呼吸作用的实质

细胞呼吸

1．现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的乙醇和CO2的量如图所示(假

设两种呼吸作用速率相等)，则在氧气浓度为a时()

A.酵母菌只进行无氧呼吸

B.约67%的酵母菌进行无氧呼吸

C.约33%的酵母菌进行无氧呼吸

D.酵母菌停止无氧呼吸

2．如图所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，以下判断不正确的是

A.该器官呼吸作用过程中有非糖物质的氧化分解

B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时细胞呼吸的强度最低

C.L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的细胞质基质

D.N点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸

3．在科学研究中常用呼吸商(RQ

释放的二氧化碳体积

消耗的氧气体积

)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同，测

定发芽种子呼吸商的装置如图。关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动的距离。设装置1

和装置2的着色液分别移动x和y(mm)。x和y值反映了容器内气体体积的变化。下列有关叙述中不正确的

是

A.其中x代表消耗氧气的体积值，y代表消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差

B.通过测得上述装置1和装置2的x、y值，不需再设置对照，即可计算出该发芽种子的RQ值

C.若测得的RQ值等于1，则表示该发芽种子用于有氧呼吸的能源物质是糖类

D.若用上述装置测定已长出绿叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于黑暗条件下进行

4．为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞溶胶和线粒体，与酵母菌分别

装入A﹣F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验（见下表）．

试管编号

加入的物质

细胞溶胶

AB

线粒体

CD

酵母菌

EF

葡萄糖﹣+﹣+++

丙酮酸+﹣+﹣﹣﹣

氧气+﹣+﹣+﹣

注：“+”表示加入了适量的相关物质，“﹣”表示未加入相关物质．下列说法正确的是（）

A.会产生酒精的试管有B、D、F

B.A试管中不会有CO2产生

C.会产生CO2和H2O的试管只有C

D.根据试管B、D、F的实验结果可判断出酵母菌进行需氧呼吸的场所

5．为探究细胞内有氧呼吸第二阶段反应发生的场所，甲、乙二人分别做了如下实验：

甲方法：

步骤一：取新鲜肝脏用胰蛋白酶处理，分散成为单个细胞。

步骤二：用含14C标记的C6H12O6及完全营养液培养肝细胞一段时间。

步骤三：离心得到细胞质基质及线粒体基质，分装在标号为1、2的两支试管中。

步骤四：吸取新配制的澄清石灰水两滴，分别滴入两支试管中。

现象：1、2两支试管中变浑浊。

结论：丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体中。

乙方法：第一步同甲方法步骤一，第二步同甲方法步骤三，第三步待续。

请回答下列问题：

（1）请指出甲实验方法的两处错误：

①______________________________；

②_______________________________。

（2）现给你如下试剂：14C标记的丙酮酸及完全营养液(不含糖)、清水、吸管若干、新配制的澄清石灰水，

请继续乙的实验，探究丙酮酸水解发生的场所。

步骤三：_____________________________________。

步骤四：________________________________。

预测实验现象及结论：

①现象：________________________，结论：___________________。

②现象：________________________，结论：___________________。

③现象：_____________________，结论：______________________。

6．刚收获的小麦种子堆放不久就萌发了。某研学小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计

了以下的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔10分钟记录一次有色液滴在

刻度玻璃管上的读数，结果如下表所示。请回答以下问题：

（1）装置图中浓氢氧化钠的作用是吸收______，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是____。

（2）该实验能否说明萌发的种子的呼吸速率比蚯蚓的呼吸速率大？并说明理由。_____________。

（3）刚收获的小麦种子堆放后容易发热，其热量来源于自身细胞呼吸及其携带的微生物呼吸所释放的能量。

请根据提供的实验材料和器具设计实验加以验证。

①实验原理：细胞呼吸散失的热能的相对值可用温度计测量，散热越多，温度上升得越多。

②实验材料和器具：刚收获的小麦种子，同样大小消过毒的透明保温瓶，消过毒的温

度计和棉花，加热煮沸过的烧杯等用具，0.1％的高锰酸钾溶液、酒精灯等。

③实验步骤：

第一步：取三个同样大小消过毒的透明保温瓶，分别___________________________。

第二步：取刚收获的小麦种子若干，均分成三份，分别做三种处理：一份______________

放入A瓶中；一份用________________浸泡一段时间后放入B瓶中；一份用清水浸泡后直接放入C瓶中。

第三步：在三个瓶中插入温度计并用棉花把瓶口塞紧，记录温度计的示数。

第四步：将三个瓶放到适宜且相同的环境中，过一段时间后___________________。

④预期实验结果并得出结论：

结果：________________________________________________________。

结论：说明小麦种子堆中的热量来自种子自身呼吸及其携带的微生物的呼吸所释放的能量。

7．图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2表示测定消毒

过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。请分析回答：

（1）人体成熟的红细胞产生ATP的部位是_______________，用图1中序号表示为_________，物质E表示

____________。

（2）图2装置中的KOH的作用是___________________________________。假设小麦种子只以糖类为呼吸

底物，在25℃下经10min观察墨滴的移动情况，如发现甲装置中墨滴不动，乙装置中墨滴左移，则10min

内小麦种子中发生图1中的__________（填序号）过程；如发现甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，

则10min内小麦种子中发生图1中的___________（填序号）过程。

（3）实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外，还有脂肪等，在25℃下10min内，如果甲装置中墨滴左移

15mm，乙装置中墨滴左移100mm，则萌发小麦种子的呼吸商是__________（呼吸商指单位时间内进行呼吸作

用释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值）。

（4）图2中对小麦种子进行消毒处理的目的是_________________________________；

（5）为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化，还应设置一个对照装置。对照装置的大试管和小烧

杯中应分别放入___________________________。需控制______________等无关变量。

细胞呼吸参考答案

1．B

【解析】据图分析可知，酵母菌释放二氧化碳的量是15mol，生成酒精的量是6mol，酵母菌是兼性厌

氧型生物，在有氧气时进行有氧呼吸，在氧气浓度较低时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，其无氧呼吸产

生的酒精和二氧化碳的物质的量是相等的，那么有氧呼吸所产生的二氧化碳量＝15－6＝9mol，根据有

氧呼吸和无氧呼吸的反应式就可以计算出用于无氧呼吸的葡萄糖占整个呼吸消耗葡萄糖量的1/3(约67%)，

其余用于有氧呼吸，故选B。

2．D

【解析】A、呼吸作用的实质是氧化分解有机物，释放能量，若呼吸底物是糖类，则O

2

的吸收量小于或等

于CO

2

释放量，而N点后，O

2

的吸收量大于CO

2

释放量，说明该器官呼吸作用过程中不只是氧化分解糖

类物质，A正确；

B、由图可知，M点时细胞中总二氧化碳释放量最低，则此时细胞呼吸的强度最低，适合贮藏该器官，B

正确；

C；L点时，氧气浓度为0，只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，C正确；

D；N点后O

2

的吸收量大于CO

2

释放量，说明消耗的有机物不是糖类，因此N点时，氧气的吸收量和二氧

化碳的释放量虽然相等，但此时不一定只进行有氧呼吸，D错误。

考点：细胞呼吸原理的应用

点睛：解题关键点整理：

1、植物非绿色器官只能进行呼吸作用，不能进行光合作用；

2；N点之前，二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，说明植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；N点后，O

2

的吸收量大于CO

2

释放量，说明该器官呼吸作用过程中不只是氧化分解糖类物质。

3．B

【解析】装置1中细胞呼吸释放的二氧化碳被NaOH吸收，有氧呼吸消耗氧气，因此x代表细胞呼吸消耗的

氧气的体积；装置2中无NaOH，细胞呼吸产生二氧化碳使瓶内气压升高，吸收氧气使瓶内气压下降，压力

差使着色液滴移动，因此，所以着色液的移动的距离y代表该发芽种子细胞呼吸消耗的氧气和释放的二氧

化碳的体积之差，A正确；为了校正装置1和装置2内因物理因素（或非生物因素）引起的容积变化，使

测得的x和y更精确，还应再设置一对照装置，对照装置的容器和小瓶中分别放入等量死的发芽种子和蒸

馏水，B错误；若测得的RQ值等于1，则表示该发芽种子用于有氧呼吸的能源物质是糖类，C正确；长出

一片真叶幼苗可也进行光合作用，光合作用的过程吸收二氧化碳释放氧气，会干扰呼吸作用引起的气体量

变化，因此若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，应将该装置放于黑暗条件下进行，D正确。

4．B

【解析】本题考查探究酵母菌的呼吸方式，要求考生明确酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下

进行无氧呼吸，有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶

段都发生细胞质基质中，可据此分析答题。

由表格内容可知，A试管内的细胞溶胶中，提供丙酮酸和氧气，不能进行呼吸作用；B试管内细胞溶胶中，

提供葡萄糖，可进行无氧呼吸，能够产生酒精和CO

2；C试管内线粒体中，提供丙酮酸和氧气，能够进行呼

吸作用的第二、三阶段，能产生水和CO

2；D试管内线粒体中，提供葡萄糖，不能进行呼吸作用；E试管中

有酵母菌、葡萄糖和氧气，能进行有氧呼吸；F试管中有酵母菌、葡萄糖，能进行无氧呼吸，产生酒精和

CO

2；酒精是在无氧情况下，在细胞质基质中产生，因此会产生酒精的试管是B、F，A错误；A试管中缺少

呼吸作用的原料（丙酮酸），故无CO

2产生，B正确；有氧情况下在线粒体中CO2和水，因此会产生CO2和

H

2O的试管有C、E，C错误；根据试管B、D、F的实验结果不能判断出酵母菌进行需氧呼吸的场所，D错

误。

5．没有遵循单因子变量原则取材没有遵循等量的原则及可重复性原则取等量且少量的试管1及试管

2中的溶液分别置于编号为A、B的两支试管内，再取等量的丙酮酸和完全营养液各两份分别加入A、B两

支试管内一段时间后，分别加入两滴新配制的澄清石灰水A试管出现浑浊，B试管无现象丙酮酸分解

的场所是细胞质基质A试管无现象，B试管出现浑浊丙酮酸分解的场所是线粒体基质A、B两支试管

都出现浑浊丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体基质中

【解析】试题分析：本题考查细胞呼吸，考查对有氧呼吸过程的理解，考查对照实验的设计、分析。解答

此题，可根据对照实验设计的单因子变量原则、可重复原则进行实验设计和分析。

（1）甲的实验中，①1、2两支试管中所含成分及量均不相等，不符合单因子变量原则；②1、2两支试

管中的溶液应等量、少量取用，以使实验可重复进行。

（2）有氧呼吸第二阶段丙酮酸被分解为CO

2，探究细胞内有氧呼吸第二阶段反应发生的场所，应以丙酮

酸为反应物，进行反应场所细胞质基质和线粒体基质的对比实验。实验结果可用澄清石灰水进行检测。实

验设计应遵循单因子变量原则、可重复原则。

步骤三：取等量且少量的试管1及试管2中的溶液分别置于编号为A、B的两支试管内，向A、B两支

试管内分别加入等量的丙酮酸和完全营养液。

步骤四：一段时间后，分别加入两滴新配制的澄清石灰水。

预测实验现象及结论：

①若丙酮酸分解的场所是细胞质基质，则A试管出现浑浊，B试管无现象。

②若丙酮酸分解的场所是线粒体基质，则A试管无现象，B试管出现浑浊。

③若丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体基质中，则A、B两支试管都出现浑浊。

6．二氧化碳0.4mm/min不能说明，因为两者的重量及环境温度等条件不同编号为A、B、C煮

熟后冷却至常温用0.1％的高锰酸钾溶液观察、记录温度计的示数A瓶中温度无变化，B瓶和C瓶中

的温度均升高，但C瓶中的温度升高得更多

【解析】试题分析：装置中氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳，所以有色液滴移动的距离代表活体生物（细

胞）有氧呼吸消耗的氧气量多少。实验的设计要遵循单一变量和对照性原则，这样实验的结果才是单一自

变量引起的。在设计“热量来源于自身细胞呼吸及其携带的微生物呼吸所释放的能量”需要三组实验，一

是煮沸后将种子和微生物都杀死，另一个是消毒仅仅杀死微生物，再一个是不杀死微生物和种子的实验。

（1）氢氧化钠能吸收细胞呼吸作用放出的二氧化碳，从表格中可以看出，蚯蚓的呼吸速率越来越慢，故有

色液滴移动的最大速率是4÷10=0.4mm/min。

（2）因为玉米和蚯蚓的重量和其他环境条件可能不同，本实验没有控制无关变量，故不能判断二者的呼吸

速率。

（3）③对于生物实验，第一步应该分组编号，第二步注意控制变量，由于本实验目的是验证热量来源于自

身细胞呼吸及其携带的微生物呼吸所释放的能量，因此本实验可以分成三组，编号A、B、C（或甲、乙、

丙），A组可以煮沸的方法使种子失去活性，B组用0.1％高锰酸钾杀死种子中的微生物，C组用清水浸泡作

为对照。最后观察现象，记录结果，对于本实验可以记录温度计读数，作为因变量。

④根据验证的实验目的，可以预计结果A瓶中由于种子失去活性，没有微生物，故温度无变化；B瓶除去

微生物后，种子呼吸释放热量，温度升高；C瓶种子和微生物均进行呼吸作用释放热量，温度升高，并且

比B瓶温度升高得更多。

【点睛】设计本实验关键要注意的思路分析：第一步要分组编号，防止混淆；其次是设计实验时要形成对

照，一个是煮沸后将种子和微生物都杀，另一个是用高锰酸钾溶液消毒仅仅杀死微生物，第三个是不杀死

微生物和种子的实验。

7．细胞质基质①酒精吸收二氧化碳气体①③④①②0.85消毒是防止细菌呼吸作用产生或

吸收的气体影响实验结果煮沸杀死的小麦种子、蒸馏水温度

【解析】试题分析：本题考查细胞呼吸的过程以及有氧呼吸与无氧呼吸的判定方法，要求学生识记细胞呼

吸的具体过程、场所及产物，能准确判断图1中各过程及物质的名称；能正确分析细胞呼吸商的测定过程。

本题的难点是第（2）、（3）题，这就需要学生能正确分析出图2中两个装置液滴移动距离代表的含义。

分析图1可知，①表示细胞呼吸的第一阶段；②表示无氧呼吸的第二阶段；③表示有氧呼吸的第三阶段；

④表示有氧呼吸的第二阶段；A为丙酮酸，B为二氧化碳，C为[H]，D为氧气，E为无氧呼吸产物—酒

精。

（1）人体成熟的红细胞无线粒体，因此只能进行无氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质，其过程为图

1中序号①②，物质E为酒精。

（2）图2装置中的KOH的作用是吸收二氧化碳气体。甲装置中放置的是清水，不吸收二氧化碳，若墨

滴不动，说明产生的二氧化碳量正好与消耗的氧气量相等，乙装置中放置的是氢氧化钠，能吸收二氧化碳，

若墨滴左移，说明细胞呼吸消耗了氧气，结合甲和乙可知种子只进行有氧呼吸（图1中的①③④）；若甲

装置中墨滴右移，说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量，乙装置中墨滴不动，说明没有消耗氧气，结

合甲和乙说明细胞进行的是无氧呼吸（图1中的①②）。

（3）图2中的乙装置代表吸收氧气的量，图2中的甲装置代表CO

2的释放量与氧气的吸收量的差值。

乙装置墨滴左移100mm是消耗的氧气的体积，与甲装置对照分析可知释放的二氧化碳体积为85mm,

所以呼吸商为85/100=0.85。

（4）小麦种子可能含有细菌等微生物，对小麦种子进行消毒是为了防止细菌等微生物的呼吸作用产生或吸

收的气体影响实验结果。

（5）环境因素也会引起液滴的移动，因此为了校正误差，需设置对照装置，即大试管和小烧杯中应分别放

入等量的煮沸杀死的小麦种子、蒸馏水，其他条件同实验组。需控制温度等无关变量。