重难03 细胞呼吸（重难点突破讲义）高一生物上学期人教版

该高中生物学讲义围绕“细胞呼吸”构建系统复习框架，通过思维建模梳理判断方式的依据，用对比表格呈现实验结果与结论、反应式物质比例及影响因素，形成“判断方法-量化计算-实际应用”的知识脉络，突出物质与能量观，体现生命观念和科学思维。 讲义亮点在于实验设计（装置法判断呼吸类型及误差校正）和“比值推导+巧记口诀”指导，如通过O₂与CO₂比值表格判断呼吸方式，培养科学思维与探究实践。典例覆盖基础判断与综合计算，支持分层教学，助力教师精准实施单元复习。

重难03 细胞呼吸 1． 能根据条件准确判断出细胞呼吸的方式及阶段； 1.判断细胞呼吸方式的思维建模 （1）掌握判断细胞呼吸方式的两大依据 （2）设计实验判断呼吸类型 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或种子已经死亡 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 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 2.细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系 (1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。 (2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。 (3)若无氧呼吸的产物为C2H5OH和CO2，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时，需要的O2和产生的CO2的物质的量之比为有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。 (4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量之比为无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 3.细胞呼吸的影响因素及应用 影响因素及图示 原理 应用 温度 影响酶的活性 低温下储藏水果、蔬菜、粮食，减少有机物消耗；温室栽培中增大昼夜温差，增加有机物积累 O2浓度 O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用 稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡 CO2浓度 CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行 在水果、蔬菜保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗 水 水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率 粮食储藏要求干燥，减少有机物消耗；干种子萌发前进行浸泡处理 题型01细胞呼吸方式的判断与有关计算 以糖类为呼吸底物 1. 依据 O₂消耗量和 CO₂释放量的比值（ ） 比值关系 细胞呼吸方式 推导过程 ​=1 只进行有氧呼吸 有氧呼吸消耗的 O2量等于释放的 CO₂量（C6H12O6+6O2+6HO→6CO2+12H2O） ​<1 有氧呼吸 + 产生酒精的无氧呼吸 无氧呼吸不消耗 O2但释放CO2，导致总 CO2释放量大于O2消耗量 VO2=0， VCO2＞0 只进行产生酒精的无氧呼吸 无 O2参与，且产物有 CO2 VO2=0， VCO2=0 只进行产生乳酸的无氧呼吸 无 O2参与，且产物无 CO2 2. 依据呼吸产物类型 （1）若产物中有乳酸且无 CO2：只进行产生乳酸的无氧呼吸（如动物细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌）。 （2）若产物中有酒精和 CO2：存在产生酒精的无氧呼吸（可能伴随有氧呼吸，如酵母菌、植物细胞）。 （3）若产物中有H2O：一定进行了有氧呼吸（无氧呼吸不产生 H2O）。 3.不同生物细胞呼吸方式的辅助判断 结合生物的结构特点和生理特性，可快速缩小判断范围： （1）动物细胞： 有氧时：只进行有氧呼吸； 无氧时：只进行产生乳酸的无氧呼吸（无 CO₂释放）。 （2）植物细胞： 有氧时：主要进行有氧呼吸； 无氧时：多数进行产生酒精和 CO₂的无氧呼吸（如根、叶），少数进行产生乳酸的无氧呼吸（如马铃薯块茎）。 （3）酵母菌：兼性厌氧菌， 有氧时：只进行有氧呼吸； 无氧时：只进行产生酒精和 CO₂的无氧呼吸。 乳酸菌：厌氧菌，无论有氧无氧，只进行产生乳酸的无氧呼吸。 4.实验判断法（装置法） （1）通过设置两组实验装置（对照组：有氧条件；实验组：无氧条件），检测 CO₂和酒精的产生情况： 检测 CO₂：用澄清石灰水（变浑浊）或溴麝香草酚蓝水溶液（由蓝变绿再变黄）。 检测酒精：用酸性重铬酸钾溶液（由橙色变为灰绿色）。 （2）结果分析： 有氧组产生 CO₂且无酒精，无氧组无 CO₂和酒精：只进行有氧呼吸； 有氧组产生 CO₂且无酒精，无氧组产生 CO₂和酒精：有氧呼吸 + 产生酒精的无氧呼吸； 有氧组无现象，无氧组产生酒精且有 CO₂：只进行产生酒精的无氧呼吸； 有氧组无现象，无氧组无 CO₂但有乳酸：只进行产生乳酸的无氧呼吸。 5. 易错点提醒 若呼吸底物不是糖类（如脂肪），有氧呼吸时 （脂肪中 C、H 比例高，消耗 O₂更多）。 植物细胞无氧呼吸不一定都产生酒精，如马铃薯块茎、玉米胚等无氧呼吸产生乳酸。 6.巧记口诀 耗氧等于释碳时，只行有氧呼吸事； 耗氧小于释碳量，有氧无氧两相望； 无耗氧但有释碳，酒精发酵在捣乱； 无耗氧也无释碳，乳酸发酵没商量。 【典例1】下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述错误的是（　　） A．物质①②依次是H2O和O2 B．图中所示过程在有光无光条件下都能进行 C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会很快检测到18O D．真核细胞中，物质②参与该反应过程的场所是线粒体内膜 【典例2】图甲表示细胞呼吸的过程，图乙表示细胞呼吸时气体交换相对值的情况，图丙表示氧气浓度对呼吸速率的影响。回答下列问题： (1)图甲中产生[H]的过程有 （填序号），产生[H]的过程发生的部位是 ；图甲中产生能量的过程是 （填序号）。 (2)马铃薯植株能发生图甲中的过程有 。在马铃薯植株中，图乙中不同氧气浓度条件下CO2释放量与O2吸收量的差值可反映图甲中 过程的大小。酵母菌细胞在图乙中b氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 ，人的成熟红细胞在此氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 （本题全填序号）。 (3)在瓜果、蔬菜和种子的保存过程中，应将氧气浓度控制在图丙中 点对应的氧气浓度。图丙中A点和D点CO2释放量相同，则A点和D点葡萄糖的消耗量情况是A D（填“>”“=”或“<”）。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。图丙中随氧气浓度升高，RQ值的变化情况是 。 题型02细胞呼吸过程细节分析 1.有氧呼吸和无氧呼吸过程图解 2.对比分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 条件 需氧 不需氧 场所 细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段) 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 产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2 能量释放 大量能量 少量能量 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 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的生命活动提供能量 解题技巧： 有氧三步记清楚，基质基质内膜处； 葡变丙酮产 [H]能，丙酮加水生 CO2； [H] 氧结合生水旺，能量最多在此步； 无氧两步都在质，第一步同二不同； 酒精乳酸二选一，无能无氧是特点。 【典例3】细胞呼吸是所有细胞生物必需的生命活动。下表为相关物质及能量的对应关系，以体现细胞呼吸底物、生成物及能量之间的对应关系。下列补充不合理的是（    ） 细胞呼吸细胞类型 底物 氧气条件 气体体积关系 能量去向 肌细胞 葡萄糖 Ⅱ CO₂释放量=O₂吸收量 大部分以热能散失 某植物细胞 Ⅰ 充足 CO₂释放量<O₂吸收量 大部分以热能散失 酵母菌细胞 葡萄糖 不充足 Ⅲ 大部分以热能散失 A．若该植物细胞是某种子子叶细胞，底物Ⅰ的种类最可能为脂质 B．据对应关系可知该肌细胞所处的氧气条件Ⅱ一定是O₂充足环境 C．酵母菌在O₂不充足条件下，Ⅲ中气体关系为CO₂释放量>O₂吸收量 D．若酵母菌换成马铃薯块茎，则细胞呼吸的第二阶段可不合成ATP 【典例4】下图是酵母菌呼吸作用的图解及探究酵母菌呼吸方式的装置。已知酵母菌呼吸底物均为葡萄糖。据图回答下列问题： (1)A物质是 ，D物质是 ，D的消耗场所是 ；B物质是 。 (2)人体不能进行 （填序号）过程；产能最多的是 （填序号）过程。 (3)利用酵母菌在控制通气的情况下酿酒时，其产生CO2的场所是 ，其中 （填字母）代表酒精。 (4)若观察到图中装置一的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌的呼吸方式为 ；若观察到装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，说明酵母菌只进行无氧呼吸。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 1．下列有关植物细胞呼吸过程叙述正确的是（    ） A．所有植物细胞进行无氧呼吸时，产物都是酒精和CO2 B．有氧条件下，线粒体可将葡萄糖分解为CO2和水 C．植物细胞有氧呼吸第二和第三阶段是在线粒体基质中和线粒体内膜上进行的 D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中，等量的葡萄糖分解产生丙酮酸的量不同 2．适宜条件下，向密闭容器中加入种子和一定量的，容器内气体的体积随时间的变化如下表所示。已知种子细胞呼吸消耗的底物均为葡萄糖，且无氧呼吸只产生酒精和。下列相关叙述错误的是（    ） 时间/h 0 2 4 6 8 10 12 体积减小量/mL 0 10 20 30 40 50 50 体积增加量/mL 0 25 45 63 79 94 102 A．有氧呼吸时葡萄糖在线粒体中氧化分解为和 B．在0～10h内，种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 C．在0～12h内，种子无氧呼吸消耗的葡萄糖更多 D．细胞只进行无氧呼吸时产生的与酒精量相等 3．在酿酒工业中常使用突变酵母来代替野生型酵母进行乙醇发酵，突变酵母的细胞呼吸过程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．突变型酵母菌可以产生[H] B．乙醇发酵时，丙酮酸可被酶还原为乙醇 C．不能根据酵母菌是否产生CO2来判断其呼吸方式 D．相较于野生型酵母菌，突变酵母的乙醇发酵效率高 4．用下图装置测定种子萌发时进行的呼吸作用类型，同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，下列对实验结果分析不符合实际的是（　　） A．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 B．装置1的红色液滴向左移动的距离可反映呼吸作用消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的距离可反映呼吸作用释放CO2和消耗O2的体积之差 C．若装置1红色液滴左移，装置2红色液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸 D．若装置1红色液滴不移动，装置2红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸 5．下图表示某水果细胞呼吸作用产生的CO2释放速率与O2浓度的关系（呼吸底物为葡萄糖）。下列叙述错误的是（　　）    A．D点时细胞对有机物能量利用率最低 B．A点只存在无氧呼吸，B点表示无氧呼吸完全消失 C．最适合用于储存该新鲜水果的O2浓度是C点对应的浓度 D．E点后，总CO2释放速率不再随O2浓度增加而增加的原因可能是呼吸酶的数量有限 6．下列关于以葡萄糖为原料的细胞呼吸的相关描述，正确的是（    ） A．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式 B．无氧的条件下，线粒体可将葡萄糖氧化分解成CO2和酒精 C．乳酸菌进行无氧呼吸的第二阶段时，既无CO2又无能量生成 D．若肌肉细胞呼吸消耗的O2的量等于生成CO2的量，说明该肌肉细胞只进行有氧呼吸 7．下图为葡萄糖在真核细胞内氧化分解的途径，X、Y表示物质，①②③④⑤表示过程，下列有关叙述错误的是（　　） A．X为O2，Y为CO2 B．①②③④⑤过程都能产生ATP C．②过程在线粒体基质中完成 D．可能存在某种植物不同部位产生的无氧呼吸产物不同 8．图1表示某细胞的部分亚显微结构，图2为该细胞进行呼吸作用的过程。请回答下列问题： (1)图1中与能量转换有关的细胞器是 （填名称），其具有内、外两层膜，图中的①是由 向内腔折叠形成的 。 (2)图2中的X所代表的物质是 ，“葡萄糖→X”的发生场所是 。 ①在缺O2的条件下，X会不彻底的分解，产生的化合物Y可能是 ； ②在O2充足时，O2以 方式进入图示结构后，与 结合产生水。 (3)图1中①、②、③是有氧呼吸三个阶段的场所，其产生CO2的阶段发生在 （填序号），该阶段还能产生比其他两个阶段更多的 。 9．下图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解，请根据图回答下面的问题： (1)图中①过程反应的场所是 ；在线粒体中进行的阶段是 (填图中数字)。 (2)写出人在剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸的反应式： 。 (3)有氧呼吸在第 阶段释放能量，无氧呼吸在第 阶段释放能量。 10．在跑步过程中，参与呼吸作用并在线粒体基质中作为反应物的是（    ） A．水 B．氧气 C．[H] D．二氧化碳 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难03 细胞呼吸 1． 能根据条件准确判断出细胞呼吸的方式及阶段； 1.判断细胞呼吸方式的思维建模 （1）掌握判断细胞呼吸方式的两大依据 （2）设计实验判断呼吸类型 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或种子已经死亡 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 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 2.细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系 (1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。 (2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。 (3)若无氧呼吸的产物为C2H5OH和CO2，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时，需要的O2和产生的CO2的物质的量之比为有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。 (4)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量之比为无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 3.细胞呼吸的影响因素及应用 影响因素及图示 原理 应用 温度 影响酶的活性 低温下储藏水果、蔬菜、粮食，减少有机物消耗；温室栽培中增大昼夜温差，增加有机物积累 O2浓度 O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用 稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡 CO2浓度 CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行 在水果、蔬菜保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗 水 水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率 粮食储藏要求干燥，减少有机物消耗；干种子萌发前进行浸泡处理 题型01细胞呼吸方式的判断与有关计算 以糖类为呼吸底物 1. 依据 O₂消耗量和 CO₂释放量的比值（ ） 比值关系 细胞呼吸方式 推导过程 ​=1 只进行有氧呼吸 有氧呼吸消耗的 O2量等于释放的 CO₂量（C6H12O6+6O2+6HO→6CO2+12H2O） ​<1 有氧呼吸 + 产生酒精的无氧呼吸 无氧呼吸不消耗 O2但释放CO2，导致总 CO2释放量大于O2消耗量 VO2=0， VCO2＞0 只进行产生酒精的无氧呼吸 无 O2参与，且产物有 CO2 VO2=0， VCO2=0 只进行产生乳酸的无氧呼吸 无 O2参与，且产物无 CO2 2. 依据呼吸产物类型 （1）若产物中有乳酸且无 CO2：只进行产生乳酸的无氧呼吸（如动物细胞、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌）。 （2）若产物中有酒精和 CO2：存在产生酒精的无氧呼吸（可能伴随有氧呼吸，如酵母菌、植物细胞）。 （3）若产物中有H2O：一定进行了有氧呼吸（无氧呼吸不产生 H2O）。 3.不同生物细胞呼吸方式的辅助判断 结合生物的结构特点和生理特性，可快速缩小判断范围： （1）动物细胞： 有氧时：只进行有氧呼吸； 无氧时：只进行产生乳酸的无氧呼吸（无 CO₂释放）。 （2）植物细胞： 有氧时：主要进行有氧呼吸； 无氧时：多数进行产生酒精和 CO₂的无氧呼吸（如根、叶），少数进行产生乳酸的无氧呼吸（如马铃薯块茎）。 （3）酵母菌：兼性厌氧菌， 有氧时：只进行有氧呼吸； 无氧时：只进行产生酒精和 CO₂的无氧呼吸。 乳酸菌：厌氧菌，无论有氧无氧，只进行产生乳酸的无氧呼吸。 4.实验判断法（装置法） （1）通过设置两组实验装置（对照组：有氧条件；实验组：无氧条件），检测 CO₂和酒精的产生情况： 检测 CO₂：用澄清石灰水（变浑浊）或溴麝香草酚蓝水溶液（由蓝变绿再变黄）。 检测酒精：用酸性重铬酸钾溶液（由橙色变为灰绿色）。 （2）结果分析： 有氧组产生 CO₂且无酒精，无氧组无 CO₂和酒精：只进行有氧呼吸； 有氧组产生 CO₂且无酒精，无氧组产生 CO₂和酒精：有氧呼吸 + 产生酒精的无氧呼吸； 有氧组无现象，无氧组产生酒精且有 CO₂：只进行产生酒精的无氧呼吸； 有氧组无现象，无氧组无 CO₂但有乳酸：只进行产生乳酸的无氧呼吸。 5. 易错点提醒 若呼吸底物不是糖类（如脂肪），有氧呼吸时 （脂肪中 C、H 比例高，消耗 O₂更多）。 植物细胞无氧呼吸不一定都产生酒精，如马铃薯块茎、玉米胚等无氧呼吸产生乳酸。 6.巧记口诀 耗氧等于释碳时，只行有氧呼吸事； 耗氧小于释碳量，有氧无氧两相望； 无耗氧但有释碳，酒精发酵在捣乱； 无耗氧也无释碳，乳酸发酵没商量。 【典例1】下图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述错误的是（　　） A．物质①②依次是H2O和O2 B．图中所示过程在有光无光条件下都能进行 C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会很快检测到18O D．真核细胞中，物质②参与该反应过程的场所是线粒体内膜 【答案】C 【分析】由图可知：葡萄糖分解为丙酮酸，为有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行；丙酮酸产生二氧化碳和[H]，此为有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质进行；有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜进行，前两个阶段产生的[H]会和氧气反应生成水。 【详解】A、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，物质①是H2O；有氧呼吸第三阶段氧气和[H]反应生成水，物质②是O2，A正确； B、图示过程表示有氧呼吸，与光照条件无关，即有光无光均可进行，B正确； C、产物水是氧气与[H]反应的产物，用18O标记葡萄糖，则产物水中不会检测到放射性，C错误； D、真核细胞中，过程②是有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，D正确。 故选C。 【典例2】图甲表示细胞呼吸的过程，图乙表示细胞呼吸时气体交换相对值的情况，图丙表示氧气浓度对呼吸速率的影响。回答下列问题： (1)图甲中产生[H]的过程有 （填序号），产生[H]的过程发生的部位是 ；图甲中产生能量的过程是 （填序号）。 (2)马铃薯植株能发生图甲中的过程有 。在马铃薯植株中，图乙中不同氧气浓度条件下CO2释放量与O2吸收量的差值可反映图甲中 过程的大小。酵母菌细胞在图乙中b氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 ，人的成熟红细胞在此氧气浓度条件下能发生图甲中的过程有 （本题全填序号）。 (3)在瓜果、蔬菜和种子的保存过程中，应将氧气浓度控制在图丙中 点对应的氧气浓度。图丙中A点和D点CO2释放量相同，则A点和D点葡萄糖的消耗量情况是A D（填“>”“=”或“<”）。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。图丙中随氧气浓度升高，RQ值的变化情况是 。 【答案】(1) ①② 细胞质基质和线粒体基质 ①② (2) ①②③④ ③ ①②③ ①④ (3) C > 一直下降到1后保持不变 【分析】根据题意和图示分析可知：图甲中①是细胞呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、三阶段，③是酒精途径的无氧呼吸第二阶段，④是乳酸途径的无氧呼吸第二阶段；图乙中，a点表示呼吸作用强度，d点表示只有有氧呼吸；图丙中，AC段无氧呼吸与有氧呼吸同时进行，且无氧呼吸大于有氧呼吸，CD段有氧呼吸逐渐增强，最后只有有氧呼吸。 【详解】（1）图甲中①是细胞呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、三阶段，③是酒精途径的无氧呼吸第二阶段，④是乳酸途径的无氧呼吸第二阶段，有氧呼吸第一、二阶段和无氧呼吸第一阶段都可以产[H]，故图甲中产生氢的过程有①②，产生[H]的过程发生的部位有细胞质基质和线粒体基质；有氧呼吸的三个阶段和无氧呼吸第一阶段都可以产生能量，故图甲中产生能量的过程有①②。 （2）马铃薯植株可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，其一般的体细胞无氧呼吸产物为酒精，但其块茎无氧呼吸产物为乳酸，故其发生图甲中的过程有①②③④；在马铃薯植株中，图乙中不同氧气浓度条件下CO2释放量（有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2）与O2吸收量（有氧呼吸产生的二氧化碳等于消耗的氧气）的差值可反映产二氧化碳的无氧呼吸大小，即图甲中③过程的大小；酵母菌细胞在图2中b氧浓度条件下既进行有氧呼吸也进行产酒精的无氧呼吸，故能发生图甲中的过程有①②③；人的成熟红细胞无线粒体，只进行产生乳酸的无氧呼吸，故在此氧浓度条件下能发生图甲中的过程有①④。 （3）在瓜果、蔬菜和种子的保存过程中，应降低其呼吸消耗，故应将O2浓度控制在图3中C点对应的O2浓度；图丙中A点和D点CO2释放量相同，但A点进行无氧呼吸，D点进行有氧呼吸，若有氧呼吸和无氧呼吸产生相同多的二氧化碳，有氧呼吸消耗的葡萄糖更少，故A点和D点葡萄糖的消耗量情况是：A＞D，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；有氧呼吸产生的二氧化碳等于氧气消耗量，RQ=放出的CO2量/吸收的O2量=（无氧呼吸产生的二氧化碳+有氧呼吸产生的二氧化碳）/有氧呼吸消耗的氧气量=1+(无氧呼吸产生的二氧化碳/有氧呼吸消耗的氧气量)，分析图丙中曲线可知，随O2浓度升高，无氧呼吸越来越弱，有氧呼吸增强，到一定程度不再增加，故RQ值的变化情况是一直下降到1后保持不变。 题型02细胞呼吸过程细节分析 1.有氧呼吸和无氧呼吸过程图解 2.对比分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 条件 需氧 不需氧 场所 细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段) 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 产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2 能量释放 大量能量 少量能量 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 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的生命活动提供能量 解题技巧： 有氧三步记清楚，基质基质内膜处； 葡变丙酮产 [H]能，丙酮加水生 CO2； [H] 氧结合生水旺，能量最多在此步； 无氧两步都在质，第一步同二不同； 酒精乳酸二选一，无能无氧是特点。 【典例3】细胞呼吸是所有细胞生物必需的生命活动。下表为相关物质及能量的对应关系，以体现细胞呼吸底物、生成物及能量之间的对应关系。下列补充不合理的是（    ） 细胞呼吸细胞类型 底物 氧气条件 气体体积关系 能量去向 肌细胞 葡萄糖 Ⅱ CO₂释放量=O₂吸收量 大部分以热能散失 某植物细胞 Ⅰ 充足 CO₂释放量<O₂吸收量 大部分以热能散失 酵母菌细胞 葡萄糖 不充足 Ⅲ 大部分以热能散失 A．若该植物细胞是某种子子叶细胞，底物Ⅰ的种类最可能为脂质 B．据对应关系可知该肌细胞所处的氧气条件Ⅱ一定是O₂充足环境 C．酵母菌在O₂不充足条件下，Ⅲ中气体关系为CO₂释放量>O₂吸收量 D．若酵母菌换成马铃薯块茎，则细胞呼吸的第二阶段可不合成ATP 【答案】B 【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。 2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP，第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 3、无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸，其场所是细胞质基质。 【详解】A、依题意，细胞进行呼吸作用过程中CO2释放量<O2吸收量，说明其底物可能不为糖类。与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，消耗氧多，故底物Ⅰ的种类很可能为脂质，补充合理，A不符合题意； B、动物细胞无氧呼吸不消耗O2，不产生CO2，且当底物是葡萄糖时，其有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等。因此，无法根据对应关系推知该肌细胞所处的氧气条件Ⅱ一定是O2充足环境，补充不合理，B符合题意； C、酵母菌细胞在O2不充足时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。酵母菌进行无氧呼吸时，产生CO2和酒精；酵母菌利用葡萄糖进行有氧呼吸时，消耗的O2和产生的CO2相等。因此，在Ⅲ中气体关系为CO₂释放量>O₂吸收量，补充合理，C不符合题意； D、马铃薯块茎在O₂不充足时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸产乳酸。若进行无氧呼吸，则第二阶段不合成ATP，补充合理，D不符合题意。 故选B。 【典例4】下图是酵母菌呼吸作用的图解及探究酵母菌呼吸方式的装置。已知酵母菌呼吸底物均为葡萄糖。据图回答下列问题： (1)A物质是 ，D物质是 ，D的消耗场所是 ；B物质是 。 (2)人体不能进行 （填序号）过程；产能最多的是 （填序号）过程。 (3)利用酵母菌在控制通气的情况下酿酒时，其产生CO2的场所是 ，其中 （填字母）代表酒精。 (4)若观察到图中装置一的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌的呼吸方式为 ；若观察到装置一中的液滴 ，装置二中的液滴 ，说明酵母菌只进行无氧呼吸。 【答案】(1) 丙酮酸 氧气/O2 线粒体内膜 二氧化碳/CO2 (2) ② ③ (3) 细胞质基质、线粒体基质 E (4) 有氧呼吸 不移动 右移 【分析】装置一中，氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，所以装置一测量的是呼吸作用消耗的氧气的量；装置二中，清水不能吸收气体，也不释放气体，所以装置二测量的是呼吸作用释放的二氧化碳量和消耗氧气量的差值。 【详解】（1）A物质是细胞呼吸第一阶段的产物，为丙酮酸，D物质参与水的生成，代表氧气，在线粒体内膜与第一、二阶段产生的NADH结合生成水。B物质在水的参与下生成，代表第二阶段的产物二氧化碳。 （2）人体无氧呼吸的产物为乳酸，不能产生酒精，不能进行②过程，有氧呼吸第三阶段③释放能量最多。 （3）利用酵母菌在控制通气的情况下酿酒时，初期酵母菌通过有氧呼吸获能，产生二氧化碳的场所是线粒体基质，后期通过无氧呼吸获能，产生二氧化碳的场所是细胞质基质，图中E代表酒精。 （4）若观察到装置一中的液滴左移，说明消耗了氧气，装置二中的液滴不动，说明消耗氧气的量与产生二氧化碳的量相等，酵母菌的呼吸方式为有氧呼吸；若观察到装置一中的液滴不动，说明不消耗氧气，装置二中的液滴右移，说明产生了二氧化碳，酵母菌只进行无氧呼吸。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 1．下列有关植物细胞呼吸过程叙述正确的是（    ） A．所有植物细胞进行无氧呼吸时，产物都是酒精和CO2 B．有氧条件下，线粒体可将葡萄糖分解为CO2和水 C．植物细胞有氧呼吸第二和第三阶段是在线粒体基质中和线粒体内膜上进行的 D．有氧呼吸和无氧呼吸过程中，等量的葡萄糖分解产生丙酮酸的量不同 【答案】C 【详解】A、部分植物细胞（如马铃薯块茎、甜菜根）无氧呼吸产物为乳酸，而非酒精和CO₂，A错误； B、葡萄糖分解为丙酮酸仅在细胞质基质中进行，线粒体只能将丙酮酸进一步氧化分解为CO₂和水，B错误； C、有氧呼吸第二阶段（丙酮酸→CO₂）在线粒体基质中进行，第三阶段（[H]与O₂结合成水）在线粒体内膜上进行，C正确； D、无论有氧或无氧呼吸，1分子葡萄糖均分解产生2分子丙酮酸，生成量相同，D错误。 故选C。 2．适宜条件下，向密闭容器中加入种子和一定量的，容器内气体的体积随时间的变化如下表所示。已知种子细胞呼吸消耗的底物均为葡萄糖，且无氧呼吸只产生酒精和。下列相关叙述错误的是（    ） 时间/h 0 2 4 6 8 10 12 体积减小量/mL 0 10 20 30 40 50 50 体积增加量/mL 0 25 45 63 79 94 102 A．有氧呼吸时葡萄糖在线粒体中氧化分解为和 B．在0～10h内，种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 C．在0～12h内，种子无氧呼吸消耗的葡萄糖更多 D．细胞只进行无氧呼吸时产生的与酒精量相等 【答案】A 【详解】A、有氧呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解为CO2和H2O，并非葡萄糖直接在线粒体中氧化分解，A错误； B、在0～10h内，O2体积减小量持续增加（从0mL增至50mL），表明存在有氧呼吸；同时，CO2体积增加量（如2h时O2减10mL对应CO2增25mL）超过有氧呼吸理论值（有氧呼吸中O2消耗与CO2产生体积比为1:1），说明还存在无氧呼吸，B正确； C、在0～12h内，有氧呼吸消耗O2总量为50mL。根据有氧呼吸反应式，消耗葡萄糖量按O2计算为50/6≈8.33单位（体积比）。无氧呼吸产生CO2总量为总CO2增加量（102mL）减去有氧呼吸产生CO2量（50mL），即52mL；根据无氧呼吸反应式，消耗葡萄糖量为52/2=26单位。故无氧呼吸消耗葡萄糖更多，C正确； D、细胞只进行无氧呼吸时，产生CO2与酒精的摩尔数之比为1:1，即量相等，D正确。 故选A。 3．在酿酒工业中常使用突变酵母来代替野生型酵母进行乙醇发酵，突变酵母的细胞呼吸过程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．突变型酵母菌可以产生[H] B．乙醇发酵时，丙酮酸可被酶还原为乙醇 C．不能根据酵母菌是否产生CO2来判断其呼吸方式 D．相较于野生型酵母菌，突变酵母的乙醇发酵效率高 【答案】B 【详解】A、酵母菌（包括突变型）的细胞呼吸第一阶段（葡萄糖→丙酮酸）会产生[H]，因此突变型酵母菌可产生[H]，A正确； B、乙醇发酵（无氧呼吸）中，丙酮酸先脱羧生成乙醛，再由[H]将乙醛还原为乙醇；并非丙酮酸直接被还原为乙醇，B错误； C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸（乙醇发酵）均会产生CO2，因此无法仅通过 “是否产生 CO2” 判断呼吸方式，C正确； D、由图可知，突变酵母呼吸链中断，能更专注于乙醇发酵，相较于野生型酵母菌，突变酵母的乙醇发酵效率高，D正确。 故选B。 4．用下图装置测定种子萌发时进行的呼吸作用类型，同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，下列对实验结果分析不符合实际的是（　　） A．若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴不移动，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸 B．装置1的红色液滴向左移动的距离可反映呼吸作用消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的距离可反映呼吸作用释放CO2和消耗O2的体积之差 C．若装置1红色液滴左移，装置2红色液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸 D．若装置1红色液滴不移动，装置2红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸 【答案】A 【详解】AC、若装置1的红色液滴左移（进行了有氧呼吸），装置2的红色液滴不移动（没有进行无氧呼吸），则说明萌发的种子只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，A错误，C正确； B、装置1中氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳，所以红色液滴向左移动的体积是呼吸作用消耗O2的体积，装置2中蒸馏水不吸收气体，红色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放CO2和消耗O2的体积之差，B正确； D、若装置1的红色液滴不移动（没有进行有氧呼吸），装置2的红色液滴右移（进行了无氧呼吸），则说明萌发的种子只进行无氧呼吸，D正确。 故选A。 5．下图表示某水果细胞呼吸作用产生的CO2释放速率与O2浓度的关系（呼吸底物为葡萄糖）。下列叙述错误的是（　　）    A．D点时细胞对有机物能量利用率最低 B．A点只存在无氧呼吸，B点表示无氧呼吸完全消失 C．最适合用于储存该新鲜水果的O2浓度是C点对应的浓度 D．E点后，总CO2释放速率不再随O2浓度增加而增加的原因可能是呼吸酶的数量有限 【答案】A 【详解】A、有氧呼吸释放的能量多，能量利用率高；无氧呼吸释放的能量少，能量利用率低。D点时有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放速率相等，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍，但能量利用率不是最低的，A错误； B、A点时O2浓度为0，表明只存在无氧呼吸；B点时有氧呼吸CO2释放速率与总CO2释放速率相等，表示无氧呼吸完全消失，B正确； C、C点时总CO2释放速率最低，有机物的消耗量最少，因此最适合用于储存该新鲜水果的O2浓度是C点对应的浓度，C正确； D、E点后，总CO2释放速率不再随O2浓度增加而增加，可能是呼吸酶的数量有限，D正确。 故选A。 6．下列关于以葡萄糖为原料的细胞呼吸的相关描述，正确的是（    ） A．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式 B．无氧的条件下，线粒体可将葡萄糖氧化分解成CO2和酒精 C．乳酸菌进行无氧呼吸的第二阶段时，既无CO2又无能量生成 D．若肌肉细胞呼吸消耗的O2的量等于生成CO2的量，说明该肌肉细胞只进行有氧呼吸 【答案】C 【详解】A、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均会产生CO2，故检测酵母菌培养过程中是否产生CO2不可判断其呼吸方式，A错误； B、葡萄糖的分解仅发生在细胞质基质中，线粒体无法直接分解葡萄糖，且无氧条件下线粒体无法进行丙酮酸的氧化分解，B错误； C、乳酸菌无氧呼吸第二阶段将丙酮酸转化为乳酸，此过程既不生成CO2，也不产生ATP（能量），C正确； D、肌肉细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2，若O2消耗量等于CO2生成量，说明所有CO2均来自有氧呼吸，但此时可能同时存在无氧呼吸，D错误。 故选C。 7．下图为葡萄糖在真核细胞内氧化分解的途径，X、Y表示物质，①②③④⑤表示过程，下列有关叙述错误的是（　　） A．X为O2，Y为CO2 B．①②③④⑤过程都能产生ATP C．②过程在线粒体基质中完成 D．可能存在某种植物不同部位产生的无氧呼吸产物不同 【答案】B 【详解】A、在有氧呼吸的第三阶段，X与[H]结合产生水，故X为O2，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水反应生成[H]和二氧化碳，故Y为CO2，A正确； B、①②③过程为有氧呼吸的三个阶段，都能产生ATP，其中第③阶段产生的ATP最多；④⑤为无氧呼吸第二阶段，不合成ATP，B错误； C、②过程为有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中进行，C正确； D、可能存在某种植物不同部位产生的无氧呼吸产物不同，马铃薯块根无氧呼吸产生乳酸，而马铃薯叶片无氧呼吸产生酒精，D正确。 故选B。 8．图1表示某细胞的部分亚显微结构，图2为该细胞进行呼吸作用的过程。请回答下列问题： (1)图1中与能量转换有关的细胞器是 （填名称），其具有内、外两层膜，图中的①是由 向内腔折叠形成的 。 (2)图2中的X所代表的物质是 ，“葡萄糖→X”的发生场所是 。 ①在缺O2的条件下，X会不彻底的分解，产生的化合物Y可能是 ； ②在O2充足时，O2以 方式进入图示结构后，与 结合产生水。 (3)图1中①、②、③是有氧呼吸三个阶段的场所，其产生CO2的阶段发生在 （填序号），该阶段还能产生比其他两个阶段更多的 。 【答案】(1) 线粒体 内膜 嵴 (2) 丙酮酸/C3H4O3 细胞质基质 酒精和CO2或乳酸 自由扩散/简单扩散 [H]/NADH/还原氢 (3) ③ [H]/NADH/还原氢 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。 【详解】（1）线粒体具有内、外两层膜，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，与能量转换有关。线粒体的内膜向内折叠形成嵴，可增大膜面积，为酶提供更多附着位点。 （2）图2是细胞呼吸过程，葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸（X）。①在缺氧条件下，丙酮酸会进行无氧呼吸，植物细胞等一般产生酒精和CO2，动物细胞等可能产生乳酸。②O2是小分子，以自由扩散方式进入线粒体，在线粒体内膜与[H]（NADH）结合生成水，该过程属于有氧呼吸第三阶段。 （3）有氧呼吸第二阶段分解丙酮酸产生CO2，场所在线粒体基质，即图1中的③。有氧呼吸的第二阶段与其他两个阶段相比，产生更多的[H]（NADH），第一阶段产生4分子[H]（NADH），第二阶段产生20分子[H]（NADH），第三阶段不产生[H]（NADH）。 9．下图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解，请根据图回答下面的问题： (1)图中①过程反应的场所是 ；在线粒体中进行的阶段是 (填图中数字)。 (2)写出人在剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸的反应式： 。 (3)有氧呼吸在第 阶段释放能量，无氧呼吸在第 阶段释放能量。 【答案】(1) 细胞质基质 ② (2)C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量。 (3) 一、二、三 一 【分析】题图分析：过程①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，发生场所是细胞质基质；过程②是有氧呼吸的第二、三阶段，发生场所是线粒体；过程③无氧呼吸（酒精发酵）的第二阶段，发生场所是细胞质基质；过程④是乳酸发酵的第二阶段，在细胞质基质进行。 【详解】（1）过程①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行；有氧呼吸的第二、三阶段（②）发生在线粒体中。 （2）人在剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸和少量的能量，反应式如下：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量。 （3）有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量，这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和[H]，同时释放出少量的能量，这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的[H]，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。无氧呼吸第一阶段为糖酵解，释放少量能量，第二阶段不释放能量。 10．在跑步过程中，参与呼吸作用并在线粒体基质中作为反应物的是（    ） A．水 B．氧气 C．[H] D．二氧化碳 【答案】A 【详解】在跑步过程中，人体同时进行无氧呼吸和有氧呼吸，无氧呼吸只在细胞质基质中进行，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，由有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸和水反应，产生二氧化碳和[H]，并释放能量，因此在线粒体基质中作为反应物的应为丙酮酸和水，A正确，BCD错误。 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $