③O2浓度≥10%时，只进行需氧呼吸。
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需氧呼吸。
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：
水作为需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．判断下列叙述的正误
（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（ √ ）
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、蔬菜和种子的贮存条件有哪些不同？
提示
（1）蔬菜和水果应贮存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。
（2）种子应贮藏在“零上低温、干燥、低氧”条件下。
两种贮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，故二者在贮藏条件上存在差异。
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的场所有细胞溶胶、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℃的需氧呼吸速率比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，果肉细胞需氧呼吸速率越大
答案 B
解析 果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞溶胶、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，需氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行厌氧呼吸，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，需氧呼吸速率会降低，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，说明其只进行需氧呼吸
B．M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时厌氧呼吸的强度最低
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需氧呼吸，A项错误；M点细胞的总呼吸强度最低，但厌氧呼吸强度并不是最低的，B项错误；L点时，细胞只进行厌氧呼吸，产生CO2的场所是细胞溶胶，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厌氧呼吸
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未处理组蓝莓需氧呼吸比厌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厌氧呼吸；第10d时二氧化碳与氧气的比值等于1，细胞只进行需氧呼吸，此时细胞内ATP来自线粒体和细胞溶胶；第20d，未处理组蓝莓的二氧化碳与氧气的比值更大，说明未处理组蓝莓厌氧呼吸释放的二氧化碳量更多，因此，未处理组蓝莓厌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，假设需氧呼吸吸收的氧气量为a，则厌氧呼吸释放的二氧化碳量也为a，根据需氧呼吸和厌氧呼吸的反应式，可以得出需氧呼吸和厌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阶段根细胞的需氧呼吸速率下降
B．Ⅱ阶段根细胞的厌氧呼吸速率上升
C．Ⅲ阶段曲线下降的主要原因与Ⅰ阶段不同
D．细胞在a点的需氧呼吸强度小于b点
答案 D
解析 Ⅰ阶段开始浸水，溶解氧逐渐减少，所以需氧呼吸速率下降；Ⅱ阶段随着氧浓度的降低，厌氧呼吸速率上升；Ⅲ阶段由于细胞长期进行厌氧呼吸，供能不足，且厌氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，呼吸速率下降；a点既有较弱需氧呼吸也有较弱厌氧呼吸，b点进行较强的厌氧呼吸，不进行需氧呼吸。
题组三 细胞呼吸方式的探究
5．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．只进行需氧呼吸
B．只进行厌氧呼吸
C．可能死亡
D．既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸
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。
只进行需氧呼吸时，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；只进行厌氧呼吸时，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；需氧呼吸和厌氧呼吸同时存在时，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。
6．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）酵母菌只进行厌氧呼吸 酵母菌只进行需氧呼吸（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 酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸
（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需氧呼吸，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需氧呼吸也进行厌氧呼吸，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厌氧呼吸，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，表明进行了厌氧呼吸，但无需氧呼吸发生；若B瓶温度＞C瓶温度，A瓶温度＝C瓶温度，表明进行了需氧呼吸，但没有厌氧呼吸发生；若B瓶温度＞C瓶温度，A瓶温度＞C瓶温度，表明酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸。
题组四 细胞呼吸速率的测定
7．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即可测定果蝇幼虫厌氧呼吸速率
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；果蝇幼虫厌氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行厌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。
1．影响细胞呼吸的外界因素及应用的注意点
（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）贮存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。
蔬菜、水果在贮藏时都应在低温、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；种子贮存时应保持干燥，而蔬菜、水果贮存时应保持一定的湿度。
2．解决坐标曲线题的注意点
注意纵坐标表示的含义及单位，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”。
3．运用液滴移动情况探究酵母菌呼吸方式的方法
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）：
实验结果预测和结论（见下表）：
实验现象
结论
装置一液滴
装置二液滴
不动
不动
只进行产生乳酸的厌氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生乙醇的厌氧呼吸
左移
右移
进行需氧呼吸和产生乙醇的厌氧呼吸
左移
不动
只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产生乳酸的厌氧呼吸
4.细胞呼吸速率的测定
（1）实验装置
（2）实验原理：
组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。
单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
装置乙为对照。
（3）误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。
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