高考生物一輪復(fù)習(xí)必修1第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第11講細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用學(xué)案

第11講細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用【課標(biāo)要求】1.通過曲線分析認(rèn)識(shí)O2濃度、溫度、水分等對細(xì)胞呼吸的影響。2.通過種子儲(chǔ)藏、酒精發(fā)酵等了解細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。1．O2濃度2．溫度3．CO2濃度4．水分[答案自填]1.促進(jìn)抑制O2濃度2.酶零上低溫晝夜3.抑制4.自由水自由水考向1環(huán)境因素對細(xì)胞呼吸的影響1．（2024·廣東六校六聯(lián)）下圖表示氣溫多變的一天中外界O2濃度的變化與馬鈴薯塊莖的CO2釋放情況，下列敘述錯(cuò)誤的是（）①ab段下降的原因可能是低溫抑制了有氧呼吸相關(guān)酶的活性②bc段細(xì)胞呼吸增強(qiáng)的主要原因是O2濃度升高③a點(diǎn)時(shí)馬鈴薯塊莖吸收O2的體積幾乎等于放出CO2的體積④馬鈴薯塊莖中各種酶發(fā)揮作用時(shí)所需條件一定相同⑤b點(diǎn)時(shí)馬鈴薯塊莖細(xì)胞中產(chǎn)生CO2的場所可能有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體A．①③B．②⑤C．③④D．④⑤解析：選D。馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生CO2，細(xì)胞中產(chǎn)生CO2的場所只有線粒體，且有氧呼吸O2的消耗量與CO2的產(chǎn)生量相等，③正確，⑤錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析，題圖中ac段CO2釋放速率只與有氧呼吸有關(guān)，因此曲線ab段下降的原因可能是低溫抑制了有氧呼吸相關(guān)酶的活性，①正確；bc段細(xì)胞呼吸增強(qiáng)的主要原因是O2濃度升高導(dǎo)致有氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生的CO2增多，②正確；馬鈴薯塊莖中的各種酶發(fā)揮作用時(shí)所需條件不一定相同，④錯(cuò)誤。2．如圖表示O2濃度和溫度對洋蔥根尖細(xì)胞有氧呼吸速率的影響，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．與A點(diǎn)相比，B點(diǎn)時(shí)與有氧呼吸相關(guān)酶的活性較低B．與B點(diǎn)相比，限制C點(diǎn)有氧呼吸速率的因素有O2濃度和溫度C．由圖可知，細(xì)胞有氧呼吸的最適溫度在30℃和35℃之間D．O2濃度不變，A點(diǎn)時(shí)適當(dāng)提高溫度，細(xì)胞有氧呼吸速率可能增大解析：選C。當(dāng)O2濃度為60%時(shí)，有氧呼吸的速率在30℃時(shí)比20℃時(shí)的大，說明與A點(diǎn)相比，B點(diǎn)時(shí)與有氧呼吸相關(guān)酶的活性較低，A項(xiàng)正確；當(dāng)O2濃度為20%時(shí)，升高溫度，有氧呼吸速率會(huì)增大，所以溫度影響有氧呼吸速率，當(dāng)溫度為15℃時(shí)，增大O2濃度，有氧呼吸速率也會(huì)增大，所以O(shè)2濃度也會(huì)影響有氧呼吸速率，B項(xiàng)正確；分析題圖可知，在20℃、30℃、35℃三個(gè)溫度條件下，30℃條件下、O2充足時(shí)有氧呼吸速率最高，說明有氧呼吸的最適溫度在20～35℃之間，而不是在30～35℃之間，C項(xiàng)錯(cuò)誤；從題圖中可以看出，30℃時(shí)可能最接近酶的最適溫度，如果酶的最適溫度是31℃，則適當(dāng)提高溫度會(huì)增大有氧呼吸速率，D項(xiàng)正確?？枷?細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用3．（2021·湖南選擇考）下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40℃左右溫水淋種并時(shí)常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B．農(nóng)作物種子入庫貯藏時(shí)，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長C．油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用解析：選B。農(nóng)作物種子入庫貯藏時(shí)，為延長貯藏時(shí)間，應(yīng)在零上低溫、低氧條件下貯藏，B項(xiàng)錯(cuò)誤。4．（2023·湖南選擇考）食品保存有干制、腌制、低溫保存和高溫處理等多種方法。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生長和繁殖，食品保存時(shí)間延長B．腌制通過添加食鹽、糖等制造高滲環(huán)境，從而抑制微生物的生長和繁殖C．低溫保存可抑制微生物的生命活動(dòng)，溫度越低對食品保存越有利D．高溫處理可殺死食品中絕大部分微生物，并可破壞食品中的酶類解析：選C。水是微生物生長的必要條件，在缺水的情況下，微生物不易生長和繁殖，A項(xiàng)正確；高滲環(huán)境可使微生物滲透失水，影響代謝，從而抑制微生物的生長和繁殖，B項(xiàng)正確；溫度過低會(huì)使蔬菜、水果等鮮活食品的細(xì)胞死亡，從而使其變質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；高溫可使蛋白質(zhì)變性失活，殺死食品中絕大部分微生物的同時(shí)，也可破壞食品中的酶類，D項(xiàng)正確。高考真題體驗(yàn)[學(xué)生用書P62]1．（2022·廣東選擇考）種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提和保障。生產(chǎn)實(shí)踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC（無色）進(jìn)入活細(xì)胞后可被[H]還原成TTF（紅色）。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保溫一段時(shí)間后部分種胚出現(xiàn)紅色。下列敘述正確的是（）A．該反應(yīng)需要在光下進(jìn)行B．TTF可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中生成C．TTF生成量與保溫時(shí)間無關(guān)D．不能用紅色深淺判斷種子活力高低解析：選B。種子通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生[H]的過程不需要光，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸的第一階段能產(chǎn)生[H]，且該過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，[H]可將TTC還原成TTF，B項(xiàng)正確；保溫時(shí)間長短可影響[H]的生成量，進(jìn)而影響TTF的生成量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；活力高的種子代謝旺盛，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的[H]多，還原成的TTF也多，實(shí)驗(yàn)過程中胚出現(xiàn)的紅色深，反之，實(shí)驗(yàn)過程中胚出現(xiàn)的紅色淺，故能用紅色深淺判斷種子活力高低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．（2021·浙江1月選考）蘋果果實(shí)成熟到一定程度，呼吸作用突然增強(qiáng)，然后又突然減弱，這種現(xiàn)象稱為呼吸躍變，呼吸躍變標(biāo)志著果實(shí)進(jìn)入衰老階段。下列敘述正確的是（）A.呼吸作用增強(qiáng)，果實(shí)內(nèi)乳酸含量上升B．呼吸作用減弱，糖酵解產(chǎn)生的CO2減少C．用乙烯合成抑制劑處理，可延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)D．果實(shí)貯藏在低溫條件下，可使呼吸躍變提前發(fā)生解析：選C。蘋果果實(shí)細(xì)胞在呼吸作用過程中不產(chǎn)生乳酸，其無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；糖酵解過程中1分子葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?分子丙酮酸，該過程中不產(chǎn)生CO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟，果實(shí)成熟到一定階段會(huì)出現(xiàn)呼吸躍變，因此用乙烯合成抑制劑處理，可延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)，C項(xiàng)正確；果實(shí)在低溫條件下貯藏能抑制相關(guān)酶的活性，從而延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．（2021·北京選擇考）在有或無機(jī)械助力的兩種情形下，從事家務(wù)勞動(dòng)和日常運(yùn)動(dòng)時(shí)人體平均能量消耗如下圖所示。對圖中結(jié)果敘述錯(cuò)誤的是（）A.走路上學(xué)比手洗衣服在單位時(shí)間內(nèi)耗能更多B．葡萄糖是圖中各種活動(dòng)的重要能量來源C．爬樓梯時(shí)消耗的能量不是全部用于肌肉收縮D．借助機(jī)械減少人體能量消耗就能緩解溫室效應(yīng)解析：選D。雖然有機(jī)械助力時(shí)比無機(jī)械助力時(shí)人體消耗的能量少，但機(jī)械助力會(huì)消耗更多的能量，不利于緩解溫室效應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．（2021·河北選擇考改編）《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡萄的方法（如下圖所示）。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q部分空氣），延長了果蔬保鮮時(shí)間，增加了農(nóng)民收益。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解B．蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧氣參與的第一、二階段正常進(jìn)行，第三階段受到抑制C．氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性D．氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置及時(shí)清除乙烯，可延長果蔬保鮮時(shí)間解析：選B。蔭坑和氣調(diào)冷藏庫降低了儲(chǔ)藏溫度和氧氣濃度，減弱了呼吸作用，減少了有機(jī)物消耗，減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解，A項(xiàng)正確；蔭坑和氣調(diào)冷藏庫中的溫度較低，酶的活性較低，有氧呼吸的第一、二、三階段均受到抑制，B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度會(huì)影響酶的活性，蔭坑和氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性，減弱呼吸作用，C項(xiàng)正確；乙烯具有催熟作用，氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置清除了乙烯，可以延長果蔬的保鮮時(shí)間，D項(xiàng)正確。課時(shí)跟蹤練[學(xué)生用書P13（單獨(dú)成冊）]一、選擇題1．人體肌肉組織細(xì)胞在運(yùn)動(dòng)過程中需消耗大量能量。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.劇烈運(yùn)動(dòng)使肌細(xì)胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸B．無氧呼吸可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸和ATPC．消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP比無氧呼吸的多D．人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的CO2比有氧呼吸多解析：選D。劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致肌細(xì)胞缺氧，細(xì)胞因缺氧而進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，A項(xiàng)正確；無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其第一階段的產(chǎn)物是丙酮酸、[H]和ATP，B項(xiàng)正確；有氧呼吸過程中消耗1mol的葡萄糖可使977.28kJ左右的能量儲(chǔ)存在ATP中，而無氧呼吸過程中消耗1mol的葡萄糖只有61.08kJ的能量儲(chǔ)存在ATP中，顯然消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP比無氧呼吸的多，C項(xiàng)正確；人體肌細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，沒有CO2產(chǎn)生，CO2是人體細(xì)胞有氧呼吸的產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．（2024·佛山一模）糧食儲(chǔ)備在古代中國是基本國策，有關(guān)倉窖的法令淵源久遠(yuǎn)。唐《倉庫令》記載，租糧受納入倉的程序和規(guī)定中，“皆令干凈”為首要要求；出倉時(shí)“每出一屋一窖盡”，意思是必須出盡一窖才能打開動(dòng)用下一個(gè)倉窖的糧食。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．入倉時(shí)曬“干”糧食，降低了種子中自由水的含量B．入倉時(shí)糧倉和糧食“凈”可減少蟲害滋生C．倉庫密閉是為了防止種子進(jìn)行呼吸作用D．出倉時(shí)避免多次開啟倉窖可減少糧食變質(zhì)腐爛解析：選C。入倉時(shí)曬“干”糧食，降低了種子中自由水的含量，此時(shí)細(xì)胞代謝減弱，種子抗逆能力會(huì)增強(qiáng)，以便于糧食的儲(chǔ)藏，A項(xiàng)正確；入倉時(shí)糧倉和糧食“凈”不利于害蟲的生存，可減少蟲害滋生，B項(xiàng)正確；倉庫密閉是為了降低種子的有氧呼吸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；出倉時(shí)避免多次開啟倉窖可降低種子的呼吸作用，減少糧食變質(zhì)腐爛，D項(xiàng)正確。3．呼吸作用的強(qiáng)度受多種因素的影響，可以通過控制這些因素來改變呼吸作用強(qiáng)度，有利于生物生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。呼吸商（RQ＝CO2釋放量/O2吸收量）可作為描述細(xì)胞呼吸過程中O2供應(yīng)狀態(tài)的一種指標(biāo)。圖甲、乙表示相關(guān)因素對呼吸作用的影響，圖丙表示某植物非綠色器官在不同氧分壓下的呼吸商。下列說法正確的是（）A．由圖甲可知，冬季適當(dāng)升高室內(nèi)溫度可以升高人體溫度，從而促進(jìn)人體的呼吸作用B．若圖乙D點(diǎn)開始只進(jìn)行有氧呼吸，則D點(diǎn)后呼吸作用CO2釋放量和O2吸收量不一定相等C．據(jù)圖丙分析，隨氧分壓的增大，呼吸商不斷增大D．綜合以上分析，蔬菜和水果應(yīng)儲(chǔ)藏于零下低溫和低氧的環(huán)境中解析：選B。由圖甲可知，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，呼吸速率越快，但人是恒溫動(dòng)物，外界溫度變化不影響人體溫度，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸一般以葡萄糖為底物，但也可能以脂肪為底物，消耗脂肪時(shí)，CO2釋放量小于O2吸收量，B項(xiàng)正確；若呼吸底物為糖類，當(dāng)氧分壓達(dá)到c點(diǎn)以后，隨氧分壓的增大，呼吸商不再變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蔬菜、水果應(yīng)儲(chǔ)藏在零上低溫和低氧的環(huán)境中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．可采用適宜溫度的溫水淋種并時(shí)常翻種的方法促進(jìn)種子的萌發(fā)B．提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)的原因之一是防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸C.利用酵母菌和醋酸菌的無氧呼吸釀制酒精和乙酸D．用保鮮膜保存蘋果，可以降低呼吸速率，起保鮮作用解析：選C。適宜溫度的溫水淋種并時(shí)常翻種可給予種子適宜的溫度、濕度和氧氣條件，促進(jìn)種子的萌發(fā)，A項(xiàng)正確；人體細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸會(huì)產(chǎn)生乳酸，B項(xiàng)正確；醋酸菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生乙酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用保鮮膜保存蘋果，通過降低O2濃度，使呼吸速率降低，同時(shí)減少水分散失，有利于水果的保鮮，D項(xiàng)正確。5．（2024·惠州一模）某實(shí)驗(yàn)小組為探究細(xì)胞中ROCK1（一種蛋白激酶基因）過度表達(dá)對細(xì)胞呼吸的影響，通過對體外培養(yǎng)的成肌細(xì)胞中加入不同物質(zhì)檢測細(xì)胞耗氧率（OCR，可一定程度地反映細(xì)胞呼吸情況），設(shè)置對照組Ad-GFP組、實(shí)驗(yàn)組Ad-ROCK1（ROCK1過度表達(dá)）兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是（）注：寡霉素：ATP合酶抑制劑；FCCP：作用于線粒體內(nèi)膜，線粒體解偶聯(lián)劑，不能產(chǎn)生ATP；抗霉素A：呼吸鏈抑制劑，完全阻止線粒體耗氧。A．加入寡霉素后，OCR降低值代表機(jī)體用于ATP合成的耗氧量B．FCCP的加入使細(xì)胞耗氧量增加，細(xì)胞產(chǎn)生的能量均以熱能形式釋放C．ROCK1過度表達(dá)只增加細(xì)胞的基礎(chǔ)呼吸，而不增加ATP的產(chǎn)生量D．抗霉素A加入成肌細(xì)胞后只能進(jìn)行無氧呼吸，無法產(chǎn)生[H]和CO2解析：選A。寡霉素是ATP合酶抑制劑，OCR為細(xì)胞耗氧率，加入寡霉素后，OCR降低值代表細(xì)胞用于ATP合成的耗氧量，A項(xiàng)正確；FCCP作用于線粒體內(nèi)膜，大量耗氧，不能產(chǎn)生ATP，故FCCP的加入使細(xì)胞耗氧量增加，線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生的能量均以熱能形式釋放，不產(chǎn)生ATP，而細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生的能量還可儲(chǔ)存在ATP中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意，ROCK1過度表達(dá)不僅增加細(xì)胞的基礎(chǔ)呼吸，而且增加細(xì)胞ATP的產(chǎn)生量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，完全阻止線粒體耗氧，加入成肌細(xì)胞后細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的反應(yīng)不受影響，能產(chǎn)生[H]，線粒體基質(zhì)中也可能產(chǎn)生CO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題6．當(dāng)果實(shí)成熟到一定程度時(shí)，呼吸速率突然升高，然后又下降，果實(shí)便完全成熟。這個(gè)呼吸高峰稱為呼吸躍變。香蕉成熟過程中的相關(guān)變化如下圖所示，請回答下列問題：（1）果實(shí)成熟過程中，果實(shí)變甜的原因是________________________________________________________。（2）在果實(shí)儲(chǔ)藏期間，應(yīng)（填“推遲”“提前”或“不變動(dòng)”）呼吸躍變的時(shí)間，原因是__________________________________________，從儲(chǔ)藏環(huán)境條件的角度考慮，通常采取的措施是________________________。（3）乙烯大量釋放刺激果實(shí)呼吸高峰的出現(xiàn)，原因可能是