第05讲 细胞呼吸（知识清单）（上海专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1/10 第 05讲 细胞呼吸（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点 1 有氧呼吸产生大量 ATP★★★★☆ 考点 2 无氧呼吸产生少量 ATP★★★★☆ 考点 3 其他有机物也可被氧化分解★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 实验技能坊：探究不同供氧环境下酵母的呼吸方式★★★☆☆ 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清 PDF，可打印） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2/10 考点 1 有氧呼吸产生大量 ATP★★★★☆ 1.细胞呼吸 （1）细胞呼吸定义：细胞通过氧化分解有机物，将有机物中的能量换成可供生命活动直接使用的 ATP 的过程。 （2）细胞呼吸的类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 2.有氧呼吸 （1）有氧呼吸定义：大多数真核生物细胞呼吸过程有 O2的参与。 （2）总化学反应式： （3）有氧呼吸过程： 场所 细胞质基质 线粒体（有氧呼吸的主要场所） 过程 糖酵解 三羧酸循环、电子传递链 产物 丙酮酸（C3H4O3） CO2和 H2O 能量 有部分能量储存在 ATP 中，其余 以热能形式释放 释放的能量部分转化生成 ATP，部分以热能 的形式释放 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 3/10 过程 ①糖酵解（细胞质基质）： C6H12O6―→ 酶 2 丙酮酸（C3H4O3）+4NADH+少量能量 ②三羧酸循环（线粒体基质）： 2 丙酮酸（C3）―→ 酶 3CO2+乙酰辅酶 A（二碳化合物） 乙酰辅酶 A+6H2O―→ 酶 6CO2+20NADH+少量能量 ③电子传递链/氧化磷酸化（线粒体内膜）： 24NADH（H+）+6O2+24e-→12H2O+大量能量 产物 丙酮酸（C3H4O3）、释放少量能 量、形成少量 ATP CO2、H+、释放少量能量、形成少量 ATP； H2O、释放大量能量、形成大量 ATP 物质转换 葡萄糖被彻底氧化分解为 CO2和 H2O 能量转换 葡萄糖分子中的化学能最终转化为大量 ATP 和热能 （4）氧化磷酸化 三羧酸循环中，乙酰辅酶 A与草酰乙酸（四碳化合物）结合形成柠檬酸（六碳化合物），在一系列酶 的催化下，逐步氧化释放 CO2后仍生成草酰乙酸，可再与乙酰辅酶 A结合进行下一轮循环。此过程直接产 生少 ATP和一定量 NADH。 NADH携带的电子在线粒体内膜上的传递过程中，内膜上的蛋白质利用电子的能量，将线粒体基质中 的 H+泵入内外膜间隙，使内膜两侧 H+浓度差增加。膜间隙的 H+从 ATP合酶（一种具有合成 ATP功能的酶） 处流回基质，驱动 ATP合酶将 ADP磷酸化形成 ATP。此过程的能量来源于 NADH的氧化，故称为氧化磷 酸化。1分子葡萄糖经糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化彻底氧化分解约产生 30个 ATP。 快速记忆：分离 T 细胞→制备 CAR—T 细胞（导入基因）→扩增 CAR—T 细胞→回输细胞→监控 病人 考点 2 无氧呼吸产生少量 ATP★★★★☆ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 4/10 （1）场所：细胞质基质 （2）过程： （2）类型及反应式： 场所 细胞质基质 过程 糖酵解 乳酸发酵或酒精发酵 产物 丙酮酸（C3H4O3） CO2和 H2O 过程 ①糖酵解（细胞质基质）：C6H12O6―→ 酶 2 丙酮酸（C3H4O3）+4NADH+少量能量 ②阶段 乳酸发酵 反应式：2 丙酮酸（C3H4O3）+4NADH――→ 酶 2C3H6O3 产物为乳酸 乳酸菌 所有动物细胞 植物中的马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等 酒精发酵 反应式：2 丙酮酸（C3H4O3）+4NADH――→ 酶 2C2H5OH+2CO2 产物为酒精和 CO2 酵母菌 多数植物细胞 多数微生物 能量转换 大部分储存在酒精或乳酸中； 释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在 ATP中。 意义 一些动植物细胞和微生物能通过无氧呼吸的方式分解有机物获取能量，以保障短 时间缺氧环境下生命活动的进行。 （3）比较有氧呼吸和无氧呼吸 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 反应条件 需要氧气、酶和适宜的温度 不需氧气，需要酶和适宜的温度 场所 细胞质基质（第一阶段） 线粒体（第二阶段） 细胞质基质 分解程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底 分解产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和 CO2 能量释放 大量 少量 相 同 反应条件 需酶和适宜温度 本质 氧化分解有机物，释放能量，生成 ATP 供生命活动所需 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 5/10 点 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 易错拓展： （1）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。 （2）葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能进入线粒体 中进一步分解。 （3）真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸。线粒体不是进行有 氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）无线粒体，但能进行有氧呼吸。 （4）不是所有植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等 植物细胞无氧呼吸的产物是乳酸。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此人体细胞产生二氧化碳只能 通过有氧呼吸。 （5）无氧呼吸只有第一阶段释放能量，第二阶段不释放能量。（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？） 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。 （6）无氧呼吸产物不同的原因：不同生物体内催化反应进行的酶的种类不同。 （7）无氧呼吸并不是必须在绝对无氧的条件下进行。有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行 无氧呼吸。 （8）有氧条件下葡萄糖中能量的去向有两个：大部分以热能的形式散失，少部分储存在 ATP中。无氧条 件下葡萄糖中能量的去向有三个：①未释放的能量储存在酒精或乳酸中；②释放的能量大部分以热能的形 式散失；③释放的能量少部分储存在 ATP中。 考点拓展：细胞呼吸的影响因素及其应用 1．内部因素 （1）遗传特性：实例：旱生植物＜水生植物，阴生植物＜阳生植物； （2）生长发育时期：实例：幼苗期＞成熟期； （3）器官类型：实例：生殖器官＞营养器官。 2.外部因素 因素 温度 O2浓度 CO2浓度 水 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 6/10 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 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 考点 3 其他有机物也可被氧化分解★★★☆☆ 1.其他有机物的氧化分解 脂肪 甘油→丙酮酸（糖的氧化分解途径） 脂肪酸→乙酰辅酶 A（进入三羧酸循环） 蛋白质→氨基酸 （脱氨基作用）氨基→尿素 碳链→各个环节（氧化分解） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 7/10 探究不同供氧环境下酵母的呼吸方式★★★☆☆ 不同供氧条件下，细胞呼吸分解有机分子的效率是否相同？酵母在有氧或缺氧条件下都能分解葡萄糖。 通过比较单位时间内产生的 CO2和酒精量，可以判断分解程度，实验步骤如下。 1．取经 5%葡萄糖液活化培养的酵母液 200 mL，平均分装于 A、B两个收集瓶；A瓶中加少量石蜡油 形成油膜，B瓶不作此处理。 2．分别在 A、B瓶排气嘴处接一个采气球胆。 3．50 ℃水浴孵育 10 min。期间缓慢向 B瓶菌液中输入经 NaOH 过滤的空气 200mL，A瓶不作此处理。 4．用 CO2传感器分别测定 A、B瓶中 CO2浓度，用酒精检测仪测量酒精含量。 预警类别一 有氧呼吸 陷阱 1 葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质 正确理解：有氧呼吸的反应物是有机物和氧气，有机物中以糖类物质为主，当然脂肪和蛋白质等有机 物也可以在细胞内彻底氧化分解。 陷阱 2 真核细胞都进行有氧呼吸 正确理解：哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。 陷阱 3 没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸 正确理解：有些没有线粒体的细胞，含有有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸。 陷阱 4 有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 8/10 正确理解：葡萄糖不能在线粒体中彻底氧化分解，线粒体只能利用葡萄糖在细胞质基质中分解后的产 物丙酮酸。 预警类别二 无氧呼吸 陷阱 1 人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供 正确理解：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。 陷阱 2 无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有[H]的积累 正确理解：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。 一、细胞呼吸 线粒体是细胞中的能量工厂，为所有重要的生理过程提供能量。巴塞尔大学的研究团队在《Science》 期刊发表重磅研究，利用冷冻电镜层析技术，首次捕捉到线粒体内呼吸链的完整高清结构。他们发现，负 责能量生成的蛋白质组装成大型“超级复合体”，在细胞的能量供应中发挥着关键作用。 考点预测：掌握细胞呼吸的实质和过程，同时应联系生活实际，了解呼吸原理在日常生活中以及科学 研究中的应用 （2024·上海·高考真题）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻 W 进行改良。获得了水稻 S。如图显示了高温条件下水稻 W 和水稻 S 响应高温的部分机制。其中 T1 和 T2 为不同蛋白，T2 在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 9/10 (4)据图，相同高温条件下，与水稻 W 相比，推测水稻 S 的细胞______。 A．净光合速率较高 B．呼吸作用产生 ATP 的量较少 C．糖类输出量较少 D．转换光能效率较高 (5)据图，水稻 W 改良为水稻 S 时，所采取的措施是______，若要进一步提高水稻 S 的抗高温能力，可采 取的策略是______。（编号选填） ①提高 T1 的量 ②提高 T2 的量 ③降低 T1 的量 ④降低 T2 的量 ⑤改变 T1 的结构 ⑥改变 T2 的结构 【答案】（4）AD （5）⑤ ①④⑤⑥ 【解析】（4）A、水稻 S 中更多 T2 进入液泡被降解，对叶绿体破坏小，光合作用能较好进行，所以净光 合速率较高，A 正确； B、图中未体现呼吸作用产生 ATP 量的差异，B 错误； C、水稻 S 光合作用受影响小，糖类输出量应较多，C 错误； D、水稻 S 叶绿体受 T2 破坏小，能更好地进行光合作用，转换光能效率较高 ，D 正确。故选 AD。 （5）对比水稻 W 和水稻 S 的机制图，水稻 S 中 T1 和 T2 结合后进入液泡的量更多，且 T2 对叶绿体 破坏小，推测可能是改变了 T1 的结构（⑤），让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。要进一步 提升水稻 S 抗高温能力，可降低 T2 的量（④），减少其对叶绿体的潜在破坏；改变 T2 的结构（⑥）， 使其失去破坏叶绿体的能力；还能提高 T1 的量（①），促进更多 T2 转运到液泡降解；也可以继续改变 优化 T1 的结构（⑤），让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。 （2023·上海·高考真题）磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2 浓 度等条件下，对长势一致的 4 组当归植株，分别补充 P1、P2、P3、P4 量的磷，测定其叶肉细胞的净光合速 率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和总叶绿素含量，结果如图 1。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 10 （2）根据图 1 数据判断，P3 组一定高于 P1 组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___（单选）。 A. 生成 H2O 的量 B. 吸收 CO2 的量 C. 吸收 O2 的量 D. 释放 CO2 的量 【答案】B 【解析】图 1 中因变量指标之一为净光合速率，可用单位时间单位面积植物吸收 CO2 的量表示；根据图 1 数据判断，P3 组一定高于 P1 组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积吸收 CO2 的量，B 正确，ACD 错误。 故选 B。 细胞的代谢- 呼吸作用 呼吸作用 有氧呼吸 过程 第一阶段（糖酵解） 场所 细胞质基质 物质变化 C6H12O6→2丙酮酸（三碳化合物）+ 4NADH+少量能量 第二阶段 三羧酸循环 场所 线粒体基质 物质变化 2丙酮酸→2CO2+2乙酰辅酶A（二碳化合物） 2乙酰辅酶A+6H2O→4CO2+20NADH+少量能量 电子传递链 /氧化磷酸化 场所 线粒体内膜 物质变化 24NADH+6O2→12H2O+大量能量 物质转化 葡萄糖被彻底氧化分解为CO2和H2O 能量转换 葡萄糖分子中的化学能最终转化为大量 ATP 和热能 无氧呼吸 阶段 第一阶段（糖酵解） C6H12O6→2丙酮酸（C3）+4NADH+少量能量 第二阶段 场所：细胞质基质 乳酸发酵 物质变化 2丙酮酸（C3）+4NADH→2C3H6O3 适用 高等动物和人、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚乳 酒精发酵 物质变化 2丙酮酸（C3）+4NADH→2C2H5OH+2CO2 适用 绝大多数植物、酵母菌等 影响呼吸作 用的因素 内部因素 遗传特性/生长发育时期/器官类型 外界因素 温度/O2浓度/CO2浓度/含水量 其他有机物也可被氧化分解 脂肪 甘油 丙酮酸 脂肪酸 乙酰辅酶A 三羧酸循环 蛋白质 氨基酸 脱氨基作用-氨基 尿素 碳链 有氧呼吸各个环节 第05讲 细胞呼吸（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 有氧呼吸产生大量ATP★★★★☆ 考点2 无氧呼吸产生少量ATP★★★★☆ 考点3 其他有机物也可被氧化分解★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 实验技能坊：探究不同供氧环境下酵母的呼吸方式★★★☆☆ 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清PDF，可打印） · 考点1 有氧呼吸产生大量ATP★★★★☆ 1.细胞呼吸 （1）细胞呼吸定义：细胞通过氧化分解有机物，将有机物中的能量换成可供生命活动直接使用的ATP的过程。 （2）细胞呼吸的类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 2.有氧呼吸 （1）有氧呼吸定义：大多数真核生物细胞呼吸过程有O2的参与。 （2）总化学反应式： （3）有氧呼吸过程： 场所 细胞质基质 线粒体（有氧呼吸的主要场所） 过程 糖酵解 三羧酸循环、电子传递链 产物 丙酮酸（C3H4O3） CO2和H2O 能量 有部分能量储存在ATP中，其余以热能形式释放 释放的能量部分转化生成ATP，部分以热能的形式释放 过程 产物 丙酮酸（C3H4O3）、释放少量能量、形成少量ATP CO2、H+、释放少量能量、形成少量ATP； H2O、释放大量能量、形成大量ATP 物质转换 葡萄糖被彻底氧化分解为CO2和H2O 能量转换 葡萄糖分子中的化学能最终转化为大量ATP和热能 （4）氧化磷酸化 三羧酸循环中，乙酰辅酶A与草酰乙酸（四碳化合物）结合形成柠檬酸（六碳化合物），在一系列酶的催化下，逐步氧化释放 CO2后仍生成草酰乙酸，可再与乙酰辅酶A结合进行下一轮循环。此过程直接产生少ATP和一定量NADH。 NADH携带的电子在线粒体内膜上的传递过程中，内膜上的蛋白质利用电子的能量，将线粒体基质中的H+泵入内外膜间隙，使内膜两侧H+浓度差增加。膜间隙的H+从ATP合酶（一种具有合成ATP功能的酶）处流回基质，驱动ATP合酶将ADP磷酸化形成ATP。此过程的能量来源于NADH的氧化，故称为氧化磷酸化。1分子葡萄糖经糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化彻底氧化分解约产生30个ATP。 快速记忆：分离T细胞→制备CAR—T细胞（导入基因）→扩增CAR—T细胞→回输细胞→监控病人 · 考点2 无氧呼吸产生少量ATP★★★★☆ （1）场所：细胞质基质 （2）过程： （2） 类型及反应式： 场所 细胞质基质 过程 糖酵解 乳酸发酵或酒精发酵 产物 丙酮酸（C3H4O3） CO2和H2O 过程 能量转换 大部分储存在酒精或乳酸中； 释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 意义 一些动植物细胞和微生物能通过无氧呼吸的方式分解有机物获取能量，以保障短时间缺氧环境下生命活动的进行。 （3）比较有氧呼吸和无氧呼吸 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 反应条件 需要氧气、酶和适宜的温度 不需氧气，需要酶和适宜的温度 场所 细胞质基质（第一阶段） 线粒体（第二阶段） 细胞质基质 分解程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底 分解产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2 能量释放 大量 少量 相 同 点 反应条件 需酶和适宜温度 本质 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 易错拓展： （1）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。 （2）葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解。 （3）真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸。线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）无线粒体，但能进行有氧呼吸。 （4）不是所有植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等植物细胞无氧呼吸的产物是乳酸。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此人体细胞产生二氧化碳只能通过有氧呼吸。 （5）无氧呼吸只有第一阶段释放能量，第二阶段不释放能量。（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？） 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。 （6）无氧呼吸产物不同的原因：不同生物体内催化反应进行的酶的种类不同。 （7）无氧呼吸并不是必须在绝对无氧的条件下进行。有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。 （8）有氧条件下葡萄糖中能量的去向有两个：大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。无氧条件下葡萄糖中能量的去向有三个：①未释放的能量储存在酒精或乳酸中；②释放的能量大部分以热能的形式散失；③释放的能量少部分储存在ATP中。 考点拓展：细胞呼吸的影响因素及其应用 1．内部因素 （1）遗传特性：实例：旱生植物＜水生植物，阴生植物＜阳生植物； （2）生长发育时期：实例：幼苗期＞成熟期； （3）器官类型：实例：生殖器官＞营养器官。 2.外部因素 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 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 · 考点3 其他有机物也可被氧化分解★★★☆☆ 1.其他有机物的氧化分解 探究不同供氧环境下酵母的呼吸方式★★★☆☆ 不同供氧条件下，细胞呼吸分解有机分子的效率是否相同？酵母在有氧或缺氧条件下都能分解葡萄糖。通过比较单位时间内产生的CO2和酒精量，可以判断分解程度，实验步骤如下。 1．取经5%葡萄糖液活化培养的酵母液 200 mL，平均分装于A、B两个收集瓶；A瓶中加少量石蜡油形成油膜，B瓶不作此处理。 2．分别在A、B瓶排气嘴处接一个采气球胆。 3．50 ℃水浴孵育10 min。期间缓慢向B瓶菌液中输入经 NaOH 过滤的空气200mL，A瓶不作此处理。 4．用CO2传感器分别测定A、B瓶中CO2浓度，用酒精检测仪测量酒精含量。 预警类别一 有氧呼吸 陷阱1 葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质 正确理解：有氧呼吸的反应物是有机物和氧气，有机物中以糖类物质为主，当然脂肪和蛋白质等有机物也可以在细胞内彻底氧化分解。 陷阱2 真核细胞都进行有氧呼吸 正确理解：哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。 陷阱3 没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸 正确理解：有些没有线粒体的细胞，含有有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸。 陷阱4 有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程 正确理解：葡萄糖不能在线粒体中彻底氧化分解，线粒体只能利用葡萄糖在细胞质基质中分解后的产物丙酮酸。 预警类别二 无氧呼吸 陷阱1 人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供 正确理解：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。 陷阱2 无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累 正确理解：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。 一、细胞呼吸 线粒体是细胞中的能量工厂，为所有重要的生理过程提供能量。巴塞尔大学的研究团队在《Science》期刊发表重磅研究，利用冷冻电镜层析技术，首次捕捉到线粒体内呼吸链的完整高清结构。他们发现，负责能量生成的蛋白质组装成大型“超级复合体”，在细胞的能量供应中发挥着关键作用。 考点预测：掌握细胞呼吸的实质和过程，同时应联系生活实际，了解呼吸原理在日常生活中以及科学研究中的应用 （2024·上海·高考真题）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良。获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。 (4)据图，相同高温条件下，与水稻W相比，推测水稻S的细胞______。 A．净光合速率较高 B．呼吸作用产生ATP的量较少 C．糖类输出量较少 D．转换光能效率较高 (5)据图，水稻W改良为水稻S时，所采取的措施是______，若要进一步提高水稻S的抗高温能力，可采取的策略是______。（编号选填） ①提高T1的量        ②提高T2的量            ③降低T1的量 ④降低T2的量        ⑤改变T1的结构            ⑥改变T2的结构 【答案】（4）AD （5）⑤ ①④⑤⑥ 【解析】（4）A、水稻 S 中更多 T2 进入液泡被降解，对叶绿体破坏小，光合作用能较好进行，所以净光合速率较高，A正确； B、图中未体现呼吸作用产生 ATP 量的差异，B错误； C、水稻 S 光合作用受影响小，糖类输出量应较多，C错误； D、水稻 S 叶绿体受 T2 破坏小，能更好地进行光合作用，转换光能效率较高 ，D正确。故选AD。 （5）对比水稻 W 和水稻 S 的机制图，水稻 S 中 T1 和 T2 结合后进入液泡的量更多，且 T2 对叶绿体破坏小，推测可能是改变了 T1 的结构（⑤），让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。要进一步提升水稻 S 抗高温能力，可降低 T2 的量（④），减少其对叶绿体的潜在破坏；改变 T2 的结构（⑥），使其失去破坏叶绿体的能力；还能提高 T1 的量（①），促进更多 T2 转运到液泡降解；也可以继续改变优化T1 的结构（⑤），让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。 （2023·上海·高考真题）磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在相同光照强度、CO2浓度等条件下，对长势一致的4组当归植株，分别补充P1、P2、P3、P4量的磷，测定其叶肉细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和总叶绿素含量，结果如图1。 （2）根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积___（单选）。 A. 生成H2O的量 B. 吸收CO2的量 C. 吸收O2的量 D. 释放CO2的量 【答案】B 【解析】图1中因变量指标之一为净光合速率，可用单位时间单位面积植物吸收CO2的量表示；根据图1数据判断，P3组一定高于P1组的是当归叶肉细胞单位时间单位叶面积吸收CO2的量，B正确，ACD错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$