2026届高三生物一轮复习课件-细胞的能量供应及利用：细胞呼吸

细胞呼吸 1 目录 高考考情分析 思维导图 基础知识梳理 重难点解析 1 2 3 6 技巧归纳 4 5 重点题型突破 2 1 高考考情分析 考查形式 题目情境呈现方式：可能是文字描述，如给出具体的生产生活场景、实验过程等；也可能是图表展示，如实验的数据表格、坐标曲线或柱状图等，要求考生从图表中获取信息并进行分析解答。 题型：选择题和非选择题均有涉及。选择题常考查细胞呼吸的基础知识、影响因素等，非选择题则更注重综合能力的考查，如结合光合作用考查物质和能量的转换，以实验分析或实验设计的形式考查考生的科学探究能力等。 3 1 高考考情分析 命题趋势 结合实际应用：命题往往与生产生活实践紧密联系，要求考生运用细胞呼吸的原理解决实际问题，如解释水淹环境下植物细胞的呼吸变化、分析氰化物中毒与抗氰呼吸的关系、探讨癌细胞的呼吸特点等。 结合科研成果：以近期科研人员关于细胞呼吸的研究论文为情境来源，考查考生对新知识的理解和应用能力，以及对实验结果的分析和推理能力。 结合其他知识：继续与光合作用、水分代谢、矿质营养、三大营养物质代谢等生物代谢过程相联系，综合考查考生对生物代谢整体过程的理解和掌握。 4 2 思维导图 细胞呼吸 有氧呼吸 总反应式 无氧呼吸 两个阶段 总反应式 三个阶段 场所 过程 场所 过程 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸原理的应用 有氧呼吸 无氧呼吸 5 基础知识梳理 3 6 3 基础知识梳理 一、细胞呼吸的概念及类型 1.概念 有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程 2.类型 有氧呼吸和无氧呼吸 对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式 7 3 基础知识梳理 二、细胞呼吸的过程 1.有氧呼吸 （1）三个阶段的比较 第一阶段 第二阶段 第三阶段 反应场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 需要条件 酶 酶 酶和O2 反应底物 葡萄糖 丙酮酸和H2O ［H］和O2 生成物质 丙酮酸+［H］ CO2+［H］ H2O 是否有氧参与 无 无 有 产生的能量 第一阶段和第二阶段产生少量能量，第三阶段产生大量能量，能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失 8 3 基础知识梳理 （2）各元素的来源和去路 CO2是在第二阶段产生的，是丙酮酸和水反应生成的，发生反应的场所是线粒体基质，CO2中的氧来自葡萄糖和水，碳来自葡萄糖 O2是在第三阶段参与反应的，与［ H ］结合生成水，同时生成大量能量，发生反应的场所是线粒体内膜 C6H12O6 O2 6 H2O 12 + + 酶 CO2+ 6 H2O 6 大量能量 + 元素转移 9 3 基础知识梳理 有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在第二阶段参与反应，生成物中的水是由第一、二阶段产生的［ H ］在第三阶段与O2结合产生的，因此生成物水中的氧来自氧气，氢来自葡萄糖和水 C6H12O6 O2 6 H2O 12 + + 酶 CO2+ 6 H2O 6 大量能量 + 元素转移 10 3 基础知识梳理 同位素标记法研究细胞呼吸中元素的转移过程 用18O 标记氧气（ 18O2)，生成的水全部含有18O，一段时间后，二氧化碳也会含有18O，即18O2→H218O→C18O2 用18O标记葡萄糖（ C6H1218O6)，生成的CO2含有18O，生成的H2O全部不含有18O ，即C6H1218O6→C18O2 11 3 基础知识梳理 2.无氧呼吸 （1）过程 第二阶段 第一阶段 2C2H5OH（酒精）+2CO2 酶 2C3H6O3（乳酸） + [H] +少量能量 C6H12O6 酶 C3H4O3（丙酮酸） 2C3H4O3+4[H] 与有氧呼吸第一阶段完全相同 酶 12 3 基础知识梳理 （2）辨析无氧呼吸产物与生物种类的关系 不同生物无氧呼吸产物的总结 生物 无氧呼吸产物 植物 大多数植物细胞，如根细胞 酒精和CO2 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 乳酸 动物 骨骼肌细胞、哺乳动物成熟红细胞等 乳酸 微生物 乳酸菌等 乳酸 酵母菌等 酒精和CO2 13 3 基础知识梳理 不同生物无氧呼吸的产物不同，直接原因是催化反应的酶的种类不同，根本原因是控制酶合成的基因不同或基因的选择性表达玉米、马铃薯、甜菜等植物细胞中可同时存在编码丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的基因，基因的选择性表达使无氧呼吸产物存在差异。 水稻等植物长期淹水烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用 14 3 基础知识梳理 有关细胞呼吸的四个“不要” （1）不要认为有氧呼吸的三个阶段均需要氧气。有氧呼吸第一、二阶段不需要氧气 （2）不要认为能进行有氧呼吸的细胞就一定含有线粒体。原核生物没有线粒体，但某些原核生物因为含有与有氧呼吸相关的酶，也能进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，此过程发生在细胞质和细胞膜上 （3）不要认为真核细胞一定进行有氧呼吸。没有线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸，比如哺乳动物成熟的红细胞等 （4）不要认为人和动物细胞的细胞质基质和线粒体中都能产生二氧化碳。人和动物细胞只在线粒体基质中产生二氧化碳，因为其无氧呼吸产物只有乳酸 15 3 基础知识梳理 3.探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验原理 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌 酵母菌细胞呼吸以葡萄糖作为底物时，通过测定在有氧条件和无氧条件下细胞呼吸的产物，来确定细胞呼吸作用的类型 （2）检测原理 检测物质 试剂 实验现象 CO2 澄清石灰水 变浑浊 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色 16 3 基础知识梳理 （3）实验步骤 配置酵母菌培养液 检测CO2的产生 质量分数为10% NaOH溶液 酵母菌 培养液 澄清石灰水或 溴麝香草酚蓝溶液 酵母菌 培养液 澄清石灰水或 溴麝香草酚蓝溶液 17 3 基础知识梳理 检测酒精的产生 C D 自A、B中各取2mL滤液分别注入到1、2号两支干净的试管中 分别向试管中滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻振荡，混合均匀 观察溶液颜色变化 18 3 基础知识梳理 （4）实验现象 有氧装置 无氧装置 初 始 相同时间后 刚加入重铬酸钾 左：有氧条件下酵母菌培养液 右：无氧条件下酵母菌培养液 一段时间以后 19 3 基础知识梳理 （5）实验结论 4.呼吸作用的实质、意义 （1）实质 实质：在O2的参与下，细胞内有机物彻底氧化分解，释放大量能量 产生CO2多且快 酵母菌 有氧 无氧 酒精、少量CO2 无氧呼吸 有氧呼吸 细胞呼吸 20 3 基础知识梳理 （2）意义 为生物体的生命活动提供能量 是体内各物质相互转化的枢纽，为体内其他化合物的合成提供原料，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，其相互联系的物质是丙酮酸 5.影响细胞呼吸的因素 （1）内部因素 遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同 生长发育时期不同：同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同 21 3 基础知识梳理 器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同 （2）外部因素 温度 原理：影响与细胞呼吸有关的酶的活性 应用 零上低温下蔬菜、水果 大棚蔬菜栽培过程中，增加昼夜温差以减少有机物的消耗，提高产量 22 3 基础知识梳理 O2浓度 原理：O2是有氧呼吸的底物，可以影响有氧呼吸的强度和细胞呼吸的方式 应用：稻田定期排水、中耕松土 CO2浓度 原理：CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行 应用：在水果、蔬菜保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗 23 3 基础知识梳理 水 原理：水是有氧呼吸的原料、化学反应的介质、良好溶剂 应用：粮食储藏要求干燥、干种子萌发前进行浸泡处理 细胞含水量 呼吸速率 24 3 基础知识梳理 6.细胞呼吸原理的应用 有氧呼吸 （1）提倡慢跑等有氧运动 原理：避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力 （2）农作物栽培时及时松土透气 原理：改善土壤通气状况，促进有氧呼吸，为主动运输、细胞分裂等供能 25 3 基础知识梳理 （3）稻田排水、晒田 原理：促进有氧呼吸，减少无氧呼吸产物对根细胞的毒害作用 （4）酿醋、制味精 原理：醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下分别产生醋酸和谷氨酸 （5）馒头、面包的制作 原理：利用酵母菌的有氧呼吸产生CO2，使馒头、面包变得松软可口 26 3 基础知识梳理 无氧呼吸 （1）选用透气的“创可贴”、透气消毒纱布包扎伤口 原理：为伤口创造有氧环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合 （2）伤口过深或被锈钉扎伤后，需及时到医院治疗 原理：避免破伤风芽孢杆菌的大量繁殖而引发破伤风 （3）制作酸奶、泡菜等 原理：利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸 （4）酿酒 原理：酵母菌在有氧条件下快速繁殖，在无氧条件下产生酒精 27 重难点解析 4 28 4 重难点解析 一、有氧呼吸和无氧呼吸过程的分析和比较 1.有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较 过程图解 29 4 重难点解析 相同点和不同点 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 分解 程度 产物 能量 释放 相同　点 本质 联系 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 氧气、酶、水 酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 大量能量 少量能量 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 分解有机物，释放能量，合成ATP 彻底 不彻底 30 4 重难点解析 二、细胞呼吸方式的判断 1.依据反应物和产物的分子数量关系以及场所判断（以葡萄糖为底物） （1）依据一：反应物 消耗O2或产生H2O——一定存在有氧呼吸 有酒精或乳酸生成——一定存在无氧呼吸 无CO2释放——进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞死亡 （2）依据二：分子数量关系 O2=CO2——只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 O2<CO2——两类呼吸并存，差值为无氧呼吸量 O2>CO2——可能存在脂肪等物质的氧化分解 31 4 重难点解析 （3）依据三：场所 只在细胞质基质中——无氧呼吸 有线粒体参与——有氧呼吸或两类呼吸并存 2.呼吸作用各物质之间的比例关系（以葡萄糖为底物） （1）有氧呼吸中葡萄糖：O2:CO2=1:6:6 （2）无氧呼吸中葡萄糖：O2:酒精=1:2:2或葡萄糖:乳酸=1:2 （3）消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量（或分子数量）之比为1:3 32 4 重难点解析 根据产生CO2与消耗O2分子数量的多少，又有以下三种情况 若nCO2/nO2=4/3，则有氧呼吸强度=无氧呼吸强度 若nCO2>nO2=4/3，则有氧呼吸强度<无氧呼吸强度 若nCO2<nO2=4/3，则有氧呼吸强度>无氧呼吸强度 3.细胞呼吸方式的判定 （1）欲确定某生物的细胞呼吸类型，应设置两套装置如图（发芽种子为例） 单一变量为NaOH溶液与蒸馏水 NaOH溶液可以吸收CO2 蒸馏水基本不吸收CO2 33 4 重难点解析 （2）实验结果预测和结论 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细胞死亡 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 进行有氧呼吸，底物还有脂肪等 34 5 技巧归纳 知识理解与记忆 牢记过程：需熟练掌握有氧呼吸和无氧呼吸的场所、过程、物质变化以及能量变化。有氧呼吸三个阶段的具体反应，如第一阶段葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，第二阶段丙酮酸在线粒体基质中与水反应生成二氧化碳和氢，第三阶段氢在线粒体内膜上与氧气结合生成水并释放大量能量；无氧呼吸在细胞质基质中进行，产生酒精和二氧化碳或乳酸。 明确元素去向：清楚细胞呼吸过程中各元素的去向，如氧气中的氧全部生成水，二氧化碳中的氧一半来源于水、一半来源于葡萄糖。 35 5 技巧归纳 掌握影响因素：重点掌握温度、氧气、二氧化碳和水分等对细胞呼吸的影响。例如，温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸速率；氧气是有氧呼吸所必需的，且对无氧呼吸过程有抑制作用；二氧化碳积累过多会抑制细胞呼吸；在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快。 解题技巧 细胞呼吸方式的判断： 根据反应物和产物判断：若消耗氧气且产生二氧化碳，则可能是有氧呼吸；若不消耗氧气但产生二氧化碳，则是无氧呼吸产生酒精；若既不消耗氧气也不产生二氧化碳，可能是无氧呼吸产生乳酸或细胞已死亡。 36 5 技巧归纳 依据氧气的消耗量和二氧化碳的产生量判断：当氧气的消耗量等于二氧化碳的产生量时，细胞只进行有氧呼吸；当氧气的消耗量小于二氧化碳的产生量时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；若不消耗氧气，只产生二氧化碳，则只进行无氧呼吸。 相关计算： 根据反应式计算：熟练掌握有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，根据葡萄糖、氧气、二氧化碳等物质的化学计量关系进行计算。如消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的二氧化碳物质的量之比为 1:3；产生同样数量的 ATP 时，无氧呼吸与有氧呼吸的葡萄糖物质的量之比为 19:1。 37 5 技巧归纳 巧用守恒定律：利用化学反应中的原子守恒、电荷守恒等定律进行计算，如根据有氧呼吸反应式中碳、氢、氧原子的守恒关系来计算相关物质的量。 实验分析：对于探究酵母菌细胞呼吸方式等实验，要明确实验目的、原理、自变量、因变量和无关变量。理解实验中如何控制条件、设置对照，以及如何根据实验结果进行分析和得出结论。例如，在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，自变量是氧气的有无，因变量是细胞呼吸的产物，可以通过检测二氧化碳和酒精的产生来判断酵母菌的呼吸方式。 38 重点题型突破 6 39 6 重点题型突破 1．（2024·重庆·高考真题）肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是（    ） A．图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧 B．图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜 C．肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力 D．葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］ 【答案】D 【详解】A、由图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直接需氧环节，A错误；B、草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，B错误；C、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力，C错误；D、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步，D正确。 40 6 重点题型突破 2．（2024·湖北·高考真题）磷酸盐体系（ 、 ）和碳酸盐体系（ 、 ）是人体内两种重要的缓冲体系。下列叙述错误的是（    ） A．有氧呼吸的终产物在机体内可转变为 B．细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关 C．缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞 D．过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限 【答案】C 【详解】A、有氧呼吸的终产物为二氧化碳和水，二氧化碳溶于水后形成H2CO3 ，再由H2CO3形成H+和HCO3-，A正确；B、细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关，如在细胞呼吸中磷酸盐作为底物参与了糖酵解和柠檬酸循环等过程，B正确；C、缓冲体系的成分如HCO3-、HPO42− 携带电荷，不能通过自由扩散方式进出细胞，C错误；D、机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用，但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限，D正确。 / 41 3．（2025·浙江·模拟预测）下图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．长期偏爱高糖膳食的人体内，图示过程会加强，进而导致体内脂肪积累 B．细胞溶胶中有催化过程①的酶，该过程会产生少量[H]和ATP C．过程②产生的二碳化合物是酒精 D．物质X为甘油，在糖尿病患者体内，X与脂肪酸反应合成脂肪减少 【答案】C 【详解】A、据图分析，人体内葡萄糖可以通过一系列的过程转化成脂肪，故长期偏爱高糖膳食的人，图示过程会加强而导致体内脂肪积累，因为在体内糖类充足的情况下会大量转变成脂肪，A正确；B、呼吸作用第一阶段在细胞质基质中进行，故细胞质基质中有催化过程①（呼吸作用第一阶段）的酶，该过程会产生少量[H]和ATP，B正确；C、人体有氧呼吸和无氧呼吸都不能产生酒精，C错误；D、物质X为甘油，在糖尿病患者体内，X与脂肪酸反应合成脂肪减少，在糖尿病患者体内，糖进入组织细胞和在细胞内的转换和利用发生障碍，导致图示过程减弱，脂肪分解增加，D正确。 6 重点题型突破 42 6 重点题型突破 4．（2025·浙江·三模）某酵母菌存在以葡萄糖为代谢起点的3种细胞呼吸途径，如下图。下列叙述错误的是（　　） A．酵母菌通过途径一可以获得生存所需的物质和能量 B．在生物界中，途径三不仅仅发生在具有线粒体的细胞中 C．酵母菌通过途径二将葡萄糖中大部分能量转移到了乙醇中 D．途径一和二的存在说明发酵环境中pH的变化可影响代谢产物的种类 【答案】A 【详解】A、途径一为无氧条件，产生的ATP较少，因此仅通过途径一不能获得满足生长必需的能量，A错误；B、途径三过程也可发生在不含线粒体的细胞中，如硝化细菌、蓝细菌等，B正确；C、途径二为无氧呼吸，无氧呼吸中的能量大部分储存乙醇中，少部分能量转移到ATP中，还有一部分以热能散失，C正确；D、途径一和途径二均是在无氧、酸性条件下产生的，但酸性条件不同，说明发酵环境中pH的变化可影响代谢产物的种类，D正确。 43 6 重点题型突破 5．（2025·湖北·模拟预测）人线粒体呼吸链受损，有氧呼吸受阻，可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损的小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列叙述错误的是（    ） A．线粒体呼吸链受损，丙酮酸直接在细胞质基质中被还原成乳酸 B．代谢物X为乳酸，酶A加速代谢物X氧化有利于维持细胞内的pH C．酶B催化过氧化氢的分解，可避免过氧化氢对细胞的毒害 D．无氧呼吸第一阶段和第二阶段都释放能量，生成ATP 【答案】D 【详解】A、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，线粒体呼吸链受损，丙酮酸则直接在细胞质基质中被还原成乳酸，A正确；B、代谢物X为乳酸，酶A加速乳酸分解，避免了乳酸的大量积累，利于维持细胞内的pH稳定，B正确；C、酶B催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害，C正确；D、无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量的ATP，D错误。 44 感谢观看 45 $$