第12讲　细胞呼吸的影响因素及其应用-2026版一轮复习

第12讲细胞呼吸的影响因素及其应用课标内容(1)细胞呼吸原理的应用。(2)实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式。考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式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，装置如图所示教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。(3)检测酒精的产生自A、B瓶中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→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。提醒葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。3.实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢重铬酸钾的浓硫酸溶液甲组(有氧)变浑浊程度高/快无变化乙组(无氧)变浑浊程度低/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)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。(1)本实验的自变量是什么？石蜡(油)的作用是什么？空气泵进入乙的空气有什么要求？________________________________________________________________________________________________________________________________提示自变量是氧气的有无。石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝。空气泵进入乙的空气应除去CO2。(2)实验的因变量是什么？检测的结果是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________提示实验的因变量是乙、丙中产生CO2的多少。检测的结果是甲中石灰水变浑浊快，丁中石灰水变浑浊慢。我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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(3)实验的无关变量有哪些？__________________________________________________________________________________________________________________________________________提示实验的无关变量有酵母菌活性和葡萄糖溶液浓度、温度等因素。考向结合探究酵母菌的呼吸方式，考查科学探究能力1.(2022·重庆卷，12)从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是()酵母菌培养液①酵母菌培养液②澄清的石灰水③酵母菌培养液④酵母菌培养液⑤酵母菌培养液⑥澄清的石灰水⑦质量分数为10%的NaOH溶液⑧注：箭头表示气流方向。A.⑤→⑧→⑦和⑥→③ B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦ D.⑧→⑤→③和⑥→⑦答案B解析酵母菌属于异养兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时，先用NaOH去除空气中的CO2，再将空气通入酵母菌培养液中，最后连接澄清石灰水检测CO2的浓度，通气体的管子要注意应该长进短出，装置组合是⑧→①→③；无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连，装酵母菌培养液的瓶子不能太满，以免溢出，装置组合是②→③，B正确，A、C、D错误。2.(2024·重庆南开中学质检)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如下图所示的实验装置(不考虑其他因素的影响)。以下说法错误的是()A.甲装置有色液滴不动，乙装置中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸B.甲装置有色液滴左移，说明酵母菌只进行有氧呼吸C.甲装置有色液滴左移，乙装置有色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸D.乙装置有色液滴右移，说明酵母菌中一定存在无氧呼吸答案B解析因为甲中有NaOH溶液，所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收，液滴的移动表示氧气的消耗量，有色液滴不动说明没有氧气的消耗，没有进行有氧呼吸，乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，若乙装置中液滴右移，说明进行了无氧呼吸，A正确；只要甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸，则其中的O2含量会减少，有色液滴一定左移，因此甲装置有色液滴左移，说明酵母菌进行了有氧呼吸，但不能说明没有进行无氧呼吸，B错误；若乙装置有色液滴不动，说明其中的酵母菌吸收的氧气体积和产生的二氧化碳体积相等，甲装置有色液滴左移，说明消耗了氧气，即酵母菌只进行有氧呼吸，C正确；乙装置有色液滴右移，说明酵母菌产生的CO2体积大于消耗的氧气体积，因此一定存在无氧呼吸，D正确。教材规定实验中的“显色”归纳考点二细胞呼吸的影响因素及应用1.内部因素2.外部因素提醒储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同①蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。②种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。必修1P96“练习与应用—概念检测2”拓展1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析：(1)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖________(填“是”或“不是”)一样多，理由是_________________________________________________________________________________________________________。提示不是根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出，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(2)在保存蔬菜、水果时，应选择________点对应的O2浓度，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示R此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少(3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是_______________________________________________________________________________________________________。提示在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因O2不足，呼吸强度也比较小，故总的CO2释放量少，呼吸强度弱eq\x(必修1P95“思考·讨论”)2.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈3.[2020·全国卷Ⅰ，30(1)]中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_____________________________________________________________________________________________。(答出2点即可)。提示减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用考向1结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维1.(2024·湖北重点中学联考)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是()A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点D.C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化答案B解析根据题意可知，呼吸熵＝放出的CO2量/吸收的O2量，酵母菌有氧呼吸放出的CO2量与吸收的O2量相等，无氧呼吸不吸收O2，但能放出CO2，故呼吸熵越小，表示有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱，A错误、B正确；C点呼吸熵为1，说明酵母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗的有机物较多，C错误；C点以后只进行有氧呼吸，其呼吸强度在一定范围内会随着O2浓度的增加而增强，D错误。考向2围绕细胞呼吸原理的应用，考查社会责任2.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是()A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度答案A解析措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，措施④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；措施③风干储藏可以减少自由水含量，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，措施⑤合理密植的主要目的是提高光能利用率，促进光合作用，B错误；措施②春化处理是为了促进花芽形成，措施⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误；措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，措施④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。3.(2024·四川成都七中质检)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A.水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间C.登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量D.高等生物保留无氧呼吸，有利于对缺氧环境的适应答案D解析水稻根部细胞主要进行有氧呼吸，而无氧呼吸会产生酒精，对根细胞会产生毒害作用，所以不能长期适应缺氧环境，A错误；荔枝等水果的保存要求零上低温、低氧、湿度适宜，B错误；登山时人体主要通过有氧呼吸获得能量，C错误；高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于适应缺氧环境，D正确。4.(2024·河南名校联盟)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中，下表中有关措施与目的，叙述正确的是()选项应用措施目的A储藏种子晒干降低有机物含量，降低细胞呼吸B酵母菌酿酒密封加快酵母菌繁殖，有利于酒精发酵C水果保鲜低温降低酶的活性，降低细胞呼吸D水稻生长定期排水提高酶的活性，促进有氧呼吸答案C解析种子的储藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，而不是降低有机物的含量，A错误；酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，而在无氧条件下，有利于酒精发酵，B错误；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，C正确；水稻定期排水，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，但不能提高酶的活性，D错误。1.(2023·浙江1月选考，16)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是()A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等答案C解析酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量，B错误；消耗等量葡萄糖进行有氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多，D错误。2.(2022·浙江6月选考，12改编)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是()A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量答案B解析剧烈运动时，有氧呼吸功能不足，骨骼肌细胞会进行厌氧呼吸以弥补能量供应的不足，因此有较多的乳酸生成，A正确；乳酸菌无氧呼吸不产生CO2，B错误；梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP，C正确；酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会造成进行无氧呼吸第二阶段的丙酮酸数量减少，导致乙醇生成量减少，D正确。3.(2022·北京卷，3)在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如右图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内()A.消耗的ATP不变B.无氧呼吸增强C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多答案B解析滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误；人体无氧呼吸的产物是乳酸，分析题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确；分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误；消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。4.(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是()A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色答案B解析能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误；种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育提供原料和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误；酸性的重铬酸钾可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D错误。5.(2022·海南卷，10)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是()A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响B.种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少C.干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪答案C解析种子的萌发需要一定的环境条件，如水分、温度和氧气等因素，A正确；种子萌发过程中，自由水含量增加，呼吸作用增强，消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质，生成简单有机物增多，导致储藏的有机物的量减少，B正确；干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求，C错误；脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪，D正确。限时强化练(时间：40分钟)【对点强化】考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式1.(2024·河南顶级名校联考)下列关于酵母菌的细胞呼吸的叙述中，正确的是()A.如果酵母菌消耗的O2量少于CO2的产生量，则无氧呼吸消耗的葡萄糖多于有氧呼吸B.酵母菌通过有氧呼吸或无氧呼吸释放的能量，全部转化为ATP中的化学能C.检测酵母菌的呼吸产物——CO2，可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液D.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，但产生CO2的场所不同答案D解析如果酵母菌消耗的O2量少于CO2的产生量，只能说明酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸，但无法判断二者消耗的葡萄糖多少，A错误；细胞呼吸释放的能量大部分转化为热能散失，小部分转化为ATP中的化学能，B错误；酸性条件下的重铬酸钾溶液是用于检测酒精的，C错误；酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时均可产生CO2，但场所不同，有氧呼吸是在线粒体基质中产生CO2的，而无氧呼吸是在细胞质基质中产生CO2的，D正确。2.(2024·广东惠州调研)下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列有关分析错误的是()A.质量分数为10%的NaOH溶液能够吸收空气中的CO2B.可用溴麝香草酚蓝溶液代替澄清的石灰水来检测呼吸产物CO2C.与B瓶酵母菌相比，A瓶中酵母菌的细胞呼吸需要水的参与，而且也有水的生成D.B瓶酵母菌细胞呼吸产生的能量少，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失答案D解析B瓶酵母菌进行的是无氧呼吸，其细胞呼吸产生的能量少，葡萄糖中的能量大部分储存在产物酒精中，D错误。3.(2024·河南名校联盟)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并研究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是()A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾溶液，以便检测乙醇生成B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C.乙醇是在酵母菌线粒体中产生的D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量答案D解析应在充分反应之后取甲瓶滤液注入试管中，再加入橙色的酸性重铬酸钾溶液，振荡混匀，观察试管颜色变化来检测乙醇生成，A错误；乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄，表明酵母菌已产生了CO2，B错误；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，无氧呼吸在细胞质基质中进行，C错误；由于培养液中葡萄糖含量一定，因此增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。4.(2023·盐城调研)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活性，瓶内充满空气)。下列叙述错误的是()A.如果酵母菌只进行有氧呼吸，则有色液滴不移动B.如果有色液滴左移，左移值就是酵母菌消耗的氧气值C.如果要测呼吸熵(释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比)，则必须增加一个装置，即把NaOH换成清水，其他与此装置相同D.如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动答案A解析如果酵母菌只进行有氧呼吸，则其中的O2含量会减少，而产生的CO2被NaOH溶液吸收，所以有色液滴一定左移，A错误；由于产生的CO2被NaOH溶液吸收，如果有色液滴左移，则左移值就是酵母菌消耗的氧气值，B正确；如果要测呼吸熵，则必须增加一个装置，即把NaOH换成清水，可以测定呼吸作用产生CO2和消耗O2的差值，其他与此装置相同，C正确；由于乳酸菌只进行无氧呼吸，且只产生乳酸，如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动，D正确。考点二细胞呼吸的影响因素及应用5.(2024·西安高新一中质检)下列有关细胞呼吸的原理及其应用的说法，正确的是()A.用谷氨酸棒状杆菌制作味精时，应密封，以利于谷氨酸棒状杆菌的发酵B.稻田定期排水，主要是为了防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害C.中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸，有利于根部细胞对矿质离子的吸收D.用透气的消毒纱布包扎伤口，主要是为了避免组织细胞缺氧死亡答案C解析谷氨酸棒状杆菌在有氧的情况下可以生产味精，A错误；稻田定期排水，可防止根细胞因无氧呼吸产生酒精对细胞造成毒害，B错误；中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸，释放大量的能量，有利于根部细胞吸收矿质离子(根部细胞吸收矿质离子的方式为主动运输，需要消耗能量)，C正确；包扎伤口时选用透气的消毒纱布，主要是为了防止厌氧菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖，D错误。6.(2024·厦门实验学校质检)下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是()A.制作酸奶时，应通入空气使乳酸菌快速繁殖B.种子储藏前，应晒干以减少自由水含量降低代谢C.温室种植蔬菜，适当提升夜间温度可以提高产量D.人体进行有氧运动，可防止无氧呼吸产生的酒精造成的损害答案B解析乳酸菌属于厌氧生物，进行无氧呼吸产生乳酸，因此制作酸奶时，需要严格控制无氧环境，A错误；种子在储藏前，晒干能够减少自由水含量，抑制细胞呼吸，降低代谢，减少有机物的消耗，B正确；温室种植蔬菜时，在夜间植物只进行细胞呼吸消耗有机物，因此应适当降低夜间温度以提高产量，C错误；人体进行无氧呼吸时会产生乳酸，D错误。7.(2024·武汉二中质检)如图表示气温多变的一天中外界O2浓度的变化与马铃薯块茎的CO2释放情况，下列叙述错误的是（）①AB段下降可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性②BC段细胞呼吸增强主要原因是O2浓度升高③A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同⑤B点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体A.①③ B.②⑤C.③④ D.④⑤答案D解析马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸产生CO2，即只有有氧呼吸产生CO2，因此曲线AB段下降的原因可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，①正确；BC段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加，导致有氧呼吸增强，所以产生的CO2增多，②正确；由于马铃薯块茎细胞只有有氧呼吸产生CO2，而有氧呼吸过程中消耗的O2量与产生的CO2量相等，所以A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积，③正确；马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件不一定相同，④错误；马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体，⑤错误。8.(2024·华师一附中模拟)为研究两种呼吸抑制剂的作用，甲组实验在有氧条件下，向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑制剂(R1)。乙组实验换成高效的特异性抑制[H]与O2结合的试剂(R2)，其他条件相同。下列说法正确的是()A.R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段B.甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零，细胞继而死亡C.R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不加R2的效果完全相同D.一段时间后，两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高答案D解析有氧呼吸第二、三阶段均发生在线粒体中，均可以合成ATP，所以R1可以作用于有氧呼吸第二和第三阶段，A错误；细胞质基质可以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，所以甲组细胞中仍然可以产生少量ATP，B错误；R2特异性抑制[H]与O2结合，但细胞可以进行有氧呼吸第二阶段的反应，将丙酮酸彻底分解，而在无氧条件下，细胞不能将丙酮酸分解，只能将其还原为乳酸，因此二者不同，C错误；一段时间后，细胞合成ATP减少，因此需要通过无氧呼吸产生ATP，而无氧呼吸产生的能量较少，所以需要分解更多的葡萄糖为生命活动提供能量，因此两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高，D正确。【综合提升】9.(2024·重庆南开中学调研)氧化磷酸化是指有机物(包括糖类、脂质等)通过氧化分解释放能量并驱动ATP合成的过程。真核生物电子传递系统中的参与氧化磷酸化的酶利用氧化NADH释放的能量，泵送H＋穿过线粒体内膜至线粒体内外膜间隙，使H＋在膜间隙积聚，产生跨膜电化学梯度。然后H＋经ATP合成酶(通道蛋白)返回线粒体基质并促使ATP合成。过量的甲状腺激素可增大线粒体内膜对H＋的通透性，降低H＋电化学梯度。下列相关叙述错误的是()A.细胞在氧化NADH的过程中产生水B.ATP合成酶不与H＋特异性结合C.H＋进出线粒体内膜的方式均为主动运输D.过量的甲状腺激素会抑制ATP的产生答案C解析细胞在氧化NADH的过程中产生水，发生在线粒体内膜上，A正确；由题意可知，ATP合成酶为通道蛋白，通道蛋白运输物质不需要结合，所以H＋经ATP合成酶返回线粒体基质不发生特异性结合，B正确；H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙的过程为逆浓度梯度，且需要能量，运输方式为主动运输，H＋由线粒体膜间隙经ATP合成酶返回线粒体基质是由高浓度到低浓度，是协助扩散，C错误；过量的甲状腺激素可增大线粒体内膜对H＋的通透性，降低H＋电化学梯度，从而抑制ATP的产生，D正确。10.(2024·河北衡水金卷)好氧生物在进行有氧呼吸第二阶段时，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2。研究发现，在厌氧细菌H中有利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，进而生成氨基酸等有机物的代谢过程。科研人员利用13C标记的CO2和酵母提取物培养基培养H菌，检测该菌中谷氨酸的13C比例，结果如图所示。下列说法正确的是()A.酵母菌有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和水，场所在线粒体基质B.可推测CO2浓度越高，越利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸C.H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖于CO2浓度D.由实验结果可推测H菌可以固定CO2，代谢类型为自养型答案B解析酵母菌有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，产物为CO2和[H]，水为反应物，A错误；由柱形图可知，CO2浓度越高，谷氨酸的13C的占比越高，谷氨酸是丙酮酸生成的，因此CO2浓度升高利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸，B正确；结合题干信息可知，有氧呼吸过程中，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2，而无氧呼吸过程中乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，因此，H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖于O2浓度，C错误；由实验结果可推测H菌可利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，但代谢类型为异养型，D错误。11.(2024·江苏南京联考)图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：(1)酵母菌细胞内丙酮酸在________________(填场所)被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸在不同场所被分解时有什么不同？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O2的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取________(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入O2，一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的________________进行检测。(3)按照上述实验过程，观察到____________，说明(2)中假说不成立，实验小组查阅资料发现，细胞质基质中的NADH还存在如图2所示的转运过程，NADH在线粒体内积累，苹果酸的转运即会被抑制，且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率，反之则抑制。请结合以上信息解释O2会抑制酵母菌产生酒精的原因：________________________________________________________________________________________________________________。(4)高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条件下也能产酒，结合图1和图2分析，是利用野生酵母，通过物理或化学诱变因素诱导控制合成________(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因发生突变而产生的新品种。答案(1)细胞质基质和线粒体基质细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP，但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP(2)上清液酸性的重铬酸钾溶液(3)甲、乙试管都显灰绿色O2充足时，线粒体内的NADH与O2结合产生H2O，从而促进线粒体内苹果酸的分解，进而促进苹果酸向线粒体的转运过程；当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时，促进了细胞质中NADH的消耗，使得细胞质基质中NADH含量很少，导致丙酮酸不能转化成酒精(4)酶3解析(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物，若是进行有氧呼吸，丙酮酸在线粒体基质被消耗，若是进行无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质被消耗。从能量转化角度分析，细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP，但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP。(2)由题图可知，酶1催化丙酮酸分解为酒精和CO2，说明酶1位于细胞质基质，所以酵母菌破碎后高速离心，取上清液(主要成分是细胞质基质，含有酶1)分为甲、乙两组，一段时间后在两支试管加入等量葡萄糖溶液，向甲试管通入O2，所以甲是实验组，乙是对照组。一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测，若甲试管由橙色变为灰绿色即产生了酒精，说明O2对酶1没有抑制作用；如果甲试管不变色，说明O2对酶1有抑制作用。(3)按照上述实验过程，观察到甲、乙试管都显灰绿色，说明两支试管都产生了酒精，说明(2)中假说不成立。O2会抑制酵母菌产生酒精的原因可能是：O2充足时，线粒体内的NADH与O2结合产生H2O，从而促进线粒体内苹果酸的分解，进而促进苹果酸向线粒体的转运过程；当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时，促进了细胞质中NADH的消耗，使得细胞质基质中NADH含量很少，导致丙酮酸不能转化成酒精。(4)结合图1和图2分析：O2存在时，酶3催化有氧呼吸第三阶段，如果通过物理或化学诱变因素诱导控制合成酶3的基因发生突变，O2不能与线粒体内的NADH反应，线粒体内的NADH积累，苹果酸的转运会被抑制，细胞质基质的NADH就会在酶1的催化下合成酒精。12.(2023·江苏常州模拟)下图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：(1)由图可知，酵母菌细胞内丙酮酸可在________和________(填场所)被消耗。(2)酵母菌在O2充足