11 必修1 第二单元 第9讲 细胞呼吸的原理和应用-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（人教版）

必修1　分子与细胞 第二单元　细胞代谢 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 考点1　细胞呼吸的方式和过程 一、细胞呼吸 细胞呼吸是指有机物在______内经过一系列的氧化分解，生成__________或其他产物，释放能量并生成_____的过程。其实质是______内的有机物氧化分解，并释放能量。 二、有氧呼吸 1．概念：细胞在____的参与下，通过多种____的催化作用，把葡萄糖等有机物______________，产生______________，释放能量，生成_________的过程。 细胞 二氧化碳 ATP 细胞 氧 酶 彻底氧化分解 二氧化碳和水 大量ATP 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2．过程 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 1．(必修1 P93“相关信息”)细胞呼吸过程中产生的[H]是___________________　的简化表示方法。 提示：还原型辅酶Ⅰ(NADH) 3．有氧呼吸的总反应式 _______________________________________(标出氧元素的来源和去路)。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 4．同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有的不同特点 (1)反应过程：温和。 (2)能量释放：有机物中的能量______释放。 (3)能量转化：释放的能量有相当一部分储存在_____中。 5．放能：1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在_____中，其余的能量则______________________。 逐步 ATP ATP 以热能的形式散失掉了 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 三、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____________，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 2．场所：全过程都是在____________中进行的。 3．过程 不完全分解 细胞质基质 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 4．反应式 (1)产物为酒精：C6H12O6_________________________________。 (2)产物为乳酸：C6H12O6___________________________。 5．能量 (1)只在__________释放少量能量，生成少量ATP。 (2)葡萄糖分子中的大部分能量存留在____________中。 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 第一阶段 酒精或乳酸 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 6．不同生物或器官的无氧呼吸产物 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2．(必修1 P94“相关信息”)无氧呼吸的过程中，葡萄糖中的能量的主要去向和葡萄糖彻底氧化分解释放的能量的主要去向分别是____________________。 提示：存留在酒精或乳酸中，以热能的形式散失 3．(必修1 P94“正文信息”)蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过________ 过程联系起来。 提示：细胞呼吸 4．(必修1 P96“思维训练”)科学家就真核细胞线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的__________，二者在共同繁衍的过程中，________进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 提示：需氧细菌　需氧细菌 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 [深化拓展] 细胞呼吸反应式中各物质量的比例关系 (1)反应式 ①有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。 ②无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量；C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (2)相关物质间量的比例关系 ①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 ②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。 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＝3∶4。 ④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 1．没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸。 (　　) 提示：原核细胞没有线粒体也能进行有氧呼吸。 2．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 (　　) 提示：葡萄糖不能进入线粒体，其在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体。 3．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。 (　　) 提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。 4．同有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。 (　　) 提示：无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量。 5．无氧呼吸不需要O2参与，最终有[H]的积累。 (　　) 提示：无氧呼吸第二阶段消耗[H]，[H]被用于还原丙酮酸。 6．人在剧烈运动时产生的CO2全部来自有氧呼吸。 (　　) 7．细胞呼吸是细胞代谢的枢纽。 (　　) × × × × × √ √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 1．某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液(注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色)，一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量的石蜡油，37 ℃保温一段时间后，发现A管中的子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅。请思考分析： (1)B管中子叶蓝色变浅的原因是_______________________________________　 ____________________________________________________________________。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (2)A管中子叶不变色的原因是___________________________________________　 ____________________________________________________________________，实验中设置A管的目的是_______________________________________________。 提示：(1)B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原 (2)A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用　作对照实验 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2．为验证酵母菌细胞中线粒体对葡萄糖和丙酮酸的利用情况，现以酵母菌细胞中分离得到的具有活性的线粒体为实验材料进行如下实验。 组别 步骤一 步骤二 步骤三 实验1 加入线粒体 加入葡萄糖 加入溴麝香草酚蓝溶液，一段时间后观察溶液颜色的变化情况 实验2 加入线粒体 加入丙酮酸 (1)从酵母菌细胞中分离得到线粒体常用的实验方法是____________________。 (2)实验1和实验2的结果分别是______________________________，判断的理由是_________________________________________________________________。 提示：(1)差速离心法 (2)蓝色、由蓝变绿再变黄　实验1中由于葡萄糖不能进入线粒体被利用，所以无CO2生成，实验2中丙酮酸可进入线粒体被利用，生成CO2 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 考向1　细胞呼吸的方式和过程 1．(2024·湖南雅礼中学月考)肌肉细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是人体在不同活动水平上根据需氧供氧的不同情况而进行的两种供能方式，只不过两者比例有所不同而已。在400米跑中，有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能。下列有关叙述正确的是(　　) A．400米跑中，腿部肌肉细胞中CO2的产生场所有细胞质基质和线粒体基质 B．400米跑中，腿部肌肉细胞中ATP的含量远高于安静时细胞内ATP的含量 C．400米跑中，腿部肌肉细胞无氧呼吸消耗的有机物远多于有氧呼吸 D．400米跑中，腿部肌肉细胞每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时多 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 C　[人体细胞中CO2只能经过有氧呼吸产生，故在400米跑中，运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质，A错误；ATP和ADP是可以快速转化的，运动员在参加400米跑比赛时细胞内ATP的含量与安静时细胞内ATP的含量几乎相同，都比较少，B错误；在400米跑中，有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能，这说明无氧呼吸分解的有机物更多，C正确；400米跑中，运动员腿部肌肉细胞主要进行无氧呼吸，每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时少，D错误。] 细胞呼吸的场所与过程的四点提醒 (1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但需氧型原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。 (2)无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞等。 (3)细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。 (4)人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (教师用书独具) (2023·广东深圳调研)鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是酒精和CO2 B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失 C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸 过程均需要线粒体参与 D．图示两种细胞线粒体中与呼吸作 用有关的酶不完全相同 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 B　[由图可知，鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是酒精和CO2，A正确；鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分留存在乳酸或酒精中，B错误；由图可知，骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与，C正确；因为酶具有专一性，图示两种细胞线粒体中呼吸作用的产物不同，故与呼吸作用有关的酶不完全相同，D正确。] 考向2　有氧呼吸和无氧呼吸的综合分析 2．(2023·广东2月调研)在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌，密闭瓶口，置于适宜条件下培养，用传感器分别测定O2和CO2的含量，实验结果如图所示。下列分析错误的是(　　) A．在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．实验进行到100 s时，酵母菌O2的消耗量等于CO2的释放量 C．实验进行到200 s时，酵母菌无氧呼吸消耗的 葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的 D．500 s后，锥形瓶中的O2和CO2的量维持稳定 与葡萄糖含量有关 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 B　[该瓶口是密闭的，开始时酵母菌进行有氧呼吸，随着氧气逐渐减少，有氧呼吸和无氧呼吸都进行，A正确；据图分析，100 s时，该点有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，酵母菌O2的消耗量为1.5 mg·L-1，CO2的释放量为5 mg·L-1，O2的消耗量不等于CO2的释放量，B错误；实验进行到200 s时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，由图可知，CO2的释放量为10 mg·L-1，O2的消耗量大约为1.75 mg·L-1左右，无氧呼吸过程中产生的二氧化碳为10－1.75＝8.25 mg·L-1，有氧呼吸过程中产生的二氧化碳为1.75 mg·L-1，所以酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的，C正确；据图可知，400 s之后，密闭容器中O2和CO2的含量基本不变，说明400 s时葡萄糖可能消耗完，不再进行细胞呼吸，所以500 s后，锥形瓶中的O2和CO2的量维持稳定与葡萄糖含量有关，D正确。] 判断细胞呼吸方式的三大依据 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (教师用书独具) 某科学兴趣小组以酵母菌作为实验材料，以葡萄糖作为能量来源，在一定条件下，通过控制氧气浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时CO2产生速率(Ⅰ)、O2消耗速率(Ⅱ)，以及酒精产生速率(Ⅲ)随着时间变化的三条曲线，实验结果如图所示，t1时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材 料进行相同的实验，实验装备和条件 不变，得到乳酸产生速率(Ⅳ)的曲线。 下列相关叙述错误的是(　　) 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 A．t1时刻，O2浓度较高，无氧呼吸消失 B．如果改变温度条件，t1会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等 C．若S2∶S3＝2∶1、S4∶S1＝8∶1，0～t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2∶1 D．若曲线Ⅳ和Ⅲ完全重合，则0～t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 D　[t1时刻，酒精产生速率为0，Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，说明酵母菌只进行有氧呼吸，无氧呼吸消失，A正确；如果改变温度条件，酶的活性会升高或降低，t1会左移或右移，0～t1产生的CO2＝S1＋S2＋S3＋S4，无氧呼吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的CO2量相同，即无氧呼吸产生的CO2＝S2＋S3，有氧呼吸消耗的O2量等于有氧呼吸产生的CO2量，即有氧呼吸产生的CO2＝S2＋S4，即S1＋S2＋S3＋S4＝S2＋S3＋S2＋S4，即S1和S2的值始终相等，B正确；由上述分析可知，S1＝S2，若S2∶S3＝2∶1、S4∶S1＝8∶1时，则S4∶S2＝8∶1，有氧呼吸产生的CO2＝S2＋S4＝9S2，无氧呼吸产生的CO2＝S2＋S3＝，有氧呼吸产生的CO2∶无氧呼吸产生的CO2＝6∶1，有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生6 mol CO2，无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol CO2，因此0～t1时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2∶1，C正确；乳酸菌进行无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol乳酸，酵母菌无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol酒精，若曲线Ⅳ和Ⅲ两者完全重合，说明酵母菌和乳酸菌进行无氧呼吸且乳酸和酒精的产生速率相等，但酵母菌同时可进行有氧呼吸，则0～t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌，D错误。] 考向3　结合实验或图示信息考查细胞呼吸的过程 3．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”，如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A．图示过程是有氧呼吸的第三阶段 B．Cyt c所处的位置为细胞膜外 C．只有线粒体基质能产生NADH D．H＋借助F0和F1，以主动运输的 方式进入膜内 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 A　[图示过程进行的是[H]与氧气结合生成水的过程，发生在有氧呼吸的第三阶段，A正确；Cyt c所处的位置为线粒体内膜的外侧，不属于细胞膜外，B错误；有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，也能产生NADH，C错误；H＋借助F0和F1进入膜内，不消耗ATP且合成ATP，不是主动运输，D错误。] (教师用书独具) (2023·广东六校联考)某研究小组为验证酵母菌细胞呼吸作用发生的场所，将部分酵母菌破碎并离心处理，得到只含有细胞质基质的上清液和只含有细胞器的沉淀物两部分，并进行如下实验。下列叙述错误的是(　　) 试管 细胞物质 培养条件 结果检测 甲 只含有酵母菌细胞质基质的上清液 加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，向乙、丙试管中通入氧气 澄清石灰水变浑浊 乙 只含有酵母菌细胞器的沉淀物 澄清石灰水无变化 丙 未离心的酵母菌培养液 澄清石灰水变浑浊 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 A．试管甲中可以发生无氧呼吸的全过程 B．此实验说明葡萄糖不能进入线粒体参与反应 C．试管丙中既有水的消耗也有水的生成 D．试管甲与丙中释放能量的反应相同 D　[试管甲中的物质为只含有酵母菌细胞质基质的上清液，而在细胞质基质中可发生无氧呼吸的全过程，产生酒精和CO2，A正确；试管乙中的物质为只含有酵母菌细胞器的沉淀物，结果澄清石灰水无变化，可知不产生CO2，而试管甲和丙都能产生CO2，说明葡萄糖不能进入线粒体参与反应，B正确；试管丙可进行有氧呼吸的全过程，在有氧呼吸第二阶段有水的消耗，第三阶段有水的生成，C正确；试管甲中可进行无氧呼吸的全过程，仅在第一阶段释放少量能量，试管丙中的物质为未离心的酵母菌培养液，可进行有氧呼吸的全过程，三个阶段均释放能量，D错误。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 考点2　探究酵母菌细胞呼吸的方式 一、实验原理 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 二、实验步骤 1．配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5%的________溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。 2．设计对比实验 葡萄糖 (1)甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是_________________。 (2)乙组中B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是____________________。 去除空气中的CO2 耗尽瓶中原有的氧气 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (3)CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水的变化。 (4)酒精检测：取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入两支干净的试管中，向两试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 3．实验现象 条件 澄清石灰水的变化 两试管的变化 甲组 __________ 无变化 乙组 __________ 出现灰绿色 4．实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下_______________，在无氧条件下_________________________。 变浑浊快 变浑浊慢 产生CO2多而快 产生酒精，还产生少量的CO2 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 1．(必修1 P91～92“探究·实践”)在检测酒精的实验中，要将酵母菌培养时间适当延长，原因是________________________________________________。 提示：葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化 2．(必修1 P92“科学方法”)对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有________(填序号)。 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式　②鲁宾和卡门的同位素标记法实验　③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验　④比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 提示：①②③ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 [深化拓展] (1)细胞呼吸速率的测定 ①实验装置 ②实验原理：细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2 被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管 内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼 吸速率。 ③误差的校正 为排除温度、气压等无关变量的干扰，可设置对照装置。对照装置与上述装置相比，不同点是用等量的死亡的种子代替萌发的小麦种子，其余均相同。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (2)细胞呼吸方式的实验探究 ①实验装置(以萌发种子为例) ②实验原理 a．装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，着色液滴移动的距离代表萌发种子细胞呼吸吸收O2的量。 b．装置二中着色液滴移动的距离代表萌发种子细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2量的差值。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 ③实验现象和结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 ④误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“萌发种子”，其余均相同。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 39 1．在酸性条件下，酒精会使重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄。 (　　) 提示：应该是由橙色变成灰绿色。 2．检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液检测。 (　　) 3．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。 (　　) 提示：应各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支试管中，加酸性的重铬酸钾溶液检测。 4．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水变浑浊的快慢判断细胞呼吸的方式。 (　　) × √ × √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (1)本实验的自变量是__________，石蜡(油)的作用是__________，空气泵中进入乙的空气的要求是_________________________________________________。 (2)实验的因变量是__________________________________________________， 检测的结果是______________________________________________________。 (3)实验的无关变量有________________________________________________。 提示：(1)氧气的有无　将液体与空气隔绝　应除去CO2 (2)乙、丙中产生CO2的多少　甲中石灰水变浑浊快，丁中石灰水变浑浊慢 (3)酵母菌和葡萄糖溶液的量、温度等环境因素 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 考向1　教材基础实验 1．(2023·佛山高三期中)为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某生物小组制作了下图a～f所示装置，下列判断不合理的是(　　) 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸 B．若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸 C．连接e→c→d，给装置通空气，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸 D．f放置一段时间后，连接f→d，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸 B　[若a装置液滴左移，说明a装置中有氧气的消耗，b装置液滴右移，说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量，综合可得，酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，B不合理。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2．(2023·河北唐山高三模拟)酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基，也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基，因此酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖反应都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化。在探究酵母菌无氧呼吸产物时，下列检测或鉴定不合理的是(　　) A．可在B瓶中加入澄清石灰水检测CO2的产生 B．培养一段时间后，向A瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化 C．可用斐林试剂检测葡萄糖是否消耗完 D．适当延长酵母菌培养时间，充分耗尽葡萄糖后再进行鉴定 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 B　[该装置的B瓶中可加入澄清石灰水，根据是否变浑浊检测CO2的产生，A合理；培养一段时间后，从A瓶中取少许培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化来判断有无酒精产生，B不合理；斐林试剂可检测葡萄糖的有无，故可用斐林试剂检测葡萄糖是否消耗完，C合理；酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基，也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基，故应适当延长酵母菌培养时间，充分耗尽葡萄糖后再进行酒精的鉴定，D合理。] 考向2　细胞呼吸实验的拓展 3．(2023·河北衡水中学四调)如图是“探究有活性的水稻种子呼吸作用”实验的实验装置。下列叙述错误的是(　　) A．将种子浸透的目的是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用 B．实验开始时，红色小液滴位于0点，在适宜条件下一段时间后，红色小液滴将向右移动 C．红色小液滴停止移动后，种子的呼吸方式是无氧呼吸 D．为证明红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 B　[将种子浸透的目的是增加种子细胞中自由水的含量，从而增强种子的代谢作用，提高其呼吸作用，A正确；实验开始时，红色小液滴位于0点，在其他条件适宜的情况下，一段时间后，由于种子呼吸会消耗氧气，而产生的二氧化碳会被KOH溶液吸收，故红色小液滴将向左移动，B错误；红色小液滴停止移动后，说明种子不再消耗氧气，即只进行无氧呼吸，C正确；为证明红色小液滴的移动仅由种子的生理活动引起，需另设放置煮熟种子的对照实验装置，观察红色小液滴是否移动，D正确。] 考点3　细胞呼吸的影响因素及应用 一、温度 1．影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响__________而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。 酶的活性 2．应用 (1)低温储存食品。 (2)大棚栽培在夜间和阴天适当降温。 (3)温水和面发得快。 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 二、氧气 1．影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 (1)O2浓度＝0时，只进行__________。 (2)0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 (3)O2浓度≥10%时，只进行__________。 (4)O2浓度＝5%时，有机物消耗少。 无氧呼吸 有氧呼吸 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2．应用 (1)中耕松土促进植物根部有氧呼吸。 (2)无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。 (3)低氧储存粮食、水果和蔬菜。 (4)选用透气的消毒纱布包扎伤口。 (5)提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生______。 (6)稻田定期排水，防止______中毒，烂根死亡。 乳酸 酒精 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 三、CO2浓度 1．CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会______(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 2．应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度。 抑制 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 四、含水量 1．一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越______，细胞呼吸越强。 2．应用 (1)粮食储存前要进行晒干处理。 (2)水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 旺盛 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 1．同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异。 (　　) 2．严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少。 (　　) 提示：无氧环境中，细胞无氧呼吸消耗的有机物较多。 3．粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 (　　) 提示：粮食种子应储藏在干燥环境中。 4．温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量。 (　　) 5．破伤风芽孢杆菌易在锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏。 (　　) 6．剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。 (　　) 提示：剧烈运动时，肌细胞主要进行有氧呼吸。 √ × × √ √ × 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验： 实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 (1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，如何解释这一现象。______________________　 ________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：(1)温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用产生的CO2减少 (2)在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后 20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 考向1　环境因素对细胞呼吸的影响 1．(2023·湖北高三校联考)某植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法错误的是(　　) A．甲、乙曲线分别表示CO2释放量和O2吸收量 B．O2浓度由0到b的过程中，无氧呼吸释放CO2的速率逐渐降低 C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 D　[分析题意结合图解可知，甲曲线表示呼吸作用过程中CO2的释放量的变化；乙曲线表示在不同O2浓度下的O2吸收量的变化，也可以表示有氧呼吸过程中CO2的释放量的变化。甲是有氧呼吸和无氧呼吸过程中CO2的释放总量曲线，乙曲线表示在不同O2浓度下O2吸收量曲线，A正确。b点之后，CO2释放量和O2吸收量曲线重叠，O2浓度由0到b的过程中，无氧呼吸速率不断下降，释放CO2的速率逐渐降低，有氧呼吸速率不断上升，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，B、C正确。据图，此时气体交换相对值CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。 按有氧呼吸C6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸C6∶CO2＝1∶2，算得C6(葡萄糖)的相对消耗量为0.05＋0.15＝0.2。 而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量为0.11，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。] 2 3 题号 1 4 2．(2023·山东烟台一模)为研究低氧胁迫对两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．正常通气情况下，品种A和B的根系细胞产生的CO2都来自线粒体 B．低氧胁迫下，品种B对氧气浓度的变化较为敏感 C．低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程不产生 ATP D．低氧胁迫不影响黄瓜的光合速率和产量 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2 3 题号 1 4 C　[据图可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，则根系细胞产生的CO2来自线粒体和细胞质基质，A错误；与正常通气相比，低氧胁迫下，品种A产生的酒精含量更多，说明品种A对氧气浓度的变化较为敏感，B错误；低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生 ATP，C正确；长期处于低氧胁迫条件下，无氧呼吸产生的ATP减少，影响主动运输过程，植物吸收无机盐的能力下降，进而会影响植物的光合速率，导致产量降低，D错误。] 2 3 题号 4 1 考向2　细胞呼吸原理的应用 3．(2023·广东佛山质检)粮食储备在古代中国是基本国策，有关仓窖的法令渊源久远。唐《仓库令》记载，租粮受纳入仓的程序和规定中，“皆令干净”为首要要求；出仓时“每出一屋一窖尽”，意思是必须出尽一窖才能打开动用下一个仓窖的粮食。下列叙述错误的是(　　) A．入仓时晒“干”粮食，降低了种子中自由水含量 B．入仓时粮仓和粮食“净”可减少虫害滋生 C．仓库密闭是为了防止种子进行呼吸作用 D．出仓时避免多次开启仓窖可减少粮食变质腐烂 C　[入仓时晒“干”粮食，降低了种子中自由水含量，此时细胞代谢减弱，种子抗逆能力会增强，以便更好地储存粮食，A正确；入仓时粮仓和粮食“净”不利于害虫的生存，可减少虫害滋生，B正确；仓库密闭是为了降低种子的有氧呼吸作用，C错误；出仓时避免多次开启仓窖可减少种子的呼吸作用，防止粮食变质腐烂，D正确。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2 4 3 题号 1 4．(2021·湖南选择性考试)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　) A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长 C．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 D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失，降低呼吸速率，起到保鲜作用 B　[早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，目的是给种子的细胞呼吸过程提供有利条件，即水分、适宜的温度和氧气，A正确；农作物种子入库贮藏时，为延长贮藏时间，应在零上低温、低氧条件下贮藏，种子无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，B错误；油料作物种子细胞中脂肪等含量较高，H含量较高，细胞呼吸时需要更多的氧气，因此油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失，降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，能起到保鲜作用，D正确。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 1．核心概念 (1)(必修1 P93)有氧呼吸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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 (2)(必修1 P94)无氧呼吸是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。 (3)(必修1 P94)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 2．结论语句 (1)(必修1 P92)有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 (2)(必修1 P94)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。 (3)(必修1 P94)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 5 1．(2023·全国乙卷)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 √ 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 C　[在时间a之前，因为没有CO2释放，所以不可能是产生酒精的无氧呼吸过程，只能是产生乳酸的无氧呼吸过程，A正确；因为a～b时间内仍然处于无氧呼吸的状态，产生CO2表明进行了产生酒精和CO2的过程，B正确；两个无氧呼吸过程都只有第一阶段产生能量，两个第一阶段都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以产生的ATP一样多，C错误；酒精跨膜运输的方式是自由扩散，不消耗能量，D正确。] 2 4 3 题号 1 5 2 3 题号 1 5 4 2．(2023·广东选择性考试)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 A　[本题考查细胞呼吸的场所和过程。游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2 3 题号 5 4 1 3．(2022·山东等级考)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　) A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2 3 题号 5 4 1 C　[根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供还原剂的，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。] 2 4 3 题号 5 1 4．(2022·河北选择性考试)关于呼吸作用的叙述，正确的是(　　) A．酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体 B．种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C．有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D．通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾溶液和浓硫酸后变为灰绿色 B　[能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误；种子萌发时，种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育提供原料和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误；酸性的重铬酸钾可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾溶液和浓硫酸后不会变为灰绿色，D错误。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2 3 题号 5 4 1 5．(2022·江苏选择性考试)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 B　[光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但进行有氧呼吸，此外，其还可以通过光合作用产生ATP，C错误；供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP，D错误。] √ 考点1 考点2 考点3 真题感悟 课时分层作业 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 $$