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讲义（单选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP和细胞呼吸”核心模块，依据新课标要求覆盖ATP结构功能、细胞呼吸（有氧/无氧）过程、酵母菌呼吸方式探究及影响因素应用等高考核心考点，通过分析近5年真题明确“细胞呼吸过程分析”“实验设计与结果分析”等高频考点权重，归纳过程图解、曲线解读、实验评价等常考题型，体现高考备考的针对性。 课件亮点在于“真题研析+模型建构+实验拓展”的备考策略，如结合2025山东卷真题剖析有氧呼吸三阶段物质变化，运用“液滴移动法”模型突破呼吸类型判断，培养科学思维和探究实践素养。特设易错点警示（如葡萄糖不能进入线粒体）和答题模板，助力学生掌握实验设计变量控制等技巧，教师可据此系统梳理考点，提升复习效率。

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 单选 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 (2025·山东卷)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 真题研磨 主题(一)　细胞呼吸类型与过程 例 √ 有氧呼吸第一阶段的物质变化为葡萄糖分解为丙酮酸和 NADH(不需要氧的参与)，第二阶段丙酮酸和H2O彻底分解成CO2和NADH(不需要氧的参与)，第三阶段NADH和O2结合形成H2O，A错误，B正确；无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段完全相同，无氧呼吸第二阶段的物质变化是丙酮酸和NADH反应产生乳酸或者酒精和CO2，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，因此经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中，C、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.(2025·河南卷)甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是 A.酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B.低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C.酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D.呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 考向突破 √ 酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，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；由题干信息可知，该酶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，甜菜根重下降，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量，D错误。 考向2　细胞呼吸方式的判断 2.(2025·甘肃卷)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是 A.状态3呼吸不需要氧气参与 B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D.相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 √ 线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，所以需要氧气参与，A、B错误；葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确；NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段，所以相比丙酮酸，以NADH为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。 (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·河北石家庄模拟)在探究酵母菌的呼吸类型 和强度时，有同学设计了如下的实验装置。下列分 析错误的是 A.无氧组实验装置中利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶，进而营造无氧环境 B.为排除物理因素可能造成的影响，需要另设加入等量死亡酵母菌的对照实验 C.有氧组实验装置中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的 D.可以用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生进而判断呼吸类型 考向突破 √ 无氧组实验装置中利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶，可以营造烧瓶内的无氧环境，A正确；红色液面的移动受烧瓶中气体体积变化的影响，若因物理因素(如温度)的变化导致气体体积发生改变，实验结果不准确，所以应设对照组进行排除，B正确；有氧组实验装置中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2，保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的，C正确；检测是否有酒精产生应用酸性重铬酸钾溶液，D错误。 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·河南信阳模拟)土壤肥力是指土壤能够满足作物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量的能力总称，是一切农业特别是种植业的基础。下列提升土壤肥力的措施及相关作用描述错误的是 A.人工补灌，能够缓解干旱季节土壤中水分的不足，保障作物生长 B.秸秆还田，能增加土壤中有机物的含量，可被作物直接吸收利用 C.中耕松土，可以增加土壤中空气的含量，有助于作物根系的生长 D.地膜覆盖，可以减少土壤热量的散失，有利于土壤微生物的活动 √ 人工补灌直接补充土壤水分，缓解干旱，保障作物正常生长所需水分，A正确；秸秆还田虽增加土壤有机物，但有机物需经分解者分解为无机物后才能被植物吸收，作物无法直接吸收有机物，B错误；中耕松土增强土壤通气性，促进根细胞有氧呼吸，利于根系生长和矿质吸收，C正确；地膜覆盖减少热量散失，维持土壤温度，促进微生物分解有机物，释放养分，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.如图是ATP的结构简式，图中①②表示一种特殊的化学键。下列相关叙述错误的是 A.②断裂后的产物可直接与Pi结合形成ATP B.①断裂后的产物可作为合成RNA的原料 C.细胞中的高能磷酸化合物不止ATP一种 D.ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ②断裂后的产物是ADP，ADP在有关酶的作用下，可以接受能量与一个游离的Pi结合形成ATP，A错误；①断裂后的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本组成单位之一，B正确；根据ATP的结构简式可以推测细胞中可能还会有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正确；ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2.(2026·河南郑州模拟)下图展示了生物体内与ATP有关的部分反应，下列相关叙述错误的是 A.过程②⑥为ATP的水解，通常与吸能反应相联系 B.叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加 C.过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其他有机物 D.一片处于稳定状态的森林中，过程①同化的能量与过程⑥释放的能量基本相等 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 过程②⑥是ATP的水解，释放能量，与吸能反应相联系，A正确；叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物干重不一定增加，因为还有其他不能进行光合作用的细胞通过呼吸作用消耗有机物，B正确；过程 ③(光合作用暗反应阶段)的产物糖类可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其他有机物，C正确；一片森林要想处于稳定状态，则过程①同化的能量大于过程⑥释放的能量，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 二、细胞呼吸的类型和原理 3.(2026·辽宁大连模拟)右图表示人和酵母菌体内的呼吸过程，下列说法正确的是 A.O2不足时，人体肌细胞CO2的产生量大于O2的消耗量 B.可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定酵母菌是否生成物质a C.在条件Y下，细胞内有机物氧化分解释放的能量大部分散失 D.人在长跑过程中消耗的ATP主要来自条件X下的细胞呼吸 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 人体细胞有氧呼吸吸收的O2量等于释放的CO2量， 无氧呼吸既不吸收O2，也不释放CO2，因此O2不 足时，人体肌细胞产生的CO2量等于O2的消耗量， A错误；由题图可知，物质a为水，水不能使溴麝 香草酚蓝溶液变黄色，B错误；条件Y即有氧条件下，细胞进行有氧呼吸，细胞内有机物氧化分解释放的能量大部分以热能的形式散失，C正确；人在长跑过程中消耗的ATP主要来自条件Y(有氧条件)下的细胞呼吸，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·辽宁盘锦模拟)为从甲、乙两个黄瓜品种中选出一种能在高海拔较好生长的品种，科研人员开展了低氧胁迫对细胞呼吸的影响实验，结果如图。下列叙述正确的是 A.除自变量外，每组的无关变量应相同且与高海拔一致 B.实验结果表明，品种甲黄瓜较适合在高海拔地区种植 C.对照组黄瓜细胞内消耗NADH的场所只有线粒体内膜 D.低氧下，品种甲对应组为实验组，品种乙对应组为对照组 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 由于实验的目的是模拟低氧胁迫对两个黄瓜品种的 细胞呼吸影响，并从甲、乙两个品种的黄瓜中选出 一种能在高海拔较好生长的品种，所以除了自变量 (黄瓜品种、通气情况)以外，每组的无关变量应相 同且与高海拔一致，A正确；该实验的结果是低氧均会导致黄瓜体内酒精含量升高，其中品种甲升高更快，酒精不利于黄瓜的生长，即实验结果表明，品种甲黄瓜不适合在高海拔地区种植，B错误；正常通气组属于对照组，该对照组的黄瓜植株体内有酒精产生，说明部分细胞也能进行无氧呼吸，而无氧呼吸消耗NADH的场所是细胞质基质，C错误；低氧下为相互对照，品种甲和品种乙都是实验组，D错误。 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·广西南宁模拟)广西的九里香是我国重要的香料和药用植物，具有很高的经济价值。中科院研究人员对九里香种子在不同条件下的萌发进行研究(部分实验条件及结果见下表)，回答下列问题： 注：20/30是夜间20 ℃、白天30 ℃。 组别 种子含水量/％ 温度/℃ 发芽率/％ 1 38 25 94.00 2 20/30 100.00 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (1)种子萌发初期，因种皮的存在，O2不容易进入种子内部，呼吸方式以____________为主，此时产生CO2的场所是____________________。在突破种皮后，其主要呼吸方式发生改变，从物质角度分析，该呼吸方式的特点有__________________________________(答出2点)。 无氧呼吸 细胞质基质、线粒体 有机物彻底氧化分解、需要氧气的参与 组别 种子含水量/％ 温度/℃ 发芽率/％ 1 38 25 94.00 2 20/30 100.00 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 种子萌发初期，因种皮的存在，O2不容易进入种子内部，故呼吸方式以无氧呼吸为主；种子无氧呼吸的第二阶段在细胞质基质中产生二氧化碳，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中产生二氧化碳，故此时产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体(基质)。在突破种皮后，氧气充沛，其主要呼吸方式由无氧呼吸变为有氧呼吸，从物质角度分析，与无氧呼吸相比，该呼吸方式的特点是有机物彻底氧化分解、需要氧气的参与。 组别 种子含水量/％ 温度/℃ 发芽率/％ 1 38 25 94.00 2 20/30 100.00 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (2)据表可知，在________________________________________条件下，九里香种子的发芽率最高。研究发现九里香开花后77 d，种子的含水量降至3％，所以要在一定的降水之后播种的原因是_________________________ _______________________。 含水量38％、温度为夜间20 ℃、白天30 ℃ 种子含水量上升，代谢加快， 利于种子萌发(合理即可) 组别 种子含水量/％ 温度/℃ 发芽率/％ 1 38 25 94.00 2 20/30 100.00 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 据表可知，在含水量38％、温度为夜间20 ℃、白天30 ℃条件下，九里香种子的发芽率最高，达100％。一般而言，细胞中自由水的含量越高，细胞代谢越旺盛。研究发现九里香开花后77 d，种子的含水量降至3％，所以要在一定的降水之后播种，降水后，种子含水量上升，代谢加快，有利于种子的萌发。 组别 种子含水量/％ 温度/℃ 发芽率/％ 1 38 25 94.00 2 20/30 100.00 2 3 5 6 7 8 9 10 1 4 (3)若九里香种子萌发过程中遭遇低温，其萌发出苗的时间会延长，从能量供应的角度分析原因是____________________________________________ ______。 低温条件下酶的活性低，细胞呼吸强度弱，产生 能量少 组别 种子含水量/％ 温度/℃ 发芽率/％ 1 38 25 94.00 2 20/30 100.00 酶的活性受到温度等环境条件的影响，低温使酶活性降低。由于低温条件下酶的活性低，细胞呼吸强度降低，产生能量少，因此若九里香种子萌发过程中遭遇低温，其萌发出苗的时间会有所延长。 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 $