2025届高三一轮复习生物：细胞呼吸的方式和过程课件

细胞呼吸的方式和过程 (2)过程 细胞质基质 线粒体基质 大量 是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生______________，释放能量，生成____________的过程。 二氧化碳和水 大量ATP [微思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？ 提示　有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。 (3)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路。 (4)能量转换 葡萄糖中稳定的化学能转化为____________________________。 ATP中活跃的化学能和热能 2.无氧呼吸 (1)概念 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 (2)过程图解 细胞质 基质 1：过程图解 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 热能（大）、ATP（小） 热能（大）、ATP（小） 热能（大）、ATP（小） 4、有氧呼吸 P92-93 （有机物彻底氧化分解） 场所：细胞质基质 线粒体 考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 基质 分布有氧呼吸的酶 2.线粒体适应于有氧呼吸的主要特点： （1）线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积 （2）线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程 4、有氧呼吸 3：总反应式 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 4：有氧呼吸能量去向 P94 小字部分 在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解共释放出2870千焦的能量，其中有少部分能量储存在ATP中，大部分能量以热能的形式散失了。 特点（与体外燃烧相比）：P94 ①在温和条件下进行 ②需酶的作用 ③能量逐步释放：热能或储存于ATP中 同位素标记法 考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程 注意： (1)[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)。 (2)有氧呼吸过程中，水的利用发生在 阶段，水的产生发生在 阶段，氧的利用发生在 阶段，CO2的产生发生在 阶段。因此，CO2中的氧来自 ，生成物水中的氧来自____。 (3)有氧呼吸过程的三个阶段都释放能量，释放能量最多的是 阶段。能产生[H]的步骤有 阶段，产生的[H]能与氧气结合形成水，并释放 。 (4)在有氧呼吸过程中[H]的转移途径为 、 到____________；而NAD＋相反。 （NAD+转化为NADH） 第二 第三 第二 葡萄糖和水 O2 第三 第一、二 大量能量 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 第三 【易错提示】关于有氧呼吸的几点提示 ①反应式中的能量不能写成ATP，因为葡萄糖中的能量只有一部分储存在ATP中。 ②反应式前后的H2O不能消去。反应过程中，在第二阶段消耗了水，而第三阶段生成了水。 ③反应式中间不能用等号，要用箭头。 ④反应条件“酶”不能省去。 ⑤不要认为细胞呼吸的底物只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程。 ⑥脂肪进行有氧呼吸时，消耗的O2＞产生的CO2 原因：脂肪与葡萄糖相比，含H的比例更高，消耗的氧气更多，如油菜种子 ⑦线粒体不能直接分解葡萄糖，葡萄糖要先在细胞质基质中分解为丙酮酸才能在线粒体中进一步的彻底氧化分解 5、无氧呼吸 （有机物的不彻底氧化分解） 5.无氧呼吸过程 乳酸 酒精和CO2 考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程 多数植物、酵母菌 多数微生物 高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚 无氧呼吸的产物不同 直接原因： 在于催化反应的 酶不同 根本原因： 在于控制酶合成的 基因不同。 5、无氧呼吸 （有机物的不彻底氧化分解） 考点一 细胞呼吸的概念、方式与过程 无氧呼吸能量去向 1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)的能量，其中只有61.08 kJ的能量转移至ATP中，近69%的能量都以热能的形式散失了。 特点：P94 ①葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸或酒精中没有释放出来 ②仅在第一阶段释放能量 ③氧化分解释放的能量主要以热能形式散失，少部分储存在ATP中 6：有氧呼吸与无氧呼吸的比较 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 条件 物质变化 能量变化 相同点 联系 实质 线粒体(主要) 细胞质基质 细胞质基质 氧气、多种酶 无氧 、多种酶 彻底氧化分解， 产生CO2和H2O 分解不彻底， 形成酒精和CO2或乳酸 释放出大量能量 只在第一阶段释放出少量能量，形成2ATP 第一阶段的反应完全相同 分解有机物，释放能量，形成ATP，供生命活动需要 归纳总结 (1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。 (2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 (3)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。 1.有氧呼吸中的电子传递链 糖酵解(有氧呼吸第一阶段)和丙酮酸氧化过程(有氧呼吸第二阶段)(也称三羧酸循环阶段)中生成的[H]是在线粒体内膜上继续氧化的。[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2、H＋结合，生成了H2O，而线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。最终，H＋沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。 (1)供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。(2022·江苏卷，8B)( ) (2)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月选考，11B)( ) (3)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。(2021·湖南卷，12C)( ) (4)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类(葡萄糖)的分解。[2020·江苏卷，27(4)]( ) √ × √ √ (5)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)( ) (6)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)( ) (7)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(2020·山东卷，2B)( ) × × × A 考向1　围绕细胞呼吸的过程，考查生命观念 1.(2023·广东卷，7)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是(　　) A.还原型辅酶Ⅰ B.丙酮酸 C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳 C 2.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　) A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 ABC 3.(不定项)(2024·江西上饶期末)2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者揭示了细胞感知和适应氧气变化的机制。研究发现，细胞内存在一种缺氧诱导因子(HIF－1α)，当细胞内缺氧时，它能促进相关基因的表达，从而使细胞适应低氧环境，如图所示。下列说法错误的是(　　 ) A.细胞膜的磷脂双分子层有利于将细胞 内外水环境分隔开 B.氧气在人体细胞内参与有氧呼吸的第三 阶段，并在线粒体基质中完成反应 C.HIF－1α的化学本质是蛋白质，也可能是脂质 D.氧气进入人体细胞，再穿过线粒体双层膜，与水分子的进出原理不完全相同 C 考向2　结合有氧呼吸中电子传递链，考查模型与建模的能力 4.(2024·广西桂林期末)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，下列相关叙述错误的是(　　) A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧 呼吸过程中产能最多的阶段 B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携 带的电子最终传递给了氧气 C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质 D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力 考点二　细胞呼吸的方式与过程 细胞呼吸方式判断的依据优化探究 呼吸反应式中各物质间的比例关系 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O + 能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH（酒精） +2CO2+少量能量 酶 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 酶 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝ ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝ 或C6H12O6∶C3H6O3＝ ③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量： 有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝ 1∶6∶6 1∶2∶2 1∶2 3∶4 ④消耗等量葡萄糖时，有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2的比例为： ⑤产生等量CO2，用于有氧呼吸和无氧呼吸的葡萄糖比例为： 3：1 1：3 知识点一、根据液滴移动方向探究酵母菌细胞的呼吸方式 实验装置 NaOH的作用是吸收掉细胞呼吸产生的CO2，红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 原理 装置甲 装置乙 考点二　细胞呼吸的方式与过程 (2)实验结果分析 现　象 结　论 装置一 装置二 液滴左移 液滴不动 液滴不动 液滴右移 液滴左移 液滴右移 液滴不动 液滴不动 液滴左移 液滴左移 只进行有氧呼吸或既有氧又进行产乳酸的无氧呼吸 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 细胞已死亡或只进行产乳酸的无氧呼吸 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 知识总结 （二）细胞呼吸方式的判断实验【科学探究】 1.液滴移动装置 （1）若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光 合作用会干扰呼吸速率的测定。 （2）为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒 处理。 （3）如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌， 排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。 （4）气压、温度等影响应设置 空白对照 ，将所测生物材料灭活(如种子煮熟)，其他条件均不变。 C 考向　围绕细胞呼吸类型的判断，考查演绎与推理能力 1.(2023·全国乙卷，3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程 C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP ACD 2.(不定项)(2024·辽宁丹东期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述正确的是(　　 ) A.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能够产生CO2的试管是甲、丙 B.若X为葡萄糖溶液，在氧气充足条件下，最终能产生ATP的试管是甲、乙、丙 C.若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是乙、丙 D.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能进行呼吸作用的试管是甲、丙 C 3.(2024·山东济南期末)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　) A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸 B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol C.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵 D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸 氧浓度/% a b c d 产生CO2的量/mol 0.9 1.3 1.5 3.0 产生C2H5OH的量/mol 0.9 0.7 0.6 0 4.(不定项)(2023·江苏南通海安期中)以葡萄糖为起始的葡萄糖分解过程有两个阶段，第一阶段称为引发阶段也称为投资阶段，第二阶段称为产能阶段也称为获利阶段，如图是真核生物葡萄糖分解过程示意图，相关叙述正确的是(　　) A.引发阶段发生的场所在细胞质基质，产能阶段发生的场所在线粒体基质 B.一分子葡萄糖经过葡萄糖分解过程“净赚”2分子ATP C.产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递而产生更多的ATP D.在无氧条件下丙酮酸也能进入线粒体基质进一步氧化分解 BC 1.(2023·天津卷，1)衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是(　　) A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP D B 2.(2022·江苏卷，8)下列关于细胞代谢的叙述正确的是(　　) A.光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化 B.供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇 C.蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP D.供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP 3.(2022·江苏卷，15改编)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是(　　) A A.三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的 [H]和CO2并消耗O2 B.生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合 成代谢相互联系 C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位 D.物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，一部分以热能形式散失 4.(2020·全国卷卷Ⅰ，2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　　) A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 D 5.(2023·山东卷，4)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(　　) A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 B 6.(2021·重庆卷，21)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如题图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题： (1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是____________。 (2)过程⑤中酶B的名称为___________，使用它的原因是___________________________________ _____________。 (3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是________________________________ ________________________________________。 有氧 乳酸(C3H6O3) 过氧化氢酶 催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对 细胞的毒害 避免代谢产物的积累，维持细胞内的pH，是机体进行正常生命活动的条件 $$