第3章 第14课时 无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用(教用Word)-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

第14课时　无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用 高考目标定位 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 考点一　无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较 1．无氧呼吸 (1)概念：无氧呼吸是指细胞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： 2．不同生物无氧呼吸产物类型及原因 3．无氧呼吸过程中能量的去路 (1)大部分储存在酒精或乳酸中； (2)释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 【归纳提升】　 无氧呼吸在能量供应中的意义 (1)生物在缺氧环境下，可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。 (2)无氧呼吸产生ATP的速度非常快，可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。 4．无氧呼吸与有氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质 变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2 能量 变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放少量能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 【归纳提升】　 细胞呼吸方式的判断 5．细胞呼吸的生物学意义 (1)提供了生物体生命活动所需的大部分能量。 (2)是生物体代谢的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 判断正误 　(1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在有氧时(　×　) 提示　葡萄糖转化成丙酮酸和[H]的反应是有氧呼吸和无氧呼吸共有的。 (2)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(　×　) 提示　人在剧烈运动时，机体细胞仍主要通过有氧呼吸获得能量，无氧呼吸过程中葡萄糖分解为乳酸可产生少量能量，以弥补机体能量供应不足。 (3)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累(　×　) 提示　无氧呼吸不需要O2的参与，只有无氧呼吸的第一个阶段有少量[H]生成，且[H]在第二阶段被利用，所以没有[H]的积累。 (4)无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP(　√　) (5)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(　√　) 为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应呢？(提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多，丙酮酸不能运出细胞) 提示　由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗，当NAD＋的含量很低时，细胞呼吸的第一阶段就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障细胞呼吸第一阶段顺利进行以持续获得ATP，就需要NADH转化成NAD＋来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸不能运出细胞，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的进行。 考向一　有氧呼吸和无氧呼吸的相关辨析 【例1】　(不定项)(2024·山东高考)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是(　　 ) A．p点为种皮被突破的时间点 B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 【答案】　ABD 【解析】　A、由图可是，p点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确； B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确； C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。 故选A、B、D。 【例2】　(2022·北京高考)在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内(　　 ) A．消耗的ATP不变 B．无氧呼吸增强 C．所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D．骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 【答案】　B 【解析】　A、滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误； B、人体无氧呼吸的产物是乳酸，分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确； C、分析题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误； D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。 故选B。 考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用 1．影响细胞呼吸的主要外部因素及其应用 因素 温度 O2浓度 CO2浓度 水 原理 主要影响酶活性 O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行 水作为有氧呼吸的原料，自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 曲线 续表 因素 温度 O2浓度 CO2浓度 水 应用 ①零上低温储藏水果、蔬菜，减少有机物消耗；②温室栽培中增大昼夜温差，增加有机物积累 ①稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根、死亡；②作物栽培中进行中耕松土；③无氧发酵过程需要严格控制无氧环境等 对蔬菜、水果进行保鲜时，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗 ①粮食储藏要求干燥，减少有机物消耗；②干种子萌发前进行浸泡处理 2.影响细胞呼吸的内在因素主要为细胞呼吸酶的数量；另外ATP浓度可影响有氧呼吸第三阶段的酶活性，ATP浓度高会降低细胞呼吸速率。 判断正误 　(1)密封塑料袋中储藏的马铃薯块茎会因无氧呼吸积累酒精而造成腐烂(　×　) 提示　马铃薯块茎进行产生乳酸的无氧呼吸，不产生酒精。 (2)中耕松土能提高土壤养分的利用率，促进根系的生长(　√　) (3)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖(　√　) (4)所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量(　√　) 考向二　细胞呼吸的影响因素及其应用 【例3】　(不定项)(2023·山东高考)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 答案：BC 解析：A、分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，乙表示氧气吸收量，A错误； B、O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，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； C、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； D、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，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的相对消耗量略大于0.1，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。 故选BC。 【例4】　(2024·甘肃高考)梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是(　　 ) A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 【答案】　B 【解析】　A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确； B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误； C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确； D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。 故选B。 1．(必修1 P94)请写出无氧呼吸的化学反应式： (1)产酒精的无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量； (2)产乳酸的无氧呼吸：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 2．(必修1 P94)无氧呼吸的概念：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。 3．(必修1 P94)细胞呼吸的实质：有机物在细胞内经过氧化分解，释放能量并生成ATP的过程。 4．(必修1 P93～94)在细胞内，1 mol 葡萄糖彻底氧化分解能释放出2 870 kJ 的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中；而1 mol 葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65 kJ 的能量，其中只有61.08 kJ 的能量储存在ATP 中。据此分析在进行无氧呼吸的过程中，葡萄糖中的能量的主要去向是存留在酒精或乳酸中；葡萄糖氧化分解释放出的能量的主要去向是以热能的形式散失。 5．(必修1 P94 )蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 6．(2020·全国Ⅰ，30节选)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有减少杂草与植物对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系细胞的呼吸(答出两点即可)。 7．粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是种子在有氧呼吸过程中产生了水。 8．同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是同一植株的底部叶片衰老，酶活性降低。 学科网（北京）股份有限公司 $$