資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
新高考生物一輪考點梳理&分層訓練
第8講　細胞呼吸的原理和應用
內容比較——知考向 核心素養——提考能
內容 要求 1.說明生物通過呼吸將儲存在有機物分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量 2.活動：探究酵母菌細胞呼吸的方式 生命觀念 通過學習細胞呼吸的過程，建立物質與能量觀
科學思維 影響細胞呼吸因素的分析，細胞呼吸類型的判斷及相關計算
科學探究 探究酵母菌細胞呼吸方式
社會責任 細胞呼吸在生產中的應用，關注生產與生活及人體健康
與舊教 材對比 增：①細胞呼吸的實質；②葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀發生顏色反應，應將酵母菌培養時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖；③無氧呼吸的概念；④儲存水果、糧食的條件；⑤思維訓練：運用證據和邏輯評價論點。
考點一　細胞呼吸的類型及過程
1.呼吸作用的實質及類型
2.有氧呼吸
(1)概念：是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
(2)過程
(3)寫出有氧呼吸的總反應式，并標出各種元素的來源和去路
(4)放能：1 mol葡萄糖釋放的能量中有977.28 kJ左右的能量轉移至ATP中，其余能量則以熱能形式散失。
(5)與有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸是在溫和的條件下進行的；有機物中的能量是逐步釋放的；一部分能量儲存在ATP中。
3.無氧呼吸　　　微生物的無氧呼吸也叫發酵
(1)概念：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經過不完全分解，釋放少量能量的過程。
(2)場所：全過程是在細胞質基質中進行的。
(3)總反應方程式
生成乳酸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量
生成少量ATP
生成酒精：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
注?、贌o氧呼吸第一階段與有氧呼吸第一階段相同，無氧呼吸只在第一階段產生ATP，第二階段不產生ATP，還要消耗第一階段產生的[H]。
②人體內產生的CO2只能是有氧呼吸的產物，因為人體細胞無氧呼吸的產物是乳酸，無CO2。
(4)放能：1 mol葡萄糖釋放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右轉移至ATP中。
(5)不同生物的無氧呼吸產物
提醒　①有氧呼吸與無氧呼吸最大區別是有氧呼吸有氧氣參與而無氧呼吸無氧氣參與。
②線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，但部分原核生物無線粒體，也能進行有氧呼吸。無線粒體的真核生物(或細胞)只能進行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等。
③脂肪進行有氧呼吸時消耗O2的量≠產生CO2的量。脂肪與葡萄糖相比，含H量高，含O量低，因此有氧呼吸消耗O2的量大于產生CO2的量。
(1)有氧呼吸時，生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解(×)
(2)有氧呼吸第二、三階段都能產生大量ATP(×)
(3)有氧呼吸產生的[H]在線粒體基質中與氧結合生成水(×)
(4)有氧呼吸產生的能量全部儲存在ATP中(×)
(5)人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供(×)
(6)無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累(×)
1.細胞呼吸中的[H]實際上是氧化型輔酶Ⅰ(NAD＋)轉化成還原型輔酶Ⅰ(NADH)。
2.有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧氣分別在哪些階段利用？產物中的二氧化碳和水分別在哪些階段形成？
提示　有氧呼吸反應物中的葡萄糖、水、氧氣分別在第一、二、三階段利用；產物中的二氧化碳和水分別在第二、三階段形成。
3.人體肌細胞無氧呼吸產生的乳酸，能在肝臟中再次轉化為葡萄糖。
1.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，其在結構上有哪些特點與功能相適應？
提示　(1)線粒體具有內、外兩層膜，內膜向內折疊形成嵴，擴大了內膜的表面積。
(2)線粒體的內膜和基質中含有許多與有氧呼吸有關的酶。
2.無氧呼吸中葡萄糖中能量去向及釋放的能量去向？
提示　無氧呼吸中葡萄糖中能量大部分儲存在酒精或乳酸中，少部分釋放，而釋放的能量大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中。
1.有氧呼吸與無氧呼吸的比較
2.有氧呼吸和產生酒精的無氧呼吸各物質間的關系比(以葡萄糖為呼吸底物)
(1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)產生酒精的無氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。
(3)消耗等量的葡萄糖時，產生酒精的無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2摩爾數之比為1∶3。
(4)消耗等量的葡萄糖時，有氧呼吸消耗的O2摩爾數與有氧呼吸和產生酒精的無氧呼吸產生CO2摩爾數之和的比為3∶4。
考向1　結合細胞呼吸過程，考查物質和能量觀
1.(2020·北京等級模考，3)研究發現，在線粒體內膜兩側存在H＋濃度差。H＋順濃度梯度經ATP合成酶轉移至線粒體基質的同時，驅動ATP的合成(如下圖)。
根據圖示得出的下列結論，錯誤的是(　　)
A.ATP合成酶中存在跨膜的H＋通道
B.H＋可直接穿過內膜磷脂雙分子層
C.此過程發生在有氧呼吸第三階段
D.線粒體的內、外膜功能存在差異
答案　B
解析　據題中信息可知，H＋可順濃度梯度經ATP合成酶轉移至線粒體基質，推測ATP合成酶中存在跨膜的H＋通道，A正確；H＋通過ATP合成酶中的H＋通道穿過內膜磷脂雙分子層，而不是直接穿過內膜磷脂雙分子層，B錯誤；有氧呼吸第三階段發生在線粒體內膜上，由題圖可知H＋順濃度梯度經線粒體內膜上的ATP合成酶轉移至線粒體基質的同時驅動ATP的合成，據此推測該過程發生在有氧呼吸第三階段，C正確；線粒體內膜能進行有氧呼吸第三階段，外膜將線粒體與外界分隔開來，二者功能不同，D正確。
2.(2020·山東等級考，2)癌細胞即使在氧氣供應充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產生ATP，這種現象稱為“瓦堡效應”。下列說法錯誤的是(　　)
A.“瓦堡效應”導致癌細胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌細胞中丙酮酸轉化為乳酸的過程會生成少量ATP
C.癌細胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細胞質基質中被利用
D.消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產生的NADH比正常細胞少
答案　B
解析　無氧呼吸消耗1分子葡萄糖只產生少量ATP，因此癌細胞要滿足其生命活動，需大量吸收葡萄糖，A正確；無氧呼吸的第二階段，丙酮酸轉化為乳酸的過程中不生成ATP，無氧呼吸生成ATP的過程僅發生在第一階段，B錯誤；無氧呼吸過程中丙酮酸轉化為乳酸的場所為細胞質基質，C正確；癌細胞主要進行無氧呼吸，其產生NADH的過程僅發生在第一階段，因此消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產生的NADH比正常細胞少，D正確。
考向2　圍繞細胞呼吸類型的判斷，考查科學思維能力
3.(2020·江蘇海安中學模擬)“格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌雙菌發酵的傳統谷物發酵飲料。傳統做法是以俄式大面包為基質，加入相關菌種發酵，生成微量乙醇、一定量的CO2以及豐富的有機酸等。下列敘述正確的是(　　)
A.發酵過程需要密閉條件
B.兩菌種的細胞呼吸方式相同
C.CO2由兩菌種共同產生
D.兩菌種細胞呼吸的場所均只有細胞質基質
答案　A
解析　根據題干中的關鍵詞“乙醇”“一定量的CO2”“豐富的有機酸”可知，酵母菌和乳酸菌主要進行的是無氧呼吸，因此發酵過程需要密閉條件，A正確；乳酸菌只能進行無氧呼吸，酵母菌是兼性厭氧微生物，兩菌種的細胞呼吸方式不完全相同，B錯誤；乳酸菌的無氧呼吸產物是乳酸，不產生CO2，C錯誤；乳酸菌只能進行無氧呼吸，場所是細胞質基質，而酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸，有氧呼吸發生在細胞質基質和線粒體中，無氧呼吸發生在細胞質基質中，D錯誤。
4.(2021·安徽合肥調研)實驗小組將等量的某植物種子分別放在不同O2濃度的密閉容器中，1小時后，測出容器中O2和CO2的變化情況如下表：
O2濃度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
CO2釋放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7
據表分析以下敘述中，正確的是(　　)
A.在O2濃度為0～3%時只進行無氧呼吸
B.有氧呼吸的強度隨O2濃度升高而增強
C.在O2濃度為5%時，種子只進行有氧呼吸
D.無氧呼吸的產物是乳酸和CO2
答案　C
解析　O2濃度為0時，只進行無氧呼吸，表中O2濃度為1%～3%時，CO2的釋放量大于O2的吸收量，細胞既進行無氧呼吸又進行有氧呼吸，A錯誤；O2濃度為15%～25%時，隨著O2濃度的上升，細胞呼吸強度不變，B錯誤；在O2濃度為5%時，CO2的釋放量和O2的吸收量相等，種子只進行有氧呼吸，C正確；該植物種子無氧呼吸的產物有酒精和二氧化碳，D錯誤。
考點二　探究酵母菌細胞呼吸的方式
1.實驗原理
2.實驗設計思路——對比實驗
3.實驗步驟
(1)配制酵母菌培養液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。
將煮沸的葡萄糖溶液冷卻到常溫，才可加入酵母菌，否則，高溫會殺死酵母菌。
(2)檢測CO2的產生，裝置如圖所示。
注　澄清石灰水也可以換為溴麝香草酚藍溶液。
(3)檢測酒精的產生
4.實驗現象
5.實驗結論
(1)酵母菌有氧呼吸可以產生大量CO2
(2)酵母菌無氧呼吸可以產生酒精和少量CO2
1.細胞呼吸方式或類型的判定
(1)判斷細胞呼吸方式的三大依據
(2)“實驗法”判斷生物呼吸類型
①裝置
②實驗原理
③結果分析與判定
④物理誤差的校正
為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，設置如圖所示的丙裝置，(除將裝置中生物材料換為殺死的等量同種生物材料外其余均與乙裝置相同。)
裝置丙
提醒?、偃羲挪牧蠟榫G色植物，整個裝置必須遮光處理，否則植物組織的光合作用會干擾呼吸速率的測定。
②為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾，應將裝置及所測材料進行消毒處理。
③如果實驗材料是酵母菌，實驗所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是滅菌，排除其他微生物的呼吸作用對實驗結果造成的干擾。
2.教材規定實驗中的“顯色”歸納
考向1　結合酵母菌細胞呼吸方式的探究實驗，考查科學探究的能力
1.(2018·天津卷，5)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100 mL錐形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培養液，密封后在最適溫度下培養。培養液中的O2和CO2相對含量變化見題圖。有關分析錯誤的是(　　)
A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降
B.t3時，培養液中葡萄糖的消耗速率比t1時快
C.若降低10 ℃培養，O2相對含量達到穩定所需時間會縮短
D.實驗后的培養液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色
答案　C
解析　據圖分析t1～t2時段，氧氣的含量迅速下降，因此有氧呼吸速率不斷下降，A正確；酵母菌在進行有氧呼吸時可大量增殖，t1時刻氧氣消耗量大，產生能量多，酵母菌增殖產生的后代數目多，t3時刻氧氣含量少，酵母菌主要進行無氧呼吸，而在消耗葡萄糖量相等的情況下，有氧呼吸會比無氧呼吸產生更多的CO2，據圖分析，t3時刻酵母菌產生CO2的速率與t1時刻幾乎一致，則說明t3時刻葡萄糖消耗的速率比t1時刻快，B正確；題中信息說明酵母菌在最適溫度條件下進行培養，降低溫度則酶的活性下降，氧氣相對含量達到穩定所需時間延長，C錯誤；實驗中由于氧氣含量的下降，酵母菌進行無氧呼吸產生酒精，酸性重鉻酸鉀溶液與酒精發生化學反應變成灰綠色，D正確。
2.(2021·湖南五市十校聯考)如圖是探究酵母菌細胞呼吸方式的裝置。下列說法錯誤的是(　　)
A.若要探究酵母菌的有氧呼吸，則應選擇裝置a、b、c
B.在有氧或無氧的條件下，酵母菌細胞呼吸都會產生CO2
C.b瓶中的溶液也可以換成溴麝香草酚藍溶液，遇CO2的顏色變化為由黃變綠再變藍
D.檢測d瓶中的產物可用酸性的重鉻酸鉀溶液，現象是出現灰綠色
答案　C
解析　若要探究酵母菌的有氧呼吸，應選擇裝置a、b、c，其中c錐形瓶中的10% NaOH溶液用于吸收空氣中的CO2，b錐形瓶中的澄清石灰水用于檢測有氧呼吸產生的CO2，A正確；酵母菌既能進行有氧呼吸，也能進行無氧呼吸，其中有氧呼吸的產物是CO2和H2O，無氧呼吸的產物是酒精和CO2，B正確；b瓶中澄清的石灰水也可以換成溴麝香草酚藍溶液，用于檢測CO2，溴麝香草酚藍溶液遇CO2會由藍變綠再變黃，C錯誤；d瓶中的酵母菌進行無氧呼吸，產物為酒精和CO2，酒精屬于d瓶中的產物，在酸性條件下會使橙色的重鉻酸鉀溶液變成灰綠色，D正確。
考向2　生物細胞呼吸方式的探究實驗分析
3.(2020·山東威海一模)如圖是探究有活性的水稻種子呼吸作用的實驗裝置。下列敘述正確的是(　　)
A.將種子浸透是為了增加種子細胞中結合水的含量，從而增強種子的代謝作用
B.實驗開始時，紅色小液滴位于0刻度處，在其他條件適宜的情況下，一段時間后，紅色小液滴將向右移動
C.小液滴停止移動后，種子的呼吸作用方式是有氧呼吸
D.為驗證紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起，需另設放置煮熟冷卻的種子的對照實驗裝置
答案　D
解析　細胞新陳代謝的強弱與細胞中自由水的相對含量密切相關，將種子浸透可增加種子細胞中自由水的含量，從而使其新陳代謝旺盛，A錯誤；廣口瓶中的KOH溶液可以吸收呼吸作用釋放的二氧化碳，故紅色小液滴是否移動取決于是否消耗氧氣。實驗開始時，紅色小液滴位于0刻度處，在其他條件適宜的情況下，一段時間后，由于種子呼吸作用會消耗氧氣，故紅色小液滴將向左移動，B錯誤；小液滴停止移動后，說明浸透的種子不再消耗氧氣，此時其不進行有氧呼吸，C錯誤；為驗證紅色小液滴的移動僅由種子的生理活動引起，需另設放置煮熟冷卻的種子的對照實驗裝置，觀察小液滴是否移動，D正確。
4.(2020·山東新高考二模)家庭釀酒過程中，密閉容器內酵母菌呼吸速率變化情況如圖所示(呼吸底物為葡萄糖)。下列敘述正確的是(　　)
A.0～8 h，容器內的水含量由于酵母菌的細胞呼吸消耗而不斷減少
B.0～6 h酵母菌呈“J”型增長
C.0～8 h，容器內壓強不斷增大，在8 h時達到最大值
D.6 h左右酵母菌開始產生酒精，6～10 h酒精產生速率逐漸增大
答案　D
解析　以葡萄糖為呼吸底物，有氧呼吸反應式為C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量；產酒精的無氧呼吸反應式為C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量。酵母菌有氧呼吸既消耗水又生成水，但總體來說有氧呼吸過程有水生成，無氧呼吸既不消耗水也不生成水，因此，0～8 h，容器內的水含量不會由于酵母菌的呼吸消耗而不斷減少，A錯誤；在密閉容器中，酵母菌不會呈“J”型增長，B錯誤；0～6 h，酵母菌只進行有氧呼吸，容器內壓強不變，6 h后，無氧呼吸逐漸增強，產生的CO2增多，容器內壓強才開始逐漸增大，且容器內壓強在8 h時并未達到最大，C錯誤；6 h左右酵母菌開始進行無氧呼吸產生酒精，6～10 h無氧呼吸逐漸增強，酒精產生速率逐漸增大，D正確。
考點三　細胞呼吸的影響因素及應用
1.內部因素
2.外部因素
(1)嚴格的無氧環境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少(×)
(2)糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環境中儲藏(×)
(3)皮膚破損較深的患者，應及時到醫院注射破傷風抗毒血清(√)
(4)劇烈運動時，氧氣供應不足，肌細胞主要進行無氧呼吸產生乳酸(×)
(5)種子萌發過程中氧氣不足時可同時進行有氧呼吸和無氧呼吸(√)
1.檢測汽車司機是否喝酒的方法是讓司機呼出的氣體直接接觸到載有用濃硫酸處理過的重鉻酸鉀的硅膠。
必修① P90“探究·實踐·拓展”
2.水果、蔬菜和種子儲存條件有何不同？
提示　水果、蔬菜需要低溫(零上)、低氧、高CO2濃度、適宜水分條件下儲存；種子需要低溫、低氧、高CO2濃度、干燥條件儲存。
解讀細胞呼吸曲線示意圖
考向1　圍繞細胞呼吸原理的應用，考查生命觀念
1.(2021·陜西榆林模擬)下列有關細胞呼吸原理的應用分析錯誤的是(　　)
A.種在湖邊的玉米，長期被水淹，生長不好，其原因是根細胞有氧呼吸受阻
B.植物不能長期忍受無氧呼吸，其主要原因是無氧呼吸產生的乳酸對細胞有毒害作用
C.人體成熟紅細胞只能以無氧呼吸的方式分解葡萄糖，產生乳酸，而獲取能量
D.人劇烈運動后，會感到肌肉酸痛，是由肌細胞無氧呼吸產生的乳酸積累導致的
答案　B
解析　大多數植物無氧呼吸的產物是酒精和二氧化碳，不是乳酸，B錯誤。
2.(2021·黑龍江哈爾濱六中調研)下列生產措施或生活現象所涉及的細胞呼吸知識，解釋錯誤的是(　　)
A.提倡慢跑，可防止無氧呼吸產生乳酸使人體肌肉酸脹
B.零度以上低溫貯存果蔬，可降低呼吸酶活性，減少有機物的分解
C.馬鈴薯塊莖腐爛的原因是無氧呼吸產生的酒精對細胞有毒害作用
D.種子貯藏前需要干燥，主要是通過減少水分以抑制細胞有氧呼吸
答案　C
解析　慢跑是進行有氧運動，可防止無氧呼吸產生乳酸使人體肌肉酸脹，A正確；溫度能夠影響呼吸酶的活性，零度以上低溫貯存果蔬，既能減少有機物的分解，又不會凍傷果蔬，B正確；馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產物是乳酸，C錯誤；水是有氧呼吸的反應物之一，種子貯藏前干燥是通過減少水分來抑制細胞的有氧呼吸，D正確。
　細胞呼吸原理的應用
考向2　影響細胞呼吸的因素，考查科學思維能力
3.(2021·湖北省部分重點中學聯考)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作為描述細胞呼吸過程中氧氣供應狀態的一種指標。如圖是酵母菌氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸熵的關系。以下敘述中，正確的是(　　)
A.呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越強，無氧呼吸越弱
B.B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度
C.為了減少有機物的損耗，最好將氧分壓調至C點
D.C點以后，細胞呼吸強度不再隨氧分壓的變化而變化
答案　B
解析　根據題意可知，呼吸熵＝放出的CO2量/吸收的O2量，酵母菌有氧呼吸放出的CO2量與吸收的O2量相等，無氧呼吸不吸收O2，但能放出CO2，故呼吸熵越小，表示有氧呼吸越強，無氧呼吸越弱，A錯誤；根據A項分析可知，B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度，B正確；C點呼吸熵為1，說明酵母菌只進行有氧呼吸，有氧呼吸消耗的有機物較多，C錯誤；C點以后只進行有氧呼吸，其呼吸強度在一定范圍內會隨著O2濃度的增加而增強，D錯誤。
4.(2021·成都市診斷)如圖表示O2濃度和溫度對洋蔥根尖細胞有氧呼吸速率的影響，下列敘述錯誤的是(　　)
A.與A點相比，B點時與有氧呼吸相關酶的活性較低
B.與B點相比，限制C點有氧呼吸速率的因素有氧濃度和溫度
C.由圖可知，細胞有氧呼吸的最適溫度位于30 ℃和35 ℃之間
D.氧濃度不變，A點時適當提高溫度，細胞有氧呼吸速率可能增大
答案　C
解析　當氧濃度為60%時，有氧呼吸的速率在30 ℃時比20 ℃時的大，說明與A點相比，B點時與有氧呼吸相關酶的活性較低，A正確；當氧濃度為20%時，C點升高溫度，有氧呼吸速率會增大，所以溫度影響有氧呼吸速率；當溫度為15 ℃時增加氧濃度，有氧呼吸速率也會增大，所以氧濃度也會影響有氧呼吸速率，B正確；分析題圖可知，在20 ℃、30 ℃、35 ℃三個溫度條件下，30 ℃條件下氧氣充足時有氧呼吸速率最高，說明有氧呼吸的最適宜溫度在20 ℃～35 ℃之間，而不是位于30 ℃和35 ℃之間，C錯誤；從圖中可以看出，30 ℃時可能最接近酶的最適溫度，如果酶的最適溫度是31 ℃，則適當升高溫度會提高有氧呼吸速率，D正確。
　多因素對呼吸速率影響曲線圖的分析方法(以本題為例)
重溫真題　經典再現
1.經典重組　判斷正誤
(1)與風干前相比，風干種子中細胞呼吸作用的強度高(2018·全國卷Ⅱ，4C)(　　)
(2)人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供(2014·全國卷Ⅱ，6C)(　　)
(3)人體大腦活動的能量主要來自脂肪的有氧氧化(2017·海南卷，5B)(　　)
(4)無氧呼吸不需要O2的參與，該過程最終有[H]的積累(2010·全國卷Ⅰ，2C)(　　)
(5)質量相同時，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多(2010·全國卷Ⅰ，2D)(　　)
提示　(1)×　與風干前相比，風干種子中細胞呼吸作用的強度弱。
(2)×　人體在劇烈運動時所需要的能量由葡萄糖分解提供。
(3)×　人體大腦活動的能量主要來自葡萄糖的氧化分解。
(4)×　該過程產生的[H]用于生成酒精或乳酸，細胞內并不積累[H]。
(5)√
2.(2020·浙江7月選考，6，改編)下列關于細胞的有氧呼吸與無氧呼吸的敘述，正確的是(　　)
A.細胞的無氧呼吸產生的ATP比有氧呼吸的多
B.細胞的無氧呼吸在細胞質基質和線粒體嵴上進行
C.細胞的有氧呼吸與無氧呼吸過程中都會產生丙酮酸
D.若適當提高蘋果果實貯藏環境中的O2濃度會增加酒精的生成量
答案　C
解析　消耗相同質量的葡萄糖，細胞無氧呼吸產生的ATP比需氧呼吸少，A錯誤；無氧呼吸在細胞質基質中進行，B錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段都是產生丙酮酸，C正確；適當提高環境中的O2濃度會抑制無氧呼吸，產生的酒精量會減少，D錯誤。
3.(2018·全國卷Ⅲ，5)下列關于生物體中細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　)
A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸
B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失
C.有氧呼吸和無氧呼吸的產物分別是葡萄糖和乳酸
D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP
答案　C
解析　植物在黑暗中既可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸，A正確；食物鏈上某一營養級同化的能量大部分用于呼吸消耗，B正確；對于以糖類為底物的呼吸作用來說，有氧呼吸的產物是CO2和H2O，無氧呼吸的產物為乳酸或者酒精和CO2，C錯誤；植物光合作用的光反應階段、有氧呼吸過程的第一、第二、第三階段以及無氧呼吸第一階段都可以合成ATP，D正確。
4.(2017·海南卷，7)下列有關植物細胞呼吸作用的敘述，正確的是(　　)
A.分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小
B.若細胞既不吸收O2也不放出CO2，說明細胞已停止無氧呼吸
C.適當降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗
D.利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收O2與釋放CO2的摩爾數不同
答案　C
解析　分生組織細胞比成熟細胞的代謝旺盛、消耗能量多，所以呼吸速率也更大，A錯誤；如果細胞進行的無氧呼吸是產生乳酸的方式，則細胞既不吸收O2也不放出CO2，B錯誤；低氧環境下儲存果實，既有效地抑制無氧呼吸，同時有氧呼吸也非常弱，所以消耗的有機物相對最少，C正確；細胞利用葡萄糖進行有氧呼吸，吸收O2與釋放CO2的摩爾數相同，D錯誤。
課后·分層訓練
(時間：35分鐘)
1.(2021·南昌市質檢)下列敘述錯誤的是(　　)
A.人是否酗酒可通過呼出氣體是否可使酸性重鉻酸鉀變藍來檢測
B.線粒體能在細胞中向著代謝旺盛、耗能較多的部位移動
C.線粒體蛋白的合成離不開核糖體的作用
D.劇烈運動時肌細胞產生的CO2全部來自線粒體
答案　A
解析　酗酒者呼出的氣體中含有酒精，可以使酸性重鉻酸鉀溶液變成灰綠色，A錯誤；線粒體能在細胞中向著代謝旺盛、耗能較多的部位移動，B正確；核糖體是蛋白質的合成場所，故線粒體蛋白的合成離不開核糖體的作用，C正確；肌細胞無氧呼吸的產物是乳酸，沒有二氧化碳，故劇烈運動時肌細胞產生的CO2全部來自線粒體，D正確。
2.(2021·長沙一中調研)關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　)
A.用酵母菌發面做饅頭時，酵母菌的呼吸產物CO2受熱膨脹可使饅頭疏松
B.高等生物保留部分無氧呼吸的能力，有利于對不良環境的適應
C.提倡慢跑等有氧運動可以避免供氧不足，從而避免肌細胞因無氧呼吸產生大量乳酸
D.鮮荔枝在無O2、保持干燥和無乙烯環境中，可延長保鮮時間
答案　D
解析　做饅頭時常加入一些酵母菌，酵母菌呼吸產生的CO2受熱膨脹可使饅頭疏松，A正確；高等生物主要進行有氧呼吸，但也保留了部分無氧呼吸的能力，有利于其在缺氧環境中進行無氧呼吸來補充能量，有利于其對不良環境的適應，B正確；慢跑等有氧運動可以避免供氧不足，避免肌細胞進行無氧呼吸產生大量乳酸，C正確；在無氧條件下，植物細胞進行無氧呼吸，荔枝細胞無氧呼吸的產物是酒精和二氧化碳，酒精對荔枝細胞有毒害作用，故在無O2、保持干燥和無乙烯環境中保存鮮荔枝不能延長保鮮時間，D錯誤。
3.(2021·湖北孝感市質檢)如圖表示人體內細胞呼吸的過程，下列敘述正確的是(　　)
A.②過程既需要水參與，又需要氧氣參與
B.①→③過程將導致細胞內[H]的積累
C.①、②過程都有能量釋放，③過程有ATP生成
D.劇烈運動時人體細胞主要通過①→③過程獲得能量
答案　A
解析　②過程表示有氧呼吸的第二、三階段，在第二階段需要水參與，在第三階段需要氧氣參與，A正確；①過程產生的[H]可在③過程中被利用，不會導致細胞內[H]的積累，B錯誤；①、②過程都有能量釋放，③過程沒有ATP生成，C錯誤；人在劇烈運動時，機體細胞仍主要通過有氧呼吸(即①→②過程)獲得能量，D錯誤。
4.(2020·“四省八校聯盟”聯考)下列有關細胞呼吸及其在生產、生活中應用的敘述，正確的是(　　)
A.若細胞既不吸收O2，也不放出CO2，說明細胞的呼吸作用已停止
B.植物葉肉細胞通過呼吸作用產生的還原氫可用于光合作用的暗反應
C.用透氣的紗布包扎傷口可避免人體組織細胞因缺氧而死亡
D.中耕松土可促進根細胞有氧呼吸，有利于礦質離子的吸收
答案　D
解析　高等動物細胞在無氧呼吸過程中可產生乳酸，該過程不消耗O2也不產生CO2，A錯誤；植物葉肉細胞通過呼吸作用產生的[H]不能用于光合作用的暗反應，B錯誤；用透氣的紗布包扎傷口是為了避免厭氧菌大量繁殖，C錯誤；中耕松土可以增加土壤中的氧氣含量，有利于根細胞進行有氧呼吸，有利于根細胞對礦質元素的吸收，D正確。
5.(2020·安徽合肥二檢)丙酮酸通過MPC(丙酮酸載體)進入線粒體參與相關代謝過程。下列敘述錯誤的是(　　)
A.葡萄糖在細胞質基質中分解為丙酮酸時會產生少量[H]
B.丙酮酸在線粒體基質中可被分解成二氧化碳和水
C.MPC功能缺陷可能導致乳酸積累，進而對細胞產生毒害
D.丙酮酸通過MPC進入線粒體不屬于自由擴散
答案　B
解析　細胞呼吸第一階段是葡萄糖被分解成丙酮酸，產生少量的[H]，并且釋放出少量的能量，場所是細胞質基質，A正確；有氧呼吸第二階段丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]，并釋放少量的能量，該階段發生在線粒體基質中；有氧呼吸第三階段[H]與氧氣結合生成水，同時釋放大量能量，該階段發生在線粒體內膜上，B錯誤；MPC功能缺陷可能會導致丙酮酸大量存在于細胞質基質，而后可能會在細胞質基質中轉變為乳酸，乳酸積累過多會對細胞產生毒害，C正確；據題干信息可知，MPC(丙酮酸載體)是轉運丙酮酸的載體，而自由擴散不需要載體蛋白協助，D正確。
6.(2020·陜西寶雞中學二模)某研究小組使用小鼠跑步機實驗法研究在不同運動強度下一定時間內小鼠體內的氧氣消耗量和血液中乳酸積累量(均用物質的量表示)，結果如圖所示(假設呼吸底物均為葡萄糖)。下列相關敘述正確的是(　　)
A.在運動狀態下，小鼠肌肉細胞中CO2的產生部位是細胞質基質和線粒體
B.無氧呼吸只在第一階段生成少量的ATP，其余能量以熱能形式散失
C.運動強度為15 m·min－1時，無氧呼吸消耗的葡萄糖大約是有氧呼吸的3倍
D.研究表明提倡慢跑可以避免肌肉組織乳酸大量積累引起下丘腦形成酸脹感
答案　C
解析　小鼠無氧呼吸的產物是乳酸，肌肉細胞只在有氧呼吸第二階段產生CO2，場所是線粒體基質，A錯誤；小鼠細胞進行無氧呼吸時，葡萄糖中的能量大部分儲存在不徹底的氧化產物乳酸中，只有少量釋放出來，釋放出來的能量大部分以熱能形式散失，其余儲存在ATP中，B錯誤；由圖示可知，運動強度為15 m·min－1時，氧氣消耗量等于血液中乳酸積累量，小鼠細胞有氧呼吸和無氧呼吸過程中反應物和產物的相關比例分別為C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6、C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2，故該運動強度下無氧呼吸消耗葡萄糖的量大約是有氧呼吸的3倍，C正確；酸脹感屬于大腦皮層產生的感覺，D錯誤。
7.(2021·江西上饒市質檢)下列有關人體內有氧呼吸和無氧呼吸的敘述，正確的是(　　)
A.二氧化碳只是有氧呼吸的產物
B.葡萄糖不能作為無氧呼吸的底物
C.無氧呼吸過程不產生[H]
D.有氧呼吸只有第三階段產生ATP
答案　A
解析　人體有氧呼吸的產物是H2O和CO2，無氧呼吸的產物只有乳酸，因此CO2只是有氧呼吸的產物，A正確；葡萄糖既能作為有氧呼吸的底物，也能作為無氧呼吸的底物，B錯誤；有氧呼吸第一、第二階段以及無氧呼吸的第一階段都能產生[H]，C錯誤；有氧呼吸三個階段都能產生ATP，D錯誤。
8.(2021·江西九江聯考)如圖是酵母菌呼吸作用示意圖，下列相關敘述不正確的是(　　)
A.物質a是二氧化碳，都在細胞質基質中產生
B.試劑甲是重鉻酸鉀，現象Z為橙色變為灰綠色
C.等量的葡萄糖在條件Y下產生的能量多于在條件X下產生的能量
D.O2與有氧呼吸第一、二階段產生的[H]在線粒體內膜上反應生成物質b
答案　A
解析　由題圖可知物質a為CO2，物質b為H2O，圖中條件X下酵母菌進行無氧呼吸，產生CO2的場所為細胞質基質，而條件Y下酵母菌進行有氧呼吸，產生CO2的場所為線粒體基質，A錯誤；酵母菌無氧呼吸產生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應，溶液變成灰綠色，B正確；在條件X下酵母菌進行無氧呼吸，而在條件Y下酵母菌進行有氧呼吸，等量的葡萄糖在條件Y下產生的能量多于在條件X下產生的能量，C正確；酵母菌進行有氧呼吸時，O2與有氧呼吸第一、二階段產生的[H]在線粒體內膜上反應生成物質b(水)，D正確。
9.(2021·寧夏六盤山模擬)人體細胞無氧呼吸會產生乳酸。研究發現，乳酸不僅是人體重要的代謝中間產物和能量載體，還可作為癌細胞的營養來源。下列相關敘述正確的是(　　)
A.人體無氧呼吸產生乳酸的場所是細胞質基質和線粒體
B.劇烈運動后血液中乳酸增多，但對血漿pH的變化影響不大
C.無氧呼吸時，乳酸是重要的能量載體，細胞不產生ATP
D.癌細胞的能量僅來自乳酸，與正常細胞相比代謝緩慢
答案　B
解析　人體無氧呼吸產生乳酸的場所是細胞質基質，A錯誤；劇烈運動后血液中乳酸增多，可通過血漿中的NaHCO3等緩沖物質來中和，因此血漿pH保持相對穩定，B正確；無氧呼吸第一階段將葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，同時合成少量的ATP，C錯誤；癌細胞分裂速度快，與正常細胞相比，細胞代謝更加旺盛，無氧呼吸產生的乳酸可作為癌細胞的能量來源之一，D錯誤。
10.(2020·山東省等級考試一模，2)線粒體中的[H]與氧氣結合的過程需要細胞色素c的參與。細胞接受凋亡信號后，線粒體中的細胞色素c可轉移到細胞質基質中，并與Apaf－1蛋白結合引起細胞凋亡。下列說法錯誤的是(　　)
A.有氧呼吸過程產生[H]的場所為細胞質基質和線粒體基質
B.細胞色素c參與有氧呼吸第三階段的反應
C.細胞色素c功能喪失的細胞將無法合成ATP
D.若細胞中Apaf－1蛋白功能喪失，細胞色素c將不會引起該細胞凋亡
答案　C
解析　有氧呼吸的第一和第二階段產生[H]，場所為細胞質基質和線粒體基質，A正確；由題干可知，細胞色素c參與線粒體中的有氧呼吸第三階段[H]與氧氣結合，B正確；有氧呼吸的三個階段都能合成ATP，若細胞色素c功能喪失，只有第三階段無法合成ATP，C錯誤；由題干可知，細胞色素c與Apaf－1蛋白結合后引起細胞凋亡，若細胞中Apaf－1蛋白功能喪失，細胞色素c不能與之結合，將不會引起細胞凋亡，D正確。
11.(2021·吉林長春質監)過保質期或儲存不當的酸奶可能會出現脹袋現象，脹袋的酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等微生物。下列相關說法正確的是(　　)
A.乳酸菌和酵母菌均屬于兼性厭氧菌
B.乳酸菌和酵母菌進行細胞呼吸都會產生丙酮酸
C.脹袋現象是乳酸菌無氧呼吸產生的氣體導致的
D.酸奶中的酸性物質主要由酵母菌無氧呼吸產生
答案　B
解析　乳酸菌是厭氧型細菌，A錯誤；兩種生物均進行呼吸作用，有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同，均是葡萄糖分解產生丙酮酸和[H]，B正確；乳酸菌無氧呼吸產生乳酸，不產生氣體，所以不會導致脹袋，脹袋的原因可能是酵母菌無氧呼吸產生了二氧化碳，C錯誤；酸奶中的酸性物質主要是乳酸菌無氧呼吸產生的乳酸，D錯誤。
12.(2020·海南省高考模擬，21)酵母菌是常用的釀酒微生物。為了優化釀酒工藝，某興趣小組探究NaCl溶液濃度、pH和溫度對酵母菌無氧呼吸強度的影響?；卮鹣铝袉栴}。
(1)在適宜濃度的葡萄糖溶液中加入酵母菌，無氧條件下培養一段時間后，培養液的pH會　　　　，原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)不同濃度的NaCl溶液對酵母菌無氧呼吸強度的影響如右圖所示。從圖中分析得知，配制酵母菌培養液時，最好的做法是__________________________________________________ ______________________。
(3)探究pH對酵母菌無氧呼吸強度影響的實驗中，把溶液pH由4.0提高到6.0，酵母菌的無氧呼吸速率明顯下降，最可能的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)為探究溫度對酵母菌無氧呼吸強度的影響，實驗室提供了溫度為10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃的培養條件，請設計一個可用于記錄實驗數據的表格。
答案　(1)下降　酵母菌無氧呼吸產生二氧化碳進入培養液，使培養液pH值降低
(2)不添加NaCl
(3)pH升高， 與酵母菌無氧呼吸有關的酶活性降低
(4)
溫度/℃ 10 20 30 40 50
氣體產生速率/(mL·min－1)
解析　(1)酵母菌無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，二氧化碳進入發酵液，使培養液的pH下降。(2)由圖中曲線可知，隨NaCl溶液濃度的增大，酵母菌細胞呼吸產生氣體的速率下降，因此在配置酵母菌培養液時最好不添加NaCl。(3)影響酵母菌無氧呼吸的速率的因素有溫度、氧氣濃度和pH等，溫度和pH是通過影響酶的活性影響無氧呼吸速率。(4)由題干可知，自變量為不同溫度，觀測指標為酵母菌無氧呼吸強度即氣體產生速率。
13.(2021·四川涼山州檢測)細胞呼吸是生物非常重要的生命活動。請回答：
(1)如圖表示人體細胞內有氧呼吸的過程，其中a～c表示相關過程，甲、乙表示相應物質。
①圖中a、b、c所代表的過程中，產生能量最多的是　　　，舊該反應進行的場所是　　　　。
②圖中O2的作用是　。
(2)表中圖是探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，在實驗過程中酵母菌始終保持活性(忽略實驗室的溫度和大氣壓強對實驗結果的影響)。
紅色液滴移動情況 結論
Ⅰ.向　　　　移動 進行有氧呼吸，同時可能進行無氧呼吸
Ⅱ.不移動 ___________________________________________________
①據圖填充表中內容。
②若仍然通過觀察紅色液滴的移動情況來確定酵母菌是否只進行有氧呼吸，應如何完善實驗設計？
答案　(1)①c　線粒體內膜?、谂c[H]結合生成水，并產生大量能量　(2)①左　只進行無氧呼吸　②另設一組實驗，將裝置中的NaOH溶液換成等量的蒸餾水，其他條件相同
解析　(1)分析題圖可知，a表示有氧呼吸的第一階段，b表示有氧呼吸的第二階段，乙表示CO2，c表示有氧呼吸的第三階段，甲表示水。①有氧呼吸的第三階段產生的能量最多，即圖中的c過程，該反應進行的場所是線粒體內膜。②圖中O2參與有氧呼吸的第三階段，其作用是與[H]結合生成水，并產生大量能量。(2)①酵母菌進行有氧呼吸時，吸收的O2量和釋放的CO2量相等，而進行無氧呼吸時，不吸收O2，只釋放CO2，釋放出的CO2會被容器中的NaOH溶液吸收而不會引起瓶中氣體體積的變化，而酵母菌通過有氧呼吸吸收O2會使瓶內氣體體積減小，從而使紅色液滴左移。因此若紅色液滴向左移動時，酵母菌進行有氧呼吸，同時可能進行無氧呼吸。若紅色液滴不移動時，說明酵母菌不消耗O2，只進行無氧呼吸。②若仍然通過觀察紅色液滴的移動情況來確定酵母菌是否只進行有氧呼吸，還應另設計一組實驗，將裝置中的NaOH溶液換成等量的蒸餾水，其他條件不變，以探索酵母菌是否進行無氧呼吸。若含有NaOH的裝置紅色液滴左移，而含有蒸餾水的裝置紅色液滴不移動，說明酵母菌只進行有氧呼吸。

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