備考2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第三章細(xì)胞代謝課時(shí)3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用考點(diǎn)3　影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用

考點(diǎn)3影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用1.影響細(xì)胞呼吸的因素（1）內(nèi)部因素差異遺傳現(xiàn)象生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期器官類型不同種類或生存環(huán)境中的植物的呼吸速率存在差異，如陰生植物[1]＜陽生植物、旱生植物＜水生植物同一植物在不同[2]生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同，如幼苗期和開花期＞成熟期同一植物的[3]不同器官的呼吸速率存在差異，如生殖器官＞營養(yǎng)器官根本原因[4]遺傳信息不同基因在不同時(shí)間、空間的選擇性表達(dá)直接原因酶的種類、數(shù)量存在差異（2）外部因素因素曲線原理應(yīng)用溫度溫度主要影響與呼吸作用有關(guān)[5]酶的活性a.保鮮：零上低溫儲(chǔ)藏蔬菜、水果，減少有機(jī)物的消耗；b.提高產(chǎn)量：溫室栽培中，增大晝夜溫差，減少有機(jī)物的消耗CO2濃度從化學(xué)平衡的角度分析，增加CO2的濃度對(duì)細(xì)胞呼吸有明顯的[6]抑制作用在蔬菜、水果保鮮時(shí)，適當(dāng)增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗含水量在一定范圍內(nèi)，呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱a.抑制細(xì)胞呼吸：種子曬干既不易發(fā)霉，也能減少有機(jī)物的消耗；b.促進(jìn)細(xì)胞呼吸：浸泡后的種子易萌發(fā)O2濃度O2是有氧呼吸所必需的，且對(duì)無氧呼吸有抑制作用選用透氣消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)芽孢桿菌等厭氧細(xì)菌的大量繁殖；作物栽培的過程中及時(shí)松土，保證根細(xì)胞的正常呼吸；提倡慢跑，防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生過多乳酸；稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡2.細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的實(shí)例分析基礎(chǔ)自測(cè)1.同一葉片在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，其呼吸速率有差異。（√）2.嚴(yán)格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因?yàn)榇藯l件下細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物最少。（×）3.溫室大棚中可以通過夜間適當(dāng)降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。（√）4.破傷風(fēng)芽孢桿菌易在銹釘扎過的傷口深處繁殖，原因是傷口深處O2缺乏。（√）5.給含有酵母菌的發(fā)酵液連續(xù)通氣，可以提高酒精的產(chǎn)量。（×）6.密閉罐頭出現(xiàn)瓶蓋鼓起的原因是存在其中的乳酸菌產(chǎn)生氣體。（×）7.農(nóng)田適時(shí)松土有利于農(nóng)作物根細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽的吸收。（√）8.與風(fēng)干前相比，風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)度高。（×）情境應(yīng)用1.《齊民要術(shù)》記載了“熱進(jìn)倉”貯麥法：將經(jīng)暴曬的小麥種子趁熱進(jìn)倉貯存，溫度控制在46℃，貯藏7～10天后通風(fēng)降溫。（1）收獲的小麥種子為什么要進(jìn)行暴曬？提示因?yàn)楸窈蠓N子中自由水相對(duì)減少，細(xì)胞呼吸減弱，有利于貯存。（2）為什么46℃貯藏7～10天后通風(fēng)降溫？提示46℃屬于較高溫度，能殺滅一些有害生物，但長(zhǎng)時(shí)間處于此溫度下，小麥種子也會(huì)受到傷害，導(dǎo)致發(fā)芽率降低。2.夏季，池塘中的魚在黎明時(shí)分常出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象，原因是什么？提示晚上池塘中動(dòng)植物及耗氧微生物均消耗O2，到黎明時(shí)分，水中溶解氧達(dá)到最低，水體表層的溶解氧相對(duì)較高。3.密封地窖能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存水果、地瓜、馬鈴薯的原因是什么？提示（1）密封地窖中CO2濃度高，能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。（2）空氣濕度大，有利于保鮮。4.無土栽培可以有效解決農(nóng)耕土地資源不足的困境。最早的水培法是將植物根系直接浸入培養(yǎng)液中，但長(zhǎng)期浸泡會(huì)導(dǎo)致植物根部腐爛甚至死亡，其原因是什么？提示植物根部在培養(yǎng)液中長(zhǎng)期浸泡，因O2缺乏，根部細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生的酒精等物質(zhì)逐漸積累，對(duì)根部細(xì)胞產(chǎn)生一定的毒害作用，導(dǎo)致植物根部腐爛甚至死亡。研透高考明確方向命題點(diǎn)1細(xì)胞呼吸的影響因素分析1.[2021湖北]采摘后的梨常溫下易軟化。果肉中的酚氧化酶與底物接觸發(fā)生氧化反應(yīng)，逐漸褐變。密封條件下4℃冷藏能延長(zhǎng)梨的貯藏期。下列敘述錯(cuò)誤的是（C）A.常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，不耐貯藏B.密封條件下，梨呼吸作用導(dǎo)致O2減少，CO2增多，利于保鮮C.冷藏時(shí)，梨細(xì)胞的自由水增多，導(dǎo)致各種代謝活動(dòng)減緩D.低溫抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐變減緩解析常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，有機(jī)物消耗快，不耐貯藏，A正確；密封條件下，梨通過呼吸作用消耗O2，導(dǎo)致O2減少，CO2增多，有利于保鮮，B正確；冷藏時(shí)，溫度降低，呼吸酶的活性減弱，導(dǎo)致各種代謝活動(dòng)減緩，且部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，自由水含量減少，C錯(cuò)誤；低溫可抑制梨中酚氧化酶的活性，使其催化反應(yīng)的速率減慢，果肉褐變減緩，D正確。2.[安徽高考節(jié)選，8分]科研人員探究了不同溫度（25℃和0.5℃）條件下密閉容器內(nèi)藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率的變化，結(jié)果見圖1和圖2。圖1圖2（1）由圖可知，與25℃相比，0.5℃條件下果實(shí)的CO2生成速率較低，主要原因是低溫降低了細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性；隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的增加，密閉容器內(nèi)的CO2濃度越來越高，抑制了果實(shí)的細(xì)胞呼吸。該實(shí)驗(yàn)還可以通過檢測(cè)O2濃度變化來計(jì)算呼吸速率。（2）某同學(xué)擬驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)如下方案：①稱取兩等份同一品種的藍(lán)莓果實(shí)，分別裝入甲、乙兩個(gè)容積相同的瓶?jī)?nèi)，然后密封。②將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲(chǔ)存，每隔一段時(shí)間測(cè)定各瓶中的CO2濃度。③記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算CO2生成速率。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠，請(qǐng)給出兩條建議，以完善上述實(shí)驗(yàn)方案（不考慮溫度因素）。a.選取的果實(shí)成熟度還應(yīng)一致；b.每個(gè)溫度條件下至少有3組平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。解析（1）依題圖可知，0.5℃條件下藍(lán)莓果實(shí)的CO2生成速率較25℃條件下低，其原因是低溫條件下細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性降低，細(xì)胞呼吸減弱，果實(shí)的CO2生成速率降低。隨著果實(shí)儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，密閉容器中CO2濃度升高；檢測(cè)呼吸速率時(shí)，可通過檢測(cè)CO2生成量或O2消耗量來實(shí)現(xiàn)。（2）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠，應(yīng)從無關(guān)變量相同且適宜、設(shè)置平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)等角度分析，即可選用成熟度相同的藍(lán)莓果實(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可通過在每個(gè)溫度條件下增設(shè)至少3組的平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)來提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。命題變式[設(shè)問拓展型]（1）兩種溫度下，60h后CO2的生成速率都基本穩(wěn)定，其原因是60h后兩種溫度下的藍(lán)莓果實(shí)都只進(jìn)行無氧呼吸。（2）藍(lán)莓果實(shí)不宜長(zhǎng)時(shí)間在密閉容器中保存，原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精有毒害作用，可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。解析（1）由于60h后，兩種溫度下的藍(lán)莓果實(shí)都只進(jìn)行無氧呼吸，所以兩種溫度下，60h后CO2的生成速率都基本穩(wěn)定。（2）藍(lán)莓果實(shí)長(zhǎng)時(shí)間在密閉容器中保存會(huì)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精濃度過高會(huì)產(chǎn)生毒害作用，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。命題點(diǎn)2細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用3.[2023湖南]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（C）A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生長(zhǎng)和繁殖，食品保存時(shí)間延長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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干制食品的含水量低，含水量低的環(huán)境不利于微生物的生長(zhǎng)和繁殖，有利于延長(zhǎng)食品保存時(shí)間，A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(zhǎng)和繁殖，B正確；低溫可以降低酶的活性，從而抑制微生物的生命活動(dòng)，但并不一定越低越好，如新鮮蔬菜不宜置于零下溫度儲(chǔ)存，C錯(cuò)誤；高溫處理能殺死食品中絕大部分微生物，高溫也會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使酶變性失活，D正確。4.[2021河北，多選]《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡萄的方法（如圖）。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(zhǎng)了果蔬保鮮時(shí)間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是（ACD）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(zhǎng)果蔬保鮮時(shí)間解析蔭坑和氣調(diào)冷藏庫都能降低環(huán)境中的溫度和氧氣含量，在低溫、低氧環(huán)境中細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸強(qiáng)度均較弱，因此蔭坑和氣調(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，A正確；有氧呼吸三個(gè)階段都需要酶的參與，蔭坑和氣調(diào)冷藏庫的低溫環(huán)境對(duì)有氧呼吸的三個(gè)階段都會(huì)產(chǎn)生抑制作用，B錯(cuò)誤；低溫可以降低酶活性，C正確；乙烯具有催熟作用，清除乙烯，可以延長(zhǎng)果蔬保鮮時(shí)間，D正確。命題變式[設(shè)問拓展型]題干條件不變，下列說法正確的是（C）A.葡萄在“蔭坑”中不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以可大大減少有機(jī)物的損耗B.“蔭坑”可保持低溫、干燥的環(huán)境，便于葡萄的儲(chǔ)存C.大型封閉式氣調(diào)冷藏庫中的氧氣濃度較低，便于儲(chǔ)存水果D.大型封閉式氣調(diào)冷藏庫中充入部分氮?dú)饪山档凸叩挠醒鹾粑蜔o氧呼吸的強(qiáng)度解析“蔭坑”中的葡萄細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大大降低，而不是不能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，A錯(cuò)誤；葡萄的保鮮要在低溫、低氧、適宜濕度的條件下進(jìn)行，干燥環(huán)境會(huì)導(dǎo)致葡萄細(xì)胞失水，故不能在干燥環(huán)境中儲(chǔ)存葡萄，B錯(cuò)誤；大型封閉式氣調(diào)冷藏庫中用氮?dú)馓鎿Q部分空氣，可以降低氧氣濃度，從而降低葡萄的有氧呼吸強(qiáng)度，便于儲(chǔ)存水果，但不能降低無氧呼吸強(qiáng)度，C正確、D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)3種子萌發(fā)過程中細(xì)胞呼吸強(qiáng)度及物質(zhì)變化分析5.[全國Ⅲ高考]若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā)，得到n株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這n粒干種子相比，這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為（A）A.有機(jī)物總量減少，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)B.有機(jī)物總量增加，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)C.有機(jī)物總量減少，呼吸強(qiáng)度減弱D.有機(jī)物總量增加，呼吸強(qiáng)度減弱解析種子在黑暗中萌發(fā)得到黃化苗，該過程中細(xì)胞代謝增強(qiáng)，呼吸強(qiáng)度增加，由于整個(gè)過程中不能進(jìn)行光合作用，而細(xì)胞呼吸需要消耗有機(jī)物，所以有機(jī)物總量減少，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。命題變式[條件改變型]若該玉米種子置于自然狀況下萌發(fā)，測(cè)得干重、鮮重的變化曲線如圖所示。（1）表示種子萌發(fā)及長(zhǎng)成幼苗期間干重變化曲線的是②（填“①”或“②”）。（2）導(dǎo)致圖中曲線A→C段下降的主要生理過程是