第10讲　细胞呼吸的影响因素及其应用

8/8第10讲细胞呼吸的影响因素及其应用核心考点考题统计考情分析1.探究酵母菌细胞呼吸的方式2022·重庆卷T121.命题特点：命题核心是细胞呼吸的原理及其应用。2.备考重点：解读图像情境中的呼吸影响因素；设计与分析影响细胞呼吸因素的实验2.细胞呼吸的影响因素及其应用2025·云南卷T172024·江西卷T212024·山东卷T16考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式及拓展应用1.实验材料2.实验原理3.实验步骤（1）配制酵母菌培养液（酵母菌＋溶液）。（2）检测CO2产生量的装置如图所示。（3）检测酒精的产生教材拾遗：〔必修1P91正文〕由于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。4.实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液甲组（有氧）变浑浊程度无变化乙组（无氧）变浑浊程度出现色5.实验结论（1）酵母菌在和条件下都能进行细胞呼吸。（2）在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下产生。6.实验探究方法一对比实验本实验的探究方法为对比实验，通过控制变量，营造条件，通过分析酵母菌呼吸产生，得出酵母菌的呼吸方式及其产物。教材中对比实验的实例还有：（填序号）。①鲁宾和卡门的同位素标记法实验；②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；③验证酶具有高效性的实验。1.无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖。 （2021·山东卷）（）2.酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。 （2021·全国甲卷）（）3.为检测酒精生成，应向无氧组的酵母菌培养液中加入重铬酸钾。（）4.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体。 （2022·河北卷）（）5.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。 （2022·河北卷）（）1.某同学利用如图实验装置用酵母菌做了如下实验：注：a.本实验所用的酵母液是由5％的葡萄糖溶液＋10克酵母干粉搅拌而成。b.BTB试剂（溴麝香草酚蓝溶液）在不同pH的溶液中呈现不同的颜色，当pH＜7时为黄色，pH＞7时为蓝色。（1）利用该实验装置“探究酵母菌的呼吸方式”，选用酵母菌作为本实验的实验材料，因为。判断酵母菌呼吸方式的依据是。（2）一段时间后，观察、对比1、2号试管的颜色变化是。2.某同学利用“液滴移动法”探究萌发种子细胞呼吸的方式，请回答有关问题：（1）实验装置（以发芽种子为例）（2）实验结果预测和结论实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动不动右移左移右移左移不动（3）由于环境变化也会影响液滴移动，为使实验结果准确，除减少无关变量的干扰，还应如何设置对照实验？（4）若实验材料选用绿色植物，为准确判定细胞呼吸方式，应处理。探究酵母菌细胞呼吸方式的实验1.（2025·河南新乡模拟）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.氧气的有无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2.（2025·安徽合肥一模）在“乙醇发酵实验”活动中，以酵母菌和葡萄糖为材料，用澄清石灰水检测CO2，装置简图如图所示。下列叙述中错误的是（）A.甲溶液为澄清石灰水，乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液B.根据澄清石灰水是否变浑浊，可判断酵母菌的呼吸类型C.为制造无氧环境，可在乙溶液液面上滴加植物油或液体石蜡D.在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾溶液，若颜色由橙色变成灰绿色，则表明有乙醇产生探究细胞呼吸的方式的实验拓展3.（2025·湖南常德一模）如图是测定呼吸速率的密闭装置（不考虑外界物理因素的影响）。下列说法错误的是（）A.若有色液滴向左移动，则说明鲜樱桃一定进行了有氧呼吸B.若有色液滴不移动，则说明鲜樱桃未进行有氧呼吸C.利用该装置可准确判断鲜樱桃的呼吸方式D.鲜樱桃消毒的目的是防止微生物呼吸作用的影响4.（2025·新疆乌鲁木齐一模）呼吸熵（RQ＝释放的二氧化碳/消耗的氧气体积）可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。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。假设装置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＝180，y＝50，则该发芽种子的呼吸熵是0.72B.若测得呼吸熵小于1，则呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解C.为使装置测得的x值和y值更精确，还应再设置一组空白对照装置D.若底物为葡萄糖，x＝300、y＝－100，则两种呼吸方式消耗的葡萄糖量不同考点二细胞呼吸的影响因素及其应用1.内部因素2.外部因素提醒：（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。1.种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱。 （2025·湖北卷）（）2.严格的无氧环境不利于水果保鲜。 〔必修1P95“思考·讨论”〕（）3.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。（2022·海南卷）（）4.农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长。（）为研究温度的变化对储藏器官细胞呼吸的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温（4℃）和室温（22℃）条件下储藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。实验二：将马铃薯块茎从20℃移到0℃后，再回到20℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。（1）当马铃薯块茎从20℃移到0℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是。（2）当马铃薯块茎重新移回到20℃环境中，与之前20℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，解释这一现象。（3）密封地窖能长时间储存马铃薯的原因是。通过图像分析影响细胞呼吸的因素1.（2023·全国乙卷3题）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP思维路径：分析坐标曲线图：a点之前，植物根细胞CO2释放速率为零；ab段，随时间的延长，植物根细胞CO2释放速率增大；b点之后，随时间的延长，植物根细胞CO2释放速率减小。2.（2025·广东肇庆模拟）采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果储存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量B.图示条件中，在3℃、5％O2浓度条件下储存苹果效果最佳C.O2浓度为20％～30％时，温度对CO2的生成量无影响D.低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗探究细胞呼吸的影响因素的应用3.（2025·河南郑州模拟）荔枝果实色泽明亮，味道鲜甜，深受消费者喜爱，但荔枝属于极不耐储藏水果。研究人员以荔枝果实为材料，探究不同保鲜剂对荔枝果实呼吸速率的抑制效果（CK为对照组，1-MCP和SNP是两种保鲜剂），结果如图所示。下列叙述错误的是（）A.该探究实验的自变量是不同保鲜剂和储藏时间B.对照组不使用保鲜剂，其他条件与实验组相同C.对荔枝果实呼吸速率抑制效果较好的保鲜剂是SNPD.除了使用保鲜剂，还应在低温、低氧环境下储藏荔枝果实4.（2025·云南高考17题）不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤（压实组）和未压实的土壤（疏松组）种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。组别苹果酸/（μmol·g－1）酒精/（μmol·g－1）压实组0.271±0.0056.114±0.013疏松组0.467±0.0042.233±0.040回答下列问题：（1）本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为（填“有氧”或“无氧”）呼吸的中间产物。（2）相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更（填“多”或“少”），原因是；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔，光合作用阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。（3）为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有（答出2点即可）。一、命题角度练角度一结合探究细胞呼吸方式的实验，考查科学探究1.（2022·重庆高考12题）从图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是（）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角度二结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维2.（2023·山东高考17题改编）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（）A.甲曲线表示O2吸收量B.O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸C.O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐减小D.O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小3.（2021·湖南高考12题）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（）A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B.农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长C.油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用4.（2024·山东高考16题改编）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是（）A.p点为种皮被突破的时间点B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多5.（2024·甘肃高考3题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（）A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加二、长句表达练6.（2024·贵州高考17题改编）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作