1、版 必修1 第3单元 第2讲 细胞呼吸第2讲细胞呼吸考纲要求全国卷五年考情1.细胞呼吸()2017卷T30,2017卷T29,2016卷T29,2014卷T292014卷T6,2013卷T3,2012新课标T292.实验：探究酵母菌的呼吸方式无考题考点一| 细胞呼吸的类型和过程(对应学生用书第46页)识记基础梳理1细胞呼吸 (1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。 (2)类型：有氧呼吸和无氧呼吸。2有氧呼吸 (1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量A
2、TP的过程。 (2)过程 (3)写出有氧呼吸的反应式，标明氧原子的来源和去路 3无氧呼吸 (1)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。 (2)过程 (3)写出无氧呼吸的反应式 C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量。 C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量。 教材边角知识必修1P94“相关信息”,C6H12O6和丙酮酸分解产生的H代表的物质是什么？ 【提示】H代表的是还原型辅酶(NADH)。1判断正误 (1)在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP。() (2)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。() 【提示】H与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上。 (3)线粒体将
3、葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。() 【提示】在线粒体中参与氧化分解的是丙酮酸。 (4)无氧呼吸能产生ATP，但没有H的生成过程。() 【提示】无氧呼吸第一阶段产生H。 (5)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。() 【提示】酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2。 (6)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。() 【提示】有氧呼吸第二阶段产生少量的ATP。 (7)乳酸菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生H，第二阶段消耗H。()2据图思考 (1)反应中，必须在有氧条件下进行的是，可在人体细胞中进行的是(填序号)。 (2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？ 种子
4、在有氧呼吸过程中产生了水。 (3)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为13。理解深化探究1填表比较有氧呼吸和无氧呼吸类型项目有氧呼吸无氧呼吸是否消耗氧气消耗不消耗反应场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜细胞质基质产物CO2和水酒精和CO2或乳酸能量产生大量少量相同点都是氧化分解有机物释放能量并生成ATP的过程第一阶段完全相同2分析细胞呼吸中H和ATP的来源与去路项目来源去路H有氧呼吸：C6H12O6和H2O；无氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：与O2结合生成水；无氧呼吸：还原丙酮酸生成酒精和CO2或乳酸ATP有氧呼吸：三个阶段都产生；无氧呼吸：只在第一阶段产生用于各项生命活
5、动3分析细胞呼吸中能量的释放与去向4填写下表所列生物细胞无氧呼吸的产物生物无氧呼吸产物植物大多数植物细胞，如根细胞酒精和CO2马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等乳酸动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2运用考向对练 考向1考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程和场所1如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在细胞质基质中发生的是() A B C D B图中是有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中；和表示两种类型的无氧呼吸，均发生在细胞质基质中；表示ATP的合成和利用，可以发生在细胞质基质中。2(2018泰安二模)将酵母菌处理获得细胞质基质和线粒体。用超声波将线
6、粒体破碎，线粒体内膜可自然形成小膜泡，将各结构或物质进行纯化处理。含有下列结构(或物质)的四支试管在适宜温度下不能产生CO2的是() A葡萄糖细胞质基质 B丙酮酸小膜泡 C丙酮酸细胞质基质 D丙酮酸线粒体基质 B酵母菌在细胞质基质中可以利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO2，A错误；小膜泡是由线粒体内膜形成的，故可以进行有氧呼吸的第三阶段，产生水，但是不能直接利用丙酮酸产生CO2，B正确；酵母菌在细胞质基质中可以利用丙酮酸进行无氧呼吸的第二阶段，产生CO2，C错误；酵母菌可以利用丙酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段，产生CO2，D错误。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，
7、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细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少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脂肪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2有氧呼吸和无氧呼吸的综合考查3(2018山西名校联考)下列关于人体细胞呼吸(呼吸底物为葡萄糖)的叙述，正确的是() A有
8、氧条件下，肌肉细胞吸收与释放的气体量相等 B成熟的红细胞主要是通过有氧呼吸来产生ATP C有氧或无氧条件下，神经元产生CO2的场所相同 D剧烈运动时无氧呼吸产生的乳酸会破坏内环境的pH A有氧条件下，肌肉细胞消耗的氧气量等于产生的CO2量，A正确；成熟的红细胞没有线粒体，因此通过无氧呼吸产生ATP，B错误；神经元无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，C错误；正常情况下，人体剧烈运动时产生乳酸通过血浆中缓冲物质的缓冲作用，pH会保持在相对稳定的状态，D错误。4(2018山西名校联考)下表是苹果在有氧条件下，测得O2消耗量和CO2产生量的关系。下列推测不正确的是()氧浓度(%)abcdeCO2产生量
9、(mol/min)1.21.01.31.63.0O2消耗量(mol/min)00.50.71.23.0 A氧浓度为a时，细胞呼吸产生的ATP在细胞质中形成 B氧浓度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的1/3 C氧浓度为c时，细胞呼吸产生酒精的量为0.6 mol/min D氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵 D氧浓度为a时，由于O2的消耗量为0，说明此时苹果只进行无氧呼吸，其场所为细胞质基质，A正确；氧浓度为b时，有氧呼吸消耗氧气为0.5，CO2产生量为0.5，葡萄糖消耗为0.5/6，无氧呼吸CO2产生量为0.5，葡萄糖消耗量为0.5/2，因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸
10、的1/3，B正确；氧浓度为c时，无氧呼吸产生的CO2量为1.30.70.6，所以苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min，C正确；氧浓度为d时，O2的消耗量为1.2，故有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2；无氧呼吸产生的CO2为0.4，故无氧呼吸消耗的葡萄糖为0.2，消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵，D错误。 (2018济南一中期中)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如图所示。据图中信息推断错误的是() A氧浓度为a时酵母菌没有进行有氧呼吸，只进行无氧呼吸 B当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程会不同 C当氧浓度为c时，2/5的葡萄糖
11、用于酵母菌酒精发酵 Da、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生H和ATP C根据无氧呼吸反应式可知，无氧呼吸产生酒精的量和CO2的量相等，氧浓度为a时，产生酒精的量等于产生CO2的量，表明酵母菌只进行无氧呼吸，A正确；当氧浓度为b时，产生CO2的量大于酒精的量，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，而氧浓度为d时，产生酒精的量为零，说明酵母菌只进行有氧呼吸，B正确；由图中数据可知，氧浓度为c时，2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵，C错误；无论有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生H和ATP，D正确。考点二| 影响细胞呼吸的因素及应用(对应学生用书第48页)理解深化探究1解读温度对细胞呼吸影响的曲线 (1)影
12、响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在2535 之间。 (2)应用2解读氧气对细胞呼吸影响的曲线 (1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 O2浓度0时，只进行无氧呼吸。 0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 O2浓度10%时，只进行有氧呼吸。 O2浓度5%时，有机物消耗最少。 (2)应用3理解水分对细胞呼吸的影响 (1)影响 (2)应用4解读CO2浓度对细胞呼吸影响的曲线 (1)影响：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，如图。 (2)应用：适当增加CO2浓度，
13、有利于水果和蔬菜的保鲜。运用考向对练 考向1考查外界因素对细胞呼吸的影响1下列是影响呼吸速率的因素，据图判断下列说法错误的是() 【导学号：67110031】 A超过最适温度，呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制 BO2浓度为10%时适宜贮藏水果蔬菜 C适当提高CO2浓度利于贮藏水果和蔬菜 D种子含水量是制约种子呼吸作用强弱的重要因素 B温度影响酶的活性，超过最适温度时，呼吸酶活性降低，细胞呼吸受抑制；由图乙可知，O2浓度为5%时，有氧呼吸较弱，无氧呼吸受到抑制，此时有机物消耗较少，适宜贮藏水果、蔬菜；由图丙可知，随CO2浓度升高，呼吸速率下降，故适当提高CO2浓度有利于贮藏水果和蔬菜；由图丁可知，
14、含水量影响呼吸速率，随着含水量的增加，呼吸速率先上升后下降，故种子含水量是制约种子呼吸作用强弱的重要因素。2(2018广东质检)如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是()甲乙 A从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度 B图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性 C图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强 D和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜 CB点所对应的温度下细胞呼吸最强，A正确；酶的活性受温度的影响，B正确；随氧气浓度的增加，有氧呼吸逐渐加强，无氧呼吸逐渐减弱，C错误；在E点下细胞呼吸消耗
15、的有机物最少，因此在该氧气浓度下更有利于贮藏水果和蔬菜，D正确。 如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，有关叙述错误的是() AO2浓度为0时，细胞中能够产生H的场所是细胞质基质 BO2浓度低于20%时，30 、35 两温度对有氧呼吸速率影响不大 C由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 和35 之间 D与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度 CO2浓度为0时，细胞只能进行无氧呼吸，此时产生H的场所只有细胞质基质。O2浓度低于20%时，30 和35 两曲线重合在一起，说明此O2浓度下两温度对有氧呼吸速率影响不大。由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度在30 左右。
16、与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度。影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气浓度和二氧化碳浓度，除了记住其原理外，还应注意外部因素在影响呼吸作用时是综合起作用的，有时在其他因素满足的情况下，某一因素成为限制因素。如动物冬眠时呼吸速率低的限制因素是温度，而夏季作物受涝死亡，其限制因素则是O2浓度。 考向2考查细胞呼吸原理的应用3下列有关细胞呼吸的叙述，其中正确的是() A无氧、干燥的环境细胞呼吸最弱，有利于果蔬储藏 B马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量 C用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，利用了酵母菌的无氧呼吸 D选用透气性好的“创可贴”是为保证人体
17、细胞的有氧呼吸，增强免疫 能力 C果蔬的储藏需要保持一定的温度和低氧，干燥环境中果蔬会大量失水，无氧环境下果蔬会进行无氧呼吸消耗大量的有机物，不利于保鲜；马拉松比赛中人体主要是从分解有机物产生CO2和水的过程中获得能量，也能从产生乳酸过程中获得少量能量；用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油，主要利用了酵母菌的无氧呼吸，产生了酒精和CO2；选用透气性好的“创可贴”，是为了防止伤口处厌氧菌生存和繁殖。4(2018山西名校联考)细胞呼吸原理广泛用于生产实践中。下表中有关措施与对应目的不搭配的是()选项应用措施目的A种子贮存晒干降低自由水含量，降低细胞呼吸B乳酸菌制作酸奶先通气，后密封加快乳酸菌繁殖，
18、有利于乳酸发酵C水果保鲜低温降低酶的活性，降低细胞呼吸D栽种庄稼疏松土壤促进根有氧呼吸，利于吸收矿质离子 B粮油种子的贮藏，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，A正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B错误；水果保鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，C正确；植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，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，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为根吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。1在生产或生活实践中，若需要增强相关植物或其器官的细胞呼吸强度，可采
19、取供水、升温、高氧等措施；若需减弱细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。2蔬菜、水果在储藏时都应在低温低氧条件下，种子应保持干燥，而蔬菜、水果应保持一定的湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。3水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。4分析题目给定的生产生活实际情境，判断是需要促进细胞呼吸还是需要抑制细胞呼吸。例如，中耕松土，促进细胞呼吸；储存种子，抑制细胞呼吸。考点三| 探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验) (对应学生用书第49页)原理流程1实验原理2实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌葡
20、萄糖溶液)。 (2)检测CO2的产生，装置如图所示。甲乙 (3)检测酒精的产生：自B、D中各取2 mL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0.5 mL溶有0.1 g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、2两试管的变化甲组变混浊快无变化乙组变混浊慢出现灰绿色4实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下产生酒精，还产生少量的CO2。实验关键1实验装置：甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验，设置的是有氧、无氧条件。2通入A瓶的空气中不能
21、含有CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。3B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的。对点练习1(2018宁夏育才中学月考)为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所示安装好。以下关于该实验的说法，不正确的是()甲组乙组 A甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式 B加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 C将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色，证明有酒精产生 D乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的
22、是消耗B瓶中的O2以形成无 氧的环境 C甲组营造的是有氧环境，乙组营造的是无氧环境，故A正确；甲组加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，即排除空气中的CO2对实验结果的干扰，故B正确；橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，故C错误；乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是消耗B瓶中的O2以形成无氧的环境，D正确。2(2018福建厦门双十中学期中)下图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是() A实验自变量为温度 B实验因变量为CO2的多少 C空气泵泵入的气体应先除去O2 D乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2 B该实验的自变量是氧气的有无，温度
23、属于无关变量，A错误；该实验通过Ca(OH)2溶液检测CO2的产生量，B正确；空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2，但应先除去泵入气体中的CO2，C错误；乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母，避免高温杀死酵母菌，D错误。真题验收| 感悟高考淬炼考能 (对应学生用书第50页)1(2017海南高考)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是() A分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸 C适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 C分生组织
24、细胞进行旺盛的分裂，呼吸速率通常比成熟组织细胞的大，A错误；若细胞既不吸收O2也不放出CO2，可能是产生乳酸的无氧呼吸，如马铃薯块茎、甜菜块根，B错误；适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗，C正确；利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数相同，D错误。2(2017海南高考)某染料(氧化型为无色，还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。分组甲组乙组处理种子与染料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色 下列叙述错误的是() A甲组的胚发生了氧化还原
25、反应 B呼吸作用产生的NADH使染料变成红色 C乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞 D种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果 C依题意染料可用于种子生活力的鉴定，染料若被氧化则呈无色，被还原则呈红色，活细胞有细胞呼吸产生还原剂，染料被还原，故呈红色，死种子没有代谢，不能将染料还原；甲组细胞是活细胞，胚会发生氧化还原反应，A正确；呼吸作用产生的NADH作为还原剂使染料变成红色，B正确；乙组中的种子煮沸后细胞已经死亡，细胞膜上的载体蛋白变性失活，细胞失去了选择透过性，不能将染料运出细胞，C错误；依题意“染料可用于种子生活力的鉴定”可知，种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果，D正确。3(
26、2013全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是() A肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸 B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码 C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同 C据题干可知，本题重点考查微生物的细胞呼吸，可首先联系细胞呼吸的方式(有氧呼吸和无氧呼吸)，然后分析每个选项提供的信息，逐项解答。肺炎双球菌属于原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中，故A项正确。细菌的拟核有环状DNA，为细菌的遗传物质，其上的基因控制着相关蛋白质的合成，故B项正确。破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸，其适宜的生活环
27、境应为无氧环境，故C项错误。酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是CO2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和CO2，故D项正确。4(2013海南高考)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是() A缺乏胚芽生长所必需的营养物质 B不能通过光合作用合成有机物 C呼吸作用产生的能量均以热能释放 D呼吸作用的产物对其产生毒害作用 D小麦种子消毒后虽有生活力，但一直浸没在无菌水中，由于无菌水中无氧气，小麦种子长期进行无氧呼吸产生大量的酒精对细胞有毒害作用。5(2015安徽高考节选)科研人员探究了不同温度(2
28、5 和0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图1和图2。 (1)由图可知，与25 相比，0.5 条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是_； 随着果实储存时间的增加，密闭容器内的_浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸，该实验还可以通过检测_浓度变化来计算呼吸速率。 (2)某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案： 称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。 将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。 记录实验数据并计算CO2生成速率。 为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。 a_； b_。 解析(1)从题图中可知，0.5 的低温明显抑制了细胞呼吸，使CO2生成速率减慢，导致CO2释放量降低，主要原因是低温时与细胞呼吸有关的酶的活性降低，使CO2生成速率减慢；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测O2浓度变化(O2的减少量)来计算呼吸速率。 (2)该实验验证的是(1)中的结果，为了保证实验结果的准确性，选取的果实成熟度要一致，并且在每个温度条件下至少要有3个平行重复实验。 答案(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性CO2O2
