Question

下面图1为呼吸作用示意图；图2是温度对细胞呼吸速率的影响曲线；图3为酵母菌在葡萄糖溶液中不同O₂浓度下的CO₂释放速率。

   

（1）图1中，X代表的物质可能是_________，动物细胞可以进行的过程为_________（填序号）。人体在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但产生的ATP没有显著增加，这是因为_________。

（2）从图2中可以看出，细胞呼吸的最适温度是_____________点对应的温度。AB段说明_____________。

（3）图3所示，在葡萄糖发酵过程中，酒精产生速率的变化趋势是_________。试解释E点出现的原因_________。如果在瓶中培养酵母菌时，测定出瓶中放出CO₂的体积与吸收O₂的体积比为5：4，这是因为有_________ (以比例表示）的酵母菌在进行曲线Ⅰ所示的呼吸类型（假设酵母菌进行两种细胞呼吸的速率相等）。

Answer

丙酮酸 ①②③④ 葡萄糖分解不彻底，能量没有完全释放 B 在一定温度范围内，细胞呼吸速率随温度升高而增大 逐渐减少 此时无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还较弱 3/7

【解析】

该题主要考察了细胞的呼吸作用，呼吸作用可以分为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸的第一阶段相同，而无氧呼吸的第二阶段会根据细胞中的酶不同而被催化为酒精和二氧化碳或乳酸。影响呼吸作用的主要因素由氧气、二氧化碳、温度和水分等。

（1）分析图1可知，物质X应该代表中间产物丙酮酸；动物细胞可以进行有氧呼吸的全部过程和产生乳酸的无氧呼吸过程，即①②③④；人体在剧烈运动的时候氧气供应不足，此时细胞主要进行的是无氧呼吸，葡萄糖分解不彻底，能量没有完全释放，产生的ATP较少；

（2）分析图2可知，二氧化碳释放量最大时对应的温度为最适温度，即B点；AB段表明在一定温度范围内，细胞呼吸速率随温度升高而增大；

（3）图3的横坐标为氧气浓度，纵坐标为二氧化碳释放量，而细胞在进行无氧呼吸时才产生酒精，无氧呼吸会随着氧气浓度的增加而逐渐下降，对应曲线Ⅰ，因此可推测酒精产生速率的变化趋势逐渐减少；曲线Ⅱ随着氧气浓度的增加而逐渐增加，后续保持不变，可推测曲线Ⅱ对应的是有氧呼吸曲线，因此DEF所在曲线应该为总呼吸曲线，出现E点的原因应为此时无氧呼吸受抑制，有氧呼吸还较弱，因此总呼吸速率最低；在有氧呼吸过程中，葡萄糖消耗量：氧气吸收量：二氧化碳产生量=1:6:6，在无氧呼吸过程中，葡萄糖消耗量：二氧化碳产生量=1:2，由于瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为5：4，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为2/3，无氧呼吸消耗的葡萄糖为1/2，因此进行无氧呼吸的酵母菌所占比例为：1/2÷（2/3+1/2）=3/7。