2024届人教版高中生物一轮复习热点聚焦素养提升细胞呼吸原理应用学案（不定项）

细胞呼吸原理的应用

1．细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，有氧呼吸需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比无氧呼吸多。

2．温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响细胞呼吸的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。

[典例]　(2021·湖北卷)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是(　　)

A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏

B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜

C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓

D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓

[思维建模]

解析：选C　常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。

1．(不定项)(2021·河北卷)《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)，延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是(　　)

A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解

B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制

C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性

D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间

解析：选AC　荫坑和气调冷藏库环境中的低温均可通过降低温度抑制与呼吸作用相关的酶的活性，大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)降低氧气浓度，有氧呼吸和无氧呼吸均减弱，从而减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解，A正确；荫坑和气调冷藏库贮存中的低温可以降低呼吸作用相关酶的活性，大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)降低氧气浓度，其中酶的活性降低对有氧呼吸的三个阶段均有影响，B错误；温度会影响酶的活性，气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性，C正确；气调冷藏库配备的气体过滤装置应起到除去空气中氧气的作用，而不是去除乙烯的作用，以抑制果蔬的有氧呼吸，D错误。

2．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

解析：选A　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。

1．经典重组　判断正误

(1)若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多(2020·全国Ⅰ卷)(×)

(2)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP(2020·山东卷)(×)

(3)马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖(2019·全国Ⅱ卷)(×)

(4)植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸(2018·全国Ⅲ卷)(√)

(5)细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行无氧呼吸(2017·全国Ⅱ卷)(√)

(6)若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸(2017·海南卷)(×)

2．(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)

A．该反应需要在光下进行

B．TTF可在细胞质基质中生成

C．TTF生成量与保温时间无关

D．不能用红色深浅判断种子活力高低

解析：选B　大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。

3．(2022·山东卷)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　)

A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同

B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少

C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成

D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成

解析：选C　根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。

4．(2021·全国甲卷)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是(　　)

A．该菌在有氧条件下能够繁殖

B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生

C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇

D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2

解析：选B　酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。

5．(2021·福建卷，改编)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验Ⅰ)和“培养液中酵母菌种群数量的变化”(实验Ⅱ)的叙述，正确的是(　　)

A．实验Ⅰ、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析

B．实验Ⅰ、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2

C．实验Ⅰ中，有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变混浊

D．实验Ⅱ中，可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室

解析：选C　实验Ⅰ不需要将实验结果转化为数学模型进行分析，A错误；探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，需用NaOH除去空气中的二氧化碳，实验Ⅱ不需要，B错误；实验Ⅰ中，有氧组和无氧组都产生二氧化碳，因此都能使澄清石灰水变混浊，C正确；实验Ⅱ中，将酵母菌培养液滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入计数室，D错误。