第3单元 第9讲 第2课时 影响细胞呼吸的主要外部因素及细胞呼吸原理的应用(Word学生用书)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

该高中生物学高考复习学案系统梳理了影响细胞呼吸的外部因素（温度、O₂、CO₂、H₂O）及原理应用，按“影响机理-曲线模型-实践应用”逻辑构建知识体系，通过填空任务和模型解读问题链，引导学生自主整合酶活性、反应类型等核心考点，形成结构化认知框架。 亮点在于诊断性自测与科学思维培养，开篇设置命题角度选择题自主诊断，结合曲线模型分析任务深化物质与能量观，经典真题演练助力学生自主提升。易错点总结和分层题目设计，帮助学生建立个性化知识网络，教师可通过答题情况精准指导，实现因材施教。

第9讲　ATP和细胞呼吸 第2课时　影响细胞呼吸的主要外部因素及细胞呼吸原理的应用 1.温度 (1)影响机理 细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响　　　　　的活性影响细胞呼吸。 (2)曲线模型 模型解读:最适温度时,细胞呼吸最　　　;超过最适温度,呼吸酶活性　　　　,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制;低于最适温度,酶活性　　　,但不失活,细胞呼吸受　　　　。  (3)实践应用 零上低温储藏蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当　　　　,以　　　　细胞呼吸速率,　　　　有机物的消耗,提高产量。  2.O2 (1)影响机理 O2是　　　　呼吸所必需的,且O2对　　　　呼吸过程有抑制作用。  (2)曲线模型 模型解读:O2浓度为0时细胞进行　　　　　　;  随O2浓度升高,　　　　　　逐渐增强,　　　　　　逐渐减弱;  当O2浓度为0~10%时(不含0和10%时),细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸; O2浓度在10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。 (3)实践应用 ①中耕松土促进植物根部的　　　　　　。  ②提倡慢跑等有氧运动使细胞进行　　　　　,避免肌细胞产生大量乳酸。  ③包扎伤口应选用　　　　的敷料,抑制破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸。  ④　　　　氧仓库储藏粮食、水果和蔬菜。  ⑤稻田定期排水有利于根系进行　　　　　　,防止根系因缺氧而变黑、腐烂,产生酒精中毒。  ⑥无氧发酵过程需要严格控制　　　　环境。  3.CO2 (1)影响机理 CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会　　　细胞呼吸的进行。  (2)曲线模型 (3)实践应用 在蔬菜、水果保鲜中,适当　　　　　　(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。  4.H2O (1)影响机理 在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而　　　　,随含水量的减少而　　　　。当含水量过多时,细胞呼吸速率减慢,甚至导致细胞死亡。  (2)曲线模型 (3)实践应用 粮食在收仓前要进行　　　　处理;干种子萌发前进行　　　　处理。  5.多因素对呼吸速率的影响 命题角度一　细胞呼吸的影响因素及细胞呼吸原理的应用 1.关于细胞呼吸的影响因素及细胞呼吸原理的应用,下列说法正确的是　　　　。  A.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 B.酸奶胀袋是乳酸菌大量繁殖并进行无氧呼吸导致的 C.选用透气性好的“创可贴”,可以保证人体擦伤处细胞的有氧呼吸 D.无氧和零上低温有利于蔬菜贮存,原理都是降低细胞呼吸速率 E.“锄头里有气”指松土能防止土壤板结,增加氧气含量,防止根系无氧呼吸产生酒精 F.低氧环境中,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制 G.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性[2021·河北卷] 2.[2025·河北张家口二模] 氧气是食物腐烂的主要原因之一,充氮保鲜可有效阻断氧气供应,减缓氧化反应的进行,从而延长食品保鲜期。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响,科研人员在0 ℃贮藏温度下进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是 (　) A.与对照组相比,实验组的樱桃果实进行无氧呼吸的时间晚 B.第9天时,实验组樱桃果实产生二氧化碳的场所是细胞质基质 C.充氮完全阻断氧气供应时,果实细胞产生的NADH会不断积累 D.充氮保鲜可以有效阻断氧气供应,贮藏时间可以不断延长 3.[2025·江西景德镇一模] 炎陵黄桃品质优异,以靓、脆、香、甜享誉市场,享有“天上仙桃,炎陵黄桃”的美誉,但买回来的黄桃往往过不了几天就会腐烂。如图表示贮藏温度、光照对黄桃果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是 (　) A.为检测黄桃果实贮藏过程中是否进行了无氧呼吸,可用溴麝香草酚蓝溶液来检测是否有酒精产生 B.从图中可以得出:随贮藏温度下降,光照对黄桃果实呼吸强度的抑制作用更明显 C.图中黄桃果实最有利的贮藏条件是黑暗、温度为2 ℃ D.随贮藏温度下降果实的呼吸作用减弱,这是由于细胞内酶的空间结构被破坏 影响细胞呼吸的外界因素的易错点 (1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的 ①若需要增强细胞呼吸强度,可采取供水、升温、高氧等措施。 ②若需要降低细胞呼吸强度,可采取干燥、低温、低氧等措施。 (2)储藏蔬菜和水果与储藏种子的条件不同 ①蔬菜和水果应储藏在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。 ②种子应储藏在“零上低温、干燥、低氧”的条件下。 命题角度二　种子萌发过程中的细胞呼吸 4.[海南卷] 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.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活 D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪 5.[2025·北京大兴区一模] 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(呼吸底物都为糖类)。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。下列说法不正确的是 (　) 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处种子产生的CO2量多于消耗的O2量 经典真题·明考向 1.[2025·重庆卷] 在T细胞凋亡和坏死过程中,ATP生成速率和氧气消耗速率如图甲、乙所示,下列叙述错误的是 (　) 甲 A.可根据氧气消耗速率计算产生的ATP总量 B.有氧呼吸中氧气消耗发生在线粒体内膜 C.在t1时,凋亡组产生的乳酸多于坏死组 D.在t3时,凋亡组产生的CO2多于坏死组 2.[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 3.[2024·贵州卷] 农业生产中,旱粮地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。 回答下列问题。 (1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;参与有氧呼吸的酶是　　　　(填“甲”或“乙”)。  (2)在水淹0~3 d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是　　　　 　　　　　 ;水淹第3 d时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的　 　　　倍。  (3)若水淹3 d后排水,作物长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第9讲　ATP和细胞呼吸 第2课时　影响细胞呼吸的主要外部 因素及细胞呼吸原理的应用 ● 重点难点 1.(1)呼吸酶　(2)强　降低　降低　抑制 (3)降温　降低　减少　 2.(1)有氧　无氧　(2)无氧呼吸　有氧呼吸　无氧呼吸　(3)有氧呼吸　有氧呼吸　透气　低　有氧呼吸　无氧 3.(1)抑制　(3)增加CO2浓度 4.(1)加快　减慢　(3)晾晒　浸泡 ● 典型例题 1.EG　[解析] 在严格的无氧环境中,水果无氧呼吸很强,且无氧呼吸产生的代谢废物会毒害细胞,不利于水果保鲜,A错误。乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳等气体,不会导致胀袋的现象,B错误。选用透气性好的“创可贴”是为了抑制厌氧菌(如破伤风芽孢杆菌)的繁殖,C错误。无氧条件下细胞进行无氧呼吸会积累有害物质(如酒精),不利于贮存;零上低温通过降低酶活性降低细胞呼吸速率,D错误。低氧环境中,有氧呼吸的整个过程受到抑制,F错误。 2.B　[解析] 充氮保鲜可有效阻断氧气供应,与对照组相比,实验组樱桃果实的二氧化碳释放速率下降更快,进行无氧呼吸的时间更早,A错误;第9天时,实验组樱桃果实产生二氧化碳的速率相对稳定,判断其只进行无氧呼吸,产生二氧化碳的场所是细胞质基质,B正确;充氮完全阻断氧气供应时,果实细胞产生的NADH会参与无氧呼吸第二阶段,不会积累,C错误;充氮保鲜可以有效阻断氧气供应,但贮藏时间不能不断延长,因为无氧呼吸产生的酒精对果实有危害作用,会使果实腐烂变质,D错误。 3.B　[解析] 溴麝香草酚蓝溶液是用来检测CO2的,检测酒精应该用酸性重铬酸钾溶液,若有酒精存在,酸性重铬酸钾溶液会由橙色变为灰绿色,A错误;从题图中可以看出,在15 ℃、8 ℃、2 ℃这三个温度下,光照时的呼吸强度与黑暗时呼吸强度的差值,随着贮藏温度下降逐渐增大,即随贮藏温度的下降,光照对黄桃果实呼吸作用的抑制更明显,B正确;呼吸作用越弱越有利于果实贮藏,从题图中可知,光照、温度为2 ℃时呼吸强度最低,所以最有利的贮藏条件是光照、温度为2 ℃,而不是黑暗、温度为2 ℃,C错误;随贮藏温度下降果实的呼吸作用减弱,是因为低温抑制了酶的活性,但酶的空间结构并没有被破坏,D错误。 4.C　[解析] 种子的萌发需要一定的环境条件,如适宜的水分、温度和氧气等,A正确;种子萌发过程中,自由水含量增加,呼吸作用增强,消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质,导致储藏的有机物的量减少,B正确;干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中缺水,特别是缺少自由水,导致细胞代谢强度非常弱,细胞呼吸产生的能量非常少,不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求,C错误;脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,种子子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪,D正确。 5.C　[解析] 由题图可知,p点之后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,使得子叶耗氧量降低,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同时进行,无氧呼吸会产生二氧化碳,有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳,因此q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量,D正确。 经典真题·明考向 1.A　[解析] T细胞是动物细胞,有氧呼吸产生水、二氧化碳、大量ATP,无氧呼吸产生乳酸和少量ATP,即T细胞在有氧和无氧条件下均可以产生ATP,因此只根据氧气的消耗速率无法计算ATP 生成的总量,A错误;有氧呼吸第三阶段消耗氧气,场所在线粒体内膜,B正确;在t1时,凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等,而凋亡组ATP生成速率大于坏死组, 因此与坏死组相比,凋亡组无氧呼吸速率更高,产生的乳酸更多,C正确;T细胞只有在有氧呼吸时才会产生CO2,且氧气消耗速率等于二氧化碳的产生速率,在t3时,凋亡组氧气消耗速率大于坏死组,因此凋亡组产生的CO2比坏死组多,D正确。 2.B　[解析] 根吸收养分的主要方式为主动运输,需要消耗能量,浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少,使养分吸收所需的能量不足,A正确;根系吸收水分的方式是被动运输,不消耗能量,B错误;浇水过多使土壤含氧量减少,抑制了根细胞的有氧呼吸,但促进了无氧呼吸的进行,C正确;根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中,浇水过多,无氧呼吸增强,无氧呼吸产生的酒精等有害物质增多,D正确。 3.(1)需要氧气参与;有机物彻底氧化分解;释放大量能量,生成大量ATP　乙 (2)O2的含量　3 (3)无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失 [解析] (1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,有氧呼吸是在氧气充足的情况下,将葡萄糖彻底氧化分解,将能量释放出来。随着水淹天数的增多,乙的活性降低,说明乙是与有氧呼吸有关的酶。(2)在水淹0~3 d阶段,随着水淹天数的增加,氧气含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。水淹第3 d时,根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1,有氧呼吸需要消耗氧气,所以有氧呼吸葡萄糖消耗量相对值为1/3,根据细胞呼吸反应式可知,有氧呼吸的CO2释放量为0.2 μmol·g-1·min-1,则无氧呼吸产生0.2 μmol·g-1·min-1 CO2,消耗葡萄糖量相对值为1,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)若水淹3 d后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复,原因有无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失。 学科网（北京）股份有限公司 $