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第 4 课时 细胞呼吸的影响因素及其应用
目标要求 1.通过曲线分析认识O 浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。2.通过种子储
2
藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。
1．内部因素
(1)遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。
实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。
实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。
(3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。
实例：生殖器官大于营养器官。
2．外界因素
(1)温度
①原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。
②应用：储存水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”或“零下低温”)。
(2)O 浓度
2
①原理：O 是有氧呼吸所必需的，且O 对无氧呼吸过程有抑制作用。
2 2
②解读：a.O 浓度低时，无氧呼吸占优势。
2
b．随着O 浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
2
c．当O 浓度达到一定值后，随着O 浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的
2 2
影响)。
③应用a．选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
b．作物栽培中及时松土，保证根的正常细胞呼吸。
c．提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
d．稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。
(3)CO 浓度
2
①原理：CO 是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的
2
进行。
②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO 浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
2
(4)含水量
①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，
减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。
考向一 细胞呼吸的影响因素分析
1．(2022·济南外国语学校高三模拟)下表是某植物X在适宜条件下，从开始播种到长出两片
真叶期间CO 释放速率和O 吸收速率相对值的变化。其中胚根长出的时间是在30 h，两片
2 2
真叶在50 h开始长出。
时间(h) 0 2 6 10 14 18 24 30 36 40 46 52
CO 释放速
2
2 4 21 28 42 56 56 56 56 56 59 62
率相对值
O 吸收速率
2
0 0 12 16 17 17 18 21 42 56 60 70
相对值
下列分析正确的是( )
A．植物种子含水量的快速增加发生在6～18 h
B．18～24 h呼吸作用的产物有CO、HO和乳酸
2 2
C．40 h时，形成ATP的能量全部来自有氧呼吸D．46～52 h，细胞呼吸消耗的有机物不全是糖类
答案 D
解析 0～2 h细胞呼吸强度很弱，从6 h开始细胞呼吸强度迅速增加，说明自6 h开始含水
量已经显著提高，含水量的快速增加应发生在6 h之前，A错误；在没有O 消耗的0～2 h
2
仍有CO 释放，说明该种子细胞进行的是产物为酒精和CO 的无氧呼吸，而18～24 h同时
2 2
进行有氧呼吸和无氧呼吸，则细胞呼吸产物中没有乳酸，B错误；从46～52 h细胞呼吸的
O 消耗速率大于CO 释放速率分析，该种子萌发过程中呼吸作用消耗的有机物中存在氧含
2 2
量低于糖类的有机物，则不能确定40 h时形成ATP的能量全部来自有氧呼吸，C错误、D
正确。
2．如图表示O 浓度和温度对大豆根尖细胞有氧呼吸速率的影响。下列有关叙述错误的是(
2
)
A．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度介于30 ℃和35 ℃之间
B．O 浓度为0时，细胞中能够产生ATP的场所是细胞质基质
2
C．20 ℃时有氧呼吸的酶活性高于15 ℃时有氧呼吸的酶活性
D．与a点相比，限制b点有氧呼吸速率的主要外界因素为温度
答案 A
解析 分析题图可知：在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下，30 ℃条件下有氧呼吸速
率最高，说明有氧呼吸的最适宜温度在 20 ℃～35 ℃之间，A错误；O 浓度为0时，细胞
2
只进行无氧呼吸，合成ATP的场所只有细胞质基质，B正确；由题图可知，在O 浓度相同
2
时，20 ℃时有氧呼吸速率高于15 ℃时有氧呼吸速率，说明20 ℃时有氧呼吸的酶活性高于
15 ℃时有氧呼吸的酶活性，C正确；a点和b点对应的O 浓度相同，但有氧呼吸速率不同，
2
说明与a点相比，限制b点有氧呼吸速率的主要外界因素为温度，D正确。
考向二 细胞呼吸原理在农业生产中的应用
3．(2022·渭南高三期末)细胞呼吸的原理在生活和生产中具有重要的意义，下列相关叙述错
误的是( )
A．夏季农田发生涝灾后要及时排水，主要目的是防止作物根部进行无氧呼吸导致烂根
B．酵母菌用于生产面包是利用了酵母菌通过有氧呼吸在细胞质基质中产生的CO
2
C．在低氧环境中储存水果可以减少有机物的消耗量
D．乳酸菌只能进行无氧呼吸，所以制作酸奶需要在无氧条件下进行答案 B
解析 酵母菌通过有氧呼吸产生CO 的场所是线粒体基质，B错误。
2
4．中耕松土是农作物栽培的传统耕作措施，下列相关说法错误的是( )
A．松土可以促进根对矿质元素的吸收，促进光合作用
B．松土可以促进硝化细菌的代谢活动，合成更多的有机物
C．松土使土壤中无机物含量减少，有机物含量增加
D．松土能加速土壤中残枝败叶、动植物遗体的分解，生成更多的二氧化碳
答案 C
解析 松土可以增加土壤中的空气，促进根细胞的有氧呼吸，释放更多能量，有利于矿质元
素的吸收，促进光合作用，A正确；松土能增加土壤中的空气，从而促进硝化细菌将氨态氮
转化为硝态氮，有利于硝化细菌的化能合成作用，增加土壤的肥力，B正确；松土促进微生
物的分解作用，使土壤中有机物含量减少，无机物含量增加，C错误。
考向三 种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析
5．将黄豆干种子浸水30小时，期间黄豆胚细胞发生了一系列生理变化，下列对此描述正确
的是( )
A．自由水与结合水的含量均大量增加，代谢加快
B．CO 释放量与O 的吸收量之比显著增大，说明此阶段无氧呼吸较强
2 2
C．酶的种类没有变化，但酶的活性均显著增高
D．若在显微镜下观察胚细胞，会发现大部分细胞中存在染色体
答案 B
解析 黄豆干种子浸水萌发的过程中，自由水的含量大量增加，结合水的含量增加的幅度较
小，代谢加快，A错误；黄豆种子在有氧呼吸过程中消耗的O 量与产生的CO 量相等，在
2 2
无氧呼吸过程中不消耗O 、有CO 产生，据此可推知：若CO 释放量与O 的吸收量之比显
2 2 2 2
著增大，说明此阶段无氧呼吸较强，B正确；黄豆干种子浸水萌发的过程中，细胞中发生的
化学反应类型增多，酶的种类会有所变化，但并非是酶的活性均显著增高，C错误；在一个
细胞周期中，因分裂间期持续的时间明显大于分裂期，而染色体出现在细胞分裂期，所以若
在显微镜下观察胚细胞，会发现少部分细胞中存在染色体，D错误。
6．干种子萌发过程中，CO 释放量(QCO )和O 吸收量(QO )的变化趋势如图所示(假设呼吸
2 2 2 2
底物都是葡萄糖)。回答下列问题：
(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是________________________________________________________________________
___________________________________________________________(至少答出两点)。
(2)在种子萌发过程中的12～30 h之间，细胞呼吸的产物是____________和CO 。若种子萌
2
发过程中缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是__________________________
________________________________________________________________________。
(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括
________________________________________________________________________
________________________。
答案 (1)自由水是细胞内良好的溶剂；许多生物化学反应需要水的参与；水参与物质运输
(2)酒精、水 缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，且种子无氧呼吸
产生的酒精对细胞有毒害作用 (3)适宜的光照、CO 和无机盐等
2
归纳总结 种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线
(1)在种子萌发的第Ⅰ阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。
(2)在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO 的量要比消耗O 的量大得多，说明在此期间主要
2 2
进行无氧呼吸。
(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了 O 的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚
2
根大量吸水(渗透吸水)。
重温高考 真题演练
1．(2021·湖南，12)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．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
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，起到保鲜作用答案 B
解析 南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40 ℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作
用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无
氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏
寿命会显著延长，B错误；油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，
油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正
确；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，
低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
2．(2021·浙江1月选考，11)苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减
弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是( )
A．呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升
B．呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO 减少
2
C．用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现
D．果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生
答案 C
解析 苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误；糖酵解属于
细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1个葡萄糖分子被分解成2个含3个碳原子的化合
物分子，分解过程中释放出少量能量，形成少量ATP，故糖酵解过程中没有CO 产生，B错
2
误；乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓
呼吸跃变现象的出现，C正确；果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰
老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。
3．(2020·浙江7月选考，6改编)下列关于细胞的有氧呼吸与无氧呼吸的叙述，正确的是(
)
A．细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的多
B．细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体嵴上进行
C．细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D．若适当提高苹果果实贮藏环境中的O 浓度会增加酒精的生成量
2
答案 C
解析 消耗相同质量的葡萄糖，细胞无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸少，A错误；无氧呼
吸在细胞质基质中进行，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生丙酮酸，C正确；
适当提高环境中的O 浓度会抑制无氧呼吸，产生的酒精量会减少，D错误。
2
4．(2018·全国Ⅱ，4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错
误的是( )
A．风干种子中有机物的消耗减慢
B．风干种子上微生物不易生长繁殖C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D．风干种子中结合水与自由水的比值大
答案 C
解析 风干种子细胞中含水量少，细胞呼吸作用强度低，有机物的消耗慢，A项正确、C项
错误；风干种子细胞中含水量少，微生物不易在其上生长繁殖，B项正确；风干种子细胞中
自由水的含量相对少，结合水与自由水的比值大，D项正确。
5．(2017·海南，7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小
B．若细胞既不吸收O 也不放出CO，说明细胞已停止无氧呼吸
2 2
C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗
D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O 与释放CO 的摩尔数不同
2 2
答案 C
解析 分生组织细胞比成熟细胞的代谢旺盛、消耗能量多，所以呼吸速率也更大，A错误；
如果细胞进行的无氧呼吸是产生乳酸的方式，则细胞既不吸收O 也不放出CO ，B错误；低
2 2
氧环境下储存果实，既有效地抑制无氧呼吸，同时有氧呼吸也非常弱，所以消耗的有机物相
对最少，C正确；细胞利用葡萄糖进行有氧呼吸，吸收O 与释放CO 的摩尔数相同，D错误。
2 2
一、易错辨析
1．同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异( √ )
2．严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少( × )
3．粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏( × )
4．破伤风芽孢杆菌是一种厌氧菌，皮肤破损较深的患者，应及时清洗伤口并到医院注射破
伤风抗毒血清( √ )
5．剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸( × )
6．内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等( √ )
二、填空默写
结合O 浓度影响细胞呼吸的曲线分析：
2
(1)O 浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不是(填“是”或“不
2
是”)一样多，理由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 CO 量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是 1 ∶ 3 。
2
(2)在保存蔬菜、水果时，应选择R 点对应的O 浓度，理由是 此时总 CO 释放量最少，有机
2 2
物的损耗最少。
(3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，强度较弱，有
氧呼吸因氧气不足，强度也比较小，故总的 CO 释放量少，呼吸强度弱。
2
课时精练
一、选择题
1．(2022·南宁高三期中)向盛有5%葡萄糖溶液的锥形瓶中加入适量酵母菌，在不同氧气浓
度条件下测得相同时间内酵母菌产生的酒精和CO 的量如下图所示。据图分析，下列说法不
2
合理的是( )
A．氧浓度为a时，酵母菌细胞呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质
B．氧浓度为b时，在线粒体基质中产生的CO 量比细胞质基质中的多
2
C．氧浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸消耗的1/2
D．氧浓度为d时，细胞呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧气结合生成水
答案 B
解析 氧浓度为b时，酵母菌既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，有氧呼吸产生
CO 的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生CO 的场所是细胞质基质，由图可知，b点时，酒
2 2
精产生量为6.5 mmol，故无氧呼吸产生的二氧化碳量为6.5 mmol，因此有氧呼吸产生二氧
化碳的量为12.5－6.5＝6(mmol)，说明在线粒体基质中产生的CO 量比细胞质基质中的少，
2
B错误。
2．(2022·天津高三联考)下表是某哺乳动物CO 产生量随环境温度变化的相对值。下列推断
2
不合理的是( )
环境温度( ℃) 10 20 30 40
CO 产生量相对值 9.8 6.9 5.5 6.2
2
A.产生的CO 中的O部分来自于细胞中参加反应的HO
2 2
B．产生的CO 大部分产生于线粒体，少部分产生于细胞质基质
2
C．不同温度条件下，CO 产生量相对值不同，相关酶的活性基本相同
2D．从40 ℃环境移至10 ℃环境时，该动物体内产生CO 的生理活动加强
2
答案 B
解析 哺乳动物只有有氧呼吸过程产生CO，即产生的CO 全部来自线粒体，B错误。
2 2
3．过氧化物酶体是真核细胞中的一种细胞器，其内可发生的反应为RH＋O――→R＋HO，
2 2 2 2
对细胞内的氧水平有很大的影响。如图为线粒体和过氧化物酶体中相关生化反应速率在不同
O 浓度下的变化曲线。据图分析，下列说法错误的是( )
2
A．线粒体和过氧化物酶体消耗O 的酶均分布在相应的细胞器基质中
2
B．低O 条件下，线粒体的酶比过氧化物酶体中的酶催化效率高
2
C．过氧化物酶体利用O 的能力随O 浓度增加而增强
2 2
D．过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害
答案 A
解析 线粒体消耗氧气为有氧呼吸第三阶段，位于线粒体内膜，而非线粒体基质，A错误。
4．如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是( )
A．从甲图可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度
B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸
C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制
答案 B
解析 随着O 浓度增大，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，
2
曲线Ⅱ表示有氧呼吸。
5．为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在
不同温度和O 含量条件下的CO 释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错
2 2
误的是( )
O 含量 0.1% 1.0% 3.0% 10.0% 20.0% 40.0%
2CO 释放量
2
温度 ℃
3 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3
10 31.2 53.7 5.9 21.5 33.3 32.9
20 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 56.2
30 59.8 41.4 8.8 56.6 100.0 101.6
A.根据变化规律，表中10 ℃、O 含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的
2
B．温度为3 ℃、O 含量为3.0%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合
2
C．O 含量从20.0%上升至40.0%时，O 含量限制了呼吸强度的继续升高
2 2
D．在20 ℃条件下，O 含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱
2
答案 C
解析 根据表中数据的变化规律可知，在10 ℃、O 含量为1.0%条件下的数据应大于3.6小
2
于35.2，所以53.7这个数据很可能是错误的，A项正确；温度为3 ℃、O 含量为3.0%时，
2
CO 的释放量最少，是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合，B项正确；O 含量从20.0%上升至
2 2
40.0%时，细胞呼吸释放的CO 的量基本不变，O 含量不再是限制呼吸强度的因素，C项错
2 2
误；在20 ℃条件下，O 含量从0.1%升高到3.0%的过程中，随着O 含量的增加，CO 释放
2 2 2
量逐渐减少，细胞无氧呼吸逐渐减弱，D项正确。
6．以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO 释放量和O 吸收量的变化。下列相关叙
2 2
述错误的是( )
A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段
C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合储藏的氧浓度
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
答案 B
解析 甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO ，不吸收氧气，说明细胞只进行无氧呼吸，对
2
应乙图中的A点，A正确；甲图中氧浓度为b时，CO 的释放量远远大于氧气的吸收量，说
2
明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的 AC段之间，B
错误；储藏植物器官应选择CO 产生量最少即细胞呼吸最弱时，对应甲图中的浓度 c，C正
2
确；氧浓度为d时，CO 释放量与氧气的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精
2产生，D正确。
7．下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是( )
A．水果、蔬菜的保存要求零下低温、低氧、湿度适宜
B．用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡
C．稻田定期排水可防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
D．温室种植蔬菜，要提高产量，夜晚可适当降低温度
答案 D
解析 水果、蔬菜的保存要求零上低温、低氧、湿度适宜，A错误；由于氧气能抑制破伤风
芽孢杆菌的无氧呼吸，所以在包扎伤口时，可选用透气的纱布进行包扎，以达到抑制破伤风
杆菌的无氧呼吸，而不是避免组织细胞缺氧死亡，B错误；稻田定期排水，可防止无氧呼吸
产生的酒精对细胞造成毒害，C错误。
8．(2022·夏津第一中学高三模拟)蓝莓果实含水量高，且成熟于高温多雨季节，采摘后易受
机械损伤和微生物侵染而腐烂变质，故耐储存和耐运输性较差。研究发现，低温储存、适当
剂量的短时辐射处理、调整储藏环境中的气体成分、对果实表面进行涂膜处理等方式均可有
效延长蓝莓的储藏时间。下列分析不正确的是( )
A．辐射处理主要是为了通过破坏蓝莓果肉细胞内酶的结构而降低酶的活性
B．调整储藏环境中的气体成分主要是降低氧气的浓度
C．低温能够降低蓝莓及其附着微生物的酶的活性
D．蓝莓果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入
答案 A
解析 辐射处理是为了杀死微生物，减少微生物的消耗，A错误。
9．将三组生理状态相同的某种植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段
时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：
培养瓶中气体 温度( ℃) 离子相对吸收量(%)
空气 17 100
氮气 17 10
空气 3 28
下列分析不正确的是( )
A．深耕松土有利于该植物幼根对该离子的吸收
B．该实验的自变量为温度和氧气含量
C．氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子的吸收效率下降，原因是细胞在氮气中无法呼吸
D．适当提高温度有利于该植物幼根对该离子的吸收
答案 C
解析 深耕松土能提高土壤中氧气含量，利于植物根细胞的有氧呼吸，进而有利于该植物幼根对该离子的吸收，A正确；由题干及表格信息可知，该实验的自变量为温度和培养瓶中的
氧气含量，B正确；细胞在氮气中能进行无氧呼吸，但产生的能量较少，因而植物幼根细胞
吸收该离子的吸收效率下降，C错误；对比表格中培养瓶中气体均为空气，但温度分别为
17 ℃和3 ℃的两组可知，17 ℃时的离子相对吸收量更高，说明适当提高温度有利于该植
物幼根对该离子的吸收，D正确。
10．有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼，比如慢跑，骑自行车等。
在有氧运动时，体内积存的糖分会被氧化而消耗，同时脂肪也会加快“燃烧”，是健康的减
肥方法。下列有关说法正确的是( )
A．生物体内只有糖类能作能源物质，脂肪不能作能源物质
B．在细胞内，葡萄糖的氧化分解是放能反应，与ATP的水解相关联
C．细胞呼吸能为其他的代谢提供能量，细胞呼吸在细胞代谢中具有重要的地位
D．与有氧呼吸相比，无氧呼吸时能量转化至ATP中的效率更高
答案 C
解析 脂肪是生物体内重要的储能物质，A错误；在细胞内，葡萄糖的氧化分解是放能反应，
与ATP的合成相关联，B错误；与有氧呼吸相比，无氧呼吸时能量转化至ATP中的效率低，
D错误。
11．MTT法是一种检测细胞是否存活的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢
酶能将外源性淡黄色的MTT染料还原为蓝紫色结晶并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。
下列相关叙述正确的是( )
A．在一定细胞数范围内，检测MTT结晶的量可直接反映活细胞数量
B．MMT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理不同
C．MTT法还能用于检测细胞的代谢强度
D．MMT法能够检测哺乳动物成熟红细胞是否存活
答案 C
解析 MTT结晶是在线粒体中的琥珀酸脱氢酶的催化下产生的，因此MTT结晶的量一般可
间接反映活细胞的数量，不能直接反映活细胞的数量，A错误；MTT检测的原理是酶催化
产生有色物质进行检测来实现的，而台盼蓝检测细胞活性的原理是根据膜的选择透过性来检
测的，显然二者检测的原理不同，B错误；MTT结晶是在线粒体中的琥珀酸脱氢酶的催化
下产生的，因此MTT结晶的量可以反映线粒体中琥珀酸脱氢酶的数量及活性，从而反映细
胞代谢的强度，C正确；哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，故无法用MMT法检测其是否存
活，D错误。
12．癌细胞在氧含量正常的情况下，利用葡萄糖转变为乳酸来产生 ATP作为能量的主要来
源。研究发现，线粒体中产生的NO一方面可与O 竞争性结合，另一方面扩散到细胞质基
2
质中促进葡萄糖转变为乳酸。下列说法不正确的是( )
A．NO能抑制线粒体中葡萄糖的氧化分解过程B．细胞发生癌变时，线粒体中的NO水平升高
C．与正常细胞相比，癌细胞中丙酮酸的生成速率高
D．与正常细胞相比，癌细胞中葡萄糖的能量利用率低
答案 A
解析 葡萄糖不能在线粒体中进行氧化分解，A错误；细胞发生癌变时，主要利用葡萄糖转
变为乳酸来产生ATP作为能量的主要来源，而线粒体中产生的 NO一方面可与O 竞争性结
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合，另一方面扩散到细胞质基质中促进葡萄糖转变为乳酸，据此可推测，线粒体中的 NO水
平升高，B正确；根据题意可知，肿瘤细胞主要通过无氧呼吸产生ATP作为能量的主要来
源，而无氧呼吸的能量产生只在第一阶段，因此癌细胞中丙酮酸的生成速率高，C正确；与
正常细胞相比，癌细胞主要通过无氧呼吸供能，而无氧呼吸底物葡萄糖中的能量绝大多数储
存在乳酸中，显然，癌细胞中葡萄糖的能量利用率低，D正确。
二、非选择题
13．某课题小组同学利用如图1所示装置探究酵母菌的细胞呼吸方式。实验开始时，利用调
节螺旋将U形管右侧液面高度调至参考点后，关闭三通活栓。实验中定时记录右侧液面高
度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。
取甲、乙两套该装置设计实验。
装置 反应瓶内加入的材料 中心小杯内加入的材料 液面高度变化的含义
酵母菌培养液1 mL＋适量
甲 适量NaOH溶液 ①
葡萄糖溶液
酵母菌培养液1 mL＋等量 细胞呼吸时CO 的释放量
2
乙 等量蒸馏水
葡萄糖溶液 与O 吸收量的差值
2
(1)表中①表示的含义_________________________________________________________。
(2)将甲、乙装置均置于28 ℃恒温条件下进行实验(实验过程中微生物保持活性)，60 min后
读数。若装置中的酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，那么甲装置 U形管右侧液面将
__________，乙装置U形管右侧液面将________________________________。
(3)若图 2中YZ∶ZX＝4∶1，则对应 O 浓度下有氧呼吸消耗的葡萄糖量占总消耗量的
2
__________________，图2中无氧呼吸强度降为0的点对应的O 浓度是________________
2
________________________________________________________点对应的浓度。(4) 在 O 浓 度 为 J 点 对 应 浓 度 前 ， 限 制 呼 吸 作 用 CO 释 放 量 的 主 要 因 素 是
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________________________________________________________________________。
(5)若图2中EL＝LH，则说明O 浓度为H点对应浓度时，有氧呼吸和无氧呼吸______相等。
2
答案 (1)细胞呼吸时O 吸收量 (2)上升 下降 (3)1/13 I (4)O 浓度 (5)释放CO 的量
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14．(2022·山西高三模拟)细胞呼吸是细胞代谢的枢纽，在生产实践中获得广泛应用。请回答
下列问题：
(1)酵母菌为兼性厌氧型微生物，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。无氧呼吸过程中，
葡 萄 糖 中 能 量 的 去 向 有
______________________________________________________________
__________________________________________________________________(答出3点)。
(2)储存水果、蔬菜时的环境条件主要有________________________(至少答出2点)，采用上
述措施的主要目的是____________________________________，从而延长储存时间；而利用
零下低温储存离体蛋白质(如猪肉、鱼肉)的主要目的是____________________________。
(3)在作物栽培中，中耕松土是提高产量的重要措施。松土的意义表现在：①保证根细胞正
常的有氧呼吸，促进植物根系________________________，从而有利于农作物生长；②抑制
根细胞的无氧呼吸，从而避免____________________，防止烂根。
(4)包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，以抑制破伤风芽孢杆菌的
增殖，其原理是________________________。
答案 (1)储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到 ATP中 (2)(零上)低温、低氧、高
CO 浓度和保持一定湿度 降低呼吸作用对有机物的消耗(和保鲜) 抑制微生物繁殖，防止
2
蛋白质腐败变质等 (3)①吸收无机盐(或吸收矿质元素) ②产生酒精对细胞的毒害作用
(4)破伤风芽孢杆菌为厌氧菌，在有氧条件下，其细胞呼吸受到抑制，从而影响其增殖
解析 (1)酵母菌为兼性厌氧型微生物，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，无氧呼吸生
成CO 和C HOH(酒精)，合成ATP，散失热能。因此，酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖中
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能量的去向有储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中。
