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第9講　細胞呼吸的原理和應用
必修1　分子與細胞
第二單元　細胞代謝
1．說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。　
2．實驗：探究酵母菌的呼吸方式。
一、實驗原理
考點1　探究酵母菌細胞呼吸的方式
溴麝香草酚藍
變渾濁
灰綠色
二、實驗步驟
1．配制酵母菌培養液：酵母菌＋質量分數為5%的______溶液，分別裝入A、B兩錐形瓶中。
2．設計對比實驗
葡萄糖
(1)甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是________________。
(2)乙組中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是__________________。
(3)CO2檢測：觀察兩組裝置中澄清石灰水的變化。
(4)酒精檢測：取A、B瓶中濾液各2 mL分別注入兩支干凈的試管中，向兩試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，并輕輕振蕩，使它們混合均勻，觀察試管中溶液的顏色變化。
去除空氣中的
耗盡瓶中原有的氧氣
3．實驗現象
條件 澄清石灰水的變化 兩試管的變化
甲組 ________ 無變化
乙組 ________ 出現灰綠色
變渾濁快
變渾濁慢
4．實驗結論
(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。
(2)在有氧條件下______________，在無氧條件下__________________________。
產生CO2多而快
產生酒精，還產生
少量的CO2
1．(人教版必修1 P90－91探究·實踐)在檢測酒精的實驗中，要將酵母菌培養時間適當延長，原因是_________________________________________________________________________________________。
提示：盡量消耗完培養液中的葡萄糖，因為葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化
2．(人教版必修1 P92科學方法)對比實驗中兩組都是實驗組，兩組之間相互對照。教材中對比實驗的實例有__________(填序號)。
①探究酵母菌細胞呼吸的方式　②魯賓和卡門的同位素標記法實驗　③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標記T2噬菌體侵染細菌的實驗　④比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗
提示：①②③
1．探究細胞呼吸方式的其他實驗
(1)實驗裝置(以萌發種子為例)
[深化拓展]
(2)實驗原理
①裝置一中NaOH溶液的作用是吸收細胞呼吸所產生的CO2，著色液滴移動的距離代表萌發種子細胞呼吸吸收O2的量。
②裝置二中著色液滴移動的距離代表萌發種子細胞呼吸產生CO2的量與吸收O2量的差值。
(3)實驗現象和結論
實驗現象 結論
裝置 一液滴 裝置 二液滴
不動 不動 只進行產生乳酸的無氧呼吸或種子已經死亡
不動 右移 只進行產生酒精的無氧呼吸
左移 右移 進行有氧呼吸和產生酒精的無氧呼吸
左移 不動 只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產生乳酸的無氧呼吸
左移 左移 種子進行有氧呼吸時，底物中除糖類外還含有脂質
(4)誤差校正：為使實驗結果精確，除減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置三。裝置三與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“萌發種子”，其余均相同。
2．細胞呼吸速率測定實驗
(1)實驗裝置
(2)實驗原理：細胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內氣體壓強減小，刻度管內的液滴左移。單位時間內液滴左移的體積即表示呼吸速率。
(3)誤差的校正
為排除溫度、氣壓等無關變量的干擾，可設置對照裝置。對照裝置與上述裝置相比，不同點是用等量的死亡的種子代替萌發的小麥種子，其余均相同。
1．在酸性條件下，酒精會使重鉻酸鉀溶液由藍變綠再變黃。 (　　)
提示：應該是由橙色變成灰綠色。
2．檢測CO2的產生除澄清石灰水外，還可以用溴麝香草酚藍溶液檢測。 (　　)
×
√
3．在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可直接向酵母菌培養液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。 (　　)
提示：應各取2 mL酵母菌培養液的濾液，分別注入2支試管中，加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測。
4．在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可依據澄清石灰水變渾濁的快慢判斷細胞呼吸的方式。 (　　)
×
√
下面是探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，根據裝置思考回答。
(1)本實驗的自變量是______________，石蠟(油)的作用是____________________，空氣泵中進入乙的空氣的要求是_____________。
(2)實驗的因變量是__________________________________________，
檢測的結果是__________________________________________________________________________________________________________。
(3)實驗的無關變量有________________________________________
___________________________________________________________。
提示：(1)氧氣的有無　將液體與空氣隔絕　應除去CO2
(2)乙、丙中產生CO2的快慢　甲中澄清石灰水變渾濁快，丁中澄清石灰水變渾濁慢
(3)酵母菌和葡萄糖溶液的量、溫度等環境因素
考向1　實驗原理和方法
1．(鏈接人教版必修1 P90－91探究·實踐)為探究酵母菌細胞呼吸的方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是(　　)
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量
B．酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量
C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標
D．不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相
√
C　[酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無關變量，A錯誤；氧氣的有無是自變量，B錯誤；有氧呼吸不產生酒精，無氧呼吸產生酒精和CO2且比值為1∶1，因此可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標，C正確；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D錯誤。]
2．(鏈接人教版必修1 P90－91探究·實踐)如圖為某興趣小組對探究酵母菌細胞呼吸的實驗裝置進行的改進，錐形瓶中裝有正常生長的酵母菌及足量培養液。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．該實驗裝置可以用于探究溫度對酵母菌細胞呼吸的影響
B．甲、乙的作用分別為除去空氣中二氧化碳和檢測二氧化碳
C．關閉閥門進行實驗并檢測是否產生酒精，可在乙中加酸性重鉻酸鉀溶液
D．與打開閥門相比，關閉閥門時乙中溴麝香草酚藍溶液顏色變化所需時間更長
√
C　[恒溫水浴鍋能夠改變溫度，因此該實驗裝置可以用于探究溫度對酵母菌細胞呼吸的影響，A正確；甲中裝有質量分數為10%的NaOH溶液，其作用是除去空氣中的二氧化碳，乙中裝有澄清石灰水，其作用是檢測有氧呼吸產生的二氧化碳，B正確；若關閉閥門，則探究酵母菌的無氧呼吸，無氧呼吸的產物酒精在錐形瓶中產生，因此可從錐形瓶吸取少量發酵液加入試管中，再加入酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精的產生，C錯誤；打開閥門進行實驗，則探究酵母菌的有氧呼吸，若關閉閥門，則探究酵母菌的無氧呼吸，消耗相同質量的葡萄糖，有氧呼吸釋放二氧化碳的速率更快，因此與打開閥門相比，關閉閥門時乙(乙中裝有溴麝香草酚藍溶液)中發生相同的顏色變化所需時間更長，D正確。]
考向2　實驗拓展
3．(2025·四川遂寧中學月考)如圖為探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置。下列敘述正確的是(　　)
A．圖1和圖2中可用溴麝香草酚藍試劑檢測氣體產物，顏色變化是黃→綠→藍，且圖1變化較快
B．圖2中也可待充分反應后，從廣口瓶中取樣加入酸性重鉻酸鉀，溶液將會從橙色變成灰綠色
C．將酵母菌換成乳酸菌，圖1中產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，圖2中產生的氣體不能使澄清的石灰水變渾濁，說明乳酸菌無氧呼吸不產生CO2
D．兩裝置中的廣口瓶中各添加一個溫度計，在酵母菌數量相等且消耗的葡萄糖量相等的情況下，兩個溫度計的讀數相同
√
B　[圖1中酵母菌可以進行有氧呼吸，圖2中酵母菌可以進行無氧呼吸，都會產生CO2，用溴麝香草酚藍試劑檢測，顏色由藍變綠再變黃，圖1為有氧呼吸裝置，產生的二氧化碳的量較多，故顏色變化較快，A錯誤；圖2中酵母菌進行無氧呼吸會產生酒精，從廣口瓶中取樣加入酸性重鉻酸鉀，溶液將會從橙色變成灰綠色，B正確；乳酸菌無氧呼吸產生乳酸，不產生CO2，所以不會使澄清石灰水變渾濁，C錯誤；由于酵母菌進行有氧呼吸釋放的能量更多，所以酵母菌數量相等且消耗的葡萄糖量相等的情況下，圖1的溫度計度數更高，D錯誤。]
一、細胞呼吸
細胞呼吸是指有機物在_____內經過一系列的氧化分解，生成________或其他產物，釋放能量并生成____的過程。其實質是____內的有機物氧化分解，并釋放能量。
二、有氧呼吸
1．概念：細胞在__的參與下，通過多種__的催化作用，把葡萄糖等有機物____________，產生____________，釋放能量，生成________的過程。
考點2　細胞呼吸的方式和過程
細胞
二氧化碳
ATP
細胞
氧
酶
徹底氧化分解
二氧化碳和水
大量ATP
2．過程
細胞質基質
線粒體基質
線粒體內膜
大量能量
丙酮酸+H2OCO2+[H]
[H]+ O2H2O
1．(人教版必修1 P93相關信息)細胞呼吸過程中產生的[H]是____________________的簡化表示方法。
提示：還原型輔酶Ⅰ(或NADH)
3．有氧呼吸的總反應式
___________________(標出氧元素的來源和去路)。
4．同有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸具有的不同特點
(1)反應過程：溫和。
(2)能量釋放：有機物中的能量____釋放。
(3)能量轉化：釋放的能量有相當一部分儲存在____中。
5．放能：1 mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量儲存在____中，其余的能量則____________________。
逐步
ATP
ATP
以熱能的形式
散失掉了
三、無氧呼吸
1．概念：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經過__________，釋放少量能量的過程，就是無氧呼吸。
2．場所：全過程都是在__________中進行的。
不完全分解
細胞質基質
3．過程
乳酸
酒精+CO2
4．反應式
(1)產物為酒精：C6H12O6_______________________________。
(2)產物為乳酸：C6H12O6_________________________。
5．能量
(1)只在________釋放少量能量，生成少量ATP。
(2)葡萄糖分子中的大部分能量存留在__________中。
2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量
2C3H6O3(乳酸)＋少量能量
第一階段
酒精或乳酸
6．不同生物或器官的無氧呼吸產物
酶
基因
2．(人教版必修1 P94小字部分)蛋白質、糖類和脂質的代謝，都可以通過____________過程聯系起來。
提示：細胞呼吸
3．(人教版必修1 P96思維訓練)就線粒體的起源，科學家提出了一種解釋：有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，被吞噬的細菌不僅沒有被消化分解，反而在細胞中生存下來了。需氧細菌從宿主細胞那里獲取丙酮酸，宿主細胞從需氧細菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。結合真核細胞有氧呼吸的場所，可以判斷需氧細菌有氧呼吸的場所是__________________。
提示：細胞質和細胞膜
1．細胞呼吸反應式中各物質量的比例關系
(1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)無氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。
(3)有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時需要的O2和產生的CO2的物質的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產生的CO2之和＝3∶4。
(4)產生等量的CO2時消耗的葡萄糖的物質的量：無氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
[深化拓展]
2．電子傳遞和氧化磷酸化(有氧呼吸第三階段)
(1)[H]在酶的催化下釋放電子和H＋，電子被鑲嵌在線粒體內膜上的一系列特殊蛋白質捕獲和傳遞，最終與O2和H＋結合，生成了H2O。
(2)線粒體內膜上的這些特殊蛋白質則利用電子給予的能量將線粒體基質中的H＋泵入內膜和外膜的間隙，構建了跨膜的H＋濃度梯度。
(3)H＋沿著線粒體內膜上ATP合酶內部的通道流回線粒體基質，推動了ATP的合成(在一定范圍內，線粒體內膜兩側的H＋濃度差越大，ATP合成越多)。
1．沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸。 (　　)
提示：原核細胞沒有線粒體也能進行有氧呼吸。
2．線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (　　)
提示：葡萄糖不能進入線粒體，其在細胞質基質中分解為丙酮酸，丙酮酸進入線粒體。
×
3．檢測酵母菌培養過程中是否產生CO2可判斷其呼吸方式。 (　　)
提示：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產生CO2。
×
×
4．同有氧呼吸相比，無氧呼吸的兩個階段釋放的能量較少。 (　　)
提示：無氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量。
5．無氧呼吸不需要O2參與，最終有[H]的積累。 (　　)
提示：無氧呼吸第二階段消耗[H]，[H]被用于還原丙酮酸。
×
√
6．人在劇烈運動時產生的CO2全部來自有氧呼吸。 (　　)
7．細胞呼吸是細胞代謝的樞紐。 (　　)
×
√
1．某豆科植物種子萌發過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。據圖思考回答：
(1)在12～24 h期間，呼吸速率逐漸增強，在此期間細胞呼吸的主要方式和產物分別是____________、____________。據此分析豆科植物種子掩埋過深導致腐爛的原因是_______________________________________________________________________________________。
(2)從第12 h到胚根長出期間，萌發種子的干物質總量會減少，主要原因是________________________________________________________________________________________________________________。
(3)種子萌發48 h后，O2的消耗量大于CO2的釋放量，分析其原因是
___________________________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)無氧呼吸　酒精和CO2　掩埋過深時O2供應不足，種子進行無氧呼吸產生的酒精積累過多，對細胞有毒害作用，導致腐爛
(2)種子不進行光合作用制造有機物，但進行細胞呼吸消耗有機物，使有機物的總量下降
(3)豆科植物富含脂肪，等質量的脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此進行有氧呼吸時消耗O2的量大于產生CO2的量
2．某同學做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液(注：甲烯藍氧化態為藍色，接受氫后為無色)，一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量的液狀石蠟，37 ℃保溫一段時間后，發現A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。請思考分析：
(1)B管中子葉藍色變淺的原因是__________________________________________________________________________________________。
(2)A管中子葉不變色的原因是____________________________________________________________________________________________，實驗中設置A管的目的是________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)B管中子葉在無氧呼吸過程中產生的氫能使甲烯藍還原
(2)A管中子葉細胞死亡，相關酶失活，無呼吸作用　作對照
考向1　細胞呼吸的方式和過程
1．(鏈接人教版必修1 P93圖5-9和P94正文)實驗發現丙酮酸脫羧產生CO2需要酶X的催化，當ATP濃度較高時，酶X被磷酸化而失活；當丙酮酸濃度較高時，會降低酶X磷酸化程度從而保證此酶活性。如圖為某動物體中與丙酮酸有關的部分化學反應，圖中①～④表示不同過程。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中①過程為放能反應，此過程伴隨著NADH與ATP的產生
B．圖中②過程可發生在線粒體，線粒體中ATP增多會降低CO2產生速率
C．圖中②過程產生的水中的O來自O2
D．經過①④過程葡萄糖中的能量的去路為轉化為熱能散失和儲存在ATP中
√
D　[圖中①過程為細胞呼吸的第一階段，該過程中葡萄糖分解成丙酮酸，會產生少量的NADH并釋放能量，合成ATP，A正確；圖中②過程為有氧呼吸的第二、第三階段，可分別發生在線粒體基質、線粒體內膜上，根據題目信息可知，線粒體中ATP增多會使酶X被磷酸化而失活，從而導致CO2產生速率降低，B正確；據有氧呼吸第三階段方程式可知，有氧呼吸過程產生的水中的O來自O2，C正確；圖中①④過程為產生乳酸的無氧呼吸，該過程中葡萄糖分解后能量的去路為轉化為熱能散失、儲存在ATP中和存留在乳酸中，D錯誤。]
2．(2024·遼寧撫順三模)有氧呼吸第三階段的電子傳遞鏈如圖所示。電子在傳遞的過程中，H＋通過復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運輸，建立膜H＋勢能差，驅動ATP合酶順H＋濃度梯度運輸，同時產生大量的ATP。UCP是一種特殊的H＋通道。下列相關敘述錯誤的是
(　　)
A．復合物Ⅳ可分布在骨骼肌細胞線粒體的內膜上
B．在嵴結構周圍的線粒體基質中，H＋的濃度較高
C．ATP合酶與H＋結合，將其轉運的同時催化ATP合成
D．若UCP運輸的H＋增多，則細胞合成的ATP可能會減少
√
B　[依題意可知，復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ在有氧呼吸第三階段起電子傳遞作用，骨骼肌細胞的有氧呼吸第三階段發生在線粒體內膜上，所以在真核細胞中，復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分布在線粒體內膜上，A正確；電子在傳遞的過程中，H＋通過復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運輸，建立膜H＋勢能差，結合圖分析可知，復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分布在線粒體內膜上，線粒體基質中H＋的濃度較低，B錯誤；根據題圖可知：ATP合酶與H＋結合，將其轉運的同時催化ATP合成，C正確；依題意，UCP是一種特殊的H＋通道，由圖可知，H＋通過UCP運輸會產生大量熱量，若UCP運輸的H＋增多，則通過ATP合酶運輸的H＋減少，ATP的合成速率會下降，D正確。]
考向2　有氧呼吸和無氧呼吸的綜合分析
3．將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質基質和線粒體，與完整的酵母菌分別裝入①～⑥試管中，加入不同的物質，進行了如表所示的實驗。下列有關敘述正確的是(　　)
注：“＋”表示加入了適量的相關物質，“－”表示未加入相關物質。
類別 細胞質基質 線粒體 酵母菌
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋
丙酮酸 ＋ － ＋ － － －
氧氣 ＋ － ＋ － ＋ －
A．會產生酒精的試管有④⑥
B．會產生CO2和H2O的試管有①⑤
C．根據試管①③⑤的實驗結果，可以判斷酵母菌進行有氧呼吸第一階段的場所
D．根據試管②④⑥的實驗結果，可以判斷酵母菌進行無氧呼吸的場所
√
D　[酒精是在無氧情況下，丙酮酸在細胞質基質中分解產生的，故會產生酒精的是②⑥，A錯誤；有氧情況下丙酮酸在線粒體中會分解產生CO2，[H]與O2結合產生水，因此，會產生CO2和H2O的試管有③⑤，B錯誤；根據試管①③⑤的實驗結果，不能判斷酵母菌進行有氧呼吸第一階段的場所，C錯誤；根據試管②④⑥的實驗結果，可判斷出酵母菌進行無氧呼吸的場所是細胞質基質，D正確。]
4．(2024·廣東中山期末)某興趣小組對不同氧濃度下酵母菌的細胞呼吸方式以及產物展開研究，如圖為測得的培養液 (以葡萄糖為底物)中CO2和酒精的產生量。根據圖中的信息推斷，錯誤的是(　　)
A．氧濃度為a時，酵母菌將葡萄糖部分氧化分解，并合成少量ATP
B．氧濃度為b時，酵母菌合成ATP的場所有細胞質基質和線粒體
C．氧濃度為c時，培養液中有1/3的葡萄糖用于酵母菌有氧呼吸
D．氧濃度為d時，酵母菌的線粒體內膜上產生了大量[H]和ATP
√
D　[氧濃度為a時，酒精產生量與CO2產生量相同，說明只進行無氧呼吸，葡萄糖不徹底分解，其中的大部分化學能轉移到酒精中，釋放出來的能量大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中，A正確。當氧氣濃度為b時，產生CO2的量多于產生酒精的量，此時酵母菌既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸，故合成ATP的場所有細胞質基質和線粒體，B正確。氧濃度為c時，產生酒精的量為6 mol，由分析可知，有3 mol葡萄糖用于無氧呼吸，同時產生6 mol CO2；而此時CO2總共產生量為15 mol，則有氧呼吸產生CO2為15－6＝9 mol，說明有1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，故葡萄糖用于酵母菌有氧呼吸的比例為1.5/(3＋1.5)＝1/3，C正確。當O2濃度為d時，酵母菌只進行有氧呼吸，產生大量的[H]和ATP，但大量[H]是在線粒體內膜被消耗的，D錯誤。]
題后總結　判斷細胞呼吸方式的三大依據
一、氧氣
考點3　細胞呼吸的影響因素及應用
1．影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。
(1)O2濃度＝0時，只進行________。
(2)0(3)O2濃度≥10%時，只進行________。
無氧呼吸
有氧呼吸
2．應用
(1)中耕松土促進植物根部有氧呼吸。
(2)無氧發酵過程需要嚴格控制無氧環境。
(3)低氧儲存糧食、水果和蔬菜。
(4)選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制____菌(如破傷風芽孢桿菌)的繁殖。
(5)提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產生____。
(6)稻田定期排水，防止____中毒，爛根死亡。
厭氧
乳酸
酒精
二、CO2濃度
1．CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會____(填“促進”或“抑制”)細胞呼吸的進行。
2．應用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度。
抑制
三、溫度
1．影響(如圖)：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響__________而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25 ℃到35 ℃之間。
酶的活性
2．應用
(1)低溫儲存蔬菜、水果、糧食。
(2)大棚栽培在夜間和陰雨天適當降溫。
(3)溫水和面發得快。
四、含水量
1．一定范圍內，細胞中自由水含量越多，代謝越____，細胞呼吸越強。
2．應用
(1)糧食儲存前要進行曬干處理。
(2)水果、蔬菜儲存時保持一定的濕度。
旺盛
提示：無氧環境中，細胞無氧呼吸消耗的有機物較多。
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。 (　　)
提示：糧食種子應儲藏在干燥環境中。
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。 (　　)
×
×
4．破傷風芽孢桿菌易在銹釘扎過的傷口深處繁殖，原因是傷口深處氧氣缺乏。 (　　)
5．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。 (　　)
提示：劇烈運動時，肌細胞主要進行有氧呼吸。
×
√
3．溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農作物的產量。 (　　)
√
為研究溫度的變化對儲藏器官呼吸作用的影響，研究人員以馬鈴薯塊莖為材料，進行了如下實驗：
實驗一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4 ℃)和室溫(22 ℃)條件下儲藏10天，發現低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。
實驗二：將馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃環境中，測定CO2的釋放速率的變化，結果如圖所示。
(1)當馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃環境中，CO2的釋放速率下降，其原因是________________________________________________________________________________________________________________。
(2)當馬鈴薯塊莖重新移回到20 ℃環境中，與之前20 ℃環境相比，CO2的釋放速率明顯升高。綜合上述實驗，如何解釋這一現象？______________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：(1)溫度降低導致酶的活性下降，呼吸作用產生的CO2減少
(2)在0 ℃環境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的還原糖增加，為之后20 ℃條件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用較之前
20 ℃時強
考向1　影響細胞呼吸的因素
1．(鏈接人教版必修1 P95正文)采收后的蘋果仍在進行細胞呼吸。為探究溫度、O2濃度對采收后蘋果儲存的影響，實驗結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．O2在線粒體基質與[H]結合生成水并釋放大量能量
B．據圖分析，在3 ℃、5%O2濃度條件下儲存蘋果效果最佳
C．O2濃度為20%～30%時，溫度對CO2的生成量無影響
D．低溫儲存蘋果時，因低溫破壞呼吸酶的空間結構，從而減少了有機物消耗
√
B　[O2在線粒體內膜與[H]結合生成水并釋放大量能量，A錯誤；據圖分析，在3 ℃、5%O2濃度條件下，細胞呼吸最弱，CO2釋放量最少，B正確；由圖可知，O2濃度為20%～30%時，溫度影響CO2的相對生成量，C錯誤；低溫抑制酶的活性，不會破壞酶的空間結構，D錯誤。]
2．(鏈接人教版必修1 P96概念檢測T2)圖甲表示溫度對細胞呼吸作用的影響，圖乙表示O2濃度對某油料作物種子呼吸作用的影響，圖丙表示某植物非綠色器官在不同氧分壓下的呼吸熵。呼吸熵(RQ＝CO2釋放量/O2吸收量)可作為描述細胞能量代謝的一種指標。下列敘述正確的是(　　)
A．由圖甲可知，冬季適當升高室內溫度可以升高人體溫度，從而促進人體呼吸作用
B．若圖乙D點開始只進行有氧呼吸，則D點后呼吸作用CO2釋放量和O2吸收量不一定相等
C．據圖丙分析，c點以后呼吸作用的強度不再隨氧分壓的增大而變化
D．綜合以上分析，將荔枝置于零下低溫、低氧環境中，可延長保鮮時間
√
B　[由圖甲可知，在一定的溫度范圍內，溫度越高，呼吸速率越快，但人是恒溫哺乳動物，外界溫度變化，機體可通過自身調節維持體溫穩定，A錯誤；細胞呼吸一般以葡萄糖為底物，但底物也可能是脂肪等其他物質，消耗脂肪時CO2產生量小于O2消耗量，所以若圖乙D點開始只進行有氧呼吸，D點后CO2釋放量和O2吸收量不一定相等，B正確；RQ＝CO2釋放量/O2吸收量，當RQ＝1時，CO2釋放量等于O2吸收量，若底物為葡萄糖，則RQ＝1時，說明細胞只進行有氧呼吸，一定范圍的氧氣濃度下，有氧呼吸強度會隨著O2濃度增加而增加，因此c點以后呼吸作用的強度會隨氧分壓的增大而變化，C錯誤；蔬菜、水果應儲存于零上低溫和低氧的環境中，D錯誤。]
考向2　影響細胞呼吸的因素在生產實踐中的應用
3．(鏈接人教版必修1 P95思考·討論)下列有關細胞呼吸原理應用的敘述，錯誤的是(　　)
A．南方稻區早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣
B．農作物種子入庫儲藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，儲藏壽命顯著延長
C．油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發時呼吸作用需要大量氧氣
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失，降低呼吸速率，起到保鮮作用
√
B　[早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時常翻種，目的是給種子的細胞呼吸過程提供有利條件，即水分、適宜的溫度和氧氣，A正確；農作物種子入庫儲藏時，為延長儲藏時間，應在零上低溫、低氧條件下儲藏，B錯誤；油料作物種子細胞中脂肪等含量較高，H含量較高，細胞呼吸時需要更多的氧氣，因此油料作物種子播種時宜淺播，C正確；柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失，降低細胞呼吸速率，減少有機物的消耗，能起到保鮮作用，D正確。]
體驗真題　感悟高考 · 有章可循
1．(2024·廣東卷)研究發現，敲除某種兼性厭氧酵母(WT)sqr基因后獲得的突變株△sqr中，線粒體出現碎片化現象，且數量減少。下列分析錯誤的是(　　)
A．碎片化的線粒體無法正常進行有氧呼吸
B．線粒體數量減少使△sqr的有氧呼吸減弱
C．有氧條件下，WT 比△sqr的生長速度快
D．無氧條件下，WT 比△sqr產生更多的ATP
√
D　[有氧呼吸的主要場所在線粒體，碎片化的線粒體無法正常進行有氧呼吸，A正確；有氧呼吸第二、三階段發生在線粒體，線粒體數量減少使△sqr的有氧呼吸減弱，B正確；與△sqr相比，WT正常線粒體數量更多，有氧條件下，WT能獲得更多的能量，生長速度比△sqr快，C正確；無氧呼吸的場所在細胞質基質，與線粒體無關，所以無氧條件下WT產生ATP的量不會比△sqr多，D錯誤。]
2．(2024·江蘇卷)圖中①～③表示一種細胞器的部分結構。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．該細胞器既產生ATP也消耗ATP
B．①②分布的蛋白質有所不同
C．有氧呼吸第一階段發生在③
D．②、③分別是消耗O2、產生CO2的場所
√
C　[線粒體是有氧呼吸的主要場所，可以分解有機物產生ATP，同時在線粒體內部可以合成蛋白質、DNA等，需要消耗ATP，A正確；線粒體外膜和內膜功能不同，所以分布的蛋白質有所不同，B正確；有氧呼吸第一階段發生在細胞質基質，③是線粒體基質，C錯誤；②是線粒體內膜，消耗O2和[H]生成水，③是線粒體基質，在該場所丙酮酸和水反應生成CO2，D正確。]
3．(2024·貴州卷)農業生產中，旱糧地低洼處易積水，影響作物根細胞的呼吸作用。據研究，某作物根細胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關，水淹過程中其活性變化如圖所示。
回答下列問題：
(1)正常情況下，作物根細胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，從物質和能量的角度分析，其代謝特點有________________________________________________________；參與有氧呼吸的酶是______(填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0～3 d階段，影響呼吸作用強度的主要環境因素是____________；水淹第3 d時，經檢測，作物根的CO2釋放量為0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量為0.2 μmol·g-1·min-1，若不考慮乳酸發酵，無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的______倍。
有氧條件下，將葡萄糖徹底氧化分解生成CO2和H2O并產生能量　
O2的含量
乙
3
(3)若水淹3 d后排水，作物長勢可在一定程度上得到恢復，從代謝角度分析，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________ (答出2點即可)。
無氧呼吸產生酒精對植物有毒害作用，3 d后排水可以將酒精排除，減輕毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增強，使根細胞能吸收更多營養物質
[解析]　(1)正常情況下，作物根細胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧氣充足的情況下，將葡萄糖徹底氧化分解，將能量釋放出來。隨著水淹天數的增多，乙的活性降低，說明乙是與有氧呼吸有關的酶。(2)在水淹0～3 d階段，隨著水淹天數的增加，O2含量減少，有氧呼吸減弱，無氧呼吸增強。CO2釋放量為0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量為0.2 μmol·g-1·min-1，有氧呼吸需要消耗O2，葡萄糖的消耗量、O2消耗量和CO2釋放量為1∶6∶6，無氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2釋放量比為1∶2，所以無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的3倍。(3)若水淹3 d后排水，植物長勢可在一定程度上得到恢復，原因是無氧呼吸產生酒精對植物有毒害作用，3 d后排水可以將酒精排除，減輕毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增強，使根細胞能吸收更多營養物質。
1．(2024·河北衡水中學檢測)下圖表示人體內葡萄糖的部分代謝過程。下列說法錯誤的是(　　)
課時數智作業(九)　細胞呼吸的原理和應用
題號
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3
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9
A．人體某些細胞中的①過程可以不消耗能量
B．③⑥過程的存在能說明細胞呼吸是生物體代謝的樞紐
C．③過程可以產生人體的某些非必需氨基酸
D．人體成熟紅細胞能進行圖中的①②④過程
√
題號
1
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D　[葡萄糖進入紅細胞是協助擴散，不需要消耗能量，A正確；③⑥過程是丙酮酸轉化成氨基酸、脂肪，說明細胞呼吸可以產生許多物質參與其他代謝反應，能說明細胞呼吸是生物體代謝的樞紐，B正確；血糖濃度過高時，部分血糖可以轉化為某些非必需氨基酸和脂肪等一些非糖物質，C正確；人體成熟紅細胞只進行無氧呼吸，即圖中①②⑤過程，D錯誤。]
題號
1
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9
2．(2024·河北衡水階段練習)將果蔬放入呼吸室中，用圖示裝置進行呼吸強度測定。測定時，經NaOH過濾的氣流通過果蔬的呼吸室，將果蔬呼吸釋放的CO2帶入吸收管，被吸收管中定量的NaOH所吸收，經一定時間的吸收后，取出吸收管中的NaOH溶液，用草酸滴定測剩余NaOH的量。下列敘述錯誤的是(　　)
題號
1
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9
A．20%的NaOH溶液的作用是排除空氣中CO2對實驗結果的干擾
B．將該測定裝置放入冷水浴中，相同時間后滴定測量數值偏低
C．可將未放入果蔬組與果蔬樣品組所消耗的草酸體積求差，推算果蔬樣品的呼吸強度
D．將呼吸室先密閉一段時間后再連接吸收管，可測無氧呼吸強度
√
題號
1
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9
B　[果蔬呼吸作用會產生二氧化碳，20%的NaOH溶液的作用是排除空氣中CO2對實驗結果的干擾，A正確；本實驗中經一定時間的吸收后，取出吸收管中的NaOH溶液，用草酸滴定測剩余NaOH的量，將該測定裝置放入冷水浴中，與呼吸作用有關的酶活性降低，反應速率變慢，產生的二氧化碳變少，剩余NaOH多，則用草酸滴定測剩余的NaOH的量應變高，B錯誤；可將未放入果蔬組與果蔬樣品組所消耗的草酸體積求差，該過程可以排除物理因素的干擾，從而推算果蔬樣品的呼吸強度，C正確；將呼吸室先密閉一段時間后再連接吸收管，氧氣消耗完成，可測無氧呼吸強度，D正確。]
題號
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3．(2024·廣東茂名期中)蔬菜水果在常溫下放置時，很容易受到微生物污染和侵襲。下列關于日常保存蔬菜水果的說法錯誤的是(　　)
A．密封保存能夠阻礙所有微生物的生長和繁殖
B．低溫保存能夠降低微生物的代謝，阻礙微生物生長
C．腌制保存能夠擴大所有微生物細胞外的滲透壓
D．干制保存能夠降低食品的水分含量
√
題號
1
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6
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9
A　[密封保存食物使得其中缺氧，抑制需氧型微生物生長和繁殖，A錯誤；低溫保存食物，使微生物細胞中酶活性降低，從而降低微生物的代謝，阻礙微生物生長，B正確；微生物細胞生活在食物中，腌制保存食物能夠擴大所有微生物細胞外的滲透壓，從而使微生物細胞失水死亡，C正確；干制降低食品的含水量，使微生物在含水量低的環境中不易生長和繁殖，食品保存時間延長，D正確。]
題號
1
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4．(2024·重慶巴蜀中學檢測)為研究2，4-二硝基苯酚(DNP)在細胞呼吸中的作用，科學家以酵母菌為實驗材料，進行了一系列實驗，實驗條件及結果如下表所示。下列相關敘述正確的是(　　)
題號
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9
組別 ① ② ③ ④
實驗條件 氧氣 有 無 有 無
DNP 加入 加入 不加入 不加入
實驗結果 ATP生成量(mol/mol C6H12O6) 20 2 38 2
H2O生成量(mol/mol C6H12O6) 12 0 12 0
A．DNP主要在線粒體基質中發揮作用
B．DNP會影響人紅細胞吸收K＋和葡萄糖
C．無氧條件下，DNP會使葡萄糖釋放的能量減少
D．有氧條件下，DNP會使線粒體內膜上散失的熱能增加
√
題號
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9
D　[由表可知，DNP抑制有氧呼吸過程中ATP的形成，不會對水的生成產生影響，主要在線粒體內膜發揮作用，A錯誤；人紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散，與呼吸作用無關，不受DNP的影響，B錯誤；實驗②和④比較，說明DNP不會對無氧呼吸產生影響，C錯誤；有氧時，DNP會導致細胞呼吸產生的ATP大幅減少，但水的生成不受影響，可見DNP使線粒體內膜上釋放的能量更多地以熱能的形式散失了，D正確。]
題號
1
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9
5．(2024·廣東廣州模擬)酵母菌在密閉容器內以葡萄糖為底物的呼吸速率變化過程如下圖所示。下列敘述，正確的是(　　)
題號
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9
A．0～6 h內，容器中O2剩余量不斷減少，有氧呼吸速率先加快后減慢
B．6～8 h內，容器中O2的消耗量大于CO2的產生量
C．8～10 h內，酵母菌細胞呼吸釋放的能量主要儲存在ATP中
D．6～10 h內，用溴麝香草酚藍溶液可檢測到酵母菌無氧呼吸產生的酒精
√
題號
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A　[由圖可知，0～6 h內，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗O2，密閉容器內O2剩余量不斷減少，A正確；6～8 h內，酵母菌進行有氧呼吸消耗的O2與產生的CO2相同，同時進行不消耗O2、產生酒精與CO2的無氧呼吸，因此在此期間，容器中的O2消耗量小于CO2產生量，B錯誤；8～10 h內，酵母菌只進行無氧呼吸，產物為酒精和CO2，葡萄糖中的大部分能量轉移至酒精中，少部分釋放出來，其中大部分以熱能的形式散失，少部分轉化為ATP中活躍的化學能，C錯誤；溴麝香草酚藍溶液用于檢測CO2，不能用于檢測酒精，用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精，D錯誤。]
題號
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6．(2024·廣東深圳三模)研究發現，FCCP能作用于線粒體內膜，使線粒體內膜上釋放的能量不變，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三階段的抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧。下列敘述正確的是(　　)
A．NAD＋是氧化型輔酶Ⅰ，其還原的場所只有線粒體基質
B．加入FCCP，耗氧量增加，細胞產生的能量均以熱能形式釋放
C．加入抗霉素A，細胞只能進行無氧呼吸，無法產生NADH
D．加入FCCP后，細胞完成正常生命活動消耗的葡萄糖量增加
√
題號
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D　[NAD＋是氧化型輔酶Ⅰ，其還原的場所有細胞質基質和線粒體基質，A錯誤；FCCP作用于線粒體內膜，使得線粒體內膜上釋放的能量不變，但不合成ATP，也就是說線粒體內膜上產生的能量均以熱能形式釋放，但是第一、二階段釋放的能量可以有一部分儲存在ATP中，B錯誤；抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧，不能發生第三階段，第一階段反應不受影響，能產生NADH，C錯誤；加入FCCP后，有氧呼吸第三階段釋放的能量不能用于合成ATP為生命活動供能，所以需要消耗更多的葡萄糖為生命活動供能，D正確。]
題號
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7．(2024·湖北黃岡一模)呼吸熵(RQ)是指細胞同一時間二氧化碳產生量和氧氣消耗量的比值，下面說法正確的是(　　)
A．隨著氧氣濃度增大，酵母菌RQ值會逐漸減小至1
B．奧運賽場上，高強度比賽項目的運動員肌肉細胞RQ值大于1
C．若某細胞的RQ值為7/6，則該細胞有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3
D．若測定并計算出某細胞的RQ值為0.75，則該測定結果一定有誤
√
題號
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9
A　[酵母菌的代謝類型是兼性厭氧型，隨氧氣濃度增大，無氧呼吸減弱，有氧呼吸增強，導致RQ值會逐漸減小至1，A正確；人體無氧呼吸不產生CO2，因此高強度比賽項目的運動員肌肉細胞RQ值等于1，B錯誤；該細胞底物為葡萄糖時，則該細胞無氧呼吸產生二氧化碳的量為1，消耗葡萄糖的量為1/2，該細胞有氧呼吸產生二氧化碳的量為6，消耗葡萄糖的量為1，由此可知，該細胞有氧呼吸消耗葡萄糖占2/3，C錯誤；若該細胞呼吸底物為脂肪，則RQ值會小于 1，D錯誤。]
題號
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8．(2025·陜晉青寧適應性考試)腫瘤細胞在有氧狀態下仍主要依賴無氧呼吸方式供能。小鼠體內棕色脂肪細胞線粒體中解偶聯蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以熱能形式散失。冷刺激引起棕色脂肪細胞解偶聯蛋白表達量升高，對葡萄糖的利用增強，影響腫瘤生長。下列敘述錯誤的是(　　)
題號
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9
A．葡萄糖借助載體蛋白進入細胞時，轉運過程需依賴載體蛋白的構象變化
B．解偶聯蛋白導致的棕色脂肪細胞產熱增加有助于低溫下小鼠的體溫維持
C．冷刺激條件下，高糖喂養小鼠無法緩解棕色脂肪細胞對腫瘤增殖的抑制作用
D．提高棕色脂肪細胞中解偶聯蛋白表達量的其他因素可能導致腫瘤生長受到抑制
√
題號
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9
9．(11分)(2024·江西卷)當某品種菠蘿蜜成熟到一定程度，會出現呼吸速率迅速上升，再迅速下降的現象。研究人員以新采摘的該菠蘿蜜為實驗材料，測定了常溫有氧儲藏條件下果實的呼吸速率和乙烯釋放速率，變化趨勢如圖。回答下列問題：
題號
1
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9
(1)菠蘿蜜在儲藏期間，細胞呼吸的耗氧場所是線粒體的________，其釋放的能量一部分用于生成________，另一部分以________的形式散失。
(2)據圖可知，菠蘿蜜在儲藏初期會釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，這體現了乙烯產生的調節方式為______________。
(3)據圖推測，菠蘿蜜在儲藏5天內可溶性糖的含量變化趨勢是________________________。
內膜
ATP
熱能
正反饋調節
逐漸上升而后相對穩定
題號
1
3
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9
為證實上述推測，擬設計實驗進行驗證。假設菠蘿蜜中的可溶性糖均為葡萄糖，現有充足的新采摘菠蘿蜜、儀器設備(如比色儀，可用于定量分析溶液中物質的濃度)、玻璃器皿和試劑(如DNS試劑，該試劑能夠和葡萄糖在沸水浴中加熱產生棕紅色的可溶性物質)等。簡要描述實驗過程：
①___________________________________________________________________________________；
將采摘后分別放置0、1、2、3、4、5天的菠蘿蜜分成6組，編號
為①、②、③、④、⑤、⑥
題號
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9
②分別制作勻漿，取等量勻漿液；
③________________________________________；
④分別在沸水浴中加熱；
⑤_________________________________________________________
_________________________________。
在6支試管中分別添加等量的DNS試劑，混勻
在加熱的過程中，使用比色儀分別測定各組試管中棕紅色可溶性
物質的濃度，記錄并分析(2分)
題號
1
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9
(4)綜合上述發現，新采摘的菠蘿蜜在儲藏過程中釋放的乙烯能調控果實的呼吸速率上升，其原因是___________________________________________________________________________________________________。
呼吸速率隨乙烯釋放速率的增加而
題號
1
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2
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9
增加，乙烯釋放速率降低后，呼吸速率也隨之降低，表明兩者的相
關性(2分)
[解析]　(1)菠蘿蜜在儲藏期間，細胞呼吸的耗氧場所是線粒體的內膜，即消耗氧氣的階段是有氧呼吸的第三階段，發生在線粒體內膜上，其釋放的能量一部分用于生成ATP，另一部分以熱能的形式散失，其中轉移到ATP中的能量可以用于耗能的生命活動。(2)據圖可知，菠蘿蜜在儲藏初期會釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，進而加速了果實的成熟，這體現了乙烯產生的調節方式為正反饋調節。
題號
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(3)圖中顯示，菠蘿蜜在儲藏5天內呼吸速率迅速上升而后下降，同時乙烯的產生量也表現出先上升后下降的趨勢，據此推測，該過程中可溶性糖的含量變化趨勢是逐漸上升而后相對穩定。為證實上述推測，擬設計實驗進行驗證。假設菠蘿蜜中的可溶性糖均為葡萄糖，現有充足的新采摘菠蘿蜜、儀器設備(如比色儀，可用于定量分析溶液中物質的濃度)、玻璃器皿和試劑(如DNS試劑，該試劑能夠和葡萄糖在沸水浴中加熱產生棕紅色的可溶性物質)等，本實驗的目的是檢測葡萄糖含量的變化，利用的原理是顏色反應，顏色的深淺代表葡萄糖含量的多少，據此簡要描述實驗過程：①分組編號，將采摘
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后分別放置0、1、2、3、4、5天的菠蘿蜜分成6組，編號為①、②、③、④、⑤、⑥，實驗中保證采摘后用于實驗的菠蘿蜜生長狀態一致；②分別取等量的6組菠蘿蜜制作勻漿，取等量(1毫升)勻漿液分別置于6支干凈的試管中；③在6支試管中分別添加等量的DNS試劑，混勻；④分別在沸水浴中加熱；⑤在加熱的過程中，使用比色儀分別測定各組試管中棕紅色可溶性物質的濃度，記錄并分析。(4)圖中呼吸速率與乙烯釋放速率變化趨勢相同，且正好比乙烯釋放速率的變化滯后一天，因此答案可以表述為：呼吸速率隨乙烯釋放速率的增加而增加，乙烯釋放速率降低后，呼吸速率也隨之降低，表明兩者的相關性。
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(教師用書獨具)
1．(2024·廣東廣州一模)在有氧呼吸的第二階段，丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A進入三羧酸循環。三羧酸循環的大致過程為乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合生成檸檬酸，經過脫氫等過程，最終生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高濃度檸檬酸可促進脂肪酸的合成代謝，Seipin是一種引起脂肪營養不良的基因，其表達產物會導致線粒體中Ca2+不足，進而導致線粒體中三羧酸循環活性下降。下列說法錯誤的是(　　)
A．三羧酸循環在線粒體基質中進行，不消耗O2，產生的CO2以自由擴散的方式釋放
B．正常生理條件下，利用14 C標記的丙酮酸可追蹤三羧酸循環中各產物的生成
C．線粒體中Ca2+可能通過影響細胞質基質中產生的丙酮酸含量來影響三羧酸循環活性
D．恢復線粒體的Ca2+水平和在食物中添加檸檬酸均能有效治療脂肪營養不良
√
B　[據題意可知，三羧酸循環屬于有氧呼吸的第二階段，在線粒體基質中進行，不消耗O2，產生的CO2以自由擴散的方式釋放，A正確；利用14C標記的丙酮酸可追蹤三羧酸循環中含C產物的生成，不能追蹤不含C產物的生成，B錯誤；據題意可知，線粒體中Ca2+可能通過影響丙酮酸含量來影響三羧酸循環活性，丙酮酸在細胞質基質中產生，C正確；據題意可知，高濃度檸檬酸可促進脂肪酸的合成代謝，三羧酸循環活性下降會導致脂肪營養不良，所以檸檬酸水平與脂肪生成呈正相關，恢復線粒體的Ca2+水平可以恢復三羧酸循環活性，提高檸檬酸水平，而在食物中添加檸檬酸能直接提高檸檬酸水平，二者均能有效治療脂肪營養不良，D正確。]
2．(2024·湖南長郡中學期中)體育運動大體可以分為有氧運動和無氧運動。有氧運動過程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。無氧運動過程中骨骼肌除進行有氧呼吸外，還會進行無氧呼吸，如短跑等。有氧運動能夠增強心肺功能，提高肌肉的耐力，還能增加胰島素敏感性，預防糖尿病的發生。無氧運動能夠增加肌肉體積，增強肌肉力量。如圖為有氧呼吸的某個階段示意圖。回答下列問題：
(1)人短跑時，產生CO2的具體部位是____________。而人體在慢跑時，消耗的O2在細胞呼吸中的用途是___________________________________。
(2)據圖可知，H＋沿著線粒體內膜上的ATP合成酶內部的通道流回線粒體基質，推動某物質(A)合成ATP，則A為____________。有的減肥藥物能夠增加線粒體內膜對H＋的通透性，使得H＋回滲到線粒體基質，推動ATP合成酶生成的ATP量減少，該藥物能夠加快體內有機物的消耗，但會嚴重危害健康，具體危害是______________________________________________。
線粒體基質
與[H]結合生成水，并釋放
ADP和Pi
導致細胞供能不足
大量能量
和體溫過高(寫出其中一點即可)
(3)有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎上進化產生的，與無氧呼吸相比，從能量的角度分析，有氧呼吸能___________________________________________________________________________，其在進化地位上更為高等。
(4)為判斷不同運動強度(高運動強度、中運動強度、低運動強度)下小鼠細胞呼吸的方式，請寫出大體實驗思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
更充分地將有機物中的能量釋放出
來供細胞使用(關鍵詞：更充分，有機物中的能量)
將生長狀況一致的30
只小鼠平均分成三組，并分別在三種不同運動強度(高、中、低)下運動相同一段時間后，測定不同運動強度下的O2消耗速率和血漿中乳酸的含量并計算平均值
[解析]　(1)人短跑時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，但只在有氧呼吸的第二階段產生CO2，其場所是線粒體基質。人體在慢跑時，消耗的O2用于有氧呼吸的第三階段與[H]結合生成水，并釋放大量能量。(2)據圖可知，A在ATP合成酶的作用下合成ATP，據此推斷，物質A為ADP和Pi。ATP合成酶生成的ATP量減少，導致細胞供能不足，細胞合成ATP減少，會導致體溫過高。(3)與無氧呼吸相比，有氧呼吸能更充分地將有機物中的能量釋放出來供細胞使用。(4)若判斷小鼠是否進行有氧呼吸，觀測指標為O2的消耗速率；若判斷細胞是否進行無氧呼吸，觀測指標為血漿中乳酸的含量。
謝 謝 ！第9講　細胞呼吸的原理和應用
1．說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。
2．實驗：探究酵母菌的呼吸方式。
考點1　探究酵母菌細胞呼吸的方式
一、實驗原理
二、實驗步驟
1．配制酵母菌培養液：酵母菌＋質量分數為5%的____________溶液，分別裝入A、B兩錐形瓶中。
2．設計對比實驗
(1)甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是________________________。
(2)乙組中B瓶先密封放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是________________________。
(3)CO2檢測：觀察兩組裝置中澄清石灰水的變化。
(4)酒精檢測：取A、B瓶中濾液各2 mL分別注入兩支干凈的試管中，向兩試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，并輕輕振蕩，使它們混合均勻，觀察試管中溶液的顏色變化。
3．實驗現象
條件 澄清石灰水的變化 兩試管的變化
甲組 ____________ 無變化
乙組 ____________ 出現灰綠色
4．實驗結論
(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。
(2)在有氧條件下__________________，在無氧條件下_______________________。
1．(人教版必修1 P90－91探究·實踐)在檢測酒精的實驗中，要將酵母菌培養時間適當延長，原因是___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．(人教版必修1 P92科學方法)對比實驗中兩組都是實驗組，兩組之間相互對照。教材中對比實驗的實例有__________(填序號)。
①探究酵母菌細胞呼吸的方式　②魯賓和卡門的同位素標記法實驗　③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標記T2噬菌體侵染細菌的實驗　④比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗
[深化拓展]
1．探究細胞呼吸方式的其他實驗
(1)實驗裝置(以萌發種子為例)
(2)實驗原理
①裝置一中NaOH溶液的作用是吸收細胞呼吸所產生的CO2，著色液滴移動的距離代表萌發種子細胞呼吸吸收O2的量。
②裝置二中著色液滴移動的距離代表萌發種子細胞呼吸產生CO2的量與吸收O2量的差值。
(3)實驗現象和結論
實驗現象 結論
裝置一液滴 裝置二液滴
不動 不動 只進行產生乳酸的無氧呼吸或種子已經死亡
不動 右移 只進行產生酒精的無氧呼吸
左移 右移 進行有氧呼吸和產生酒精的無氧呼吸
左移 不動 只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產生乳酸的無氧呼吸
左移 左移 種子進行有氧呼吸時，底物中除糖類外還含有脂質
(4)誤差校正：為使實驗結果精確，除減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置三。裝置三與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“萌發種子”，其余均相同。
2．細胞呼吸速率測定實驗
(1)實驗裝置
(2)實驗原理：細胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內氣體壓強減小，刻度管內的液滴左移。單位時間內液滴左移的體積即表示呼吸速率。
(3)誤差的校正
為排除溫度、氣壓等無關變量的干擾，可設置對照裝置。對照裝置與上述裝置相比，不同點是用等量的死亡的種子代替萌發的小麥種子，其余均相同。
1．在酸性條件下，酒精會使重鉻酸鉀溶液由藍變綠再變黃。 (　　)
2．檢測CO2的產生除澄清石灰水外，還可以用溴麝香草酚藍溶液檢測。 (　　)
3．在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可直接向酵母菌培養液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。 (　　)
4．在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可依據澄清石灰水變渾濁的快慢判斷細胞呼吸的方式。 (　　)
下面是探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，根據裝置思考回答。
(1)本實驗的自變量是　　　　　　　，石蠟(油)的作用是　　　　　　　　　　，空氣泵中進入乙的空氣的要求是　　　　　　。
(2)實驗的因變量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
檢測的結果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)實驗的無關變量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
實驗原理和方法
1．(鏈接人教版必修1 P90－91探究·實踐)為探究酵母菌細胞呼吸的方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是(　　)
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量
B．酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量
C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標
D．不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
2．(鏈接人教版必修1 P90－91探究·實踐)如圖為某興趣小組對探究酵母菌細胞呼吸的實驗裝置進行的改進，錐形瓶中裝有正常生長的酵母菌及足量培養液。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．該實驗裝置可以用于探究溫度對酵母菌細胞呼吸的影響
B．甲、乙的作用分別為除去空氣中二氧化碳和檢測二氧化碳
C．關閉閥門進行實驗并檢測是否產生酒精，可在乙中加酸性重鉻酸鉀溶液
D．與打開閥門相比，關閉閥門時乙中溴麝香草酚藍溶液顏色變化所需時間更長
實驗拓展
3．(2025·四川遂寧中學月考)如圖為探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置。下列敘述正確的是(　　)
A．圖1和圖2中可用溴麝香草酚藍試劑檢測氣體產物，顏色變化是黃→綠→藍，且圖1變化較快
B．圖2中也可待充分反應后，從廣口瓶中取樣加入酸性重鉻酸鉀，溶液將會從橙色變成灰綠色
C．將酵母菌換成乳酸菌，圖1中產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，圖2中產生的氣體不能使澄清的石灰水變渾濁，說明乳酸菌無氧呼吸不產生CO2
D．兩裝置中的廣口瓶中各添加一個溫度計，在酵母菌數量相等且消耗的葡萄糖量相等的情況下，兩個溫度計的讀數相同
考點2　細胞呼吸的方式和過程
一、細胞呼吸
細胞呼吸是指有機物在__________內經過一系列的氧化分解，生成__________或其他產物，釋放能量并生成__________的過程。其實質是__________內的有機物氧化分解，并釋放能量。
二、有氧呼吸
1．概念：細胞在______的參與下，通過多種____的催化作用，把葡萄糖等有機物__________，產生____________，釋放能量，生成______的過程。
2．過程
1．(人教版必修1 P93相關信息)細胞呼吸過程中產生的[H]是＿＿＿＿＿＿＿＿
____________________的簡化表示方法。
3．有氧呼吸的總反應式
__________________________________(標出氧元素的來源和去路)。
4．同有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸具有的不同特點
(1)反應過程：溫和。
(2)能量釋放：有機物中的能量____________釋放。
(3)能量轉化：釋放的能量有相當一部分儲存在____________中。
5．放能：1 mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量儲存在__________中，其余的能量則____________________。
三、無氧呼吸
1．概念：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經過____________，釋放少量能量的過程，就是無氧呼吸。
2．場所：全過程都是在____________中進行的。
3．過程
4．反應式
(1)產物為酒精：C6H12O6__________________________________________。
(2)產物為乳酸：C6H12O6__________________________________________。
5．能量
(1)只在____________釋放少量能量，生成少量ATP。
(2)葡萄糖分子中的大部分能量存留在____________中。
6．不同生物或器官的無氧呼吸產物
2．(人教版必修1 P94小字部分)蛋白質、糖類和脂質的代謝，都可以通過____________過程聯系起來。
3．(人教版必修1 P96思維訓練)就線粒體的起源，科學家提出了一種解釋：有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，被吞噬的細菌不僅沒有被消化分解，反而在細胞中生存下來了。需氧細菌從宿主細胞那里獲取丙酮酸，宿主細胞從需氧細菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。結合真核細胞有氧呼吸的場所，可以判斷需氧細菌有氧呼吸的場所是__________________。
[深化拓展]
1．細胞呼吸反應式中各物質量的比例關系
(1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
(2)無氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。
(3)有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時需要的O2和產生的CO2的物質的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產生的CO2之和＝3∶4。
(4)產生等量的CO2時消耗的葡萄糖的物質的量：無氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。
2．電子傳遞和氧化磷酸化(有氧呼吸第三階段)
(1)[H]在酶的催化下釋放電子和H＋，電子被鑲嵌在線粒體內膜上的一系列特殊蛋白質捕獲和傳遞，最終與O2和H＋結合，生成了H2O。
(2)線粒體內膜上的這些特殊蛋白質則利用電子給予的能量將線粒體基質中的H＋泵入內膜和外膜的間隙，構建了跨膜的H＋濃度梯度。
(3)H＋沿著線粒體內膜上ATP合酶內部的通道流回線粒體基質，推動了ATP的合成(在一定范圍內，線粒體內膜兩側的H＋濃度差越大，ATP合成越多)。
1．沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸。 (　　)
2．線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (　　)
3．檢測酵母菌培養過程中是否產生CO2可判斷其呼吸方式。 (　　)
4．同有氧呼吸相比，無氧呼吸的兩個階段釋放的能量較少。 (　　)
5．無氧呼吸不需要O2參與，最終有[H]的積累。 (　　)
6．人在劇烈運動時產生的CO2全部來自有氧呼吸。 (　　)
7．細胞呼吸是細胞代謝的樞紐。 (　　)
1．某豆科植物種子萌發過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢如圖所示。據圖思考回答：
(1)在12～24 h期間，呼吸速率逐漸增強，在此期間細胞呼吸的主要方式和產物分別是　　　　　　、　　　　　　。據此分析豆科植物種子掩埋過深導致腐爛的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)從第12 h到胚根長出期間，萌發種子的干物質總量會減少，主要原因是　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)種子萌發48 h后，O2的消耗量大于CO2的釋放量，分析其原因是　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2．某同學做了如下實驗：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子葉，B管中加入發芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍溶液(注：甲烯藍氧化態為藍色，接受氫后為無色)，一段時間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍色，然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量的液狀石蠟，37 ℃保溫一段時間后，發現A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍色變淺。請思考分析：
(1)B管中子葉藍色變淺的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)A管中子葉不變色的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，實驗中設置A管的目的是　　　　　。
細胞呼吸的方式和過程
1．(鏈接人教版必修1 P93圖5 9和P94正文)實驗發現丙酮酸脫羧產生CO2需要酶X的催化，當ATP濃度較高時，酶X被磷酸化而失活；當丙酮酸濃度較高時，會降低酶X磷酸化程度從而保證此酶活性。如圖為某動物體中與丙酮酸有關的部分化學反應，圖中①～④表示不同過程。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中①過程為放能反應，此過程伴隨著NADH與ATP的產生
B．圖中②過程可發生在線粒體，線粒體中ATP增多會降低CO2產生速率
C．圖中②過程產生的水中的O來自O2
D．經過①④過程葡萄糖中的能量的去路為轉化為熱能散失和儲存在ATP中
2．(2024·遼寧撫順三模)有氧呼吸第三階段的電子傳遞鏈如圖所示。電子在傳遞的過程中，H＋通過復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運輸，建立膜H＋勢能差，驅動ATP合酶順H＋濃度梯度運輸，同時產生大量的ATP。UCP是一種特殊的H＋通道。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．復合物Ⅳ可分布在骨骼肌細胞線粒體的內膜上
B．在嵴結構周圍的線粒體基質中，H＋的濃度較高
C．ATP合酶與H＋結合，將其轉運的同時催化ATP合成
D．若UCP運輸的H＋增多，則細胞合成的ATP可能會減少
有氧呼吸和無氧呼吸的綜合分析
3．將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質基質和線粒體，與完整的酵母菌分別裝入①～⑥試管中，加入不同的物質，進行了如表所示的實驗。下列有關敘述正確的是(　　)
類別 細胞質基質 線粒體 酵母菌
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋
丙酮酸 ＋ － ＋ － － －
氧氣 ＋ － ＋ － ＋ －
注：“＋”表示加入了適量的相關物質，“－”表示未加入相關物質。
A．會產生酒精的試管有④⑥
B．會產生CO2和H2O的試管有①⑤
C．根據試管①③⑤的實驗結果，可以判斷酵母菌進行有氧呼吸第一階段的場所
D．根據試管②④⑥的實驗結果，可以判斷酵母菌進行無氧呼吸的場所
4．(2024·廣東中山期末)某興趣小組對不同氧濃度下酵母菌的細胞呼吸方式以及產物展開研究，如圖為測得的培養液 (以葡萄糖為底物)中CO2和酒精的產生量。根據圖中的信息推斷，錯誤的是(　　)
A．氧濃度為a時，酵母菌將葡萄糖部分氧化分解，并合成少量ATP
B．氧濃度為b時，酵母菌合成ATP的場所有細胞質基質和線粒體
C．氧濃度為c時，培養液中有1/3的葡萄糖用于酵母菌有氧呼吸
D．氧濃度為d時，酵母菌的線粒體內膜上產生了大量[H]和ATP
判斷細胞呼吸方式的三大依據
考點3　細胞呼吸的影響因素及應用
一、氧氣
1．影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。
(1)O2濃度＝0時，只進行____________。
(2)0(3)O2濃度≥10%時，只進行____________。
2．應用
(1)中耕松土促進植物根部有氧呼吸。
(2)無氧發酵過程需要嚴格控制無氧環境。
(3)低氧儲存糧食、水果和蔬菜。
(4)選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制____________菌(如破傷風芽孢桿菌)的繁殖。
(5)提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產生____________。
(6)稻田定期排水，防止____________中毒，爛根死亡。
二、CO2濃度
1．CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會________(填“促進”或“抑制”)細胞呼吸的進行。
2．應用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度。
三、溫度
1．影響(如圖)：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響____________而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25 ℃到35 ℃之間。
2．應用
(1)低溫儲存蔬菜、水果、糧食。
(2)大棚栽培在夜間和陰雨天適當降溫。
(3)溫水和面發得快。
四、含水量
1．一定范圍內，細胞中自由水含量越多，代謝越________，細胞呼吸越強。
2．應用
(1)糧食儲存前要進行曬干處理。
(2)水果、蔬菜儲存時保持一定的濕度。
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．溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農作物的產量。 (　　)
4．破傷風芽孢桿菌易在銹釘扎過的傷口深處繁殖，原因是傷口深處氧氣缺乏。
(　　)
5．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。
(　　)
為研究溫度的變化對儲藏器官呼吸作用的影響，研究人員以馬鈴薯塊莖為材料，進行了如下實驗：
實驗一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4 ℃)和室溫(22 ℃)條件下儲藏10天，發現低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。
實驗二：將馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃環境中，測定CO2的釋放速率的變化，結果如圖所示。
(1)當馬鈴薯塊莖從20 ℃移到0 ℃環境中，CO2的釋放速率下降，其原因是　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)當馬鈴薯塊莖重新移回到20 ℃環境中，與之前20 ℃環境相比，CO2的釋放速率明顯升高。綜合上述實驗，如何解釋這一現象？　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
影響細胞呼吸的因素
1．(鏈接人教版必修1 P95正文)采收后的蘋果仍在進行細胞呼吸。為探究溫度、O2濃度對采收后蘋果儲存的影響，實驗結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．O2在線粒體基質與[H]結合生成水并釋放大量能量
B．據圖分析，在3 ℃、5%O2濃度條件下儲存蘋果效果最佳
C．O2濃度為20%～30%時，溫度對CO2的生成量無影響
D．低溫儲存蘋果時，因低溫破壞呼吸酶的空間結構，從而減少了有機物消耗
2．(鏈接人教版必修1 P96概念檢測T2)圖甲表示溫度對細胞呼吸作用的影響，圖乙表示O2濃度對某油料作物種子呼吸作用的影響，圖丙表示某植物非綠色器官在不同氧分壓下的呼吸熵。呼吸熵(RQ＝CO2釋放量/O2吸收量)可作為描述細胞能量代謝的一種指標。下列敘述正確的是(　　)
　
A．由圖甲可知，冬季適當升高室內溫度可以升高人體溫度，從而促進人體呼吸作用
B．若圖乙D點開始只進行有氧呼吸，則D點后呼吸作用CO2釋放量和O2吸收量不一定相等
C．據圖丙分析，c點以后呼吸作用的強度不再隨氧分壓的增大而變化
D．綜合以上分析，將荔枝置于零下低溫、低氧環境中，可延長保鮮時間
影響細胞呼吸的因素在生產實踐中的應用
3．(鏈接人教版必修1 P95思考·討論)下列有關細胞呼吸原理應用的敘述，錯誤的是(　　)
A．南方稻區早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣
B．農作物種子入庫儲藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，儲藏壽命顯著延長
C．油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發時呼吸作用需要大量氧氣
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失，降低呼吸速率，起到保鮮作用
1．(2024·廣東卷)研究發現，敲除某種兼性厭氧酵母(WT)sqr基因后獲得的突變株△sqr中，線粒體出現碎片化現象，且數量減少。下列分析錯誤的是(　　)
A．碎片化的線粒體無法正常進行有氧呼吸
B．線粒體數量減少使△sqr的有氧呼吸減弱
C．有氧條件下，WT 比△sqr的生長速度快
D．無氧條件下，WT 比△sqr產生更多的ATP
2．(2024·江蘇卷)圖中①～③表示一種細胞器的部分結構。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．該細胞器既產生ATP也消耗ATP
B．①②分布的蛋白質有所不同
C．有氧呼吸第一階段發生在③
D．②、③分別是消耗O2、產生CO2的場所
3．(2024·貴州卷)農業生產中，旱糧地低洼處易積水，影響作物根細胞的呼吸作用。據研究，某作物根細胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關，水淹過程中其活性變化如圖所示。
回答下列問題：
(1)正常情況下，作物根細胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，從物質和能量的角度分析，其代謝特點有__________________________________________________；參與有氧呼吸的酶是______(填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0～3 d階段，影響呼吸作用強度的主要環境因素是________________；
水淹第3 d時，經檢測，作物根的CO2釋放量為0.4 μmol·g-1·min-1，O2吸收量為0.2 μmol·g-1·min-1，若不考慮乳酸發酵，無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的______倍。
(3)若水淹3 d后排水，作物長勢可在一定程度上得到恢復，從代謝角度分析，原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________(答出2點即可)。
[夯實必備知識]自主診斷
考點1
一、變渾濁　溴麝香草酚藍　灰綠色
二、1．葡萄糖　2．(1)去除空氣中的CO2　(2)耗盡瓶中原有的氧氣　3．變渾濁快　變渾濁慢　4．(2)產生CO2多而快　產生酒精，還產生少量的CO2
考點2
一、細胞　二氧化碳　ATP　細胞
二、1．氧　酶　徹底氧化分解　二氧化碳和水　大量ATP　
2．細胞質基質　線粒體基質　丙酮酸＋H2OCO2＋[H]　線粒體內膜　[H]＋O2H2O　大量能量
3．　4．(2)逐步　(3)ATP　5．ATP　以熱能的形式散失掉了
三、1．不完全分解　2．細胞質基質　3．乳酸　酒精＋CO2　4．(1)2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量　(2)2C3H6O3(乳酸)＋少量能量　5．(1)第一階段　(2)酒精或乳酸　6．酶　基因
考點3
一、1．(1)無氧呼吸　(3)有氧呼吸　2．(4)厭氧(5)乳酸　(6)酒精
二、1．抑制
三、1．酶的活性
四、1．旺盛
第9講　細胞呼吸的原理和應用
考點1
教材隱性知識
1．提示：盡量消耗完培養液中的葡萄糖，因為葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化
2．提示：①②③
澄清概念
1．×提示：應該是由橙色變成灰綠色。
2．√
3．×提示：應各取2 mL酵母菌培養液的濾液，分別注入2支試管中，加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測。
4．√
達成學科素養
提示：(1)氧氣的有無　將液體與空氣隔絕　應除去CO2
(2)乙、丙中產生CO2的快慢　甲中澄清石灰水變渾濁快，丁中澄清石灰水變渾濁慢
(3)酵母菌和葡萄糖溶液的量、溫度等環境因素
評價遷移應用
1．C　[酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無關變量，A錯誤；氧氣的有無是自變量，B錯誤；有氧呼吸不產生酒精，無氧呼吸產生酒精和CO2且比值為1∶1，因此可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標，C正確；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D錯誤。]
2．C　[恒溫水浴鍋能夠改變溫度，因此該實驗裝置可以用于探究溫度對酵母菌細胞呼吸的影響，A正確；甲中裝有質量分數為10%的NaOH溶液，其作用是除去空氣中的二氧化碳，乙中裝有澄清石灰水，其作用是檢測有氧呼吸產生的二氧化碳，B正確；若關閉閥門，則探究酵母菌的無氧呼吸，無氧呼吸的產物酒精在錐形瓶中產生，因此可從錐形瓶吸取少量發酵液加入試管中，再加入酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精的產生，C錯誤；打開閥門進行實驗，則探究酵母菌的有氧呼吸，若關閉閥門，則探究酵母菌的無氧呼吸，消耗相同質量的葡萄糖，有氧呼吸釋放二氧化碳的速率更快，因此與打開閥門相比，關閉閥門時乙(乙中裝有溴麝香草酚藍溶液)中發生相同的顏色變化所需時間更長，D正確。]
3．B　[圖1中酵母菌可以進行有氧呼吸，圖2中酵母菌可以進行無氧呼吸，都會產生CO2，用溴麝香草酚藍試劑檢測，顏色由藍變綠再變黃，圖1為有氧呼吸裝置，產生的二氧化碳的量較多，故顏色變化較快，A錯誤；圖2中酵母菌進行無氧呼吸會產生酒精，從廣口瓶中取樣加入酸性重鉻酸鉀，溶液將會從橙色變成灰綠色，B正確；乳酸菌無氧呼吸產生乳酸，不產生CO2，所以不會使澄清石灰水變渾濁，C錯誤；由于酵母菌進行有氧呼吸釋放的能量更多，所以酵母菌數量相等且消耗的葡萄糖量相等的情況下，圖1的溫度計度數更高，D錯誤。]
考點2
教材隱性知識
1．提示：還原型輔酶Ⅰ(或NADH)
2．提示：細胞呼吸
3．提示：細胞質和細胞膜
澄清概念
1．×提示：原核細胞沒有線粒體也能進行有氧呼吸。
2．×提示：葡萄糖不能進入線粒體，其在細胞質基質中分解為丙酮酸，丙酮酸進入線粒體。
3．×提示：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產生CO2。
4．×提示：無氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量。
5．×提示：無氧呼吸第二階段消耗[H]，[H]被用于還原丙酮酸。
6．√　7．√
達成學科素養
1．提示：(1)無氧呼吸　酒精和CO2　掩埋過深時O2供應不足，種子進行無氧呼吸產生的酒精積累過多，對細胞有毒害作用，導致腐爛
(2)種子不進行光合作用制造有機物，但進行細胞呼吸消耗有機物，使有機物的總量下降
(3)豆科植物富含脂肪，等質量的脂肪與葡萄糖相比，含H量高，因此進行有氧呼吸時消耗O2的量大于產生CO2的量
2．提示：(1)B管中子葉在無氧呼吸過程中產生的氫能使甲烯藍還原
(2)A管中子葉細胞死亡，相關酶失活，無呼吸作用　作對照
評價遷移應用
1．D　[圖中①過程為細胞呼吸的第一階段，該過程中葡萄糖分解成丙酮酸，會產生少量的NADH并釋放能量，合成ATP，A正確；圖中②過程為有氧呼吸的第二、第三階段，可分別發生在線粒體基質、線粒體內膜上，根據題目信息可知，線粒體中ATP增多會使酶X被磷酸化而失活，從而導致CO2產生速率降低，B正確；據有氧呼吸第三階段方程式可知，有氧呼吸過程產生的水中的O來自O2，C正確；圖中①④過程為產生乳酸的無氧呼吸，該過程中葡萄糖分解后能量的去路為轉化為熱能散失、儲存在ATP中和存留在乳酸中，D錯誤。]
2．B　[依題意可知，復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ在有氧呼吸第三階段起電子傳遞作用，骨骼肌細胞的有氧呼吸第三階段發生在線粒體內膜上，所以在真核細胞中，復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分布在線粒體內膜上，A正確；電子在傳遞的過程中，H＋通過復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆濃度梯度運輸，建立膜H＋勢能差，結合圖分析可知，復合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分布在線粒體內膜上，線粒體基質中H＋的濃度較低，B錯誤；根據題圖可知：ATP合酶與H＋結合，將其轉運的同時催化ATP合成，C正確；依題意，UCP是一種特殊的H＋通道，由圖可知，H＋通過UCP運輸會產生大量熱量，若UCP運輸的H＋增多，則通過ATP合酶運輸的H＋減少，ATP的合成速率會下降，D正確。]
3．D　[酒精是在無氧情況下，丙酮酸在細胞質基質中分解產生的，故會產生酒精的是②⑥，A錯誤；有氧情況下丙酮酸在線粒體中會分解產生CO2，[H]與O2結合產生水，因此，會產生CO2和H2O的試管有③⑤，B錯誤；根據試管①③⑤的實驗結果，不能判斷酵母菌進行有氧呼吸第一階段的場所，C錯誤；根據試管②④⑥的實驗結果，可判斷出酵母菌進行無氧呼吸的場所是細胞質基質，D正確。]
4．D　[氧濃度為a時，酒精產生量與CO2產生量相同，說明只進行無氧呼吸，葡萄糖不徹底分解，其中的大部分化學能轉移到酒精中，釋放出來的能量大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中，A正確。當氧氣濃度為b時，產生CO2的量多于產生酒精的量，此時酵母菌既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸，故合成ATP的場所有細胞質基質和線粒體，B正確。氧濃度為c時，產生酒精的量為6 mol，由分析可知，有3 mol葡萄糖用于無氧呼吸，同時產生6 mol CO2；而此時CO2總共產生量為15 mol，則有氧呼吸產生CO2為15－6＝9 mol，說明有1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，故葡萄糖用于酵母菌有氧呼吸的比例為1.5/(3＋1.5)＝1/3，C正確。當O2濃度為d時，酵母菌只進行有氧呼吸，產生大量的[H]和ATP，但大量[H]是在線粒體內膜被消耗的，D錯誤。]
考點3
澄清概念
1．×提示：無氧環境中，細胞無氧呼吸消耗的有機物較多。
2．×提示：糧食種子應儲藏在干燥環境中。
3．√　4．√
5．×提示：劇烈運動時，肌細胞主要進行有氧呼吸。
達成學科素養
提示：(1)溫度降低導致酶的活性下降，呼吸作用產生的CO2減少
(2)在0 ℃環境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的還原糖增加，為之后20 ℃條件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用較之前20 ℃時強
評價遷移應用
1．B　[O2在線粒體內膜與[H]結合生成水并釋放大量能量，A錯誤；據圖分析，在3 ℃、5%O2濃度條件下，細胞呼吸最弱，CO2釋放量最少，B正確；由圖可知，O2濃度為20%～30%時，溫度影響CO2的相對生成量，C錯誤；低溫抑制酶的活性，不會破壞酶的空間結構，D錯誤。]
2．B　[由圖甲可知，在一定的溫度范圍內，溫度越高，呼吸速率越快，但人是恒溫哺乳動物，外界溫度變化，機體可通過自身調節維持體溫穩定，A錯誤；細胞呼吸一般以葡萄糖為底物，但底物也可能是脂肪等其他物質，消耗脂肪時CO2產生量小于O2消耗量，所以若圖乙D點開始只進行有氧呼吸，D點后CO2釋放量和O2吸收量不一定相等，B正確；RQ＝CO2釋放量/O2吸收量，當RQ＝1時，CO2釋放量等于O2吸收量，若底物為葡萄糖，則RQ＝1時，說明細胞只進行有氧呼吸，一定范圍的氧氣濃度下，有氧呼吸強度會隨著O2濃度增加而增加，因此c點以后呼吸作用的強度會隨氧分壓的增大而變化，C錯誤；蔬菜、水果應儲存于零上低溫和低氧的環境中，D錯誤。]
3．B　[早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時常翻種，目的是給種子的細胞呼吸過程提供有利條件，即水分、適宜的溫度和氧氣，A正確；農作物種子入庫儲藏時，為延長儲藏時間，應在零上低溫、低氧條件下儲藏，B錯誤；油料作物種子細胞中脂肪等含量較高，H含量較高，細胞呼吸時需要更多的氧氣，因此油料作物種子播種時宜淺播，C正確；柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失，降低細胞呼吸速率，減少有機物的消耗，能起到保鮮作用，D正確。]
體驗真題
1．D　[有氧呼吸的主要場所在線粒體，碎片化的線粒體無法正常進行有氧呼吸，A正確；有氧呼吸第二、三階段發生在線粒體，線粒體數量減少使△sqr的有氧呼吸減弱，B正確；與△sqr相比，WT正常線粒體數量更多，有氧條件下，WT能獲得更多的能量，生長速度比△sqr快，C正確；無氧呼吸的場所在細胞質基質，與線粒體無關，所以無氧條件下WT產生ATP的量不會比△sqr多，D錯誤。]
2．C　[線粒體是有氧呼吸的主要場所，可以分解有機物產生ATP，同時在線粒體內部可以合成蛋白質、DNA等，需要消耗ATP，A正確；線粒體外膜和內膜功能不同，所以分布的蛋白質有所不同，B正確；有氧呼吸第一階段發生在細胞質基質，③是線粒體基質，C錯誤；②是線粒體內膜，消耗O2和[H]生成水，③是線粒體基質，在該場所丙酮酸和水反應生成CO2，D正確。]
3．(1)有氧條件下，將葡萄糖徹底氧化分解生成CO2和H2O并產生能量　乙　(2)O2的含量　3　(3)無氧呼吸產生酒精對植物有毒害作用，3 d后排水可以將酒精排除，減輕毒害作用；3 d后排水可以使有氧呼吸增強，使根細胞能吸收更多營養物質
18 / 18課時數智作業(九)　細胞呼吸的原理和應用
1．(2024·河北衡水中學檢測)下圖表示人體內葡萄糖的部分代謝過程。下列說法錯誤的是(　　)
A．人體某些細胞中的①過程可以不消耗能量
B．③⑥過程的存在能說明細胞呼吸是生物體代謝的樞紐
C．③過程可以產生人體的某些非必需氨基酸
D．人體成熟紅細胞能進行圖中的①②④過程
2．(2024·河北衡水階段練習)將果蔬放入呼吸室中，用圖示裝置進行呼吸強度測定。測定時，經NaOH過濾的氣流通過果蔬的呼吸室，將果蔬呼吸釋放的CO2帶入吸收管，被吸收管中定量的NaOH所吸收，經一定時間的吸收后，取出吸收管中的NaOH溶液，用草酸滴定測剩余NaOH的量。下列敘述錯誤的是(　　)
A．20%的NaOH溶液的作用是排除空氣中CO2對實驗結果的干擾
B．將該測定裝置放入冷水浴中，相同時間后滴定測量數值偏低
C．可將未放入果蔬組與果蔬樣品組所消耗的草酸體積求差，推算果蔬樣品的呼吸強度
D．將呼吸室先密閉一段時間后再連接吸收管，可測無氧呼吸強度
3．(2024·廣東茂名期中)蔬菜水果在常溫下放置時，很容易受到微生物污染和侵襲。下列關于日常保存蔬菜水果的說法錯誤的是(　　)
A．密封保存能夠阻礙所有微生物的生長和繁殖
B．低溫保存能夠降低微生物的代謝，阻礙微生物生長
C．腌制保存能夠擴大所有微生物細胞外的滲透壓
D．干制保存能夠降低食品的水分含量
4．(2024·重慶巴蜀中學檢測)為研究2，4-二硝基苯酚(DNP)在細胞呼吸中的作用，科學家以酵母菌為實驗材料，進行了一系列實驗，實驗條件及結果如下表所示。下列相關敘述正確的是(　　)
組別 ① ② ③ ④
實驗 條件 氧氣 有 無 有 無
DNP 加入 加入 不加入 不加入
實驗 結果 ATP生成量 (mol/mol C6H12O6) 20 2 38 2
H2O生成量 (mol/mol C6H12O6) 12 0 12 0
A．DNP主要在線粒體基質中發揮作用
B．DNP會影響人紅細胞吸收K＋和葡萄糖
C．無氧條件下，DNP會使葡萄糖釋放的能量減少
D．有氧條件下，DNP會使線粒體內膜上散失的熱能增加
5．(2024·廣東廣州模擬)酵母菌在密閉容器內以葡萄糖為底物的呼吸速率變化過程如下圖所示。下列敘述，正確的是(　　)
A．0～6 h內，容器中O2剩余量不斷減少，有氧呼吸速率先加快后減慢
B．6～8 h內，容器中O2的消耗量大于CO2的產生量
C．8～10 h內，酵母菌細胞呼吸釋放的能量主要儲存在ATP中
D．6～10 h內，用溴麝香草酚藍溶液可檢測到酵母菌無氧呼吸產生的酒精
6．(2024·廣東深圳三模)研究發現，FCCP能作用于線粒體內膜，使線粒體內膜上釋放的能量不變，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三階段的抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧。下列敘述正確的是(　　)
A．NAD＋是氧化型輔酶Ⅰ，其還原的場所只有線粒體基質
B．加入FCCP，耗氧量增加，細胞產生的能量均以熱能形式釋放
C．加入抗霉素A，細胞只能進行無氧呼吸，無法產生NADH
D．加入FCCP后，細胞完成正常生命活動消耗的葡萄糖量增加
7．(2024·湖北黃岡一模)呼吸熵(RQ)是指細胞同一時間二氧化碳產生量和氧氣消耗量的比值，下面說法正確的是(　　)
A．隨著氧氣濃度增大，酵母菌RQ值會逐漸減小至1
B．奧運賽場上，高強度比賽項目的運動員肌肉細胞RQ值大于1
C．若某細胞的RQ值為7/6，則該細胞有氧呼吸消耗葡萄糖占1/3
D．若測定并計算出某細胞的RQ值為0.75，則該測定結果一定有誤
8．(2025·陜晉青寧適應性考試)腫瘤細胞在有氧狀態下仍主要依賴無氧呼吸方式供能。小鼠體內棕色脂肪細胞線粒體中解偶聯蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以熱能形式散失。冷刺激引起棕色脂肪細胞解偶聯蛋白表達量升高，對葡萄糖的利用增強，影響腫瘤生長。下列敘述錯誤的是(　　)
A．葡萄糖借助載體蛋白進入細胞時，轉運過程需依賴載體蛋白的構象變化
B．解偶聯蛋白導致的棕色脂肪細胞產熱增加有助于低溫下小鼠的體溫維持
C．冷刺激條件下，高糖喂養小鼠無法緩解棕色脂肪細胞對腫瘤增殖的抑制作用
D．提高棕色脂肪細胞中解偶聯蛋白表達量的其他因素可能導致腫瘤生長受到抑制
9．(11分)(2024·江西卷)當某品種菠蘿蜜成熟到一定程度，會出現呼吸速率迅速上升，再迅速下降的現象。研究人員以新采摘的該菠蘿蜜為實驗材料，測定了常溫有氧儲藏條件下果實的呼吸速率和乙烯釋放速率，變化趨勢如圖。回答下列問題：
(1)菠蘿蜜在儲藏期間，細胞呼吸的耗氧場所是線粒體的________，其釋放的能量一部分用于生成________，另一部分以________的形式散失。
(2)據圖可知，菠蘿蜜在儲藏初期會釋放少量乙烯，隨后有大量乙烯生成，這體現了乙烯產生的調節方式為______________。
(3)據圖推測，菠蘿蜜在儲藏5天內可溶性糖的含量變化趨勢是________________________。
為證實上述推測，擬設計實驗進行驗證。假設菠蘿蜜中的可溶性糖均為葡萄糖，現有充足的新采摘菠蘿蜜、儀器設備(如比色儀，可用于定量分析溶液中物質的濃度)、玻璃器皿和試劑(如DNS試劑，該試劑能夠和葡萄糖在沸水浴中加熱產生棕紅色的可溶性物質)等。簡要描述實驗過程：
①___________________________________________________________________
___________________________________________________________________；
②分別制作勻漿，取等量勻漿液；
③______________________________________；
④分別在沸水浴中加熱；
⑤___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)綜合上述發現，新采摘的菠蘿蜜在儲藏過程中釋放的乙烯能調控果實的呼吸速率上升，其原因是___________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
課時數智作業(九)
1．D　[葡萄糖進入紅細胞是協助擴散，不需要消耗能量，A正確；③⑥過程是丙酮酸轉化成氨基酸、脂肪，說明細胞呼吸可以產生許多物質參與其他代謝反應，能說明細胞呼吸是生物體代謝的樞紐，B正確；血糖濃度過高時，部分血糖可以轉化為某些非必需氨基酸和脂肪等一些非糖物質，C正確；人體成熟紅細胞只進行無氧呼吸，即圖中①②⑤過程，D錯誤。]
2．B　[果蔬呼吸作用會產生二氧化碳，20%的NaOH溶液的作用是排除空氣中CO2對實驗結果的干擾，A正確；本實驗中經一定時間的吸收后，取出吸收管中的NaOH溶液，用草酸滴定測剩余NaOH的量，將該測定裝置放入冷水浴中，與呼吸作用有關的酶活性降低，反應速率變慢，產生的二氧化碳變少，剩余NaOH多，則用草酸滴定測剩余的NaOH的量應變高，B錯誤；可將未放入果蔬組與果蔬樣品組所消耗的草酸體積求差，該過程可以排除物理因素的干擾，從而推算果蔬樣品的呼吸強度，C正確；將呼吸室先密閉一段時間后再連接吸收管，氧氣消耗完成，可測無氧呼吸強度，D正確。]
3．A　[密封保存食物使得其中缺氧，抑制需氧型微生物生長和繁殖，A錯誤；低溫保存食物，使微生物細胞中酶活性降低，從而降低微生物的代謝，阻礙微生物生長，B正確；微生物細胞生活在食物中，腌制保存食物能夠擴大所有微生物細胞外的滲透壓，從而使微生物細胞失水死亡，C正確；干制降低食品的含水量，使微生物在含水量低的環境中不易生長和繁殖，食品保存時間延長，D正確。]
4．D　[由表可知，DNP抑制有氧呼吸過程中ATP的形成，不會對水的生成產生影響，主要在線粒體內膜發揮作用，A錯誤；人紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散，與呼吸作用無關，不受DNP的影響，B錯誤；實驗②和④比較，說明DNP不會對無氧呼吸產生影響，C錯誤；有氧時，DNP會導致細胞呼吸產生的ATP大幅減少，但水的生成不受影響，可見DNP使線粒體內膜上釋放的能量更多地以熱能的形式散失了，D正確。]
5．A　[由圖可知，0～6 h內，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗O2，密閉容器內O2剩余量不斷減少，A正確；6～8 h內，酵母菌進行有氧呼吸消耗的O2與產生的CO2相同，同時進行不消耗O2、產生酒精與CO2的無氧呼吸，因此在此期間，容器中的O2消耗量小于CO2產生量，B錯誤；8～10 h內，酵母菌只進行無氧呼吸，產物為酒精和CO2，葡萄糖中的大部分能量轉移至酒精中，少部分釋放出來，其中大部分以熱能的形式散失，少部分轉化為ATP中活躍的化學能，C錯誤；溴麝香草酚藍溶液用于檢測CO2，不能用于檢測酒精，用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精，D錯誤。]
6．D　[NAD＋是氧化型輔酶Ⅰ，其還原的場所有細胞質基質和線粒體基質，A錯誤；FCCP作用于線粒體內膜，使得線粒體內膜上釋放的能量不變，但不合成ATP，也就是說線粒體內膜上產生的能量均以熱能形式釋放，但是第一、二階段釋放的能量可以有一部分儲存在ATP中，B錯誤；抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧，不能發生第三階段，第一階段反應不受影響，能產生NADH，C錯誤；加入FCCP后，有氧呼吸第三階段釋放的能量不能用于合成ATP為生命活動供能，所以需要消耗更多的葡萄糖為生命活動供能，D正確。]
7．A　[酵母菌的代謝類型是兼性厭氧型，隨氧氣濃度增大，無氧呼吸減弱，有氧呼吸增強，導致RQ值會逐漸減小至1，A正確；人體無氧呼吸不產生CO2，因此高強度比賽項目的運動員肌肉細胞RQ值等于1，B錯誤；該細胞底物為葡萄糖時，則該細胞無氧呼吸產生二氧化碳的量為1，消耗葡萄糖的量為1/2，該細胞有氧呼吸產生二氧化碳的量為6，消耗葡萄糖的量為1，由此可知，該細胞有氧呼吸消耗葡萄糖占2/3，C錯誤；若該細胞呼吸底物為脂肪，則RQ值會小于 1，D錯誤。]
8．C
9．(除標注外，每空1分，共11分)(1)內膜　ATP　熱能　(2)正反饋調節　(3)逐漸上升而后相對穩定　將采摘后分別放置0、1、2、3、4、5天的菠蘿蜜分成6組，編號為①、②、③、④、⑤、⑥　在6支試管中分別添加等量的DNS試劑，混勻　在加熱的過程中，使用比色儀分別測定各組試管中棕紅色可溶性物質的濃度，記錄并分析(2分)　(4)呼吸速率隨乙烯釋放速率的增加而增加，乙烯釋放速率降低后，呼吸速率也隨之降低，表明兩者的相關性
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