届 一轮复习 浙科版 细胞呼吸 学案.docx
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届一轮复习浙科版细胞呼吸学案
2020届一轮复习浙科版细胞呼吸学案
[考纲要求] 1.需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程（b）。
2.需氧呼吸与厌氧呼吸的异同（b）。
3.细胞呼吸在实践中的应用（b）。
考点一 需氧呼吸与厌氧呼吸
1.细胞呼吸
2.需氧呼吸
（1）反应式：
C6H12O6＋6O2
6CO2＋6H2O＋能量。
（2）过程
（3）需氧呼吸的实质和能量利用
①实质：
葡萄糖的氧化分解过程就是氢的得失过程，是一个氧化还原反应，其中的碳被氧化为二氧化碳，其中的氢被氧化为水，并将葡萄糖分子化学键中贮存的能量通过氧化还原作用释放出来的过程。
②能量的利用：
细胞中每彻底分解1个葡萄糖分子，可以合成约30个ATP分子，其中26个ATP分子是在线粒体内膜上产生的。
细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为30%，与现有机械相比，细胞的能量利用效率较高。
提醒
蓝细菌需氧呼吸的场所
真核细胞需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体；蓝细菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体等具有膜结构的细胞器。
蓝细菌细胞膜的内表面含有与需氧呼吸有关的酶，其需氧呼吸的场所是质膜。
3.厌氧呼吸
（1）反应式
①分解成乙醇的反应式：
C6H12O6＋2ADP＋2Pi
2C2H5OH＋2CO2＋2ATP。
②转化成乳酸的反应式：
C6H12O6＋2ADP＋2Pi
2CH3CHOHCOOH＋2ATP。
（2）过程：
第一阶段与需氧呼吸第一阶段完全相同；其全过程都在细胞溶胶中进行。
（3）乳酸发酵和乙醇发酵
类型
场所
条件
第一阶段产物
第二阶段产物
代表生物
乳酸发酵
细胞溶胶
酶、无氧
丙酮酸和NADH
乳酸
乳酸细菌
乙醇发酵
丙酮酸和NADH
乙醇和CO2
酵母菌
（4）有些生物直接将丙酮酸还原成乳酸，如人和动物的骨骼肌细胞、玉米胚、马铃薯块茎、乳酸细菌等；也有些生物先将丙酮酸脱去二氧化碳形成乙醛，再将其还原为乙醇，如绝大多数植物细胞（苹果果实）、酵母菌等。
（1）与需氧呼吸有关的酶存在于细胞溶胶、线粒体内膜、线粒体基质中（ √ ）
（2）细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和NADH的反应，只发生在细胞需氧呼吸时（ × ）
（3）厌氧呼吸不需O2参与，该过程最终有[H]的积累（ × ）
（4）人剧烈运动时产生的CO2是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物（ × ）
（5）酵母菌在乙醇发酵中产生的丙酮酸直接被NADH还原为乙醇（ × ）
（6）细胞呼吸过程中不是每个阶段都有ATP的合成（ √ ）
如图表示真核生物细胞呼吸过程图，请思考：
（1）图中②、③、④过程的场所分别是什么？
提示 ③、④过程及②过程的第一阶段均在细胞溶胶中进行，②过程的第二、三阶段在线粒体中进行。
（2）人和动物细胞呼吸过程中CO2的产生场所与酵母菌有何不同？
提示 人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞溶胶。
（3）与平静状态相比较，人体剧烈运动时CO2/O2比值有何不同？
提示 人体厌氧呼吸产生乳酸，无CO2产生，即CO2只能通过需氧呼吸在线粒体中产生，故人体剧烈运动时，CO2/O2＝1。
（4）不同生物厌氧呼吸的产物不同，其原因是什么？
提示 原因在于催化反应的酶不同。
（5）厌氧呼吸的两个阶段都产生ATP吗？
提示 不是。
厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
（6）厌氧呼吸第一阶段产生的NADH与需氧呼吸第一、二阶段产生的NADH的用途相同吗？
提示 不同。
需氧呼吸第一、二阶段产生的NADH用于第三阶段与O2结合生成水；厌氧呼吸第一阶段产生的NADH用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。
命题点一 需氧呼吸的过程
1.（2018·稽阳联谊学校3月选考模拟）下列有关需氧呼吸第二阶段柠檬酸循环的叙述，正确的是（ ）
A.将CO2还原成C3酸
B.释放的能量大部分转变成了热能
C.为第三阶段电子传递链提供大量NADH和ATP
D.其产物CO2中的氧原子全部来自丙酮酸
答案 B
解析 需氧呼吸第二阶段将C3酸转化为二氧化碳，A错误；需氧呼吸第二阶段释放的能量大部分转变成了热能，B正确；需氧呼吸第二阶段为第三阶段提供NADH，但不提供ATP，其产物CO2中的氧原子来自丙酮酸和水，C、D错误。
2.（2018·温州第二次模考）如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是（ ）
A.图解中的①②两物质依次是H2O和O2
B.图解中
（一）
（二）两阶段产生NADH的场所都是线粒体
C.图解中（三）阶段产生的H2O中的氢最终都来自葡萄糖
D.1分子丙酮酸经过
（二）（三）两阶段产生的能量一样多
答案 A
解析 图解中，阶段
（二）有物质①H2O参与，阶段（三）有物质②O2参与，A正确；阶段
（一）产生NADH的场所是细胞溶胶，B错误；阶段（三）产生的H2O中的氢最终来自葡萄糖和水，C错误；1分子丙酮酸经过阶段
（二）产生少量能量，经过阶段（三）产生大量能量，D错误。
线粒体与需氧呼吸过程的解读
（1）图一中①表示线粒体外膜和内膜的间隙，②表示线粒体基质，③表示线粒体内膜，④表示细胞溶胶。
与需氧呼吸有关的酶分布在②③④中；需氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，其中电子传递链阶段产生ATP最多。
（2）图二中①表示ATP，②表示H2O，③表示ATP，④表示ATP，⑤表示O2，⑥表示H2O。
还原氢的产生部位是细胞溶胶（对应图一中的④）和线粒体基质（对应图一中的②）、嵴；还原氢的消耗部位是线粒体内膜（对应图一中的③）。
命题点二 厌氧呼吸的过程
3.（2018·台州中学第一次通练）下列关于厌氧呼吸的叙述，错误的是（ ）
A.一定需要酶的催化
B.—定在细胞溶胶中进行
C.一定是有机物的不彻底氧化分解
D.一定是克服暂时缺氧的应急措施
答案 D
解析 厌氧呼吸不一定是克服暂时缺氧的应急措施，如乳酸菌就是只能进行厌氧呼吸的生物。
4.下列关于人体肌肉细胞厌氧呼吸的叙述中，正确的是（ ）
A.会有特殊分子携带氢和电子传递给氧生成水
B.葡萄糖分解产生乙醇和二氧化碳
C.产物在肌肉细胞中再生成葡萄糖
D.全过程都在细胞溶胶中进行
答案 D
解析 厌氧呼吸过程中NADH不与氧结合生成水，A错误；动物和人的厌氧呼吸生成乳酸，B错误；乳酸生成后运输到肝脏中再生成葡萄糖，C错误。
命题点三 需氧呼吸与厌氧呼吸的异同
5.（2018·浙江五校第一次联考）下列反应在细胞溶胶和线粒体内均能完成的是（ ）
A.葡萄糖→丙酮酸B.丙酮酸→乙醇＋CO2
C.ADP＋Pi＋能量→ATPD.H2O→NADPH＋O2
答案 C
解析 在细胞溶胶中，葡萄糖在酶的作用下分解成丙酮酸，同时释放能量并合成ATP。
在线粒体内，丙酮酸彻底氧化分解释放出能量并合成ATP。
6.细胞呼吸的过程如图所示，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。
下列叙述中错误的是（ ）
A.①是细胞溶胶，③是线粒体
B.甲进入③的前提是有O2存在
C.若乙是乳酸，则①②③中都能够产生ATP
D.本图所示的生理过程如果发生在酵母菌体内，那么乙一定是乙醇和CO2
答案 C
解析 ①表示细胞呼吸第一阶段的发生场所，即细胞溶胶，③表示需氧呼吸第二和第三阶段的发生场所，即线粒体，A正确；甲是丙酮酸，只有在有O2存在的条件下才能进入③线粒体进行需氧呼吸的第二和第三阶段，B正确；若乙是乳酸，则表示厌氧呼吸，②中不能产生ATP，C错误；酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2，D正确。
命题点四 细胞呼吸类型的判断与相关计算
7.下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。
下列相关叙述正确的是（ ）
A.氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时，厌氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时，需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等
答案 B
解析 氧浓度为a时，植物只进行厌氧呼吸，会产生大量乙醇，因此在a浓度下不适于贮藏该植物器官，故A错误；氧浓度为b时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量为（8－3）÷2＝2.5，而需氧呼吸消耗葡萄糖的量为3÷6＝0.5，可见该浓度下，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍，故B正确；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，此时无厌氧呼吸，即厌氧呼吸最弱，故C、D错误。
8.将等量且足量的苹果肉分别放在不同O2浓度的密闭容器中，1h后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如下表。
下列有关叙述正确的是（ ）
O2浓度（%）
0
1
2
3
5
7
10
15
20
25
O2吸收量（mol）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释放量（mol）
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和5%～25%时，分别进行厌氧呼吸和需氧呼吸
B.贮存苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C.O2浓度越高，苹果果肉细胞需氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D.苹果果肉细胞进行厌氧呼吸时，产生乳酸和CO2
答案 B
解析 苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%时既进行需氧呼吸也进行厌氧呼吸，在O2浓度为5%～25%时只进行需氧呼吸，A错误；分析表格中的几个O2浓度可知，O2浓度为5%时CO2释放量最少，此时只进行需氧呼吸，消耗的有机物最少，是贮藏苹果的最佳O2浓度，B正确；当O2浓度大于20%以后，O2浓度增高，苹果果肉细胞需氧呼吸不再增强，产生的ATP数量不再增多，C错误；苹果果肉细胞进行厌氧呼吸时，产生酒精和CO2，不产生乳酸，D错误。
1.判断细胞呼吸方式的三大依据
2.需氧呼吸和厌氧呼吸（产生乙醇）的有关计算
（1）消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数：
厌氧呼吸∶需氧呼吸＝1∶3。
（2）消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数：
需氧呼吸需要的氧气∶需氧呼吸和厌氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4。
（3）产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数：
厌氧呼吸∶需氧呼吸＝3∶1。
考点二 影响细胞呼吸的外界因素及在实践中的应用
1.温度对细胞呼吸的影响
（1）原理：
通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。
（2）曲线分析
①在最适温度时，呼吸速率最大。
②超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸速率下降。
③低于最适温度，酶活性下降，呼吸速率下降。
（3）应用
①低温下贮存蔬菜和水果。
②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量。
2.氧气浓度对细胞呼吸的影响
（1）原理：
O2是需氧呼吸所必需的，且O2对厌氧呼吸过程有抑制作用。
（2）曲线分析（如下图）
①O2浓度＝0时，只进行厌氧呼吸。
②0③O2浓度≥10%时，只进行需氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
（3）应用
①中耕松土促进植物根部需氧呼吸。
②厌氧发酵过程需要严格控制无氧环境。
③低氧储存粮食、水果和蔬菜。
3.CO2浓度对细胞呼吸的影响
（1）原理：
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
（2）曲线
（3）应用：
在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
4.含水量对细胞呼吸的影响
（1）原理：
水作为需氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
（2）特点：
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。
（3）应用
①粮食在收仓前要进行晾晒处理。
②干种子萌发前要进行浸泡处理。
5.呼吸原理在实践应用中常见实例归纳
（1）厌氧呼吸应用实例
①制作酸奶、泡菜（乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸）。
②酿酒（酵母菌厌氧呼吸产生乙醇）。
③透气纱布包扎（抑制破伤风杆菌的厌氧呼吸）。
（2）需氧呼吸应用实例
①提倡慢跑等有氧运动使细胞进行需氧呼吸以避免肌细胞产生大量乳酸。
②酿醋（醋化醋杆菌需氧呼吸将乙醇氧化为醋酸）。
③稻田定期排水有利于根系需氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
④低温、低氧贮藏果蔬、种子，抑制呼吸强度，减少有机物消耗。
⑤松土：
使土壤疏松、促进植物根细胞需氧呼吸进而促进矿质离子吸收。
（1）贮藏水果时为减少有机物的消耗，应放在完全无氧的环境中（ × ）
（2）O2浓度为零时，细胞呼吸强度等于零（ × ）
（3）包扎伤口时用透气性好的松软创可贴，能抑制厌氧病菌的繁殖（ √ ）
（4）及时排涝，以防止豌豆根细胞受酒精毒害（ √ ）
（5）破伤风杆菌是厌氧细菌，在皮肤深处缺氧的情况下容易大量繁殖（ √ ）
下图表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化，回答相关问题。
（1）在横线上填写呼吸类型
（2）水果、蔬菜和种子的贮存条件有哪些不同？
提示 ①蔬菜和水果应贮存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。
②种子应贮藏在“零上低温、干燥、低氧”的条件下。
两种贮存手段均需降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度，故二者在贮藏条件上存在差异。
命题点一 依托坐标图考查影响细胞呼吸的外界因素
1.如图表示光照、贮藏温度对番茄果实细胞呼吸强度变化的影响。
下列有关叙述中不正确的是（ ）
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞溶胶
B.光照对番茄果实细胞呼吸的抑制作用8℃时比15℃时更强
C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关
答案 C
解析 图示信息表明，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于番茄果实的贮存，C项错误。
2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图。
下列叙述正确的是（ ）
A.20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体、叶绿体
B.50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加
C.50h后，30℃的需氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为高温使酶活性降低
D.实验结果说明温度越高，果肉细胞需氧呼吸速率越大
答案 B
解析 果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞溶胶、线粒体，A项错误；50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性较高，需氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行厌氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加，B项正确、C项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，需氧呼吸速率会降低，D项错误。
命题点二 细胞呼吸原理的应用
3.（2019·台州模拟）下列有关细胞呼吸在生产生活中运用的实例中，正确的是（ ）
A.蔬菜水果的贮存尽量保持低温、无氧
B.农田适当松土改善根部细胞氧气供应
C.泡菜坛初期不密封促进乳酸菌繁殖
D.包扎伤口选用完全不透气的胶布密封
答案 B
解析 蔬菜水果贮存的条件：
零上低温、温度适中、低氧，A错误；对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的需氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，B正确；乳酸菌只能进行厌氧呼吸，C错误；包扎伤口选用透气性好的创可贴，是为了防止伤口处厌氧菌的生存和繁殖，D错误。
4.细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中，下表中有关措施与目的正确的是（ ）
选项
应用
措施
目的
A
玉米种子
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，有利于乙醇发酵
C
水果保鲜
低温
降低酶的活性，降低细胞呼吸
D
玉米生长
松土
提高酶的活性，促进需氧呼吸
答案 C
解析 玉米种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使细胞呼吸速率降至最低，以减少有机物的消耗，而不是降低有机物含量，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乙醇发酵，B错误；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低细胞呼吸速率，所以低温是最好的方法，C正确；植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动转运过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的需氧呼吸，从而为根吸收矿质离子提供更多的能量，但不能提高酶的活性，D错误。
探究真题 预测考向
1.（2018·浙江4月选考）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。
下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是（ ）
A.将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B.在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C.由乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D.拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
答案 B
解析 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，目的是使酵母菌与底物充分接触，利于发生反应，A正确；在甲试管内的混合液表面滴加一薄层石蜡以制造无氧环境，利于乙醇发酵，B错误；CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2，乙醇具有挥发性，拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到乙醇的气味，D正确。
2.（2017·浙江11月选考）下列关于细胞呼吸在生产生活中应用的叙述，错误的是（ ）
A.面团“发起”是酵母菌产生CO2所致
B.干燥和无氧的环境有利于蔬菜的长期保鲜
C.利用乳酸细菌制作酸奶过程中需密闭隔绝空气
D.黑暗条件下绿豆萌发成豆芽的过程中有机物总量不断减少
答案 B
解析 面团“发起”是酵母菌厌氧呼吸产生CO2所致，A正确；蔬菜的保鲜应在一定的湿度和低氧环境下，B错误；制作酸奶利用的原理是乳酸细菌进行厌氧呼吸产生乳酸，所以需密闭隔绝空气，C正确；黑暗条件下，绿豆萌发过程需要进行细胞呼吸消耗有机物，所以有机物总量会不断减少，D正确。
3.（2016·江苏，23改编）突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。
下图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是（ ）
A.突变酵母乙醇代谢途径未变
B.突变酵母几乎不能产生[H]
C.氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D.通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是细胞溶胶
答案 B
解析 突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径，A正确；突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径产生[H]，B错误；氧气充足时，野生型酵母可进行正常的需氧呼吸，突变体不能进行正常的需氧呼吸，前者释放能量多，增殖速率大于后者，C正确；突变酵母产生ATP的主要部位是细胞溶胶，D正确。
4.（2017·浙江4月选考）下列关于真核细胞厌氧呼吸的叙述，正确的是（ ）
A.厌氧呼吸产生的能量大多用于合成ATP
B.厌氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸和CO2
C.成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乳酸发酵
D.人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖
答案 D
解析 厌氧呼吸产生的能量大多以热能形式散失，少部分用于合成ATP，A错误；厌氧呼吸第一阶段是糖酵解产生丙酮酸和NADH，释放少量能量，并不产生CO2，B错误；成熟苹果的果肉细胞缺氧时主要进行乙醇发酵，C错误；人体骨骼肌细胞产生的乳酸可运至肝细胞再生成葡萄糖，D正确。
5.（2018·浙江3月超级全能生A卷）生物体细胞若进行以葡萄糖为底物的需氧呼吸过程，下列叙述正确的是（ ）
A.均发生在线粒体中
B.柠檬酸循环将葡萄糖彻底分解
C.产生的NADH全部来自葡萄糖
D.电子传递链必须在膜结构上进行
答案 D
解析 需氧呼吸的糖酵解过程在细胞溶胶中进行，A错误；柠檬酸循环将丙酮酸彻底分解，B错误；产生的NADH最终来自葡萄糖和H2O，C错误；电子传递链在原核生物的质膜上发生，真核细胞中在线粒体内膜上发生，故该过程在膜结构上进行，D正确。
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