专题梳理6 细胞呼吸为细胞生活提供能量-【精英1号】2024年高中生物学考笔记·知识梳理手册

专题梳理6细胞呼吸为细胞生活提供能 专题梳理6细胞呼吸为细胞生活提供能量 知识梳理 二、探究酵母菌的呼吸方式 1.实验原理 一、细胞呼吸的本质是糖等有机物的 (1)酵母菌是一种单细胞真菌，在 氧化分解 和 都能生活，因此可用 1.呼吸：指人体从周围环境中吸人空气， 来研究细胞呼吸的不同方式。 利用其中的O,呼出CO,的 过程。 (2)CO2可使澄清石灰水变混浊，也可 细胞呼吸：指在细胞内进行的将 使 溶液由 变 再 分解成无机物或者小分子有机 变 ,根据石灰水混浊程度或溴麝 物，并且 的过程。 香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以 2.需氧呼吸与厌氧呼吸 检测酵母菌产生CO2的情况 厌氧呼吸 (3)重铬酸钾溶液在 条件下 需氧呼吸 乳酸发酵 乙醇发酵 为橙色，遇到酒精变成 色。 和线 2.实验结论 粒体，主要是 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行 细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细 需要 不需要 不雷要 胞呼吸产生大量的 和 CHRO+6H:O CHzO静 Co Hi:O; 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 应 +602度.6C0 (Z (乳 ,还产生少量的 醇)十 +12H()+能量 酸)十少量能量 十少量能量 三、细胞呼吸是细胞代谢的核心 1.分解代谢：主要利用 作为 厌氧呼吸 需氧呼吸 呼吸过程中能量的来源，人和动物的细胞 乳酸发酵 乙醇发酵 也可利用 作为能源。 ①第一阶段（糖酵解） 1个 分子被分 2.合成代谢：各种各样的生物合成反 解成2个丙酮酸和少 ①第一阶段：①第一阶 应。这些反应的产物是细胞生活、生长和 量H),释放少量能量， 与需氧呼吸段：与需氧 修复损伤所需要的物质。细胞呼吸一方面 形成少量ATP 的第一阶段呼吸的第一 ②第二阶段：丙割酸 样，进行阶段一样， 为这些合成反应提供 ,另一方面 被彻底氧化分解形成 进行 为合成反应提供 .产生[H门和 ②第二阶段：②第二阶 少量 丙酮酸在酶段：丙酮酸 ③第三阶段：前两个 的催化作用在酶的催化 阶段产生的[H]经 下形成 作用下形成 的传 递，与氧结合生成水， 产生 合成ATP,用于各种 快速利用葡萄糖产生ATP 生命活动 以维持生命活动 23 学考笔记生物 概金图利建 可考点2需氧呼吸与厌氧呼吸 【例题3】[2020·7浙江卷]下列关于细 热能 CHLO ADP+PL 一能吊 胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确 ATP 4210 的是 ( 2,1.0 无0.「 4H 孽2CH.0H+2C0 A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧 5 呼吸产生的多 2C,H0. B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体 20H 热能 嵴上进行 能量 ⊥ATP C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都 12H(0 ADP Pi( 会产生丙酮酸 D.若适当提高苹果果实贮藏环境中的 O2浓度会增加酒精的生成量 目典例精练 【例题4】[2021·7浙江学考]制作馒头 ⊙考点1探究酵母菌的呼吸方式 时，通常需要把面粉、温水和酵母菌按比 例混合揉成面团。面团需“醒”上一段时 【例题1】下列有关“探究酵母菌的呼吸方 间，才能制作出松软的馒头。若面团发 式实验”的叙述，错误的是 ( 酵时间过长，会产生淡淡的酒味。下列 A在探究无氧呼吸的实验中，可用油脂 叙述错误的是 层隔绝O A.适当提高环境温度可缩短“醒”面的 B.在探究有氧呼吸的实验中，可用 时间 NaOH溶液除去泵入空气中的CO2 B.“醒”面过程酵母菌细胞呼吸释放热能 C.实验中需控制的无关变量有温度、 会使面团发热 pH等 C.馒头松软主要是酵母菌需（有）氧呼吸 D.可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来 产生的HO所致 判断酵母菌的呼吸方式 D.面团产生酒味是酵母菌厌（无）氧呼吸 【例题2】[2018·4浙江卷]以酵母菌和 产生的乙醇所致 葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装 【例题5】[2022·杭嘉湖金四县区学考模 置图如下。下列关于该实验过程与结果 拟]下图中①②③表示真核细胞需氧呼 的叙述，错误的是 吸过程中某些反应发生的场所，甲、乙代 表有关物质。下列相关叙述错误的是 CO 2 A.将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡 萄糖液的甲试管后需振荡混匀 CH,0. H.O B.在甲试管内的混合液表面需滴加一薄 A.②过程发生在线粒体基质 层液体石蜡以制造富氧环境 B.甲、乙分别代表丙酮酸和[H] C.乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知 C.③过程释放大量的能量，主要用于 酵母菌细胞呼吸产生了CO ATP的合成 D.拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲 D.图示可以表示葡萄糖彻底氧化分解的 试管塞子后可闻到酒精的气味 过程 24 专题梳理6细胞呼吸为细胞生活提供能量 【例题6】[2022·温州市学考模拟]某科 (3)“搭窝”是将拌好酒药的米饭装入容器， 学小组用紫外线对野生型酵母菌进行诱 搭成中间低、周边高的凹窝。“搭窝”可 变，获得线粒体不能合成和吸收[H]的缺 以确保在发酵初期有较多的O,以利于 陷型酵母菌。利用两种酵母菌进行如下 糖化菌和酵母菌进行 呼吸。 两组实验：（已知呈白色的TTC显色剂 随着发酵的进行，O2被逐渐消耗殆 能与O2竞争结合[H]从而形成红色 尽，此时酵母菌发酵生成 和 物质) CO2,最终形成了清甜可口的酒酿。 甲组：野生型酵母菌十葡萄糖溶液十 (4)若要生产甜度低、酒味浓郁的甜酒 TT℃显色剂→显微镜下观察线粒体的显 酿，请提出两条可行的措施。 色情况 乙组：缺陷型酵母菌十葡萄糖溶液+ TT℃显色剂→显微镜下观察线粒体的显 四 易错提醒 色情况 下列叙述错误的是 易错点1：误认为线粒体可“彻底分解葡 萄糖”。 A.野生型酵母菌的细胞质基质和线粒体 基质都能合成[H] 点拔真核细胞中葡萄糖的彻底分解离不 B.葡萄糖进入野生型酵母菌的线粒体内 开线粒体，但线粒体不能直接将葡萄糖 后可产生大量能量 氧化分解一只有在细胞质基质中将葡 C.缺陷型酵母菌比野生型酵母菌更适用 萄糖分解为“丙酮酸”后，丙酮酸才能在 于酒精发酵 线粒体中被进一步彻底氧化分解为CO D.观察两组酵母菌的线粒体，甲组、乙组 和H2O。 分别呈红色、白色 易错点2：混淆呼吸作用反应式中“能量”与 【例题7】[2022·7浙江学考]甜酒酿是 ATP,忽视呼吸放出的“热能”。 以糯米为主要原料，通过发酵酿制而成 点拨细胞呼吸反应式应为：CH2O十 的含乙醇食品，清甜可口，酒味淡泊，参 60,+6H,0藏6C0,+12H0+能量， 与发酵形成甜酒酿的微生物主要是糖化 或C,HO,鹰乳酸+能量或CHeO, 菌和酵母菌。制备甜酒酿的工艺流程简 图如下。 魔2C,H,OH+2C0,+能量。上述反 糯米处理 拌酒药☐ 搭窝■ 应式中的“能量”不可用“ATP”取代，因 为这些能量实为“热能十ATP”,而且相 发酵 对于ATP中储存的能量而言“热能”应 回答下列问题： 更多！ (1)酒药中含有发酵所需的微生物，其中 易错点3：误认为无氧呼吸两个阶段都产 的主要微生物是糖化菌和 生ATP (2)发酵过程中，淀粉被糖化菌分解成单 点拨无氧呼吸过程共产生2个ATP,而 糖或二糖后才能被酵母菌利用。推 这2个ATP只产自第一阶段，第二阶段 测酵母菌不能直接利用淀粉的原因： 不产生ATP 25答案解析 误：实验过程中，水分子通过自由扩散方式进人细 合成，进而能响吸收的Mg的量，A错误：不断提 胞，C错误：由于植物细胞有细胞壁的限制，不能 高温度，根细胞中需氧呼吸的酶失活，影响需氧呼 无限增大，故实验结束时，植物细胞的细胞液浓度 吸合成ATP,进而使根细胞吸收HP),的量可 大于外界溶液浓度，D正确。 能减少，B错误：若溶液缺氧，豌豆根细胞厌氧呼 例题3【答案】C 吸为酒精发酵，会产生乙醇和二氧化碳，C错误： 【解析】在高于0.9%NaCI溶液中，红细胞因渗透 细胞呼吸的电子传递链过程是[H门和氧气结合生 作用失水皱销，但红细胞无细胞壁结构，故不会发 成水，并产生大量ATP的过程，可为吸收离子供 生质壁分离，A错误：在0.9%NaCI溶液中，红细 能，D正确。 胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平 例题10【答案C 衡，而不是没有水分子进出细胞，B错误：在低于 【解析】血液流经肺部组织时，细胞吸收氧气释放 0.9%NC溶液中，红细胞会吸水甚至导致涨破， 二氧化碳，因此气体A和B分别是O和CO,A C正确：渗透是指水分子或其他溶剂分子从低浓 错误：人体成熟的红细胞没有线粒体，不能进行 度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散，D 有氧呼吸，B错误：①和②表示气体进出细胞，方 错误。 式是自由扩散，④是借助水通道蛋白的协助扩 例题4【答案C 散，⑤是借助载体蛋白的协助扩散，③需要消耗 【解析】甲状态时，水分子仍然通过跨膜运输进出 能量，也需要载体蛋白协助，是主动运输，C正 细胞，A错误：甲·乙变化表明，细胞正在发生质 确：成熟红细胞没有核糖体，细胞膜表面的糖蛋 壁分离，其内在的原因是结构①所示的细胞壁的 白无法更新，细胞膜具有流动性，成熟红细胞表 伸缩性比②所示的原生质层的伸缩性要小，B错 面的糖蛋白处于不断流动中，D错误 误：乙·丙表示细胞在发生质壁分离复原，其变化 例题1【答案D 的原因是外界溶液浓度小于细胞液浓度，细胞吸 【解析】胞吞与胞吐的选择性依赖膜蛋白的识别， 水所致，C正确：细胞发生渗透作用至丙状态，因 A正确：胞吞与胞吐依赖于膜的流动性，B正确： 细胞壁的支持和保护作用，一段时间后该细胞不 胞吞与胞吐需要能量，C正跪：胞吐的物质不 会破裂，D错误 定全为代谢废物，如细菌胞吐的物质可以是分泌 例题5【答案D 蛋白，D错误 【解析】A是细胞壁之间的距离，即细胞的长度 例题12【答案】 若将细胞置于清水中，细胞吸水，B将增大，因细 【解析】变形虫的摄食过程通过胞吞完成，是一种 胞壁伸缩性小，A变化甚微，A正确：若该细胞处 胞吞现象，A正确：胞吞的对象有多种，可以是固 于质量分数为40%的蔗糖溶液中，细胞失水，B/A 体，也可以是液体，B正确：胞吞的过程需要消耗 值将变小，B正确：B/A值能表示细胞失水的程 能量，C错误：胞吞的过程体现了构成膜的分子 度：C正确：B代表原生质长度，原生质包括细胞 是运动的，依赖细胞膜的流动性，D正确。 膜，细胞质和细胞核，而不仅仅是液泡，D错误 例题13【答案D 例题6【答案】A 【解析】，和甘油通过图②扩散方式运输，A错 【解析】需要能量与载体，且逆浓度运输物质，因此 误：图③主动运转是细胞量最重要的吸收或排出物 为主动转运，A正确 例题7【答案B 质的方式，B错误：温度会影响分子的运动和酶 的活性，对图③方式会造成影响，C错误：图④胞 【解析】主动转运过程中H-ATP酶作为载体蛋 吞过程中细胞摄人物质消耗能量，D正确。 白，会发生形变，协助物质运输，A错误：该转运方 式为主动转运，主动转运的结果是使膜两侧H 专题梳理6细胞呼吸为细胞生活提供能量 维持一定的浓度差，B正确：H的转运方式主动 转运，需要载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制 【知识梳理】 细胞呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H 的转运速率，C错误：图示过程是消耗ATP的过 一、1.气体交换糖类等有机物释放出能量2.细胞溶 程，而线拉体内膜的电子传递链最终会生成 胶线粒体细胞溶胶细胞溶胶2CHO ATP,不会发生图示过程，D错误 2CHOH2CO葡萄糖CO:ATP粒体内膜 例题8【答案】A 上电子传递链大量ATP。糖酵解乳酸糖醇解 【解析】由题意可知，物质X过质膜顾浓度梯度运 乙醇和C) 输，须载体蛋白参与，且不消耗能量，这种转运方 二、1.(1)有氧环境无氧环境(2)溴麝香草酚蓝蓝 式属于易化扩散 绿黄(3)酸性灰绿2.C),水潤精C) 例题9【答案D 三、1.糖类脂肪和蛋白质2.能量(ATP)碳骨架 【解析】分析表格数据可知，豌豆根部组织细胞内 【概念图构建】 的Mg+、HPO,和N)方的浓度均高于外部溶 液，故3种离子进人细胞的方式均为主动转运，主 ①丙酮酸②糖酵解③6H)④需氧呼吸第二阶段 动转运消耗ATP,并且需要借助载体蛋白。溶液 (柠檬酸循环)⑤6)：①需氧呼吸第三阶段（电子传递 通氧状况会影响根细胞的需氧呼吸，能响ATP的 链)①厌氧呼吸第二阶段 73 精英1号学考笔记生物 【典例精练】 的线粒体中，B错误：题中显示呼吸缺陷型酵母菌 线粒体中不能合成和吸收[H],说明该缺陷型酵 例题1【答案D 母菌有氧呼吸的第二阶段和第三阶段均无法正常 【解析】在探究厌氧（无氧）呼吸的实验中，可用油脂 进行，其呼吸过程只能发生在细胞质基质中，因而 层隔绝(O,A正确：在探究需氧（有氧）呼吸的实验 比野生型酵母菌更适用于酒精发酵，C正确：野生 中，可用NOH溶液除去泵人空气中的CO,B正 型酵母菌的线粒体中能合成[H],TTC显色剂能 确：实验中需控制的无关变量有温度，H等，且无 与[H]结合而呈红色：呼吸缺陷型酵母菌的线粒 关变量相同且适宜，C正确：酵母菌有氧呼吸和无 体中不能合成[H),TTC显色剂不能与[H结合 氧呼吸均能产生二氧化碳，故不能通过观察澄清石 面呈白色，所以观察两组酵母菌的线粒体，甲组、 灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式，由于产 乙组分别呈红色，白色，D正确 生二氧化碳的量不同，故可通过观察澄清石灰水 例题7 【答案】(1)酵母菌(2)酵母菌缺乏淀粉南 的浑浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，D错误。 (3)需氧（有氧）乙醇(4)延长发酵时间：增加 例题2【答案】B 酒药用量等 【解析】将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖 【解析】(1)依据题干信息，酒药中含有发酵所需的 液的甲试管后需振荡混匀，目的是使靡母南与底 微生物，其中的主要微生物是糖化菌和酵母菌。 物充分接触，利于发生反应，A正确：在甲试管内 (2)发酵过程中，淀粉被糖化菌分解成单糖或二魈 的混合液表面滴加一薄层石蜡以制造无氧环境， 后才能被酵母菌利用。据此推测，酵母菌由于缺 利于乙醇发酵，B错误：C),可以使澄清的石灰水 乏淀粉码而不能直接利用淀粉。(3)“搭窝”是将 变浑浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵 拌好酒药的米饭装入容器，搭成中间低，周边高的 母菌细胞呼吸产生了)，C正确：酵母荫厌氧呼 凹窝。“搭窝”可以确保在发酵初期有较多的()，， 吸的产物是酒精和()，，酒精具有挥发性，拔掉装 以利于糖化菌和酵母菌进行需氧（有氧）呼吸。随 有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到 着发酵的进行，)，被逐渐消耗殆尽，此时酵母菌 酒精的气味，D正确 发酵生成乙醇和C),,最终形成了清甜可口的酒 例题3【答案C 酿。(4)增加酒药用量，即增加糖化菌和酵母菌菌 【解析】需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程， 种的量或延长发酵时间等措施，均促进可溶性的 储存在有机物中的能量全部释放出来，产生大量 糖进一步减少，乙醇含量进一步提高，故可生产出 ATP,而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着 甜度低、酒味浓郁的甜酒酿 能量，产生的ATP少得多，A错误：细胞的厌氧呼 吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和 专题梳理7光合作用将光能转化为化学能 厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1个葡 萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确：若适当 【知识梳理】 提高苹果果实贮藏环境中的O浓度，会抑制细胞 一、1.①外膜②内膜③基粒④基质 的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误 例题4【答案( 26C0+12H0m4CH:0+6H0+60 【解析】适应提高温度，可以提高酵母菌的呼吸速 3.光合作用 率，从而缩短“醒面时间”，A正确：呼吸作用产生 二、1.脂溶性脂溶剂 的能量一部分转化成ATP中活跃的化学能被生 2.橙色叶黄素最多黄绿色 物利用，一部分以热能形式散失，所以会使面团温 三，类囊体H,O,和e H",e ATP和NADPH 度升高，B正确：馒头松软主要是酵母南有氧呼吸 NADPH和ATP 产生的CO,所致，C错误：酵母菌无氧呼吸会产生 四、1.一定量单位时间2.(1)光饱和点(2)加快 酒精，因而面团会产生酒味，D正确。 诚弱或丧失(3)碳反应增加 例题5【答案】0 【概念图构建】 【解析】②表示细胞需氧（有氧）呼吸第二阶段，场 所是线粒体基质，A正确：根据题图分析可知，甲 ①O,②NADPH③ATP①RBP(五碳猎) 代表细胞呼吸第一阶段的产物一丙酮酸：乙代 ⑤6三碳糖⑥再生⑦类囊体膜⑧叶绿体基质 表细胞需氧（有氧）呼吸第二阶段的产物—[H] (还原性氢)，B正确：③中进行的是细胞需氧（有 【典例精练】 氧)呼吸第三阶段，释放的能量最多，但大部分以 例题1【答案】KC 热能散失，少部分用于ATP的合成，C错误：①② 【解析】叶绿体色索的提取和分离实验：提取色索 ③三个过程本质上是利用氧气分解葡萄糖，所以 原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所 可表示葡萄糖彻底氧化分解的过程，D正确。 以可用无水酒精等提取色素。分离色素原理：各 例题6【答案】B 色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离 【解析】野生型酵母菌能进行正常的有氧呼吸，其 色素，溶解度大，扩散速度快：溶解度小，扩散速度 第一阶段和第二阶段分别在细胞质基质和线粒体 慢。各物质作用：无水乙醇或丙酮提取色素，层析 基质合成[H],A正确：葡萄糖不能直接进人线粒 液分离色素，二氧化硅使研磨得充分，碳酸钙防止 体，需要分解成丙酮酸后才能进入野生型酵母菌 研磨中色素被破坏。结果：滤纸条从上到下依次 74