③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
（3）应用
①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。
②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。
③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
3.CO2浓度对细胞呼吸的影响
（1）原理：
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
（2）曲线
（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.含水量对细胞呼吸的影响
（1）原理：
水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
（2）特点：
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。
（3）应用
①粮食在收仓前要进行晾晒处理。
②干种子萌发前进行浸泡处理。
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
（1）贮藏水果时为减少有机物的消耗，应放在完全无氧的环境中（ × ）
（2）O2浓度为零时，细胞呼吸强度等于零（ × ）
（3）破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中（ × ）
（4）及时排涝，以防止豌豆根细胞受酒精毒害（ √ ）
（5）种子风干脱水后呼吸强度增强（ × ）
2.影响细胞呼吸的内部因素有哪些？
依据分别是什么？
提示
因素
依据
遗传特性
不同种类的植物呼吸速率不同
生长发育时期不同
同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同
器官类型
同一植物的不同器官呼吸速率不同
3.水果、蔬菜和种子的储存条件有哪些不同？
提示
（1）蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。
（2）种子应储藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。
两种储存手段均需降低呼吸作用，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在储藏条件上存在差异。
题组一 温度、氧气对细胞呼吸的影响
1.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。
下列叙述正确的是（ ）
A.20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体
B.50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加
C.50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
答案 B
解析 果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A项错误；50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加，B项正确、C项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，D项错误。
2.如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是（ ）
A.N点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸
B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低
C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解
D.L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质
答案 C
解析 N点之后，O2的吸收量与CO2的释放量不等，说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解，C项正确；由于有非糖物质参与氧化分解，故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸，A项错误；M点细胞的总呼吸强度最低，但无氧呼吸强度并不是最低的，B项错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，D项错误。
题组二 CO2、水分等其他因素对细胞呼吸的影响
3.将一份刚采摘的新鲜蓝莓用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则始终在1℃的冷库内贮藏。
从采后算起每10天取样一次，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。
下列结论正确的是（ ）
A.贮藏前用CO2处理后的蓝莓无法进行无氧呼吸
B.第10d时，细胞中的ATP完全来自线粒体
C.第20d未处理组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
D.第40d未处理组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
答案 C
解析 根据曲线中第10d后二氧化碳与氧气的比值大于1，可知贮藏前用CO2处理后的蓝莓可进行无氧呼吸；第10d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞质基质；第20d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓无氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓无氧呼吸产生的酒精量高于CO2处理组；第40d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值为2，假设有氧呼吸吸收的氧气量为a，则无氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，可以得出有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量分别为a/6、a/2。
4.长期浸水会导致树根变黑腐烂。
树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中，细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。
下列叙述不正确的是（ ）
A.Ⅰ阶段根细胞的有氧呼吸速率下降
B.Ⅱ阶段根细胞的无氧呼吸速率上升
C.Ⅲ阶段曲线下降的主要原因与Ⅰ阶段不同
D.细胞在a点的有氧呼吸强度小于b点
答案 D
解析 Ⅰ阶段开始浸水，溶解氧逐渐减少，所以有氧呼吸速率下降；Ⅱ阶段随着氧浓度的降低，无氧呼吸速率上升；
Ⅲ阶段由于细胞长期进行无氧呼吸，供能不足，且无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，呼吸速率下降；a点既有较弱有氧呼吸也有较弱无氧呼吸，b点进行较强的无氧呼吸，不进行有氧呼吸。
1.影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点
（1）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、高氧等措施，若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
（2）储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。
蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；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。
2.解决坐标曲线题的注意点
注意坐标曲线题中左、右纵坐标表示的含义及其单位，注意它们的区别，做到“读轴而能识变量”；其次注意横坐标的含义及对曲线走向的意义，做到“看线而能理关系”；再者领会曲线上的特殊点的含义（如最值、交点、折点、起止点等），做到“抓点而能求突破”。
考点三（实验） 探究酵母菌的呼吸方式
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：
自B、D中各取2mL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0.5mL溶有0.1g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
1、2两试管的变化
甲组
变混浊快
无变化
乙组
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，在无氧条件下产生酒精，还产生少量CO2。
[深度思考]
（1）为什么选酵母菌作为实验材料？
提示 酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存，可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌细胞呼吸方式。
（2）为什么先将空气通过10%的NaOH溶液后，再进入酵母菌培养液中？
提示 10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2，以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
（3）用于测定无氧呼吸的装置中，为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示 酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
（4）实验设计需遵循对照原则，此实验为何不设置对照组？
提示 此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
（5）实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸？
提示 煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
题组一 酵母菌细胞呼吸方式的探究
1.下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是（ ）
A.为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶完全吸收，可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶
B.实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了，说明实验不成功
C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测E瓶中物质会出现灰绿色
D.D瓶封口后应立即接通E瓶，防止D瓶中的培养液被分解完
答案 A
解析 由于二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊，因此可以在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶，若锥形瓶中澄清石灰水不变混浊，说明空气中的二氧化碳被A瓶完全吸收，A项正确；实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了，说明B瓶中的酵母菌产生的二氧化碳量多，B项错误；酸性的重铬酸钾遇酒精变成灰绿色，而酵母菌无氧呼吸产生的酒精存在于D瓶中，C项错误；D瓶封口后应先让实验进行一段时间，等酵母菌通过有氧呼吸消耗完瓶中的氧气后再接通E瓶，D项错误。
2.如图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌（ ）
A.只进行有氧呼吸
B.只进行无氧呼吸
C.可能死亡
D.既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
答案 D
解析 装置一中NaOH溶液可以吸收装置内的CO2，则装置内气体变化只是由O2体积变化引起的；装置二中蒸馏水对气体变化没有影响，则装置内气体变化是由O2、CO2体积变化共同引起的。
只进行有氧呼吸时，放出CO2体积等于消耗O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴不移，A错误；只进行无氧呼吸时，不消耗O2、放出CO2，则装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移，B错误；若酵母菌死亡，则装置一和装置二中的液滴均不移动，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时，消耗O2、放出CO2，但是放出CO2体积大于消耗O2体积，则装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，D正确。
3.日常生活中人们常用酵母菌发面蒸馒头，某学生想探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了下列实验，请你帮助他完成有关内容：
（1）实验目的：
探究酵母菌的细胞呼吸方式。
（2）实验原理：
细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同，但每种方式所释放的能量中都有一部分以热能形式散失，从而导致细胞周围的环境温度升高。
（3）材料用具：
酵母菌培养液、质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。
（4）实验步骤：
①将质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液加热沸腾后冷却备用；
②取3个保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设计为对照；
③在3个保温瓶中分别加入等量的葡萄糖溶液；
④
；
⑤3个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气；
⑥24小时后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。
（5）预测实验现象和实验结果：
若A瓶温度＞C瓶温度，B瓶温度＝C瓶温度，则
；
若B瓶温度＞C瓶温度，A瓶温度＝C瓶温度，则
；
若，
则。
（6）某同学也想以酵母菌为实验材料探究相关问题，请你帮他设计探究性实验课题名称。
。
答案 （4）④A瓶中加入适量的酵母菌培养液和液体石蜡油，B瓶中加入与A等量的酵母菌培养液，C瓶中加入与A等量的蒸馏水（A瓶和B瓶可互换） （5）酵母菌只进行无氧呼吸 酵母菌只进行有氧呼吸（注意和步骤④对照，答案顺序可颠倒） B瓶温度＞C瓶温度，A瓶温度＞C瓶温度 酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 （6）探究酵母菌在不同的氧气浓度下的产物（合理即可）
解析 本题改变实验检测指标：
根据酵母菌在细胞呼吸中释放能量的多少，来判断酵母菌的细胞呼吸方式。
酵母菌是兼性厌氧菌，其呼吸作用方式可能有三种：
在氧气充足的条件下只进行有氧呼吸，产生大量能量，瓶中温度将高于对照组；在氧气不足的条件下既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，产生较多能量，瓶中温度也高于对照组；在无氧条件下只进行无氧呼吸，产生能量较少，瓶中温度也高于对照组。
实验中自变量处理时要考虑A、B瓶有氧与无氧条件的设置，而对照组C瓶中用等量的蒸馏水代替酵母菌培养液，如A瓶是在无氧条件下，B瓶是在有氧条件下，C瓶中无呼吸作用发生。
若A瓶温度＞C瓶温度，B瓶温度＝C瓶温度，表明进行了无氧呼吸，但无有氧呼吸发生；若B瓶温度＞C瓶温度，A瓶温度＝C瓶温度，表明进行了有氧呼吸，但没有无氧呼吸发生；若B瓶温度＞C瓶温度，A瓶温度＞C瓶温度，表明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
题组二 细胞呼吸速率的测定
4.某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。
实验所用毛细管横截面积为1mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。
下列分析中，正确的是（ ）
实验时间/min
液滴移动距离/mm
10
0
15
32.5
20
65
25
100
30
130
35
162.5
A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动
B.在20～30min内氧气的平均吸收速率为6.5mm3/min
C.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
答案 B
解析 若X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动，A错误；在20～30min内氧气平均吸收速率为（130－65）×1÷10＝6.5mm3/min，B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错误；对照实验应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装置置于相同环境中，重复上述实验，D错误。
5.呼吸熵（RQ＝释放二氧化碳体积/消耗的氧气体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。
测定发芽种子呼吸熵的装置如图。
关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液滴移动距离。
设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动xmm和ymm。
下列说法错误的是（ ）
A.若测得x＝180mm，y＝50mm，则该发芽种子的呼吸熵是0.72（保留两位小数）
B.若发芽种子仅进行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，则分解的有机物可能为脂肪
C.为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置
D.若呼吸底物是葡萄糖，且测得x＝300mm，y＝－100mm（向右移动了100mm），则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔比值是1∶2
答案 D
解析 若测得x＝180mm，y＝50mm，则细胞呼吸产生的二氧化碳是180－50＝130（mm），呼吸熵是130÷180≈0.72，A正确；由于脂肪中的碳氢比例高，若发芽种子仅进行有氧呼吸，且呼吸熵小于1，则分解的有机物可能为脂肪，B正确；为使测得的x和y值更精确，还应再设置对照装置，排除物理因素对实验结果的影响，C正确；若呼吸底物为葡萄糖，且测得x＝30
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