第12讲 细胞呼吸的影响因素及其应用-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义

高考总复习生物学 2.C[氧浓度为a时，产生的CO2的量和产生的C,HOH 的量相等，只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为b时，无 氧呼吸产生C,HOH的量为0.7mol,产生CO2的量也 为0.7mol,则有氧呼吸产生CO2的量为1.3一0.7= 0.6(mol),B正确；氧浓度为c时，无氧呼吸产生的 C2HOH量为0.6mol,产生CO2的量也为0.6mol,消 耗的葡萄糖为0.3mol,则有氧呼吸产生的C02为1.5 0.6=0.9(mol),消耗的葡萄糖量为0.15mol,无氧呼吸 消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍，即消耗 的葡萄糖中有2/3用于酒精发酵，C错误：氧浓度为d 时，无酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。」] 3.A[葡萄糖分解指葡萄糖经氧化分解产生2分子丙酮 酸的过程，该过程在细胞质基质进行，A错误；由题图可 知，一分子葡萄糖在引发阶段消耗2分子ATP,在获利 阶段产生4分子ATP,一分子葡萄糖经过葡萄糖分解过 程“净赚”2分子ATP,B正确；产能阶段产生的NADH 在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递，最终传 递给了氧气，生成水，而产生更多的ATP,C正确；在无 氧条件下丙酮酸在细胞质基质被还原为乳酸或酒精和 二氧化碳，D正确。门 真题考法·素养演练 真题研析 [例]D[由题图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直 接需氧环节，A错误；草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于 线粒体基质，B错误；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；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。] 真题品悟 1.A[图2凋亡组的氧气消耗速率在t2、t3时显著高于坏 死组，且图1中调亡组ATP生成速率也更高，说明两者 存在关联性。但T细胞是动物细胞，有氧呼吸产生水、 二氧化碳、大量ATP,无氧呼吸产生乳酸和少量ATP, 在无氧条件下，细胞无氧呼吸也可以产生ATP,因此只 根据氧气的消耗速率无法计算ATP生成的总量，A错 误；有氧呼吸第三阶段消耗氧气，场所在线粒体内膜， B正确；在1时，凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等，调 亡组ATP生成速率大于坏死组，因此凋亡组无氧呼吸 产生的乳酸多，C正确；在t2时，调亡组氧气消耗速率大 于坏死组，因此调亡组产生的CO,比坏死组多，D正确。] 2.C「葡萄糖生成丙酮酸是糖酵解阶段，为无氧呼吸和有 氧呼吸的共同过程。R848抑制此过程，直接影响无氧呼 吸，A正确；糖酵解和线粒体活性被抑制，导致有氧呼吸 和无氧呼吸的ATP生成均减少，B正确；线粒体活性被 抑制会阻碍有氧呼吸第三阶段（电子传递链），减少○， 的消耗量，因此R848会影响O2消耗量，C错误；X精子 因ATP生成减少导致运动能力下降，可通过此差异筛 选精子类型，D正确。 3.D[细胞外酸化是由无氧呼吸产生的乳酸导致的。若 试剂C是有氧呼吸第一阶段的抑制剂，则有氧呼吸被完 全抑制，细胞只能进行无氧呼吸。此时低氧组和正常氧 组的酸化速率（无氧呼吸强度）会趋于一致，与图中结果 相符。若c抑制有氧呼吸第二或第三阶段，第一阶段产 生的丙酮酸仍可进入无氧呼吸，正常氧组的酸化速率不 会与低氧组完全一致。因此，试剂℃只能是有氧呼吸第 一阶段的抑制剂，A正确：细胞外酸化速率反映无氧呼 吸产生乳酸的速率。添加足量葡萄糖()后，低氧组的酸 化速率显著高于正常氧组，说明低氧组无氧呼吸更强 烈，B正确；①时间段正常氧组的酸化速率不为0，说明 存在无氧呼吸；同时正常氧环境下，细胞也可进行有氧 呼吸。因此，①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸 和无氧呼吸，C正确；无氧呼吸的反应式为：C8H12O8 跨2C,H,0,(乳酸)+少量能量，即消耗1m01葡萄糖产 生2ol乳酸。酸化速率与乳酸产生速率正相关，因此 ·41 酸化速率越高，消耗的葡萄糖越多。②时间段低氧组的 酸化速率高于正常氧组，说明低氧组无氧呼吸消耗的葡 萄糖更多，D错误。1 4.C「葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生 在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错 误；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和 [H],O,参与的是第三阶段（与[H]结合生成水），B错 误；人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP, 第一、第二阶段能产生H],第三阶段利用H,无氧呼 吸第一阶段产生少量[H]和ATP(后续被消耗)，因此两 者呼吸作用均能产生[H]和ATP,C正确；人体细胞无 氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物 为CO2和酒精，D错误。 第12讲细胞呼吸的影响因素及其应用 研析考点·层级突破 考点必备知识复盘教材夯实 1.种类不同生长发育较低不同器官大于 2.(1)有机物(2)抑制无氧呼吸烂根死亡(3)抑制 （4)有机物 教考衔接 1./2./3.× 素养培优 1.为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有 利于伤口的痊愈。 2.密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机 物的消耗。 3.(1)温度降低导致酶的活性下降，细胞呼吸产生的CO, 减少 (2)在0℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成 的还原糖增加，为之后20℃条件下细胞呼吸提供更多 的底物，细胞呼吸较之前20℃时强。 关键能力提升 1.BC[据图分析，甲曲线表示CO2释放量，乙曲线表示 O2吸收量。O2浓度为0时，细胞只释放CO。不吸收 O2,说明细胞只进行无氧呼吸；图中O2浓度为时，CO2 的释放量大于○2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进 行无氧呼吸；贮藏植物器官应选择C○2产生量最少即细 胞呼吸最弱时的氧浓度。分析题意可知，图中横坐标是 ○2浓度，据图可知，当O2浓度为0时，甲曲线仍有释放， 说明甲表示CO2的释放量，乙表示O2吸收量，A错误； O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O。的吸收量和 CO,的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄 糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正 确；O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，O2浓度为a 时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，○2浓度为b时， 植物只进行有氧呼吸，故O2浓度由0到b的过程中，有 氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确；D.据图可 知，氧气浓度为a时，二氧化碳的释放量约为0.6，包括 有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳总量，此时氧气的 消耗约为0.3，据此推知，有氧呼吸消耗的葡萄糖约为 0.05,无氧呼吸释放的二氧化碳=0.6一0.3=0.3，据反 应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖=0.15，则a点消耗的 葡萄糖总量=0.05十0.15=0.2；b,点时植物只进行有氧 呼吸，此时氧气的耗与二氧化碳的产生量均约为0.7， 可计算得出此时葡萄糖的消耗速率=0.7/6≈0.12，小 于a点消耗量，D错误。] 2.A「①果实、蔬菜低温存放是为了降低呼吸作用强度； ②春化处理可以促进某些植物的开花；③风干处理后， 减少了种子的水分从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消 耗，且抑制微生物的生长繁殖，延长储藏时间；④通过对 光周期的处理可以调节植物的开花时间；⑤合理密植可 以充分利用光照，提高光合作用效率：⑥间作种植可以 提高土地利用率。综上可知，A选项正确。 3.D[低温条件下酶的活性低，呼吸作用减弱，减少了有 机物消耗，因此果实、蔬菜等应低温储存，A正确；自由 水与结合水的比值高时，细胞代谢旺盛，种子晒干后储 藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的 消耗，B正确；间行种植，即同一生长期内，在同一块土地 6 上隔行种植两种高矮不同（喜阳喜阴）的作物，主要目的 是提高光能利用率，使农作物增产，增加经济效益，C正 确；增施农家肥可以通过微生物的分解作用，将农家肥 分解产生无机盐，增大CO。浓度，提高作物的光合作用 速率，植物不能直接吸收有机物，D错误。] 探究实践五教材夯实 1.变浑浊灰绿色 2.(1)20240(3)①a.澄清的石灰水b.溴麝香草酚蓝 溶液②灰绿色 问题探究 1.瓶内在进行有氧呼吸，消耗的氧气和产生的CO2相等， 并没有CO2排到漠麝香草酚蓝溶液中 2.此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有 氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。 3.取适量的培养液，用斐林试剂检测培养液中是否含有还 原糖。 应用训练 1.A[探究无氧呼吸时d装置组装后应封口放置一段时 间，消耗完装置中原有的氧气后，再连通盛有澄清石灰 水的锥形瓶b,A错误；CO2可使澄清石灰水变混浊，也 可使澳麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此可用溴麝 香草酚蓝溶液潜代b瓶判断酵母菌是否产生CO2,B正 确；需氧呼吸需要消耗氧气，产生二氧化碳，故若探究需 氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c(除去空气中的二 氧化碳)→b(检测空气中的二氧化碳是否除净)→a·b (检测二氧化碳)，C正确；d装置中酵母菌进行无氧呼吸 可产生酒精，鉴定酒精时，从瓶中取少许培养液，加入 酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化来判断有无酒精产 生，D正确。 2.D[甲组中物质X为5mL蒸馏水，该装置中若只进行 有氧呼吸，则右侧液面高度不会发生变化，若只进行无 氧呼吸，则会引起右侧液面下降，而乙组中由于二氧化 碳被NaOH吸收，因而气压下降，若进行有氧呼吸会使 右侧液面上升，若进行无氧呼吸，则右侧液面不会发生 改变，结合两图中的液面变化可确定酵母菌呼吸类型， 实验中为校正误差需增设丙组：将甲组酵母菌换成死酵 母菌，其他条件同甲组，A正确；结合A项分析可知，若 甲组右侧液面下降，则说明此时酵母菌进行无氧呼吸， 同时乙组右侧液面上升，说明此时酵母菌进行了有氧呼 吸，综合分析可知酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼 吸，B正确；若甲组右侧液面下降，则说明此时酵母菌进 行无氧呼吸，同时乙组右侧液面不变，说明酵母菌进行 产酒精的无氧呼吸，C正确；若甲组右侧液面不变，说明 进行的是有氧呼吸，同时乙组右侧液面升高，说明酵母 菌进行有氧呼吸，综合分析可知，此时酵母菌只进行有 氧呼吸，因此，C瓶中加入酸性重铬酸钾后溶液不会出现 灰绿色，D错误。 真题考法·素养演练 真题研析 [例]ABD [由題图可知，p点乙醇脱氢酶活性开始下 降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧 呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确；Ⅱ阶段 种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速 率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续 升高，为加强无氧呼吸提供能量，B正确；Ⅲ阶段种皮已 经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速 率逐渐降低，C错误；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，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。] 真题品悟 1.B「酶I在有氧呼吸的第二阶段发辉催化功能，故酶I 主要分布在线粒体基质中，催化的反应不需要消耗氧 气，需要消耗水和丙酮酸，A错误；有氧呼吸的第二阶段 是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,故低温抑制 酶I的活性，有氧呼吸的第二阶段减慢，进而影响二氧 化碳和NADH的生成速率，B正确；酶I参与的有氧呼 吸第二阶段生成ATP较少，有氧呼吸中生成ATP最多 的是第三阶段，C错误；酶I活性与甜菜根重呈正相关， 在生长期喷施酶I抑制剂会抑制有氧呼吸，生成ATP减 少，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量，D错误。] ·41 参考答案 2.C[本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧气或无氧 气是实验的自变量，而不是无关变量，A错误；有氧组因 为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解，所以既进行有氧呼 吸（产生CO,的场所是线粒体基质），又进行无氧呼吸 (产生CO,的场所是细胞质基质)；无氧组只进行无氧呼 吸，产生CO2的场所是细胞质基质。所以有氧组产生 C○2的场所是线粒体基质和细胞质基质，无氧组是细胞 质基质，B错误；有氧组虽然进行有氧呼吸，但也进行无 氧呼吸（因为氧气不足），无氧呼吸会产生酒精；无氧组 进行无氧呼吸，也产生酒精。所以有氧组和无氧组均能 检测到酒精，C正确；有氧呼吸时，1分子葡萄糖产生6 分子C02;无氧呼吸时，1分子葡萄糖产生2分子C02。 由于有氧组同时进行有氧和无氧呼吸，所以有氧组产生 的CO2量比仅进行有氧呼吸时少，那么有氧组和无氧组 产生C02的比值会小于6：2=3：1，D错误。] 3.D[饮食中的能量主要取决于有机物（糖类、脂肪、蛋白 质)的含量，而非元素种类。例如，脂肪仅含C、H、O三 种元素，但单位质量供能最高。元素种类多与能量无 关，A错误；糖类和脂肪均可供能，但脂肪储能更高。若 用糖代替脂肪但总热量未减少，反而可能因糖分解快导 致饥饿感增强，且过量糖会转化为脂肪储存，B错误；无 氧运动（如短跑）主要消耗糖原，而有氧运动（如慢跑）能 持续分解脂肪供能，更利于减脂和控制体重，C错误；均 衡饮食保证营养全面，适量运动促进能量消耗，二者结 合是科学控制体重的关键，D正确。] 4.A[脂肪需先分解为甘油和脂肪酸，脂肪酸进入线粒体 氧化分解，而非直接以脂肪形式进入线粒体，A错误；高 脂饮食提供过量能量，若摄入>消耗，多余能量以脂肪 形式储存，导致肥胖，B正确；低脂饮食减少能量摄入，有 氧运动增加能量消耗，符合能量平衡原理，C正确；有氧 运动中氧气充足，肌细胞主要进行有氧呼吸，避免无氧 呼吸产生大量乳酸，D正确。] 第13讲捕获光能的色素和结构 研析考点·层级突破 考点必备知识复盘教材夯实 1.(1)叶绿素蓝绿黄绿类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素(2)①不同颜色的光带色素溶液②蓝紫光 蓝紫光和红光 2.外膜囊状结构光合色素光反应基质暗 教考衔接 1.×2.×3./4.× 素养培优 1.不能。可见光的波长范围是390~760nm。不同波长的 光，颜色不同。波长小于390nm的光是紫外光；波长大于 760nm的光是红外光。一般情况下，光合作用所利用的 光都是可见光。 2.绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色 素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。 3.(1)Z表示叶绿素a。在自然光照下呈现蓝绿色。主要吸 收红光和蓝紫光。 (2)类胡萝卜素、叶绿素b。叶绿体的类囊体薄膜 (3)不是。蓝细菌细胞能进行光合作用，因为其细胞中 含有叶绿素和藻蓝素，即蓝细菌细胞中含有图中的Y 和Z。 关键能力提升 1.C[火龙果植株主要吸收红光和蓝光的光合色素是叶 绿素，A错误；火龙果植株中能够吸收红光和蓝光的色 素存在于叶绿体类囊体薄膜上，B错误；根据实验结果可 知，红光十蓝光平均花朵数多于红、蓝光单光源，因此三 种补光光源中效果最佳的是红光十蓝光，C正确；该实验 探究同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙 果成花的影响，可知自变量为补光光源的种类和补光的 时间，D错误。 2.C[只有叶绿素能吸收640~660nm波长光，此波长 下，释放氧气是叶绿素吸收、传递、转化光能引起的， A正确；叶绿素b的溶解度最低，扩散速度最慢，利用纸 层析法分离色素时，②叶绿素b对应的条带离画线处最 近，B正确；由550nm波长的光转为670nm波长的光 后，光照增强，色素吸收的光能增多，光反应增强，ATP 和NADPH增多，短时间内Cg的量减少，C错误；②叶第二单元 细胞的能量供应和利用 第12讲 细胞呼吸的影响因素及其应用 构建体系>素养建模 网络构建素养呈现 知识体系 定内容 核心素养 定能力 探究酵母 科学 通过构建模型分析影响细胞呼吸的因素，培养模 菌细胞呼 思维 型构建的科学思维能力 细胞呼 吸的方式 温度 吸的影 细胞呼吸的 02浓度 科学 通过“探究酵母菌细胞呼吸的因素”实验，掌握对 响因素 探究 生物学问题进行初步探究的能力 影响因素 及其应 CO2浓度 用 细胞呼吸 水分 社会 通过分析细胞呼吸的原理在生产生活中的应用， 的应用 责任 养成关注社会的责任意识 研析考点>层级突破 透析考点素养培育 考点 细胞呼吸的影响因素及应用 [必备知识·复盘] (3)C0,浓度 CO,是细胞呼 在水果、蔬菜保 吸的最终产物， 鲜中，增加CO 教材夯实 ◆积累过多会 ◆浓度（或充入N) 细胞呼吸的 可抑制细胞呼吸 1.内部因素 0 CO,浓度 进行 减少有机物消耗 (4)水 影响因素 规律 举例 水作为有氧呼 粮食储藏要求干 吸的原料和环 ◆燥，减少 消 旱生植物的呼吸速率 境因素影响细 耗；干种子萌发 遗传 的植物呼弱于水生植物，阴生 胞呼吸的速率 前进行浸泡处理 不同 特性 吸速率不同 植物的呼吸速率弱于 阳生植物 教考衔接 生长 同一植物在 幼苗期、开花期呼吸 1.豌豆干种子吸水萌发过程中，子叶耗氧量两 发育 时期呼吸速 ◆速率较高，成熟期呼 时期 率不同 吸速率 次下降，第一次下降的原因是种子内O,浓 器官 同一植物的 生殖器官的呼吸速率 度降低限制了有氧呼吸。 类型 呼吸速率不同 营养器官 (2024·山东高考，16B改编)() 2.外部因素 2.内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物 影响因素 原理 应用 的遗传特性、器官种类、生长时期等。 ) (1)温度 低温下储藏水果 蔬菜、粮食，减少 3.剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进 影响酶的活性◆ 消耗：温室 栽培中增大昼夜 行无氧呼吸产生乳酸。 () 温差，增加有机物 温度 积累 素养培优 (2)0浓度 1.（必修1Ps“思考·讨论”)包扎伤口时，选 稻田定期排水，抑 O,是有氧呼吸 产生酒 用透气的消毒纱布或“创可贴”的优点是 无氧呼吸 ◆ 所必需的，且 精，防止 有氧呼吸0，对无氧呼吸 作物栽培中，进行 什么？ 8 有作用 中耕松土，保证根 O,浓度 的正常有氧呼吸 无氧呼吸消失点 61 高考总复习生物学 2.(必修1P“正文”)密封地窖能长时间储存 ◆[提升点2]通过细胞呼吸原理的应用，考 水果、地瓜、马铃薯等，其原因是什么？ 查社会责任 2.(2023·新课标卷)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， 3.(情景探究)为研究温度的变化对储藏器官 并在实践中应用。生产和生活中常采取的 细胞呼吸的影响，研究人员以马铃薯块茎为 材料，进行了如下实验： 些措施如下。 实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温 于低温(4℃)和室温(22℃)条件下储藏10 条件下存放。 天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼 室温组。 苗进行适度低温处理。 实验二：将马铃薯块茎从20℃移到0℃后， ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经 再回到20℃环境中，测定CO2的释放速率 适当风干处理后储藏。 的变化，结果如图所示。 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控 20℃ 0℃ 20 制每天光照和黑暗的相对时长。 20 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当， 行距、株距合理。 810121416 18 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土 天数 地上隔行种植两种高矮不同的作物。 (1)当马铃薯块茎从20℃移到0℃环境中， 关于这些措施，下列说法合理的是( CO2的释放速率下降，其原因是什么？ 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 (2)当马铃薯块茎重新移回到20℃环境中， 与之前20℃环境相比，CO,的释放速率明 消耗 显升高。综合上述实验，如何解释这一 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光 现象。 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 [关键能力·提升] 3.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。 ◆[提升点1]通过影响细胞呼吸的因素考 下列对生产和生活中的一些经验措施涉及 查信息提取能力、理解能力 的有关原理的分析，不合理的是 1.(不定项)(2023· 1.0 山东卷，17)某种 选项 经验措施 原理分析 植株的非绿色器 低温降低酶活性，呼吸 官在不同O2浓 果实、蔬菜等 A 作用减弱，减少了有机 度下，单位时间内 低温储存 物消耗 O2吸收量和CO 02浓度/% 释放量的变化如 种子晒干后 主要减少自由水含量， 图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为 B 储藏 降低呼吸作用强度 葡萄糖，下列说法正确的是 A.甲曲线表示O,吸收量 喜阴喜阳的农 提高农作物的光能利用 B.O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 作物间行种植 率，使农作物增产 C.O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消 耗葡萄糖的速率逐渐增加 植物吸收农家肥中的有 增施农家肥提 D.O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓 D 机物，提高光合作用 高农作物产量 度下葡萄糖消耗速率最小 速率 62