第3单元 第2讲 ATP和细胞呼吸(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习（广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP和细胞呼吸”专题，依据新课标要求覆盖ATP的结构与功能、细胞呼吸的过程（有氧/无氧）、影响因素及应用、探究酵母菌呼吸方式等核心考点，通过近三年广东卷等真题分析明确“呼吸类型判断”“过程物质能量转化”“实验拓展”等高频考点分布，归纳选择、实验探究等常考题型，构建系统备考体系。 课件亮点在于“真题研析+实验建模+易错突破”策略，如以2024广东卷线粒体功能题为例，运用“结构与功能观”分析有氧呼吸场所，结合“液滴移动法”实验模型培养科学思维和探究实践能力，特设“ATP与能量关系”“无氧呼吸产物判断”等易错点警示，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第2讲　ATP和细胞呼吸 第三单元 细胞的能量供应和利用 高三总复习讲义 广东专版 课标要求 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活 动可以利用的能量 3.活动：探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心概念 ATP(腺苷三磷酸)、ADP、吸能反应、放能反应、有氧呼吸、无氧呼吸、线粒体、丙酮酸 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 知能快检窗——查落实·固基础 课时作业 内容索引 根基稳筑牢——夯实必备知识 层级Ⅰ 返回 一、ATP的结构、功能和利用 1.ATP的结构和功能 必备知识 梳理 C、H、O、N、P 腺苷 磷酸基团 腺嘌呤 腺苷 特殊的化学键 2.ATP与ADP的相互转化 细胞质基质、线粒体、叶绿体 光能 3.ATP的利用 酶活性 磷酸化 空间 吸能 结构 放能 4.ATP与O2之间的关系模型分析 无氧呼吸 有氧呼吸 酶 ADP 磷酸 无氧呼吸 1.下列关于ATP的叙述正确的是 ①1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团 ②ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 ③ATP必须在有氧条件下合成 ④一分子AMP(腺苷一磷酸)中只有一个特殊的化学键 ⑤DNA与ATP中所含元素的种类相同 ⑥人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 ⑦ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 析概念·点易错·练表达 析概念 √ √ √ 1.细胞内供能的高能磷酸化合物不仅有ATP (1)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，都能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为RNA合成的原料。 (2)dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为DNA复制的原料。 2.关于ATP的3个易错点 (1)ATP≠能量，ATP是直接能源物质，但不是唯一的，生物体内还存 在CTP、GTP、UTP等直接能源物质。 (2)ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。 (3)细胞中的ATP与ADP的转化总是处于动态平衡中，由于ADP、Pi可重复利用，只要提供能量，生物体就可不断合成ATP，满足生命活动的需要。 点易错 1.(必修1 P87正文挖掘思考)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，从生物进化的角度分析，这说明____________ ___________________________________________。 2.(必修1 P87正文)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，释放能量，供运动之需，而人体内ATP总含量并没有太大变化，原因是__________________________________________ ____________________。 练表达 生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源 ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中 3.(必修1 P89楷体字内容拓展分析)萤火虫尾部发光的原理是_____________ _________________________________________________________________________________________________________________________。 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，在ATP提供能量的前提下，荧光素酶可催化荧光素与氧气发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 溴麝香草酚蓝 灰绿色 2.实验步骤 有氧呼吸产生的CO2 3.实验现象及结论 (1)实验结果 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 有氧 变浑浊程度____/快 无变化 无氧 变浑浊程度低/慢 出现灰绿色 (2)实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸；在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生_____________。 高 酒精和CO2 2.下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述错误的是 ①检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，不可判断其呼吸方式 ②用溴麝香草酚蓝溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 ③在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性重铬酸钾溶液检测酒精 ④在测定无氧呼吸时，锥形瓶中加入酵母菌培养液后应立即连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 √ √ 析概念 √ 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：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验； ④探究温度(pH)对酶活性的影响。 点易错 4.(必修1 P91“探究·实践”)在检测酒精的实验中，为什么将酵母菌培养的时间延长以耗尽溶液中的葡萄糖？__________________________________ ______________________________________________________________________。 练表达 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 三、细胞呼吸的方式和过程 1.有氧呼吸 (1)有氧呼吸的过程 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 大量能量 (2)有氧呼吸的概念、总反应式与能量转化： 二氧化碳和水 ATP中活跃的化学能和热能 2.无氧呼吸 (1)无氧呼吸的过程 项目 反应过程 第一阶段 C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量 第二阶段 产酒精 2C3H4O3＋4[H] 2C2H5OH(酒精)＋2CO2 产乳酸 2C3H4O3＋4[H] 2C3H6O3(乳酸) (2)无氧呼吸的概念、场所、总反应式与能量转化 少量 酒精或乳酸 3.下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述错误的是 ①癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP ②有氧呼吸产生[H]的过程和消耗[H]的过程都伴随着能量的释放 ③如果测得酵母菌细胞呼吸的过程中没有产生水，则产物中也不会有CO2 ④蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来 ⑤过保质期的酸奶常出现胀袋现象是乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的 析概念 √ √ √ 1.葡萄糖不能进入线粒体：线粒体膜上无运输葡萄糖的转运蛋白。 2.人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 3.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，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 4.细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。 点易错 5.(必修1 P92图5-8延伸)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构与功能上相适应的特点有__________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 6.(必修1 P94楷体文字)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，原因是________________________________________________ ________________，非糖物质代谢形成的某些产物与__________________相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。糖类、脂质和蛋白质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 练表达 线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积。线粒体内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶 细胞呼吸过程中产生的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质 细胞呼吸中间产物 四、细胞呼吸的影响因素及其应用 实例 原理 包扎伤口 用透气的消毒纱布或“创可贴”增加通气量，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧菌的无氧呼吸 酿酒 控制通气条件，酵母菌通过__________产生酒精 食醋、味精制作 向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸 土壤松土 促进根细胞有氧呼吸，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量 稻田定期排水 促进水稻根细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生______，造成烂根、烂芽 无氧呼吸 酒精 实例 原理 水果的储存 低温、低氧、一定的湿度的环境中，减少有氧呼吸消耗有机物 粮食的储存 低温、低氧、干燥的环境中，减少有氧呼吸消耗有机物 提倡慢跑 促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生的______积累使肌肉酸胀乏力 乳酸 4.下列关于细胞呼吸的影响因素及其应用的叙述正确的是 ①“正其行，通其风”主要为植物提供更多的O2以提高细胞呼吸效率 ②密封塑料袋中的马铃薯块茎会因无氧呼吸积累酒精而造成腐烂 ③用乳酸菌制酸奶时，应先通气再密封，利于乳酸菌发酵 ④破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏 ⑤提倡有氧运动，原因之一是避免肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸 析概念 √ √ 7.(必修1 P95“思考·讨论”拓展)密封地窖能长时间储存水果、红薯、马铃薯等的原因是____________________________________________________ ____。 练表达 返回 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 要义深剖析——提升关键能力 层级Ⅱ 返回 (2024·广东卷)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Δsqr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Δsqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT比Δsqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT比Δsqr产生更多的ATP 真题研磨 主题(一)　细胞呼吸类型与过程 例 √ 有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱，B正确；与Δsqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比Δsqr快，C正确；无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与Δsqr相同，D错误。 1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物分解葡萄糖为例) 归纳总结 2.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的比例关系(以葡萄糖为呼吸底物) (1)有氧呼吸中C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 (2)产生酒精的无氧呼吸中C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝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之比为1∶3。 (4)同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸，且两种呼吸方式消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2之和的比为3∶4。 考向1　细胞呼吸的类型和过程 1．(2026·高三上广东月考)金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列叙述不正确的是 A．肌细胞与神经元均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输 B．若催化④⑤过程的酶活性降低，会减少金鱼在低氧条件下的存活时间 C．金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但长期酒精刺激也会导致金鱼死亡 D．经过图中③⑤过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为热能，少部分储存在ATP中 考向突破 √ 据图可知，神经元细胞无氧呼吸的产物是乳酸，乳酸可由神经元细胞运出，经血液运输后进入肌细胞，因此肌细胞与神经元细胞均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输，A正确；④⑤过程是将乳酸转化为酒精排出，若催化这两个过程的酶活性降低，乳酸会积累，金鱼更容易酸中毒，存活时间会减少，B正确； 金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但其适应环境的能力也是有限度的，若长期酒精刺激也会导致金鱼因酒精中毒而死亡，C正确；图中③(葡萄糖→丙酮酸)是细胞呼吸第一阶段，⑤(丙酮酸→酒精)属于无氧呼吸的后续过程，无氧呼吸中葡萄糖中的化学能大部分存留在酒精中，不是大部分转化为热能，D错误。 考向2　细胞呼吸方式的判断 2．(2026·高三上广东深圳期中)支原体肺炎进入多发季，患者会出现头痛、恶心、发热和干咳等典型表现，重症患者可能血氧饱和度降低，给予高流量吸氧可缓解相关症状。下列叙述正确的是 A．健康人体肺泡细胞中O2消耗量与CO2释放量的比值小于1 B．重症患者的肺泡细胞内的线粒体吸收葡萄糖的速率下降 C．重症患者肺泡细胞内的丙酮酸可被乳酸脱氢酶氧化成乳酸 D．重症患者接入呼吸机吸氧后O2会与细胞中产生的[H]结合 √ 正常人体肺泡产生乳酸的无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，而有氧呼吸O2消耗量与CO2产生量相等，因此正常人体肺泡细胞中O2消耗量与CO2释放量的比值等于1，A错误；有氧呼吸第一阶段是将葡萄糖分解成丙酮酸，发生在细胞质基质，然后丙酮酸进入线粒体中继续分解，所以线粒体不会利用葡萄糖，而是利用丙酮酸，B错误；无氧呼吸第二阶段的反应是丙酮酸被第一阶段产生的[H]还原成乳酸，不是氧化，C错误；有氧呼吸第一、二阶段会产生[H]，有氧呼吸第三阶段[H]与O2结合生成H2O，并释放大量能量，D正确。 (2025·浙江6月选考)某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是 A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精 D.若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3∶1 真题研磨 主题(二)　细胞呼吸方式的实验拓展与应用 例 √ 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CO2的场所是线粒体基质)，又进行无氧呼吸(产生CO2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CO2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CO2；无氧呼吸时，1分子葡萄糖产生2分子CO2。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CO2的比值会小于6∶2＝3∶1，D错误。 “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)实验装置：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)。　 归纳总结 (2)装置原理 ①装置一：NaOH溶液吸收CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量，用于测定有氧呼吸。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2的量的差值，用于测定无氧呼吸。 (3)实验现象与结论 实验现象 结论 装置一 装置二 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肪 (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，如图。 考向1　探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验分析 1．(2026·广东中山月考)Crabtree效应指当酿酒酵母胞外葡萄糖浓度突然升高(大于0.15 g/L)时，即使氧气供应充足，酿酒酵母仍会迅速启动发酵途径积累乙醇。细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶可催化丙酮酸脱羧生成CO2和乙醇。下列叙述错误的是 A．可采用酸性重铬酸钾溶液鉴定乙醇，溶液颜色会变为灰绿色 B．推测发生Crabtree效应的酿酒酵母线粒体结构功能存在缺陷 C．发生Crabtree效应的酵母菌的繁殖速率在短期内可能会受到抑制 D．丙酮酸脱羧酶参与的代谢途径中，葡萄糖中的能量大部分存留在乙醇中 考向突破 √ 酸性重铬酸钾可与乙醇反应呈灰绿色，A正确；Crabtree效应是氧气充足时酵母菌主动选择发酵途径，而非线粒体缺陷，B错误；发酵产能效率低于有氧呼吸，ATP合成减少，短期内可能影响菌体增殖所需的能量供应，繁殖速率可能受抑制，C正确；发酵过程中，葡萄糖的能量仅少量释放并储存于ATP中，大部分能量仍存留在乙醇中，D正确。 考向2　探究酵母菌细胞呼吸的方式的拓展应用 2.(2026·湖南岳阳模拟)新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。某科研小组采用无土栽培的方法，研究正常通气与低氧条件对两个新疆棉品种(甲、乙)根系细胞呼吸的影响，一周后测得根系中丙酮酸和乙醇含量，实验结果如图所示。下列说法不正确的是 A.正常通气情况下，新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸 B.正常通气情况下，新疆棉根系产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质 C.低氧条件下，新疆棉根系细胞吸收无机盐能力下降 D.低氧条件下，催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的可能是乙品种 √ 正常通气情况下，新疆棉根系细胞会进行有氧呼吸；由题图可知，正常通气情况下，甲品种和乙品种根系中都有乙醇产生，所以新疆棉根系细胞还存在无氧呼吸，即正常通气情况下，新疆棉根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，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，A、B正确。 低氧条件下，新疆棉根系细胞无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，释放的能量少，物质的主动运输受阻，所以吸收无机盐的能力下降，C正确。低氧条件下，甲品种根系细胞中的丙酮酸含量低于乙品种，而产生的乙醇含量却高于乙品种，所以低氧条件下，催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的可能是甲品种，D错误。 (2024·山东卷)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是 A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 真题研磨 主题(三)　影响细胞呼吸的环境因素分析及应用 例 √ 由图可知，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，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。 为研究温度的变化对储藏器官细胞呼吸的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验： 实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下储藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。 实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。 拓展延伸 (1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是_________________________________________________。 温度降低导致酶的活性下降，细胞呼吸产生的CO2减少 温度影响酶的活性，当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用产生的CO2减少。 (2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，如何解释这一现象________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 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了更多的底物，故与之前20 ℃环境相比，细胞呼吸较之前 20 ℃时强 当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，由于在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 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强，故与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。 (3)密封地窖能长时间储存马铃薯的原因是____________________________ ____________________________________。 密封的地窖中CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗 密封的地窖中马铃薯细胞呼吸产生的CO2积累，使其浓度升高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，故能长时间储存马铃薯。 影响细胞呼吸的外部因素 1.温度 归纳总结 2.O2浓度 3.CO2浓度 4.水 考向1　影响细胞呼吸的因素 1.(2023·山东卷，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，下列说法错误的是 A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 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时较适合保存该器官，该O2浓度下细胞呼吸强度较小，消耗葡萄糖较慢 考向突破 √ 图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲 线相对值不为0，说明甲曲线表示CO2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吸收量和CO2释放量 相等，已知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浓度由0到b的过程中，O2吸收量逐渐增加，有氧呼吸速率逐渐增加，则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，O2对无氧呼吸抑制较强，此时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱，消耗葡萄糖较慢，适宜保存该器官，D正确。 考向2　细胞呼吸的应用 2．(2026·高三上广东广州月考)果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是 A．常温下，梨的含水量大，细胞呼吸较为旺盛，不耐贮藏 B．密封后，梨的呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜 C．冷藏时，梨细胞内自由水比例增大，导致各种代谢减缓 D．低温会抑制梨果肉中酚氧化酶的活性，可减缓果肉褐变 √ 常温下梨含水量高，自由水比例大，细胞呼吸旺盛，有机物消耗快，易腐败，不耐贮藏，A正确；密封条件下，梨进行有氧呼吸消耗O2产生CO2，导致环境O2减少、CO2积累，抑制细胞呼吸速率，减少有机物消耗，利于保鲜，B正确；冷藏时低温环境使梨细胞内结合水比例增大，自由水比例降低，细胞代谢减缓，C错误；低温可降低酶活性，抑制果肉中酚氧化酶的催化作用，减缓酚类物质氧化引起的褐变，D正确。 返回 知能快检窗——查落实·固基础 返回 1.下列关于ATP的叙述正确的是 A.ATP是细胞中能量的唯一载体，也是能量的直接来源 B.ATP结构简式可表示为A－P～P～P C.ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成 D.ATP中两个相邻的磷酸基团都带正电荷而相互排斥 E.ATP水解两个特殊的化学键后剩余部分可直接参与RNA、DNA的合成 F.代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多 G.肌肉细胞中ATP含量因大量消耗而明显降低 H.菠菜根尖细胞中能合成ATP的细胞器只有线粒体 I.许多放能反应一般与ATP的合成相联系 √ √ √ 细胞中能量的载体不止ATP一种(如还有糖类、脂肪等)，ATP是细胞中的直接能源物质，A错误；ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，C错误；ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，D错误；ATP含有的五碳糖为核糖，ATP水解两个特殊的化学键后剩余部分可直接参与RNA合成，不能参与DNA合成，E错误；细胞内的ATP含量不多，消耗后可迅速产生，代谢旺盛的细胞内ATP与ADP转化速率快，代谢缓慢的细胞内ATP与ADP转化速率慢，F错误；肌肉细胞中ATP大量消耗同时也会产生，处于动态平衡之中，其含量不会明显降低，G错误。 √ √ √ 2.下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是 A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，有些无线粒体的细胞也能进行有氧呼吸 B.有氧呼吸过程中葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解 C.丙酮酸分解成CO2和NADH需要O2的直接参与 D.酵母菌有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体内膜 E.进行有氧呼吸时，既有水的消耗也有水的生成 F.有氧呼吸各阶段中有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多 G.有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段发生的场所和产物均相同 H.有氧呼吸和无氧呼吸的每一个阶段均可产生ATP I.不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是其所含呼吸酶的种类不同 J.马拉松长跑时，肌肉细胞中CO2的产生量多于O2的消耗量 K.动植物细胞进行细胞呼吸时释放的能量大部分以热能的形式散失 L.人体成熟红细胞进行细胞呼吸时，葡萄糖分子中的能量主要以热能的形式散失 M.细胞呼吸除了能为生命活动提供能量，还是生物体内物质代谢的枢纽 √ √ √ 有氧呼吸过程中葡萄糖需要在细胞质基质中分解为丙酮酸，才能进入线粒体被彻底氧化分解，B错误；丙酮酸分解成CO2和NADH是有氧呼吸的第二阶段，该阶段不需要O2的参与，C错误；酵母菌有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质，D错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，H错误；以葡萄糖为底物，肌肉细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量，若消耗了脂肪，则肌肉细胞中CO2的产生量少于O2的消耗量，J错误；人体成熟红细胞进行无氧呼吸，葡萄糖分子中的能量主要存留在乳酸中，L错误。 √ √ 3.下列关于细胞呼吸的影响因素及其应用的叙述，错误的是 A.氧气参与有氧呼吸的第三阶段，随着氧浓度增大有氧呼吸速率会不断 变大 B.无氧和低温条件适合贮藏农作物种子 C.利用麦芽、葡萄和酵母菌等生产各种酒需要控制通气 D.及时排涝可以避免作物根细胞进行无氧呼吸产生酒精导致烂根 E.农田适时松土有利于农作物根细胞有氧呼吸 F.用透气的纱布包扎伤口可以抑制一些厌氧细菌在伤口处的增殖 G.进行有氧运动可以避免人体肌肉细胞产生过多乳酸引起肌肉酸胀乏力 氧浓度增大到一定程度后，有氧呼吸速率不再随氧浓度增加而增大，A错误；贮藏农作物种子需在低氧和低温条件下进行，B错误。 返回 课 时 作 业 返回 一、ATP 1．(2025·广东湛江模拟)c-di-AMP是由两个腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)通过特定的磷酸二酯键连接而成的环二腺苷酸，广泛存在于细菌中，具有重要的生理功能和调控作用。下列对c-di-AMP的分析错误的是 A．含有两个腺苷 B．可以从ATP或ADP合成 C．是细菌的一种高能磷酸化合物 D．水解产物可作为转录过程的原料 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 c-di-AMP是由两个腺嘌呤核糖核苷酸合成，腺嘌呤和核糖构成腺苷，含有两个腺苷，A正确；c-di-AMP是由腺嘌呤核糖核苷酸合成，腺嘌呤核糖核苷酸可以由ATP或ADP水解而来，B正确；c-di-AMP是细菌的信息分子，不含特殊的化学键，并非高能磷酸化合物，C错误；c-di-AMP水解获得的腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2．(2026·广东阶段练习)ATP既可作为直接能源物质，又可作为神经递质发挥作用。下列叙述错误的是 A．ATP既可以为DNA合成提供能量，又可以为其提供原料 B．ATP水解可以使蛋白质磷酸化，导致其空间结构发生改变 C．ATP作为信号分子需与特定部位的受体结合 D．ATP含量可以间接反映样品中微生物的数量 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 ATP水解可为DNA合成提供能量(通过特殊的化学键断裂)，但DNA的原料是脱氧核苷酸，ATP脱去两个磷酸基团后生成腺嘌呤核糖核苷酸，因此，ATP无法为DNA合成提供原料，A错误；ATP水解时，磷酸基团转移至蛋白质，使其磷酸化，导致空间结构改变，进而影响活性，B正确；ATP作为神经递质需与突触后膜上的特异性受体结合才能传递信号，C正确；活细胞中ATP含量相对稳定，微生物数量越多，ATP总量越高，因此可通过检测ATP含量间接反映微生物数量，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 二、细胞呼吸的类型和原理 3．(2026·广东福田月考)下图为植物细胞呼吸 的部分反应过程示意图，图中NADH可储存 能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列 叙述错误的是 A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C．无氧条件下，②③不能进行，①能正常进行 D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 ①为细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳并产生NADH)，发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水)，发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确。有氧呼吸第三阶段(③)中，NADH经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。NADH直接参与了水的形成，B正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 无氧条件下，①(细胞呼吸第一阶段)可正常进行，但②③(有氧呼吸第二、三阶段)需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，不进行②③过程，C正确。无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精)，未转移到ATP中，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 4.右图中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 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 题图所示的细胞器为线粒体，线粒体是细胞进行有 氧呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同 时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等，需要消 耗ATP，A正确；线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误；②是线粒体内膜，消耗O2，和[H]发生反应生成H2O，③是线粒体基质，在该场所发生的反应为丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 三、影响细胞呼吸的因素 5.(2026·安徽淮安模拟)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是 A.若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变浑浊的速率一定会加快 B.在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要水浴加热才会产生灰绿色 C.酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响 D.将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 若增加橡皮球(或气泵)的通气量，即增大了进入装 置中的氧气量，不一定能增大酵母菌有氧呼吸作用 强度，一种可能是酵母菌呼吸强度已达到最大，增 大氧气量对其无影响；另一种可能是在反应的末期，葡萄糖消耗殆尽，二氧化碳产生速率不再变化，A错误。酒精与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，变成灰绿色，不需要进行水浴加热，B错误。由于葡萄糖也可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，C正确。将瓶A置于微型振荡器上培养，是为了让瓶中的氧气充分溶解在酵母菌培养液中，氧气的存在会抑制无氧呼吸，从而降低酵母菌细胞产生酒精的速率，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 6.(2026·广东肇庆模拟)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是 A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B.种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少 C.种子萌发前期不能进行光合作用，有机物的种类不会增加 D.大豆等油料种子萌发时，消耗的氧气会比产生的二氧化碳多 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 种子萌发需要充足水分(活化酶)、适宜温度(保证酶活性)和氧气(有氧呼吸)，这些因素均影响萌发，A正确；萌发时呼吸作用增强，有机物分解为小分子物质(如葡萄糖、氨基酸)供能，导致储藏的有机物总量减少，B正确；萌发前期虽无光合作用，但大分子有机物(淀粉、蛋白质)分解为小分子(如葡萄糖、氨基酸)，导致有机物种类增加，C错误；油料种子含脂肪多，与糖类相比，脂肪所含的H多O少，氧化分解时消耗O2多，故O2消耗量大于CO2产生量，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 7.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示。下列叙述正确的是 A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段 B.Cytc所处的位置为细胞膜外 C.只有线粒体基质能产生NADH D.H＋借助F0和F1，以主动运输的方式进入膜内 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 图示过程进行的是[H]与氧气结合生成水的过程，发生在有氧呼吸的第三阶段，A正确；Cytc所处的位置为线粒体内膜的外侧，不属于细胞膜外，B错误；有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，也能产生NADH，C错误；H＋借助F0和F1进入膜内，不消耗ATP且合成ATP，不是主动运输，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 8．(2026·广东12月联考)巨噬细胞存在M1、M2两种不同活化类型。在葡萄糖充足的情况下，研究人员对两种细胞单位时间内的ATP合成量、ECAR(细胞外液pH下降单位数)和OCR(耗氧率)进行测定，并与未活化对照组(M0)比较，结果如图所示。  下列说法错误的是 A．M1对葡萄糖的摄取效率低于M2 B．M1可将乳酸运出胞外，使ECAR上升 C．M2与M0呼吸方式相同，但有氧呼吸强度变大 D．M1和M2中的RNA、蛋白质种类不完全相同 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 据图可知，M1的OCR低于M2，而ATP合成量相差不大，说明M1主要进行无氧呼吸，而M2主要进行有氧呼吸，无氧呼吸只有第一阶段释放能量，生成少量ATP，可推知M1对葡萄糖的摄取效率明显高于M2，A错误；M1的ECAR明显高于M2，可能是由于M1将乳酸运出细胞外，使细胞外液pH下降，从而导致ECAR上升，B正确； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 M2与M0耗氧量均较大，二者呼吸方式相同，均为有氧呼吸，而M2产生的ATP更多，耗氧量更大，说明其有氧呼吸强度更大，C正确；由于M1和M2的呼吸方式不同，则其蛋白质种类不完全相同，进而可推知RNA种类也不完全相同，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 9.(13分)(2026·福建漳州模拟)棕色脂肪组织(BAT)是一种通过产生热量来消耗葡萄糖等能源物质的特殊组织。研究发现，哺乳动物的大多数肿瘤细胞会大量摄取葡萄糖，低温会激活BAT竞争性摄取葡萄糖，抑制肿瘤细胞生长与增殖。请回答下列问题： (1)肿瘤细胞呼吸作用第一阶段可将葡萄糖分解为____________，并释放出少量的能量。 丙酮酸、[H] 细胞呼吸的第一阶段，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，都是将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，并释放出少量能量。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (2)科研人员利用肿瘤模型鼠研究低温对肿瘤的影响，结果如图1所示，结果表明__________________________________________________________ _________________________。 与30 ℃相比，在4 ℃的低温下肿瘤的生长受到明显抑制，模型鼠的存活率较高(生存期延长) 通过两条曲线的比较可得出，与30 ℃相比，在4 ℃的低温下肿瘤的生长受到明显抑制，模型鼠的存活率较高(生存期延长)。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (3)欲验证BAT对肿瘤生长的抑制作用，将生理状态相同的模型鼠均分成4组，处理一段时间后，测定并比较各组小鼠的肿瘤生长体积。 组别 实验处理 甲 30 ℃环境饲养 乙 ① 丙 ② 丁 假手术后置于4 ℃环境饲养 根据图2结果，完善表格中的实验处理。 ①______________，②__________________________________。其中丁组进行假手术的目的是_______________________________。 4 ℃环境饲养 手术移除BAT后，置于4 ℃环境饲养 排除手术本身对实验结果的影响 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 验证BAT对肿瘤生长的抑制作用，甲组30 ℃ 环境饲养作为对照，乙组应在4 ℃环境饲养(与甲组形成温度对比，同时满足低温条件)；丙组应进行切除BAT后置于4 ℃环境饲养(去除BAT这个因素，与乙组形成有无BAT的对比)。丁组进行假手术的目的是排除手术本身对实验结果的影响，保证实验结果是由BAT和温度等因素导致的。 组别 实验处理 甲 30 ℃环境饲养 乙 ① 丙 ② 丁 假手术后置于4 ℃环境饲养 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (4)根据上述研究结果，提出一条治疗肿瘤的思路：____________________ ______________。 开发激活BAT的药物 或进行低温疗法 根据上述研究，低温会激活BAT竞争性摄取葡萄糖抑制肿瘤细胞生长与增殖，那么治疗肿瘤的思路可以是：激活患者体内的BAT或营造低温环境来抑制肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，从而抑制肿瘤细胞的生长与增殖。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 10．(13分)(2026·广东汕尾阶段练习)下图1表示酵母菌细胞呼吸过程中相关物质的代谢过程，请回答以下问题：   (1)图1中酶2催化产生的CO2中的氧来自____________，酶3催化产生的H2O中的氧来自________。后来研究发现O2的存在并不能直接抑制第一阶段的相关酶的活性，而是在有氧条件下线粒体中产生较多的ATP和柠檬酸抑制了第一阶段中相关酶的活性。 丙酮酸和H2O O2/氧气 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 图1中酶2催化的是有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水反应，生成二氧化碳和[H]，因此产物二氧化碳中的氧来自丙酮酸和水；酶3催化的是有氧呼吸第三阶段，氧气和[H]反应，生成水，因此产物水中的氧来自氧气。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (2)酵母菌细胞内ATP在____________________(填场所)合成。为了研究酵母菌细胞中ATP的合成机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建ATP体外合成体系，如图2所示。相关实验结果如下表： 注：“＋”“－”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。 组 别 人工体系 H＋通过Ⅰ的转运 H＋通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 ＋ ＋ ＋ 有 有 产生 2 ＋ － ＋ 无 无 不产生 3 ＋ ＋ － 有 无 不产生 细胞质基质、线粒体 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度__________囊泡外，膜蛋白(Ⅰ)转运H＋________(“需要”或者“不需要”)消耗能量。H＋通过ATP合成酶(Ⅱ)向外转运过程中，ATP合成酶(Ⅱ)除了有催化作用之外，还有_______________________功能。上述实验表明，人工体系模拟产生ATP，能量的直接来源是_________________________。 组 别 人工体系 H＋通过Ⅰ的转运 H＋通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 ＋ ＋ ＋ 有 有 产生 2 ＋ － ＋ 无 无 不产生 3 ＋ ＋ － 有 无 不产生 高于(大于) 需要 H＋电化学势能(或浓度差) H＋运输通道(或物质运输)　 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 酵母菌细胞内合成ATP的过程有无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的三个阶段，场所有细胞质基质、线粒体。H＋浓度越高pH越低，因此囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高于囊泡外。膜蛋白(Ⅰ)转运H＋由囊泡外至囊泡内，逆浓度梯度，需要消耗能量。 组 别 人工体系 H＋通过Ⅰ的转运 H＋通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 ＋ ＋ ＋ 有 有 产生 2 ＋ － ＋ 无 无 不产生 3 ＋ ＋ － 有 无 不产生 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 ATP合成酶(Ⅱ)能够将H＋由囊泡内运输至囊泡外，因此有H＋运输通道(或物质运输)的功能。ATP合成酶(Ⅱ)利用H＋电化学势能(或浓度差)提供能量，合成ATP。 组 别 人工体系 H＋通过Ⅰ的转运 H＋通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 ＋ ＋ ＋ 有 有 产生 2 ＋ － ＋ 无 无 不产生 3 ＋ ＋ － 有 无 不产生 返回 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 谢 谢 观 看 第2讲　ATP和细胞呼吸 $