2026届高三生物一轮复习课件3.2细胞呼吸的原理和应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞呼吸的原理和应用”专题，依据高考评价体系梳理了呼吸过程、实验探究、影响因素及应用四大核心考点，通过近五年四川、北京等多省份考点分布分析，明确了“有氧与无氧呼吸比较”“实验变量控制”等高频考点权重，归纳了曲线分析、实验设计等常考题型，构建了系统的备考知识网络。 课件亮点在于“真题情境+素养导向+技巧突破”的复习策略，如结合2024山东卷巨噬细胞呼吸真题，运用科学思维建模有氧呼吸三阶段能量变化，通过探究实践分析酵母菌呼吸方式实验的液滴移动判断方法，培养学生物质与能量观和实验探究能力。特设“易错警示库”和“答题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此高效规划复习，提升备考针对性。

考点1 细胞呼吸的过程、影响因素与应用 （5年5考） 2025 重庆、甘肃、云南、河南、北京、湖北、江苏、河北、陕晋青宁、黑吉辽蒙、云南、安徽 2024 贵州、甘肃、广东、安徽、湖南、山东、江西、湖北、吉林、浙江 2023 全国、山西、湖北、广东、北京、湖南、山东、浙江 2022 全国、山东、广东、浙江 2021 湖南、湖北、福建、浙江、全国、广东、浙江  从近五年全国各地的高考试题来看，细胞呼吸和光合作用专题常以一种或多种环境因素对呼吸和光合作用过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境。 该部分内容考频高，选择题和非选择题均有出现，选择题重点考查细胞呼吸方式的判断、有氧呼吸和无氧呼吸的方式和过程，而非选择题侧重考查细胞呼吸原理在日常的生产和生活实践中的应用；不同环境条件下光合作用过程中物质和能量的变化、探究环境因素对光合作用速率的影响；细胞呼吸与光合作用物质与能量的联系以及呼吸速率、光合速率、净光合速率的实验测定及相关计算。 情境复杂程度较大，题干信息较多，综合考查学生获取信息、分析问题的能力。 考点2 光合作用的过程及其影响因素 （5年5考） 2025 全国、云南、河北、黑吉辽蒙、安徽、山东、河南、重庆、甘肃、云南、四川、北京、广东、湖南、江苏、浙江、陕晋青宁 2024 贵州、广东、北京、浙江、江西、全国、山东、湖北、甘肃、河北、安徽、湖南、广东、吉林 2023 湖北、北京、全国、山东、浙江、广东、湖南 2022 湖南、山东、广东、全国、浙江 2021 北京、湖南、河北、全国、辽宁、江苏、海南、福建、浙江、山东、天津、广东、广东 主干知识·多维自查 高频考点·通法悟道 高考集训·命题前瞻 第三单元　细胞的能量供应和利用 第2课　细胞呼吸的原理和应用 ★考点1　细胞呼吸方式的探究实验及其拓展 ★考点2　细胞呼吸的类型、过程 ★考点3　影响细胞呼吸的因素及其应用 一轮复习 主干知识·多维自查 高频考点·通法悟道 高考集训·命题前瞻 网络知识构建 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 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 O2 O2 CO2 CO2 肺泡 细胞呼吸 毛细血管 O2 呼吸 辨析细胞呼吸与呼吸 【注意】呼吸≠呼吸作用 1.细胞呼吸： 指细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。 呼吸是指机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 2.细胞呼吸的方式： ——有氧呼吸和无氧呼吸 依据是否需要氧气 三、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理: 由蓝变绿再变黄 分析变量: ③无关变量: ①自变量: ②因变量: 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 影响实验结果的可变因素 CO2和酒精 有氧、无氧 温度、pH、培养液的浓度和体积 2.实验步骤: (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。 (2)检测CO2的产生,装置如图所示。 装置一:有氧呼吸 装置二:无氧呼吸 该装置需封口放置一段时间,再连通澄清石灰水,以除去瓶中原有的O2; 易错辨析 ①在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，只能判断是否产生CO2，不能判断CO2的多少。( ) ②为检测酒精生成，应向无氧组的酵母菌培养液中加入重铬酸钾(　　) 5.实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 C6H12O6 CO2(大量)＋H2O C2H5OH＋CO2 (少量) 酵母菌 有O2 无O2 后续：绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸 × × 该实验中，设置有氧和无氧两种条件的实验结果都是事先未知的，都是实验组 对比实验不设对照组,均为实验组,是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验”。 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 在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量CO2。 根据澄清石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝变黄的时长，判断CO2的多少。 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。 氧 酶 彻底氧化分解 CO2和H2O 大量能量 大量ATP 1.有氧呼吸的概念： 外膜 内膜 嵴 基质 2.场所： 细胞质基质、线粒体(主要) 3.线粒体结构特点： 外膜： 内膜 线粒体基质: 线粒体 附着与有氧呼吸相关的酶 向内折叠形成嵴：增大内膜表面积 表面光滑 含有与有氧呼吸相关的酶，还含有少量DNA和RNA (还含有核糖体，可在线粒体DNA的控制下合成少量蛋白质) 8 4.有氧呼吸的过程： 热能（大部分） ATP（少部分） 细胞质基质 少量能量 线粒体基质 少量能量 线粒体内膜 大量能量 总反应式： [H]：指NADH，还原型辅酶Ⅰ 有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） 有机物中稳定的化学能 → 散失的热能（大量） +ATP中活跃的化学能(少量) 易错提醒： 葡萄糖不是在线粒体内被氧化分解,而是在细胞质基质内被分解为丙酮酸才进入线粒体被分解 9 无氧呼吸 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。 不完全分解 少量能量 CO2和酒精或乳酸 3.过程 ： 细胞质基质 2.场所： 不产能 葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 类型 酒精发酵 乳酸发酵 过程 第一阶段 第二阶段 总反应式 高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚） + 4[H] C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸) 酶 +少量能量 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C2H5OH(酒精) +2CO2 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C3H6O3(乳酸) C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 多数植物、酵母菌等 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 思考：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 10   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 无氧呼吸和有氧呼吸的比较 [2024湖南卷]缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关( ) √ 细胞呼吸的意义 ①为生物体提供能量； 细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽 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 细胞呼吸 能 量 有机物 CO2＋H2O ②生物体代谢的枢纽。 丙酮酸 葡萄糖 氨基酸 甘油 12 +能量 酶 C6H12O6 +6H2O 6CO2+12H2O +6O2 1、有氧呼吸的总反应式： 2、无氧呼吸的总反应式： 酶 C6H12O6 2C3H6O3+能量 （动物和人、乳酸菌） 酶 C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量 （大部分植物、酵母菌） 默写呼吸反应方程式： 现在甲酵母进行有氧呼吸，乙酵母进行发酵，若它们消耗了 等量的糖，则它们放出的CO2与吸入的O2之比应为（ ） A、1：2 B、2：3 C、3：4 D、4：3 D 主干知识·多维自查 高频考点·通法悟道 高考集训·命题前瞻 1.原核生物细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸。 ( ) 原核生物如蓝细菌没有线粒体,但有与有氧呼吸有关的酶,能进行有氧呼吸。 2.葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在有氧时细胞的呼吸作用。 ( ) 3.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累。 ( ) 无氧呼吸的第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H],整个无氧呼吸无[H]积累。 4.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。 ( ) 5.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同。 ( ) 6.细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是在缺氧条件下进行无氧呼吸。( ) × × × √ √ √ 探究细胞呼吸的方式 一定存在有氧呼吸 一定存在有氧呼吸 一定存在无氧呼吸 一定存在产乳酸的无氧呼吸 1.根据反应物和产物 消耗O2 产生H2O 产生酒精或乳酸 无CO2释放 C6H12O6 2 C3H6O3(乳酸) + 少量能量 酶 2 C2H5OH（酒精） + 2CO2 + 少量能量 C6H12O6 酶 C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量 酶 15 探究细胞呼吸的方式 4 2.根据物质的量的关系 变化特点 细胞呼吸的方式 CO2释放量=O2消耗量 CO2释放量>O2消耗量 CO2释放量＜O2消耗量 酒精量＝CO2量 酒精量＜CO2量 不消耗O2，释放CO2 无CO2释放 只进行有氧呼吸或者+产乳酸的无氧呼吸 有氧呼吸+酒精发酵(多余的CO2来自酒精发酵) 只进行无氧呼吸 有氧呼吸+酒精发酵(多出的CO2来自有氧呼吸) 只进行无氧呼吸产生酒精和CO2 只进行产乳酸的无氧呼吸 存在脂质氧化分解（脂肪含氢量高,含氧量低，耗氧高） 16 3.根据液滴移动方向探究细胞的呼吸方式 探究细胞呼吸的方式 实验原理 ①装置一：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的 ，着色液滴移动的距离代表 。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表： CO2 细胞呼吸吸收O2的量 细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 实验现象-液滴移动 结　论 装置一 装置二 不动 不动 不动 右移 左移 右移 左移 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 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 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸+产乳酸的无氧呼吸 无气体含量变化； 代表有氧呼吸 同一批发芽的种子，测其细胞呼吸的方式 当装置稳定后，看液滴的移动 2.酵母菌的呼吸方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,酵母菌进行有氧呼吸时,消耗O2产生等体积的CO2;酵母菌进行无氧呼吸时,不消耗O2,能产生CO2。如图为某同学利用葡萄糖探究鲜酵母菌的呼吸设计的实验装置。下列有关实验装置和一段时间内结果的分析,错误的是(　　) A.装置中液滴不动,表示酵母菌只进行有氧呼吸 B.装置中液滴右移,表示酵母菌只进行无氧呼吸 C.一般情况下,装置中液滴不可能向左移 D.若装置中清水换成NaOH溶液,装置中液滴左移,表示酵母菌一定进行有氧呼吸 √ 大本P55 高频考点·通法悟道 ★考点1　细胞呼吸的类型、过程 【核心·归纳与整合】 1.判断细胞呼吸类型的三个依据: 2.细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去向分析: 来源 物质 去向 ①有氧呼吸:C6H12O6和H2O ②无氧呼吸:C6H12O6 [H] ①有氧呼吸:与O2结合生成水; ②无氧呼吸:还原丙酮酸 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 ATP 用于几乎各项生命活动 3.细胞呼吸中各物质的量的比例关系分析(以葡萄糖为底物): (1)有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6→O2消耗量=CO2生成量。 (2)无氧呼吸:①C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2→酒精生成量=CO2生成量; ②C6H12O6∶乳酸=1∶2。 (3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。 (4)有氧呼吸和无氧呼吸同时存在时,CO2释放量=有氧呼吸CO2释放量+无氧呼吸CO2释放量。 概念图 鱼票月半出品，必是精品 【高考警示钟】 (1)葡萄糖分子不是在线粒体内被氧化分解,而是在细胞质基质内被分解为丙酮酸才进入线粒体被分解。 (2)有氧呼吸第二阶段需要O2,但不消耗O2,否则只能进行无氧呼吸,第三阶段消耗O2。 (4)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3。装置3与装置2相比,不同点是用等量的“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。 注:①如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 ②如果实验材料是种子,为防止微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。 (5)实验拓展:呼吸底物与着色液滴移动的关系。 脂肪含氢量高,含氧量低,等质量的脂肪与葡萄糖相比,氧化分解时耗氧量高,而产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时,产生CO2量小于消耗O2量,着色液滴移动更明显。 【拓展延伸】种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线 1.在种子萌发的第Ⅰ阶段,由于吸水,呼吸速率上升。 2.在种子萌发的第Ⅱ阶段,细胞呼吸CO2的产生量 要比O2的消耗量大得多,说明此期间主要进行无氧呼吸。 3.在胚根长出后,由于胚根突破种皮,增加了O2的吸收量,种子以有氧呼吸为主,同时胚根大量吸水(渗透吸水)。 4.种子萌发后期,O2吸收量大于CO2释放量,说明除了糖类参与氧化分解外,还有其他物质参与氧化分解,如脂肪。 【易错警示】有关细胞呼吸的三个易错点 (1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制相关酶合成的基因不同。 (2)真核生物有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,但生成ATP最多的是发生在线粒体内膜上的第三阶段。无氧呼吸只释放少量能量,并且无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,有机物中大部分能量储存在分解不彻底的产物酒精或乳酸等中。 (3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因主要是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的主要原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。 影响细胞呼吸的因素 ★2.环境因素： 1.内部因素： 酶的种类和数量 温度、 pH O2浓度、 水 CO2浓度、 不同植物呼吸速率不同（阳生植物 阴生植物）； 同一植物不同发育时期不同（幼苗期 成熟期） 同一植物不同器官呼吸速率不同（生殖器官 营养器官）； ＞ ＞ ＞ 27 影响细胞呼吸的因素 2 CO2浓度对细胞呼吸的影响 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____ (填 “促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 ②应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当 CO2浓度，抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 抑制 增加 地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 28 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。 3 水对细胞呼吸的影响 影响细胞呼吸的因素 （1）原理： （2）应用： 粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的 含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时 的消耗。 自由水 有机物 29 氧气浓度对有氧呼吸强度的影响 氧气浓度对无氧呼吸强度的影响 一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大 氧浓度达到一定值时，不再增加(受呼吸酶数量等因素的影响） 无氧呼吸随氧浓度增加而受抑制 氧浓度达一定值时，被完全抑制 （1）原理：直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制作用 2、O2浓度 相关曲线分析 2. 氧气浓度0~b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。 1. 氧气浓度为0时 只进行无氧呼吸 3. 氧气浓度b~c时 细胞只进行有氧呼吸 4. 氧气浓度为a时 无氧呼吸减弱，有氧呼吸较弱，细胞呼吸（A)最弱， 储存蔬菜、水果、粮食等，应控制氧气浓为a(或a附近)。 R 有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。 等于 不相等 5. R点 31 从教材走向高考 3.(必修1 P96“概念检测”T2改编)如图表示某种植株的非绿色器官在不同的氧气浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化(葡萄糖作为呼吸作用的底物)。请回答下列问题。 (1)氧气浓度为0时,该器官__________(填“进行”或“不进行”)呼吸作用。对于该器官来说,氧气参与有氧呼吸的________阶段,其反应场所是________________。  进行　　 第三 线粒体内膜 返回 【解析】(1)氧气浓度为0时,该器官进行无氧呼吸,即该器官进行呼吸作用。在植物细胞的线粒体内膜中进行有氧呼吸第三阶段,氧气和NADH(或[H])反应生成水,合成大量ATP。 返回 (2)氧气浓度在10%时,该器官的细胞呼吸方式是____________________。若AB=BC,此状态下有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为________。  (3)在粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,是因为_____________ _______________。在储藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、氧气含量等措施,其目的是____________________________________________。  (只)进行有氧呼吸　 1∶3 有氧呼吸过 程产生了水 减弱果蔬的呼吸作用,以减少有机物的消耗 返回 【解析】(2)由图可知,氧气浓度在10%时,CO2释放量和O2吸收量相等,说明该器官(只)进行有氧呼吸。有氧呼吸时CO2∶葡萄糖=6∶1,无氧呼吸时CO2∶葡萄糖=2∶1,若AB=BC,说明有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2含量相同,故此状态下有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1∶3。 (3)在粮食贮藏过程中,粮食会进行有氧呼吸产生大量的水,因此有时会发生粮堆湿度增大现象。降低温度可减弱呼吸酶的活性,从而减弱呼吸作用;有氧呼吸需要氧气,降低氧气含量也能减弱呼吸作用,因此在贮藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、氧气含量等措施,其目的是减弱果蔬的呼吸作用,以减少有机物的消耗。 返回 【注意】影响细胞呼吸的因素并不是单一的。 若需要增大相关植物或器官的细胞呼吸强度，促进生长，可采取 、 、 等措施，例如种子萌发； 若需减小细胞呼吸强度，减小有机物的消耗，可以采取 、 、 等措施，例如储存种子。 供水 升温 增氧 干燥 低氧 低温 总结种子萌发和储存种子的条件有何不同？ ↓ 不是无氧，无氧可能促进细胞的无氧呼吸， 低氧既可以抑制有氧呼吸，又能抑制无氧呼吸 二、细胞呼吸原理及应用1.有氧呼吸: 应用 原理 提倡有氧运动 不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力 作物中耕松土 促进根有氧呼吸产生大量能量,促进对无机盐离子的吸收 生产醋、味精 利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸 蒸馒头时发面 利用酵母菌的有氧呼吸,使馒头、面包变得松软可口 2.无氧呼吸: 应用 原理 选用“创可贴”或透气的消毒纱布包扎伤口 为伤口创造有氧的环境,避免厌氧菌的繁殖,有利于伤口的愈合 伤口过深或被锈钉扎伤,需及时治疗 避免破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖,引发破伤风 制作酸奶、泡菜等 利用乳酸菌的无氧呼吸 稻田定期排水 避免根无氧呼吸产生大量酒精,对细胞产生毒害作用,使其腐烂 1.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生。( ) 分析:马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会抑制无氧呼吸,减少酸味的产生。 2.与风干前相比,风干种子中细胞呼吸作用的强度高。( ) 分析:风干种子细胞中的自由水/结合水的值降低,细胞呼吸强度减弱。 3.将水稻幼苗培养在含MgSO4的营养液中,一段时间后,发现营养液中Mg2+和 的含量下降,降低温度会影响水稻根系对Mg2+的吸收。( ) 4.萌发种子的干物质总量会减少,主要原因是萌发中的种子只有呼吸作用消耗有机物,没有光合作用合成有机物。 ( ) 5.仅以葡萄糖为底物,若测得种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3,则种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为6∶1。( ) × × √ √ √ 思考辨析 2.用曲线模型分析影响细胞呼吸的环境因素: (1)O2浓度对细胞呼吸影响的曲线分析(以真核生物细胞呼吸底物葡萄糖为例): ①A点:对应O2=0, 只进行无氧呼吸; ②B点:B点之前,对应0<O2<Oc,无氧呼吸和有氧呼吸同时 进行;B点及B点后,对应O2≥Oc,无氧呼吸消失,只进行有氧 呼吸; ③C点:对应O2=Oc,无氧呼吸为零; ④P点:对应O2=Ob,CO2释放总量最少,有机物消耗总量最少,最适合于仓储(低氧浓度); (原因:有氧呼吸较弱,而无氧呼吸受抑制。) ⑤Q点:对应O2=Oa,有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等;(提醒:不等同于有氧呼吸与无氧呼吸速率相等) ⑥面积M:无氧呼吸过程中CO2的释放总量。 (2)CO2浓度、温度、H2O对细胞呼吸作用的影响: ①图1中,CO2是细胞呼吸的产物,随着CO2浓度的增大,对细胞呼吸抑制作用增强。因此,储藏粮食、果蔬时适当增大CO2浓度,可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗。 ②图2中,温度对细胞呼吸的影响是通过影响与细胞呼吸有关酶的活性实现的,因此在贮藏种子、水果、蔬菜时应选取零上低温。 ③从图3可看出,细胞呼吸速率与自由水含量有关,在储存作物种子时应将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。 【高考警示钟】影响细胞呼吸因素中的“是”与“不是” (1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的,而是多因子因素共同起作用。若需要增大相关植物或器官的细胞呼吸速率,可采取供水、升温、高氧等措施;若需要降低细胞呼吸速率,可以采取干燥、低温、低氧等措施。 (2)细胞呼吸的底物不是只有葡萄糖。 细胞呼吸的底物可以是糖类、脂质、蛋白质等有机物,主要是葡萄糖。有氧呼吸反应式只适用于葡萄糖的氧化分解过程。 【高考警示钟】细胞呼吸方式的探究实验中的“是”与“不是” (1)酵母菌呼吸方式探究实验有对照,都是实验组,是对比实验; (2)进行实验前必须检验装置的气密性,否则不能确定澄清石灰水变混浊是不是只由细胞呼吸产生的CO2引起的。 【典题·剖析与精练】 【典题示范】　种子萌发过程中细胞代谢旺盛,萌发的种子常作为细胞呼吸研究的实验材料。请分析回答相关问题。 (1)若用H218O浸润小麦种子,则有氧呼吸过程中18O的转移途径①是　　　　。萌发的小麦种子中淀粉酶含量较高,其原因是　　　　　　　　　　。  H218O→c18o2 小麦的主要储能物质是淀粉,在萌发的过程中,小麦细胞呼吸利用葡萄糖为生命活动提供能量 【预测·新视角】 1.在常氧环境下,大部分哺乳动物细胞吸收葡萄糖经一系列糖代谢酶的催化在 　　　　　　　产生丙酮酸,丙酮酸进入　　　　　　彻底氧化分解并产生大量能量,这一过程称为氧化磷酸化。  2.研究发现,肿瘤细胞在氧气充足的条件下消耗葡萄糖而不能高效产能,原因是 　　　　　。  可推断肿瘤细胞所需的能量主要来自　 　　　　　阶段。  3.GLUT-1的作用是　　 　　　　　,因此,具有瓦氏效应的细胞通过糖酵解保证自身增殖分化所需的能量。  细胞质基质 线粒体 肿瘤细胞分解葡萄糖后产生的丙酮酸主要进行无氧呼吸产生乳酸,该过程不释放能量,因此肿瘤细胞不能高效产能 细胞呼吸的第一 加速细胞摄取葡萄糖 【扣点专练·通法悟道】 1.酵母菌破碎、离心处理后,将只含细胞质基质的上清液、只含细胞器的沉淀物、未处理的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中。下列说法正确的是(　　) A.在无氧条件下,向甲试管中滴加葡萄糖溶液,不会产生C2H5OH B.在有氧条件下,向乙试管中滴加葡萄糖溶液,会产生H2O C.在有氧条件下,向丙试管中滴加丙酮酸溶液,会产生CO2 D.细胞质基质产生[H]的过程实质上是NADH转化为NAD+的过程 √ 返回 【解析】选C。分析题意,甲试管中只有细胞质基质,在无氧条件下,可利用葡萄糖进行无氧呼吸产生C2H5OH和CO2,A正确;乙试管中只含细胞器的沉淀物,其中含有线粒体,但线粒体不能直接利用葡萄糖,故在有氧条件下,向乙试管中滴加葡萄糖溶液,不会产生H2O,B错误;丙试管中有未处理的酵母菌培养液,向丙试管中滴加丙酮酸溶液,丙酮酸可在线粒体中继续进行有氧呼吸的第二、第三阶段,故可产生CO2,C正确;细胞质基质产生[H]的过程实质上是NAD+转化为NADH的过程,D错误。 返回 2.酵母菌的呼吸方式分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,酵母菌进行有氧呼吸时,消耗O2产生等体积的CO2;酵母菌进行无氧呼吸时,不消耗O2,能产生CO2。如图为某同学利用葡萄糖探究鲜酵母菌的呼吸设计的实验装置。下列有关实验装置和一段时间内结果的分析,错误的是(　　) A.装置中液滴不动,表示酵母菌只进行有氧呼吸 B.装置中液滴右移,表示酵母菌只进行无氧呼吸 C.一般情况下,装置中液滴不可能向左移 D.若装置中清水换成NaOH溶液,装置中液滴左移,表示酵母菌一定进行有氧呼吸 √ 返回 【解析】选B。如果液滴不动,则说明酵母菌吸收的气体和释放的气体体积相等,酵母菌进行有氧呼吸时消耗O2并产生等体积的CO2,所以酵母菌只进行有氧呼吸,A正确。酵母菌进行无氧呼吸时,不消耗O2,能产生CO2,因此如果装置中液滴右移,表示酵母菌可能进行有氧呼吸和无氧呼吸,或者只进行无氧呼吸,B错误。由于酵母菌培养液中的营养物质是葡萄糖,进行有氧呼吸消耗O2产生等体积的CO2;进行无氧呼吸时,不消耗O2,能产生CO2,因此液滴在一般情况下不可能向左移动,C正确。若装置中清水换成NaOH溶液,NaOH会吸收CO2,因此装置中液滴左移,表示酵母菌可能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,或者只进行有氧呼吸,D正确。 返回 【命题探究·释疑解惑】 【典例】鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如图所示。 返回 (1)鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物有__________________________。  (2)图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶是否完全相同?________,原因是__________________________________________________________。  聚焦考查点:有氧呼吸和无氧呼吸的过程比较。 【解析】(1)由图可知,其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞,可转化为丙酮酸,通过无氧呼吸产生酒精和CO2。 (2)因为酶具有专一性,图示两种细胞线粒体中呼吸作用的产物不同,可能与呼吸作用有关的酶不完全相同有关。 乳酸、酒精和CO2 不是 图示两种细胞线粒体中呼吸作用的产物不同 返回 破解策略 “模型法”比较有氧呼吸和无氧呼吸过程 返回 【扣点专练·通法悟道】 1.(2024·重庆高考)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] √ 返回 【解析】选D。本题主要考查有氧呼吸的三羧酸循环。由题图可知,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;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酶的活性,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个阶段及图中的4步,D正确。 返回 2.植物细胞线粒体内膜上存在交替氧化酶(AOX)呼吸途径,它可以直接将电子传递给氧气生成水而不伴随跨膜H+浓度梯度的产生。有氧呼吸的部分过程如图所示,下列叙述正确的是(　　) A.有氧呼吸中糖类的能量大部分最终转变为ATP中活跃的化学能 B.若某物质抑制有氧呼吸,则对无氧呼吸一定无影响 C.缺氧条件下能驱动H+的逆浓度运输,丙酮酸难以进入线粒体基质 D.低温条件下,植物通过增强AOX呼吸途径以适应低温环境 √ 返回 【解析】选D。有氧呼吸中糖类的能量大部分最终转变为热能散失了,A错误。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段是相同的,若某物质抑制有氧呼吸第一阶段,则对无氧呼吸也有影响,B错误。由题意和过程图可知,在缺氧条件下无法进行电子传递过程,就不能驱动H+的逆浓度运输,进而丙酮酸难以进入线粒体,C错误。AOX呼吸途径能直接将电子传递给氧气生成水而不伴随跨膜H+浓度梯度的产生,为细胞节省能量,在低温条件下,细胞通过AOX呼吸途径释放大量的热能,并且不产生ATP,有利于植物适应低温环境,D正确。 返回 长句表达 1.(必修1 P95“思考·讨论”)花盆里的土壤板结,若不及时松土,将影响根系吸 收无机盐离子,原因是____________________________________________ ____________________________________________________________。 2.(必修1 P95“思考·讨论”延伸)密封地窖能长时间储存水果、红薯、马铃薯 等的原因是______________________________________________________。 空气不足会抑制根细胞有氧呼吸,影响能量的释放, 而根系吸收无机盐离子的过程为主动运输,需要细胞呼吸提供的能量 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 返回 【扣点专练·通法悟道】 1.有氧运动是指人体在氧气供应充足的条件下,全身肌肉群参与的节律性周期运动,无氧运动是指肌肉在缺氧状态下高速剧烈地运动,下列相关说法不合理的是(　　) A.慢跑、健步属于有氧运动,百米赛跑属于无氧运动 B.提倡有氧运动的原因之一是避免机体积累过量乳酸 C.马拉松长跑中,运动员主要通过有氧呼吸方式供能 D.肌肉细胞不会出现O2消耗量大于CO2的释放量 √ 返回 【解析】选D。据题干信息,慢跑和健步时氧气供应充足,属于有氧运动,百米跑是肌肉在缺氧状态下的剧烈运动,属于无氧运动,A正确;人体无氧呼吸的产物是乳酸,为避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸而造成肌肉酸痛,故提倡有氧运动,B正确;消耗同样质量的葡萄糖,有氧呼吸释放的能量更多,在马拉松长跑中,运动员主要通过有氧呼吸方式供能,C正确;与糖类相比,脂肪含有的C和H更多,O更少,若以脂肪为呼吸底物,则肌肉细胞会出现O2消耗量大于CO2的释放量的情况,D错误。 返回 2.(2026·汕头模拟)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是(　　) A.不同温度条件下,有氧呼吸消耗氧气的速率相同 B.C点限制有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度 C.与A点相比,B点影响有氧呼吸速率的主要因素是温度 D.洋葱根尖细胞有氧呼吸的最适温度为20 ℃~35 ℃ √ 返回 【解析】选A。从题图中可以看出,不同温度条件下,有氧呼吸速率的曲线不同,说明不同温度条件下,有氧呼吸消耗氧气的速率不同,A错误;C点时,随着O2浓度的增加,有氧呼吸速率还在上升,同时温度也会影响酶的活性,从而影响有氧呼吸速率,所以限制有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度,B正确;A点和B点O2浓度都处于饱和状态(曲线趋于平缓),此时影响有氧呼吸速率的主要因素是温度,C正确;题图中30 ℃时有氧呼吸速率比20 ℃和35 ℃时都高,说明洋葱根尖细胞有氧呼吸的最适温度为20 ℃~35 ℃,D正确。 返回 悟高考·瞻动向 返回 体验高考·淬炼考能 1.(2025·山东高考)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 √ 返回 【解析】选B。有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与,第三阶段需要氧气作为原料,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应,产生二氧化碳、[H],释放少量能量,B正确;无氧呼吸第一阶段产生NADH,第二阶段消耗NADH,C错误;经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中,只释放出少量能量,D错误。 返回 2.(2024·山东高考)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是(　　) A.细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B.转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变 C.该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大 D.被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 √ 返回 【解析】选C。本题主要考查细胞吞噬和细胞呼吸。巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞,该过程需要细胞呼吸提供能量,A正确;载体蛋白在转运物质时会发生自身构象的改变,B正确;由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱,即该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率减小,C错误;被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解,为机体的其他代谢提供营养物质,D正确。 返回 3.(2024·广东高考)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 √ 返回 【解析】选D。本题考查有氧呼吸和无氧呼吸。碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所,不能正常进行有氧呼吸,A正确;有氧呼吸第二、三个阶段发生在线粒体,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱,B正确;与△sqr相比,WT正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能获取更多的能量,生长速度比△sqr快,C正确;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,D错误。 返回 4.(2023·山东高考改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是(　　) A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时,该器官可以进行无氧呼吸 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 D.O2浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小 √ 返回 【解析】选C。本题以曲线图的形式考查细胞呼吸原理的应用。图中横坐标是O2浓度,据图分析可知,当O2浓度为0时,甲曲线仍有释放,说明甲曲线表示CO2的释放量,乙曲线表示O2吸收量,A错误;O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等,由于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错误;O2浓度由0到b的过程中,O2浓度逐渐升高,有氧呼吸速率逐渐上升,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C正确;据图可知,O2浓度为a时,CO2释放量最少,但不能确定有氧呼吸和无氧呼吸所占比例,不能确定该浓度下葡萄糖消耗速率是否最小,D错误。 返回 5.(2022·山东高考改编)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法错误的是(　　) 返回 A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸产热多 C.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少 √ 返回 【解析】选A。本题以有氧呼吸第三阶段为信息载体,考查获取信息及分析题图的能力。由信息“电子经线粒体内膜最终传递给O2”并结合题图可知, 4 ℃时耗氧量大于25 ℃,说明电子传递未受阻,A错误;与25 ℃相比,短时间低温4 ℃处理,ATP生成量较少,耗氧量较多,说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多用于产热,消耗的葡萄糖量多,B、C正确;DNP可使H+不经ATP合酶即可返回线粒体基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,所以25 ℃条件下生成的ATP比无DNP时大幅度减少,D正确。 返回 瞭望高考·探悟动态 锁定新情境: 合理膳食与细胞呼吸 　　合理膳食是健康的基础,细胞通过氧化分解有 机物获得能量,脂肪、蛋白质等有机物可以作为细 胞呼吸的原料,也可以相互转化。如图表示人体肝 细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中 编号表示过程,字母表示物质。 返回 基于核心素养的新考向: 1.(结构与功能观)图中过程①③④中,产生能量最多的过程和对应场所分别是 _____ (填图中序号)、_________________。   2.(稳态与平衡观)在细胞的有氧呼吸过程中,1 mol 葡萄糖彻底氧化分解约释放 出2 870 kJ的能量,其中约有977.28 kJ的能量储存在ATP中,其余的能量以热能 的形式散失。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 物体来说意义是_____________________________________________________。  这个过程中大部分能量作为热能散失,对哺乳动物来说,其生物学意义是 ______________________________________________________________。  有利于能量逐步转移到ATP中,且能维持细胞相对稳定的状态　 ④ 线粒体内膜 维持体温的恒定并不断地向环境中散发热量　 返回 【解析】1.产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段,即④过程,发生在线粒体内膜上。 2.燃烧是一种迅速释放能量的过程,而有氧呼吸过程则是逐步缓慢释放能量,这种方式保证有机物中的能量得到最充分的利用,主要表现在两个方面:可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞相对稳定的状态。有氧呼吸能量的转换效率为977.28 kJ÷2 870 kJ ×100%≈34.05%,有氧呼吸释放出的能量只有少部分储存在ATP中,大部分以热能的形式释放, 对哺乳动物来说,其生物学意义是可以维持生物的体温恒定并不断地向环境中散发热量。 返回 3.(关注人体健康)超重的小明为了减肥,在购买饮料时挑选了写有“0脂肪”字样的含蔗糖饮料,但连续饮用该饮料一个月后,他发现体重不减反增。结合图中所示反应过程,小明体重增加的原因可能是______________________ _______________________________________________________________ _________________________________________。  蔗糖进入人体后分解转化为葡萄糖,葡萄糖氧化分解为丙酮酸,然后进一步转化为甘油和脂肪酸,甘油和脂肪酸合成脂肪,导致体重增加 返回 C6H12O62C3H4O3＋4[H] 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] 24[H]＋6O212H2O $