第13课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

金榜题名 创新高考总复习生物 第13课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸 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。 核心考点突破 ■ 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 【提醒】 由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾 知识储备·夯基 反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培 1.实验原理 养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 4.实验现象 生物类型：其菌（真核生物） 膀母肉 代谢类型 条件 澄清石灰水的变化 溶有重铬酸钾的 呼吸类型：有氧呼吸和尤氧呼吸 出现变化的快慢 浓硫酸溶液 2.实验思路 对比实验 甲组（有氧） 变浑浊程度 /快 无变化 白变量 因变量 得出结论 乙组（无氧） 变浑浊程度 慢 出现 色 有氧与无 肉种呼吸方 氧条件 及足否成酒精 式及其产物 5.实验结论 (1)酵母菌在 和 条件下都能进 【提醒】 对比实验中两组都是实验组，两组 行细胞呼吸。 之间相互对照。教材中对比实验的实例有： (2)在有氧条件下产生大量CO2,在无氧条 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②售宾和卡 件下进行细胞呼吸产生 0 门的同位素示踪法实验：③赫尔希和蔡斯采 判断正误 用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆 (1)探究酵母菌的呼吸方式时，将葡萄糖溶 菌的实验；④探究温度(H)对酶活性的影响。 液煮沸，可去除溶液中的O2 3.实验步骤 (2)对比实验中每个实验组的结果通常都是 (1)配制酵母菌培养液（酵母菌十 溶液)。 事先未知的 (2)检测CO2产生量的装置如图所示。 (3)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中， 先密封装置一段时间手连通，目的是耗层B中氧气 可用酸性重铬酸钾溶液检测二氧化碳的 含量 ( 接橡皮 (4)培养开始时向酵母菌培养液中加入酸性 球或气 重铬酸钾溶液以便检测酒精生成() 泵) 三兰A 三C3 B D 质量分数为 酵母 澄清 酵母 沿清 三典型例题·研磨 I0%的NaOH困培 的石 菌培 的石 考向一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 溶液 养液 灰水 养液 灰水 【例1】(2022·重庆高考)从如图中选取装 装置甲 装置乙 置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的 目的是去除空气中的C02 组合是 (3)检测酒精的产生：从A、B中各取2mL 酵母菌培养液的滤液，分别注人编号为1、2 抽真空 的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有 露 爵 0.1g 的浓硫酸溶液→振荡并观 酵母菌 察溶液的颜色变化。 暗装囊① 培养液② 澄清的 行灰水③ 荞翼① 54 第3章细胞的能量供应和利用 续表 酵母菌 溴麝香 培养液 草种蓝 水溶液 酵每菌 酵母菌 质量分数为10% 培养波⑤ 培莽液@ 碧爽腴0 的a用密液 A.培养开始时向甲瓶中加人重铬酸钾以便 注：箭头表示气流方向 检测乙醇生成 A.⑤→⑧→⑦和⑥→③ B.⑧→①→③和②→③ B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌 C.⑤→⑧→③和④→⑦ 已产生了CO2 D.⑧→⑤→③和⑥→⑦ 【例2】（经典高考题）秸秆的纤维素经酶水解 C.用健那绿溶液染色后可观察到酵母菌中 后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物 线粒体的分布 兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5% D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高 葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如 图)。下列叙述正确的是 乙醇最大产量 考点二 有氧呼吸 【思维训练】就线粒体的起源，科学家提出 知识储备·夯基 了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的 1.概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的 需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没被消化分 催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分 解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从 解，产生 ,释放能量，生成 宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧 的过程。 细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。 2.过程 结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需 氧细菌有氧呼吸的场所是 场所： 简啦独 判断正误 第一，阶段 物质变化（反应式）： (1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质 产能情况： (2)真核细胞都进行有氧呼吸 HO+ 场所 (3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸 第二阶段 物质变化（反应式）： () (4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧 产能情况： 化分解，并且释放大量能量的过程 () 场所： 第阶段 物质变化（反应式）： 关键考能·提升 产能情况： 1.辨析“NADH”和“NAD+” 生物利用的能量来自糖类等有机物中的化 3.写出有氧呼吸总反应式（标出氧元素的来源 学能，细胞需通过有机物的逐步氧化分解， 与去向) 将有机物中的能量一部分储存在ATP中， 成为细胞能直接利用的能量形式。有机物 4.能量的释放与特点 的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。 (1)释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分 (填“NADH”或“NAD+”)是电子和氢 以 形式散失，少部分储存在 中。 离子的载体，能够与糖氧化过程中脱下来的 (2)特点：在温和的条件下进行，能量 氢离子和电子结合，形成 (填 释放，彻底氧化分解。 “NADH”或“NAD+”)。 55 金榜题名创新高考总复习生物 2.有氧呼吸的第三阶段：NADH在酶的催化 (PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中 作用下释放电子和H,电子被镶嵌在内膜 ATP减少时，ADP和AMP会增多。当 上的特殊蛋白质捕获和传递，O2为最终的 ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1 电子受体，生成H2O。 发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细 H H H H'H 胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平 H H 衡。下列叙述正确的是 ( A.在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接 分解为丙酮酸等 H/2e H 合酶 、ADP4 Pi ATP B.PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发 NADH NAD'+H'2H'+1/20:H.O H 生改变而变性失活 电子传递链 ATP合成 C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的 请据图分析ATP生成的过程是什么？ 调节属于正反馈调节 D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增 多，细胞呼吸速率加快 典型例题·研磨 【例4】(2023·广东高考)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 考向二 有氧呼吸的过程分析 的是 ( 【例3】(2024·安徽高考)细胞呼吸第一阶段 A.还原型辅酶I B.丙酮酸 包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1 C.氧化型辅酶I D.二氧化碳 教材查漏补缺 》 ■ 1.(必修1P9,)探究酵母菌细胞呼吸的方式实 4.(必修1Pg3)有氧呼吸：指细胞在氧的参与 验中，实验的自变量是 下，通过多种酶的催化作用，把 2.(必修1Pg1)请分析该实验的因变量并完善 ,产生二氧化碳和水， 下表。 释放能量，生成大量ATP的过程。 因变量 检测方法 5.(必修1P2~93)真核细胞有氧呼吸第一阶段 澄清石灰水变浑浊的程度 在 中进行，产物为 :第二阶段在 中进行，需要消耗 ,产物为CO2、[H]、 少量能量；第三阶段在 进行，需 要消耗O2,能产生水，并产生大量能量。 6.(必修1P2)请写出有氧呼吸的反应式： 3.(必修1P91)在检测酒精的实验中，将酵母 7.有氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去向为 菌培养的时间适当延长以耗尽溶液中的葡 萄糖的原因是 请完成课时提分集训13 566.ATP与ADP之间存在相互转化，且这种转化处于动态平衡之中 ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误： 7,(1)ATP和ADP在细胞内快速相互转化，细胞内ATP维持动态 C、由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的 平衡(2)ATP水解成腺苷酸，不仅为发光物质的合成提供能 供求平衡，说明其调节属于负反情调节，C错误：D、适动时肌细 量，同时也提供原料 跑消耗ATP增多，细胞中ATP减少，ADP和AMP会增多，从 第13课时细胞呼吸的方式和有氧呼吸 而AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸逸率加快，细胞中ATP含 世增多，从而维持能量供应，D正确。故选D。] 考点一知识储备 【例4】A[游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的 1.异养兼性厌氧型 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 2.产生(C02的多少 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 3.1)葡萄糖(3)重铬酸钾 水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型捕 4.高低灰绿 酶1，A正确。故选A。] 5.(1)有氧无氧(2)酒精和C0 教材查漏补缺 判断正误 1,有无氧气 (1)/(2) 2.C02产生的多少 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长 (3)×提示检测二氧化碳徐了用澄清的石灰水外，还可以用 短是否有酒精产生橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与 溴磨香草酚蓝溶液，酸性重格酸钾溶液用于检测酒精 酒精发生化学反应，使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色 (4)×提示检测酒精的生成，应取酵母萄培养液的滤液2l 是否变化来确定 注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0,1g重铬酸钾的 3,葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化 浓硫酸溶液，使它们混合均匀，规察试管中溶液的颜色变化。 .葡萄糖等有机物彻底氧化分解 典型例题 5,细胞质基质丙酮酸，「日门、少量能量线粒体基质水线粒 【例1】B[酵母菌属于异养兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼 体内膜上 吸，又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时，先用NOH去除空气 6.C,H,0,+6H,0+60,黄6C0,+12H,0+能量 中的CO2,再将空气通入酵母菌培养液，最后连接澄清石灰水检 7.大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中的化学能 测CO2的生成，通气体的管子要注意应该长进短出，装置组合是 因→①·③；无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰 第14课时无氧呼吸、细胞呼吸的 水相连，装酵母菌溶液的瓶子不能太满，以免溢出，装置组合是 影响因素及其应用 ②+③，B正确，ACD错误。故进B。] 考点一 知识储备 【例2】D[A,检测乙醇的生成.应取甲瓶中的滤液2mL注入到 1.(1)没有氧气不完全少量(2)乳酸酒精和CO 试管中，再句试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸 2.乳酸基因酒精和CO 溶液，使它们混合均匀，观慕试管中溶液颜色的变化，A错误：B、 3.(1)酒精乳觼(2)热能 CO。可以使澳舞香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，国此乙瓶的 L,细胞质基质和线粒体乳酸少量 溶液不会变成红色，B错误：(C、健那绿染液是专一性染线粒体的 5.(1)能量(2)枢组 活细胞补，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近 判断正误 无色，周此用健那绿柒液柒色后可观察到酵母首中线粒体的分 (1)×提示葡萄糖转化成丙酮酸和[H门的反应是有氧呼吸和 布，C错误：D、乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶 无氧呼吸共有的。 中葡萄排的量是一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能 (2)×提示人在刷烈运动时，机体如胞仍主要通过有氧呼吸 提高乙醇最大产量，D正确。故逸D。] 获得能量，无氧呼吸过程中萄萄糖分解为乳酸可产生少量能量， 考点二知识储备 以弥补机体能量供应不足。 1,二氧化碳和水大量ATP (3)×提示无氧呼吸不需要O2的参与，只有无氧呼吸的第 2.细胞质基质C,H:O,2CH:O十4H们少量能量线 一个阶段有少量[H]生成，且[H]在第二阶段被利用，所以没有 粒体幕质2CH,0+6H,0臂6C0,+20H们少量能量 [H的积累。 (4)/(5) 线粒体内膜24[H门+6O, 腾，12H,0大量能量 关键考能 提示由于细胞中NAD十的含量不多，随着NADH的积累， NAD逐渐被消耗，当NAD十的含量很低时，细胞呼吸的第一阶 酶 C。H12O。+6HzO+6O2 →12H20+6C02+能量 段就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障细胞呼吸第 一阶段顺利避行以持续获得ATP,就需要NADH转化成NAD 4.(1)热能ATP(2)逐步 【思维训练】细胞质和细胞膜 来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或两翻酸接 收。另外，两酮敏不能运出知胞，如果持续积累，也会抑制细胞 判断正误 呼吸第一阶段的进行 (1)X提示有氧呼吸的反应物是有机物和氧气，有机物中以 典型例题 糖类物质为主，当然脂肪和蛋白质等有机物也可以在细艳内彻 底氧化分解。 【例1】ABD[A、由图可是，p,点乙醇脱氨酶活性开始下降，子叶 (2)X提示坊乳动物成站的红细胞只进行无氧呼吸。 耗氧量急刷增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸塘强，该点 (3)X提示有些没有线粒体的细胞，含有有氧呼吸有美的 为种皮被突破的时间点，A正确：B、Ⅱ阶段种子内O:浓度降低 酶，也可以进行有氧呼吸。 很制了有氧呼城，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供 ()×提示葡萄糖不能在线粒体中彻底氧化分解，线粒体只 应，乙醇配氢醉活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确： 能利用葡简糖在细胞质基质中分解后的产物两酮酸。 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 关键考能 醇的速率逐新降低，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 1.NAD NADH 氧呼吸比有氧呼吸分解的萄萄排多，D正确。故透A、BD,门 2.提示内膜上特殊屡白质利用电子给予的能量将H泵出，构建 【例2】B[A,滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增 H求度梯度，H十通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度透 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 入线粒体基质，推动ATP合成 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 典型例题 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 【例3】D[A、细馳呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为两阴酸，需 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 要一系列酶促反应即雪要多种酶参与，而磷酸果燕激酶1 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 (PFK1)是其中的一个关健酶，因此PFK1不能催化葡蓟糖直接 时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增 分解为丙酮酸，A错误：B,由题意可知，当ATP/AMP求度比变 多，C辑误：D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无 化时，两者会与P℉K1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节 氧呼吸，而滑雪过程中受调者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨 细胞呼吸逸奉，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与 路肌中每克葡萄糖产生的ATP诚少，D错误。故选B。] 585