专题08 细胞呼吸的原理及其应用-【提分讲练】最新高考生物二轮复习专题解读和分层练习

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【要点速记】
1．细胞的有氧呼吸
（1）概念：
①反应条件：______________参与。
②物质变化：葡萄糖→_____________。
③能量变化：释放能量并生成___________ATP。
（2）过程图解：
（3）有氧呼吸过程中及氧元素的来源和去路：
2．无氧呼吸
（1）概念：
①反应条件：___________条件下。
②物质变化：葡萄糖→__________________。
③能量变化：释放________能量并生成________ATP。
（2）过程：
（3）反应式：
①产物为酒精：C6H12O6→________________________________。
②产物为乳酸：C6H12O6→________________________________。
【重难点突破】
1．比较有氧呼吸和无氧呼吸
2．细胞呼吸中［H］和ATP的来源与去向
3．细胞呼吸反应式中各物质间的物质的量的比（以葡萄糖为呼吸底物）
（1）有氧呼吸时：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。
（2）无氧呼吸时：C6H12O6∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或C6H12O6∶乳酸=1∶2。
（3）消耗等量的C6H12O6时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量的比为1∶3。
（4）消耗等量的C6H12O6时，有氧呼吸消耗的O2物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2物质的量之和的比为3∶4。
4．判断细胞呼吸方式的三大依据
考点二、影响细胞呼吸的环境因素及应用
【要点速记】
1．温度对细胞呼吸的影响
（1）原理：细胞呼吸是一系列______反应，温度通过影响_________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________保鲜时间。
②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当________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____________所必需的，且O2对无氧呼吸过程有_______（填“促进”或“抑制”）作用，对有氧呼吸过程有___________（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________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________。
④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生__________，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______（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，________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，__________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__________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。
【重难点突破】
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。
要点速记答案
考点一、1．（1）氧气 CO2和水 大量 （2）细胞质基质 C6H12O6→丙酮酸＋［H］ 线粒体基质 丙酮酸＋H2O→CO2＋［H］ 线粒体内膜 ［H］＋O2→H2O
2．（1）无氧 CO2和酒精或乳酸 少量 少量 （2）酒精＋CO2 乳酸 细胞质基质 （3）2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 2C3H6O3＋少量能量
考点二、1．（1）酶促 酶的活性 （2）延长 降低 2．（1）有氧呼吸 抑制 促进 （2）无氧 乳酸 酒精 3．（1）抑制 （2）增加 4．（1）自由水 （2）自由水
专题08 细胞呼吸的原理及其应用（基础）
一、单选题
1．用含18O的葡萄糖跟踪动物细胞有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是（ ）
A．葡萄糖→丙酮酸→CO2B．葡萄糖→丙酮酸→乳酸
C．葡萄糖→丙酮酸→酒精D．葡萄糖→丙酮酸→H2O
【答案】A
【解析】有氧呼吸过程中的氧原子18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2，A正确。
2．图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是（ ）

A．②处发生葡萄糖分解 B．①中的CO2扩散穿过内膜
C．②处丙酮酸分解为CO2和H2O D．③处［H］与O2结合生成水
【答案】D
【解析】②处为线粒体基质，葡萄糖的分解发生在细胞质基质，A错误；①中的CO2往线粒体外扩散，穿过外膜，B错误；②处为线粒体基质， H2O是在线粒体内膜上形成，C错误；③处为线粒体内膜，此处［H］与O2结合生成水，D正确。
3．下列有关细胞呼吸与ATP的叙述，正确的是（ ）
A．运动时，人体呼出的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物
B．稻田要定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而腐烂
C．探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无CO2的产生
D．细胞内的吸能反应往往与ATP的水解相联系
【答案】D
【解析】人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产二氧化碳，A错误；稻田要定期排水，否则水稻幼根会因缺氧，进行无氧呼吸产生酒精而腐烂，B错误；探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无酒精的产生，C错误；细胞内的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量，D正确。
4．判定运动员在运动时肌肉细胞是否进行了无氧呼吸（厌氧呼吸），应检测体内积累的（ ）
A．ADPB．O2C．CO2D．乳酸
【答案】D
【解析】人体有氧呼吸和无氧呼吸均会消耗ADP产生ATP，A项错误；无氧呼吸中不消耗氧气也不产生二氧化碳，B项错误，C项错误；人体细胞无氧呼吸会产生乳酸，D项正确。
5．人体剧烈运动时，若有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为2：1，则呼吸作用产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值应是（ ）
A．2：1 B．1：1 C．4：3 D．7：6
【答案】B
【解析】人体细胞进行有氧呼吸时：每消耗1ml葡萄糖，消耗6ml氧气，产生6mlCO2；进行无氧呼吸时：每消耗1ml葡萄糖，不消耗氧气，也不产生CO2。若有氧呼吸消耗2ml葡萄糖，则产生12ml的CO2同时消耗12ml的氧气；若无氧呼吸消耗1ml的葡萄糖则产生2ml的乳酸，不产生CO2也不消耗氧气；所以若有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为2：1，则呼吸作用产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值实际就是有氧呼吸消耗的氧气量与产生的CO2量的比值，应是12:12＝1:1。
6．让小白鼠吸入放射性的 18O2，该小白鼠体内细胞最先出现含18O的化合物是（ ）
A．细胞质基质的CO2 B．线粒体内的H2O C．细胞质基质的丙酮酸D．线粒体内的CO2
【答案】B
【解析】小白鼠进行有氧呼吸，O2与［H］在线粒体内膜中反应生成水，所以最先出现含18O的细胞结构和化合物分别是线粒体和H2O。
7．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法，不正确的是（ ）

A．甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
C．将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色，证明有酒精产生
D．乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O2以形成无氧的环境
【答案】C
【解析】由于甲组有接气泵的结构，而乙组没有，所以甲、乙组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式，A正确；由于空气中有CO2，所以加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，B正确；酵母菌无氧呼吸产生的酒精在酸性条件下才能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C错误；由于B瓶中有空气，存在少量的O2，所以乙组B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧的环境，D正确．
8．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．利用酵母菌酿酒时，一般先通气，然后再在无氧环境中进行发酵
B．皮肤被锈铁钉扎伤后，为避免感染破伤风，应选择不透气的敷料
C．乳酸菌细胞呼吸分解有机物时，有机物中的能量大部分以热能的形式散失
D．水稻根长期水淹会影响根细胞进行有氧呼吸，进而影响其对有机物的吸收
【答案】A
【解析】利用酵母菌酿酒时，一般先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，然后再在无氧环境中进行发酵，A正确；破伤风杆菌为厌氧菌，应选择透气的敷料抑制其繁殖，B错误；乳酸菌进行无氧呼吸，有机物中的能量大部分储存在乳酸中，C错误；水稻根细胞吸收水和无机盐等，不吸收有机物，D错误。
9．新冠肺炎防控得力，西藏旅游业逐渐复苏。下列有关去西藏旅游的叙述中，错误的是（ ）
A．与乘飞机去西藏相比，坐火车去西藏可能更有利于适应高原氧气稀薄的环境
B．从平原进入高原，人的部分细胞会进行无氧呼吸
C．在西藏攀登山峰时，人感觉乏力头晕，是因为无氧呼吸产生了酒精所致
D．长时间生活在西藏，人血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加
【答案】C
【解析】坐火车去西藏需要更长的时间，从平原慢慢进入高原有个适应过程，A正确；从平原进入高原，由于高原缺氧，人的部分细胞进行无氧呼吸，B正确；动物细胞无氧呼吸不会产生酒精，C错误；高原空气稀薄，长时间生活在西藏，人形成了对缺氧环境的适应，血液中的红细胞数量及血红蛋白数量会增加，D正确。
10．某些植物在早春开花时，花序细胞的耗氧速率高出其他细胞 100 倍以上，但单位质量葡萄糖生成 ATP 的量却只有其他细胞的 40%，此时的花序细胞内最可能发生的是（ ）
A．主要通过无氧呼吸生成 ATPB．产生的热量远多于其他细胞
C．线粒体基质不参与有氧呼吸D．没有进行有氧呼吸第三阶段
【答案】B
【解析】根据题干信息分析，花序细胞消耗了大量的氧气说明了花序细胞有氧呼吸旺盛；氧气的消耗是在有氧呼吸的第三阶段，释放大量的能量，这些能量的去向有两个：转移到ATP中、以热能形式散失，而单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%，说明了只有少量的能量转移到ATP中，绝大部分是以热能形式散失了。根据以上分析已知，花序细胞主要进行了有氧呼吸，A错误；根据以上分析已知，花序细胞产生的能量中只有少量的能量转移到ATP中，绝大部分是以热能形式散失了，即其产生的热量远多于其他细胞，B正确；线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，C错误；该细胞消耗氧气较多，氧气在有氧呼吸第三阶段参与反应，D错误。
11．下图表示人体内氧元素随化合物代谢转移过程，下列分析合理的是（ ）

A．①过程发生在核糖体中，水中的H只来自于—NH2
B．在缺氧的情况下，③过程中不会发生
C．M物质是丙酮酸，④过程不会发生在线粒体中
D．在氧气充足的情况下，②③过程发生于线粒体中
【答案】C
【解析】①过程为氨基酸的脱水缩合，发生在核糖体中，水中的H分别来自于相邻两个氨基酸的氨基（－NH2）和羧基（－COOH），A错误；③过程为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，在缺氧的情况下也会发生，B错误；M物质是丙酮酸，④过程为无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，不会发生在线粒体中，C正确；在氧气充足的情况下，③过程为有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，②过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段，发生于线粒体中，D错误。
12．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，制作了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加等量的酵母菌，乙内用液体石蜡隔绝空气。对该实验的分析，错误的是（ ）

A．该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型
B．将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果
C．乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型
D．乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响
【答案】D
【解析】由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型，故A正确；由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌，所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果，故B正确；由于乙装置中用石蜡进行密封，形成无氧环境，所以乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型，故C正确；乙和甲都是实验组，相互形成对照，自变量是有无氧气，故D错误。
13．下列对农作物栽培过程中经常使用的一些措施的描述，正确的是（ ）
A．松土可促进根的细胞呼吸，促进农作物对有机物的主动运输
B．提高昼夜温差，可以促进作物有机物的积累
C．稻田需定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产乳酸而变黑腐烂
D．松土可促进土壤中微生物对腐殖质的分解，加速物质和能量的循环利用
【答案】B
【解析】松土可促进根的细胞呼吸，促进农作物对矿质离子的主动运输，作物一般不吸收有机物，A错误；白天适当升温可以促进作物的光合作用，夜晚适当降温可以抑制植物的呼吸强度，因此提高昼夜温差，可以提高净光合速率，促进作物有机物的积累，B正确；稻田需定期排水，否则水稻幼根会因缺氧产酒精而变黑腐烂，C错误；松土可促进土壤中微生物对腐殖质的分解，加速物质的循环利用，但能量是不能循环的，D错误。
14．下图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌（ ）

A．既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．只进行有氧呼吸
C．只进行无氧呼吸 D．可能死亡
【答案】A
【解析】装置一中的液滴左移，有氧气的消耗，说明酵母菌进行有氧呼吸；装置二中的液滴右移，说明呼吸作用释放的二氧化碳量多于消耗氧气量，可知酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸．
15．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏
B．慢跑过程中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
C．酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，但产生CO2的场所不同
D．包扎伤口选用透气性好的“创可贴”，主要是为保证人体细胞的有氧呼吸
【答案】C
【解析】低氧、干燥的环境下，细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏，无氧环境下，果蔬的细胞进行无氧呼吸产生酒精会产生毒害作用，A错误；慢跑属于有氧运动，人体主要是从有氧呼吸过程获得能量，B错误；酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，但产生CO2的场所不同，C正确；包扎伤口选用透气性好的“创可贴”，主要是防止某些厌氧菌无氧呼吸，D错误。
16．细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A．细胞外的葡萄糖分子进入线粒体参与有氧呼吸过程，至少要穿过3层生物膜
B．用14C－葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性
C．无氧呼吸的两种类型中，产生酒精的都可叫作酒精发酵，产生乳酸的都可叫作乳酸发酵
D．人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此人属于兼性厌氧型生物
【答案】B
【解析】葡萄糖参与有氧呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质，A错误；用14C－葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，葡萄糖在细胞质基质分解产生丙酮酸，然后丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸第二阶段，因此在线粒体等结构中可以检测到放射性，B正确；对于微生物来讲，产生酒精的无氧呼吸可叫作酒精发酵，产生乳酸的无氧呼吸可叫作乳酸发酵，C错误；人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，但是不能在无氧条件下只进行无氧呼吸，因此人不属于兼性厌氧型生物，D错误。
17．下列关于有氧呼吸与无氧呼吸的说法，错误的有几项（ ）
①都产生ATP ②都需要酶催化 ③都有［H］的产生和消耗 ④每一阶段都释放能量 ⑤丙酮酸分解的场所相同 ⑥都有水作为反应物参与反应
A．一项B．两项C．三项D．四项
【答案】C
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP，其中有氧呼吸能产生大量ATP，无氧呼吸能产生少量ATP，①正确；生命活动的进行需要酶的催化，有氧呼吸和无氧呼吸都都需要酶的催化，②正确；有氧呼吸和无氧呼吸反应过程中都能产生［H］，也偶有［H］的消耗，③正确；无氧呼吸的第二阶段不释放能量，④错误；有氧呼吸丙酮酸分解的场所在线粒体基质，无氧呼吸的场所在细胞质基质，⑤错误；无氧呼吸过程没有水的参与，⑥错误。
18．如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，相关叙述正确的是（ ）

A．条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中分解产生CO2和水
C．物质a产生的场所为线粒体基质
D．试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液
【答案】A
【解析】条件X下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2，释放能量，能量有三个去向：部分储存在酒精中、部分用于合成ATP、部分以热能形式散失，A正确；条件Y下酵母菌进行有氧呼吸产生CO2和H2O，葡萄糖在细胞质基质中分解形成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中氧化分解成CO2和H2O，B错误；物质a是CO2，产生的场所为细胞质基质和线粒体基质，C错误；试剂甲为（酸性）重铬酸钾，溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2，D错误。
19．结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是（ ）
A．处理伤口选用透气的创可贴B．定期地给花盆中的土壤松土
C．真空包装食品以延长保质期D．采用快速短跑进行有氧运动
【答案】D
【解析】用透气的消毒纱布包扎伤口构成有氧环境，从而抑制厌氧型细菌的繁殖，A正确；定期地给花盆中的土壤松土能增加土壤中氧气的量，增强根细胞的有氧呼吸，释放能量，促进对无机盐的吸收，B正确；真空包装可隔绝空气，使袋内缺乏氧气，可以降低细胞的呼吸作用，减少有机物的分解，C正确；采用快速短跑时肌肉进行无氧呼吸，产生过多的乳酸，D错误。
20．如图表示细胞呼吸的主要过程，下列说法正确的是（ ）

A．过程①②只能在有氧条件下进行 B．破伤风杆菌和大肠杆菌能进行过程①②
C．人体中进行过程②的场所是线粒体内膜 D．过程①②③④都能在植物细胞中发生
【答案】D
【解析】过程①在有氧和无氧条件下都能进行，只有反应②（有氧呼吸的二三两个阶段）必须在有氧条件下进行，A错误；过程①②表示有氧呼吸，破伤风杆菌是原核生物，是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，B错误；过程②是有氧呼吸的第二、三阶段，发生场所是线粒体基质和内膜，C错误；过程④是乳酸发酵的第二阶段，在马铃薯块茎和甜菜的块根可以进行，D正确。
21．如图装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的描述，不正确的是（ ）

A．试管内的试剂可以是NaOH溶液，作用是吸收CO2
B．广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定
C．实验过程中玻璃管内的红墨水会向右移动
D．该装置可直接测得动物呼吸时所释放的CO2量
【答案】D
【解析】该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。由于呼吸作用过程中有CO2和O2两种气体的变化，因此通过在试管内放NaOH等溶液来吸收CO2，消除CO2对瓶内气压的影响，以测出动物呼吸时所消耗的氧气量，故A项正确；将广口瓶放入盛有温水的水槽内是为了使瓶内温度恒定，防止温度对呼吸作用的影响，B项正确；动物有氧呼吸产生的CO2被NaOH吸收，动物的无氧呼吸产物是乳酸，因此实验过程中由于有氧呼吸消耗氧气，会让瓶内的气压降低，红墨水会向右移动，C项正确；图示装置可直接测得动物呼吸时所消耗的O2量，不能直接测定动物呼吸时所释放的CO2量，D项错误。
22．细胞呼吸是ATP的主要来源，下列相关说法不正确的是（ ）
A．进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸
B．ATP水解释放出来的能量一部分能转化为热能
C．线粒体均匀地分布在细胞质中，不能定向运动
D．有氧呼吸将有机物彻底氧化分解逐步释放能量
【答案】C
【解析】地球上原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧的，A正确；ATP水解释放出来的能量可以转化形成各种形式的能量，如转化形成热能可维持动物的体温，B正确；线粒体均匀地分布在细胞质中，可以定向运动到代谢比较旺盛的部位，C错误；有氧呼吸将有机物彻底氧化分解并且逐步释放能量，D正确。
二、综合题
23．下图是真核细胞内呼吸作用过程的图解，请据图回答有关问题。

（1）物质X是______________。物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成___________。②和⑤过程中物质Y产生的场所分别是__________________。
（2）人体内不能进行__________（填序号）过程，原因是____________________________。
（3）在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成_____________。
（4）花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进_____________（填序号）过程的进行，从而产生大量能量，有利于__________________的吸收。
【答案】（1）O2 黄色 线粒体基质和细胞质基质
（2）⑤ 人体缺乏该过程所需的酶
（3）活跃的化学能和热能
（4）③ 无机盐
【解析】（1）物质X是O2。物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质Y产生的场所分别是线粒体基质和细胞质基质。
（2）人体内不能进行⑤（填序号）过程，原因是人体缺乏该过程所需的酶。
（3）在细胞呼吸过程中，实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成活跃的化学能和热能，活跃的化学能储存在ATP中。
（4）花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进③有氧呼吸第三阶段的进行，从而产生大量能量，有利于无机盐的吸收，无机盐的吸收需要消耗细胞呼吸产生的ATP。
24．健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色，而在周围的细胞质中染料被还原，成为无色状态，线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时。请回答下列问题：
（1）某同学设计的探究酵母菌细胞呼吸的实验装置如下，图一需改进的地方是__________；图二需改进的地方是__________。酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾从______色变为_______色。

（2）健那绿染色发现，图一A内酵母镜检线粒体呈蓝绿色，图二B内镜检无法看到，推测该染色剂的使用除要求活体外，还需_________条件。
（3）观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择高等植物叶肉细胞的原因是__________。
（4）将动物细胞破裂后用_________可以分离得到线粒体。线粒体内膜上的脂类与蛋白质的比值为0．3：1，外膜中的比值接近1：1，这种差异的主要原因有____________。
【答案】（1）将左侧玻璃管插入液体中，右侧玻璃管远离液面 左侧锥形瓶的玻璃管远离液面 橙 灰绿
（2）有氧
（3）细胞中的叶绿体影响实验观察
（4）差速离心法 内膜含较多的与有氧呼吸有关的酶
【解析】（1）图示探究酵母菌细胞呼吸的实验装置中，图一需改进的地方是将左侧玻璃管插入液体中，右侧玻璃管远离液面；图二需改进的地方是左侧锥形瓶的玻璃管远离液面；酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以使酸性重铬酸钾从橙色变为灰绿色。
（2）健那绿染色发现，图一A内酵母镜检线粒体呈蓝绿色，图二B内镜检无法看到，A和B内环境上的差异是氧气的有无，推测该染色剂的使用除要求活体外，还需有氧条件，使酵母菌进行有氧呼吸。
（3）由于细胞中的叶绿体含有叶绿素等色素，会影响实验观察，所以观察线粒体的形态和分布的实验一般不选择高等植物叶肉细胞。
（4）将动物细胞破裂后用差速离心法可以分离得到线粒体；线粒体内膜上含较多的与有氧呼吸有关的酶，所以其蛋白质含量较高。
25．豌豆种子细胞呼吸时，底物经脱氢酶催化所释放的氢，能将无色的三苯基氯化四唑（TTC）还原为红色的三苯甲腙。在种子萌发过程中，其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如下图所示，请回答：

（1）种子萌发的12～14h，CO2释放速率远大于O2吸收速率，说明该阶段豌豆种子的主要呼吸方式为_________________。豌豆种子细胞呼吸产氢的场所是______________。
（2）胚根长出前，完整的种皮限制了种子对____________的吸收，从而影响了种子的呼吸速率。36h后，O2吸收速率大于CO2释放速率，说明碗豆种子细胞的呼吸底物不全是________。
（3）从细胞呼吸角度分析，碗豆种子比小麦种子更适宜浅播的原因是_________________。
（4）实验室除用TTC鉴定种子胚细胞的“死活”外，还可用染料染色法来鉴定种子胚细胞的“死活”，后者的鉴定原理是___________________________________________________。
【答案】（1）无氧呼吸 细胞质基质和线粒体基质
（2）O2（或O2和水） 葡萄糖（糖类）
（3）豌豆种子脂肪含量更高，脂肪氧化分解需要消耗更多的O2，浅播利于种子吸收氧气
（4）活细胞的细胞膜具有选择透过性，不易被染料染色（或者死细胞的细胞膜不具有选择透过性，易被染料染色）
【解析】（1）无氧呼吸不吸收氧气，产生二氧化碳，有氧呼吸消耗葡萄糖时，产生的二氧化碳体积与消耗氧的体积相同。据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸，产物是二氧化碳和酒精。有氧呼吸的第一、二阶段和无氧呼吸的第一阶段可产生还原氢，有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段场所相同，都是细胞质基质，有氧呼吸第二阶段场所是线粒体基质。
（2）胚根长出前，完整的种皮限制了种子对氧气的吸收，从而影响了种子的呼吸速率。36h后，O2吸收速率大于CO2释放速率，说明碗豆种子细胞的呼吸底物不全是葡萄糖，还存在脂肪等其他物质。
（3）豌豆种子中脂肪含量高于小麦种子，脂肪氧化分解时需要的氧比单位质量的糖类氧化分解时需要的氧更多，浅播利于种子吸收氧气，有利于种子萌发。
（4）活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料分子不能通过活细胞的细胞膜，所以活细胞的胚细胞不易被染料分子染上颜色。
专题08 细胞呼吸的原理及其应用（提高）
一、单选题
1．处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞，分解葡萄糖过程中消耗的O2与产生的CO2的体积比分别为（ ）
A．等于1，等于0B．等于1，小于 C．等于1，等于1 D．小于1，大于1
【答案】C
【解析】骨骼肌细胞进行无氧呼吸时，既不消耗O2，也不产生CO2；骨骼肌细胞进行有氧呼吸时，每分解1ml的葡萄糖就会消耗6mlO2，同时产生6mlCO2。可见，处于平静状态和剧烈运动状态下的骨骼肌细胞分解葡萄糖的过程中，产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量的比值均等于1，综上所述，C正确，A、B、D错误。
2．下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是（ ）
A．无论酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸，都是有机物氧化分解并释放能量的过程
B．可通过观察溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式
C．该实验中，需设有氧和无氧两种条件的对比实验，两组均为实验组
D．若酵母菌细胞呼吸消耗的底物是葡萄糖，则可以通过比较氧气消耗量与二氧化碳生成量之间的差异，确定细胞的呼吸方式
【答案】B
【解析】无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，其实质都是分解有机物释放能量，A正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，所以不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊或溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式，B错误；探究酵母菌呼吸方式的实验中，需设有氧和无氧两种条件的对比实验，两组均为实验组，互为对照，C正确；若酵母菌细胞呼吸消耗的底物是葡萄糖，则可以通过比较氧气消耗量与二氧化碳生成量之间的差异，确定细胞的呼吸方式，若氧气消耗量=二氧化碳生成量，则酵母菌只进行有氧呼吸，若氧气消耗量