第11課時(shí)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

課標(biāo)說(shuō)明生物通過(guò)細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)可以利用的能量。

要求

1.探窕醉母菌細(xì)

2022?重慶?T122021?福建-T72021?廣東?T9

胞呼吸的方式

2024?重慶2024?江蘇-T62024?貴州?TI72024?安徽?T3

2024?甘肅,T32024?廣東-T52023?全國(guó)乙?T32023?山東?T4

考情2.細(xì)胞呼吸的方2023?重慶T102023?廣東T72023?湖北T62022?北京T3

分析式與過(guò)程2022?山東T42022?江蘇?TI52022?全國(guó)甲T42022?廣東?TI0

2022?山東T162022?河北-T42021?重慶?T212021?全國(guó)甲?T2

2021?福建?T92021?河北-T42020?全國(guó)IT22020?山東?T2

3.細(xì)胞呼吸的影2024?江西.T212024.山東1162023?山東?T】72023.北京.T2

響因素及其應(yīng)用2022?海南?T102021?湖北1102021?湖南?TI22021?河北?TI4

考點(diǎn)一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

■整合必備知識(shí)

1.實(shí)驗(yàn)原理

「生物類型：真菌(真核生物)

隙母菌一一代謝類型：

一呼吸類型：有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

2.實(shí)驗(yàn)思路——對(duì)比實(shí)的

得出結(jié)論J

兩種呼吸方

式及其產(chǎn)物

［提醒］對(duì)比實(shí)驗(yàn)中兩組都是實(shí)驗(yàn)組，兩組之間相互對(duì)照。教材中對(duì)比實(shí)驗(yàn)的實(shí)例有：①探

究醉母菌細(xì)胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素示蹤法實(shí)驗(yàn)；③赫爾希和蔡斯采用放射性

同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)；④探究溫度(pH)對(duì)悔活性的影響。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)配制酵母菌培養(yǎng)液(酵母菌+溶液)。

(2)檢測(cè)CO?產(chǎn)生量的裝置如圖所示。

先冬封滎置一段時(shí)間再連通，目的走耗不B中氧乞

堪A

，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A

酵母澄清酵母澄清

：'10%的NaOH菌培的石菌培的石

1

\溶液養(yǎng)液灰水養(yǎng)液灰水

、、

裝置甲裝置乙

B的是去除空乞中的。。2

⑶檢測(cè)酒精的產(chǎn)生

［提醒］由于葡萄糖也能與酸性重鋸酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化，因此，應(yīng)將薛母菌的培養(yǎng)時(shí)間

適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。

4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

條件澄清石灰水的變化/出現(xiàn)變化的快慢溶有重倍酸鉀的濃硫酸溶液

甲組(有氧)變渾濁程度_____/快無(wú)變化

乙組(無(wú)氧)變渾濁程度_____/慢出現(xiàn)______色

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)醉母菌在_______和條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。

(2)在有氧條件下產(chǎn)生大量CO2,在無(wú)氧條件下產(chǎn)生

Z判斷正誤

(1)無(wú)氧條件下酵母菌能存舌但不能大量繁殖(2021?山東，12A)()

(2)酵母菌在有鼠和無(wú)氧條件下都能產(chǎn)生CO2(2021?全國(guó)甲，2D)()

(3)為檢測(cè)酒精生成，應(yīng)向無(wú)氧組的酵母菌培養(yǎng)液中加入重倍酸鉀()

(4)醛母菌無(wú)氧呼吸不產(chǎn)生使澳廨香草酚籃溶液變黃的氣體(2022?河北，4A)()

⑸通氣培養(yǎng)的酵母菌液過(guò)濾后，濾液加入重格酸鉀濃硫酸溶液后變?yōu)榛揖G色(2022?河北,

4D)()

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

1.(2024.河南大學(xué)附中檢測(cè))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()

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.氧氣的有無(wú)是本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量

C.可選用酒精和CO2生成量作為因變最的檢測(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

2.（2024.淮安馬壩高級(jí)中學(xué)檢測(cè)）某同學(xué)連通橡皮球（或氣泵）讓少量空氣間歇性地依次通過(guò)如

圖裝置中的3個(gè)錐形瓶。下列相關(guān)敘述正確的是（）

質(zhì)技分?jǐn)?shù)為】（）％醉母菌澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水

A.若增加橡皮球（或氣泵）的通氣量，澄清石灰水變渾濁的速率一定會(huì)加快

B.在瓶A中的培養(yǎng)液加入酸性重倍酸鉀溶液后需要水浴加熱才會(huì)產(chǎn)生灰綠色

C.酒精檢測(cè)前，需要延長(zhǎng)酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間以排除葡萄糖對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響

D.將瓶A置于微型振蕩器上培養(yǎng)可以提高瓶?jī)?nèi)酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生酒精的速率

考點(diǎn)二細(xì)胞呼吸的方式與過(guò)程

丁整合必備知識(shí)

1.有氧呼吸

（1）概念：指細(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_______________________,釋放能量，生成的過(guò)程。

⑵過(guò)程

，場(chǎng)所：____________

物質(zhì)變化（反應(yīng)式）：

［產(chǎn)能情況:'

'場(chǎng)所：_____________

物質(zhì)變化（反應(yīng)式）：

、產(chǎn)能情況：.

r場(chǎng)所：____________

物質(zhì)變化（反應(yīng)式）：

、產(chǎn)能情況:

［教材隱性知識(shí)］源于必修1P93“相關(guān)信息”：細(xì)胞呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的［H］是

的簡(jiǎn)化表示方法。

②無(wú)氧呼吸產(chǎn)生ATP的速度非?？?，可以使肌肉在短暫的劇烈活動(dòng)期間獲得所需能量,

(2)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)氧呼吸對(duì)植物的危害

①無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性。

②利用葡萄糖進(jìn)行無(wú)氧呼吸釋放的能量很少，植物要維持正常的生命活動(dòng)就要消耗更多的有

機(jī)物。

3.無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的比較

項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸

場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

條件氧氣，多種酶無(wú)氧氣，多種酶

區(qū)葡萄糖徹底氧化分解，生成C02葡萄糖分解不徹底，生成

物質(zhì)變化

別和________或酒精和

H2Oco2

能量變化釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP釋放_(tái)____能量，產(chǎn)生少量ATP

特點(diǎn)受。2和溫度等因素的影響有氧氣存在時(shí)，無(wú)氧呼吸受抑制

一者第一階段反應(yīng)完全相同，并且都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行；本質(zhì)都

聯(lián)系

是氧化分解有機(jī)物、釋放能量，產(chǎn)生ATP

［歸納提升I細(xì)胞呼吸方式的判斷

消耗0?一定存在有靠呼吸

依反應(yīng)物有酒精或乳酸

據(jù)一定存在無(wú)第.呼吸

和產(chǎn)物

無(wú)co?釋放一定為產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸

Tco產(chǎn)d只進(jìn)行有第,呼吸，或同時(shí)進(jìn)行有

依物質(zhì)量I――氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸

菽紊空a兩類呼吸并存，差值為無(wú)氧呼吸量

馬也一存在脂質(zhì)等的氧化分解

依只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無(wú)氧呼吸

據(jù)

二

一有線粒體參與_?有氧呼吸或兩類呼吸并存

4.細(xì)胞呼吸的概念：有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的,生成二氧化碳或其

他產(chǎn)物，釋放能量并生成的過(guò)程。

5.細(xì)胞呼吸的生物學(xué)意義

(1)提供了生物體生命活動(dòng)所需的大部分o

(2)是生物體代謝的o蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝都可以通過(guò)細(xì)胞呼吸過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。

Z判斷正誤

(1)種子萌發(fā)時(shí)需要有氧呼吸為新器官的發(fā)育提供原料和能量(2022?河北，4B)()

(2)有機(jī)物徹底分解、產(chǎn)生大量ATP的過(guò)程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中(2022?河北，4C)()

(3)葡萄糖在線粒體中分解釋放大量能量(2021?福建，9A)()

(4)油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣(2021?湖南，12C)()

⑸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ATP(2OI9?全國(guó)H,2C)()

(6)癌細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過(guò)程會(huì)生成少量ATPQ020?山東，2B)()

■提升關(guān)鍵能力

細(xì)胞呼吸的過(guò)程分析

1.辨析“NADH”和“NAD+”

生物利用的能量來(lái)自糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能，細(xì)胞需通過(guò)有機(jī)物的逐步氧化分解，將有機(jī)

物中的能量一部分儲(chǔ)存在ATP中，成為細(xì)胞能直接利用的能量形式。有機(jī)物的氧化是逐步脫

氫和失電子的過(guò)程。(填“NADH”或“NAD+”)是電子和氫離子的載體，能夠與糖

氧化過(guò)程中脫下來(lái)的氫離子和電子結(jié)合，形成(填“NADH”或“NAD”)。

2.有氧呼吸的第三階段：NADH在酶的催化作用卜.釋放電子和H+,電子被鑲嵌在內(nèi)膜上的

特殊蛋白質(zhì)捕獲和傳遞，0?為最終的電子受體，生成HQ。

請(qǐng)據(jù)圖分析ATP生成的過(guò)程是什么？

3.無(wú)氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP,但要進(jìn)行第二階段反應(yīng)的原因(據(jù)圖分析)：由于細(xì)胞中

NAD卡的含量不多，隨著NADH的積累，NAD卡逐漸被消耗，當(dāng)NAD卡的含量很低時(shí)，

就會(huì)停止，ATP的合成也會(huì)停止。因此需要NADH轉(zhuǎn)化成NAD.

來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，來(lái)自NADH中的氫就會(huì)被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸不能運(yùn)出細(xì)胞,

如果持續(xù)積累，也會(huì).

2乳酸

2ADP+2Pi2ATPOH

2酒精2乙解

（提示信息：已知細(xì)胞中的NADr的含量不多，丙酮酸不能運(yùn)出細(xì)胞）

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向二有氧呼吸的過(guò)程分析

3.（2024.重慶，7）腫瘤所處環(huán)境中的細(xì)胞毒性T細(xì)胞存在題圖所示代謝過(guò)程。其中，PC酷和

PDH酶控制著丙酮酸產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物，進(jìn)入有氧呼吸三竣酸循環(huán)。增加PC酶的活性會(huì)

增加琥珀酸的釋放，琥珀酸與受體結(jié)合可增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的殺傷能力，若環(huán)境中存在乳

防，PC酶的活性會(huì)被抑制。下列敘述正確的星（）

A.圖中三按酸循環(huán)的代謝反應(yīng)直接需要氧

B.圖中草酰乙酸和乙酰輔酶A均產(chǎn)生于線粒體內(nèi)膜

C.腫瘤細(xì)胞無(wú)氧呼吸會(huì)增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的殺傷能力

D.葡萄糖有氧呼吸的所有代謝反應(yīng)中至少有5步會(huì)生成[H]

4.（2024.黃岡二模）細(xì)胞呼吸過(guò)程中形成的NADH等物質(zhì)通過(guò)電子傳遞系統(tǒng)將電子傳遞給氧

生成水，并偶聯(lián)ATP合成的過(guò)程稱為氧化磷酸化，如圖為細(xì)胞呼吸過(guò)程中電子傳遞和氧化磷

酸化過(guò)程。已知人體棕色脂肪細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上有一種特殊通道蛋白UCP,可與ATP合成酶

競(jìng)爭(zhēng)性地將膜間隙高濃度的H+回收到線粒體基質(zhì)。下列說(shuō)法不正確的是（）

A.膜間隙高濃度的H+全部來(lái)自有機(jī)物的分解

B.NADH中的能量可通過(guò)H'的電化學(xué)勢(shì)能轉(zhuǎn)移到ATP中

C.蛋白質(zhì)復(fù)合體運(yùn)輸H+和ATP合成酶運(yùn)輸H+的方式分別為主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散

D.寒冷條件下.棕色脂肪細(xì)胞被激活時(shí)，線粒體有氧呼吸釋放的能量中熱能所占比例明顯增

大

考向三無(wú)氧呼吸的過(guò)程

5.（2024?甘肅，3）梅蘭竹菊為花中四君子，很多人喜歡在室內(nèi)或庭院種植?；ɑ苄枰茖W(xué)養(yǎng)

護(hù)，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會(huì)影響花卉的生長(zhǎng)，如蘭花會(huì)因澆水過(guò)多而死亡，關(guān)于此現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤

的是（）

A.根系呼吸產(chǎn)生的能量減少使養(yǎng)分吸收所需的能量不足

B.根系呼吸產(chǎn)生的能量減少使水分吸收所需的能量不足

C.澆水過(guò)多抑制了根系細(xì)胞有氧呼吸但促進(jìn)了無(wú)氧呼吸

D.根系細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的有害物質(zhì)含量增加

6.（2023?全國(guó)乙，3）植物可通過(guò)呼吸代謝途徑的改變來(lái)適應(yīng)缺氧環(huán)境。在無(wú)氧條件下，某種植

物幼苗的根細(xì)胞經(jīng)呼吸作用釋放CCh的速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤

的是（）

A.在時(shí)間a之前，植物根細(xì)胞無(wú)CCh釋放，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸

B.a?b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的過(guò)程

C.每分子葡萄糖經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)生成的ATP比產(chǎn)生乳酸時(shí)的多

D.植物根細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精跨膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程不需要消耗ATP

考向四細(xì)胞呼吸的意義

7.（2022?江蘇，15改編）如圖為生命體內(nèi)部分物質(zhì)與能量代謝關(guān)系示意圖。下列敘述不正確

的是（）

co2

A.三峻酸循環(huán)是代謝網(wǎng)絡(luò)的中心，可產(chǎn)生大量的|H］和CO?并消耗02

B.生物通過(guò)代謝中間物，將物質(zhì)的分解代謝與合成代諛相互聯(lián)系

C.乙酰CoA在代謝途徑中具有重要地位

D.物質(zhì)氧化時(shí)釋放的能量部分儲(chǔ)存于ATP,部分以熱能形式釋放

8.(2023?湖北，6)為探究環(huán)境污染物A對(duì)斑馬魚生理的影響，研究者用不同濃度的污染物A

溶液處理斑馬魚，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。據(jù)結(jié)果分析，下列敘述正確的是()

A物質(zhì)濃度(咯Lr)

指標(biāo)

01()5()ID0

①肝臟糖原含量(mg.gr)25.0±0.612.1±0.712.0±0.711.1±0.2

②肝臟丙酮酸含量(nmol.g-i)23.6±0.717.5±0.215.7+0.28.8±0.4

③血液中胰高血糖素含量(mllbmgprol|)43.6±1.787.2±1.8109.1±3.0120.0±2.1

A.由②可知機(jī)體無(wú)氧呼吸減慢，有氧呼吸加快

B.由①可知機(jī)體內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原的速率加快

C.①②表明肝臟沒(méi)有足夠的丙酮酸來(lái)轉(zhuǎn)化成葡萄糖

D.③表明機(jī)體生成的葡萄糖增多，血糖濃度持續(xù)升高

考點(diǎn)三影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用

L整合必備知識(shí)

1.影響細(xì)胞呼吸的主要外部因素及其應(yīng)用

因素原理曲線應(yīng)用

呼吸速率①零_____低溫儲(chǔ)藏水果、

主要影響蔬菜，減少有機(jī)物消耗；②

溫度

溫室栽培中晝夜溫

0ZY

1()2()304050

溫度壯差，增加有機(jī)物積累

①稻田定期排水，抑制無(wú)氧

3

02是有氧呼吸所必需宏無(wú)軌.一呼吸產(chǎn)生酒精，防止?fàn)€根、

登

室//J有輒呼吸

0,濃度的，且0,對(duì)無(wú)氧呼吸O死亡：②作物栽培中進(jìn)行中

U[it班呼吸消失點(diǎn)

有抑制作用051015a)2530瞥濃職耕松土；③無(wú)氧發(fā)酵過(guò)程需

要嚴(yán)格控制無(wú)氧環(huán)境等

CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)呼吸速率對(duì)蔬菜、水果進(jìn)行保鮮時(shí)，

物，積累過(guò)多會(huì)增加CO2濃度(或充入N。可

C02濃度

________細(xì)胞呼吸的抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物

進(jìn)行9CO2濃施的消耗

呼吸速率

水作為有氧呼吸的原①糧食儲(chǔ)藏要求________，

水料，自由水含量較高減少有機(jī)物消耗；②干種子

時(shí)細(xì)胞呼吸旺盛萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理

°細(xì)胞含水盤

2.影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)在因素主要為細(xì)胞呼吸酶的數(shù)量：另外，ATP濃度可影響有氧呼吸第三

階段的酶活性，ATP濃度高會(huì)降低細(xì)胞呼吸速率。

Z判斷正誤

(I)干燥條件下種子不萌發(fā)，主要是因?yàn)榉N子中的酶因塊水而變性失活(2022?海南?10C)()

(2)農(nóng)作物種子入庫(kù)貯藏時(shí)，在無(wú)氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長(zhǎng)(2021?湖

南?12B)()

(3)低溫保存可抑制微生物妁生命活動(dòng)，溫度越低對(duì)食品保存越有利(2()23?湖南?5C)()

■評(píng)價(jià)遷移應(yīng)用

考向五細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用

9.(2025?宜荊月考)某植株的非綠色器官在不同Ch濃度下，單位時(shí)間內(nèi)Ch吸收量和CO?釋放

量的變化如圖所示。若細(xì)庖呼吸分解的有機(jī)物全部為葡萄糖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

逞

W

甲

S

乙

W

議

M

l

度呼

O2濃

b

收量

和吸

放量

Ch釋

表示C

分別

曲線

甲、乙

A.

降低

逐漸

速棗

O2的

釋放C

呼吸

無(wú)氧

程中，

b的過(guò)

由0到

h濃度

B.C

加

漸增

率逐

的速

萄糖

耗葡

吸消

氧呼

中，有

的過(guò)程

。到b

度由

Ch濃

C.

最小

速率

消耗

萄糖

下葡

濃度

，該

該器官

合保存

時(shí)最適

為a

h濃度

D.C

相

行了

，進(jìn)

的影響

果儲(chǔ)藏

收后蘋

度對(duì)采

Ch濃

溫度、

為探究

研人員

考）科

多校聯(lián)

?湖北

（2025

10.

）

（

的是

正確

敘述

下列

所示。

果如圖

驗(yàn)，結(jié)

關(guān)實(shí)

/%