第5章 周末练12 细胞呼吸的原理和应用（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（人教版 江苏专版）

**基本信息** 以细胞呼吸类型为核心，构建“概念-过程-应用”逻辑体系，通过实验探究与原理分析题强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|知识点1-2|识记判断|从检测方法切入，建立CO₂与酒精鉴定的认知基础| |过程机制|知识点3-11|过程分析|通过有氧/无氧呼吸阶段对比，构建物质与能量转化逻辑| |实验探究|选择题1-2/13题|实验设计与结果分析|以酵母菌实验为载体，培养科学探究能力| |原理应用|选择题8-9|实际应用分析|联系伤口处理、酿酒等实例，体现结构与功能观|

周末练12　细胞呼吸的原理和应用 [分值：80分] 1．酵母菌是一类单细胞真菌，属于真核生物。在有氧和无氧条件下都能生存， 属于兼性厌氧菌。 2．CO2和酒精的检测 (1)CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (2)酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。 3．有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。 4．有氧呼吸的三个阶段 阶段 场所 原料 产物 能量 第一阶段 细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量能量 第二阶段 线粒体基质 丙酮酸、水 CO2、[H] 少量能量 第三阶段 线粒体内膜 [H]、O2 水 大量能量 5.有氧呼吸过程中产生的CO2中的氧来自葡萄糖和H2O；产生的H2O中的氧来自O2。 6．在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。 7．无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段，丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。 8．无氧呼吸只在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP。 9．不同生物无氧呼吸的产物不同，是因为酶的种类不同。无氧呼吸产生的[H]实质是NADH。 10．无氧呼吸总反应式 (1)酵母菌、多数植物：C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。 (2)乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量。 11．无氧呼吸过程中能量的去路：(1)大部分储存在酒精或乳酸中；(2)少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 12．细胞呼吸原理的运用 (1)用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，是为了抑制伤口处厌氧菌的繁殖。 (2)疏松土壤、稻田定期排水，促进根系的有氧呼吸，防止根系无氧呼吸而引起酒精中毒。 (3)酿酒过程中，前期通入无菌空气让酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；后期封闭发酵罐，让酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精。 (4)提倡慢跑等有氧运动，避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸，而使肌肉酸胀乏力。 (5)破伤风芽孢杆菌为原核生物，只能进行无氧呼吸。 (选择题，每题5分) 1．下列是“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中产物的检测试剂及实验现象，对应错误的是(　　) 选项 产物 检测试剂 实验现象 A CO2 澄清的石灰水 变浑浊 B CO2 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 C 酒精 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄 D 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色 答案　C 解析　酵母菌的细胞呼吸产物CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。检测酒精的试剂是酸性重铬酸钾溶液，颜色变化是由橙色变为灰绿色。 2．如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置示意图。下列叙述错误的是(　　) A．a瓶中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2 B．c瓶应先放置一段时间消耗掉O2后再连接d瓶 C．相同时间内，b瓶石灰水变浑浊的程度比d瓶大 D．c瓶培养液中直接加入重铬酸钾的浓硫酸溶液会变黄 答案　D 解析　c瓶培养液中酵母菌的培养时间应适当延长，以耗尽溶液中的葡萄糖，防止葡萄糖与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，检测酒精的产生时，应从c瓶中取酵母菌培养液的滤液加入试管中，再向试管中加入重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻振荡，混合均匀后，颜色由橙色变为灰绿色，D错误。 3．(2023·广东，7)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是(　　) A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸 C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳 答案　A 解析　游泳过程中主要通过有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合形成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，主要指的是还原型辅酶Ⅰ，A符合题意。 4．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A．线粒体是有氧呼吸的唯一场所 B．有氧呼吸第一阶段释放的能量最多 C．无氧呼吸的产物只有酒精 D．有氧呼吸和无氧呼吸都可以为生命活动提供能量 答案　D 解析　有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，A错误；有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，B错误；无氧呼吸的产物有酒精和CO2或乳酸，C错误。 5．如图表示某细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述错误的是(　　) A．图解中阶段(一)发生的场所是细胞质基质 B．图解中的①②两物质依次是H2O和O2 C．图解中阶段(三)产生的水中的氢最终来自葡萄糖和水 D．图解过程中大部分能量储存在ATP中 答案　D 解析　细胞呼吸过程释放的能量只有少量储存在ATP中，大部分以热能形式散失，D错误。 6．图示中a～e表示真核生物的细胞呼吸过程(以葡萄糖为底物)。下列叙述错误的是(　　) A．有氧呼吸包括a、d、e过程 B．a～e均能产生ATP，且e产生的ATP最多 C．只有d、e过程发生在线粒体中 D．可用酸性重铬酸钾溶液检测是否有酒精生成 答案　B 解析　无氧呼吸第二阶段不能产生ATP，b和c过程表示无氧呼吸的第二阶段，不能产生ATP，e过程表示有氧呼吸第三阶段，产生的ATP最多，B错误。 7．细胞呼吸的方式包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是(　　) A．有氧呼吸的场所主要是线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质 B．有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段场所、物质变化、产能情况一致 C．人无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的能量大部分存留在乳酸中 D．人体在剧烈运动过程中，主要由无氧呼吸来供能 答案　D 解析　人体在剧烈运动过程中，主要由有氧呼吸来供能，D错误。 8．细胞呼吸的原理广泛应用于生活和生产中，下列说法正确的是(　　) A．鲜荔枝在低氧、干燥和零下低温中，可延长保鲜时间 B．酸奶制作过程中主要利用了酵母菌的无氧呼吸 C．及时松土透气既可以促进植物根系对无机盐的吸收，又可以防止“烂根” D．有氧运动能避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸和CO2 答案　C 解析　果蔬、鲜花的保鲜要在零上低温、低氧、适宜湿度的条件下保存，不能干燥和零下低温，A错误；利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶，不是酵母菌，B错误；及时松土透气既可以促进植物根系有氧呼吸，促进对无机盐的吸收，又可以防止无氧呼吸产生酒精造成“烂根”现象，C正确；提倡慢跑等有氧运动，是避免因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力，但不会产生CO2，D错误。 9．GA指组织细胞在氧供应充分的条件下进行无氧呼吸的过程，肌肉锻炼时GA的存在有助于大脑保持活力。下列相关叙述不正确的是(　　) A．有氧呼吸第二阶段产生[H]，GA第二阶段不产生[H] B．人体GA结束时，葡萄糖中的能量大部分储存在产物酒精中 C．不同运动状态下，肌肉细胞中CO2的产生量等于O2的消耗量 D．肌肉锻炼时GA的存在可能有利于脑细胞的有氧呼吸 答案　B 解析　GA是指组织细胞在氧供应充分的条件下进行无氧呼吸的过程，无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解过程，大部分能量存留在产物乳酸中，人体无氧呼吸不产生酒精，B错误。 10．(多选)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CO2释放量 B．O2浓度大于b时，该器官只进行有氧呼吸 C．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 D．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 答案　ABD 解析　据图分析，O2浓度为a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。 按有氧呼吸葡萄糖∶ O2∶CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸葡萄糖∶CO2＝1∶2，算得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，算得葡萄糖的相对消耗量为0.117，比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率不是最小，C错误。 11．(多选)(2025·萍乡高一期末)如图是细胞呼吸过程的某一环节，下列相关叙述错误的是(　　) A．图示过程为有氧呼吸第二阶段 B．H＋从膜间腔跨越线粒体内膜的过程需消耗能量 C．线粒体内膜的基本支架是磷脂双分子层 D．NADH在细胞质基质和线粒体基质中都能合成 答案　AB 解析　该图是NADH经过一系列反应与氧气结合生成水的过程，是有氧呼吸第三阶段反应，A错误；H＋从膜间腔跨越线粒体内膜的过程，生成ATP，B错误；线粒体内膜主要是由蛋白质和磷脂组成，线粒体内膜的基本支架是磷脂双分子层，C正确；有氧呼吸第一、二阶段都能合成NADH，即在细胞质基质和线粒体基质中都能合成NADH，D正确。 12．(多选)乙醇脱氢酶(ADH)可以催化乙醇的合成，乳酸脱氢酶(LDH)可以催化乳酸的合成。在厌氧胁迫下，玉米根细胞中两种酶的活性随着胁迫处理时间的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．ADH和LDH都能催化丙酮酸与NADH的反应 B．玉米根细胞既可以产生酒精，也可以产生乳酸 C．ADH和LDH分布于线粒体基质，其活性可被厌氧胁迫激活 D．厌氧胁迫下，根细胞的无氧呼吸过程逐渐以产生酒精途径为主 答案　ABD 解析　在无氧呼吸过程中，丙酮酸可以在不同酶的作用下与 NADH 发生反应。乙醇脱氢酶(ADH)催化丙酮酸转化为乙醇时需要 NADH 参与，乳酸脱氢酶(LDH)催化丙酮酸转化为乳酸时也需要 NADH 参与，所以 ADH 和 LDH 都能催化丙酮酸与 NADH 的反应，A正确；从题干信息可知，玉米根细胞中有乙醇脱氢酶(ADH)能催化乙醇合成，有乳酸脱氢酶(LDH)能催化乳酸合成，所以玉米根细胞既可以进行产生酒精的无氧呼吸，也可以进行产生乳酸的无氧呼吸，B正确；乙醇脱氢酶(ADH)催化乙醇合成和乳酸脱氢酶(LDH)催化乳酸合成，均发生在细胞质基质，故ADH和LDH均分布于细胞质基质，C错误；分析曲线图可知，随着处理时间延长，ADH的活性比LDH的活性更高，由此可知，厌氧胁迫下，根细胞的无氧呼吸过程逐渐以产生酒精途径为主，D正确。 13．(20分)洪水、灌溉不均匀容易使植物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受力不同，根系细胞中与无氧呼吸有关的酶活性越高，其耐受力越强。研究人员采用无土栽培的方法，研究了低氧胁迫对黄瓜品种 A、B根系细胞呼吸的影响，在第6天时，检测根系中丙酮酸和酒精的含量如表。请回答下列问题： 植物品种 品种A 品种B 处理条件 正常通气 低氧 正常通气 低氧 丙酮酸含量(μmol/g) 0.18 0. 21 0.19 0. 34 酒精含量(μmol/g) 2.45 6 2.49 4 (1)黄瓜根系细胞中丙酮酸转变为酒精的场所是__________，此过程__________(填“能”或“不能”)生成ATP。 (2)该实验的自变量是____________________________________________。 据表中信息分析，在正常通气时，黄瓜根系细胞的呼吸方式为__________。写出有氧呼吸总反应式：__________________________(以葡萄糖为底物)。 (3)据表中数据分析，对低氧胁迫耐受力更强的是品种__________，判断理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)长期低氧胁迫下，植物吸收无机盐的能力下降，原因是__________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)细胞质基质　不能　(2)通气量(或通入氧气量)和黄瓜品种　有氧呼吸和无氧呼吸　C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量　(3)A　品种A在低氧条件下，产生酒精的量更多，说明无氧呼吸有关的酶活性更高　(4)无机盐的运输是主动运输，需要能量，无氧呼吸产生的能量少 解析　(2)本实验是研究低氧胁迫对黄瓜品种A、B根系细胞呼吸的影响，由表可知，该实验的自变量是通气量(或通入氧气量)和黄瓜品种，因变量是丙酮酸或酒精的含量；据表中信息分析，在正常通气时，黄瓜品种A和B都有酒精的产生，说明在此条件下黄瓜根系细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；有氧呼吸总反应式为C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。(4)植物吸收无机盐的过程是主动运输，需要消耗能量，长期处于低氧胁迫条件下，根部细胞主要进行无氧呼吸，产生的能量少，导致植物吸收无机盐的能力下降。 学科网（北京）股份有限公司 $