要承担者,T细胞内的乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达,其意义是提高机体的免疫力。
考点17影响细胞呼吸的因素及应用　
1.(2021·湖南,12,2分,难度★)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是(B)
A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B.农作物种子入库储藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,储藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
解析 此题的切入点是细胞呼吸的应用。40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可为种子萌发提供适量的水分、适宜的温度和充足的氧气,A项正确;种子无氧呼吸会消耗大量有机物,应贮藏在适宜氧气浓度条件下,即有氧呼吸较弱且无氧呼吸受抑制的状态,该状态下有机物消耗少,种子寿命长,B项错误;油料作物种子富含脂质,种子萌发需要更多的氧气,因此宜浅播,C项正确;塑料袋中氧气少,可降低柑橘的细胞呼吸速率,同时可减少水分散失,起到保鲜作用,D项正确。
2.(2021·湖北,10,2分,难度★★)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的储藏期。下列叙述错误的是(C)
A.常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐储藏
B.密封条件下,梨细胞呼吸导致O2减少,CO2增多,利于保鲜
C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓
D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓
解析 本题考查细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,细胞消耗的有机物增多,不耐储藏,A项正确;密封条件下,梨细胞呼吸导致O2减少,CO2增多,抑制呼吸,有氧呼吸减弱,消耗的有机物减少,故利于保鲜,B项正确;冷藏时细胞中自由水的含量减少,细胞代谢减缓,C项错误;酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变”可知,低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓,D项正确。
3.(2022·全国乙,29,10分,难度★★)农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO3-的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。

(1)由图可判断NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是 

　。  
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-速率不再增加,推测其原因是 
　。 
(3)作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断的依据是 
　。 
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物根对NO3-的吸收利用,可以采取的措施是　　　　　　(答出1点即可)。 
答案 (1)O2浓度小于a时,根细胞对NO3- 的吸收速率与O2浓度呈正相关,说明根细胞吸收NO3- 需要细胞呼吸提供能量
(2)受根细胞膜上NO3-载体蛋白数量的限制
(3)达到NO3-最大吸收速率时,作物甲所需O2浓度大,消耗的O2多
(4)定期松土
解析 本题以作物甲和作物乙的根细胞吸收NO3-的速率与O2浓度的关系,考查对物质跨膜运输知识的理解和应用能力,同时考查社会责任素养。
(1)根据曲线可知,O2浓度小于a时,随O2浓度的增大, 根细胞对NO3- 的吸收速率逐渐增大,说明根细胞对NO3- 的吸收需要细胞呼吸提供能量,NO3-进入根细胞的运输方式是主动运输。
(2)主动运输需要载体蛋白和能量,O2浓度大于a时作物乙吸收NO3-的速率不再增加,说明能量不再是限制因素,原因是受载体蛋白数量的限制。
(3)根据曲线可知,作物甲和作物乙各自在NO3-最大吸收速率时,作物甲需要的O2浓度大于作物乙,说明作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。
(4)定期松土可提高土壤中的O2浓度,提高根细胞的呼吸速率,促进农作物对NO3-的吸收利用。
4.(2013·全国1,29,11分,难度★★)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11天时减少了90%,干重变化如图所示。

回答下列问题。
(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用　　　　　　　　　　　染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见　　　　　　　　色的脂肪颗粒。 
(2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是　　　　(填“C”“N”或“O”)。 
(3)实验第11天后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是　　　和　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)苏丹Ⅲ　橘黄　(2)O
(3)光　所需的矿质元素离子
解析 (1)苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色,可以用于脂肪的鉴定。(2)种子萌发过程中大分子有机物水解需要H2O,因此导致萌发种子干重增加的主要元素是O。(3)实验第11天后,种子萌发成幼苗,此时必须提供矿质元素和光照,幼苗才能进行光合作用,干重才能增加。
考点18有关细胞呼吸的实验与探究　
1.(2021·福建,7,2分,难度★★)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验Ⅰ)和“培养液中酵母菌种群数量的变化”(实验Ⅱ)的叙述,正确的是(C)
A.实验Ⅰ、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析
B.实验Ⅰ、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2
C.实验Ⅰ中,有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊
D.实验Ⅱ中,可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室
解析 本题考查探究酵母菌细胞呼吸的方式、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。实验Ⅰ不需要将实验结果转化为数学模型进行分析,A项错误;在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验Ⅰ中,需用NaOH除去空气中的二氧化碳,B项错误;实验Ⅰ中,有氧组和无氧组都产生二氧化碳,因此都能使澄清石灰水变浑浊,C项正确;实验Ⅱ中,将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧,让培养液自行渗入计数室,D项错误。
2.(2018·天津,5,6分,难度★★)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是(C)

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
解析 温度若降低10 ℃,则不再是酵母菌呼吸的最适温度,呼吸速率会减慢,O2消耗速率慢,到达相对稳定时所需时间会延长,C项错误。
3.(2018·浙江,12,2分,难度★★)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(B)

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浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D.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
解析 在甲试管内的混合液表面滴加一薄层石蜡可以制造无氧环境,B项错误。