2027届高三一轮复习生物课件第二单元 第12讲 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三大核心考点，依据课标要求梳理实验探究、过程分析及影响因素与应用，对接高考评价体系，通过近五年真题分析明确实验设计占30%、过程图解占40%、曲线分析占30%的高频考点分布，构建完整备考体系。 课件亮点在于“真题溯源+思维建模+素养提升”策略，如以2025北京卷线粒体结构题、2023山东卷呼吸曲线题为例，运用“液滴移动法”模型和呼吸类型计算突破难点，培养科学思维与探究实践素养，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，实现高效复习。

第12讲　细胞呼吸的原理和应用 考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点二　细胞呼吸的方式与过程 从教材走向高考 考点三　细胞呼吸的影响因素和应用 【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。 考点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式 【精梳 攻教材】 【基础整合】 1.实验材料:酵母菌是一类单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于__________菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 2.实验原理: 兼性厌氧 溴麝香草 酚蓝 重铬酸钾 3.实验过程及结果: (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+________溶液)。 (2)检测CO2的产生: 葡萄糖 (3)检测酒精的产生: 【名师点睛】 应耗尽葡萄糖再检测酒精 由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾溶液反应发生颜色变化,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。 4.实验现象: 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 甲组(有氧) 变浑浊程度____/快 无变化 乙组(无氧) 变浑浊程度____/慢 出现______色 高 低 灰绿 5.实验结论: (1)酵母菌在______和______条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2,在无氧条件下产生___________。 有氧 无氧 酒精和CO2 【多维赋能】 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验为对比实验,分析各种变量: (1)自变量为____________。 (2)因变量为_____________________。 (3)无关变量:________________等,要遵循______原则。 2.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噬菌体侵染细菌的实验; (4)比较过氧化氢在不同条件下的分解。 氧气的有无 CO2、酒精产生的速率 温度、试剂用量 等量 (1)(2) (3) 【自测强化】 1.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色。(2025·安徽卷,4D)( ) 2.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体。(2022·河北卷,4A)( ) 分析:酵母菌无氧呼吸也产生CO2。 √ × 3.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色。(2022·河北卷,4D)( ) 分析:酵母菌通气后进行有氧呼吸,不产生酒精,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色。 4.呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量。(必修1 P90正文)( ) 5.探究酵母菌的呼吸方式时,将葡萄糖溶液煮沸,可去除溶液中的O2。( ) × √ √ 【精研 强思维】 【思维探究】 　将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中,观察液滴的移动情况。 (1)(生命观念)若甲中液滴右移,乙中液滴左移,则该萌发种子的呼吸类型是什么? 提示:同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 (2)(科学思维)甲中液滴右移,乙中液滴不动,则葡萄糖中C的转移途径是什么? 提示:葡萄糖→丙酮酸→酒精+CO2。 (3)(科学思维)若换成萌发的花生种子,能否出现甲、乙中液滴都左移的情况,为什么? 提示:能。由于花生种子脂肪含量高,在氧化分解时会消耗更多的氧气,即消耗的氧气量大于产生的二氧化碳量。 (4)(科学探究)为了使实验更严谨,可以增设对照实验,具体做法是什么? 提示:可以增设等量煮熟的小麦种子,其他装置与乙相同。 【思维建构】 　“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)探究装置: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(以萌发种子为例)。 (2)实验原理: ①装置一:NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2,着色液滴移动的距离代表细胞有氧呼吸吸收O2的量。 ②装置二:着色液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。 (3)实验结果及结论: 实验结果 结论 装置一 装置二 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)物理误差的校正 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,应对实验装置及所测种子进行消毒处理。 ③为防止气压、温度等物理因素引起误差,应设置对照 实验,将所测的生物材料灭活(如将萌发的种子煮熟),其 他条件均不变(如图所示)。 (5)实验拓展(呼吸底物与着色液滴移动的关系) 等质量的脂肪与葡萄糖相比,脂肪氧化分解时耗氧量高,产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时,产生的CO2量小于消耗的O2量,着色液滴向左移动。 【精练 提素养】 1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是(　　) A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C.可选用酒精(乙醇)和CO2生成量作为因变量的检测指标 D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 √ 【解析】选C。酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量,A错误;氧气是本实验的自变量,B错误;有氧呼吸不产生酒精,但产生CO2;无氧呼吸产生酒精和CO2,在消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸释放的CO2比需氧呼吸少,因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C正确;等量的葡萄糖,有氧呼吸氧化分解彻底,释放的能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放的能量少,D错误。 2.(2026·雅礼中学模拟)利用酵母菌提取物进行葡萄糖酒精发酵时,通过监测二氧化碳(CO2)释放量来追踪发酵进程的实验结果,添加可溶性磷酸盐(提供Pi)能明显加速酵母菌酒精发酵的速率。以下关于该实验及相关代谢过程的叙述不正确的是(　　) A.由于CO2是酵母菌酒精发酵的产物,因此监测其释放量可用于追踪发酵进程 B.与有氧呼吸相比,酵母菌酒精发酵产生相同量的CO2时,释放出的能量更多 C.实验结果表明初始酵母菌提取物中的Pi浓度是限制发酵速率的因素之一 D.在酵母菌酒精发酵过程中,Pi最可能作为形成ATP的底物,影响无氧呼吸的第一个阶段 √ 【解析】选B。酵母菌酒精发酵(无氧呼吸)的产物包括CO2,因此通过监测CO2释放量可追踪发酵进程,A正确。有氧呼吸中葡萄糖彻底分解为水和二氧化碳,该过程释放大量能量(2 870 kJ/mol),同时有一部分转移到ATP中;该过程中分解一分子的葡萄糖会释放6分子的CO2,而酵母菌无氧呼吸过程中会产生不彻底的分解产物,因而释放的能量较少(196.65 kJ/mol),即绝大多数能量储存在不彻底的分解产物酒精中,且消耗一分子的葡萄糖会释放2分子的CO2,因此,若两者产生相同量的CO2,有氧呼吸对应的葡萄糖分解更少,但释放的总能量仍远高于无氧呼吸,B错误。添加可溶性磷酸盐(提供Pi)后发酵速率加快,说明初始Pi浓度不足是限制因素,即初始酵母菌提取物中的Pi浓度是限制发酵速率的因素之一,C正确。无氧呼吸第一个阶段(糖酵解)需ADP和Pi合成ATP,Pi作为底物参与此过程,因此,在酵母菌酒精发酵过程中,Pi最可能作为形成ATP的底物,影响无氧呼吸的第一个阶段,D正确。 3. 【不定项】某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型,实验装置如图所示,下列叙述正确的是(　　) A.图甲为无氧装置 B.该探究实验为对比实验 C.酵母菌只进行有氧呼吸 D.图乙中的澄清石灰水更浑浊 √ √ √ 【解析】选A、B、D。图甲中油脂层起到隔绝空气的作用,因此该装置为无氧装置,其中酵母菌进行的是无氧呼吸,A正确;装置甲是无氧组,装置乙是有氧组,两组均为实验组,故该探究实验为对比实验,B正确;酵母菌是兼性厌氧菌,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,C错误;乙装置中酵母菌进行有氧呼吸,甲装置中酵母菌进行的是无氧呼吸,有氧呼吸产生的二氧化碳要多于无氧呼吸,故图乙中的澄清石灰水更浑浊,D正确。 考点二　细胞呼吸的方式与过程 【精梳 攻教材】 【基础整合】 1.细胞呼吸的实质及方式: 有机物 无氧呼吸 2.有氧呼吸的过程: (1)有氧呼吸的过程分析: 细胞质基质 少量能量 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: 【名师点睛】 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。 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_______________________.释放能量，生成______________的过程 葡萄糖中稳定的化学能转化为________________________________ 二氧化碳和水 大量ATP ATP中活跃的化学能和热能 3.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________分解,释放少量能量的过程。 (2)过程图解: 不完全 细胞质基质 【名师点睛】 关于无氧呼吸的3点提醒 (1)无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 (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。 【多维赋能】 1.整合有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解: 2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路: 物质 来源 去路 [H] 有氧呼吸:C6H12O6和H2O; 无氧呼吸:C6H12O6 有氧呼吸:与O2结合生成水; 无氧呼吸:还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸:三个阶段都产生; 无氧呼吸:只在第一个阶段产生 用于各项生命活动 【自测强化】 1.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(2024·江西卷,5C)( ) 分析:丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段,没有水的参与。 2.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷,2C)( ) 分析:有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质。 × × 3.酵母菌有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月卷,11B)( ) 分析:有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。 4.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。( ) 分析:供氧充足时,真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP。 5.癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。( ) 分析:无氧呼吸第二阶段不产生ATP。 × × × 【精研 强思维】 【思维探究】 　图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O2时,其产生的酒精和CO2的量如图2所示。 (1)(生命观念)图1中催化反应②和④的酶分别位于____________和_______ ____中,物质c是______________。  提示:细胞质基质　线粒体基质　[H](NADH) (2)(生命观念)图1中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为____ ____,④过程为有氧呼吸的第二阶段,其中物质a、d分别是________和_____ __。  提示:酒精　丙酮酸　O2 (3)(科学思维)图2中,当氧浓度为a时,酒精产生量与CO2产生量相等,说明此时只进行_________呼吸,当氧浓度为b时,产生CO2的量多于酒精的量,说明酵母菌还进行了_________呼吸,当氧浓度为d时,没有酒精产生,说明酵母菌只进行_________呼吸。  提示:无氧　有氧　有氧 (4)(科学思维)图2中,当氧浓度为e时,细胞呼吸需消耗________mol葡萄糖,其中有______（填分数)的葡萄糖 用于酵母菌的酒精发酵。  提示:4.5　2/3 【思维建构】 有氧呼吸和无氧呼吸的判断依据及相关计算 　(1)判断细胞呼吸方式的三大依据 (2)细胞呼吸反应中各物质量的比例关系 ①有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。 ②无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH=1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。 ③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时,需要的O2和产生的CO2的物质的量:有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。 ④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。 【精练 提素养】 1.(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 √ 【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酒精中,只释放出少量能量,D错误。 2. 【不定项】(2026·岳阳模拟)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。下列叙述正确的是(　　) 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,③不能进行,①和②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 √ √ 【解析】选A、B。①为细胞呼吸第一个阶段,发生在细胞质基质,②为有氧呼吸第二个阶段(丙酮酸分解为CO2并产生NADH),发生在线粒体基质;③为有氧呼吸第三个阶段(NADH与O2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。有氧呼吸第三个阶段(③)中,NADH通过电子传递链将电子传递给O2,最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成,B正确。无氧条件下,①(细胞呼吸第一个阶段)可正常进行,但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CO2,不进行②过程,C错误。无氧呼吸仅第一个阶段(①)产生少量ATP,第二个阶段不产生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。 3. 【不定项】(2026·长沙模拟)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A.线粒体中的[H]可来自线粒体内膜 B.突变体线粒体基质中的呼吸阶段增强 C.突变体有氧呼吸的第三个阶段受阻 D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无 氧呼吸增强 √ √ 【解析】选C、D。有氧呼吸过程中,可以产生[H]的场所有细胞质基质(有氧呼吸第一个阶段)和线粒体基质(有氧呼吸第二个阶段),线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三个阶段,消耗[H],A错误;玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损,有氧呼吸第二个阶段能产生[H],第三个阶段[H]和氧气生成水,导致第一、二个阶段积累的[H]被消耗,突变体线粒体内膜受损,第三个阶段减弱,[H]积累,会抑制第二个阶段的进行,因此突变体线粒体基质中的呼吸阶段减弱,有氧呼吸第三个阶段受阻,B错误、C正确;突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损,因此有氧呼吸强度变小,而突变体乳酸含量远大于野生型,因此无氧呼吸增强,D正确。 【加固训练】 　(2024·重庆卷)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] √ 【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。 考点三　细胞呼吸的影响因素和应用 【精梳 攻教材】 【基础整合】 细胞呼吸原理的应用: 实例 原理 包扎伤口 用透气纱布或创可贴增加通气量,抑制________________的无氧呼吸,有利于伤口的痊愈 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__________,促进醋酸菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸 土壤松土 (中耕) 促进根细胞有氧呼吸,有利于__________,为矿质元素的吸收供应能量;减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争 破伤风芽孢杆菌 无氧呼吸 无菌空气 主动运输 实例 原理 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 水果的储存 ________________________的环境中,减少有氧呼吸消耗有机物 粮食的储存 __________________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______使肌肉酸胀乏力 酒精 低温、低氧、一定的湿度 低温、低氧、干燥 乳酸 【名师点睛】 储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同 (1)蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。 (2)种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。 【自测强化】 1.严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少。( ) 分析:低氧会抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,有利于水果保鲜,而水果在无氧条件下进行无氧呼吸会产生酒精,不利于保鲜。 2.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。( ) 分析:粮食种子适宜在低温、低氧和干燥的环境中储藏,减少有氧呼吸消耗有机物。 × × 3.酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。(必修1 P95思考·讨论)( ) 分析:酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸而大量繁殖。 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。( ) × √ 【精研 强思维】 【思维探究】 　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。 (1)(生命观念)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中,CO2的释放速率下降,其原因是什么? 提示:温度降低导致酶的活性下降,细胞呼吸产生的CO2减少。 (2)(科学思维)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。 提示: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。 (3)(社会责任)密封地窖能长时间储存马铃薯的原因是什么? 提示: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。 【思维建构】 “模型法”分析环境因素对细胞呼吸的影响 影响 因素 图示 原理 应用 温度 温度影响酶的活性 ①低温下储藏水果、蔬菜、粮食,减少有机物消耗;②温室栽培中增大昼夜温差,增加有机物积累 影响 因素 图示 原理 应用 O2 浓度 O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸有抑制作用 ①稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止烂根死亡;②作物栽培中,进行中耕松土,保证根的正常有氧呼吸 CO2 浓度 CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行 在水果、蔬菜保鲜中,增加CO2浓度(或充入N2),可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗 影响 因素 图示 原理 应用 水 水作为有氧呼吸的原料和环境因素,影响细胞呼吸的速率 ①粮食储藏要求干燥,减少有机物消耗;②干种子萌发前进行浸泡处理 【精练 提素养】 1.(2024·甘肃卷)梅兰竹菊为“花中四君子”,很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护,养护不当会影响花卉的生长,如兰花会因浇水过多而死亡,关于此现象,下列叙述错误的是(　 　) A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 √ 【解析】选B。本题考查细胞呼吸的原理和应用以及物质跨膜运输的方式。根系吸收无机盐的方式为主动运输,需要呼吸作用提供能量,根系呼吸产生的能量减少会使养分吸收所需的能量不足,A正确;水分子吸收的方式为被动运输,不需要消耗能量,B错误;根系在长时间水淹的条件下,氧气不足,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,C正确;细胞无氧呼吸的场所为细胞质基质,其呼吸产物中的酒精会对根系细胞造成伤害,D正确。 2. (2026·济南模拟)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中,下表中有关措施与目的,叙述正确的是(　　) 选项 应用 措施 目的 A 储藏种子 晒干 降低有机物含量,降低细胞呼吸 B 酵母菌酿酒 密封 加快酵母菌繁殖,有利于酒精发酵 C 水果保鲜 低温 降低酶的活性,降低细胞呼吸 D 水稻生长 定期排水 提高酶的活性,促进有氧呼吸 √ 【解析】选C。种子的储藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,而不是降低有机物的含量,A错误;酵母菌在有氧条件下能快速繁殖,而在无氧条件下进行酒精发酵,B错误;水果保鲜的目的是既要保持水分,又要降低呼吸作用,所以需要低温储存,C正确;水稻定期排水,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸,但不能提高酶的活性,D错误。 3. 【不定项】(2026·岳阳模拟)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,乙醇脱氢酶催化丙酮酸生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是(　　) 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 √ √ √ 【解析】选A、B、D。由题图可知,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。 【加固训练】 　高温季节,海南某养殖场发现大批养殖的对虾浮于水面,游动时无方向性、活力差,虾体发白或者发红,即出现“浮头”现象。若不及时处理,可能导致对虾大量死亡。下列有关叙述错误的是(　　) A.对虾出现缺氧浮头现象时无氧呼吸会增强 B.高温使对虾无氧呼吸产生大量酒精毒害细胞 C.定期更换部分水体可以改善对虾的缺氧状况 D.高温季节降低养殖密度可有效减少对虾浮头 √ 【解析】选B。对虾在缺氧时,有氧呼吸受到抑制,无氧呼吸增强以提供能量,A正确;对虾为动物,无氧呼吸产物是乳酸,而非酒精,高温不会导致其产生酒精,B错误;更换水体可增加溶氧量,缓解缺氧,C正确;降低养殖密度可减少单位水体的耗氧量,改善缺氧,D正确。 从教材走向高考 【体验高考 真题溯源】 1.(2025·北京卷)→(必修1 P93图5—9)如图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中,细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(　　) 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 √ 【教考融通】 本题较简单,依托教材原图,考查呼吸作用过程中各阶段发生的场所和产能情况。 【解析】选C。部位1是线粒体基质,进行有氧呼吸第二个阶段的反应,产生少量ATP,部位2是线粒体内膜,进行有氧呼吸第三个阶段的反应,可以产生大量ATP,部位3是线粒体外膜,没有ATP生成,部位4是细胞质基质,可以进行有氧呼吸第一个阶段的反应,产生少量ATP,C正确。 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 2.(2023·山东卷 )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,该器官也进行无氧呼吸 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 √ 【教考融通】 本题借助CO2的释放与O2浓度的关系考查各区段的呼吸类型、葡萄糖的消耗、储存的最佳点等,以前很大程度上以为CO2的最低点即a点是储存的最佳点,但本题中b点是最佳点。 【解析】选C。分析题意可知,图中横坐标是氧气浓度,据图可知,当氧气浓度为0时,甲曲线仍有释放,说明甲表示二氧化碳的释放量,乙表示氧气的吸收量,A错误;O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等,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错误;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,氧气浓度为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;O2浓度为a时,葡萄糖的消耗速率一定不是最小,据图可知,此时气体交换相对值CO2为0.6,O2为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生,0.3是无氧呼吸产生。按有氧呼吸C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6,无氧呼吸C6H12O6∶CO2=1∶2,算得C6H12O6(葡萄糖)的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。而无氧呼吸消失点时,O2和CO2的相对值为0.7,算得C6H12O6的相对消耗量为0.12,明显比a点时要低,所以a点时葡萄糖的消耗速率不是最小,D错误。 【深研教材 预测高考】 3.(必修1 P95思考·讨论 )包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。研究人员开发了一种水凝胶贴片(如图所示),其中填充着活性长链合球菌(蓝细菌),有助于治疗慢性伤口的愈合。下列叙述错误的是(　　) A.透气性好的“创可贴”和水凝胶贴片都可防止伤口处厌氧菌感染 B.该水凝胶贴片上的蓝细菌能通过光合作用产生氧气 C.消化道内长期溃疡的伤口,适宜使用该种水凝胶贴片 D.与一般“创可贴”相比,该水凝胶贴片更有利于伤口细 胞吸收氧气 √ 【解析】选C。水凝胶贴片中的蓝细菌能进行光合作用产生氧气,因此使用该水凝胶贴片可防止厌氧菌感染,透气性好的“创可贴”也可防止伤口处厌氧菌感染,A正确;该水凝胶贴片中有能进行光合作用的蓝细菌,其中有光合色素,因而能通过光合作用产生氧气,B正确;消化道无光照,水凝胶贴片中的蓝细菌不能进行光合作用,因此该水凝胶贴片不可用在消化道伤口处,C错误;与一般“创可贴”相比,该水凝胶贴片更有利于伤口 细胞吸收氧气,因为其中的蓝细菌光合作用产生的 氧气溶解在水凝胶中有利于皮肤吸收,D正确。 4.(必修1 P96概念检测3 )将酵母菌培养液进行离心处理,把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中,并向3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述错误的是(　　) A.若X为葡萄糖溶液,在无氧条件下,能产生CO2的试管是甲、丙 B.若X为葡萄糖溶液,在氧气充足条件下,能产生CO2、H2O的试管是丙 C.若X为丙酮酸溶液,在无氧条件下,能产生ATP的试管是甲、乙、丙 D.若X为丙酮酸溶液,在氧气充足条件下,能产生H2O的试管是乙、丙 √ 【解析】选C。在无氧条件下,甲试管中含有酵母菌细胞质基质,可进行无氧呼吸的第一阶段和第二阶段,将葡萄糖分解为酒精和CO2;丙试管中是未离心处理的酵母菌培养液,酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精和CO2,所以能产生CO2的试管是甲、丙,A正确。在氧气充足的条件下,丙试管中未离心处理的酵母菌培养液中的酵母菌能进行有氧呼吸,将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O;而甲试管只有细胞质基质,只能进行有氧呼吸第一阶段,不能产生CO2和H2O;乙试管只有酵母菌细胞器,缺乏细胞质基质,不能完整进行有氧呼吸,B正确。在无氧条件下,甲试管含有细胞质基质,可将丙酮酸分解为酒精和CO2,并产生少量ATP;乙试管只有细胞器,不能进行无氧呼吸产生ATP;丙试管中的酵母菌可进行无氧呼吸产生ATP。所以能产生ATP的试管是甲、丙,不是甲、乙、丙,C错误。在氧气充足条件下,乙试管中的线粒体可将丙酮酸进一步氧化分解,最终产生CO2和H2O;丙试管中的酵母菌能进行有氧呼吸,也能产生H2O。结论:能产生H2O的试管是乙、丙,D正确。 $