内容正文:
1.8 细胞呼吸的原理和应用
复习回顾
5min速写
芒果是海南知名本土水果。芒果成熟过程中,多种酶参与代谢:多酚氧化酶会引起果肉褐变;呼吸相关酶分解有机物释放能量;ATP 为果肉细胞各项生命活动直接供能。低温冷藏可以延缓芒果成熟变质。
1. 绝大多数酶的化学本质是________,少数酶是 RNA;酶的作用机理是________。
2. 低温冷藏芒果,可以________(抑制 / 破坏)多酚氧化酶的活性;低温条件下酶的空间结构________(会 / 不会)被破坏;高温会________酶的空间结构,使酶永久失活。
3. ATP 是芒果细胞生命活动的________能源物质;ATP 的结构简式为______________,其中 A 代表________,由腺嘌呤和________组成。(P86)
4. ATP 水解,末端磷酸基团脱离,使载体蛋白发生________,从而为主动运输供能;ATP 与 ADP 相互转化过程中,物质可逆,________和________不可逆。(P87‑88)
5. 判断:酶可以为芒果细胞内的化学反应提供能量。( )
6. 探究温度对芒果多酚氧化酶活性的实验,酶和底物需要先分别________之后,再进行混合;该实验不能选用________试剂检测产物。(P81)
对标素养,研判高考命题趋势
考情・靶向定位
考情分析 1.从命题题型与内容看,高考对细胞呼吸的考查融合选择题与非选择题,侧重基础知识迁移与综合分析能力。选择题:聚焦概念辨析(如呼吸方式判断、实验装置原理、底物消耗与气体变化关系)、曲线分析(O₂浓度、温度变化曲线)、情境判断(如马拉松运动、果蔬储存条件选择);非选择题:依托生命情境(考查细胞呼吸过程的物质能量转化逻辑、实验设计与结果分析能力。
2.命题情境覆盖:酵母菌呼吸实验酿酒、种子储藏及果蔬保鲜、农业种植、人体运动、病毒代谢、原核生物有氧呼吸、减肥药物线粒体内膜机制。核心考查方向:细胞呼吸场所、物质与能量变化、、环境因素曲线分析、生产实践应用、特殊细胞呼吸特例
课标要求
明确目标 1.阐明细胞呼吸的概念、本质、类型(有氧呼吸与无氧呼吸)及基本过程;(生命观念)
2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的场所、物质变化(葡萄糖→丙酮酸→CO2/H2O 或 乳酸/酒精)、能量变化;(生命观念)
3. 通过“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验,掌握对生物学问题进行初步探究的能力。
探究“温度/pH对细胞呼吸速率的影响”等实验,设计实验方案、分析结果得出结论;(科学探究、科学思维)
4. 结合实际分析细胞呼吸原理在种子萌发、果蔬保鲜、农业生产等过程中的作用,关注社会生产。(社会责任)
命题规律·考情解读
01
考情・靶向定位
考点分类 命题规律 考情解读
2026 2025 2024
考点01 细胞呼吸的方式和过程
2026·云南卷,3;2026·四川卷,7;2026·安徽卷,4; 2025·贵州卷,3;2025·江西卷,1;2025·河北卷,15; 2024·重庆卷,7;2024·湖北卷,9;2024·安徽卷,3;2024·江西卷,21; 立足科学思维、科学探究核心素养,选择题为主,偶结合曲线出简答题,属于高频基础考点,陷阱多易丢分。命题情境覆盖:酵母菌呼吸实验、种子储藏、农业种植、人体运动、病毒代谢、原核生物有氧呼吸、减肥药物线粒体内膜机制。核心考查方向:细胞呼吸场所与物质变化、环境因素曲线分析、生产实践应用、特殊细胞呼吸特例
考点02 细胞呼吸的影响因素及应用
2026·四川卷,10;2026·广东卷,9; 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;
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
O2
O2
CO2
CO2
肺泡
细胞呼吸
毛细血管
O2
呼吸
呼吸≠细胞呼吸
呼吸:是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。
细胞呼吸:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他物质,释放出能量并生成ATP的过程。
酵母菌是一种单细胞真菌,
在有氧和无氧环境下都能生存,属于异养兼性厌氧菌。
酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的物质分别是什么呢?
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果得出结论
表达与交流
酵母菌是否在有氧和无氧条件下都能进行呼吸作用?
不同条件下产生的CO2是否一样多 ?
A组:有氧呼吸组
B组:无氧呼吸组
如何控制有氧和无氧的条件?
怎样鉴定有无酒精产生?
怎样鉴定有无CO2产生?如何比较CO2产生的多少?
实验思路:
酵母菌
CO2
酒精和CO2
有氧
无氧
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
自变量
有氧/无氧条件
通气/密封
因变量
产生CO2多少/是否产生酒精
如何检测?
蓝→绿→黄
CO2的检测
酒精的检测
橙色 → 灰绿色
重铬酸钾溶液在酸性条件(浓硫酸)下与酒精发生反应
无关变量
影响实验结果的可变因素
如:温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性、pH等
橙色→灰绿色
葡萄糖也能与重铬酸钾发生颜色反应,因此应该将酵母菌培养时间延长,以耗尽溶液中的葡萄糖
1. CO2使澄清石灰水变浑浊。
2. 溴麝香草酚蓝溶液 蓝 → 绿 → 黄
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验过程
A组:
B组:
无氧呼吸
有氧呼吸
吸收空气中的CO2
检测CO2
检测CO2
思考1.培养液中加入葡萄糖的作用:
思考2.配制酵母菌培养液时,葡萄糖溶液必须先煮沸再冷却到常温的原因:
杀死葡萄糖溶液中的微生物,可以排除其他微生物对实验结果的影响,同时排出溶液中的O2;避免高温杀死加入的酵母菌。
提供能量
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验过程
A组:
B组:
无氧呼吸
有氧呼吸
吸收空气中的CO2
检测CO2
检测CO2
思考3.B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的原因:
可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气,创造无氧环境。
确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
实验过程
A组:
B组:
思考4. 呼吸方式或呼吸强度不同,如何比较产生CO2的多少?
观察项目 有氧组 无氧组
澄清石灰水
酸性重铬酸钾溶液
溴麝香草酚蓝溶液
浑浊程度高
浑浊程度低
蓝→绿→黄时间短
蓝→绿→黄时间长
无颜色变化
橙色→灰绿色
有氧
无氧
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
思考4. 呼吸方式或呼吸强度不同,如何比较产生CO2的多少?
观察项目 有氧组 无氧组
澄清石灰水
酸性重铬酸钾溶液
溴麝香草酚蓝溶液
浑浊程度高
浑浊程度低
蓝→绿→黄时间短
蓝→绿→黄时间长
无颜色变化
橙色→灰绿色
有氧
无氧
实验结论
(1)酵母菌在 和 条件下都能进行细胞呼吸;
(2)有氧条件下产生 ;
(3)无氧条件下产生 和 。
有氧
无氧
大量CO2
酒精
少量CO2
思考5. 在探究酵母菌呼吸方式的实验中,哪一组属于对照组?哪一组属于实验组?
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
思考5. 在探究酵母菌呼吸方式的实验中,哪一组属于对照组?哪一组属于实验组?
A组:有氧条件下,酵母菌细胞呼吸产生CO2
B组:无氧条件下,酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2
实验组
对比实验(P92科学方法)
设置两个或两个以上的实验组,通过对实验结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫作相互对照实验。
回顾我们学习过的一些对比实验?
①探究温度对酶活性的影响
②探究pH对酶活性的影响
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
③鲁宾和卡门的同位素标记法实验;
④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
有同学认为,在有氧呼吸实验装置中10%的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2,以致可能对实验结果有干扰,你同意吗?你如何避免这种可能性的发生,以保证实验更严谨?
【思维拓展】实验装置的改进
验证空气中的CO2是否完全被吸收
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
还有的同学认为,在无氧呼吸实验装置中不能保证装置内的O2已经被完全消耗完,以致可能对实验结果有干扰。你能不能避免这种可能性的发生,以保证实验更严谨?
石蜡油或植物油密封
考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式
作用是将液体与空气隔绝
回顾 高中生物涉及的鉴定实验(通过颜色反应鉴定)
⑤DNA:
⑥酒精、葡萄糖
1.(必修1 P 90 “探究·实践”改编)酵母菌在有氧和无氧条件下都能够产生二氧化碳。下列4个装置中,X处表示收集的二氧化碳。甲、乙、丙、丁装置中,X 的量的大小关系正确的是( )。
A.甲> 乙> 丙> 丁
B.甲> 丁> 乙> 丙
C.甲> 丙> 乙> 丁
D.甲> 乙> 丁> 丙
B
课堂练习
2.(2026·广东惠州调研)某同学用如图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式,下列叙述错误的是( )
A
A.为了促进酵母菌的繁殖,甲中的葡萄糖浓度越高越好
B.若乙瓶溶液由蓝色变成绿色再变成黄色,则说明酵母菌产生了CO2
C.取甲瓶中的溶液加入酸性重铬酸钾溶液中,溶液由橙色变为灰绿色则说明酵母菌 无氧呼吸产生了酒精
D.为创设无氧条件,可滴加菜籽油覆盖溶液形成油脂层
课堂练习
葡萄糖浓度溶液可为酵母菌的生长繁殖提供碳源和能源,但浓度过高会使酵母菌过度失水死亡或抑制其正常的生命活动。
3.(2025·浙江卷6月,T9)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
C
课堂练习
小于
自变量
既有有氧呼吸,又有无氧呼吸
(1)概念:
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
彻底氧化分解
CO2和H2O
能量
大量ATP
酶
细胞质基质、线粒体(主要场所)
(2)场所
真核细胞:
原核细胞:
细胞质基质、细胞膜
脂肪、蛋白质也可以
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
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
1.有氧呼吸
考点02 细胞呼吸的方式和过程
(3)物质变化
有机物
无机物
考点02 细胞呼吸的方式和过程
1.有氧呼吸的三个阶段
细胞质基质
少量能量
线粒体基质
线粒体内膜
场所:
物质变化:
产能情况:
少量能量
场所:
物质变化:
产能情况:
大量能量
场所:
物质变化:
产能情况:
细胞呼吸产生的[H]指的是____________________。
还原型辅酶Ⅰ(NADH)
第一阶段
第二阶段
第三阶段
实际上是氧化型辅酶I(NAD+)转化成还原型辅酶I(NADH)
2.有氧呼吸三个阶段过程分析
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
考点02 细胞呼吸的方式和过程
(4)反应式:
请归纳有氧呼吸的总反应式,并写出O和H元素的去向。
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
(5)特点:
①有氧呼吸过程温和。
②有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放。
③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中。
与有机物在生物体外的燃烧相比
大部分以热能形式散失
少部分合成ATP
(6)有氧呼吸能量变化:
葡萄糖中稳定的化学能转化为____________________________。
热能和ATP中活跃的化学能
在没有_______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。
(1)概念:
氧气
不完全
(2)场所:
细胞质基质
(3)过程:
《必一》P94
考点02 细胞呼吸的方式和过程
3.无氧呼呼吸
2丙酮酸(2C3H4O3)
葡萄糖(C6H12O6)
4[H]
酶
少量能量
酶
2C2H5OH + 2CO2
(酒精)
2C3H6O3
(乳酸)
酶
第二阶段
第一阶段
与有氧呼吸第一阶段完全相同
不释放能量
(3)过程 — 无氧呼吸的两个阶段
考点02 细胞呼吸的方式和过程
思考1:不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因和根本原因分别是什么?
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.写出无氧呼吸总反应式及例子
①只在__________释放少量能量,热能散失(大部分),生成少量ATP。
②葡萄糖分子的大部分能量存留在____________中。
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+ 少量能量
酶
酒精发酵
酵母菌、大多数高等植物
①人和动物细胞
②乳酸菌
③马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
乳酸发酵
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
酶
反应式:
实例:
反应式:
实例:
第一阶段
酒精或乳酸
5.能量
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(热能、存储在ATP中)
少量(热能、存储在ATP中)
有机物彻底分解,
能量完全释放
有机物没有彻底分解,能量没有完全释放
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
7.无氧呼吸与有氧呼吸的比较
能源
物质
氧
化
分
解
CO2+H2O
乳酸、酒精等
释放
热能(散失)
活跃的
化学能
Pi
ADP
ATP
能量
利用
各项需能生命活动
①为生物体的生命活动提供能量。
②是生物体代谢的枢纽
8.细胞呼吸的意义
(1)电子的供体(供给电子的物质)是______,电子的受体是______。
(2)电子的传递过程中释放的能量将H+泵入____________,构建了跨膜的H+浓度梯度。
(3)随后H+____浓度梯度通过ATP合成酶内部的通道回到线粒体基质,驱动______合成。
NADH
O2
线粒体间隙
顺
ATP
9.有氧呼吸第三阶段的电子传递链
NADH在酶的催化作用下释放电子和H+,电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递,O2为最终的电子受体,生成H2O。
ATP合成酶
请据图分析H+浓度梯度建立过程和ATP生成的过程
主动运输
协助扩散
在一定范围内,线粒体内膜两侧的H+浓度差越大,ATP合成越多
例1.(2026·湖南衡阳·二模)线粒体通过三羧酸循环(TCA 循环,有氧呼吸第二阶段)和电子传递链(有氧呼吸第三阶段),将糖类、脂肪等能源物质转化形成 ATP。线粒体功能受半胱氨酸(Cys)调节,Cys增加会抑制 Fe进入线粒体,导致线粒体的结构和功能受影响。下列叙述错误的是( )
A.相同质量的糖类、脂肪彻底氧化分解时,脂肪释放的能量更多
B.三羧酸循环中,产物CO₂在细胞质基质释放
C.电子传递链释放的大量能量可用于合成 ATP
D.Cys含量相对稳定有利于 TCA循环和电子传递链的进行
B
产物CO₂在线粒体基质释放,而非细胞质基质
课堂练习
03
实战・思维应用
能力进阶
例2.(2026·海南海口·二模)线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所,已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中,葡萄糖代谢的部分过程如图所示,其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是( )
A.动物细胞进行细胞呼吸时,CO2仅生成于线粒
体基质中
B.推测亲水性的丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助
下才能进入线粒体基质
C.葡萄糖分解产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2
D.与线粒体外膜相比,线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低
C
葡萄糖分解和TCA循环产生的NADH(而非NADPH)
7. 细胞呼吸方式的判断
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
的体积关系
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
例2.在a、b、c、d四种条件下,以葡萄糖为呼吸底物测得某植物种子萌发过程中CO2和O2体积变化的相对值如下表。下列叙述正确的是( )
A. a条件下,葡萄糖被彻底氧化分解,产物除了CO2还有酒精
B.b条件下,产生的CO2只来自线粒体
C.c条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的2/3
D.d条件下,O2参加反应的场所在线粒体基质
C
课堂练习
课堂练习
1.(2026·湖北武汉·三模)酿酒在我国有悠久的历史,《诗经》中就有“八月剥枣,十月获稻。为此春酒,以介眉寿”的诗句。白酒的酿造过程中,酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。下列有关酵母菌呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.有氧呼吸需要酶催化,无氧呼吸不需要酶催化
B.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行
C.有氧呼吸产生的[H]与O2结合,无氧呼吸产生的[H]不与O2结合
D.有氧呼吸过程中有丙酮酸生成,无氧呼吸过程中没有丙酮酸生成
C
有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段均需要酶参与
有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行
无氧呼吸过程也有丙酮酸生成
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)呼吸作用原理常用于农业生产和日常生活中。下列措施与呼吸作用原理对应错误的是( )
A.粮食入库前晒干→减少水分,抑制呼吸作用
B.提倡慢跑运动→避免肌细胞无氧呼吸产生乙醇而中毒
C.果蔬冷藏保存→降低温度,减缓呼吸作用消耗有机物
D.酸奶制作需密封→能抑制进行有氧呼吸的杂菌对乳酸发酵的干扰
B
人体肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸,而非乙醇,提倡慢跑是为避免肌细胞无氧呼吸积累大量乳酸引发肌肉酸胀
课堂练习
3.(2025·甘肃卷,3)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
C
葡萄糖的初步分解不能在线粒体:①线粒体中无催化葡萄糖分解的酶;
②线粒体膜上没有葡萄糖载体蛋白。
课堂练习
4.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)东北冬季寒冷,松鼠需依赖储存的食物(如红松种子)维持生命活动。下列叙述错误的是( )
A.松鼠细胞中葡萄糖分解为丙酮酸的过程是在细胞质基质中完成
B.红松种子细胞含有的淀粉为多糖,其基本组成单位是葡萄糖
C.松鼠细胞无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分转移到ATP中
D.ATP与ADP相互转化速率越快,松鼠细胞中的能量代谢越旺盛
C
葡萄糖中的大部分能量储存在不彻底氧化产物乳酸中,并没有转移到ATP中
课堂练习
5.((2026·浙江·二模)在缺氧条件下,无氧呼吸可为酵母菌提供能量以维持生命活动。下列叙述正确的是( )
A.无氧呼吸的场所是线粒体基质和线粒体内膜
B.无氧呼吸过程中会产生[H]并积累
C.无氧呼吸只在第二阶段释放少量能量
D.酿酒和面食发酵是利用酵母菌的无氧呼吸原理
D
不会积累
酵母菌无氧呼吸的全过程均在细胞质基质中进行,线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所
无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量,第二阶段没有能量释放
课堂练习
6.(2026·安徽·高考真题)下列有关真核生物细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段
B.无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色的气体
C.有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质
D.有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在产物丙酮酸中
B
真核生物无氧呼吸有两种类型,产乳酸的无氧呼吸无二氧化碳生成,而溴麝香草酚蓝溶液是二氧化碳的检测试剂,因此并非所有无氧呼吸都能产生使其变色的气体
课堂练习
A
B、人体细胞无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行,而题干中鲫鱼的丙酮酸转化为乙醛和CO₂的过程发生在线粒体,二者反应场所不完全相同,B错误;
C、鲫鱼该过程的最终产物是乙醇和CO₂,人体细胞无氧呼吸的最终产物是乳酸,二者最终产物不同,C错误;
D、酶具有专一性,二者后续的反应过程不同,因此催化反应的酶存在差异,D错误。
7.(2026·广东·高考真题)鲫鱼骨骼肌细胞缺氧时,葡萄糖在细胞质基质分解产生的丙酮酸在线粒体内转化为乙醛和CO2,乙醛进入细胞质基质转化为乙醇,最终经鳃排出。上述过程与人体细胞无氧呼吸相比,两者( )
A.第一阶段反应都相同
B.反应的场所都相同
C.最终产物都相同
D.催化反应的酶都相同
课堂练习
复习回顾
5min速写
1.探究酵母菌细胞呼吸方式属于________实验;检测酒精用________条件下的重铬酸钾溶液,颜色变化由橙色变为________。(必修 1 P90‑91)
2.葡萄糖________(能 / 不能)直接进入线粒体;有氧呼吸第一阶段场所是________, 葡萄糖分解产生丙酮酸。(P92‑93 广西高频)
3.有氧呼吸第二阶段,________参与反应,产生 CO₂;第三阶段________参与反应,
生成水,释放大量能量。(P93)
4.无氧呼吸全部发生在________;无氧呼吸________(第一 / 第二)阶段产生少量 ATP;
人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物是________。(P94)
5.稻田定期排水,防止根细胞无氧呼吸产生________,造成烂根;农田松土,促进根 的________呼吸,利于无机盐吸收。(P96)
资料:2026 年年初,以海南东方、昌江为主产区的鲜食甜玉米集中上市,遭遇大面积滞销,原因有短时间大量鲜玉米集中采收、集中上市叠加、鲜玉米保鲜期短等,所以延长玉米保鲜期有利于缓解滞销问题。
任务一:根据所学知识,为延长玉米保鲜期提出你的建议并说出理由。
要延长玉米的保鲜期
减少有机物的消耗
降低玉米的呼吸速率
问题1:如何降低玉米的呼吸速率,从而延长玉米保鲜期?
6CO2 + 12H2O +能量
C6H12O6+ 6H2O + 6O2
酶
内因
遗传特性(不同种类的植物呼吸速率不同,如:阳生植物>阴生植物)
生长发育时期(同一植物在不同发育时期呼吸速率不同,如:幼苗期>成熟期)
器官类型(同一植物的不同器官呼吸速率不同,如:生殖器官>营养器官)
外因
环境因素
条 件
反应物
产物
酶的种类和数量
温度
O2浓度
水
CO2浓度
温度(酶)、O2浓度、 CO2浓度、H2O等
考点03 细胞呼吸的影响因素及应用
1.水的影响
①抑制细胞呼吸:晒干的种子______含量降低,细胞呼吸减慢,有利于储藏。
②促 进细胞呼吸:浸泡种子有利于种子的萌发。
自由水
呼吸速率
含水量
(1)原理:
(3)其他应用:
考点03 细胞呼吸的影响因素及应用
水是有氧呼吸的底物;自由水越多,细胞代谢越旺盛。
(2)曲线分析:
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。
通过影响 而影响细胞呼吸速率。
呼吸酶的活性
(1)原理:
要延长玉米的保鲜期 建议1:
降低温度(零上低温)可减弱呼吸作用,减少有机物消耗,延长玉米保鲜期
(2)曲线分析:
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,细胞呼吸减弱。
呼吸酶活性下降,细胞呼吸减弱。
2.温度的影响
(3)其他应用:
①保鲜:水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中,可________保鲜时间。
②提高产量:温室中栽培蔬菜时,夜间适当________温度,可降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高蔬菜的产量。
延长
降低
CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会 (填 “促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。
抑制
(1)原理:
(2)曲线分析:
在一定的范围内,CO2浓度越高,细胞呼吸速率越低。
要延长玉米的保鲜期 建议3:
适当增加CO2浓度可抑制呼吸作用,减少有机物消耗,延长玉米保鲜期。
3.CO2浓度的影响
增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
(3)其他应用:
a.地窖中CO2浓度高,有利于蔬菜水果的储存。
b.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。
(1)原理:
O2是____________所必需的原料,且O2对无氧呼吸过程有______(填“促进”或“抑制”)作用,对有氧呼吸过程有______(填“促进”或“抑制”)作用。
有氧呼吸
抑制
促进
有氧
无氧
无氧呼吸CO2释放量
CO2释放量(O2吸收量)
(2)曲线分析:
4.O2浓度的影响
O
CO2释放量
O2浓度%
CO2释放量
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
C
D
消耗O2量=产生CO2量
⇒只进行 呼吸
有氧
E
产生CO2_____
⇒此时有氧呼吸速率较慢,无氧呼吸受抑制,有机物分解最少
最少
要延长玉米的保鲜期 建议4:
适当降低O2浓度,有氧呼吸速率较慢,无氧呼吸受抑制,减少有机物消耗,延长玉米保鲜期。
有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量。
等于
=有氧呼吸+无氧呼吸
(2)曲线分析:
不消耗O2,只产生CO2
⇒只进行 呼吸
无氧
无氧呼吸终止点。
A
B
4.O2浓度的影响
(贮存水果/蔬菜最佳点)
资料:2026 年年初,以海南东方、昌江为主产区的鲜食甜玉米集中上市,遭遇大面积滞销,原因有短时间大量鲜玉米集中采收、集中上市叠加、鲜玉米保鲜期短等,所以延长玉米保鲜期有利于缓解滞销问题。
降低温度(零上低温)、适当降低O2浓度、适当增加CO2浓度等措施,可以减弱呼吸作用,减少有机物消耗,可以延长玉米保鲜期。
任务一:根据所学知识,为延长玉米保鲜期提出你的建议并说出理由。
包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下,可以生产各种酒。
花盆里的土壤板结后,空气不足,会影响根系生长,需要及时松土透气。
为伤口创造了透气的环境,避免厌氧菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈。
增加土壤氧气含量,促进根细胞进行有氧呼吸释放能量,有利于根系的生长和对无机盐的吸收。
发酵前期通气促进酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖,后期严格无氧环境促进酵母菌进行无氧发酵产生酒精。
任务二:结合课本P95的资料,利用细胞呼吸原理解释生产生活中的其他问题
(3)其他应用:
储藏水果粮食的仓库,往往通过降低温度、氧气含量等措施,来减弱水果、粮食的呼吸作用,以延长保质期。
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,该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。
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。乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力。
任务二:结合课本P95的资料,利用细胞呼吸原理解释生产生活中的问题
(3)其他应用:
1.(2024·海南·高考真题节选)海南是我国芒果(也称杧果)的重要种植地,芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。回答下列问题:
为延长芒果的储藏期,应减弱芒果的呼吸作用,其目的是 。从环境因素考虑;除了降低温度外,减弱芒果呼吸作用的措施还有 (答出1点即可)。
减少有机物的消耗
增加CO₂含量、降低O₂含量
课堂练习
2.(2026·云南·高考真题)猕猴桃鲜果储藏条件如下表:下列说法错误的是( )
A.高湿度可减少果实水分蒸发以利于果实保鲜
B.低温抑制酶活性来降低果实细胞的呼吸速率
C.O2含量低可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段
D.有氧呼吸消耗水的量大于产生量需要人工补水
D
不需要人工补水
果实含水量/% 温度/℃ O2体积分数/% 湿度/%
约85 1~3 2~4 90~95
课堂练习
3.(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
课堂练习
4.(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 。
不是
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
(2)在保存蔬菜、水果时,应选择________点对应的O2浓度,理由是
。
(3)低氧环境下,有机物消耗少的原因是_____________________________________
______________________________________________________________________________________ 。
R
此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少
①在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱
②有氧呼吸因O2不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,呼吸强度弱
课堂练习
5.(2026·河南周口·三模)下图是两种无氧呼吸方式的过程简图,据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中两种无氧呼吸方式不可能存在于同种生物中
B.图中两种无氧呼吸方式产生的ATP量相同
C.图示过程中两种无氧呼吸方式第一阶段产生的NADH均在第二阶段被消耗
D.无氧条件下分别培养酵母菌和乳酸菌时,培养液的pH均会降低
A
同种生物可同时存在两种无氧呼吸方式,例如马铃薯的叶肉细胞无氧呼吸产生酒精和CO2,块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,因此两种无氧呼吸方式可存在于同种生物中
6.(2026·甘肃嘉峪关·二模)甜菜块根是贮藏器官,富含蔗糖。甜菜的块根能进行产生乳酸的无氧呼吸,其茎、叶能进行产生酒精的无氧呼吸,乳酸对细胞的毒害作用远小于酒精。下列叙述正确的是( )
A.甜菜块根合成的蔗糖通过胞间连丝进入韧皮部的筛管
B.甜菜块根与茎、叶细胞中与呼吸作用有关的基因不同
C.应通过检测甜菜块根是否产生CO2来确定其呼吸方式
D.甜菜块根无氧时进行呼吸的方式与其贮藏器官的功能相适应影响
D
根不进行光合作用
不能通过检测是否产生CO2确定其呼吸方式
它们与呼吸作用有关的基因相同
7.(2026·江西九江·一模)下列关于农谚的描述错误的是( )
A.“豆后种谷,必定有福”表明了轮作能维持地力、减少病虫害
B.“凡桑果以嫁接为妙,一年后便可获利”运用了植物细胞的全能性原理
C.“有水无肥一半谷,有肥无水望天哭”说明无机盐需溶解在水中才能被根吸收
D.“谷锄八遍,为无糠也”说明多松土促进农作物根部有氧呼吸,利于谷物籽粒饱满
B
“凡桑果以嫁接为妙”,描述的是嫁接技术(无性繁殖),未体现细胞全能性,而是基于细胞再生能力
8.(2026·云南·高考真题)肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵(乳酸菌、酵母菌为主)后延长保存期。下列说法错误的是( )
A.高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水
B.其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物
C.发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐
D.乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2
D
乳酸菌是厌氧微生物,无氧呼吸的产物只有乳酸,不产生CO2,仅酵母菌发酵过程可产生CO2
9.((2026·陕晋青宁卷·高考真题)剧烈运动过程中,骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A.60 s时,肌细胞的无氧呼吸产生乳酸
B.78.6 s时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗
葡萄糖量相等
C.肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用
D.运动后期,供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化
B
78.6s时有氧呼吸供能占比为50%,即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等,时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸,二者消耗葡萄糖量不相等
思维建模·脉络梳理
细
胞
呼吸
促进有氧呼吸的措施
有氧呼吸
无氧呼吸
总反应
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
探究酵母菌细胞的呼吸方式
有氧
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
6CO2 + 12H2O + 能量
酶
场所:细胞质基质
C6H12O6 2C3H603+少能
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少能
酶
无氧
检测酒精和CO2
"液滴移动法"
生活中的应用
抑制细胞呼吸的措施
常见易错对比总结
酒精
CO2
酸性重铬酸钾溶液:
橙→绿
澄清的石灰水:
溴麝香草酚蓝水溶液:
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
呼吸方式
阶
段
影响因素
内部因素
外部因素
遗传特性
O2含量
温度
H2O含量
CO2含量
生长发育时期
C6H12O62C3H4O3+4[H]
2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]
24[H]+6O212H2O
$