2018-2019版高中生物 第三章 細胞的代謝 第四節(jié) 細胞呼吸 第2課時學案 浙科版必修1.doc

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第2課時需氧呼吸和厭氧呼吸的比較及影響細胞呼吸的因素知識內(nèi)容學考要求選考要求需氧呼吸與厭氧呼吸的異同b細胞呼吸在實踐中的應(yīng)用bb學習導航(1)列表比較需氧呼吸和厭氧呼吸的異同。(2)聯(lián)系日常生活中的實例，了解細胞呼吸原理在實踐中的應(yīng)用。方式一馬拉松運動全程距離26英里385碼，合42.195公里，這是一項考驗運動員意志品質(zhì)的運動，運動員在比賽中會產(chǎn)生強烈的肌肉酸疼的感覺；被水淹的農(nóng)作物會出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，最終導致植物死亡。這些情景都與細胞的厭氧呼吸有關(guān)。厭氧呼吸和需氧呼吸有什么不同？怎樣利用細胞呼吸的原理來解決生產(chǎn)生活中的實際問題呢？方式二收獲的農(nóng)作物要進行較長時間的保存，什么條件下保存最合適呢？這就要用到細胞呼吸的原理。一、比較需氧呼吸與厭氧呼吸項目需氧呼吸厭氧呼吸不同點條件需O2不需O2場所細胞溶膠(第一階段)、線粒體(第二、三階段)細胞溶膠分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸或乙醇和CO2能量釋放大量能量少量能量相同點本質(zhì)氧化分解有機物，釋放能量，生成ATP供生命活動所需過程第一階段(從葡萄糖到丙酮酸的糖酵解)完全相同意義(1)為生物體的各項生命活動提供能量；(2)為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料歸納總結(jié)1需氧呼吸與厭氧呼吸的圖解提示：有線粒體的生物一定能進行需氧呼吸，但必須在有氧條件下；無線粒體的生物有的也能進行需氧呼吸，如需氧型細菌。2根據(jù)細胞呼吸中物質(zhì)變化的數(shù)量關(guān)系來判斷細胞呼吸的方式(1)依據(jù)O2吸收量和CO2釋放量判斷不消耗O2，釋放CO2只進行厭氧呼吸；O2吸收量CO2釋放量只進行需氧呼吸；O2吸收量CO2釋放量兩種呼吸方式同時進行，且多余CO2來自厭氧呼吸。(2)依據(jù)乙醇和CO2生成量判斷乙醇量CO2量只進行厭氧呼吸；乙醇量CO2量兩種呼吸方式同時進行，且多余CO2來自需氧呼吸。例1下列有關(guān)細胞呼吸的敘述，正確的是()A需氧呼吸產(chǎn)生CO2，厭氧呼吸不產(chǎn)生CO2B需氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體基質(zhì)中與O2結(jié)合生成水C厭氧呼吸不需要O2的參與，該過程有H的積累D相同質(zhì)量的油脂和糖元徹底氧化分解，油脂釋放的能量多答案D解析需氧呼吸產(chǎn)生CO2和水，乳酸發(fā)酵的厭氧呼吸不產(chǎn)生CO2，但是乙醇發(fā)酵的厭氧呼吸產(chǎn)生CO2；需氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體內(nèi)膜與O2結(jié)合生成水；厭氧呼吸不需要O2的參與，該過程沒有H的積累；由于油脂中氧含量低于糖元，其碳、氫比例高，故相同質(zhì)量的油脂和糖元徹底氧化分解時，油脂釋放的能量多。思維啟迪(1)需氧呼吸與厭氧呼吸的本質(zhì)相同，都是分解有機物，釋放能量，前者有機物徹底氧化分解產(chǎn)生大量能量，后者有機物分解不徹底，大部分能量仍然存留在乙醇或乳酸中。(2)需氧呼吸第三階段H與O2發(fā)生反應(yīng)，厭氧呼吸第二階段H與丙酮酸(C3H4O3)發(fā)生反應(yīng)，兩者均無H的積累。(3)需氧呼吸與厭氧呼吸產(chǎn)物的顯著區(qū)別是厭氧呼吸沒有水生成，這是區(qū)分需氧呼吸和厭氧呼吸的重要標志。(4)需氧呼吸一定需要有氧環(huán)境，而厭氧呼吸可發(fā)生在無氧或缺氧的環(huán)境中。例2細胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖，下列敘述錯誤的是()A植物細胞能進行過程和或過程和B真核細胞的細胞溶膠中能進行過程和C動物細胞內(nèi)，過程比過程釋放的能量多D乳酸菌細胞內(nèi)，過程產(chǎn)生H，過程消耗H答案B解析分析圖示可知，為糖酵解，為檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈，為乳酸發(fā)酵第二階段，為乙醇發(fā)酵第二階段。植物細胞能夠進行乳酸發(fā)酵(如玉米的胚)或乙醇發(fā)酵(植物葉片)；真核細胞的細胞溶膠中只能進行糖酵解(過程)，檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈(過程)發(fā)生在線粒體中，且釋放能量遠多于糖酵解；乳酸菌細胞內(nèi)，過程產(chǎn)生H和丙酮酸，過程消耗H，將丙酮酸還原為乳酸。二、細胞呼吸的影響因素及在實踐中的應(yīng)用1影響細胞呼吸的因素(1)溫度、pH：通過影響酶的活性影響細胞呼吸的速率。(2)氧氣濃度氧氣是需氧呼吸必需的，在一定范圍內(nèi)，氧氣濃度的增加有利于需氧呼吸。厭氧呼吸不需要氧氣，氧氣抑制厭氧呼吸。(3)二氧化碳：二氧化碳濃度增加，細胞呼吸的速率下降。2細胞呼吸原理的應(yīng)用(1)包扎傷口時，要選用透氣的消毒紗布或者創(chuàng)可貼。(2)控制通氣情況，發(fā)酵生產(chǎn)各種酒、醋、味精等產(chǎn)品。(3)作物栽培時，要及時疏松土壤等。(4)提倡慢跑：促進肌細胞需氧呼吸，防止厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。歸納總結(jié)影響細胞呼吸的因素例3(2017溫州模擬)某植物器官的呼吸強度(用CO2釋放量表示)與O2吸收量的關(guān)系如圖所示，下列分析正確的是()Aa點時釋放的CO2全部是厭氧呼吸的產(chǎn)物Ba點時細胞呼吸的產(chǎn)物中還有乙醇Cb點時需氧呼吸和厭氧呼吸的CO2釋放量相等DO2濃度越低，呼吸強度越小答案B解析a點時已進行需氧呼吸了，所以釋放的CO2是厭氧呼吸和需氧呼吸的共同產(chǎn)物；a點時細胞進行厭氧呼吸和需氧呼吸，所以產(chǎn)物中有乙醇；b點時吸收的O2與釋放的CO2量相等，說明只進行需氧呼吸，不進行厭氧呼吸；O2濃度越低，需氧呼吸強度越小，但厭氧呼吸強度越大。例4為了探究植物呼吸強度的變化規(guī)律，研究者在遮光狀態(tài)下，測得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO2釋放量，結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對值)。下列有關(guān)分析錯誤的是() O2含量溫度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3 6.23.61.24.45.45.310 31.253.75.921.533.332.920 46.435.26.438.965.565.230 59.841.48.856.6100.0101.6A.根據(jù)變化規(guī)律，表中10 、1.0%條件下的數(shù)據(jù)很可能是錯誤的B溫度為3 、O2含量為3.0%是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合CO2含量從20.0%升至40.0%時，O2含量限制了呼吸強度的繼續(xù)升高D在20 條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，細胞厭氧呼吸逐漸減弱答案C解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可知，在10 、1.0%條件下的數(shù)據(jù)應(yīng)大于3.6小于35.2，所以53.7這個數(shù)據(jù)可能是錯誤的；溫度為3 、O2含量為3.0%時，CO2的釋放量最小，是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合；O2含量從20.0%升至40.0%時，隨溫度升高，呼吸強度增強，所以此時限制呼吸強度升高的因素主要是溫度；在20 條件下，O2含量從0.1%升高到3.0%的過程中，隨著氧氣含量的增加，細胞厭氧呼吸逐漸減弱。拓展提升影響細胞呼吸的外界因素及應(yīng)用(1)影響細胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強相關(guān)植物或器官的細胞呼吸強度，可采取供水、升溫、高氧等措施，若需降低細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。(2)貯存蔬菜和水果的條件并不是無氧環(huán)境。蔬菜、水果在貯存時都應(yīng)在零上低溫、低氧條件下，低溫以不破壞植物組織為標準；種子貯存時應(yīng)保持干燥，而蔬菜、水果貯存時應(yīng)保持一定的濕度。1雨水過多時，農(nóng)作物發(fā)生爛根現(xiàn)象的原因是()A土壤中有毒物質(zhì)溶解到水中，使根遭到毒害B土壤中水分充足，微生物繁殖而引起爛根C土壤中缺乏氧氣，根進行厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇，對根細胞有毒害作用D土壤因水澇溫度低，使根受到低溫損害答案C解析土壤長期被水淹，導致土壤中缺少氧氣，根進行厭氧呼吸，由于根的厭氧呼吸會產(chǎn)生乙醇，對細胞有毒害作用而導致爛根，C正確。2下列細胞中，其厭氧呼吸過程會以乳酸為主要產(chǎn)物的是()A密閉塑料袋中蘋果的細胞B用于制作乙醇的酵母菌C劇烈奔跑時的馬骨骼肌細胞D澆水過多的青菜根部細胞答案C解析劇烈奔跑時的馬骨骼肌細胞進行厭氧呼吸時產(chǎn)生乳酸，故D正確。3食品保鮮必須保持食品的質(zhì)鮮、色鮮，保持原有的風味。目前，人們常采用保鮮膜來保存食品，其原理是()A膜內(nèi)食品與空氣隔絕，阻止細胞呼吸，有機物不再分解B使用保鮮膜可降低蔬菜、水果的細胞呼吸，減少有機物的分解C保鮮膜具有殺菌作用，使蔬菜、水果不會腐爛D上述說法都對答案B解析保鮮膜將食品與空氣隔絕，可降低蔬菜、水果的細胞呼吸，減少有機物的分解。4(2017杭州期中)下列有關(guān)細胞呼吸及其應(yīng)用的敘述，錯誤的是()A在“發(fā)面”時酵母菌會產(chǎn)生乙醇和二氧化碳B用透氣的紗布包扎傷口會抑制厭氧菌的大量繁殖C馬鈴薯的葉肉細胞在缺氧條件下會產(chǎn)生乳酸D長期處于水淹的玉米植株易爛根是因為厭氧呼吸產(chǎn)生了乙醇答案C解析在“發(fā)面”時酵母菌會進行厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇和二氧化碳，A正確；用透氣的紗布包扎傷口會抑制破傷風桿菌等厭氧菌的大量繁殖，B正確；馬鈴薯的葉肉細胞在缺氧條件下會產(chǎn)生乙醇和CO2，C錯誤；長期處于水淹的玉米植株易爛根是因為厭氧呼吸產(chǎn)生了乙醇，對細胞有毒害作用，D正確。5如圖是外界條件對植物細胞呼吸速率的影響曲線圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)從甲圖中可知，細胞呼吸最旺盛時的溫度在_點。AB段說明：在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，細胞呼吸_。溫度的變化主要是影響_的活性。(2)乙圖中曲線表示_呼吸類型。如果曲線描述的是水稻根細胞的呼吸，那么在DE段根細胞內(nèi)積累的物質(zhì)是_。曲線表示的生理過程所利用的有機物主要是_。答案(1)B加快酶(2)厭氧乙醇葡萄糖解析分析甲圖可知，B點反應(yīng)速率最快，AB段上升，BC段下降。溫度主要是通過影響酶活性來影響反應(yīng)速率。分析乙圖可知，曲線隨著O2濃度升高，呼吸速率下降，應(yīng)為厭氧呼吸；曲線隨O2濃度的升高而升高，是需氧呼吸。基礎(chǔ)達標1農(nóng)諺說：“鋤土出肥”，這句話包含的生物學方面的道理是()A松土可以使根生得快，吸收更多的營養(yǎng)物質(zhì)B松土可以改良土壤C松土可以促進根的需氧呼吸，吸收更多的礦質(zhì)元素D松土可以提高土壤的含水量，有利于根的吸收作用答案C解析松土可增大土壤含氧量，促進根的需氧呼吸，吸收更多的礦質(zhì)元素。2在細胞呼吸過程中，水作為反應(yīng)物和生成物分別發(fā)生在()A第一階段和第二階段B第二階段和第三階段C第三階段和第一階段D第三階段和第二階段答案B解析需氧呼吸第二階段，丙酮酸和水發(fā)生反應(yīng)，第三階段NADH和氧結(jié)合生成水。3關(guān)于細胞呼吸影響因素及應(yīng)用的敘述，正確的是()A種子風干脫水后呼吸強度增強B土壤淹水可導致根系發(fā)生厭氧呼吸C破傷風芽孢桿菌在有氧條件下能大量繁殖D小麥種子萌發(fā)過程中需氧呼吸逐漸減弱答案B解析種子風干脫水后自由水含量降低，細胞代謝緩慢，細胞呼吸強度減弱；土壤淹水后，植物根系缺氧導致根系細胞進行厭氧呼吸；破傷風芽孢桿菌能夠侵入人體深部的組織細胞，進行厭氧呼吸并大量繁殖，有氧條件抑制破傷風桿菌的繁殖；小麥種子萌發(fā)過程中，自由水含量上升，代謝加快，需氧呼吸加強。4(2017溫州期末)下列關(guān)于細胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，正確的是()A劇烈運動時，人體肌細胞會因厭氧呼吸而產(chǎn)生乙醇B傷口較淺時，破傷風芽孢桿菌容易繁殖并產(chǎn)生毒素C稻田定期排水可避免水稻幼根厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇而腐爛D利用麥芽和酵母菌在持續(xù)通氣的發(fā)酵罐內(nèi)可以生產(chǎn)啤酒答案C解析劇烈運動時，人體肌細胞會因厭氧呼吸而產(chǎn)生乳酸，A錯誤；破傷風芽孢桿菌屬于厭氧型生物，傷口較淺時，破傷風芽孢桿菌受抑制，不容易繁殖，不易產(chǎn)生毒素，B錯誤；稻田定期排水，能防止植物的根缺氧進行厭氧呼吸，產(chǎn)生乙醇而對根系造成毒害作用，C正確；酵母菌釀酒是利用了酵母菌厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇的作用，所以不能向發(fā)酵罐內(nèi)通氣，D錯誤。5(2017湖州期中)在以下瓜果蔬菜保鮮的方法中不合適的是()A零下低溫 B高二氧化碳濃度C低氧氣濃度 D充入氮氣答案A解析酶的活性受溫度影響，低溫能降低細胞中酶的活性，使細胞代謝活動降低，有機物的消耗減少，但零下低溫會使瓜果蔬菜凍壞，所以應(yīng)為零上低溫，A錯誤；由于瓜果蔬菜在充足的氧氣條件下，能進行需氧呼吸，細胞代謝旺盛，有機物消耗多，所以在高二氧化碳濃度下，需氧呼吸明顯受到抑制，B正確；低氧氣濃度下，需氧呼吸較弱，又能抑制厭氧呼吸，所以細胞代謝緩慢，有機物消耗少，C正確；充入氮氣能抑制瓜果蔬菜的需氧呼吸，細胞代謝緩慢，有機物消耗少，D正確。6(2018臺州高一模擬)土豆在空氣中貯藏1周，然后在純N2中貯藏1周，最后又置于空氣中貯藏，在實驗中測定了釋放的CO2，實驗結(jié)果如圖所示。在第三周中多產(chǎn)生和釋放的CO2可能來源于()A乙醇 B丙酮酸C乳酸 DH答案C解析第1周貯藏在空氣中，土豆只進行需氧呼吸，因此產(chǎn)生的二氧化碳是需氧呼吸釋放的；從第2周開始在純N2中貯藏，土豆只能進行厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸，CO2停止釋放；第3周又置于空氣中，前一周積累的乳酸也被氧化，所以在第三周多產(chǎn)生和釋放的CO2來自乳酸的分解。能力提升7(2017溫州2月模擬)光照、溫度對貯藏的番茄果實呼吸強度的影響如圖所示，分析正確的是()A光照對番茄果實呼吸有促進作用B番茄果實的呼吸強度僅與溫度有關(guān)C光照、2 條件更有利于番茄果實的貯藏D番茄果實在黑暗、8 條件下呼吸強度大于光照、15 條件下答案C解析在圖示3種溫度下，黑暗條件下的呼吸強度比有光條件下的呼吸強度大，說明光照對呼吸有抑制作用，A錯誤；根據(jù)柱形圖分析，番茄果實的呼吸強度與溫度、光照有關(guān)，B錯誤；由圖看出，低溫條件下呼吸強度更低，但黑暗條件下比光照條件下呼吸強度高，所以光照、2 條件更有利于番茄果實的貯藏，C正確；根據(jù)柱形圖中呼吸強度相對值的大小，可判斷番茄果實在黑暗、8 條件下的呼吸強度小于光照、15 條件下，D正確。8(2018杭州高一期末)如圖表示某高等植物的非綠色器官的細胞呼吸與氧濃度的關(guān)系，下列敘述不正確的是()A氧濃度為a時，是植物種子貯藏的最佳氧氣濃度B氧濃度為b時，該器官只進行需氧呼吸C如果是人體，則該圖中的曲線、不存在D曲線細胞呼吸發(fā)生的場所是線粒體和細胞溶膠答案A解析分析題圖可知，是厭氧呼吸釋放的二氧化碳量，表示細胞總呼吸量，表示需氧呼吸釋放的二氧化碳量。二氧化碳釋放量最低時，細胞呼吸最弱，消耗的有機物最少，最適于貯藏植物種子，而氧氣濃度為a時，二氧化碳釋放量不是最低，A錯誤；當氧氣濃度為b時，厭氧呼吸完全被抑制，該器官只進行需氧呼吸，B正確；如果是人體，只有需氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，厭氧呼吸產(chǎn)生乳酸，則該圖中的曲線、不存在，C正確；曲線是需氧呼吸，發(fā)生的場所是細胞溶膠和線粒體，D正確。9下列關(guān)于細胞呼吸的敘述，正確的是()A水稻根部主要進行厭氧呼吸，所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境B荔枝在無O2、干燥、零下低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時間C馬拉松運動時，運動員主要是從厭氧呼吸中獲得能量D高等生物保留厭氧呼吸的能力，有利于對不良環(huán)境的適應(yīng)答案D解析水稻根細胞主要進行需氧呼吸，若長期進行厭氧呼吸，則產(chǎn)生的乙醇對根細胞有毒害作用，所以A項不正確；荔枝在低氧、濕度適中、零上低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時間，所以B項不正確；馬拉松運動時，運動員主要是從需氧呼吸中獲得能量，厭氧呼吸產(chǎn)生的能量很少，所以C項不正確；高等生物保留厭氧呼吸的能力，有利于對不良環(huán)境的適應(yīng)，所以D項正確。10(2017溫州中學3月模擬)研究發(fā)現(xiàn)，某些植物在受低溫襲擊時，呼吸速率先升高后降低，細胞內(nèi)可溶性糖的含量明顯提高，下列推理或分析不合理的是()A可溶性糖增多的過程可不斷產(chǎn)生水B冷害初期細胞呼吸增強，有利于植物抵御寒冷C低溫不會使酶變性，但會暫時抑制酶活性D持續(xù)低溫使根細胞呼吸減弱，抑制根細胞吸收無機鹽答案A解析淀粉分解產(chǎn)生可溶性糖的過程消耗水，A錯誤；冷害初期細胞呼吸增強，可以產(chǎn)生更多的熱量幫助植物抵御寒冷，B正確；持續(xù)低溫會影響酶的活性，進而會影響可溶性糖合成淀粉，C正確；低溫會使酶活性下降，細胞呼吸減弱，細胞呼吸提供的能量減少，使主動轉(zhuǎn)運受影響，D正確。11(2017浙江綠色聯(lián)盟聯(lián)考)下圖中，表示動物細胞線粒體內(nèi)ATP產(chǎn)生速率與O2濃度之間關(guān)系的曲線圖是()答案D解析題干明確要求是線粒體內(nèi)ATP的產(chǎn)生速率與O2濃度之間的關(guān)系，線粒體內(nèi)進行需氧呼吸第二和第三階段，第二階段雖然不直接需要O2的參與，但必須具備O2環(huán)境，丙酮酸才能進入線粒體內(nèi)進行氧化分解，因此，沒有O2線粒體內(nèi)不能進行相應(yīng)氧化分解過程，也不會有ATP生成。12(2017寧波高二檢測)下圖表示某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答：(1)圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是_。(2)_點的生物學含義是厭氧呼吸消失點，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學含義是_。(3)在原圖中繪出厭氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。(4)若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時需氧呼吸釋放的CO2與厭氧呼吸釋放的CO2相比_(填“一樣多”“更多”或“更少”)，需氧呼吸消耗的葡萄糖量是厭氧呼吸的_倍。(5)在長途運輸新鮮蔬菜時，常常向塑料袋中充入氮氣，目的是_。你認為氧濃度調(diào)節(jié)到_點的對應(yīng)濃度時，更有利于蔬菜的運輸，試說明理由：_。答案(1)氧氣濃度增加，厭氧呼吸受抑制(2)P氧濃度逐漸增大的過程中，厭氧呼吸生成的CO2總量(3)所繪曲線應(yīng)能表現(xiàn)下降趨勢，并經(jīng)過Q、B以及P點在X軸上的投影點。如圖(虛線)所示：(4)一樣多1/3(5)降低細胞呼吸強度，減少有機物的消耗R此時需氧呼吸強度較低，同時又抑制了厭氧呼吸，蔬菜中的有機物消耗最少解析本題的關(guān)鍵是搞懂幾個點的含義：Q點只進行厭氧呼吸，P點之后(含P點)只進行需氧呼吸，R點釋放的CO2總量最少，有利于種子、果蔬的貯藏。13為研究淹水時KNO3對甜櫻桃根呼吸的影響，設(shè)四組盆栽甜櫻桃，其中一組淹入清水，其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定時測定甜櫻桃根需氧呼吸速率，結(jié)果如圖。請回答相關(guān)問題。(1)細胞需氧呼吸生成CO2的場所是_，分析圖中A、B、C三點，可知_點在單位時間內(nèi)與氧結(jié)合的H最多。(2)圖中結(jié)果顯示，淹水時KNO3對甜櫻桃根需氧呼吸速率降低有_作用，其中_ mmolL1的KNO3溶液作用效果最好。(3)根系缺氧會導致根細胞厭氧呼吸增強，實驗過程中能否改用CO2作為檢測需氧呼吸速率的指標？請分析說明。_。答案(1)線粒體基質(zhì)A(2)減緩30(3)不能，因為厭氧呼吸可能會產(chǎn)生CO2