第8讲 细胞呼吸 版高考生物新高考一轮复习文档格式.docx
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（3）不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因是 ,根本原因是
。
（4）如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O2的量要大于产生CO2的量,其原因是
。
答案
（1）② ①②④
（2）种子在有氧呼吸过程中产生了水 （3）催化反应的酶不同 不同生物含有的基因不同 （4）与葡萄糖相比,脂肪含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量
1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
类型
有氧呼吸
无氧呼吸
过程模型
必需条件
O2和酶
不需O2,但必须有酶催化
场所
细胞质基质（第一阶段）;
线粒体（第二、三阶段）
在细胞质基质中进行全过程
产物
CO2和H2O
酒精、CO2（或乳酸）
特点
有机物彻底氧化分解,能量完全释放
有机物不彻底氧化分解,能量没有完全释放
联系
①第一阶段完全相同;
②实质相同:
氧化分解有机物,释放能量（并合成ATP满足细胞生命活动的需要）;
③有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路
来源
去路
[H]
有氧呼吸:
C6H12O6和H2O
无氧呼吸:
C6H12O6
与O2结合生成水
还原丙酮酸
ATP
三个阶段都产生
只在第一阶段产生
用于各项生命活动
3.分析细胞呼吸中能量的释放与去向
4.不同生物无氧呼吸产物
考向一 考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析
1.（2019吉林名校高三第一次联合模拟）细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP等一系列代谢活动的总称。
下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是（ ）
A.细胞外的葡萄糖分子可进入线粒体参与有氧呼吸过程
B.用14C-葡萄糖研究肝细胞的糖代谢,可在线粒体等结构中检测到放射性
C.产生酒精的无氧呼吸都可叫做酒精发酵
D.人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸,因此人属于兼性厌氧型生物
1.
答案 B 葡萄糖分子不能进入线粒体被分解,其是在细胞质基质中被分解为丙酮酸,而后丙酮酸进入线粒体被分解,A错误;
用14C-葡萄糖研究肝细胞的糖代谢,葡萄糖在细胞质基质中被分解,产生丙酮酸,然后丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸第二阶段,因此在线粒体等结构中可以检测到放射性,B正确;
对于微生物来讲,产生酒精的无氧呼吸可叫做酒精发酵,植物细胞无氧呼吸产生酒精的过程不属于发酵,C错误;
人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸,但是不能在无氧条件下只进行无氧呼吸,因此人不属于兼性厌氧型生物,D错误。
2.如图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成
B.在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸
C.人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体
D.在寒冷时,人体内过程a会加快
2.
答案 D a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程,无氧呼吸过程不产生H2O,无氧呼吸中的乳酸途径也不产生CO2;
在人体剧烈运动过程中,肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸;
c过程表示ATP水解释放能量,用于各项生命活动,而线粒体是细胞的“动力车间”,是主要的产能场所,不是主要的耗能场所,完成b过程的场所主要是线粒体;
寒冷时,人体会加快新陈代谢,增加产热,因此过程a会加快。
题后悟道·
归纳
关于细胞呼吸的场所与过程的提醒
1.线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,但部分原核生物无线粒体,也能进行有氧呼吸。
2.无线粒体的真核生物（或细胞）只能进行无氧呼吸,如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。
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。
4.有氧呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,小部分以化学能的形式储存在ATP中。
5.人体内产生的CO2只是有氧呼吸产生的,人体无氧呼吸的产物是乳酸,无CO2。
6.以脂肪为底物进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。
脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。
考向二 考查细胞呼吸方式的判断与计算
3.（2019甘肃庆阳宁县高三期末）为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。
培养液中O2和CO2相对含量变化见图。
有关分析错误的是（ ）
A.0~t1,酵母菌主要进行有氧呼吸
B.t1~t2,酵母菌有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强
C.t2~t3,培养液中的酒精含量持续升高
D.t3时,若升高10℃培养,CO2产生速率加快
3.
答案 D 0~t1时间内,O2含量迅速下降,说明此时有氧呼吸较强,A正确;
t1~t2时间内,O2含量下降变缓,酵母菌有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,B正确;
t2~t3时间内,有氧呼吸强度非常低,但CO2含量仍然快速增加,说明此时无氧呼吸增强,故培养液中的酒精含量持续升高,C正确;
曲线是在最适温度条件下测定的,若t3时升高10℃培养,则酶活性下降,呼吸速率下降,CO2产生速率降低,D错误。
4.（2019福建龙岩高三期末）下表是探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式影响的实验结果,下列叙述错误的是（ ）
氧浓度（%）
a
b
c
d
产生CO2量（mol）
9
12.5
15
30
产生酒精量（mol）
6.5
6
A.氧浓度为a时,酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时,酵母菌在线粒体中产生了6mol二氧化碳
C.氧浓度为c时,酵母菌在线粒体内膜上消耗了9mol的氧气
D.氧浓度为d时,酵母菌在线粒体内氧化分解了5mol的葡萄糖
4.
答案 D 氧浓度为a时,产生CO2量=产生酒精量,酵母菌只进行了无氧呼吸,场所是细胞质基质,A正确;
氧浓度为b时,无氧呼吸产生的CO2的量为6.5mol,则有氧呼吸产生的CO2的量为12.5-6.5=6（mol）,有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,B正确;
氧浓度为c时,无氧呼吸产生的CO2的量为6mol,则有氧呼吸产生的CO2的量为15-6=9（mol）,有氧呼吸产生的CO2的量与消耗的O2量相同,消耗O2的场所是线粒体内膜,C正确;
氧浓度为d时,酵母菌只进行有氧呼吸,产生的CO2的量为30mol,则消耗了5mol的葡萄糖,只是葡萄糖氧化分解不在线粒体内,而是在细胞质基质中,D错误。
方法
1.判定细胞呼吸方式的三大依据
2.呼吸作用中各物质之间的比例关系（以葡萄糖为底物的细胞呼吸）
（1）有氧呼吸:
葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。
（2）无氧呼吸:
葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。
（3）消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量之比为1∶3。
考点二 影响细胞呼吸的因素及应用
1.温度
（1）原理:
细胞呼吸是一系列的 酶促 反应,温度通过影响 酶的活性 进而影响细胞呼吸速率。
（2）曲线模型
（3）应用
①在 零上低温 下贮存蔬菜、水果;
②在大棚蔬菜的栽培过程中,增加 昼夜温差 以减少有机物的消耗提高产量。
2.O2浓度
（1）原理:
O2是有氧呼吸所必需的原料,且对无氧呼吸有抑制作用。
（2）曲线模型
图中O2浓度为0时细胞只进行 无氧呼吸 ,随O2浓度升高,有氧呼吸逐渐 增强 ,无氧呼吸逐渐 减弱 。
当O2浓度在M点所处浓度以上时,细胞只进行 有氧呼吸 。
①包扎伤口应选用 透气 的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸;
较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。
②提倡慢跑等有氧运动使细胞进行 有氧呼吸 ,避免肌细胞产生大量 乳酸 。
③及时松土有利于植物 根系生长 。
④稻田定期排水有利于根系 有氧呼吸 ,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
⑤利用粮食通过 酵母菌 发酵可以生产各种酒;
利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌,可以生产食醋或味精。
3.CO2浓度
CO2是细胞呼吸的终产物,高浓度的CO2对细胞呼吸有明显的 抑制 作用。
常利用 增加 CO2的浓度抑制细胞呼吸、减少有机物消耗,延长蔬菜、水果的保鲜时间。
4.水分
在一定的范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而 增强 ,随含水量的减少而 减弱 。
（3）应用:
贮藏作物种子时,将种子风干,以 减弱细胞呼吸 ,减少有机物的消耗。
1.水果适于在零下低温、无氧、高CO2浓度下储藏。
2.同一叶片在不同生长发育时期,细胞呼吸速率不相同。
3.小王参加百米短跑决赛,参赛过程中主要依赖有氧呼吸提供能量。
4.破伤风（芽孢）杆菌在有氧条件下能大量繁殖。
5.种子萌发过程中氧气不足时可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
下面是氧气影响细胞呼吸的曲线模型,分析回答相关问题:
（1）O2浓度在2.5%~10%之间时、在10%以上时,细胞呼吸方式有什么不同?
（2）O2浓度为C点的数值时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等,二者消耗的葡萄糖是不是也一样多?
（3）在保存蔬菜、水果时,应选择哪一点对应的O2浓度?
为什么?
答案
（1）O2浓度在2.5%~10%之间时,细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸;
O2浓度在10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。
（2）不是。
根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出:
有氧呼吸时,1C6H12O6→6CO2;
无氧呼吸时,1C6H12O6→2CO2。
所以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。
（3）应选择R点对应的O2浓度,因为此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少。
考向一 考查影响细胞呼吸的因素
1.（2019宁夏石嘴山三中期中）如表为不同O2浓度条件下,苹果果肉细胞O2吸收量和CO2释放量。
O2浓度
O2吸收量/mol
CO2释放量/mol
1
1%
0.1
0.8
2%
0.2
0.6
3%
0.3
0.5
5%
0.4
7%
10%
15%
0.7
20%
25%
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和5%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多
C.贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳
答案 C 苹果果肉细胞在O2浓度为0时,只进行无氧呼吸,在O2浓度为1%~3%时,既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,在O2浓度为5%~25%时只进行有氧呼吸;
当氧气浓度大于20%时,苹果果肉细胞有氧呼吸强度不再随O2浓度升高而增强,产生的ATP数量不再增多;
苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生酒精和二氧化碳,不产生乳酸。
2.为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。
下列说法正确的是（ ）
A.甜樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是线粒体
B.图中A、B、C三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是C点
C.淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用
D.实验过程中可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标
答案 C 甜樱桃根细胞无氧呼吸生成CO2的场所是细胞质基质,有氧呼吸的主要场所是线粒体,A错误;
题图中A、B、C三点,在单位时间内与氧结合的还原氢最多的是A点,B错误;
由题图可见,KNO3浓度越高,有氧呼吸速率越强,说明淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,C正确;
甜樱桃根有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2,所以实验过程中不可以改用CO2的产生量作为检测有氧呼吸速率的指标,D错误。
影响细胞呼吸的内部因素分析
因素
依据
遗传特性
不同种类的植物呼吸速率不同
生长发育时期不同
同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同
器官类型
同一植物的不同器官呼吸速率不同
考向二 考查细胞呼吸原理在生产上的应用
3.（2019湖北四地七校高三期末联考）小麦种子吸水萌发时的呼吸作用过程可分为如图所示的4个阶段。
下列相关说法正确的是（ ）
A.第1、2阶段,种子呼吸作用消耗的O2量高于CO2的产生量
B.第3阶段种子吸收水分的主要方式是渗透作用
C.第3阶段,胚根长出,种子的干重将增加
D.从第1阶段到第3阶段,种子胚细胞中的有机物种类将减少
答案 B 第1、2阶段,种子以无氧呼吸为主,呼吸作用消耗的O2量低于CO2的产生量,A错误;
第3阶段胚根穿破种皮,进入迅速吸水阶段,这主要是由胚根的生长引起的渗透吸水,
B正确;
第3阶段,胚根长出,种子迅速吸水,种子的鲜重增加,由于种子不能进行光合作用,呼吸作用在此阶段大大增强,种子的干重将减少,C错误;
从第1阶段到第3阶段,在萌发过程中,呼吸作用将种子中的贮藏物质分解成了种类繁多的有机小分子物质,满足生长发育所需,有机物的种类增加了,D错误。
4.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中,表中有关措施与目的,正确的是（ ）
选项
应用
措施
目的
A
贮藏种子
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
答案 C 种子的贮藏,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,有利于酒精发酵,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,所以低温是最好的方法,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。
影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点
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.储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同
（1）蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。
（2）种子应储存在“零上低温、干燥、低氧”条件下。
实验 细胞呼吸方式的实验探究
1.实验原理
2.实验步骤
（1）配制酵母菌培养液（酵母菌+葡萄糖溶液）。
（2）探究酵母菌呼吸方式装置如图所示。
a.图1中石蜡或油膜封闭试管的作用:
隔绝空气,维持无氧环境 。
在空气泵与乙试管间需用 NaOH溶液 可以除去空气中的CO2
b.图2中 NaOH溶液 可以除去空气中的CO2, 澄清的石灰水 能够检验气体中是否存在CO2。
c.图3中甲瓶加入酵母菌和培养液后不应立即与乙瓶相联通,目的是让 酵母菌消耗掉甲瓶中的氧气 ,保证通入乙瓶的CO2都是无氧呼吸产生的。
（3）检测CO2的产生:
玻璃容器中盛有澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。
有CO2产生时,澄清的石灰水 变混浊 ,溴麝香草酚蓝水溶液由 蓝变绿再变黄 。
（4）检测酒精的产生:
自图1装置乙、丙中各取2mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g 重铬酸钾 的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
条件
澄清石灰水的变化
1、2两试管的变化
有氧条件
变混浊快
无变化
无氧条件
变混浊慢
出现 灰绿色
4.实验结论
酵母菌在 有氧 和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
在有氧条件下产生的CO2多且快,在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精,还产生少量CO2。
5.实验分析
（1）图1中,乙实验装置提供有氧环境,丙装置提供无氧环境。
两组实验是对比实验,通过比较分析两组实验结果,得出实验结论。
（2）CO2多且快,澄清的石灰水混浊程度大,变混速度快;
溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄变化速度快。
细胞呼吸方式的判断及实验探究
1.探究细胞呼吸方式的实验装置
欲探究某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示（以发芽种子为例）:
实验结果预测和结论
实验现象
结论
装置一液滴
装置二液滴
不动
只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
2.实验误差的校正
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,如图所示。
对照装置与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。
（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。
1.（2019河北示范性高中高三4月联考）某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,进行了如图所示实验（假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高）,开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变,反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变黄,下列有关分析正确的是（ ）
A.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
B.溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄,说明酵母菌的呼吸强度在增强
C.实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
D.14C6H12O6不能进入线粒体,故线粒体中不能检测出放射性
答案 A 溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变,是因为酵母菌只进行了有氧呼吸,使瓶内压强不变,CO2不会进入锥形瓶,A正确;
溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝变黄,说明酵母菌呼吸作用产生的二氧化碳进入了锥形瓶,但是不能说明其呼吸强度在增强,B错误;
实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2来自线粒体和细胞质基质,C错误;
14C6H12O6不能进入线粒体,但是其产生的带有放射性的丙酮酸可以进入线粒体,故线粒体中也能检测出放射性,D错误。
2.下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图,下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸,同时又进行无氧呼吸的是（ ）
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动
B.装置一中液滴不移动,装置二中液滴右移
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移
D.装置一中液滴右移,装置二中液滴左移
答案 C 装置一中用NaOH溶液吸收CO2,整个装置中气压的变化由O2变化引起;
装置二中加清水,装置内的气压变化由CO2释放量和O2吸收量差值决定。
由于酵母菌无氧呼吸产生CO2,而有氧呼吸吸收O2产生等量的CO2,若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则装置一液滴应左移（因有氧呼吸消耗O2导致气压下降）,装置二液滴应右移（因无氧呼吸产生了CO2）。
1.（2019课标全国Ⅲ,4,6分）若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。
那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为（ ）
A.有机物总量减少,呼吸强度增强
B.有机物总量增加,呼吸强度增强
C.有机物总量减少,呼吸强度减弱
D.有机物总量增加,呼吸强度减弱
答案 A 本题以黄化苗的代谢为载体,考查考生通过比较、分析与综合的方法,对某些生物学问题进行推理、解释并作出正确判断的能力;
试题通过黄化苗与干种子的代谢状态的比较,体现了科学思维素养中的分析与推断要素。
与干种子相比,黄化苗中自由水含量增多,细胞呼吸强度增强,有机物总量减少,A正确,B、C、D错误。
2.（2018课标全国Ⅱ,4,6分）有些作物的种子入库前需要经过风干处理。
与风干前相比,下列说法错误的是（ ）
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
答案 C 本题主要考查水与细胞代谢的关系。
种子风干后细胞内的自由水含量减少（结合水含量基本不变）,使细胞呼吸减弱,有机物的消耗减慢,A、D正确,C错误;
风干种子的水分减少,在缺水环境中,微生物不易生长繁殖,B正确。
3.（2018课标全国Ⅲ,5,6分）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是（ ）
A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
答案 C 本题主要考查细胞呼吸、光合作用和生态系统的能量流动的相关知识。
影响植物细胞呼吸方式的主要因素是O2含量,细胞呼吸方式与光照强度无关,黑暗状态下植物可进行有氧呼吸,也可进行无氧呼吸,A正确;
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