課時(shí)3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接

2023：浙江6月T11、北京T2、

山東T4、湖北T6、廣東T7、全

國(guó)乙T3；

2022：北京T3、山東T4、廣東

T10、湖南T7D、浙江6月T12、

全國(guó)甲T4、江蘇T8、河北1.生命觀念——物質(zhì)與能

細(xì)胞呼吸的類型和T4BC；量觀：細(xì)胞呼吸是有機(jī)物

過(guò)程2021：山東T16AB、重慶T21、氧化分解、釋放能量的過(guò)

1.說(shuō)明生物通過(guò)浙江6月T10、全國(guó)甲T2；程。

細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存2020：天津T4、山東T2、浙江72.科學(xué)思維一一歸納與概

在有機(jī)分子中的月T6、浙江1月T12、全國(guó)括：有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

能量轉(zhuǎn)化為生命IT2；的場(chǎng)所和過(guò)程的比較。

活動(dòng)可以利用的2019：海南T26(3)、全國(guó)3.科學(xué)探究一一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

能量；IIT2、全國(guó)OT4與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：探究酵

2.實(shí)驗(yàn)：探究酵2023：天津T5B、山東T17、浙母菌的呼吸方式。

母菌的呼吸方式細(xì)胞呼吸方式的探江1月T16；4.社會(huì)責(zé)任一一將探究影

究與判斷2022：江蘇T5D、河北T4AD；響細(xì)胞呼吸因素的研究結(jié)

2021：廣東T9、福建T7果應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐中，提

2023：湖南T5、湖北T11A、新高考生的社會(huì)責(zé)任感

課標(biāo)T2①③；

影響細(xì)胞呼吸的因2022：海南T10、山東T16；

素及其應(yīng)用2021：湖南T12、河北T14、湖北

T10、浙江1月T11；

2019：浙江4月T15

1.高考對(duì)本部分的考查以選擇題或非選擇題形式呈現(xiàn)，考查內(nèi)容主要有細(xì)胞呼吸的過(guò)

程、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用以及細(xì)胞呼吸與光合作用的聯(lián)系等，常以實(shí)驗(yàn)探究或生產(chǎn)

命題分析預(yù)測(cè)實(shí)踐為情境進(jìn)行綜合考查。

2.預(yù)計(jì)2025年高考仍將延續(xù)往年的考查形式及特點(diǎn)，并在新情境下從不同角度考查

細(xì)胞呼吸的過(guò)程、原理及影響因素等知識(shí)

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考點(diǎn)1細(xì)胞呼吸的類型和過(guò)程

rlWff：?B??????、》學(xué)生用書

P059

攸材讀現(xiàn)

1.細(xì)胞呼吸的概念和過(guò)程

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2.有氧呼吸

（1）概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生⑸二

氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過(guò)程。

（2）過(guò)程（以葡萄糖為呼吸底物）

C6H12O6,

能量*?----廨第，場(chǎng)所：[6]細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

4[H]一一

物質(zhì)變化：C6H（2O6M2[7]jKffll+4[H]

2&4O3,階

段、產(chǎn)能情況：[8]少量

（丙酮酸）

箜（場(chǎng)所：[9]線粒體基質(zhì)

>補(bǔ)（物質(zhì)變化:2丙酮酸+6也0睥6[10]51+20（印

量〔產(chǎn)能情況：[11]少量

第?場(chǎng)所：[皿線粒體內(nèi)膜

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物質(zhì)變化：24[H]+6O,M12[13]H20

階

段產(chǎn)能情況：“4]大量.

（3）總反應(yīng)式及各元素的去向分析

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辨析有氧呼吸與體外有機(jī)物燃燒的異同點(diǎn)

(1)相同點(diǎn)：都是有機(jī)物氧化分解的過(guò)程；都釋放能量。

(2)不同點(diǎn)：有氧呼吸所需條件溫和，有機(jī)物中的能量是逐步釋放的，有一部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中。有

機(jī)物的體外燃燒是劇烈的發(fā)光放熱反應(yīng)，不具備上述特點(diǎn)。

3.無(wú)氧呼吸

(1)概念：在沒(méi)有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò)不完全分解，釋放少量能量的過(guò)程。

(2)過(guò)程(以葡萄糖為呼吸底物)

場(chǎng)所：n5］細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

物質(zhì)變化：空2n6］丙酮酸+4田］

產(chǎn)能情況：了7］少最

4[H]+2c3HA

I（丙酮酸）

場(chǎng)所：［18］細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

警2[19]C;HSOH+2C0,

物質(zhì)變化：2丙酮酸+4［H］施2[20]▲也&_

產(chǎn)能情況：［21］不產(chǎn)生

2C,H5OH+2CO,

（酒精）

(3)反應(yīng)式

①產(chǎn)生酒精：C6Hl2O62L^2c2H5OH+2c。2+少量能量。

②產(chǎn)生乳酸：C6Hl2。6酶2c3H6。3+少量能量。

提醒(1)有氧呼吸并不是全過(guò)程都需要02。有氧呼吸的第一階段不需要02；第二階段需要提供02條

件，但不消耗。2；第三階段消耗。2。

(2)進(jìn)行有氧呼吸不一定需要線粒體。真核生物進(jìn)行有氧呼吸需要線粒體，無(wú)線粒體的真核生物或真核

細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等；原核生物沒(méi)有線粒體，但有些原核生物含有

與有氧呼吸有關(guān)的酶，也可以進(jìn)行有氧呼吸。

(3)無(wú)氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP和［H］。

(4)高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米種子的胚等，無(wú)氧條件下一般產(chǎn)生乳酸；大多數(shù)

的綠色植物、酵母菌等無(wú)氧條件下一般產(chǎn)生酒精和二氧化碳。但是，同一生物無(wú)氧呼吸途徑有時(shí)也會(huì)發(fā)生

變化。

教材補(bǔ)遺(1)［必修1P94正文］無(wú)氧呼吸過(guò)程中，葡萄糖中的能量主要儲(chǔ)存在乳酸或酒精中；而徹底氧化

分解釋放的能量主要以熱能的形式散失。

(2)［必修1P96“思維訓(xùn)練”］科學(xué)家就線粒體的起源，提出了一種解釋(內(nèi)共生假說(shuō))：有一種真核細(xì)

胞吞噬了原始的需氧細(xì)菌，二者在共同生存繁衍的過(guò)程中，需氧細(xì)菌進(jìn)化為宿主細(xì)胞內(nèi)專門進(jìn)行細(xì)胞呼吸

的細(xì)胞器。

4.真核生物有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程比較

比較項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸

反應(yīng)條件需要氧氣不需要氧氣

反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

［H］的來(lái)源「葡萄糖、水；產(chǎn)生較

葡萄糖；產(chǎn)生很少田］

及生成量多［H］

不同

產(chǎn)物CO2、H20C3H6。3或CO2和C2H50H

點(diǎn)

能量及

大量的ATP和熱量少量的ATP和熱量，大量的能量?jī)?chǔ)存在C3H6。3或c2H50H中

去路

ATP合成一力階段均合成只有第一階段合成

反應(yīng)條件①均需要酶的催化；②需要在適宜溫度等條件下進(jìn)行

相同___________________________________________

反應(yīng)場(chǎng)所均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解葡萄糖生成丙酮酸和［H］

點(diǎn)

’實(shí)質(zhì)都是分解有機(jī)物、釋放能量、生成ATP

5.細(xì)胞巧吸中各物質(zhì)的量的比例笑系芬析飛以葡萄穗為底物廠

(1)有氧呼吸：C6Hl2。6:02:C02=l：6:6今。2消耗量=CC>2生成量。

(2)無(wú)氧呼吸：①C6Hl2。6:C02:酒精=1：2:2今酒精生成量=C02生成量；②C6Hl2。6:乳酸=1：2。

(3)產(chǎn)生等量的CCh時(shí)消耗的葡萄糖的量：無(wú)氧呼吸：有氧呼吸=3：lo

(4)在有氧呼吸與無(wú)氧呼吸同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程中，若。2吸收量：CO2釋放量=3：4,說(shuō)明此條件下有氧呼

吸和無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量相等。

知識(shí)活用效材讀活I(lǐng)

基礎(chǔ)自測(cè)

1.葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細(xì)胞的有氧呼吸過(guò)程中。(X)

2.有氧呼吸產(chǎn)生的［H］在線粒體基質(zhì)中與02結(jié)合生成水。(義)

3.有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分儲(chǔ)存在ATP中。(X)

4.有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。(X)

5.有氧呼吸產(chǎn)生［H］和消耗［H］的部位相同。(X)

6.無(wú)氧呼吸不需要02的參與，該過(guò)程最終有［H］的積累。(義)

7.有氧呼吸時(shí)，生成物H2O中的氫只來(lái)自線粒體中丙酮酸的分解。(X)

8.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過(guò)程不能生成ATPo(X)

9.線粒體內(nèi)膜含有豐富的酶，是有氧呼吸生成CCh的場(chǎng)所［2023湖南，T2C］o(X)

10.酸奶脹袋是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生CO2造成的［2022天津，T8B］。(X)

11.在游泳過(guò)程中，參與呼吸作用并在線粒體內(nèi)膜上作為反應(yīng)物的是還原型輔酶I(填“還原型輔酶

I”或“氧化型輔酶I”)［2023廣東，T7改編］。

12.衣原體缺乏細(xì)胞呼吸所需的酶，則其需要從宿主細(xì)胞內(nèi)攝取的物質(zhì)是」1^［2023天津，T1改編］。

情境應(yīng)用

1.臨床上進(jìn)行復(fù)雜的肝臟手術(shù)之前要阻斷肝臟血流，而在此之前需提高肝臟細(xì)胞內(nèi)糖原的含量。為什么要

提高肝臟細(xì)胞內(nèi)糖原的含量？

提示因?yàn)楦翁窃煞纸鉃槠咸烟怯米骷?xì)胞呼吸的底物，以滿足肝細(xì)胞的能量供應(yīng)，從而維持細(xì)胞的活

性。

2.酒精（乙醇）進(jìn)入人體后主要在肝臟細(xì)胞中代謝，先利用乙醇脫氫酶將乙醇氧化為乙醛，再利用乙醛脫

氫酶將乙醛氧化為乙酸，最終將乙醇代謝為CO2和H20O則乙醇代謝產(chǎn)生的［H］與02的反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞呼

吸的哪個(gè)階段，原因是什么？

提示第三階段。由于乙醇代謝的終產(chǎn)物為CO2和H2O,且是［H］與02的反應(yīng)，則該反應(yīng)為有氧呼吸的第

三階段，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。

3.糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大的現(xiàn)象，其原因是什么？

提示種子在有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生了水。

4.玉米的種子包含胚和胚乳等，玉米種子在萌發(fā)過(guò)程中胚無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，不同于玉米的其他部

位。則玉米的胚細(xì)胞和根系細(xì)胞無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所和酶是否相同？

提示玉米的胚細(xì)胞和根系細(xì)胞無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所相同，都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；因?yàn)槎邿o(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，

故它們所用的酶不完全相同。

5.家用酸奶機(jī)可以進(jìn)行酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵。

（1）酸奶發(fā)酵時(shí)，為什么牛奶要加滿，蓋子的排氣孔要封閉？

提示酸奶發(fā)酵是乳酸發(fā)酵，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不需要所以牛奶要加滿，而且發(fā)酵不產(chǎn)生氣體，排氣

孔要封閉。

（2）米酒發(fā)酵時(shí)，米中間要挖一個(gè)窩，蓋子留一個(gè)排氣孔，其原因是什么？

提示米酒發(fā)酵時(shí)挖一個(gè)窩主要是為了保留部分空氣，促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌繁殖更快，接著

酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生更多酒精和C02,因此要留排氣孔。

深度思考二

1.線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，其在結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)與功能相適應(yīng)？

提示線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成崎，擴(kuò)大了內(nèi)膜的表面積；線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸有關(guān)

的酶。

2.消耗同樣的葡萄糖，為什么無(wú)氧呼吸過(guò)程釋放的能量少？

提示有氧呼吸是徹底氧化分解有機(jī)物的過(guò)程，能將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量全部釋放出來(lái)；而無(wú)氧呼吸是

不徹底的氧化分解過(guò)程，有大量的能量?jī)?chǔ)存在不徹底的氧化產(chǎn)物——乳酸或酒精中。

f-------------------------滴前神題咽*--------------------------，,學(xué)生用書

P061

命題點(diǎn)1細(xì)胞呼吸的過(guò)程

1.［2022全國(guó)甲］線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量通

常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是（C）

A.有氧呼吸時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都能產(chǎn)生ATP

B.線粒體內(nèi)膜上的酶可以參與［H］和氧反應(yīng)形成水的過(guò)程

C.線粒體中的丙酮酸分解成C02和舊］的過(guò)程需要02的直接參與

D.線粒體中的DNA能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成

解析有氧呼吸第一、二、三階段都有ATP生成，反應(yīng)場(chǎng)所分別為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)

膜，A正確；有氧呼吸第三階段的反應(yīng)場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜，發(fā)生［H］與。2結(jié)合生成水的反應(yīng)，該過(guò)程需要

線粒體內(nèi)膜上的酶催化，B正確；線粒體中丙酮酸分解成CCh和［H］的過(guò)程不需要02的直接參與，C錯(cuò)

誤；線粒體屬于半自主性細(xì)胞器，其中的DNA可以通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，D正確。

命題變式

［題干拓展型］線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，某科學(xué)家在研究線粒體時(shí)統(tǒng)計(jì)了某種動(dòng)物的部分細(xì)

胞中線粒體的數(shù)量（見(jiàn)表）。

肝細(xì)胞腎皮質(zhì)細(xì)胞平滑肌細(xì)胞心肌細(xì)胞動(dòng)物冬眠狀態(tài)下的肝細(xì)胞

950個(gè)400個(gè)260個(gè)12500個(gè)1350個(gè)

回答下列問(wèn)題：

（1）線粒體是具有雙層膜的細(xì)胞器,在線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中分布了許多與有氧呼吸有關(guān)

的酶，所以它是有氧呼吸的主要場(chǎng)所。

（2）心肌細(xì)胞的線粒體數(shù)量最多，這是因?yàn)樾募〔煌５厥湛s和舒張，耗能多。

（3）從表中數(shù)據(jù)可以看出線粒體數(shù)量的多少與細(xì)胞新陳代謝的強(qiáng)弱有關(guān)。

解析（1）在電子顯微鏡下，可以看到線粒體由內(nèi)外兩層膜構(gòu)成，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成崎，在崎的周圍充

滿了基質(zhì)。在線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中分布著多種與有氧呼吸有關(guān)的酶，所以線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)

所。（2）心肌不停地收縮和舒張，耗能多，線粒體數(shù)量也多。（3）冬眠時(shí)肝臟供能負(fù)擔(dān)加重，此時(shí)肝細(xì)

胞中線粒體數(shù)量比常態(tài)多；平滑肌收縮和舒張較為緩慢，耗能少，線粒體數(shù)量也少。由此可見(jiàn)，線粒體的

數(shù)量多少與細(xì)胞新陳代謝的強(qiáng)弱有關(guān)。

2.［2023山東］水淹時(shí)，玉米根細(xì)胞由于較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行無(wú)氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足，使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)

減緩，引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸也使細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)pH降低。pH降低至一定程度會(huì)

引起細(xì)胞酸中毒。細(xì)胞可通過(guò)將無(wú)氧呼吸過(guò)程中的丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑，延緩細(xì)胞

酸中毒。下列說(shuō)法正確的是（B）

A.正常玉米根細(xì)胞液泡內(nèi)pH高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

B.檢測(cè)到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成

C.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)釋放的ATP增多以緩解能量供應(yīng)不足

D.轉(zhuǎn)換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時(shí)消耗的［H］增多以緩解酸中毒

解析由題干信息“玉米根細(xì)胞由于較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行無(wú)氧呼吸導(dǎo)致能量供應(yīng)不足，使液泡膜上的H+轉(zhuǎn)運(yùn)減

緩，引起細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+積累”可知，H+由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入液泡需要消耗能量，方式為主動(dòng)運(yùn)輸，液泡

內(nèi)的H+濃度高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，液泡內(nèi)的pH低于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，A錯(cuò)誤。水淹的玉米根細(xì)胞氧氣供應(yīng)不足，

但仍有氧氣供應(yīng)，根細(xì)胞仍可進(jìn)行有氧呼吸。由于有氧呼吸和產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生CCh,故

不能通過(guò)水淹的玉米根是否產(chǎn)生CO2來(lái)判斷是否有酒精生成，B正確。無(wú)論是產(chǎn)酒精的無(wú)氧呼吸還是產(chǎn)乳

酸的無(wú)氧呼吸，都只在第一階段釋放少量能量，第二階段無(wú)能量釋放，C錯(cuò)誤。丙酮酸產(chǎn)酒精途徑和丙酮

酸產(chǎn)乳酸途徑消耗［H］的量相同，D錯(cuò)誤。

命題點(diǎn)2有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程辨析

3.［2023浙江6月］小曲白酒的釀造過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。關(guān)于酵母菌的呼吸作用，

下列敘述正確的是（A）

A.有氧呼吸產(chǎn)生的［H］與Ch結(jié)合，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的［H］不與Ch結(jié)合

B.有氧呼吸在線粒體中進(jìn)行，無(wú)氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行

C.有氧呼吸有熱能的釋放，無(wú)氧呼吸沒(méi)有熱能的釋放

D.有氧呼吸需要酶催化，無(wú)氧呼吸不需要酶催化

解析在有氧呼吸的第三階段，前兩階段產(chǎn)生的［H］與。2結(jié)合，無(wú)氧呼吸沒(méi)有。2參與反應(yīng)，產(chǎn)生的［H］不

與。2結(jié)合，A正確；有氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行，B錯(cuò)誤；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都有熱能的釋

放，C錯(cuò)誤；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都需要酶催化，D錯(cuò)誤。

4.［2022北京］在北京冬奧會(huì)的感召下，一隊(duì)初學(xué)者進(jìn)行了3個(gè)月高山滑雪集訓(xùn)，成績(jī)顯著提高，而體重和

滑雪時(shí)單位時(shí)間的攝氧量均無(wú)明顯變化。檢測(cè)集訓(xùn)前后受訓(xùn)者完成滑雪動(dòng)作后血漿中乳酸濃度，結(jié)果如

圖。與集訓(xùn)前相比，滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)（B）

T

T

-iO

函

談

髭

M

集訓(xùn)前集訓(xùn)后

A.消耗的ATP不變

B.無(wú)氧呼吸增強(qiáng)

C.所消耗的ATP中來(lái)自有氧呼吸的增多

D.骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP增多

解析由題意可知，受訓(xùn)者滑雪時(shí)單位時(shí)間的攝氧量無(wú)明顯變化，說(shuō)明其有氧呼吸強(qiáng)度不變；再分析題圖

可知，與集訓(xùn)前相比，集訓(xùn)后受訓(xùn)者血漿中乳酸濃度增加，由此可知，與集訓(xùn)前相比，滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者

在單位時(shí)間內(nèi)消耗的ATP增多，無(wú)氧呼吸增強(qiáng),所消耗的ATP中來(lái)自無(wú)氧呼吸的增多，B正確,A、C錯(cuò)

誤。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸產(chǎn)生的ATP多于無(wú)氧呼吸，而滑雪過(guò)程中受訓(xùn)者在單位時(shí)間內(nèi)無(wú)氧呼吸

增強(qiáng)，故骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP減少，D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)2細(xì)胞呼吸方式的探究與判斷

<--------------------------11叁18通----------------------------------------------。學(xué)生用書

P062

1.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

(1)實(shí)驗(yàn)原理

澄清石灰水■山變潛蟲

酵母菌

的細(xì)胞澳麝香草酚藍(lán)溶液I藍(lán)一綠一黃

呼吸

重輅酸鉀溶液

橙色f⑵貽色

(酸性條件下)

(2)實(shí)驗(yàn)思路一一對(duì)比實(shí)驗(yàn)

T型也

［產(chǎn)生＜：!?妁多少及］

/，??時(shí)眼1

on方大及服產(chǎn)物|

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.細(xì)胞呼吸方式的判斷(以真核生物為例)

(1)依據(jù)反應(yīng)方程式和發(fā)生場(chǎng)所判斷細(xì)胞呼吸的方式

(2)通過(guò)液滴移動(dòng)法判斷細(xì)胞的呼吸方式

①實(shí)驗(yàn)裝置(以發(fā)芽種子為例，糖類為呼吸底物)

紅色液滴紅夜滴

Qcin—活塞Qc13—活塞

刻度管mt

發(fā)芽種子一溯-質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的

發(fā)芽種子密蒸鐳ZK5mL

JPNaOH溶液5mL

裝置1裝置2

②實(shí)驗(yàn)原理

ugi2制嬉金的產(chǎn)生的仙色?

?MH必俯?從代米■■明■■收翅i@9>?

.—」..■力色w4磷的*?代*■?“??我第。a，產(chǎn)‘I?

醫(yī)?催蛇.他注債

包色—?UNP^1Mt公Vt?J%>VkJtA；??小或小寶.使用IIH

力一膏4七做■?人!!￡<Xa不⑥一ALAMKf<W<VII

③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

裝置1裝置2結(jié)論

紅色液滴紅色液滴

不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸或種子已死亡

不動(dòng)右移反迸行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸

左移右移廊寸進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無(wú)氧做

左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸

提醒(1)為防止其他微生物細(xì)胞呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌、對(duì)所測(cè)種子進(jìn)行消毒處

理。

(2)若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料測(cè)定細(xì)胞呼吸速率，需將整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理，否則植物進(jìn)行光合作

用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。

基礎(chǔ)自測(cè)

1.分析下列有關(guān)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的敘述，判斷正確與否。

(1)檢測(cè)co2的產(chǎn)生除澄清石灰水外，還可以用澳麝香草酚藍(lán)溶液。(T)

(2)本實(shí)驗(yàn)中，葡萄糖溶液的濃度、溫度、pH等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)。(X)

提示葡萄糖溶液濃度太大，會(huì)使酵母菌細(xì)胞失水，進(jìn)而導(dǎo)致代謝水平降低甚至死亡；溫度、pH等因素

會(huì)影響與呼吸作用有關(guān)的酶的活性。

(3)實(shí)驗(yàn)開始前將檢測(cè)試劑與葡萄糖溶液混勻后加入錐形瓶，可隨時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，及時(shí)分析并

得出結(jié)論。(X)

提示石灰水呈堿性、重銘酸鉀需在酸性條件下發(fā)揮作用，這些試劑會(huì)改變?nèi)芤簆H進(jìn)而影響酵母菌的細(xì)

胞代謝，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

2.分析下列有關(guān)“液滴移動(dòng)法判斷細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)裝置的敘述，判斷正確與否。

(1)為避免雜菌污染干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)用器具、材料等進(jìn)行滅菌處理。(X)

提示對(duì)種子進(jìn)行滅菌處理會(huì)使其死亡，觀察不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)所測(cè)種子應(yīng)進(jìn)行消毒處理。

(2)若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料測(cè)定細(xì)胞呼吸速率，需將整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理。(T)

提示若置于光下，植物會(huì)進(jìn)行光合作用進(jìn)而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.運(yùn)用同位素標(biāo)記法研究卡爾文循環(huán)一研究酵母菌呼吸方式［2023天津，T5B］。(X)

4.用澳麝香草酚藍(lán)溶液檢測(cè)發(fā)酵液中酒精含量的多少，可判斷酵母菌的呼吸方式［2022江蘇，T5D］o

（X）

5.通氣培養(yǎng)的酵母菌液過(guò)濾后，濾液加入重銘酸鉀濃硫酸溶液后變?yōu)榛揖G色［2022河北，T4D］。（X）

深度思考、

L酸性重銘酸鉀溶液可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在，這一原理在日常生活中有什么用處？請(qǐng)舉一例。

提示可以用來(lái)檢測(cè)汽車司機(jī)是否酒駕。

2.葡萄糖也能與酸性重銘酸鉀溶液發(fā)生顏色反應(yīng)，在探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式的實(shí)驗(yàn)中，鑒定酒精時(shí)，

如何避免葡萄糖對(duì)顏色反應(yīng)的干擾？

提示將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。

3.有同學(xué)認(rèn)為左側(cè)實(shí)驗(yàn)存在不妥之處，請(qǐng)指出不妥之處并提出可行的方案。（提示：從實(shí)驗(yàn)的對(duì)照原則入

手）

提示缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn)，應(yīng)另取一套裝置，除將發(fā)芽種子換成等量煮熟種子外，其他條件與裝置2相同。

4.能否利用左側(cè)裝置1測(cè)定有氧呼吸的速率？請(qǐng)分析說(shuō)明。（提示：紅色液滴移動(dòng)的距離與細(xì)胞呼吸速率

有關(guān)）

提示能。種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí)吸收釋放CO2,CCh被NaOH溶液吸收，使裝置內(nèi)氣壓降低，刻度管

內(nèi)的紅色液滴左移。單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴左移的距離可表示有氧呼吸的速率。

t‘學(xué)生用書

P064

命題點(diǎn)1通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1.［2023浙江1月］為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于

該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（C）

A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實(shí)驗(yàn)的自變量

B.酵母菌可利用的氧氣量是本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量

C.可選用酒精和CCh生成量作為因變量的檢測(cè)指標(biāo)

D.不同方式的細(xì)胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等

解析在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)中，酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無(wú)關(guān)變量，A錯(cuò)誤；酵母菌

可利用的氧氣量是該實(shí)驗(yàn)的自變量，B錯(cuò)誤；1分子葡萄糖經(jīng)有氧呼吸可產(chǎn)生6分子CCh,1分子葡萄糖經(jīng)

無(wú)氧呼吸可產(chǎn)生2分子酒精和2分子CO2,故可選用酒精和CCh生成量作為因變量的檢測(cè)指標(biāo)，C正確；

消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸釋放的能量比無(wú)氧呼吸釋放的能量多，D錯(cuò)誤。

2.［2021廣東改編］秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖

維素水解液（含5%葡萄糖）培養(yǎng)酵母菌并探究其細(xì)胞呼吸（如圖所示）。下列敘述正確的是（D）

A.培養(yǎng)開始時(shí)向甲瓶中加入酸性重銘酸鉀以便檢測(cè)乙醇生成

B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變成紅色，表明酵母菌已產(chǎn)生了C02

C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取酵母菌培養(yǎng)液加斐林試劑后立刻出現(xiàn)磚紅色沉淀

D.實(shí)驗(yàn)中增加甲瓶中的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量

解析培養(yǎng)開始時(shí)，培養(yǎng)瓶中含有氧氣，酵母菌主要進(jìn)行有氧呼吸，另外酸性條件會(huì)影響酵母菌的活性，

故不能在開始時(shí)加入酸性重銘酸鉀檢測(cè)乙醇的生成，A錯(cuò)誤；CCh可以使黑麝香草酚籃溶液由藍(lán)變綠再變

黃，B錯(cuò)誤；纖維素的徹底水解產(chǎn)物為葡萄糖，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取酵母菌培養(yǎng)液加斐林試劑后，需要在水浴加

熱的條件下才可出現(xiàn)磚紅色沉淀，C錯(cuò)誤；底物的量是一定的，因此增加甲瓶中的酵母菌數(shù)量不能提高乙

醇最大產(chǎn)量，D正確。

命題點(diǎn)2液滴移動(dòng)法探究細(xì)胞呼吸的方式或速率

3.某興趣小組利用小鼠的小腸上皮細(xì)胞設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：廣口瓶?jī)?nèi)盛有某適宜濃度的葡萄糖溶液以

及活的小腸上皮細(xì)胞，溶液中還含有一些細(xì)胞生活所必需的物質(zhì)（濃度影響忽略不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)初期，毛細(xì)

玻璃管內(nèi)的紅色液滴向左緩緩移動(dòng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B）

占弋紅色

葡萄糖廠'）液滴

溶液、

小腸上

皮細(xì)胞溶液

A.裝置內(nèi)Ch含量變化是引起紅色液滴移動(dòng)的直接原因

B.隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，紅色液滴可能相繼出現(xiàn)不再移動(dòng)和向右移動(dòng)的情況

C.若換用等質(zhì)量的小鼠成熟紅細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不相同的

D.增設(shè)添加呼吸抑制劑的實(shí)驗(yàn)組，可探究小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖是否消耗能量

解析K0H溶液能吸收呼吸作用產(chǎn)生的CCh,毛細(xì)玻璃管內(nèi)的紅色液滴向左緩緩移動(dòng)是由于呼吸作用消耗

了。2,A正確。隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，小腸上皮細(xì)胞先進(jìn)行有氧呼吸消耗。2產(chǎn)生C02,CO?被K0H溶液吸

收，瓶?jī)?nèi)氣壓減小，引起紅色液滴左移；當(dāng)。2耗盡之后，小腸上皮細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不消耗產(chǎn)物

只有乳酸，瓶?jī)?nèi)氣壓不變，紅色液滴不再移動(dòng)，B錯(cuò)誤。小鼠成熟紅細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，液滴始終不移

動(dòng)，而小腸上皮細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是液滴先左移，Ch耗盡后，液滴不再移動(dòng)，C正確。增設(shè)添加呼吸抑制劑

的實(shí)驗(yàn)組，細(xì)胞呼吸減弱，能量供應(yīng)不足，檢測(cè)溶液中葡萄糖濃度變化情況，可探究小腸上皮細(xì)胞吸收葡

萄糖是否消耗能量，D正確。

4.[8分]將用消毒劑清洗過(guò)（不影響種子的生命活力）的萌發(fā)的小麥種子（呼吸底物為葡萄糖）放入下列

裝置，在溫度不變、壓力為一個(gè)大氣壓的情況下測(cè)定萌發(fā)種子的呼吸速率。

用寶液滴-段時(shí)間后肝色液滴

/吸收劑------------7吸收劑

■■萌發(fā)的小融噩"萌發(fā)的小

麥種子麥種子

（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該存在一個(gè)對(duì)照組，對(duì)照組的具體設(shè)置為在裝置中放入用消毒劑清洗過(guò)的等量煮熟的萌

發(fā)的小麥種子，無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜。

（2）液滴移動(dòng)過(guò)程中，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物可能有水、C02和酒精。

（3）用等量的蒸儲(chǔ)水替代C02吸收劑，其他條件不變，重復(fù)圖示實(shí)驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)有色液滴不移動(dòng)，則說(shuō)

明種子進(jìn)行了怎樣的生理活動(dòng)？萌發(fā)的小麥種子只進(jìn)行有氧呼吸。判斷依據(jù)是有色液滴不移動(dòng)，說(shuō)

明萌發(fā)的小麥種子吸收和釋放CO2的量相等。

解析（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該設(shè)置一個(gè)對(duì)照組，對(duì)照組的具體設(shè)置應(yīng)為在裝置中放入用消毒劑清洗過(guò)的等量煮

熟的萌發(fā)的小麥種子，無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜。（2）液滴移動(dòng)過(guò)程中，剛開始錐形瓶中含有02,細(xì)胞

進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)物是水和CO2,后來(lái)。2消耗殆盡，細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和CO2。因此液滴移

動(dòng)過(guò)程中，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物可能有水、CO2和酒精。（3）若用等量的蒸儲(chǔ)水替代CO2吸收劑，其他條件

不變，重復(fù)題圖所示實(shí)驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)有色液滴不移動(dòng)，說(shuō)明萌發(fā)的小麥種子吸收的。2和釋放的C02的量

相等，只進(jìn)行有氧呼吸。

命題變式

［條件改變型］如果將小麥種子換成等質(zhì)量的油菜種子（主要成分是脂肪，C、H比例高于葡萄糖），其他

條件不變，重復(fù)題圖所示實(shí)驗(yàn)，預(yù)計(jì)有色液滴移動(dòng)的距離大于（填“大于”“小于”或“等于"）圖

示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，原因是與葡萄糖相比，脂肪中的C、H比例高，等質(zhì)量的脂肪和葡萄糖氧化分解時(shí)，脂肪

有氧呼吸消耗的02多。

命題點(diǎn)3細(xì)胞呼吸類型的判斷

5.［全國(guó)I高考］種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機(jī)物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是

淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關(guān)于種子呼吸作用的敘述，錯(cuò)誤的是（D）

A.若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸

B.若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收02的分子數(shù)與釋放C02的相等

C.若細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無(wú)0?吸收也無(wú)C02釋放

D.若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有氧和無(wú)氧呼吸，則吸收02的分子數(shù)比釋放CO2的多

解析在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乙醇的無(wú)氧呼吸均可產(chǎn)生CO2,其中產(chǎn)乙醇

的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CCh與乙醇的分子數(shù)相等，有氧呼吸不產(chǎn)生乙醇，因而若產(chǎn)生的CCh與乙醇的分子數(shù)相

等，說(shuō)明細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，A正確；根據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式，在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下，若細(xì)胞只

進(jìn)行有氧呼吸，則吸收。2的分子數(shù)和釋放CCh的分子數(shù)相等，B正確；根據(jù)無(wú)氧呼吸反應(yīng)式，在反應(yīng)底物

是葡萄糖的情況下，若細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸，則不需要消耗。2也不產(chǎn)生CCh,C正確；有氧呼吸中，

吸收。2的分子數(shù)和釋放C02的分子數(shù)相等，而無(wú)氧呼吸不消耗。2,但可能產(chǎn)生C02,若細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行有

氧呼吸和無(wú)氧呼吸，則吸收的分子數(shù)比釋放C02的分子數(shù)少或兩者的數(shù)目相等，D錯(cuò)誤。

命題變式

［條件改變型］若該作物進(jìn)行呼吸作用時(shí)02吸收量的相對(duì)值為bC02釋放量的相對(duì)值為3,則產(chǎn)生C02的

具體場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)，此時(shí)該植物有氧呼吸與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的比例為」^

6_o

解析由細(xì)胞呼吸的反應(yīng)式可知，在有氧條件下，。2的吸收量與CO2的產(chǎn)生量相等，根據(jù)題干信息

吸收量的相對(duì)值為1,CO2釋放量的相對(duì)值為3”可知，此時(shí)存在有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，故產(chǎn)生CO2的場(chǎng)

所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)。。2吸收量的相對(duì)值為1,則有氧呼吸消耗的葡萄糖的相對(duì)值為1/6；無(wú)氧

呼吸產(chǎn)生的CO2的相對(duì)值（3—1）=2,則消耗的葡萄糖的相對(duì)值為1,故有氧呼吸與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄

糖的比例為1：6o

考點(diǎn)3影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用

?:H材得:aww艙會(huì)就.1,、■學(xué)生用書

P065

1.影響細(xì)胞呼吸的因素

（1）內(nèi)部因素

遺傳現(xiàn)象生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期器官類型

不同種類或生存環(huán)境中的植物的呼吸速同一植物在不同［2］生長(zhǎng)發(fā)同一植物的［3］不同器官

差異

率存在差異，如陰生植物［1］V陽(yáng)育時(shí)期呼吸速率不同,如幼的呼吸速率存在差異，如生

生植物、旱生植物〈水生植物苗期和開花期＞成熟期殖器官＞營(yíng)養(yǎng)器官

根本

［4］遺傳信息不同基因在不同時(shí)間、空間的選擇性表達(dá)

原因

直接

酶的種類、數(shù)量存在差異

原因

（2）外部因素

因素曲線原理應(yīng)用

溫度主要影響與

呼

吸

作呼吸作用有關(guān)a.保鮮：零上低溫儲(chǔ)藏蔬菜、水果，減少有機(jī)物的消耗；b.

用

溫度強(qiáng)

度

〃［5］酶的活提高產(chǎn)量：溫室栽培中，增大晝夜溫差，減少有機(jī)物的消耗

溫唐7,

性

從化學(xué)平衡的角

呼

吸

作

02用度分析，增加在蔬菜、水果保鮮時(shí)，適當(dāng)增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸,

度

CC強(qiáng)

濃

度

co2的濃度對(duì)細(xì)減少有機(jī)物消耗

CO,濃度/%

胞呼吸有明顯的

作

抑制

⑹

用