同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
O2浓度≥10%
只进行有氧呼吸
（3）O2浓度由0增加到5%的过程中，CO2释放总量不断降低的原因是什么？
提示 O2浓度由0增加到5%的过程中，无氧呼吸强度随O2浓度的增加而受到抑制，使无氧呼吸释放的CO2量减少，而此时有氧呼吸的强度较低，故CO2释放总量不断降低。
（4）图中有氧呼吸和无氧呼吸曲线的交点代表的含义为两者释放的CO2的量相等，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为：
有氧呼吸∶无氧呼吸＝1∶3。
2.温度、水分、CO2浓度对细胞呼吸的影响
下面甲、乙、丙三图分别表示温度、水分、CO2浓度对细胞呼吸的影响。
（1）分析甲图，思考温度影响细胞呼吸的原理是什么？
提示 温度是通过影响有关酶的活性来影响细胞呼吸的。
（2）结合甲图思考，在温室大棚中我们应如何通过控制温度来提高产量？
提示 温室栽培夜晚要通风降温，以减少呼吸消耗有机物。
（3）结合乙图，分析含水量与呼吸速率之间的关系。
提示 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。
（4）根据乙图分析种子在储藏前为什么要晾干？
干种子萌发时为什么要浸泡处理？
提示 储存种子之前要进行晾干处理，以降低含水量，从而降低呼吸速率。
干种子萌发前要浸泡处理，以增加含水量提高呼吸速率。
（5）结合丙图所示的原理思考在蔬菜、水果保鲜时我们可采取什么措施？
提示 在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
[典例2]为探究高浓度CO2对冷藏水果细胞呼吸的影响，研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中，一个冷藏箱中只有普通空气（未处理组），另一个加入等量的含高浓度CO2的空气（CO2处理组），两组都在4℃条件下贮藏。
以后每10d取样一次，测定其单位时间内CO2释放量（mol）和O2吸收量（mol），计算二者的比值得到如图所示曲线（假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖）。
回答下列问题：
（1）实验过程中，0～10d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是 ；10d后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了CO2外，还有 ；20d后CO2处理组蓝莓细胞产生CO2的场所是 。
（2）实验结果显示，10d后未处理组蓝莓CO2/O2的值逐渐上升，出现这种结果的原因是 。
根据实验结果推测，高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的 作用。
解析
（1）0～10d内，CO2/O2的值为1，此时蓝莓只进行有氧呼吸，因此产生ATP最多的场所是线粒体内膜；10d后未处理组蓝莓细胞的CO2/O2的值显著大于1，有氧呼吸与无氧呼吸并存，因此呼吸的产物除了CO2外，还有水和酒精；20d后CO2处理组蓝莓细胞的CO2/O2的值大于1，有氧呼吸与无氧呼吸并存，产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质。
（2）实验结果显示，10d后未处理组蓝莓的CO2/O2的值逐渐上升，意味着CO2逐渐增加，O2逐渐减少，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强。
根据实验结果推测，高浓度CO2处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用。
答案
（1）线粒体内膜 水和酒精 线粒体基质和细胞质基质
（2）密闭冷藏箱中O2浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强 抑制
[变式训练2]下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为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.氧浓度为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.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖量占呼吸总量的5/8
C.氧浓度为c时，只进行有氧呼吸
D.氧浓度为d时，不进行无氧呼吸，CO2释放量完全来自有氧呼吸
解析 据图可知，CO2的释放量在氧浓度为c时最少，因此氧浓度为c时细胞呼吸最弱，最适合储藏该植物器官。
氧浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO2的释放量为8，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。
氧浓度为c时，二氧化碳释放量大于氧气吸收量，说明此时存在无氧呼吸和有氧呼吸。
氧浓度为d时，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，说明只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制。
答案 D
联想质疑
★葡萄酒是以葡萄为主要原料，经酵母菌发酵而成。
★粮仓中的干燥环境可以抑制细胞呼吸。
★新疆瓜果甜的原因是白天光照充足，光合作用产物多；晚上气温低，细胞呼吸消耗少
★保存蔬果需要（零上）低温、低氧、保湿和高浓度二氧化碳；保存粮食必须在干燥环境中保存，以免粮食受潮发霉。
【知识拓展】
呼吸熵（RQ）是指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值。
不同的呼吸底物有不同的呼吸熵。
一般来说，完全以葡萄糖为底物进行有氧呼吸的呼吸熵是1，以葡萄糖为底物但含无氧呼吸的呼吸熵大于1，而以脂肪、蛋白质为底物进行有氧呼吸时，呼吸熵小于1（脂肪呼吸熵为0.7，蛋白质呼吸熵为0.8），若有氧呼吸的底物葡萄糖中混有蛋白质或脂肪，则呼吸熵小于1，故根据测得的RQ值，可以粗略判断细胞呼吸的底物种类。
课堂小结
随堂检测
1.植物种子萌发时，如果长时间缺氧，就会引起烂芽，主要是由于（ ）
A.能量不足B.酒精中毒
C.乳酸中毒D.CO2中毒
解析 种子萌发时，如果长时间缺氧，进行无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳，不产生乳酸，乙醇含量过多对细胞有毒害作用，引起烂芽。
答案 B
2.下列细胞中，其呼吸过程会产生酒精的是（ ）
A.缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
B.剧烈运动时人的骨骼肌细胞
C.酸奶生产中的乳酸菌
D.受涝的植物根细胞
解析 植物根细胞的无氧呼吸产生酒精。
答案 D
3.呼吸作用对生命活动意义重大，下面关于细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）
A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
B.能进行光合作用的细胞可以自行合成ATP，因此不需要呼吸作用提供能量
C.动物停止呼吸作用便不能合成ATP，作为生命基本特征的新陈代谢就此终结
D.细胞呼吸过程中有机物的氧化分解必须有水和氧气的参与才能释放其中储存的能量
答案 C
4.下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述，错误的是（ ）
A.适当降低温度和氧浓度，有利于果蔬储藏
B.给含有酵母菌的发酵液连续通气，可以提高产酒量
C.用透气的纱布包扎伤口，可抑制厌氧菌的大量繁殖
D.施肥的同时结合松土，有利于根吸收矿质元素离子
解析 酵母菌在有氧的条件下大量繁殖，无氧的条件下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酿酒是利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的作用，所以不能向发酵罐内连续通气，B错误。
答案 B
5.某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。
请据图回答问题：
（1）在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是 呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是 ，其产物是_____________________________________________________________________。
（2）从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 ，主要原因是___
_____________________________________________________________________。
（3）胚根长出后，萌发种子的 呼吸速率明显升高。
解析
（1）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，表明此时的细胞呼吸主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。
（2）第12h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，使干物质总量下降。
（3）胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。
答案
（1）无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳
（2）减少 种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，使干物质总量下降
（3）有氧
课时作业
（时间：
30分钟）
知识点1 无氧呼吸
1.马铃薯块茎进行无氧呼吸时只能释放少量能量，其他能量（ ）
A.储藏在葡萄糖中B.存留于酒精中
C.存留于乳酸中D.以热能形式散失
解析 与有氧呼吸相比，无氧呼吸过程释放的能量少，因为无氧呼吸过程中，有机物分解不彻底，大部分能量还存留在呼吸产物中，马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸。
答案 C
2.比较植物有氧呼吸和无氧呼吸过程，下列说法不正确的是（ ）
A.有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化
B.葡萄糖是有氧呼吸的主要反应物，不是无氧呼吸的主要反应物
C.无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段
D.有氧呼吸反应物中的氢元素全部到[H]中，[H]在第三阶段与氧结合生成水
解析 生物体内的任何化学反应都需要酶的催化，A正确；有氧呼吸和无氧呼吸常用的能源物质都是葡萄糖，B错误；无氧呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段[H]和丙酮酸反应，C正确；有氧呼吸反应物葡萄糖和H2O的氢元素全部到[H]中，[H]在第三阶段与氧结合生成水，D正确。
答案 B
3.以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生ATP的是（ ）
解析 丙酮酸可以在细胞质基质或线粒体中通过无氧呼吸或有氧呼吸产生ATP。
答案 D
4.下列与细胞呼吸有关叙述，正确的是（ ）
A.无氧呼吸可能会发生在富含氧气的细胞中
B.人体在剧烈运动时CO2主要来自于细胞质基质
C.小麦根部水淹时产生的乳酸影响载体的活性
D.蛔虫有氧呼吸时吸收的O2与产生的CO2量相等
解析 富含氧气的细胞中，主要进行有氧呼吸，若此时供能不足，无氧呼吸可能会发生，A正确；人体无氧呼吸不能产生二氧化碳，所以人体产生的二氧化碳只能来自于线粒体基质，B错误；小麦根尖无氧呼吸产生的是酒精，不会产生乳酸，C错误；蛔虫细胞内没有线粒体，只能进行无氧呼吸，D错误。
答案 A
5.如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是（ ）
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
解析 ①是有氧呼吸第二、三阶段，发生在线粒体中。
②和③表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中。
④表示ATP的合成，可发生在细胞质基质中。
答案 B
6.下图表示人体内的氢元素随化合物在生物体内代谢转移的过程，下列分析合理的是（ ）
A.①过程发生在内质网
B.③④过程因没水产生，所以有[H]的积累
C.M物质应该是丙酮酸，④过程不会产生ATP
D.某骨骼肌细胞暂时缺氧时，该细胞内不进行②③过程
解析 ①代表氨基酸的脱水缩合，在核糖体中进行，A错误；③④表示无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生的[H]在第二阶段消耗，没有积累，B错误；M物质应该是丙酮酸，④过程不会产生ATP，无氧呼吸只在第一阶段释放能量，C正确；某骨骼肌细胞暂时缺氧时，该细胞内可进行产乳酸的无氧呼吸即可进行③④过程，D错误。
答案 C
知识点2 无氧呼吸与有氧呼吸的比较
7.下图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述正确的是（ ）
A.当氧气浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸
B.当氧气浓度为a时，该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖数量相等
C.曲线Ⅲ中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体
D.曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系
解析 图中曲线Ⅰ表示该器官进行无氧呼吸产生的CO2量，曲线Ⅲ表示进行有氧呼吸产生的CO2量，曲线Ⅱ表示该器官进行细胞呼吸产生的CO2总量。
当氧浓度为b时，无氧呼吸速率为0，该器官只进行有氧呼吸；当氧气浓度为a时，有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等，但无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍；有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；酵母菌是兼性厌氧菌，其细胞呼吸与氧浓度的关系如曲线Ⅱ所示。
答案 A
8.甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼吸，若它们消耗了等量的葡萄糖，则它们放出的二氧化碳和吸入的氧气的体积比是（ ）
A.1∶2B.1∶1
C.2∶3D.4∶3
解析 根据有氧呼吸的总反应式可知，有氧呼吸消耗1分子葡萄糖，吸入的氧气为6分子，放出的二氧化碳为6分子；无氧呼吸消耗1分子葡萄糖，放出的二氧化碳为2分子。
因此它们放出的二氧化碳和吸入的氧气的体积之比是（6＋2）∶6＝8∶6＝4∶3。
选D。
答案 D
知识点3 影响细胞呼吸的因素及应用
9.下列叙述符合生物学原理的是（ ）
A.水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B.快速登山时，人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳和水的过程
C.蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中，可延长保鲜时间
D.淀粉经发酵可产生酒精，是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的
解析 氧气可从水稻中空的茎到达根部细胞，水稻根部主要进行的是有氧呼吸，A错误；蔬菜储藏环境应该是低氧、零上低温和具有一定湿度，C错误；乳酸菌无氧呼吸不会产生酒精，D错误；剧烈运动时，人体的能量供应主要来自有氧呼吸将有机物分解成二氧化碳和水的过程，B正确。
答案 B
10.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是（ ）
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性
C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强
D.和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
解析 图乙中DE段无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐加强。
答案 C
11.如图表示光照、储藏温度对番茄果实呼吸速率变化的影响。
下列有关叙述，错误的是（ ）
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于储藏番茄果实
D.储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
解析 由图看出低温条件下呼吸强度更低，但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高，所以黑暗条件下不利于番茄果实的储存。
答案 C
12.图示为测量动物呼吸的实验装置，图中a为红墨水滴，b中装有KOH溶液。
此装置可测量动物（ ）
A.放出的CO2量
B.放出的O2量
C.吸收的CO2量
D.吸收的O2量
解析 动物呼吸吸收O2，产生CO2，由于CO2被KOH溶液吸收，故该装置测量的是瓶中O2的减少量。
答案 D
13.根据如图不完整的细胞呼吸示意图，解答下列问题：
（1）图中方格内的物质名称是 。
（2）从图中选择有关的字母填在题中的画线上：
①有氧呼吸的途径是 。
②其中产能最多的是 阶段。
③产生[H]的阶段是 。
④氧气参与 阶段的反应。
（3）图中A发生的场所是 ，E表示的物质是 。
解析
（1）根据图示可知，图中方格内的物质名称是丙酮酸。
（2）①有氧呼吸的途径是A（有氧呼吸的第一阶段）、C（有氧呼吸的第二阶段）、D（有氧呼吸的第三阶段）。
②其中产能最多的是D（有氧呼吸的第三阶段）。
③产生[H]的阶段是A（有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段）和C（有氧呼吸的第二阶段）。
（3）图中A（细胞呼吸第一阶段）发生的场所是细胞质基质，E表示的物质是C2H5OH和CO2。
答案
（1）丙酮酸
（2）①A、C、D ②D ③A、C ④D
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