1、高考一轮苏教版生物 必修1 第3单元 第3讲 细胞呼吸第3讲细胞呼吸考点一| 细胞呼吸的类型与过程1有氧呼吸(1)有氧呼吸过程与场所(2)有氧呼吸三个阶段中发生的物质变化(连线)ATP的产生CO2的产生 a第一阶段H的产生H2O的利用 b第二阶段O2的利用H的利用 c第三阶段H2O的产生【提示】a、b、cba、bbccc(3)总反应式C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量。1判断下列有关有氧呼吸说法的正误。(1)有氧呼吸只有在第三阶段才能产生ATP。()【提示】在第一、二阶段有少量ATP的产生。(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与氧结合生成水在线粒体
2、内膜。(3)线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。()【提示】线粒体氧化分解的是丙酮酸。(4)人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高。()【提示】O2、CO2的运输方式均为自由扩散，线粒体中进行有氧呼吸消耗O2产生CO2，故线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质的低。2判断下列关于无氧呼吸说法的正误。(1)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和H的反应，只发生在有氧条件下。()【提示】无氧呼吸第一阶段也产生丙酮酸和H。(2)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。(3)无氧呼吸两个阶段都产生ATP。()【提示】无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。(4)乳酸
3、菌细胞内，细胞呼吸第一阶段产生H，第二阶段消耗H。()3填写葡萄糖的部分代谢过程图。(1)甲、乙、丙分别代表丙酮酸、H、H2O。(2)乙来源于甲和C6H12O6(填物质和标号)，丙和丁代表相同(填“不同”或“相同”)的化合物。(3)过程发生的场所分别是细胞质基质、线粒体内膜。(4)用18O标记C6H12O6，在物质丙中不能(填“能”或“不能”)检测到18O。1写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路(1)CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。(2)O2参与了第三阶段，H和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于O2，场所是线粒体内膜。(3)有氧
4、呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水在第二阶段参与反应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段由H和O2结合生成的。2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CO23.比较细胞呼吸中H和ATP的来源和去路来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O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视角1 考查有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程1(2017山西四校联考)细胞内可能发生如图所示的生
5、理过程，下列说法正确的是()A过程的三个阶段产生的H最终与氧气反应生成水B马铃薯块茎既能进行过程，也能进行过程C产生相同能量时，过程消耗的葡萄糖的量高于或过程D过程的第二阶段在线粒体内膜上完成B本题考查细胞呼吸的过程和场所，意在考查考生的分析理解能力，难度中等。图中表示有氧呼吸过程，该过程中第一和第二阶段产生H，第三阶段H与O2结合生成水，A错误；图中为产生乳酸的无氧呼吸过程，马铃薯块茎既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，B正确；过程为产生酒精的无氧呼吸过程，因无氧呼吸过程中释放的能量少，故产生相同能量时过程消耗的葡萄糖的量低于或过程，C错误；有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，D错误。2(2
6、017山东青岛模拟)如图是酵母菌有氧呼吸模式图，代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是()A处释放的能量全部储存在ATP中B和处产生乙的量相等C中的生理过程需要H2OD缺氧条件下甲可以转化为乳酸C为线粒体内膜，处释放的能量大部分以热能的形式散失，A错误；是细胞质基质，为线粒体基质，两处所形成的H的量相比处多，B错误；有氧呼吸的第二阶段，水与丙酮酸在酶的催化作用下，生成CO2和H，C正确；缺氧条件下甲可以转化为酒精和CO2，D错误。1有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的不一定是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但一定不是乳酸发酵。2有氧呼吸的场所并非只是线粒体(1)真核细
7、胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。(2)原核细胞无线粒体，在细胞质中和细胞膜上进行有氧呼吸。视角2 细胞呼吸类型的判断及相关计算3(2017山西晋中四校联考)现测得某植物种子在不同条件下O2和CO2体积变化的相对值如下表(种子一直保持活力)。若底物是葡萄糖，则下列叙述正确的是()条件O2吸收量CO2释放量a010b38c46d77A.该植物种子在a条件下会产生乳酸B在b条件下，该植物种子无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸少C该植物种子在c条件下进行细胞呼吸的场所是线粒体和细胞质基质D在d条件下，该植物种子能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸Ca条件下，O2吸收量为0，CO2释放量为10，说明此过程不进
8、行有氧呼吸，CO2全部是酒精发酵产生的，乳酸发酵产物中没有CO2，故该植物种子在a条件下不会产生乳酸，A错误；b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖是360.5，无氧呼吸消耗的葡萄糖是(83)22.5，所以该植物种子无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多，B错误；c条件下，CO2的释放量O2的吸收量，说明此时该植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，进行细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，C正确；d条件下O2吸收量和CO2释放量相等，此时只进行有氧呼吸，D错误。4(2017潍坊模拟)有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，错误的是()A当氧浓度
9、为a时，酵母菌没有有氧呼吸，只有无氧呼吸B当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同C当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵Da、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生H和ATPC当氧浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行无氧呼吸；当氧浓度为b时，产生CO2的量多于酒精的，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当氧浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，因此b、d的细胞呼吸过程有所不同；当氧浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，需消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3的
10、葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵；无论是无氧呼吸还是有氧呼吸都会产生H和ATP。细胞呼吸类型的判断1有H2O生成有氧呼吸2是否产生CO23产生酒精4产生乳酸考点二| 影响细胞呼吸的因素及其应用1探究温度对细胞呼吸的影响(1)影响(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探究氧气对细胞呼吸的影响(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)
11、应用3探究水分对细胞呼吸的影响(1)影响(2)应用4探究CO2浓度对细胞呼吸的影响(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，如图所示。(2)应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。1判断下列有关影响细胞呼吸的因素的说法的正误。(1)无氧条件下，动物细胞因缺乏能量而无法转运K。()【提示】无氧呼吸也可以提供少量能量。(2)破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖。()【提示】破伤风杆菌是厌氧生物，在有氧条件下不能繁殖。(3)水既是有氧呼吸和无氧呼吸的反应物，又是呼吸作用的产物。()【提示】无氧呼吸无水的参与和生成。(4)保存蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无
12、氧的环境中。()【提示】生物体各项生命活动需要的能量来自细胞呼吸，无氧时，无氧呼吸消耗大量有机物，而且产生的酒精对蔬菜水果也有一定的毒害作用，故应在低氧环境下保存蔬菜水果。2甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化，请填写：(1)甲图解读(2)乙图解读曲线a、b、c分别表示无氧呼吸、有氧呼吸和CO2释放的总量。在O2浓度为0时，CO2的释放量为A，此时只进行无氧呼吸；当O2浓度D时，只进行有氧呼吸，此时释放的CO2量吸收的O2量；当0O2浓度D时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。在保存蔬菜、水果时，应选择B点对应的O2浓度，因为此时细胞呼吸最弱，同时宜保持零上低温、低氧
13、条件。(3)甲、乙图对应解读甲图中氧浓度为a时的情况对应乙图中的A点。甲图中氧浓度为b时的情况对应乙图中的AC段之间。甲图的a、b、c、d四种氧浓度中c是最适合蔬菜、水果的贮藏。甲图中氧浓度为d时没有酒精产生。视角1 考查环境因素对细胞呼吸的影响1(2017张家港模拟)长期浸水会导致树根变黑腐烂。树根从开始浸水到变黑腐烂的过程中，细胞呼吸速率的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是()A阶段根细胞的有氧呼吸速率下降B阶段根细胞的无氧呼吸速率上升C阶段曲线下降的主要原因与阶段不同D细胞在a点的有氧呼吸强度小于b点D阶段，由于长期浸水土壤中氧气浓度降低，细胞有氧呼吸的速率下降，A项正确；随O2浓度的
14、进一步降低，对无氧呼吸的抑制作用减弱，细胞的无氧呼吸速率上升，B正确；阶段呼吸速率下降是由于O2浓度降低，呼吸速率下降是由于无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用，二者下降的主要原因不同，C正确；a点O2浓度高于b点，有氧呼吸强度比b大，D错误。2(2017湖南十三校一联)将等量且足量的花生种子分别放在不同O2浓度的密闭容器中，一段时间后测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如下表：O2浓度变化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量/mol00.10.20.30.480.60.720.840.960.96CO2释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.8
15、0.8下列有关叙述中正确的是()A花生种子细胞在O2浓度为03%只进行无氧呼吸，在3%25%时只进行有氧呼吸B同等质量的花生比小麦在有氧呼吸条件下产CO2少C就表中数据来看，贮藏花生应将O2浓度控制在5%D在O2浓度为5%时，无氧呼吸开始受到抑制C花生种子细胞在O2浓度为03%时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，A错误；脂肪中C、H含量比同等质量糖类高，因此同等质量的花生在有氧呼吸条件下产CO2多，B错误；O2浓度在5%时，CO2释放量最少，有机物消耗最少，最有利于贮藏花生，C正确；在氧气为0时，无氧呼吸最大，有氧气存在时，无氧呼吸都受到抑制，D错误。影响细胞呼吸外界因素的分析影响细胞呼吸的外界因
16、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。视角2 细胞呼吸原理的应用3下列生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸知识的叙述，不正确的是()A提倡慢跑，可防止因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力B用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死亡率上升的原因之一C选用透气性好的“创可贴”，是为保证人体细胞的有氧呼吸D作物种子贮藏前需要干燥，主要是通过减少水分以抑制细胞呼吸C本题考查细胞呼吸原理的应用，意在考查
17、考生的理解能力及实际应用能力，难度中等。慢跑过程中肌细胞内氧气供应充足，可避免因无氧呼吸产生大量乳酸使肌肉酸胀，A正确；酵母菌发酵过程中，因有大量二氧化碳的产生，pH会逐渐降低，从而引起酶活性的变化，这是引起酵母菌死亡的原因之一，B正确；选用透气性好的“创可贴”，是为了抑制厌氧菌的生存和繁殖，人体细胞有氧呼吸需要的氧气来自组织液，C错误；作物种子在贮藏前需要干燥，使其散失大量自由水，以抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，D正确。4(2017北京朝阳期中)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是()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
18、密封加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵C水果保鲜零下低温降低酶的活性，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C种子的贮存，必须降低自由水含量，使种子处于晒干状态，从而使细胞呼吸降低，以减少有机物的消耗，A正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，整个过程要严格密封，以加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵，B正确；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低酶的活性以减少通过呼吸作用消耗的有机物，因此需零上低温贮存，零下低温会导致细胞受损，C错误；植物根对矿质元素的吸收是一个主动运输的过程，需要载体蛋白的协助，消耗能量。栽种庄稼，疏松土壤，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，从而为根
19、吸收矿质离子提供更多的能量，D正确。细胞呼吸原理的应用及判定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| 探究酵母菌的细胞呼吸方式1实验原理(1)酵母菌细胞呼吸方式酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸
20、。(2)产物的检测试剂现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水变混浊溴麝香草酚蓝水溶液蓝色绿色黄色酒精在酸性条件下，使用橙色的重铬酸钾溶液橙色灰绿色2.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。在探究酵母菌无氧呼吸时，要将酵母菌培养液封口后放置一段时间，待酵母菌将瓶内氧气消耗完后，再用导管连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水中。3实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)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
21、进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少量CO2。1实验中的变量。(1)自变量：是否有氧气。(2)因变量：澄清的石灰水变混浊的程度，滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等。(3)无关变量：酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。2此实验为对比实验，两组实验均为实验组。3进行实验前必须检验装置的气密性，否则会因细胞呼吸产生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中导致实验失败。4乙组B瓶应封口放置一段时间，待瓶内的O2消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。视角 考查酵母菌细胞呼吸方式的判断及实验设计1(2017吉林一中质检)某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有
22、氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成如下的坐标图。据此，下列说法中正确的是()A在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为85B甲、乙两发酵罐分别在第3 h和第0 h开始进行无氧呼吸C甲、乙两发酵罐实验结果表明酵母菌为异养厌氧型生物D该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高酒精的产量A由题图曲线可知，实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的酒精分别是18 mol、15 mol，则无氧呼吸产生的二氧化碳分别是18 mol、15 mol，因此甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳之比为(186)1585，A正确；分析题图可知，甲开始无氧呼吸发生在
23、第2小时，B错误；酵母菌既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，是兼性厌氧型微生物，C错误；如果向发酵罐中通入氧气量过多，酵母菌主要进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，产生的酒精量少，D错误。2某生物兴趣小组对酵母菌细胞的呼吸方式进行了如下的探究实验。请据图分析回答问题。(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号：_；无氧条件下的装置序号：_。(2)装置中c瓶的作用是_。(3)d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，其原因是_。(4)如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精，常用试剂是_。若颜色变为_，说明有酒精产生。此方法在实践中的应用是_
24、(举一例)。【解析】解答本题的关键：一是弄清各装置的作用，a瓶用于通气条件下的酵母菌培养，b瓶可检验是否有CO2产生，c瓶用于去除空气中的CO2，d瓶用于不通气条件下的酵母菌培养；二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同，有氧呼吸在有氧条件下进行，产生CO2和H2O，无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，装置连接的顺序为cab或cbab；若探究无氧呼吸，装置连接的顺序为db。d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，主要目的是使装置内本身存在的O2被彻底消耗，以确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的。【答案】(1)cab(或cbab)db(2)吸收空气中的CO2，
25、排除其对实验结果的干扰(其他合理答案也可)(3)d瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再连通b瓶，就可以确保通入澄清石灰水的CO2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的(其他合理答案也可)(4)酸性重铬酸钾溶液灰绿色交通警察对司机进行酒后驾驶检测考点四| 光合作用与细胞呼吸的综合1填表比较光合作用与有氧呼吸的区别光合作用有氧呼吸物质变化无机物有机物有机物无机物能量变化光能稳定的化学能(储能)稳定的化学能ATP中活跃的化学能、热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞(主要在线粒体)条件只在光下进行有光、无光都能进行2.探究光合作用与有氧呼吸的联系(
26、1)物质方面C：CO2C6H12O6C3H4O3CO2O：H2OO2H2OH：H2O H C6H12O6 H H2O(2)能量方面光能ATP中活跃化学能C6H12O6中稳定的化学能1探究光合作用与细胞呼吸之间的气体变化下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。图：表示黑暗中，只进行细胞呼吸；图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率；图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率；图：表示细胞呼吸速率_光合作用速率。2光合作用与细胞呼吸的计算(1)净光合速率和总光合速率的关系：总光合速率净光合速率呼吸速率。凡是进行光合作用的植物，同时也在进行着呼吸作用。在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情
27、况下，C点时，OA段代表植物呼吸速率，OD段代表植物净光合速率，OAOD表示总光合速率，故总光合速率净光合速率呼吸速率。图中B点既不吸收也不释放二氧化碳，表示总光合速率呼吸速率，净光合速率为_0_。在考题中，常需根据图表中的信息找出净光合速率和呼吸速率，进而推出总光合速率。(2)净光合速率和总光合速率的判定方法：若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为总光合速率，若是负值则为净光合速率。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。有机物积累量为净光合速率，制造量为总光合速率。视角1 考查光合作用与有氧呼吸的区别与联系1(2017山西大学附中模拟)光合作用和有氧呼吸
28、过程中都有H的生成和利用，下列分析中合理的是()A从本质上讲，二者都具有还原性，是同一种物质，数量相同，功能相同B从来源上看，前者来源于水的光解，后者来源于丙酮酸和产物中的H2OC二者产生的H在还原底物时，都释放出大量的能量，供给生物体生命活动所需D从去路上看，前者产生的H用于还原C3化合物，后者与O2结合生成H2OD光合作用中的H为NADPH，有氧呼吸中的为NADH，二者都具有还原性，但本质不一样，功能不同，A错误；有氧呼吸的H不是来自于产物中的H2O，而是来源于葡萄糖、丙酮酸和反应物H2O，B错误；光合作用H2O的光解产生H，在还原底物时消耗能量，C错误；NADPH参与还原C3生成有机物和C5，NADH与O2反应生成H2O，D正确。2如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述
