考點(diǎn)二影響細(xì)胞呼吸的因素與應(yīng)用1.溫度、CO2濃度及H2O對呼吸速率的影響機(jī)理及曲線模型溫度CO2濃度H2O影響機(jī)理溫度主要影響與呼吸作用有關(guān)的酶的活性從化學(xué)平衡的角度分析，增加CO2的濃度對細(xì)胞呼吸有明顯的抑制作用在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱第8講細(xì)胞呼吸溫度CO2濃度H2O曲線模型

2.O2對細(xì)胞呼吸的影響及曲線分析(呼吸底物為葡萄糖，以真核細(xì)胞為例)(1)原理：O2濃度決定細(xì)胞呼吸的類型和強(qiáng)度。(2)曲線分析①A點(diǎn)：O2濃度為0，細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，此時(shí)細(xì)胞呼吸的場所只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，沒有線粒體。②B點(diǎn)：有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2的量相等，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比為1∶3。③AC段：CO2的產(chǎn)生量大于O2的吸收量，有氧呼吸與無氧呼吸共存，此時(shí)細(xì)胞呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。④C點(diǎn)以后，無氧呼吸消失，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸；CO2的產(chǎn)生量與O2的吸收量相等。此時(shí)細(xì)胞呼吸的場所仍然是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。但當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后，有氧呼吸強(qiáng)度不再隨O2濃度的增大而增強(qiáng)，這可能是受與呼吸作用有關(guān)的酶的數(shù)量或溫度等因素的影響。注意：若以脂肪為呼吸底物，隨O2濃度增大，最終O2吸收量與CO2釋放量不相等。1．干種子萌發(fā)過程中，CO2釋放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的變化趨勢如圖所示(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列問題：[設(shè)計(jì)意圖：考查科學(xué)思維與科學(xué)探究](1)種子萌發(fā)過程中的12～30h之間，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是什么？提示：酒精、水和CO2。(2)若種子萌發(fā)過程缺氧，將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是什么？提示：種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動(dòng)所需，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用。(3)與種子萌發(fā)時(shí)相比，胚芽出土后幼苗的正常生長還需要的環(huán)境條件包括什么？提示：適宜的光照、CO2和無機(jī)鹽。提示：可采取供水、升溫、高氧等措施。提示：可采取干燥、低溫、低氧等措施。(3)蔬菜和水果應(yīng)儲(chǔ)存在怎樣的條件下保鮮？提示：應(yīng)儲(chǔ)存在“零上低溫、濕度適中、低氧”的條件下。(4)種子應(yīng)儲(chǔ)存在怎樣的條件下？提示：應(yīng)儲(chǔ)存在“零上低溫、干燥、低氧”條件下。1.香蕉、梨和蘋果都存在后熟現(xiàn)象(收獲后過一段時(shí)間才能徹底成熟)，其果實(shí)被采摘后的一段時(shí)間內(nèi)，在相同儲(chǔ)藏條件下呼吸速率的變化如圖所示，圖中峰值的出現(xiàn)意味著果實(shí)將由成熟進(jìn)入衰老階段。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．果實(shí)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2中的氧元素全部來自有機(jī)物B．用乙烯利處理果實(shí)可以使圖示峰值都延后C．提供充足的氧氣有助于果實(shí)的儲(chǔ)藏D．在相同儲(chǔ)藏條件下，蘋果的儲(chǔ)藏期大于香蕉和梨答案：D2．如圖表示光照、儲(chǔ)藏溫度對番茄果實(shí)呼吸強(qiáng)度變化的影響。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．番茄果實(shí)細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．光照對番茄果實(shí)呼吸的抑制作用在2℃時(shí)比在15℃時(shí)更強(qiáng)C．低溫、黑暗條件下更有利于儲(chǔ)藏番茄果實(shí)D．儲(chǔ)藏溫度下降時(shí)果實(shí)呼吸減弱，可能與細(xì)胞內(nèi)酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞有關(guān)B(1)大豆種子萌發(fā)過程中，O2消耗量等于CO2釋放量時(shí)，是無氧呼吸的消失點(diǎn)嗎？提示：大豆種子富含脂肪，而脂肪氧化分解時(shí)耗氧量大于CO2釋放量，故當(dāng)二者相等時(shí)，大豆種子應(yīng)該還在進(jìn)行微弱的無氧呼吸。(2)密封地窖能長時(shí)間儲(chǔ)存水果、地瓜、馬鈴薯的原因是什么？提示：密封的地窖CO2濃度高，能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。3．為探究環(huán)境因子對土壤表層微生物呼吸作用的影響，科研工作者在田間裸地上進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。請據(jù)此回答：(1)據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是_________________________，土壤表層微生物進(jìn)行細(xì)胞呼吸的最適土壤水分含量大約為________，土壤水分含量超過一定范圍時(shí)，隨著含水量的增加，土壤表層微生物呼吸速率逐漸下降，對此現(xiàn)象合理的解釋是___________________________________________________________________。土壤溫度、土壤水分含量50%隨著含水量的升高，氧含量降低，從而影響了土壤微生物的有氧呼吸(2)土壤水分含量的變化會(huì)影響土壤表層微生物的呼吸速率，該現(xiàn)象說明細(xì)胞內(nèi)的自由水具有的作用是__________________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn))。溫度影響微生物呼吸速率的原因是_______________________________。自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，提供反應(yīng)介質(zhì)；參與物質(zhì)運(yùn)輸；作為反應(yīng)物參與化學(xué)反應(yīng)(答出兩點(diǎn)即可)影響與呼吸相關(guān)的酶的活性(3)土壤表層微生物呼吸速率的日變化趨勢主要與________有關(guān)；在該地區(qū)，不同年份土壤表層微生物呼吸的年際差異特征顯著，這種年際差異特征主要與年平均________________密切相關(guān)。土壤溫度土壤水分含量考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)步驟3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的時(shí)間重鉻酸鉀－濃硫酸溶液甲組(有氧)變混濁/快

無變化乙組(無氧)變混濁/慢

出現(xiàn)

灰綠色4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。(2)在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快，在無氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生

。酒精和CO21.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)本實(shí)驗(yàn)中的自變量為是否有氧氣，因變量為澄清的石灰水變混濁的程度、滴加酸性重鉻酸鉀溶液后的顏色變化等，無關(guān)變量為酵母菌以及培養(yǎng)液的用量、培養(yǎng)時(shí)間、溫度等。(2)此實(shí)驗(yàn)為對比實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)均為實(shí)驗(yàn)組。(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置的氣密性，否則細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。(4)不能依據(jù)澄清石灰水是否變混濁(即是否有CO2產(chǎn)生)來判斷酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。2．對照實(shí)驗(yàn)與對比實(shí)驗(yàn)(1)對照實(shí)驗(yàn)是依據(jù)對照原則設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，此類實(shí)驗(yàn)在其他因素都保持適宜且一致時(shí)，用以探究一個(gè)因素對特定對象的影響，通過比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果而得出結(jié)論。對照實(shí)驗(yàn)通常要設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組。(2)對比實(shí)驗(yàn)常設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對象的關(guān)系。3．根據(jù)液滴移動(dòng)方向探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式(1)實(shí)驗(yàn)試劑分析①裝置一、二中試劑的作用：NaOH溶液吸收CO2，清水作為對照。②在利用葡萄糖作為能源物質(zhì)的條件下，裝置二中有氧呼吸氣體體積不變，無氧呼吸氣體體積增加。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析裝置一裝置二結(jié)果紅色液滴左移紅色液滴不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸紅色液滴不動(dòng)紅色液滴右移只進(jìn)行無氧呼吸紅色液滴左移紅色液滴右移既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸4.細(xì)胞呼吸速率的測定(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)實(shí)驗(yàn)原理：組織細(xì)胞呼吸作用吸收O2，釋放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，刻度管內(nèi)的液滴左移。單位時(shí)間內(nèi)液滴左移的體積即表示呼吸速率。裝置乙為對照。(3)誤差的校正①如果實(shí)驗(yàn)材料是綠色植物，整個(gè)裝置應(yīng)遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測定。②如果實(shí)驗(yàn)材料是種子，為防止微生物呼吸對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)對裝置及所測種子進(jìn)行消毒處理。③為防止氣壓、溫度等物理膨脹因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。1．(2018·天津卷)為探究酵母菌的呼吸方式，在連通CO2和O2傳感器的100mL錐形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培養(yǎng)液，密封后在最適溫度下培養(yǎng)。培養(yǎng)液中O2和CO2相對含量變化如圖所示。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不斷下降B．t3時(shí)，培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比t1時(shí)快C．若降低10℃培養(yǎng)，O2相對含量達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間會(huì)縮短D．實(shí)驗(yàn)后的培養(yǎng)液濾液加入適量酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色答案：C2．(2021·廣東卷)秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細(xì)胞呼吸(如圖)。下列敘述正確的是(

)A．培養(yǎng)開始時(shí)向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成B．乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色，表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2C．用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布D．實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量答案：D3．某同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)：取A、B兩支試管，在A中加入煮熟的蠶豆子葉，B中加入發(fā)芽的蠶豆子葉。在兩試管中分別加入亞甲基藍(lán)溶液(亞甲基藍(lán)氧化態(tài)為藍(lán)色，還原態(tài)為無色)，一段時(shí)間后倒出溶液，兩試管中的子葉都呈藍(lán)色。然后兩試管分別加水淹沒子葉，抽氣，在水面覆蓋適量液狀石蠟，適宜溫度下保溫一段時(shí)間后，A管子葉藍(lán)色深度不變，B管子葉藍(lán)色變淺。取出兩管子葉放在濾紙上一段時(shí)間，A管子葉藍(lán)色深度不變，B管子葉藍(lán)色深度一定程度恢復(fù)。下列分析不合理的是(

)A．該實(shí)驗(yàn)中抽氣并在水面覆蓋適量液狀石蠟的目的是隔絕空氣，制造無氧環(huán)境B．保溫后A管子葉藍(lán)色深度不變的原因是高溫導(dǎo)致酶失活，細(xì)胞無呼吸作用C．保溫后B管子葉藍(lán)色變淺的原因是亞甲基藍(lán)被無氧呼吸產(chǎn)生的[H]還原D．濾紙上B管子葉藍(lán)色深度恢復(fù)的原因是子葉進(jìn)行有氧呼吸將亞甲基藍(lán)氧化答案：D4．研究人員利用圖示裝置測定某植物種子的呼吸速率。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．試管內(nèi)加入的試劑是NaOH溶液B．為排除其他因素干擾，可另設(shè)一裝置，除換用煮熟的種子外，其余條件均與圖示相同C．紅墨水向右移動(dòng)的距離可代表種子呼吸作用產(chǎn)生的CO2量D．若呼吸作用產(chǎn)生的CO2量小于消耗的O2量，可能是因?yàn)榉N子的脂肪含量較高C1．(2020·山東卷)癌細(xì)胞即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP，這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．“瓦堡效應(yīng)”導(dǎo)致癌細(xì)胞需要大量吸收葡萄糖B．癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量ATPC．癌細(xì)胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D．消耗等量的葡萄糖，癌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細(xì)胞少B2．(2019·天津卷)植物受病原菌感染后，特異的蛋白水解酶被激活，從而誘導(dǎo)植物細(xì)胞編程性死亡，同時(shí)病原菌被消滅。激活蛋白水解酶有兩條途徑：①由鈣離子進(jìn)入細(xì)胞后啟動(dòng)。②由位于線粒體內(nèi)膜上參與細(xì)胞呼吸的細(xì)胞色素c含量增加啟動(dòng)。下列敘述正確的是(

)A．蛋白水解酶能使磷酸二酯鍵斷開B．鈣離子通過自由擴(kuò)散進(jìn)入植物細(xì)胞C．細(xì)胞色素c與有氧呼吸第一階段有關(guān)D．細(xì)胞編程性死亡避免了病原菌對鄰近細(xì)胞的進(jìn)一步感染D3．(2021·全國甲卷)某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不可能得到的結(jié)果是(

)A．該菌在有氧條件下能夠繁殖B．該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生C．該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇D．該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2B4．(模擬預(yù)測)如圖為某生物科技活動(dòng)小組對發(fā)芽玉米種子呼吸速率測試的裝置?；卮鹣铝袉栴}：(1)玉米細(xì)胞有氧呼吸過程中，消耗O2和產(chǎn)生CO2的場所分別是______________________________。線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)(2)打開A、B開關(guān)，向廣口瓶中通入O2，待U形管兩側(cè)液柱平衡(液面高度相等)后，關(guān)閉A、B。一段時(shí)間后，U形管兩側(cè)液柱出現(xiàn)高度差，U形管兩側(cè)液柱高度的變化量可用來表示___________________________。種子呼吸作用吸收的O2量(3)為了排除外界氣壓變化對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，需要設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，對照組如何設(shè)計(jì)？