【生物】2021届 一轮复习 人教版 细胞呼吸 教案

【生物】2021届 一轮复习 人教版 细胞呼吸 教案

第8讲　细胞呼吸 ‎[目标要求]　1.说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。2.实验：探究酵母菌的呼吸方式。‎ ‎1．细胞呼吸 概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。‎ ‎2．有氧呼吸 ‎(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。‎ ‎(2)过程 ‎(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)‎ ‎。‎ ‎3．无氧呼吸 ‎(1)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。‎ ‎(2)过程 第一阶段 葡萄糖丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸酒精＋CO2‎ 乳酸发酵 丙酮酸乳酸 教材拾遗　(1)呼吸作用和有机物的燃烧都是分解有机物释放能量的过程，不同的是：有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；有一部分能量储存在ATP中。(P91问题探讨)‎ ‎(2)细胞呼吸的放能：1 mol葡萄糖经有氧呼吸释放的能量中有1 161 kJ左右的能量储存在ATP中，其余能量则以热能形式散失。1 mol葡萄糖生成乳酸释放196.65 kJ的能量，其中有61.08 kJ的能量储存在ATP中。(P94相关信息)‎ ‎(3)细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ的简化表示方法。(P94相关信息)‎ ‎1．判断关于有氧呼吸说法的正误 ‎(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(　×　)‎ ‎(2)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP(　×　)‎ ‎(3)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水(　×　)‎ ‎(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中(　×　)‎ ‎2．判断关于无氧呼吸说法的正误 ‎(1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，不能发生在细胞无氧时(　×　)‎ ‎(2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(　×　)‎ ‎(3)人的成熟红细胞中没有线粒体，只能进行无氧呼吸(　√　)‎ ‎(4)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(　×　)‎ 易错警示　关于细胞呼吸的5点说明 ‎(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)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。‎ ‎(3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的[H]。‎ ‎(4)人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。‎ ‎(5)无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。‎ 考向一　细胞呼吸过程的综合分析 ‎1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解 ‎2．细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 项目 来源 去向 ‎[H]‎ 有氧呼吸：C6H12O6和H2O；‎ 无氧呼吸：C6H12O6‎ 有氧呼吸：与O2结合生成水；‎ 无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生；‎ 无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于各项生命活动(除光合作用的暗反应)‎ ‎3．细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结 ‎(1)水：生成于有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。‎ ‎(2)二氧化碳：生成于有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质，或生成于无氧呼吸的第二阶段，场所为细胞质基质。动物与植物体内均可产生二氧化碳。‎ ‎(3)酒精或乳酸：生成于无氧呼吸的第二阶段，场所为细胞质基质。‎ ‎(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。‎ ‎(5)‎ 丙酮酸：作为中间产物，生成于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质；以反应物形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。‎ ‎(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。‎ ‎4．判断细胞呼吸方式的三大依据 ‎1．(2020·山东高考模拟)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是(　　)‎ A．有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质 B．细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应 C．细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP D．若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡 答案　C 解析　有氧呼吸第一、二阶段产生[H]，场所为细胞质基质和线粒体基质，A正确；细胞色素c在线粒体内膜上，参与有氧呼吸第三阶段，B正确；细胞色素c功能丧失影响有氧呼吸第三阶段，但是有氧呼吸前两个阶段也可产生ATP，C错误；细胞色素c可以与Apaf－1蛋白结合，Apaf－1蛋白功能丧失不能与细胞色素c结合，无法引起细胞凋亡，D正确。‎ ‎2．(2019·吉林“五地六校”联考)如图是某动物体的细胞呼吸过程。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．4、6分别是水和氧气 B．3产生于线粒体基质 C．产生的8主要用于合成ATP D．植物细胞也能进行该过程 答案　C 解析　4为水、6为氧气，A正确；3(二氧化碳)在有氧呼吸第二阶段产生，场所是线粒体基质，B正确；8(能量)大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP，C错误；该图表示有氧呼吸过程，植物细胞也可以进行，D正确。‎ ‎3．细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH(即[H])分解产生的H＋转运到膜间隙，使膜间隙中H＋浓度增大，大部分H＋通过结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP的合成，主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．乳酸菌不可能发生上述过程 B．该过程发生于有氧呼吸第二阶段 C．图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白 D．H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散 答案　B 解析　乳酸菌为原核细胞，没有线粒体，A项正确；有氧呼吸第二阶段发生于线粒体基质，该过程发生于线粒体内膜，B项错误；图中①是具有ATP合成酶活性的H＋通道蛋白，C项正确；H＋由膜间隙向线粒体基质顺浓度运输，且需要通道蛋白协助，属于协助扩散，D项正确。‎ 考向二　细胞呼吸类型的判断和有关计算 细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系 ‎(1)反应式 ‎①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。‎ ‎②无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量；‎ C6H12O62C3H6O3＋能量。‎ ‎(2)相关物质间量的比例关系 ‎①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。‎ ‎②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。‎ ‎③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2‎ 的物质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4。‎ ‎④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。‎ ‎4．(2019·河北武邑中学上学期一调)下图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．O2浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B．O2浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C．O2浓度为c时，只进行有氧呼吸 D．O2浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 答案　B 解析　据图可知，CO2的释放量在O2浓度为c时最少，因此O2浓度为c时细胞呼吸最弱，最适合储藏该植物器官，A错误；O2浓度为b时，O2的吸收量为3，CO2的释放量为8，通过计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍，B正确；O2浓度为c时，CO2释放量大于O2吸收量，说明此时存在无氧呼吸和有氧呼吸，C错误；O2浓度为d时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明该器官只进行有氧呼吸，而无氧呼吸被完全抑制，D错误。‎ ‎5．“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是(多选)(　　)‎ A．a运动强度下只有有氧呼吸，b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，c运动强度下只有无氧呼吸 B．运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量仍等于O2的消耗量 C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中 D．若运动强度长时间超过c，会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力 答案　BD 解析　a运动强度下乳酸含量低，无氧呼吸较弱，b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸都有所增强，c运动强度下氧气消耗速率较高，有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平，A错误；肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量，B正确；无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中，释放的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中，C错误；运动强度长时间超过c，人体会因乳酸大量积累而出现肌肉酸胀乏力现象，D正确。‎ ‎1．温度 ‎(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。‎ ‎(2)曲线模型(如下图)‎ ‎(3)应用 ‎2．O2浓度 ‎(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。‎ ‎(2)曲线模型(如下图)‎ ‎①O2浓度低时，无氧呼吸占优势。‎ ‎②随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。‎ ‎③当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。‎ ‎(3)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无氧呼吸。‎ ‎②作物栽培中及时松土，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乳酸。‎ ‎④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。‎ ‎3．CO2浓度 ‎(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。‎ ‎(2)曲线模型(如图)‎ ‎(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。‎ ‎4．含水量 ‎(1)原理：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。‎ ‎(2)曲线模型(如图)‎ ‎　‎ ‎(3)应用 ‎(1)同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异(　√　)‎ ‎(2)严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少(　×　)‎ ‎(3)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏(　×　)‎ ‎(4)皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清(　√　)‎ ‎(5)剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸(　×　)‎ 易错警示　细胞呼吸影响因素的3点注意 ‎(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进行无氧呼吸。‎ ‎(2)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、增氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。‎ ‎(3)内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等。‎ 考向一　细胞呼吸的影响因素分析 O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析 ‎(1)O2浓度在2.5%～10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？‎ 提示　O2浓度在2.5%～10%之间时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸。‎ ‎(2)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？‎ 提示　不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。‎ ‎(3)在保存蔬菜、水果时，应选择哪一点对应的O2浓度？为什么？‎ 提示　应选择R点对应的O2浓度，因为此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少。‎ ‎6．(2020·黑龙江哈尔滨师大附中测试)如图为蔬菜存放时，空气中的O2浓度(y)与蔬菜释放出的CO2气体量(x)的关系曲线。根据图示，最有利于蔬菜储存的O2浓度是(　　)‎ A．①　B．② C．③ D．④‎ 答案　B 解析　②O2浓度条件下，CO2产生量最少，有机物消耗最少，并且有氧条件下，无氧呼吸受到抑制，最有利于蔬菜的储存，B正确。‎ ‎7．为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是(　　)‎ ‎　　　　O2含量 ‎0.1%‎ ‎1.0%‎ ‎3.0%‎ ‎10.0%‎ ‎20.0%‎ ‎40.0%‎ 温度(℃)‎ ‎3‎ ‎6.2‎ ‎3.6‎ ‎1.2‎ ‎4.4‎ ‎5.4‎ ‎5.3‎ ‎10‎ ‎31.2‎ ‎53.7‎ ‎5.9‎ ‎21.5‎ ‎33.3‎ ‎32.9‎ ‎20‎ ‎46.4‎ ‎35.2‎ ‎6.4‎ ‎38.9‎ ‎65.5‎ ‎56.2‎ ‎30‎ ‎59.8‎ ‎41.4‎ ‎8.8‎ ‎56.6‎ ‎100.0‎ ‎101.6‎ A．根据变化规律，表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的 B．温度为3 ℃、O2含量为3.0%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合 C．O2含量从20.0%上升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高 D．在20 ℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱 答案　C 解析　根据表中数据的变化规律可知，在10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2，所以53.7这个数据很可能是错误的，A项正确；温度为3 ℃、O2含量为3.0%时，CO2的释放量最少，是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合，B项正确；3 ℃、10 ℃和20 ℃条件下，O2含量从20.0%升至40.0%时，细胞呼吸强度逐渐减弱，30 ℃条件下，细胞呼吸强度增强，C项错误；在20 ℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，随着O2含量的增加，CO2释放量逐渐减少，细胞无氧呼吸逐渐减弱，D项正确。‎ 考向二　细胞呼吸原理在农业生产中的应用 ‎8．(2019·江苏安宜中学期测试)下列有关细胞呼吸原理在生活、生产中的应用的叙述，不正确的是(多选)(　　)‎ A．降低温度和氧浓度并保持干燥，有利于果蔬的储藏保鲜 B．给含有酵母菌的发酵液连续通气，可提高产酒量 C．大棚栽培蔬菜，遇到阴雨天气时，可适当降低温度 D．给稻田定期排水、晒田的主要目的是抑制水稻的生长 答案　ABD 解析　果蔬的储藏保鲜要求零上低温、低氧和较低湿度，干燥环境会使植物细胞缺水死亡，A错误；酵母菌在无氧条件下才进行酒精发酵，B错误；阴雨天气时，由于大棚蔬菜光合作用强度较弱，可以适当降低温度减弱细胞呼吸对有机物的消耗，从而增加有机物的积累，C正确；给稻田定期排水、晒田的主要目的是防止无氧呼吸产生的酒精对根的毒害作用，D错误。‎ ‎9．(2019·山东菏泽期中)下列有关细胞呼吸原理的应用的叙述，错误的是(　　)‎ A．用透气纱布包扎伤口能防止厌氧菌的繁殖 B．对板结土壤松土，有利于根系吸收无机盐 C．慢跑等有氧运动，能防止肌细胞进行无氧呼吸，避免肌肉酸胀 D．用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的唯一原因 答案　D 解析　由于氧气的存在能抑制厌氧菌的繁殖，所以选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以避免厌氧菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈，A正确；对板结土壤松土可促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输供能，有利于根吸收无机盐，B正确；提倡慢跑等有氧运动，原因之一是人体细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸，积累大量的乳酸，会使肌肉产生酸胀乏力的感觉，C正确；用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一，D错误。‎ 考向三　种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析 种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线 ‎(1)在种子萌发的第Ⅰ阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。‎ ‎(2)在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明在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)。‎ ‎10．干种子萌发过程中，CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题：‎ ‎(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是____________________________________(至少答出两点)。‎ ‎(2)在种子萌发过程中的12～30 h之间，细胞呼吸的产物是____________和CO2。若种子萌发过程中缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是________________________。‎ ‎(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括___________。‎ 答案　(1)自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输　(2)酒精、水　缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用　(3)适宜的光照、CO2和无机盐等 解析　(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输。(2)种子萌发过程中的12～30 h之间，释放的CO2量大于消耗的O2量，说明细胞既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，所以细胞呼吸的产物是酒精、CO2和水。由于缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，故种子萌发过程缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件有适宜的光照、CO2和无机盐等。‎ ‎1．实验原理 ‎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：从A、B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/出现变化的时间 重铬酸钾—浓硫酸溶液 甲组(有氧)‎ 变混浊/快 无变化 乙组(无氧)‎ 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，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。‎ ‎1．实验注意事项 ‎(1)实验装置 甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验，设置的是有氧、无氧条件。‎ ‎(2)无关变量控制 ‎①通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。‎ ‎②B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。‎ ‎2．液滴移动法探究细胞呼吸的方式 ‎(1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)：‎ ‎(2)结果结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 ‎(3)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。‎ 装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。‎ 考向一　教材实验的综合考查 ‎11．(2019·山东青岛模拟)甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了实验。下列相关叙述中，错误的是(　　)‎ A．图Ⅰ所示的实验可以验证酵母菌通过无氧呼吸释放的能量大部分都变成了热能 B．图Ⅱ所示的实验可以探究酵母菌是否进行有氧呼吸 C．应设置一组对照实验与图Ⅱ形成对照，以排除外界环境因素的干扰 D．装置Ⅰ中酵母菌通过细胞呼吸释放的能量可以转变成热能 答案　A 解析　图Ⅰ只能测出酵母菌无氧呼吸释放了热能，不能测出酵母菌无氧呼吸释放多少能量，故无法验证无氧呼吸释放的能量大部分都变成了热能，A错误；图Ⅱ装置中NaOH溶液吸收CO2，液滴的移动与否反映O2的消耗与否，可用于探究酵母菌是否进行有氧呼吸，B正确；为排除外界环境因素的干扰，应再设置一组实验，用等量的煮沸杀死的酵母菌培养液代替图Ⅱ中的酵母菌培养液，其他条件相同，C正确；酵母菌细胞呼吸释放的能量部分用于合成ATP，部分以热能形式散失，从而使装置Ⅰ中温度升高，通过温度计可测量出来，D正确。‎ ‎12．(2019·广西南宁模拟)如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述错误的是(　　)‎ A．实验的自变量是有无氧气，因变量是甲、丁两试管中产生CO2的多少 B．乙、丙两试管中的液体应先煮沸，冷却后再加入酵母菌，以便消除其他微生物对实验的影响 C．该实验装置的设计不够严谨，通入乙试管中的空气必须除去CO2‎ D．甲、丁两试管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代 答案　D 解析　乙试管通入空气，丙试管未通入空气，分别提供了有氧和无氧的环境条件，可根据Ca(OH)2溶液的混浊程度来大概判断甲、丁试管中产生CO2的多少，A正确；对试管中的液体进行灭菌，能消除其他微生物对实验的影响，B正确；空气中含有CO2，对实验结果有干扰，C正确；Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液替代，酸性重铬酸钾溶液用来检测有无酒精生成，D错误。‎ 考向二　生物细胞呼吸方式的探究实验分析 ‎13．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。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的气体体积变化。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O2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，乙组下降，说明微生物进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸 D．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵 答案　D 解析　甲组实验装置中NaOH的作用是吸收CO2，有氧呼吸过程消耗O2，产生的CO2被NaOH吸收，所以甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时O2的消耗量，A正确；乙组实验装置中无NaOH吸收CO2，气体的变化是O2消耗量与CO2的释放量的综合，因此乙组右管液面变化，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，B正确；甲组右管液面升高，说明细胞呼吸消耗O2，进行有氧呼吸，乙组下降，说明CO2的释放量大于O2的消耗量，说明微生物进行无氧呼吸，故微生物进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸，C正确；甲组右管液面不变，说明微生物不消耗O2，即进行无氧呼吸，乙组下降，说明有CO2的释放，因此微生物进行酒精发酵，不是乳酸发酵，D错误。‎ ‎14．如图装置可用于研究萌发的小麦种子的细胞呼吸方式及其产物(呼吸底物都为糖类)，‎ 下列有关分析不正确的是(　　)‎ A．装置甲可用于探究细胞呼吸是否产生热量 B．装置乙有色液滴不移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C．装置丙可根据澄清石灰水是否变混浊探究酵母菌的细胞呼吸方式 D．3个装置中的种子都必须进行消毒处理，并设置对照实验 答案　C 解析　装置甲中含有温度计，可用于探究细胞呼吸是否产生热量，A项正确；装置乙中，若有色液滴不移动，说明气体的量没有变化，说明种子萌发只进行有氧呼吸，B项正确；装置丙中澄清石灰水可检测CO2，因此该装置可用于探究萌发种子的细胞呼吸是否产生CO2，因酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，因此不能根据澄清石灰水是否变混浊探究酵母菌的细胞呼吸方式，C项错误；微生物也会进行细胞呼吸，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D项正确。‎ ‎1．CO2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。‎ ‎7．O2抑制细胞无氧呼吸，促进细胞有氧呼吸。‎ ‎1．(2019·全国Ⅱ，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是(　　)‎ A．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP D．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 答案　B 解析　马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP，C错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。‎ ‎2．(2018·全国Ⅲ，5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是(　　)‎ A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP 答案　C 解析　植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行，氧气充足时进行有氧呼吸，氧气缺少时进行无氧呼吸，A项正确；在食物链中，输入某一营养级的能量，一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动，另一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失，B项正确；有氧呼吸的产物是水和CO2，无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸，C项错误；有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生，光合作用的光反应阶段有ATP产生，D项正确。‎ ‎3．(2018·天津，5)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。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。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 答案　C 解析　t1～t2，培养液中O2相对含量下降，但与O～t1段相比，下降幅度变小，故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时，培养液中O2相对含量比较低，酵母菌主要进行无氧呼吸，t1时，培养液中O2相对含量较高，酵母菌主要进行有氧呼吸，t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率相接近，相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少，可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快，B正确；由题意可知，曲线是在最适温度下获得的，若降低10 ℃培养，则呼吸速率下降，O2相对含量达到稳定所需时间会延长，C错误；因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸，产生了酒精，故实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色，D正确。‎ ‎4．(2017·海南，7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是(　　)‎ A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 答案　C 解析　与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率大，A项错误；某些植物组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的过程中，细胞既不吸收O2也不放出CO2，B项错误；适当降低氧浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C项正确；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D项错误。‎ ‎5．(2015·安徽，29节选)科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。‎ ‎(1)由图可知，与25 ℃相比，0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是________；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测________浓度变化来计算呼吸速率。‎ ‎(2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：‎ ‎①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。‎ ‎②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。‎ ‎③记录实验数据并计算CO2生成速率。‎ 为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。‎ a．______________________________________________________________________；‎ b．______________________________________________________________________。‎ 答案　(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性　CO2　O2 ‎ ‎(2)a.选取的果实成熟度应一致　b.每个温度条件下至少有3个平行重复实验 解析　(1)由图可知，与25 ℃相比，0.5 ℃条件下的CO2生成速率较低，主要原因是低温导致酶的活性较低，呼吸速率较慢；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测O2浓度变化来计算细胞呼吸速率。(2)根据单一变量原则，控制自变量而排除其他无关变量的干扰从而验证自变量的作用，所以选取的果实成熟度应一致；根据可重复性原则，同一处理在实验中出现的次数称为重复，所以每个温度条件下至少有3个平行重复实验。‎