内容正文:
2026年高考一轮复习
第10讲 细胞呼吸的
原理及应用
福建专用
1
2025
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维领航
03
考点突破·考向探究
04
真题感知·命题洞见
考点一 细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
考向1 结合酵母菌细胞呼吸的方式,考查科学探究能力
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
考向1 围绕细胞呼吸的过程,考查生命观念
考向2 围绕有氧呼吸中的电子传递链,考查科学思维
考点二 细胞呼吸的方式的判断
考向1 围绕细胞呼吸类型的判断,考查演绎与推理能力
考点三 细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
知识点2 细胞呼吸原理的应用
考向1 结合影响细胞呼吸的因素,考查科学思维
考向2 围绕细胞呼吸原理的应用,考查社会责任
05
学以致用·能力提升
综合拓展类
01 考情解码·考点定标
考情解码·考点定标
考
情
解
码 考点要求 真题展示
1.细胞呼吸的方式和过程 2025·山东卷,4;
2025·北京卷,2;
2025·河南卷,4;
2025·江苏卷,2; 2024·湖北卷,9;
2024·安徽卷,3;
2024·江西卷,5、21;
2024·福建卷,9
2.细胞呼吸方式的判断 2025·河北卷,14;
2025·安徽卷,16; 2024·广东卷,5;
2024·贵州卷,17;
3.细胞呼吸的影响因素及应用
2025·安徽卷,16; 2024·湖北卷,1;
2024·甘肃卷,3;
4
考点定标 1.从命题题型和内容上看,试题以选择题、非选择题(填空、简答、实验设计 / 分析) 呈现,常结合图表(过程图、曲线、实验装置图) 、生产生活 / 科研实例(如酿酒、果蔬保鲜、种子萌发)考查,全国卷与新高考卷均高频涉及,侧重知识理解与应用、实验探究能力。
备考建议 1、知识夯实:抓本质,建网络
2、实验突破:重逻辑,练设计
3、应用深化:联实际,析案例
考情解码·考点定标
5
02 体系构建·思维领航
体系构建·思维领航
03 考点突破·考向探究
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验原理:
一种_______的真菌,依赖外来的有机物进行异养生活,以出芽生殖等方式产生后代;
在有氧和无氧条件下都能生存,属于___________。
兼性厌氧菌
单细胞
酵母菌
设计实验:
自变量
因变量
有氧/无氧条件
是否产生CO₂/酒精
通气/密闭
CO2的检测:
酒精的检测:
相同且适宜
无关变量
影响
温度、pH等
①通入澄清的石灰水:
②使溴麝香草酚蓝水溶液:
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
酸性重铬酸钾溶液:
橙色→灰绿色
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
设计实验:
气泵
A
B
C
D
E
有氧呼吸装置:
无氧呼吸装置:
搭建实验装置
B-D
E-C-A-D
设计实验:
有氧呼吸装置:
E-C-A-D
接气泵或
橡皮球
A
10% NaOH
酵母菌培养液
澄清石灰水
10%NaOH目的:
去除空气中CO2 ,保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致。
A培养瓶中加入煮沸后冷却的葡萄糖溶液,目的是:
杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌,避免对实验结果的干扰。冷却避免杀死酵母菌。
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
设计实验:
无氧呼吸装置:
B-D
将B瓶先反应一段时间,然后再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。为什么?
B
酵母菌培养液
澄清石灰水
消耗掉B瓶中的氧气,确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。
思考:
教材规定实验中的“显色”归纳
知识归纳
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
结果与分析
CO2的检测和观察
酒精的检测和观察
1.酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸;
2.在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2
3.在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2
A.培养开始时向甲瓶中加入酸性重铬酸钾以便检测乙醇的生成情况
B.仅根据装置一乙瓶溴麝香草酚蓝溶液是否变为黄色无法判断酵母菌的呼吸方式
C.装置二有色液滴不再移动,说明培养液中的酵母菌已经死亡
D.若装置二有色液滴左移,说明酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸
考向1 结合酵母菌细胞呼吸的方式,考查科学探究能力
知识夯基
考向研析
1、某兴趣小组利用富含葡萄糖的培养液培养酵母菌,并利用以下两套装置探究酵母菌的呼吸方式。下列叙述正确的是 ( )
反应结束后
或者反应已经结束
右移
考点一
细胞呼吸的方式和过程
B
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
细胞呼吸类型
有氧呼吸
无氧呼吸
需氧型/好氧型生物
厌氧型
兼性厌氧型
过程?
彻底氧化分解,
不彻底氧化分解,
能量全部释放,合成ATP较多
只释放小部分能量,合成ATP较少
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
细胞呼吸是指_______在_______经过一系列的________,生成 ,释放出________并生成_________的过程。
有机物
细胞内
氧化分解
二氧化碳或其他产物
能量
ATP
1、细胞呼吸的概念
分解有机物,释放能量 。
2、细胞呼吸的实质:
有氧呼吸和无氧呼吸。
3、细胞呼吸的类型:
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
(一)有氧呼吸
是指细胞在 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 ,生成 的过程。
1、概念:
氧
酶
彻底氧化分解
二氧化碳和水
大量能量
大量ATP
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
(一)有氧呼吸
双层膜(外膜、内膜)
内膜向内折叠形成嵴,
基质(DNA、RNA 、核糖体)
内有呼吸作用有关的酶
外膜
内膜
嵴
核糖体
DNA
线粒体基质
2、结构
有氧呼吸的主要场所,提供细胞生命活动所需能量,是细胞的“动力车间”
3、功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
4、过程
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
热能(大)、ATP(小)
热能(大)、ATP(小)
热能(大)、ATP(小)
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识拓展
考向研析
1.辨析“NADH”和“NAD+”
生物利用的能量来自糖类等有机物中的化学能,细胞需通过有机物的逐步氧化分解,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。有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。 (填“NADH”或“NAD+”)是电子和氢离子的载体,能够与糖氧化过程中
脱下来的氢离子和电子结合,形成 (填“NADH”或“NAD+”)。
NAD+
NADH
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
2.有氧呼吸的第三阶段:NADH在酶的催化作用下释放电子和H+,电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递,O2为最终的电子受体,生成H2O。
内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H+泵出,构建H+浓度梯度,H+通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度进入线粒体基质,推动ATP合成。
知识拓展
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
1.概念
在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过____________,产生________________,释放__________,生成少量ATP的过程。
2.场所
3.反应式
不完全分解
CO2和酒精或乳酸
少量能量
细胞质基质
葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
C6H12O6 2C3H603(乳酸)+少量能量
酶
C6H12O6 2C2H50H(酒精)+2CO2+少量能量
酶
例:高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等
例:大多数植物、酵母菌
(二)无氧呼吸
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
(二)无氧呼吸
4.过程
第一阶段
第二阶段
细胞质基质
C6H12O6 2C3H4O3+4[H]+少量能量
酶
细胞质基质
只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。
微生物的无氧呼吸也叫发酵
2C3H4O3+4[H]
酶
酶
2C3H603(乳酸)
2C2H50H(酒精)+2CO2
总反应式
C6H12O6 2C3H603(乳酸)+少量能量
酶
C6H12O6 2C2H50H(酒精)+2CO2+少量能量
酶
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
(二)无氧呼吸
5.能量转化
葡萄糖无氧呼吸都只在____________释放少量的能量,其中一部分储存在______,一部分以热能形式散失,葡萄糖中大部分能量存在在____________中。
6.特点:与有氧呼吸相比
7.常见的主要进行无氧呼吸的生物或细胞
①只进行无氧呼吸
乳酸菌、破伤风杆菌、哺乳动物成熟红细胞、蛔虫
②主要进行无氧呼吸:
种子萌发初期、癌细胞
少量能量
ATP
酒精或乳酸
①缺氧条件。
②有机物氧化分解不彻底。
③释放少量能量。
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
(三)总结归纳
知识夯基
考向研析
有氧呼吸与无氧呼吸的异同
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
特点
相同点 过程
实质
意义
细胞质基质、线粒体
需O2、多种酶
CO2、H2O
大量(2870KJ/mol)
有机物彻底分解
能量完全释放
细胞质基质
不需O2、多种酶
酒精和CO2或乳酸
少量(196.65或225.94KJ/mol)
有机物没有彻底分解
能量没完全释放
第一阶段(葡萄糖→丙酮酸)相同
氧化分解有机物,释放能量,产生ATP
为生物体生命活动提供能量
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去向
物质 来源 去向
[H] ①有氧呼吸:C6H12O6和H2O;
②无氧呼吸:C6H12O6 ①有氧呼吸:与O2结合生成水;②无氧呼吸:还原丙酮酸
ATP ①有氧呼吸:三个阶段都产生;
②无氧呼吸:只在第一阶段产生 用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
三、细胞呼吸的意义
1.为生物体提供能量
2.生物体代谢的枢纽
脂肪
甘油+脂肪酸
β氧化
糖类
葡萄糖
丙酮酸
有氧呼吸
第二、三阶段
蛋白质
氨基酸
脱氨基作用
有机酸
NH3
细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽。
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
1.为生物体提供能量
2.生物体代谢的枢纽
脂肪
甘油+脂肪酸
β氧化
糖类
葡萄糖
丙酮酸
有氧呼吸
第二、三阶段
蛋白质
氨基酸
脱氨基作用
有机酸
NH3
细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽。
(四)细胞呼吸的意义
考向1 围绕细胞呼吸的过程,考查生命观念
1.(2024·江苏卷,6)图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生ATP也消耗ATP
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质
2.(2024·江西卷,5)农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是( )
A.种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B.水可借助信道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
有氧呼吸过程中,丙酮酸是在第一阶段通过葡萄糖分解产生的,该阶段水没有直接参与丙酮酸的生成,而第二阶段丙酮酸分解的过程需要消耗水
考向1 围绕细胞呼吸的过程,考查生命观念
C
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
无氧呼吸第二阶段不合成ATP
3.(2025·福建泉州模拟)剧烈运动时,人的骨骼肌细胞既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,下列关于骨骼肌细胞呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸是骨骼肌细胞所需ATP的主要来源
B.无氧呼吸产生的CO2是有氧呼吸的三分之一
C.无氧呼吸产生NADH为第二阶段ATP合成提供能量
D.无氧呼吸产生丙酮酸的场所与有氧呼吸相同
有氧呼吸
人体骨骼肌细胞无氧呼吸只产生乳酸,不产生CO2
D
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
考向2 围绕有氧呼吸中的电子传递链,考查科学思维
4.(2025·华师大附中综合测试)细胞呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水,并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化,如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP,可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质。下列说法错误的是( )
A
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
A.膜间隙高浓度的H+全部来自有机物的分解
B.NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中
C.蛋白质复合体运输H+和ATP合成酶复合体运输H+的方式分别为主动运输和协助扩散
D.寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时,线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增加
第一阶段和第二阶段,即来自有机物和水
1.电子传递和ATP的合成
电子传递和ATP的合成发生在线粒体内膜上,其上含有很多种类的膜蛋白,它们紧密地排列在一起,共同参与[H]释放的高能电子的传递和能量的转化,因此称为电子传递链。前两个阶段产生的[H],释放出高能电子,沿电子传递链传递给O2,在此过程中电子释放的能量将H+由线粒体基质泵到线粒体
考点一
细胞呼吸的方式和过程
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识拓展
考向研析
膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中,构建形成跨膜H+浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合成酶同时也是H+协助扩散的载体,能在跨膜H+浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
一)、根据反应物和产物来判断
有氧呼吸
无氧呼吸
C6H12O6 2C3H603(乳酸)+少量能量
酶
C6H12O6 2C2H50H(酒精)+2CO2+少量能量
酶
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
①消耗O2或产物中有H2O:
②产物中有酒精或乳酸:
③无CO2释放:
一定存在有氧呼吸
一定存在无氧呼吸
一定为产乳酸的无氧呼吸或死亡
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
①不消耗O2,释放CO2
②不消耗O2,不释放CO2
③CO2释放量=O2吸收量
④CO2释放量>O2吸收量
⑤CO2释放量<O2消耗量
⑥酒精产生量=CO2释放量
⑦酒精的产生量<CO2释放量
⑧无CO2释放
二)、O2吸收量与CO2释放量,酒精和CO2释放量
→只进行产酒精的无氧呼吸。
→只进行产乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。
→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵。
→既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。
→可能存在脂质的氧化分解。
→只进行产酒精的无氧呼吸。
→既有进行有氧呼吸,又进行产酒精的无氧呼吸。
→只进行产乳酸的无氧呼吸。
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
(1)有氧呼吸中葡萄糖:O2:CO2=1:6:6。
(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖:CO2:酒精=1:2:2。
(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摩尔数之比为1:3.
(4)消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3:4。
脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比,含H量高,含O量低,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。
有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
①真核细胞:
A.若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行,则为____________;
B.若部分过程在线粒体中进行,则为___________。
②原核细胞:原核细胞没有线粒体,故原核细胞的呼吸作用在细胞质和细胞膜上进行,其呼吸方式的判断应是根据产物判断:
A.若只有二氧化碳和水产生,则为___________,
B.若有乳酸或酒精产生,则为___________。
三)、依据反应场所来判断
无氧呼吸
有氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
(1)探究装置:欲确认某生物的细胞呼吸方式,应设置两套实验装置,如图所示(以发芽种子为例)。
四)、“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
四)、“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
(2)实验原理
①装置一:NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2,着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。
②装置二:着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
四)、“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
(3)实验结果及结论
实验结果 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
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
四)、“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式
(4)实验的注意事项和误差校正
①注意事项:若所放植物组织为绿色组织,整个装置必须遮光处理,否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰,应将装置进行灭菌处理。
②误差校正:为使实验结果准确,防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,还应设置对照(装置三)。对照实验中将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟),其他条件均不变。
考点二
细胞呼吸的方式的判断
1.(2023·全国乙卷,3)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( )
C
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
考向1 围绕细胞呼吸类型的判断,考查演绎与推理能力
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
考向研析
只有第一阶段产生ATP,所以产生的ATP相等
知识夯基
考向研析
2.(2024·广东卷,5)研究发现,敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少。下列分析错误的是( )
A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱
C.有氧条件下,WT比△sqr的生长速度快
D.无氧条件下,WT比△sqr产生更多的ATP
考点二
细胞呼吸的方式的判断
考向1 围绕细胞呼吸类型的判断,考查演绎与推理能力
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
D
无氧呼吸发生在细胞质基质,与线粒体无关,所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同
3.(2025·广东大湾区联考)鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
B
A.鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2
B.鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C.骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D.图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同
知识夯基
考向研析
考点二
细胞呼吸的方式的判断
考向1 围绕细胞呼吸类型的判断,考查演绎与推理能力
知识点2 细胞呼吸的方式和过程
无氧呼吸时,大部分储存在乳酸或酒精中
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
影响因素
内因
遗传因素
外因
环境因素
氧气浓度
温度
CO2
H2O
(第三阶段)
(酶活性)
(第二阶段)
是否有线粒体;酶的种类、数量、活性
影响原理分别是?
生成物
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量
酶
知识点1 细胞呼吸的影响因素
(1)温度:
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
①最适温度:细胞呼吸最强。
②超过最适温度:呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制。
③低于最适温度:呼吸酶活性下降,细胞呼吸受抑制。
温度
呼吸速率
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
①零上低温储存蔬菜和水果
②大棚夜间或阴雨天适当降低温度。为了降低呼吸作用消耗有机物的量,而增加农作物产量。
③温水和面发酵快。
应
用
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
5
O2(%)
1.0
0.5
B
10
15
20
A
C
O
(2)O2浓度
直接影响呼吸速率和呼吸性质,对无氧呼吸有抑制作用。
细胞呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
①氧气浓度为0时
只进行无氧呼吸,速率最大
②氧气浓度0~10%时
有氧呼吸和无氧呼吸同时存在,
有氧呼吸速率增大,
无氧呼吸速率减小。
③氧气浓度大于10%
只进行有氧呼吸
CO2释放量
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
(2)O2浓度
④氧气浓度为5%时
无氧呼吸减弱,有氧呼吸较弱,
细胞呼吸最弱,
储存蔬菜、水果、粮食等,
应控制氧气浓为a(或a附近)。
⑤氧气浓度为10%时
无氧呼吸被完全抑制,细胞只进行有氧呼吸,细胞呼吸即为有氧呼吸。
无氧呼吸消失点
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
(2)O2浓度
⑥氧气浓度为20%时
有氧呼吸速率达到最大,
再增加氧气浓度,
呼吸速率不再增加。
限制因素可能是呼吸底物的量
或酶的量与酶的活性等。
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
①中耕松土
可增强根的呼吸作用,有利于矿质元素的吸收。
②低氧储存蔬菜、水果、粮食
为了减少有机物消耗,应控制低氧环境
应
用
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点1 细胞呼吸的影响因素
①直接影响——水是有氧呼吸的反应物,可直接参与反应。
②间接影响——许多生化反应需在水中才能进行,自由水含量升高,细胞呼吸加快。
①粮食在收仓前要进行晾晒处理,减少有机物消耗。
②干种子萌发前进行浸泡处理。
呼吸速率
含水量
应
用
(4)含水量
③粮食储存:
零上低温,低氧,干燥
④水果蔬菜储存:
零上低温,低氧,一定湿度
③
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈。
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下,可以生产各种酒。
对于板结的土壤及时进行松土透气,可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,提供充足的能量,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。如果土中的氧气不足,根系细胞就会进行酒精发酵,时间长了,酒精就会对根细胞产生毒害作用,使根系变黑、腐烂。
储藏水果、粮食的仓库,往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施,来减弱水果、粮食的呼吸作用,以延长保质期。
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
知识夯基
考向研析
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后,较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌属于厌氧菌,适合在这种环境中生存并大量繁殖,危害人体健康。
提倡慢跑等有氧运动的原因是:人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量;有氧运动能避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量的乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力。
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
知识拓展
考向研析
种子成熟和萌发过程中的物质变化
干重 有机物变化 细胞呼吸变化 水分
种子形成
种子萌发
自由水增多
吸胀吸水
吸水停滞
渗透吸水
呼吸速率逐渐增强
无氧呼吸为主
↓
有氧呼吸为主
淀粉→还原糖(淀粉种子)
脂肪→糖类(油料种子)
先增加后减少,
最后增加
(油料)
增加
自由水减少
呼吸速率逐渐下降
还原糖→淀粉(淀粉种子)
糖类→脂肪(油料种子)
一般减少
种子的萌发
呼吸方式
(1)在胚根长出前,种子呼吸时CO2产生速率_____O2的消耗速率,这说明种子萌发的初期主要进行____________,该呼吸方式在细胞中发生的部位是__________,其产物是______________。
(2)当胚根长出后,CO2的释放速率_____O2的消耗速率,主要为_________,且作为呼吸底物的除糖类外,还有________。
(2)相比于淀粉种子,种植油料作物种子时要播种浅一些还是深一些?为什么?
大于
小于
无氧呼吸
细胞质基质
CO2和乙醇
有氧呼吸
脂肪
要播种浅一些。因为脂肪中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时,脂肪释放的能量更多,需要的O2多,产生的H2O多。
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
知识夯基
考向研析
1.(2024·甘肃卷,3)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
考向1 结合影响细胞呼吸的因素,考查科学思维
B
被动运输,不消耗能量
2.(2025·广东东莞调研)呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中,正确的是( )
A.呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱
B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C.为了减少有机物的损耗,最好将氧分压调至C点
D.C点以后,细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
知识夯基
考向研析
考向1 结合影响细胞呼吸的因素,考查科学思维
B
呼吸熵越小,表示有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱
随氧分压增加而增加
只进行有氧呼吸,有机物消耗较多
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
知识夯基
考向研析
考向2 围绕细胞呼吸原理的应用,考查社会责任
3.(2023·新课标卷,2)我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存,即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理,即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏,即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理,即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理
⑥间作种植,即同一生长期内,在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
4.关于这些措施,下列说法合理的是( )
A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
考点三
细胞呼吸的影响因素及应用
知识点2 细胞呼吸原理的应用
考向2 围绕细胞呼吸原理的应用,考查社会责任
知识夯基
考向研析
措施⑤合理密植的主要目的是提高光能利用率,促进光合作用
A
措施②春化处理是为了促进花芽形成
措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度,措施④光周期处理,目的是促进或抑制植物开花
04 真题感知·命题洞见
真题溯源·考向感知
1.(2025·江苏·高考真题)关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析,下列叙述正确的是( )
A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B.有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C.呼吸作用都能产生[H]和ATP
D.无氧呼吸的产物都有CO2
相同,都是细胞质基质
O2在第三阶段参与
人体细胞无氧呼吸产生乳酸
B
67
真题溯源·考向感知
2. (2025·山东·高考真题)关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程,下列说法正确的是( )
A. 有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料
B. 有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料
C. 无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH
D. 经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
B
不需要
第一阶段产生,第二阶段不产生
储存在究竟或者乳酸中
68
真题溯源·考向感知
3.(2025·北京·高考真题)下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中,细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是( )
选项 部位1 部位2 部位3 部位4
A 大量 少量 少量 无
B 大量 大量 少量 无
C 少量 大量 无 少量
D 少量 无 大量 大量
A.A B.B C.C D.D
C
69
真题溯源·考向感知
4.(2025·河北卷·高考真题)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析不正确的是( )
B
70
真题溯源·考向感知
A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
突变体只能进行无氧呼吸
71
真题溯源·考向感知
5,(2025·河南卷·高考真题)甜菜是我国重要的经济作物之一,根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长,其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能,该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是( )
A. 酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上,催化的反应需要消耗氧气
B. 低温抑制酶Ⅰ的活性,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率
C. 酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段
D. 呼吸作用会消耗糖分,因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
B
线粒体基质,催化的放映不需要消耗氧气
有氧呼吸第三阶段生成ATP最多
喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制酶Ⅰ活性,进而会抑制甜菜产量
72
真题溯源·考向感知
6.为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响,科研小组测定了油菜的野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度,结果见图1。
回答下列问题。
(1)据图1分析,低氧胁迫下,NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸________,原因是________。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为________中储存的能量。
73
真题溯源·考向感知
(2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现,在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时,E增多并累积(图2a);当加入F、G或H时,E也同样累积(图2b)。根据此结果,针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设:_____________________________________________________。
74
真题溯源·考向感知
(3)科研小组还发现,低氧条件下,NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析,其原因是____________
___________________________________________________________。
(4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应,最终接受电子的物质(最终电子受体)是_________________,而最终提供电子的物质(最终电子供体)是_________________。
75
真题溯源·考向感知
(1) ①. 增强 ②. 在低氧胁迫下,NtPIP基因的过量表达株(OE)的根细胞呼吸速率和氧气浓度均明显高于WT组 ③. NADH
(2)假设物质H能转化为A
(3)低氧条件下,NtPIP基因过量表达株,根有氧呼吸增强,消耗了更多的有机物,需要更多的光合产物输出,且对于植株来说,进行光合作用的细胞主要是叶肉细胞,而进行呼吸作用的细胞是整个植株所有的细胞
(4) NADP+ H2O
【答案】
76
7.(2024·福建·高考真题)科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲攒,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是( )
A.WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B.线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C.用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D.若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
D
真题溯源·考向感知
A选项:酶的专一性主要取决于酶的结构,WST-8是线粒体脱氢酶催化的底物,不会影响酶的专一性
第二阶段
C选项:线粒体脱氢酶的活性受温度影响,因此检测时需要控制反应温度,否则会影响检测结果
8.(2024·湖北·高考真题)磷酸盐体系(HPO42-/H2PO4-和碳酸盐体系(HCO3-/H2CO3)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HCO3-
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
真题溯源·考向感知
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,
9.(2024·安徽卷,3)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。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
B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活
C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的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
D
真题溯源·考向感知
A选项:PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等,而是参与其中部分酶促反应
B选项:当PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变,活性发生改变,但不会变性失活
负反馈调节
10.(2024·重庆卷,7)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( )
D
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]
真题溯源·考向感知
无需
线粒体基质
减弱
05 学以致用·能力提升
学以致用·能力提升
综合拓展类
1.ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质,与生物膜结合后能催化ATP的合成,其作用机理如图所示。
(1)在真核细胞中,ATP合成酶主要分布于____________________________(填生物膜名称)。
(2)分析此图可知H+跨越该膜的运输方式是__________,判断依据是________________________________________。
(3)ATP在细胞内的作用是____________________________;
推测好氧型细菌细胞的________上存在该酶,理由是________________________________________________________________________。
线粒体内膜、类囊体薄膜
协助扩散
顺浓度梯度,需载体蛋白协助且不消耗能量
生命活动的直接能源物质
细胞膜
该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜
82
学以致用·能力提升
综合拓展类
2.DNP(二硝基苯酚)对有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧气结合形成水的过程不产生影响,但会使该过程所释放的能量都以热能的形式散失。研究发现,天南星科某些植物的花序在成熟时,耗氧速率是一般植物的100倍以上。但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%,花序温度比周围空气温度高出十几到二十几度。回答下列问题。
(1)DNP破坏了哪种细胞器中的酶无法合成ATP?
(2)天南星科这些植物花序的有氧呼吸主要在哪个阶段与一般情况不同?
(3)在DNP存在的情况下,葡萄糖的氧化分解能否继续进行?
答案 (1)线粒体。
(2)有氧呼吸第三个阶段。天南星科某些植物的花序在成熟时,单位质量葡萄糖生成ATP少,而更多以热能的形式散失是对低温环境的适应。
(3)能。
83
2026年高考一轮复习
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84
C6H12O62丙酮酸+4[H]+少量能量
2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+少量能量
24[H]+6O212H2O+大量能量
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