2027届高考生物人教版一轮复习课件第9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“细胞呼吸的原理和应用”核心考点，依据课标“能量转化”要求，对接高考评价体系。通过近五年考情分析，明确细胞呼吸过程（占比45%）、影响因素（30%）及实验探究（25%）的权重，归纳实验设计、过程分析、曲线解读等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向”的训练模式，如结合2025山东卷“呼吸过程分析”真题，运用科学思维解析有氧呼吸三阶段物质变化，通过探究实践设计“液滴移动”实验判断呼吸方式。特设“易错点警示”（如[H]与ATP来源混淆），帮助学生掌握答题逻辑，教师可依托考点分布精准施教，提升复习效率。

HORMONE 2027 第9讲 细胞呼吸的原理和应用 高考总复习 1 课标 要求 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。 考情 分析 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式 2025·安徽卷，4；2025·浙江6月选考，9；2023·浙江1月选考，16 2.细胞呼吸的方式和过程 2025·贵州卷，3；2025·江西卷，1；2025·河北卷,15；2025·黑吉辽蒙卷，16；2025·江苏卷，2；2025·山东卷,4;2025·重庆卷,13;2025·甘肃卷，3；2024·江苏卷，6；2024·重庆卷，7；2024·湖北卷，9；2024·安徽卷，3；2024·江西卷，5、21；2024·广东卷，5；2024·贵州卷，17；2023·全国乙卷，3；2023·山东卷，4;2023·天津卷，1；2023·山东卷，4；2023·广东卷，7；2023·重庆卷，10 3.细胞呼吸的影响因素及应用 2025·福建卷，13；2025·河南卷，4；2025·云南卷，17；2024·湖北卷，1；2024·甘肃卷，3；2023·新课标卷，2；2023·山东卷，4 体系构建·思维领航 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 微网梳理目录 酵母菌呼吸方式的实验 1 细胞呼吸的影响因素及应用 3 细胞呼吸的方式和过程 2 01 目录 03 细胞呼吸的影响因素及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式 情境 · 探究 · 长句 04 02 细胞呼吸的方式与过程 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心要点·细研 经典例题·深研 1.提出问题 2.作出假设 3.设计实验 5.分析结果 6.表达与交流 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？ 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 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 分析变量 CO2和酒精 有氧、无氧 温度、pH、培养液的浓度和体积 ③无关变量: ①自变量: ②因变量: 4.进行实验 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心要点·细研 7 1.实验材料： 酵母菌 单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 产生二氧化碳和水 产生酒精和二氧化碳 有氧呼吸 无氧呼吸 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 一、实验原理 核心要点·细研 8 有氧条件 无氧条件 2.呼吸产物的检测： 有氧呼吸产物 H2O CO2 无氧呼吸产物 CO2 酒精 检验 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 →变浑浊 →由蓝变绿再变黄 检验 酸性重铬酸钾溶液 →灰绿色 浑浊程度可确定产生CO2多少 变黄时间长短可确定产生CO2的多少 二、实验设计 检验是否产生酒精和产生CO2的多少 判断细胞呼吸方式 均为实验组 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 一、实验原理 1.控制变量 核心要点·细研 设置2个或以上的实验组，通过对比结果来探究因素与实验对象的关系。 对照实验的一种，即相互对照实验。 对比实验 含义： 实例 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赫尔希和蔡斯放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌实验 ④探究温度(pH)对酶活性的影响 二、实验设计 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验类型： 核心要点·细研 1.配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) A B 等量的酵母菌 等量等浓度的煮沸并冷却后的葡萄糖溶液 煮沸：除去溶液中的氧气和其他微生物，防止其他微生物呼吸作用干扰实验。 冷却：防止高温杀死酵母菌。 三、实验步骤 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心要点·细研 1.配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) 2.检测CO2的产生 澄清石灰水 澄清石灰水 NaOH溶液 通入空气 有氧条件 无氧条件 吸收空气中的CO2 ，保证澄清石灰水检测的是酵母菌有氧呼吸产生的CO2。 B瓶封口放置一段时间再连通澄清石灰水。 让酵母菌消耗完B瓶中的O2，确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的。 均为实验组 相互对照 浑浊程度高 浑浊程度低 三、实验步骤 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 接橡皮球 或气泵 质量分数为10％ 的_____________ 酵母菌培养液 A 组一 酵母菌培养液 B 组二 C D C、D瓶也可换为溴麝香草酚蓝溶液 核心要点·细研 1.配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) 2.检测CO2的产生 3.检测酒精的产生 无氧条件下的酵母菌培养液滤液 有氧条件下的酵母菌培养液滤液 溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 无明显变化 出现灰绿色 三、实验步骤 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 自A、B瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g__________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 提醒　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。 重铬酸钾 核心要点·细研 1.酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。 2.酵母菌在有氧条件下进行细胞呼吸产生________________ ，在无氧条件下进行细胞呼吸产生____________________。 现象 澄清石灰水检测 酸性重铬酸钾溶液检测 有氧条件装置 无氧条件装置 浑浊程度高/快 浑浊程度低/慢 无明显变化 出现灰绿色 CO2快且多 酒精和少量CO2 四、实验现象 五、实验结论 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心要点·细研 考向　探究酵母菌细胞呼吸的方式[科学探究] 1.(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是(　　) A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体 B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D.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 B 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 经典例题·深研 考点二 细胞呼吸的方式与过程 核心要点·细研 经典例题·深研 是指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 的过程。 1.概念： 氧化分解 ATP 3.意义： 为生物体生命活动提供能量，为体内其他化合物的合成提供原料 2.类型： 依据是否有O2参与 有氧呼吸 无氧呼吸 必修一P94：细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖，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 原因 一、细胞呼吸 (如氨基酸、核苷酸) 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 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 脂肪、蛋白质也可以 彻底氧化分解 二氧化碳和水 能量 大量ATP 1、概念 2、场所 细胞质基质、线粒体（主要场所） 真核细胞： 原核细胞： 细胞质基质、细胞膜 ①线粒体内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积； ②线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 特点 酶 考点二 细胞呼吸的方式和过程 二、有氧呼吸 注意： ①有氧呼吸不一定需要线粒体，如蓝细菌和硝化细菌等原核生物可以进行有氧呼吸，场所在细胞质+细胞膜 ②真核细胞有氧呼吸需要线粒体，无线粒体的真核细胞进行无氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞 核心要点·细研 3.过程 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 +6H2O 6CO2 +20[H] + 少量能量 酶 2C3H4O3 12H2O + 大量能量 酶 24[H] + 6O2 2C3H4O3 C6H12O6 + 4 [H] +少量能量 酶 热能（大）、ATP（小） 热能（大）、ATP（小） 热能（大）、ATP（小） 细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH) 考点二 细胞呼吸的方式和过程 二、有氧呼吸 核心要点·细研 产生CO2的阶段 产生H2O的阶段 产生[H]的阶段 消耗[H]的阶段 有O2参与的阶段 能产生ATP的阶段 产生ATP最多的阶段 在线粒体进行的阶段 第二阶段 第三阶段 第一、二阶段 第三阶段 第三阶段 第一、二、三阶段 第三阶段 第二、三阶段 3.过程 考点二 细胞呼吸的方式和过程 二、有氧呼吸 核心要点·细研 (1)第一阶段——糖酵解。糖酵解发生在细胞质基质中，经过糖酵解，1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸，如下图所示： 考点二 细胞呼吸的方式和过程 拓展：全面解读有氧呼吸的三个阶段 核心要点·细研 (2)第二阶段——柠檬酸循环阶段(又称三羧酸循环)。在多种酶的催化作用下，在水分子的参与下，丙酮酸彻底分解为CO2和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要O2直接参与，但要在有氧条件下才能进行。 考点二 细胞呼吸的方式和过程 拓展：全面解读有氧呼吸的三个阶段 核心要点·细研 (3)第三阶段——氧化磷酸化。这一阶段涉及电子传递和ATP的合成。糖酵解和丙酮酸氧化过程中生成的NADH是在线粒体内膜上继续氧化的。前两个阶段产生的[H]，释放出高能电子，沿电子传递链传递 给O2，在此过程中电子释放的 能量将H＋由线粒体基质泵到线 粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜 之间的空间)中，构建形成跨膜 H＋浓度梯度。而线粒体内膜上 的ATP合酶同时也是H＋协助扩 散的载体，能在跨膜H＋浓度梯 度的推动下合成ATP(如图)。在 一定范围内,线粒体内膜两侧的H+浓度差越大,ATP合成得越多 考点二 细胞呼吸的方式和过程 拓展：全面解读有氧呼吸的三个阶段 核心要点·细研 细胞呼吸的全过程包括：糖酵解、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化，柠檬酸循环过程中有CO2生成，如图1是与细胞呼吸及其相关的代谢过程示意图。图2是在线粒体的内膜上发生的电子传递和氧化磷酸化过程。 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 (1)糖酵解发生的场所是____________，该过程中除生成丙酮酸外，还能生成______________。参与柠檬酸循环的柠檬酸合成酶经合成加工后被转运到__________发挥作用。 (2)ATP合酶是F型质子泵，其作用是___________________________________。 合成ATP依赖于膜两侧的H＋浓度差，图中使膜两侧H＋浓度差增加的过程有(　　) A.NADH分解生成NAD＋、H＋和e－ B.电子传递过程释放的能量用于H＋主动运输 C.e－传递给氧气与H＋结合最终生成水 D.H＋经ATP合酶运回线粒体基质 细胞质基质 [H]和少量能量 线粒体基质 跨膜运输H＋和催化合成ATP BC 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 (3)缺氧条件下，糖酵解产生的丙酮酸难以进入线粒体，观察下图，分析原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 缺氧条件下电子传递受到抑制，内膜两侧不能形成H＋浓度差，丙酮酸无法借助H＋梯度进入线粒体 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 (4)已知二硝基酚(DNP)不影响线粒体的电子传递，但能使H＋不经过ATP合酶进入线粒体基质。为研究短时低温对线粒体电子传递的影响，实验小组将水稻幼苗置于不同条件下处理，分组情况及实验结果如图所示： 产生等量ATP时，与25 ℃相比，4 ℃条件下有氧呼吸消耗葡萄糖的量________(填“相等”“较多”或“较少”)。根据实验结果推测：短时低温(4 ℃)________(填“影响”或“不影响”)线粒体的电子传递。低温条件下ATP合成减少，原因可能是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 较多 不影响 低温使部分H＋不经过ATP合酶的协助进入线粒体基质，降低了H＋浓度梯度；减少了H＋由ATP合酶协助的顺浓度梯度运输，从而使ATP的合成减少 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 4.总反应式 5.物质变化： 6.能量变化： 合成ATP 以热能形式散失 有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） 有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能 反应物中的水和产物中的水不能抵消的原因是来源和去处不同。 考点二 细胞呼吸的方式和过程 二、有氧呼吸 1mol的葡萄糖 2870KJ 储存于ATP中 以热能形式散失 释放能量 977.28KJ 1892.72KJ 核心要点·细研 7.特点：与有机物在生物体外的燃烧相比 8.对生物体的意义 有利于维持细胞的相对稳定。 保证有机物中的能量得到充分的利用。 考点二 细胞呼吸的方式和过程 二、有氧呼吸 ①有氧呼吸过程温和，常温常压，多种酶的催化。 ②有机物中的能量逐级释放，保证有机物中的能量得到充分利用。 ③释放的能量大部分以热能的形式散失，小部分储存在ATP中。 核心要点·细研 29 1.概念： 在 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ， 产生 ，释放 ，生成 的过程。 不完全分解 少量能量 葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 CO2和酒精或乳酸 2.场所： 细胞质基质 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 3.反应式 例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等 例：大多数植物、酵母菌 没有氧气 少量ATP 产酒精： 产乳酸： 考点二 细胞呼吸的方式和过程 三、无氧呼吸 核心要点·细研 30 2丙酮酸 （C3H4O3） C6H12O6 酶1 少量 能量 4[H] 酶2 酶3 2酒精（C2H5OH）+2CO2 2乳酸（C3H6O3） 细胞质基质 少量能量 不产能 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C3H6O3(乳酸) + 4[H] C6H12O6 2C3H4O3 (丙酮酸) 酶 物质变化： 产能情况： 第一阶段 物质变化： 产能情况： 第二 阶段 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C2H5OH(酒精) +2CO2 不同生物无氧呼吸 产物不同的原因： ①直接原因： ②根本原因： 酶（蛋白质）不同 基因不同或 基因的选择性表达 只进行无氧呼吸： 乳酸菌、破伤风杆菌、哺乳动物成熟红细胞、蛔虫 主要进行无氧呼吸： 种子萌发初期、癌细胞 4.无氧呼吸的过程 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 31 葡萄糖无氧呼吸都只在 释放少量的能量，其中一部分储存在 ，一部分以热能形式散失，葡萄糖中大部分能量存留在 中。 第一阶段 ATP 酒精或乳酸 5.能量转化 6.特点（与有氧呼吸相比） ①缺氧条件。 ②有机物氧化分解不彻底。 ③释放少量能量。 葡萄糖中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能、热能 和酒精或乳酸中的化学能 转化为 考点二 细胞呼吸的方式和过程 三、无氧呼吸 如高等植物在水淹的情况下可以短暂进行无氧呼吸释放出能量以适应缺氧环境条件； 人在剧烈运动时，肌肉细胞以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体在相对较短的时间内消耗大量的能量的需要。 7.意义 无氧呼吸短暂帮助生物渡过不良环境。 核心要点·细研 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 产物 能量 特点 相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需O2、多种酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 大量（2870KJ/mol） 少量(196.65或225.94KJ/mol) 有机物彻底分解， 能量完全释放 有机物没有彻底分解，能量没完全释放 第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同 氧化分解有机物，释放能量，产生ATP 为生物体生命活动提供能量 不需O2、多种酶 四、有氧呼吸与无氧呼吸的异同 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 33 物质 来源 去向 [H] ①有氧呼吸：C6H12O6和H2O； ②无氧呼吸：C6H12O6 ①有氧呼吸：与O2结合生成水； ②无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP 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 用于细胞中绝大多数需要能量的生命活动 五、细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去向 考点二 细胞呼吸的方式和过程 无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二阶段被用于还原丙酮酸，全部消耗，没有积累。　　　 核心要点·细研 34 (1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝ 。 (2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝ 。 (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摩尔数之比为 。 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为 。 1∶6∶6 1∶2∶2 1∶3 3∶4 考点二 细胞呼吸的方式和过程 六、有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物) 有氧呼吸反应式： 无氧呼吸反应式： C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH +2CO2 +能量 (1)产酒精： C6H12O6 酶 2C3H6O3 +能量 (2)产乳酸： 酶 核心要点·细研 依据一 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 一定存在有氧呼吸 一定存在有氧呼吸 一定存在无氧呼吸 只进行产生乳酸的无氧呼吸 依据二 根据物质 的量关系 CO2=O2 CO2＜O2 CO2＞O2 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 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，差值为无氧呼吸的量 可能存在脂肪的氧化分解 依据三 根据 反应场所 只在细胞质基质 有线粒体参与 只进行无氧呼吸 一定存在有氧呼吸 七.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) 1、根据物质和场所判断 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 2.“液滴移动”类题型： （1）装置设置 装置一 装置二 实验现象 结　论 装置一液滴 装置二液滴 只进行产生乳酸的无氧呼吸或已死亡 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 只进行有氧或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸 进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪 不动 不动 不动 不动 右移 左移 左移 右移 左移 左移 液滴移动距离代表O2消耗量。 代表O2消耗量与CO2产生量的差值。 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 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：“煮熟/死亡的种子”+蒸馏水。 注意： ①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。 ②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。　 （2）误差校正： 装置三 煮熟 的种子 考点二 细胞呼吸的方式和过程 核心要点·细研 考向1　细胞呼吸的过程[生命观念] 1.(2025·山东卷，4)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 B 考点二 细胞呼吸的方式和过程 经典例题·深研 考向2　细胞呼吸方式的判断[科学思维] 2.(2024·广东卷，5)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 D 考点二 细胞呼吸的方式和过程 经典例题·深研 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 经典例题·深研 6CO2 + 12H2O +能量 C6H12O6+ 6H2O + 6O2 酶 内因 遗传因素 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） 外因 环境因素 温度（酶）、O2浓度、 CO2浓度、H2O等 条 件 反应物 产物 酶的种类和数量 温度 O2浓度 水 CO2浓度 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 一、温度 温度 呼吸速率 细胞呼吸是一系列______反应，温度通过影 响__________，进而影响细胞呼吸速率。 细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 最适温度： 超过最适温度： 低于最适温度： 细胞呼吸最强。 呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 3.应用： ① 储存食品（冰箱冷藏）； ②大棚栽培在夜间和阴天适当 以降低呼吸作用消耗的有机物； ③ 水和面发得快。 零上低温 降温 温 植物、微生物、变温动物等 酶促 酶的活性 1.范围： 加快呼吸作用产生CO2 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 2.原理： 核心要点·细研 43 10 20 30 A B 气温(℃) 耗氧量 变温动物/蛙 恒温动物/鼠 蛙：气温↓→体温↓→呼吸酶活性↓→呼吸↓→耗氧量↓ 鼠：气温↓→散热↑→ 促进产热↑→呼吸↑→耗氧量↑ 下图表示蛙(变温动物)和小鼠(恒温动物)的呼吸速率与环境温度的关系，请判断A、B的动物名称。 正相关曲线 反相关曲线 呼吸酶活性不变 (恒温动物) A曲线 B曲线 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 44 二、O2浓度 b.随着O2浓度增 大， 呼吸逐 渐被抑制， 呼 吸不断加强。 c.当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(此时限制因素是呼吸酶浓度与酶的活性等) a.O2浓度低时， 呼吸占优势。 无氧 无氧 有氧 氧气浓度 呼吸速率 O 氧气浓度 呼吸速率 O CO2释放量 CO2释放量 O2是有氧呼吸的反应物，O2促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 1.原理： 核心要点·细研 O 5 10 15 20 25 气体交换的相对值 O2浓度% O2吸收量 A点： B点： C点： D点： E点： 无氧呼吸CO2释放量 细胞呼吸CO2释放总量 A C D B 不消耗O2，只产生CO2 ⇒只进行 呼吸 消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 呼吸 无氧 有氧 E 产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______ 最少 此时有机物消耗最少，E点对应的O2浓度5%是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。 最弱点 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 无氧呼吸终止点。 =有氧呼吸CO2释放量 =有氧呼吸+无氧呼吸 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 46 选用透气的消毒“创可贴” 抑制厌氧型细菌的繁殖。 酵母菌有氧呼吸：大量繁殖， 无氧呼吸：产生酒精。 增加氧气供应，促进细胞呼吸，以利于作物的生长。 降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，减少有机物的消耗。 破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。 提倡慢跑等有氧运动，有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。 2.应用 中耕松土 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 47 结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析： （1）O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄 糖 (填“是”或“不是”)一样多，理由是__________________ _________________________________________________________________________________________________。 根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出，当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3 不是 （2）在保存蔬菜、水果时，应选 择 点对应的O2浓度理由是___________________ 。 此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少 R 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 2.应用： ①粮食在收仓前要进行晾晒处理，减少有机物消耗。 ②干种子萌发前进行浸泡处理。 水作为有氧呼吸的反应物和介质影响细胞呼吸的速率。 含水量 呼吸速率 O 三、水分 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。 ③土壤板结、长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 1.原理： 核心要点·细研 49 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 CO2浓度作为呼吸抑制剂，抑制细胞呼吸，CO2浓度越高，抑制作用越明显。 CO2浓度 呼吸速率 O 2.应用： 四、CO2浓度 ①地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 ②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。 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 1.原理： 核心要点·细研 50 总结 1.种子保藏从O2、CO2、H2O、温度等的条件是？ 2.水果、蔬菜保鲜从O2、CO2、H2O、温度等的条件是？ 低O2、高CO2、干燥、零上低温 低O2、高CO2、一定湿度、零上低温 3.影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施；若需要降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 核心要点·细研 51 考向1　细胞呼吸的影响因素[科学思维] 1.(2025·河南卷，4)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 B 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 经典例题·深研 2.(2024·甘肃卷，3)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 B 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 经典例题·深研 考向2　细胞呼吸的应用[社会责任] 3.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 经典例题·深研 关于这些措施，下列说法合理的是(　　) A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 A 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 经典例题·深研 关键 · 真题必刷 C 关键·真题必刷 2.(2022·江苏卷，8)下列关于细胞代谢的叙述正确的是(　　) A.光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化 B.供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇 C.蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP D.供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP B 关键·真题必刷 3.(2024·安徽卷，3)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　) A.在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B.PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 D 关键·真题必刷 4.(2023·山东卷，4)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(　　) A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 B 关键·真题必刷 5.(2024·重庆卷，7)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] D 关键·真题必刷 6.(2023·浙江1月选考，16)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 C 关键·真题必刷 7.(2024·贵州卷，17)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”)。 将有机物彻底氧化 分解、释放能量多、合成的ATP多 乙 关键·真题必刷 (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3d后排水，植株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)。 O2含量 3 植物能耐受此时无氧呼吸产生的酒精，细胞呼吸产生的ATP基本能满足生命活动的需求 关键·真题必刷 1.(2024·湖北卷，9)磷酸盐体系(HPO/H2PO)和碳酸盐体系(HCO/H2CO3)是人体内两种重要的缓冲体系，下列叙述错误的是(　　) A.有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HCO B.细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关 C.缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞 D.过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限 $