2026届高三生物二轮复习课件细胞呼吸（第一课时）

细胞呼吸（第一课时） 第三单元 细胞的能量供应和利用 必修一 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 考情分析 课标 要求 1. 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以 利用的能量 2. 探究酵母菌细胞呼吸的方式(活动) 3. 通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响 4. 通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用 考点 由高考知核心知识点 预测 细胞呼吸及其应用 (2025 广东）无氧呼吸过程 (2024·广东卷）有氧呼吸、无氧呼吸过程 (2024·广东卷）有氧呼吸过程 (2023·广东卷）有氧呼吸过程 (2022·广东卷）有氧呼吸过程及其影响因素 选择题和非选择题均有出现，选择题重点考查呼吸作用中有氧呼吸和无氧呼吸的物质变化过程，而非选择题以一种或多种环境因素对呼吸过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境，复杂程度较大，综合考查获取信息、分析问题的能力 体系构建 细 胞 呼吸 实质 呼吸方式 细胞内有机物氧化分解、释放能量 有氧呼吸 无氧呼吸 总反应式 特点：需要O2、有机物彻底分解、放能多 总反应式 特点：不需要O2、有机物未彻底分解、放能少 实 验 探究酵母菌细胞的呼吸方式 实验材料 实验结果和结论 检测方法 过程 过程 影响因素 内部因素 外部因素 遗传特性 温度、O2浓度、CO2浓度、水分 应用 农业生产、果蔬储存、医疗等 实验设计 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 ①第一阶段场所：细胞质基质 ②第二阶段场所：线粒体基质 ③第三阶段场所：线粒体内膜 场所：细胞质基质 C6H12O6 2C3H603+少能 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少能 酶 物质鉴定法 液滴移动法 生长发育时期 器官类型 1. 细胞呼吸的实质? 2. 探究酵母菌的呼吸方式 ①酵母菌的代谢类型、检测CO2、酒精的试剂及颜色反应？检测酒精的具体方法 ②该实验采用科学探究中哪种常用方法？——P92科学方法 3. 线粒体适于进行有氧呼吸的结构特征？有氧呼吸一定离不开线粒体的参与？ 4. 有氧呼吸过程：概念、场所、物质变化、能量变化、总反应式 5. 与体外燃烧相比，有氧呼吸的3个特点？ 有氧呼吸的能量逐级释放，对生物体有什么意义？ 6. 无氧呼吸的过程：概念、场所、物质及能量变化、总反应式、不同产物的代表生物， 无氧呼吸产生ATP阶段？能量的去向？ 产生【H】的阶段？消耗【H】的阶段？ 【H】的作用？三个呼吸的总反应式？ 7. 细胞呼吸对生物体的意义？ 影响细胞呼吸的因素有哪些？ 8. 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用，请说出原理 自主梳理课本（必修一）5.3 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 O2 O2 CO2 CO2 肺泡 细胞呼吸 毛细血管 O2 呼吸 呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程 细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程 细胞呼吸是否 都需要氧气呢？ 【注意】呼吸≠呼吸作用 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验材料 酵母菌 单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌 产生二氧化碳和水 产生二氧化碳和酒精 有氧呼吸 无氧呼吸 考点二 细胞呼吸的方式和过程 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验设计 请阅读教材P90-91探究酵母菌细胞呼吸的方式相关内容，完成以下问题 （1）你能对酵母菌细胞呼吸的方式提出什么问题？ （2）作出假设:___________________________________________ （3）自变量？因变量？因变量如何检测？ （4）实验思路及预期结果 （5）如何选择器材设计实验装置 酵母菌培养液 酵母菌培养液 10%NaOH培养液 澄清石灰水 A B C D E 橡皮球 考点二 细胞呼吸的方式和过程 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 3.实验过程及现象 无氧呼吸 酵母菌培养液 酵母菌培养液 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 澄清的石灰水 A B 如何在通入空气中去除CO2？ B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水，为何？ 空气 有氧呼吸 NaOH溶液可吸收空气中的CO2 消耗瓶内的氧气，造成无氧环境 对比实验：两组都是实验组，两组之间相互对照 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 3.实验过程及现象 【拓展延伸】有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？ 质量分数为10%NaOH溶液 酵母菌 培养液 澄清 石灰水 A 气泵 E C D 质量分数为10%NaOH溶液 澄清 石灰水 澄清 石灰水 D 气泵 E C 酵母菌 培养液 D A 验证空气中的CO2是否完全被吸收 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 4.实验结果分析 （1）CO2的检测及结论 现象： 结论： 澄清石灰水都变浑浊，且有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊 有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多 溴麝香草酚蓝水溶液 蓝变绿再变黄 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 4.实验结果分析 （2）酒精的检测及结论 酵母菌培养液 酵母菌培养液 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 澄清的石灰水 A B 空气 橙色重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色 结论： 有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精 由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 知识点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 5.实验结论 细胞呼吸 有氧呼吸:产生大量二氧化碳和水 无氧呼吸:产生酒精和少量二氧化碳 绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸 酵母菌单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌 知识点二、辨别“对比实验”与“对照实验”（常考易错点） 1.对照实验的类型及实验组、对照组的确认 空白对照 对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组 自身对照 实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组 相互对照 不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论 条件对照 即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组 知识点二、辨别“对比实验”与“对照实验”（常考易错点） 2.对比实验及其特点 含义：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫作对比实验 【教材隐性知识】源于必修1 P92“科学方法”：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有 (填序号) ①探究酵母菌细胞呼吸的方式 ②鲁宾和卡门的同位素标记法实验 ③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验 ④比较过氧化氢在不同条件下的分解 ①②③ 1.如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的（     ） A.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组 B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄 C.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率 D.若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式 该实验中的两套装置相互对照，即两组均为实验组，两组实验组相互对比共同探究酵母菌的呼吸方式 重铬酸钾用于检测酒精，D瓶中由于缺乏O2而进行无氧呼吸产生酒精，而B中因为有O2而进行有氧呼吸，不能产生酒精，所以D瓶内的溶液会变成灰绿色 溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2，产生CO2的速度越快则颜色变化越快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄所需的时间越短 根据浑浊程度能判断酵母菌的呼吸方式 习题巩固 C 知识点三、教材实验中的“显色”归纳（常考点） 知识点四、“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式（拓展） 装置甲 装置乙 NaOH的作用是吸收掉细胞呼吸产生的CO2， 红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量 红墨水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 原理 装置甲 装置乙 知识点四、“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式（拓展） 装置甲 装置乙 现　象 结　论 装置甲 装置乙 液滴左移 液滴不动 液滴不动 液滴右移 液滴左移 液滴右移 液滴不动 液滴不动 只进行有氧呼吸或产乳酸的无氧呼吸 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 只进行产乳酸的无氧呼吸 细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) 反应物 和产物 产生水或消耗O2 有酒精或乳酸 无CO2释放 一定存在有氧呼吸 一定存在无氧呼吸 产生乳酸的无氧呼吸 物质的量关系 CO2=O2 有氧呼吸 CO2>O2 CO2<O2 底物中含脂肪等非糖物质 场所 只在细胞质基质 无氧呼吸 有线粒体参与 一定存在有氧呼吸 依 据一 都有，差值为无氧呼吸释放CO2的量 依 据二 依 据三 归纳提升： 2.下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析不正确的是 (　 　) A．装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量 B．装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C．装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳 D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验 使用了保温瓶(可以防止种子细胞呼吸释放的热量散失)，因此，该装置可以用于探究呼吸作用是否产生热量 种子细胞也可能同时进行无氧呼吸 B 习题巩固 【变考法】酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。下列有关叙述正确的是（    ） A．实验①中，若溴麝香草酚蓝溶液最终变黄，则说明酵母菌进行有氧呼吸 B．实验②中，可利用细菌计数板在显微镜下观察、统计酵母菌的数量 C．实验③中，为提高果酒产量应始终保持无氧环境并将温度调至28℃ D．实验④中，为获得DNA分子进行扩增，需先破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁 说明酵母菌产生了CO2，但不能说明进行了有氧呼吸，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2 血细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数 D 开始有氧气存在，酵母菌进行有氧呼吸产生大量能量有利于其繁殖，后期为无氧环境进行酒精发酵 习题巩固 1.主要场所： 线粒体 外膜 内膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 基质 分布有氧呼吸的酶 2.线粒体适应于有氧呼吸的主要特点： （1）线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体内膜的表面积 （2）线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶 知识点一、有氧呼吸 考点二 细胞呼吸的方式和过程 过程 第一阶段 细胞质基质 第二阶段 线粒体基质 线粒体内膜 4 20 2 C6H12O6 酶 + [H] +少量能量 C3H4O3 第三阶段 6 6 + H2O 酶 2C3H4O3 CO2 + [H] + 少量能量 12 6 酶 H2O +大量能量 24[H] + O2 总反应式 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 [H]=NADH(还原型辅酶I) 知识点一、有氧呼吸 （有机物彻底氧化分解） (1)[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ) (2)有氧呼吸过程中，水的利用发生在 阶段，水的产生发生在 阶段，氧的利用发生在 阶段，CO2的产生发生在 阶段。因此，CO2中的氧来自 ，生成物水中的氧来自____。 (3)有氧呼吸过程的三个阶段都释放能量，释放能量最多的是 阶段。能产生[H]的步骤有 阶段，产生的[H]能与氧气结合形成水，并释放 。 (4)在有氧呼吸过程中[H]的转移途径为 、 到____________；而NAD＋相反 （NAD+转化为NADH） 第二 第三 第二 葡萄糖和水 O2 第三 第一、二 大量能量 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 第三 知识点一、有氧呼吸 （有机物彻底氧化分解） 定义：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，同时生成大量ATP的过程 知识点一、有氧呼吸 【教材隐性知识】“源于必修1 P93思考讨论”1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ能量，可以使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？ 1mol的葡萄糖 2870KJ 少部分储存于ATP中 大部分以热能形式散失 释放能量 977.28KJ 1892.72KJ 34% 考点二 细胞呼吸的方式和过程 【教材隐性知识】“源于必修1 P93思考讨论”与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 区别： 有氧呼吸过程温和 有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放 有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中 意义：可使有机物中的能量逐步转移到ATP中，保证能量得到最充分的利用；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定 【易错提示】关于有氧呼吸的几点提示 ①反应式中的能量不能写成ATP，因为葡萄糖中的能量只有一部分储存在ATP中 ②反应式前后的H2O不能消去。反应过程中，在第二阶段消耗了水，而第三阶段生成了水 ③反应式中间不能用等号，要用箭头 ④反应条件“酶”不能省去 ⑤不要认为细胞呼吸的底物只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程 ⑥脂肪进行有氧呼吸时，消耗的O2＞产生的CO2 原因：脂肪与葡萄糖相比，含H比例更高，消耗氧气更多，如油菜种子 ⑦线粒体不能直接分解葡萄糖，葡萄糖要先在细胞质基质中分解为丙酮酸才能在线粒体中进一步的彻底氧化分解 第一阶段 细胞质基质 第二阶段 细胞质基质 4 2 2 C6H12O6 酶 + [H] +少量能量 C3H4O3 2 总反应式 2 C3H6O3(乳酸) + 4 [H] 2C3H4O3 CO2 + C2H5OH(酒精) 酶 酶 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 微生物的无氧呼吸也叫发酵 只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP 知识点二、无氧呼吸 （有机物的不彻底氧化分解） 1.过程 知识点二、无氧呼吸 2.不同生物无氧呼吸产物类型及原因 乳酸 酒精和CO2 形象记忆：马吃甜玉米 不同生物无氧呼吸的产物不同，直接原因是 ， 根本原因是 。 催化反应的酶不同 控制酶合成的基因不同 知识点二、无氧呼吸 考点二 细胞呼吸的方式和过程 3.概念 指细胞在___________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放________能量，生成________ATP的过程 没有氧气 不完全 少量 少量 问题1: 同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 葡萄糖中的能量 储存在酒精/乳酸中（大部分） 无氧呼吸 释放出来的能量 （小部分） 热能散失（大部分） 合成ATP（少部分） 知识点三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较   有氧呼吸 无氧呼吸 区 别 场所 ___________________ 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成_____ 或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放 能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 细胞质基质和线粒体 乳酸 少量 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 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、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 知识点三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 【归纳总结】 (1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞、破伤风杆菌、乳酸菌只能进行无氧呼吸 (2)主要进行无氧呼吸：种子萌发初期、癌细胞 (2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶 (3)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体 酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质 知识点四、细胞呼吸的意义 1.为生物体提供能量 细胞呼吸 能 量 热能 散失 能量 转移 ATP ADP Pi 能 量 细胞分裂 生长发育 主动运输 肌肉收缩 神经冲动的传导 C6H12O6 CO2＋H2O 2.生物体代谢的枢纽 丙酮酸 葡萄糖 甘油 氨基酸 1.下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述正确的是( ) A.若用18O标记葡萄糖，则物质a中会检测到18O B.条件Y下，产生的物质a使溴麝香草酚蓝溶液 变黄色 C.酵母菌产生物质b的场所有线粒体基质、细胞 质基质 D.条件X下酵母菌细胞呼吸时，葡萄糖中的能量 主要以热能形式散失 有氧呼吸过程中产生的水中的O来自O2，若用18O标记葡萄糖，则物质a(水)中不会检测到18O 条件Y为有氧条件，物质a为水，物质b为CO2，CO2才能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 物质b为CO2，酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质 条件X为无氧条件，c为乳酸，d为酒精，酵母菌细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中 习题巩固 C 2.下列有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述中，正确的是（ ） A.无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失 B.剧烈运动时，人体产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质 C.进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体 D.无氧呼吸过程中有[H]积累，有氧呼吸过程中没有[H]积累 无氧呼吸时，葡萄糖中的能量主要储存在酒精或乳酸中，释放的能量的主要去向是以热能形式散失 人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳 进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体，如蓝细菌，无线粒体，因有与有氧呼吸有关的酶，可进行有氧呼吸 无氧呼吸和有氧呼吸过程中都没有[H]积累 C 习题巩固 $