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（江苏专用）

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 CO2(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 细胞质基质 线粒体基质 丙酮酸＋H2OCO2＋[H] 线粒体内膜 [H]＋O2H2O 大量能量 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 1．(人教必修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) 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．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_________。 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中 ATP 以热能的形式散失了 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 乳酸 酒精＋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 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 酶 基因 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．(苏教必修1 P95“知识链接”)(1)柠檬酸循环是三大营养物质(糖、脂肪、蛋白质)________的最终共同途径，这三大营养物质经过分解代谢都先生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环彻底氧化生成________和H2O，释放能量用于ATP合成。 (2)柠檬酸循环也是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。通过柠檬酸循环，糖可转化成________________，有些氨基酸也可以通过脱氨基作用和糖异生途径转化为________。 提示：(1)分解代谢　CO2　(2)脂肪和非必需氨基酸　糖或甘油 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．有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路 (1)有氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路 (2)无氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路无氧呼吸中的[H]和ATP都是在第一阶段产生的，场所是细胞质基质。其中[H]在第二阶段被全部消耗。 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．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 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。 × × × 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 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： 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)B管中子叶蓝色变浅的原因是_________________________________________ ____________________________________________________________________。 (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 考向1　细胞呼吸的方式和过程 1．(2023·江苏常州第三中学校考模拟预测)解偶联剂能使呼吸链电子传递即氧化过程中，所产生的能量不能用于ADP磷酸化形成ATP，而只能以热能的形式散失，即解除了氧化和磷酸化的偶联作用，如图为细胞呼吸电子传递链示意图。以下叙述错误的是(　　) 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．呼吸抑制剂抑制电子传递，导致磷酸化过程也受到抑制 B．已知过量的阿司匹林可使氧化磷酸化部分解偶联，因此会导致体温升高 C．动物棕色脂肪组织线粒体中有独特的解偶联蛋白，因此棕色脂肪比例较高的人更容易肥胖 D．线粒体内膜对H＋的通透性是氧化过程和磷酸化发生偶联的关键因素之一 √ 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　[呼吸抑制剂抑制电子传递，也就减少了能量的产生，导致ADP磷酸化形成ATP受到抑制，A正确；已知过量的阿司匹林可使氧化磷酸化部分解偶联，意味着有一部分能量不能用于ADP磷酸化形成ATP，而只能以热能的形式散失，体温将会升高，B正确；动物棕色脂肪组织线粒体中有独特的解偶联蛋白，大部分能量以热能的形式散失，因此棕色脂肪比例较高的人御寒能力更强，不容易肥胖，C错误；由图可知，电子传递链和ATP合成过程中与H＋的跨膜运输有关，线粒体内膜对H＋的通透性是氧化过程和磷酸化发生偶联的关键因素之一，D正确。故选C。] 2．(2023·江苏扬州高三统考开学考试)某研究小组将一部分酵母菌细胞破碎形成匀浆并进行离心分离，得到细胞质基质和线粒体，然后与完整的酵母菌一起分别装入①～⑥试管中，各试管加入不同的物质并控制反应条件，观察各试管反应情况，具体如下表所示。之后，以小鼠肝脏细胞为材料，按相同方法重复上述实验，下列叙述正确的是(　　) 类别 细胞质基质 线粒体 酵母菌 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 葡萄糖 — ＋ — ＋ ＋ ＋ 丙酮酸 ＋ — ＋ — — — 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 注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“—”表示未加入相关物质。 A．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所 B．会产生酒精的试管有④⑥ C．会产生CO2和H2O的试管有①⑤ D．用小鼠肝脏细胞重复实验，能得到与酵母菌实验相同的结果 √ 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　[②试管在细胞质基质中利用葡萄糖进行无氧呼吸，产生酒精和CO2；④试管在线粒体中不能利用葡萄糖进行无氧呼吸；⑥试管在酵母菌(具有细胞质基质和线粒体)中能利用葡萄糖进行无氧呼吸，故根据试管②④⑥的实验结果，能判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确。酒精是无氧条件下，在细胞质基质中产生的，②试管中进行了无氧呼吸，能够产生酒精和CO2；④试管在线粒体中不能利用葡萄糖进行无氧呼吸；⑥中酵母菌利用葡萄糖在无氧条件下可进行无氧呼吸产生酒精，故会产生酒精的是②⑥，B错误。有氧条件下，在线粒体中产生CO2和H2O，①试管在细胞质基质中不能利用丙酮酸进行有氧呼吸，不会产生CO2和H2O；③试管在线粒体中能利用丙酮酸进行有氧呼吸的第二、三阶段，会产生水和CO2；⑤试管在酵母菌中能利用葡萄糖进行有氧呼吸，产生水和CO2，因此，会产生CO2和H2O的试管有③⑤，C错误。酵母菌无氧呼吸产生的是酒精和二氧化碳，而小鼠肝脏细胞无氧呼吸产生的是乳酸，用小鼠肝脏细胞重复实验，不能得到与酵母菌实验相同的结果，D错误。故选A。] 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 考向2　有氧呼吸和无氧呼吸的综合分析 3．(2023·江苏盐城中学校考模拟预测)细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如图表示人体内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是(　　) A．过程②产生的二碳化合物可能是酒精 B．X物质可能代表的是构成脂肪的小分子 C．过程①生成的氨基酸是必需氨基酸 D．长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累 √ 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 24 B　[人体内细胞无氧呼吸不会产生酒精，A错误；脂肪是由甘油和脂肪酸组成的，故X表示甘油，是小分子物质，B正确；能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，必需氨基酸是必须从食物中获得的，过程①生成的氨基酸是非必需氨基酸，C错误；糖类可以大量转化为脂肪，故长期高糖膳食的人可导致体内脂肪积累，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。故选B。] 4．(2023·江苏苏州高三统考专题练习)下图是酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌中葡萄糖氧化分解的过程。下列相关叙述错误的是(　　) √ A．酵母菌有氧呼吸和脱硫杆菌无氧呼吸都能将葡萄糖彻底氧化分解 B．脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜 C．酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程都没有电子传递链途径 D．酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热量不等 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 B　[酵母菌有氧呼吸可将葡萄糖彻底氧化分解，脱硫杆菌用S作电子受体，将葡萄糖彻底分解，但其是原核生物，没有线粒体，A正确、B错误；电子传递链途径发生在图示③和④过程，酵母菌发酵是①⑤过程，乳酸菌发酵是①⑥过程，不存在电子传递链，C正确；由于乳酸和酒精中含有的能量不同，酒精发酵和乳酸发酵释放出的能量不同，产生的ATP相同，但热能不同，D正确。故选B。] 考点2　探究酵母菌细胞的呼吸方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 变浑浊 溴麝香草酚蓝 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2．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__________________。 去除空气中的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 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___________________。 ③CO2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。 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)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．(人教必修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．(人教必修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。 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)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) 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)实验原理 ①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。 ②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 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 真题感悟 明确考向 2 4 3 题号 1 考向1　教材基础实验 1．(2022·江苏南京高三校考阶段练习)某同学在做“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中，通过O2和CO2传感器测定容器中相应气体的变化，结果发现，在产生酒精的情况下，O2的消耗量和CO2的产生量不相同。下列相关叙述错误的是(　　) A．CO2的变化值一定大于O2的变化值 B．培养液中酒精的含量会影响酵母菌细胞呼吸速率 C．可用酸性重铬酸钾溶液检测是否有酒精生成 D．可利用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的产生量 √ 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 4 3 题号 1 D　[产生酒精的情况有两种，一是只进行无氧呼吸，二是有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，两种情况下CO2的变化值均大于O2的变化值，A正确；酒精含量过高会抑制细胞呼吸，B正确；酸性重铬酸钾溶液遇酒精会变成灰绿色，可用其检测是否有酒精生成，C正确；利用溴麝香草酚蓝溶液来鉴定是否有CO2的生成及估算CO2生成量的多少，但不能对产生的CO2进行定量检测，D错误。故选D。] 2 3 题号 1 4 2．(2023·江苏苏州一模)酵母菌是生物学实验常用的生物之一，如探究细胞呼吸的方式(以下简称：实验甲)和探究培养液中某种群数量的变化(以下简称：实验乙)均用到酵母菌。下列相关叙述错误的是(　　) A．酵母菌是一种单细胞真菌，其有氧呼吸的主要场所是线粒体 B．实验甲中，不能通过检测CO2产生与否确定酵母菌的呼吸方式 C．实验乙中，培养液中酵母菌种群数量的变化趋势是先增后减 D．若及时更换实验乙的培养液，则该种群的数量将会持续增大 √ 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 D　[酵母菌属于真核生物，其细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体(有氧呼吸的第二阶段和第三阶段)，A正确；无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌均可产生二氧化碳，故不能通过检测CO2产生与否确定酵母菌的呼吸方式，B正确；实验乙中，开始时由于空间和资源相对充裕，故酵母菌会先增加，随着培养时间的延长，营养物质逐渐减少，有害代谢产物大量积累，培养液pH的剧烈改变，会导致酵母菌数量减少，C正确；即使及时更换实验乙的培养液，由于空间等资源有限，该种群的数量也不会持续增大，D错误。故选D。] 2 3 题号 4 1 考向2　细胞呼吸实验的拓展 3．(2024·江苏南通专题练习)pH传感器是一种能够快速准确获取溶液酸碱度的仪器。某兴趣小组设置如图甲、乙所示的装置，探究酵母菌细胞呼吸过程中pH的变化。下列叙述正确的是(　　) 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 2 3 题号 4 1 A．图甲装置中溶液X的目的是除去空气中的CO2 B．实验过程中，图甲装置检测到pH先上升后下降 C．实验过程中，图乙装置检测到pH先下降后上升 D．环境温度和酵母菌数量不会影响实验结果 A　[图甲装置中溶液X的目的是除去空气中的CO2，防止空气中的CO2对实验现象产生干扰，A正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程均产生CO2，实验过程中，图甲、乙装置均检测到pH逐渐下降，不会出现上升的现象，B、C错误；该实验中环境温度和酵母菌数量属于无关变量，均会影响单位时间内CO2的产生量，会影响实验结果，D错误。故选A。] √ 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．(2023·江苏扬州中学校考阶段练习)下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物，有关分析不正确的是(　　) A．装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量 B．装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C．装置丙可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生二氧化碳 D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验 √ 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 4 3 题号 1 B　[由图可知，利用保温瓶隔绝瓶内外热量传递，利用温度计可以测量瓶内萌发的种子呼吸是否产生热量，A正确；萌发的种子有氧呼吸时，吸收氧气释放二氧化碳，进行无氧呼吸时只释放二氧化碳，无论哪种呼吸方式，产生的二氧化碳都可以被NaOH溶液吸收，若种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，有色液滴也会向左移动，B错误；装置丙中，若萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳，会使澄清的石灰水变浑浊，C正确；三个装置探究萌发种子的呼吸作用，必须进行消毒，否则，一些微生物的呼吸作用等生理活动都可能对实验结果造成影响，而且为了消除实验中无关变量对实验结果的影响，每个装置都要设置对照实验，D正确。故选B。] 考点3　细胞呼吸的影响因素及应用 一、内部因素 1．遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。 实例：一般来说，旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 2．生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。 实例：一般在幼苗期、开花期等生长旺盛期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。 3．器官类型：同一种植物的不同器官呼吸速率不同。 实例：一般生殖器官_____营养器官；幼嫩的组织器官比衰老的组织器官的细胞呼吸速率高。 大于 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 二、外部因素 1．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 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。 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．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。 ①O2浓度＝0时，只进行_________。 ②0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O2浓度≥10%时，只进行_________。 ④O2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 3．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 4．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。 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 考向1　环境因素对细胞呼吸的影响 1．(多选)(2023·山东等级考)某种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，下列说法正确的是(　　) A．甲曲线表示O2吸收量 B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 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 BC　[据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线上数值为1.0，说明甲表示CO2的释放量，乙表示O2吸收量，A错误；O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确；O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时，植物只进行有氧呼吸，故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，C正确；O2浓度为a时，并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图可知，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， 按有氧呼吸中C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸中C6H12O6∶CO2＝1∶2，算得C6H12O6(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C6H12O6的相对消耗量约为0.12，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率不是最小，D错误。故选BC。] 考向2　细胞呼吸原理的应用 2．(2023·江苏常州第三中学校考阶段练习)细胞呼吸是细胞生命活动的重要生理过程，下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A．零上低温、无氧、干燥的环境中细胞呼吸最弱，有利于果蔬的储藏 B．在马拉松比赛中，人体主要是从分解有机物产生乳酸中获得能量 C．丙酮酸在线粒体基质中生成CO2和NADPH需要O2直接参与 D．栽培植物常用疏松透气的基质代替土壤，有利于根部细胞的呼吸 √ 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 D　[零上低温、低氧、湿度适宜的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏，A错误；马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生二氧化碳和水的过程中获得能量，也能从产生乳酸的过程中获得少量能量，B错误；丙酮酸在线粒体基质中生成CO2和NADH，线粒体中的丙酮酸分解成CO2和NADH的过程需要H2O的直接参与，不需要O2的参与，C错误；疏松透气的基质代替土壤是为了使植物根进行有氧呼吸而提供更多能量，以防植物根细胞因缺氧而进行无氧呼吸，D正确。故选D。] 3．(2023·江苏南通如皋中学统考阶段练习)甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂是农业上广泛使用的一种广谱杀菌剂，其作用机理为通过抑制细胞色素b和C1间的电子转移从而抑制线粒体的呼吸作用。它能抑制病原体的细胞呼吸，但对高等植物基本无害。下列叙述正确的是(　　) A．甲氧基丙烯酸酯可能作用于病原体有氧呼吸的第一阶段 B．高等植物细胞呼吸在有氧和无氧条件下都会产生丙酮酸和NADPH C．细胞呼吸不一定消耗氧气，但一定产生二氧化碳 D．甲氧基丙烯酸酯可用于防治由需氧型真菌引起的农作物感染 √ 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　[甲氧基丙烯酸酯为线粒体呼吸抑制剂，有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二和第三阶段在线粒体内进行，所以它应该作用于第二或第三阶段，A错误；呼吸作用产生的[H]为NADH，B错误；无氧呼吸生成乳酸的途径不产生二氧化碳，C错误；需氧型真菌含有线粒体，甲氧基丙烯酸酯能阻止病菌线粒体内的细胞呼吸，所以可用于治理由需氧型真菌引起的农作物感染，D正确。故选D。] 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)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)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)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)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)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。 (3)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．(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，但能进行有氧呼吸，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。故选B。] √ 第9讲　细胞呼吸的原理和应用 2 3 题号 1 5 4 2．(2022·江苏选择性考试)下列有关实验方法的描述合理的是(　　) A．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液 B．适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 C．检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应 D．用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 √ 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 2 3 题号 1 5 4 B　[提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，A不合理；黑藻叶片含有叶绿体，呈绿色，所以适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可以先在显微镜下观察叶绿体的运动情况，观察细胞质的流动，同时黑藻叶片是成熟的植物细胞，可以发生质壁分离，B合理；检测样品中的蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应，不需要加热，C不合理；酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，不能用来检测酒精含量，D不合理。故选B。] 2 3 题号 5 4 1 3.(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 √ 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　[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的无氧呼吸过程，B正确；两个无氧呼吸过程都只有第一阶段产生能量，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以产生的ATP一样，C错误；酒精是脂溶性的物质，跨膜运输方式是自由扩散，不消耗能量，D正确。故选C。] 2 4 3 题号 5 1 4．(多选)(2022·江苏选择性考试)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有(　　) √ 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都储存于ATP √ 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 5 1 BC　[据题图分析可知，三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸链会消耗O2，A错误；据题图分析可知，代谢中间物(如丙酮酸、乙酰CoA等)，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系，B正确；据题图分析可知，丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂质、核酸的代谢相互联系在一起，具有重要地位，C正确；物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，一部分以热能的形式散失，D错误。故选BC。] 2 3 题号 5 4 1 5．(2020·江苏高考)研究发现，线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达，进而调控细胞的功能。如图为T细胞中发生上述情况的示意图，请据图回答下列问题： 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 (1)丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A，再彻底分解成________和[H]。[H]经一系列复杂反应与________结合，产生水和大量的能量，同时产生自由基。 (2)线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核，使染色质中与________结合的蛋白质乙酰化，激活干扰素基因的转录。 (3)线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到____________中，激活NFAT等调控转录的蛋白质分子，激活的NFAT可穿过________进入细胞核，促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的________分子与核糖体结合，经________过程合成白细胞介素。 (4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达，其意义是__________ _______________。 CO2 O2 DNA　 细胞质基质 核孔 mRNA 翻译 提高机体 的免疫能力 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 [解析]　(1)有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体中，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸彻底氧化分解生成CO2和[H]，在有氧呼吸的第三阶段，[H]经过一系列复杂反应与O2结合，产生水和大量能量。(2)染色质是由DNA和蛋白质组成的。(3)由题图可以看出，线粒体产生的自由基在细胞质基质中激活NFAT。NFAT是蛋白质分子，通过核孔进入细胞核。转录的产物是mRNA，mRNA与核糖体结合，经翻译过程合成蛋白质(如白细胞介素)。(4)干扰素和白细胞介素都属于免疫活性物质，T细胞内的乙酰辅酶A和自由基都能通过调控核内基因表达促进干扰素和白细胞介素的合成，提高机体的免疫能力。 $$