1、第9讲 细胞呼吸 1细胞呼吸的过程 考点一 细胞呼吸的类型和过程2过程分析(1)有氧呼吸中碳、氧、氢元素的来源和去路：(2)反应物和产物：CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。O2参与了第三阶段，H和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段H和O2结合生成的。(3)细胞呼吸中H和ATP的来源和去路：(4)能量代谢：有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以热能散
2、失，少部分转移到ATP中。清错破疑 对有氧呼吸认识上的两个误区 (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)脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于产生CO2量。角度一 有氧呼吸与无氧呼吸的过程分析1(2015课标全国卷)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：下列分析正确的是()A有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B该植物幼根对该离子的吸
3、收与温度的变化无关C氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解 析：由表格信息可知同样温度条件下，空气瓶中离子相对吸收量大，说明有氧条件有利于根对离子的吸收，A正确；同样的空气，不同温度条件下离子的相对吸收量不同，说明温度变化影响根对离子的吸收，B错误；同样的温度条件下，氮气环境中根对离子的相对吸收量少，说明根对离子的吸收需要消耗能量(ATP)，且氮气环境中不利于根对该离子的吸收，C、D错误。答案：A2(2016湖南名校联考)不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同，若分解底物是葡萄糖，则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是()A若
4、只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸D若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡解析：有氧呼吸消耗氧气，产生CO2和H2O无氧呼吸不消耗氧气，产生酒精和CO2，A正确；细胞进行有氧呼吸释放的CO2等于O2的吸收量，若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，B正确；若 CO2的释放量等于 O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸，C正确；无氧呼吸包括酒精发酵和乳酸发酵，乳酸发酵不消耗氧气不产生CO2，D错误。答案：D角度二 细胞呼吸
5、类型的判断与计算3如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是()AN点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸BM点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低C该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解DL点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质解析：N点之后，O2的吸收量与CO2的释放量不等，说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解，C正确；由于有非糖物质参与氧化分解，故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸，A错误；M点细胞的总呼吸强度最低，但
6、无氧呼吸强度并不是最低的，B错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，D错误。答案：C4在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是()A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多Cc条件下，无氧呼吸最弱Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体解析：a条件下，不吸收O2，但产生CO2，故只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO2外还有酒精；b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖的相对量为0.5，无氧呼吸产生体积
7、为5的CO2，消耗葡萄糖的相对量为2.5；c条件下，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸为0，产生的CO2全部来自线粒体。答案：D 1温度 考点二 影响细胞呼吸的因素及应用(1)曲线分析：最适温度时，细胞呼吸最强；超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制。(2)应用：温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。贮存水果时，适当降低温度，从而延长保存时间。2氧气3水分4二氧化碳(1)曲线分析：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。(2)应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充
8、入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。细胞呼吸曲线的识别技巧(1)图中点的含义(ABBC)：Q点：只进行无氧呼吸；P点及其以后：只进行有氧呼吸；C点：有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3；R点：释放的CO2量最少，此条件最有利于蔬菜的储存；B点：有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的CO2量。(2)图中线的含义：两种呼吸方式同时存在的区段是QRP；QR区段CO2生成量急剧减少的原因是随着O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制；T点之前引起曲线发生变化的因素是O2浓度，T点之后限制因素为温度等外在因素和酶等内在因素。区域OQP的面积表示无氧呼吸产生的CO2量，
9、所以可画出无氧呼吸产生的CO2量随O2浓度变化的曲线为QBE。角度一 考查细胞呼吸原理的应用5(2016鄂州联考)下列关于呼吸作用原理的应用正确的是()A提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量的酒精对细胞造成伤害B对于多数植物来说，土壤板结应及时进行松土透气，促进根系有氧呼吸，防止植物根部细胞进行无氧呼吸产生乳酸损伤根系C利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以产生各种酒D包扎伤口时，需要选用松软的创可贴，否则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖解析：人体无氧呼吸的产物是乳酸而非酒精，A错误；多数植物无氧呼吸的产物是酒精而非乳酸，B错误；酵母菌发酵必
10、须在无氧情况下完成，所以控制通气的情况，能利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等产生各种酒，C正确；破伤风杆菌为厌氧菌，可在伤口深处大量繁殖，选用松软的创可贴，增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，抑制其大量繁殖，D错误。答案：C6将水果放在密封的地窖里，可以保存较长时间。地窖影响水果代谢的原因是()A温度恒定，水果抵抗病虫害的能力强B温度适宜，水分容易保持C黑暗无光，不易引起早熟D二氧化碳浓度增加，抑制细胞呼吸解析：密封的地窖中，二氧化碳浓度高能够抑制水果的细胞呼吸(主要是抑制有氧呼吸)，减少有机物的消耗。答案：D角度二 借助图表曲线，考查影响细胞呼吸的因素7下图表示某高等植物的非绿色器官
11、细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述正确的是()A当氧气浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸B当氧气浓度为a时，该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等C曲线中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体D曲线也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系解析：图中曲线表示该器官进行无氧呼吸产生的CO2量，曲线表示进行有氧呼吸产生的CO2量，曲线表示该器官进行细胞呼吸产生的CO2总量。当氧浓度为b时无氧呼吸速率为0，该器官只进行有氧呼吸；当氧气浓度为a时有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等，但无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍；该器官有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；酵母菌是兼性厌氧菌，其细胞呼吸与氧浓
12、度的关系应如曲线所示。答案：A8(2016武汉质检)呼吸熵(RQ放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖的过程中氧分压与呼吸熵的关系。下列叙述中正确的是()A呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱Bb点有氧呼吸的强度大于a点有氧呼吸的强度C为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至c点Dc点以后，细胞的呼吸强度不随氧分压的变化而变化解析：根据呼吸熵的含义可知，呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强；b点氧分压大于a点，呼吸熵小于a点，故b点有氧呼吸强度大于a点；c点时只进行有氧呼吸，有机物消耗较快，不利于水果的保存；c点以后呼
13、吸熵为1，细胞只进行有氧呼吸，在一定范围内，随着氧分压的增大，细胞的呼吸强度仍会加强。答案：B1实验原理考点三 实验：探究酵母菌的呼吸方式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。(3)检测酒精的产生：自B、D中各取2 mL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0.5 mL溶有0.1 g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 1、2 两试管的变化甲组变混浊快无变化乙组变混浊慢出现灰绿色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CO2多而快，在无氧
14、条件下进行细胞呼吸产生酒精，还产生少量CO2。(1)通入B瓶的空气中不能含有CO2的原因是什么？提示：保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊完全是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(2)D瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将D瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的原因是什么？提示：确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。角度一 细胞呼吸方式的实验探究9(2015四川卷改编)为达到实验目的，必须在碱性条件下进行的实验是()A利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度C利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D观察植物细胞的质壁分离和复原解析：碱性条件下，
15、铜离子与蛋白质生成紫色络合物，A符合题意。胃蛋白酶的适宜pH约为2.0左右，因此测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度需要维持pH为2.0，B不符合题意。利用重铬酸钾检测酒精需要在酸性条件下进行，C不符合题意。观察植物细胞的质壁分离和复原实验需要保持细胞的活性，强酸或强碱会杀死细胞，因此一般在中性条件下进行，D不符合题意。答案：A10下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是()A为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶B实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了，说明实验不成功C实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测E瓶中物质会出现
16、灰绿色DD瓶封口后应立即接通E瓶，防止D瓶中的培养液被分解完 解析：由于二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊，因此可以在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶，若锥形瓶中澄清石灰水不变混浊，说明空气中的二氧化碳被A瓶完全吸收，A项正确；实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了，说明B瓶中的酵母菌产生的二氧化碳量多，B项错误；酸性的重铬酸钾遇酒精变成灰绿色，而酵母菌无氧呼吸产生的酒精存在于D瓶中，C项错误；D瓶封口后应先让实验进行一段时间，等酵母菌通过有氧呼吸消耗完瓶中的氧气后再接通E瓶，D项错误。答案：A角度二 细胞呼吸速率的测定11(2016湖南名校联考)某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸
17、，实验设计如下，关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法不正确的是()A甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时氧气的消耗量B乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值C甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸D甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵解析：甲组中的NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸氧气的消耗量，A正确；乙组中放置的是蒸馏水，乙组右管液面变化，表示的是微
18、生物呼吸CO2的释放量和O2消耗量之间的差值，B正确；甲组右管液面升高表明消耗O2，存在有氧呼吸，乙组不变表明释放CO2与消耗O2相等，则可知此时只进行有氧呼吸，甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行酒精发酵，C正确；若微生物进行乳酸发酵，甲、乙组液面高度都不会变化，D错误。答案：D12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。下列分析中，正确的是()A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动B在20
19、30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/minC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解析：X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动，A错误；在2030 min内氧气平均吸收速率为(13065)1106.5 mm3/min，B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错误；对照实验应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复上述实验，D错误。答案：B种子萌发时吸水和呼吸变化曲线解读信息解读(1)在种子吸水的第 阶段，由于(吸胀
20、)吸水，呼吸速率上升。(2)在种子吸水的第阶段，呼吸作用产生的CO2要比O2的消耗量大得多，说明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)。解题技法(1)分析此类问题时应结合种子萌发过程中的物质变化和生理变化过程。(2)解答此类问题还要依据细胞呼吸过程中CO2和O2量的变化来判断。1(2014海南卷)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如下图所示。据图回答问题：(1)在1224 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_呼吸，该呼吸方式在细胞 中 发 生 的 部 位 是
21、_，其 产 物 是_。(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会_，主要原因是_。(3)胚根长出后，萌发种子的_呼吸速率明显升高。解析：(1)分析题图，第1224 h期间，种子的O2吸收量很少，却释放很多CO2，表明此阶段呼吸方式主要为无氧呼吸。豆科植物种子无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和CO2。(2)第12 h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，种子的干物质总量会下降。(3)胚根长出后，O2吸收明显增多，这说明有氧呼吸速率明显提高。答案：(1)无氧 细胞质基质 CO2和乙醇(2)减少 在此期间只有呼吸作用消耗有机物，没有光合作用合成
22、有机物(3)有氧2将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题：(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，再通过_作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_ mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_ mg粒1d1。(4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。解析：(1)玉米种子萌发过
23、程中，淀粉先被水解为葡萄糖，再通过细胞呼吸作用为种子萌发提供能量。(2)由图可知，在7296小时之间种子的干重下降最快，说明该时间段内种子的呼吸速率最大，每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2177.726.5(mg)。(3)萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸，一部分转化成幼苗的组成物质。由题图可知，在96120小时内，转化速率最大。在96120小时内，每粒胚乳的干重减少27 mg(118.191.1)，其中呼吸消耗5 mg(177.7172.7)，则转化成其他物质22 mg，即转化速率为22 mg粒1d1。(4)如果继续保持黑暗条件，玉米幼苗不能进行光合作用，细胞呼吸继续消耗有机物，干重继续下降。答案：(1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化)(2)7296 26.5(3)22(4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用1CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。2在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。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。7O2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。
