高中生物2020届高考生物一轮复习3.2ATP的主要来源__细胞呼吸课件

这是一份高中生物2020届高考生物一轮复习3.2ATP的主要来源__细胞呼吸课件，共60页。PPT课件主要包含了化分解，CO2或其他产物，ATP，彻底氧化分解，大量ATP，2场所与过程，酒精和CO2，或乳酸，少量ATP，细胞质基质等内容，欢迎下载使用。

考点一　细胞呼吸的方式与过程 【核心知识·突破】1.细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的__________，生成_____________，释放出能量并生成____的过程。
2.有氧呼吸：(1)概念：细胞在_____的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物_____________，产生 CO2和水，释放能量，生成________的过程。
(3)写出有氧呼吸反应方程式，并标明氧元素的来源和去路：______________________。
3.无氧呼吸：(1)概念：在_____条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物(如________________)，同时释放出_____能量，生成________的过程。
(3)反应式。①产物为酒精：C6H12O6 _____________________。②产物为乳酸：C6H12O6 ________________。
2C2H5OH+2CO2+少量能量
2C3H6O3+少量能量
4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
【微点警示】细胞呼吸的场所与过程的五点提醒(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。(2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(4)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。(5)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
【秒判正误】1.有氧呼吸时，生成物H2O中的氧只来自线粒体中丙酮酸的分解。( )分析：有氧呼吸时，生成物H2O中的氧来自O2。
2.葡萄糖→丙酮酸→CO2的物质转化过程中，都会产生ATP。( )分析：无氧呼吸过程中，丙酮酸→CO2的物质转化过程中不会产生ATP。
3.细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失。( )分析：细胞呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。
4.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，生成ATP。( )分析：有氧呼吸和无氧呼吸的实质是相同的，不同的是氧化分解是否彻底。
5.若细胞既不吸收O2，也不释放CO2，说明细胞已经停止无氧呼吸。( )分析：人或动物或乳酸菌等细胞只进行无氧呼吸时既不吸收O2，也不释放CO2。
6.无氧呼吸过程最终有[H]的积累。( )分析：无氧呼吸的第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H]，因此无氧呼吸过程最终没有[H]的积累。
【命题案例·研析】【典例】 (2016·江苏高考改编)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。如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是(　　)
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的主要部位是细胞质基质
【审答技巧】(1)分析图示关键信息：突变酵母线粒体中的呼吸链中断，说明突变酵母无氧呼吸正常，有氧呼吸不正常。(2)明确细胞呼吸有关过程：①乙醇代谢为酵母菌进行无氧呼吸的过程。②酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生[H]。
(3)理解酵母菌细胞呼吸的方式与代谢的关系。①有氧时，酵母菌主要通过有氧呼吸而大量繁殖。②无氧时，酵母菌主要进行乙醇代谢过程，几乎不能繁殖。
【解析】选B。本题主要考查细胞呼吸的场所与过程。突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A项正确。突变酵母细胞中可进行葡萄糖→丙酮酸的转化过程，该过程产生[H]，B项错误。在氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，并通过出芽增殖形成大量的新个体；突变体不能进行正常的有氧呼吸，产生能
量少，增殖速率慢，C项正确。突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质，D项正确。
【高考长句应答特训】 (1)图中突变型酵母菌细胞呼吸的主要方式是__________，判断的依据是__________________________________________________________。
突变型酵母菌线粒体内的呼吸链中
断，不能进行正常的有氧呼吸
(2)利用突变型酵母菌进行酒精发酵，其意义是_____________________________________________________________________________________________。
酵母菌不能进行正常的有氧呼吸，可以减少有氧呼吸
消耗的葡萄糖，进而降低物质和能量的浪费
【方法规律】判断细胞呼吸方式的三大依据
【考点题组·诊断】角度一　细胞呼吸过程分析1.(2019·郑州模拟)如图为人体细胞内葡萄糖代谢过程简图，①～③是生化反应过程，甲～丁代表相关物质。下列说法错误的是(　　)
A.①②③过程都伴有ATP的生成B.甲、乙、丙、丁表示的物质各不相同C.①②过程均有乙生成，但催化①②过程的酶不同D.图示生理过程既能发生在真核生物的细胞中，也能发生在原核生物的细胞中
【解析】选B。由题图可知，图中①～③依次代表有氧呼吸的三个阶段，因此三个阶段均有ATP生成，A正确；图中甲表示丙酮酸，乙表示[H]，丙和丁均表示水，B错误；①②为不同阶段，但是都有[H]生成，需要不同的酶催化，C正确。真核细胞和原核细胞中均能进行有氧呼吸，D正确。
2.(2019·临沂模拟)酵母菌进行细胞呼吸的部分代谢过程如图所示。下列叙述错误的是世纪金榜导学号(　　)
A.①～②过程中既消耗ATP，也生成ATPB.②过程发生的场所是线粒体基质C.完成②过程不需要氧气的参与D.产物C3H4O3与净生成ATP所含的总能量少于C6H12O6
【解析】选B。从图中可以看出，①～②过程中既消耗ATP，也生成ATP，A正确；题图整个过程表示细胞呼吸的第一阶段，发生的场所为细胞质基质，B错误；氧气参与有氧呼吸的第三阶段，②过程不需要氧气的参与，C正确；由于细胞呼吸的第一阶段总体来说有能量的释放，并且大多以热能的形式散失，因此产物C3H4O3与净生成ATP所含的总能量少于C6H12O6，D正确。
【加固训练】(2018·青岛模拟)如图是酵母菌有氧呼吸过程图，①～③代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是(　　)
A.③处释放的能量全部储存在ATP中B.①和②处产生乙的量相等C.②中的生理过程需要H2OD.缺氧条件下甲可以转化为乳酸
【解析】选C。图中①～③分别代表有氧呼吸三个阶段的发生场所，甲、乙分别为丙酮酸和[H]。有氧呼吸第三阶段释放的能量大部分以热能的形式散失，只有一部分储存在ATP中，A错误；有氧呼吸第一、第二阶段产生[H]的量不同，B错误；有氧呼吸第二阶段需要水的参与，C正确；酵母菌在缺氧的条件下进行无氧呼吸生成酒精和二氧化碳，D错误。
3.(教材素材新命题·必修1 P96基础题T2变式)将酵母菌培养液进行离心处理，把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。
回答问题：(1)在无氧条件下，甲试管内的产物是_______。 (2)在有氧条件下，若使乙试管内产生CO2和H2O，应改变的条件是_________________________________。 (3)在氧气充足条件下，丙试管内的产物是_______。 
【解析】(1)甲试管内只有细胞质基质，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。(2)乙试管内只有细胞器，其中包括线粒体，要产生CO2和H2O，必须以丙酮酸为原料。(3)丙试管内含有完整的酵母菌，氧气充足条件下进行有氧呼吸，产生CO2和H2O。
答案：(1)酒精和CO2(2)将葡萄糖溶液改成丙酮酸溶液(3)CO2和H2O
角度二　细胞呼吸类型判断4.(金榜原创预测)在O2浓度不同的密闭容器中分别放入等量且足量的苹果，一段时间后，测定容器中O2的吸收量和CO2的释放量，结果如表：世纪金榜导学号
下列有关叙述中错误的是(　　)A.苹果在O2浓度为5%～25%时只进行有氧呼吸B.贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的环境条件C.在O2浓度低于20%的范围内，O2浓度越高，苹果细胞产生ATP越多D.在无氧条件下，苹果细胞呼吸的产物是乳酸和CO2
【解析】选D。苹果细胞在O2浓度为5%～25%时，O2的吸收量和CO2的释放量相等，细胞只进行有氧呼吸，A正确；分析表格中的数据可知，O2浓度为5%时CO2释放量最少，此时只进行有氧呼吸，消耗的有机物最少，是贮藏苹果的最佳O2浓度，B正确；在氧气浓度低于20%的范围内，O2浓度越高，苹果细胞有氧呼吸越旺
盛，产生的ATP越多，C正确； 在无氧条件下，苹果细胞只进行无氧呼吸，产物是酒精和CO2，D错误。
5.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，下列对呼吸作用方式的判断不正确的是(　　)A.若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B.若既不吸收O2，同时也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡
C.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D.若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
【解析】选B。若细胞只进行无氧呼吸，释放CO2，不消耗O2，A正确；若既不吸收O2也不释放CO2，也有可能是进行无氧呼吸中的乳酸发酵，B错误；细胞进行有氧呼吸释放的CO2量等于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，C正确；细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸
和产生乳酸的无氧呼吸时，CO2的释放量等于O2的吸收量，D正确。
【加固训练】1.下列关于细胞呼吸的叙述中，错误的是(　　)A.肺炎双球菌无线粒体，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，酵母菌的细胞呼吸产物不同
【解析】选C。肺炎双球菌是好氧细菌，为原核生物，无线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，所以可以进行有氧呼吸，A项正确；细菌主要的生命活动都由拟核控制，相关的酶由拟核中的基因编码，B项正确；破伤风芽孢杆菌为厌氧细菌，适宜生活在无氧的环境中，C项错误；酵母菌既能进行有氧呼吸产生CO2和H2O，又能进行无氧呼吸产生酒精和CO2，D项正确。
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________，通过_______作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_____________小时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-1·d-1。(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)淀粉的基本组成单位是葡萄糖，细胞通过呼吸作用氧化分解葡萄糖为种子萌发提供能量。(2)种子干重减少量：0～24小时为15.4 mg，24～48小时为0.6 mg，48～72小时为1.1 mg，在72～96小时种子呼吸消耗的有机物最多，为204.2—177.7=26.5 mg·粒-1·d-1。
(3)子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量；因此呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质。72～96小时转化量为43.6-26.5=17.1 mg，96～120小时为27-5=22 mg，最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1。
(4)保持实验条件不变(玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发)，随种子有机物的消耗，种子呼吸速率逐渐减慢，干重变化趋势越来越小，当长出幼叶后仍然不能进行光合作用，随着有机物的消耗，种子死亡。
答案：(1)葡萄糖　呼吸(2)72～96　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
考点二　影响细胞呼吸的环境因素【核心知识·突破】1.温度：(1)影响原理：温度通过影响_________影响细胞呼吸速率。
①a点为该酶的_________，细胞呼吸速率最快。②温度低于a时，随温度降低，酶活性_____，细胞呼吸受_____。③温度高于a时，随温度升高，酶活性_____，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。
(3)实际应用。①抑制细胞呼吸：冰箱保鲜、温室中夜间适当_____温度等。②促进细胞呼吸：酒精发酵时适当提高发酵温度。
2.O2浓度：(1)影响原理：O2是有氧呼吸的反应物，O2 _____(填“促进”或“抑制”)有氧呼吸，_____(填“促进”或“抑制”)无氧呼吸。
①A点时，氧浓度为零，细胞进行_____呼吸。②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢；氧浓度为____时，无氧呼吸停止。③氧浓度在0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐_____。
④随氧浓度的升高，细胞呼吸速率_____________，最后趋于稳定。⑤氧浓度为___左右时，细胞呼吸强度最弱。
(3)实际应用。①选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的_____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_____呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。
3.CO2浓度：(1)影响原理：CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会______细胞呼吸。
(3)实际应用：在蔬菜、水果保鲜时，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。
4.水：(1)影响原理。①水含量的影响：在一定范围内，水含量越___，细胞呼吸越旺盛。②水存在形式的影响：自由水与结合水的比值越___，细胞呼吸越旺盛。
③水作为反应物的影响：水直接参与有氧呼吸的第___阶段。
(2)实际应用。①抑制细胞呼吸：晒干的种子_____水含量降低，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。
【微点警示】细胞呼吸原理应用的三点提醒(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不是最弱，此时无氧呼吸强度较大，因此储存蔬菜和水果时，并不是无氧环境最好。
(2)蔬菜、水果应在低温、低氧条件下储藏，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。(3)种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。
【秒判正误】1.严格的无氧环境有利于粮食种子的储藏是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少。( )分析：无氧条件下，无氧呼吸较旺盛，分解有机物不是最少。
2.温室中可通过夜间适当降低温度来提高农产品的产量。( )分析：温室中夜间适当降低温度可降低农作物的细胞呼吸，减少有机物消耗，进而提高农产品的产量。
3.出现深而窄的伤口时，应及时注射破伤风抗毒血清。( )分析：破伤风芽孢杆菌是厌氧菌，在无氧条件下能大量繁殖，因此在出现深而窄的伤口时，需要注射破伤风抗毒血清。
4.蔬菜、水果等应在零下低温条件下保鲜，因为零下低温可以抑制蔬菜、水果等的细胞呼吸。( )分析：蔬菜、水果等的保鲜应在零上低温条件下，零下低温易导致蔬菜、水果等冻伤，影响品质。
5.剧烈运动时，氧气供应不足，肌肉细胞主要通过无氧呼吸提供能量。( )分析：剧烈运动时，肌肉细胞主要通过有氧呼吸提供能量，无氧呼吸只是补充。
【命题案例·研析】【典例】(2019·武汉模拟)如图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下氧气的吸收量和二氧化碳的释放量，根据所提供的信息，以下判断正确的是(　　)
A.P点时，该器官的无氧呼吸强度最低B.O点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解D.Q点时，该器官O2吸收量和CO2释放量相等，说明其只进行有氧呼吸
【审答技巧】(1)审题关键：分析图示。①Q点前，CO2释放量大于O2吸收量。②Q点后，CO2释放量小于O2吸收量。
(2)答题必备：植物非绿色器官细胞呼吸方式与CO2释放量和O2吸收量的关系。①无氧呼吸释放CO2，不吸收O2。②以葡萄糖为底物进行有氧呼吸时，CO2释放量等于O2吸收量。③以脂肪等为底物进行有氧呼吸时，CO2释放量小于O2吸收量。
【解析】选C。P点时，该器官的CO2释放量最低，但不一定是无氧呼吸强度最低，A错误；无氧条件下，细胞只能通过无氧呼吸产生CO2，其场所是细胞质基质，B错误；当O2浓度大于Q时，CO2释放量小于O2吸收量，说明该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解，C正确；由于该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分
解，该器官只有有氧呼吸时，CO2释放量小于O2吸收量，因此CO2释放量等于O2吸收量时，该器官中还存在无氧呼吸，D错误。
【核心素养新命题】(1)科学思维——模型与建模若该器官只以葡萄糖为底物，当O2浓度为Q时，该器官只进行有氧呼吸，请在下图中画出O2吸收量的变化曲线。
(2)生命观念——结构与功能观与糖类物质相比，脂肪在原子组成上的特点是________________，所以参与有氧呼吸时，消耗的O2量较多。
【考点题组·诊断】角度一　环境因素影响细胞呼吸1.(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是(　　)A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大
【解题指南】(1)关键信息：“风干”。(2)解题思路：①风干过程中失去的是自由水。②自由水越多，细胞代谢越旺盛；反之细胞代谢减慢。
【解析】选C。本题主要考查水与细胞代谢的关系。风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸减弱，有机物消耗减慢，A正确、C错误；种子中含水少，微生物在缺水状态下不易生长和繁殖，B正确；种子风干过程中减少的是自由水，结合水与自由水的比值增大，D正确。
2.(2019·太原模拟)如图表示O2浓度和温度对根尖细胞有氧呼吸速率的影响。下列叙述错误的是(　　)世纪金榜导学号
A.与a点相比，b点时有氧呼吸相关酶的活性较低B.与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素是O2浓度和温度C.O2浓度为0时，细胞中产生[H]的场所是细胞质基质D.由图可知，有氧呼吸的最适温度处于30～35 ℃范围内
【解析】选D。60% O2浓度下，30 ℃时有氧呼吸的速率比20 ℃时有氧呼吸的速率大，说明与a点相比，b点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，A正确；当O2浓度为20%时，c点上改变温度会改变有氧呼吸速率，所以温度影响有氧呼吸速率；当在15 ℃时，c点上改变O2浓度，有氧呼吸速率同样会改变，所以O2浓度也会影响
呼吸速率，B正确；O2浓度为0时，细胞只能进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，所以细胞中产生[H]的场所是细胞质基质，C正确；由题图可知，20 ℃、30 ℃、35 ℃条件下，30 ℃条件下氧气充足时有氧呼吸最强，说明有氧呼吸的最适温度在20～35 ℃，D错误。
【加固训练】(2018·石家庄模拟)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。以下叙述中正确的是(　　)
A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B.b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D.c点以后，细胞的呼吸强度不随氧分压的变化而变化
【解题指南】解答本题需明确两点：(1)呼吸熵等于1且分解底物为葡萄糖时，只进行有氧呼吸。(2)呼吸熵大于1时，无氧呼吸和有氧呼吸共同存在。
【解析】选B。当RQ>1时，表明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，A项错误；b点氧分压较a点的大，因此b点的有氧呼吸强度大于a点的有氧呼吸强度，B项正确；c点时，有氧呼吸旺盛，不适宜进行水果保存，C项错误；c点以后，只进行有氧呼吸，在一定范围内，呼吸强度会随氧分压的升高而升高，D项错误。
角度二　细胞呼吸原理的应用3.(2019·济南模拟)植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。据图推断以下说法中错误的是世纪金榜导学号(　　)
A.自由水与结合水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关B.随着气温和土壤温度的下降，组织的含水量下降C.冬小麦植株中不仅自由水与结合水含量的比值发生改变，总含水量也改变D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗
【解析】选A。据题图可知，随着冬季来临，植株中含水量略有下降，自由水下降幅度较大，结合水含量上升，自由水与结合水含量的比值减小，与植物的抗寒性呈现明显的负相关，A错误；随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降，B正确；由题图可知，冬小麦总的含水量也下降，C正确；
随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗，D正确。
4.大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图。回答问题：
(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的跨膜运输方式为_______。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是_______。 (2)阶段Ⅰ和Ⅱ大豆种子CO2的产生量远大于O2的消耗量，说明种子细胞呼吸方式主要是_______。 
(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为__________。 
【解析】(1)水分子的跨膜运输方式是自由扩散(或渗透作用)；阶段Ⅲ种子新陈代谢强度比较大，细胞内的水主要以自由水的形式存在。(2)由于无氧呼吸不吸收O2，只释放CO2，因此阶段Ⅰ和Ⅱ大豆种子CO2的产生量远大于O2的消耗量，说明种子细胞呼吸方式主要是无氧呼吸。
(3)根据题意假设O2的吸收量为1 ml，则CO2的释放量为3 ml，则有：有氧条件下：C6H12O6 + 6O2+6H2O 6CO2+12H2O 1　　　 6 61/6 ml 1 ml 1 ml
无氧条件下：C6H12O6 2C2H5OH+2CO21 21 ml 2 ml所以无氧呼吸消耗的葡萄糖的量∶有氧呼吸消耗葡萄糖的量=6∶1。
答案：(1)自由扩散　自由水(2)无氧呼吸　(3)6∶1
【知识总结】种子萌发时吸水和呼吸方式变化
【加固训练】1.(2018·洛阳模拟)甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响，下列相关叙述中正确的是(　　)
A.甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精B.甲图中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸C.乙图中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜D.根据乙图可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸
【解析】选B。甲图中氧浓度为a时只释放CO2而不吸收O2，说明此时只进行无氧呼吸，产物是酒精和CO2，A错误；当氧浓度为d时CO2释放量等于O2吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，B正确；乙图中C点时有机物消耗量最少，C点对应的条件最适于储存种子或水果，C错误；氧气没有抑制有氧呼吸的作用，D错误。
2.如图表示某种植物的非绿色器官在不同的O2浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答问题：
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是　______________________________。(2)_______点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是______________________________。
(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随O2浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_______(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_______。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_________________。氧浓度调节到______点的对应浓度，更有利于蔬菜的贮存，试说明理由：___________________________________________。
【解析】(1)图中曲线QR区段，由于O2浓度增加，无氧呼吸受抑制，产生的CO2减少。(2)从P点开始，有氧呼吸释放的CO2与CO2释放总量重合，说明从此时开始植物不再进行无氧呼吸。由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积代表无氧呼吸生成的CO2量。
(3)图示O2吸收量也代表有氧呼吸生成的CO2量，CO2生成量指有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2总量，因此无氧呼吸产生的CO2为CO2生成量与O2吸收量之差。
(4)氧浓度为C时：BC段代表有氧呼吸释放的CO2量，AB段代表无氧呼吸释放的CO2量；AB=BC说明此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等。根据有氧呼吸与无氧呼吸的反应式可知，此时该植物无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比是3∶1。
(5)运输新鲜蔬菜时，向塑料袋中充入氮气，目的是降低氧浓度，降低有氧呼吸速率，减少有机物的消耗；氧浓度为R点对应浓度时，总呼吸速率最慢。
答案：(1)O2浓度增加，无氧呼吸受抑制(2)P　O2浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的CO2总量
(3)如图虚线所示(注意：曲线表现下降趋势；曲线经过Q、B以及P对应的横坐标三点)
(4)一样多　1/3(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗　R　此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少
考点三　细胞呼吸相关实验 【核心知识·突破】1.探究酵母菌细胞呼吸方式的教材实验：(1)实验原理：①酵母菌的代谢类型：
①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是________________。②乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是___________________。
(3)实验步骤。①配制酵母菌培养液：酵母菌+质量分数为5%的_______溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。②连接实验装置：如图连接好实验装置，放置一段时间。
③实验结果的检测。a：CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。b：酒精检测：取A、B瓶中滤液各2 mL，分别注入两支干净的试管中，向两试管中分别滴加__________________0.5 mL，并振荡，观察试管中溶液的颜色变化。
(5)实验结论。①有氧条件：酵母菌通过有氧呼吸产生大量的___和水。②无氧条件：酵母菌通过无氧呼吸产生_____和少量的___。
2.细胞呼吸方式的实验探究：(1)实验装置(以萌发种子为例)：
(2)实验原理。①萌发种子的作用：萌发种子细胞呼吸吸收O2、释放CO2都会影响装置中气体的体积，进而导致着色液滴的移动。②装置一中NaOH溶液的作用：吸收细胞呼吸产生的___。
③两装置中着色液滴移动及测定的呼吸方式：
(3)实验现象和结论：
说明：若测定生物材料进行无氧呼吸产生乳酸，则无法用此方法测定。
(4)物理误差的校正。为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用___________代替发芽种子，其余均相同。
【微点警示】细胞呼吸材料的选择和处理(1)如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
(3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
【秒判正误】1.在酸性条件下，乙醇可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。( )分析：溴麝香草酚蓝水溶液是检测CO2的试剂。
2.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。 ( )分析：实验中检测酒精需要取样检测，不能直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液进行检测。
3.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水的混浊程度判断细胞呼吸的方式。( )分析：酵母菌通过有氧呼吸产生的CO2多而快，酵母菌通过无氧呼吸产生的CO2少而慢，因此可依据澄清石灰水的混浊程度判断细胞呼吸的方式。
4.探究细胞呼吸方式的实验中可用乳酸菌代替萌发的种子。( )分析：乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2生成，探究细胞呼吸方式的实验无法测定是否进行无氧呼吸。
5.可依据是否产生CO2判断酵母菌细胞呼吸的方式。 ( )分析：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2。
【命题案例·研析】【典例】(2018·天津高考)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O2和CO2相对含量变化如图。有关分析错误的是(　　)
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
【审答技巧】解答本题需要厘清两个关系：关系一：培养液中O2的相对含量变化反映酵母菌的有氧呼吸。关系二：培养液中CO2的相对含量变化反映酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸。
【解析】选C。本题通过图形考查有氧呼吸、无氧呼吸的过程、影响细胞呼吸的因素等。据图分析可知，探究酵母菌呼吸方式的装置是密封的，t1→t2，随着O2消耗，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A项正确；t3时，O2浓度几乎为0，酵母菌只进行无氧呼吸，t1时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，且t3时培养液中CO2相
对含量远大于t1时，所以消耗葡萄糖的速率是t3>t1，B项正确；此实验数据是在最适温度下获得的，故降低10 ℃，与细胞呼吸相关的酶的活性降低，O2相对含量达到稳定所需时间变长，C项错误；该实验装置在密闭的环境中，无氧呼吸产生了酒精，其培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色，D项正确。
【易错提醒】本题易错选B项。培养液中葡萄糖的消耗速率要看单位时间内葡萄糖的消耗量，而不能根据图中纵坐标所标识的培养液气体相对含量判断。通过细胞呼吸的过程可知，产生相同含量的二氧化碳时，无氧呼吸消耗的葡萄糖速率较大。
【核心素养新命题】(1)科学思维——分析与综合要增加最终培养液中CO2的相对含量，可以改变的条件是什么？原因是什么？
提示：可以增加葡萄糖培养液的量，因为培养液中葡萄糖耗尽后，培养液中CO2的相对含量不再增加。
(2)科学探究——设计实验方案当培养液中CO2相对含量不变时，不确定培养液中葡萄糖是否耗尽。请设计一个实验方案，以探究培养液中葡萄糖是否耗尽，请写出实验的基本思路。
提示：取适量的培养液，用斐林试剂检测培养液中是否含有还原糖。
【考点题组·诊断】角度一　探究酵母菌细胞呼吸方式的教材实验1.(2019·郑州模拟)下列是以酵母菌为材料进行的实验，有关叙述错误的是(　　)A.探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝水溶液检测产生的CO2
B.用酵母菌发酵酿制果酒，选择酸性重铬酸钾溶液检测产生的酒精C.探究酵母菌种群数量变化时，应设空白对照排除无关变量干扰D.用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板
【解析】选C。溴麝香草酚蓝水溶液可用来检测细胞呼吸产生的CO2，酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生CO2的速率快，因此可通过加入试剂后变色时间长短来判断酵母菌的呼吸方式，A项正确；检测酵母菌发酵酿制的果酒时，可选择酸性重铬酸钾溶液进行检测，B项正确；探究酵母菌种群数量变化，可以通过种群数量变
化实现前后对照，不需要设置空白对照，C项错误；用稀释涂布平板法培养计数，为保证实验结果可靠，应选择有30～300菌落数的平板进行计数，D项正确。
【易错提醒】在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，检测酒精的试剂是酸性重铬酸钾溶液，检测CO2的试剂是溴麝香草酚蓝水溶液，考生易混淆两种试剂而错答。
2.(2018·淮南模拟)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，不正确的是世纪金榜导学号(　　)
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CO2C.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耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境
【解析】选C。甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，A正确；甲组加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，以排除空气中的CO2对实验结果的干扰，B正确；检测B瓶中是否有酒精产生，应从B瓶吸取少量溶液放入洁净的试管中，再滴入酸性的橙色重铬酸钾溶液，观察溶液是否变为灰绿色，C错误；乙组中B瓶
先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环境，D正确。
角度二　探究细胞呼吸方式实验分析3.(2019·淄博模拟)某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用的毛细管横截面积为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20～30 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】选B。题图中X为NaOH溶液，果蝇幼虫有氧呼吸消耗O2，释放的CO2被NaOH溶液吸收，软管夹关闭后液滴将向左移动，A项错误；在20～30 min内氧气的平均吸收速率为(130-65)×1÷10=6.5(mm3/min)，B项正确；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项错误；对照实验中
应将装置中的果蝇幼虫换成等数量的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复上述实验，D项错误。
4.(2018·黄冈模拟)如图表示的是测定保温桶(500 mL)内温度变化的实验装置。保温桶内加入240 mL质量浓度为0.1 g/mL的煮沸后冷却的葡萄糖溶液和10 g活性干酵母。下列说法错误的是世纪金榜导学号(　　)
A.若液面铺满石蜡油，温度计读数的变化量即为酵母菌无氧呼吸释放的热量B.该实验装置可比较酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸放出热量的多少C.葡萄糖溶液煮沸的主要目的是控制实验的无关变量D.实验应增加一个不加入干酵母的相同装置作对照
【解析】选C。若液面铺满石蜡油，则酵母菌只能进行无氧呼吸，温度计读数的变化量就是无氧呼吸释放的热量，A项正确；若不铺石蜡油，温度计读数的变化量就是有氧呼吸释放的热量，可根据温度计读数的变化量比较有氧呼吸和无氧呼吸放出热量的多少，B项正确；葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，控制实
验的自变量，C项错误；为排除无关变量对实验的影响，实验应增加一个不加入干酵母的相同装置作对照，D项正确。
【加固训练】(2018·南昌模拟)如图是“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验装置，下列叙述正确的是(　　)
A.该实验为有氧和无氧条件下的实验，其中乙组为对照组B.培养液中的溶氧量、温度和pH是无关变量C.可根据澄清的石灰水变混浊的时间长短来检测CO2的产生速率D.若向A、B瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则B瓶内的溶液会变为橙色
【解析】选C。该实验为对比实验，甲、乙两组均为实验组，A项错误；培养液中的溶氧量为自变量，B项错误；实验中B瓶有酒精产生，橙色的酸性重铬酸钾溶液遇酒精变为灰绿色，D项错误。
答案速填：[1]___________________　[2]__________________________________　[3]_____________[4]___________　[5]_______________________________________　[6]__　[7]___
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+