1、2021届全国新高考生物精品复习细胞呼吸考考纲纲核心素核心素养养1.细胞呼吸（细胞呼吸（）2.实验：探究酵母菌的呼吸的方式实验：探究酵母菌的呼吸的方式生命观念生命观念细细胞呼吸的过程，建立物质和能量观胞呼吸的过程，建立物质和能量观科学思维科学思维细细胞呼吸方式的判断胞呼吸方式的判断科学探究科学探究探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式考点一细胞呼吸的概念、方式和过程考点二影响细胞呼吸的外界因素及其应用考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式考纲细化1.1.概念概念细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 的过程。2.2.有氧呼吸有氧呼吸(1)概念：是
2、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 ，释放能量，生成 的过程。氧化分解ATP二氧化碳和水大量ATP考点一 细胞呼吸的概念、方式和过程(2)过程线粒体基质线粒体内膜H+O2 H2O_。(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)(4)放能：1 mol葡萄糖释放的能量中有1 161 kJ左右的能量转移至 中，其余能量则以热能形式散失。(5)与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在 的条件下进行的；有机物中的能量是 的；一部分能量储存在 中。ATP温和逐步释放ATP(3)放能：1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生
3、成酒精)的能量，其中均有61.08 kJ左右转移至ATP中。3 3.无无氧呼吸(1)场所：全过程是在 中进行的。(2)过程细胞质基质第一阶段葡萄糖丙酮酸H少量能量第二阶段酒精发酵 丙酮酸_实例：植物、酵母菌等乳酸发酵丙酮酸_实例：高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等酒精CO2乳酸1 1.有有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解重点重点分析分析2 2.细胞呼吸中H和ATP的来源与去向项目来源去向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几乎各项生命活动(除光合作用的暗
4、反应)3.3.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结(1)水：生成于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。(2)二氧化碳：在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生，或者在无氧呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生。动植物体内均可产生二氧化碳。(3)酒精或乳酸：在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生。(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。(5)丙酮酸：作为中间产物，在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生，场所为细胞质基质；以反应物形式参与有
5、氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。4 4.细胞呼吸中能量的释放与去向细胞呼吸中能量的释放与去向命题点一细胞呼吸过程的综合分析下列与细胞呼吸有关的叙述正确的是A.进行无氧呼吸的细胞不含线粒体B.破伤风杆菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量C.人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质中D.糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞解析酵母菌细胞含有线粒体，但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸，A错误；破伤风杆菌是厌氧菌，其繁殖需要的能量来自于无氧呼吸，B错误；人体无氧呼吸产生乳酸，不产生
6、酒精，C错误；糖类彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，都可通过自由扩散运出细胞，D正确。线粒体和细胞呼吸的关系(1)有线粒体的真核细胞(生物)一定能进行有氧呼吸，无氧条件下也可进行无氧呼吸。(2)无线粒体的真核细胞(生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫等。(3)无线粒体的原核生物，有些也能进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，原核生物的有氧呼吸发生在细胞质和细胞膜上。生命生命观念观念2.下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，ae表示物质，表示过程。下列有关叙述正确的是A.催化反应和的酶都存在于细胞质基质中B.图中物质c为H，它只在有氧呼吸过程中产生C.图中过程主要发生在小麦
7、种子萌发的早期，其中e为ATPD.过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物 质a、d分别是丙酮酸和O2解析题图中过程为无氧呼吸，过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、H、O2、酒精，D项正确；催化反应和的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中，A项错误；无氧呼吸的第一阶段也产生H，B项错误；过程表示无氧呼吸，其中e为酒精，C项错误。A.a过程的完成一定伴随H2O和CO2的生成B.在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞产生的甲中不含有乳酸C.人体细胞中完成c过程的场所主要是线粒体D.人体内的a过程会受肾上腺素和甲状腺激素的影响3.下图表示生物体内进行的能量释放、转移和利用过程。下列有关叙述正确
8、的是解析a过程可表示有氧呼吸与无氧呼吸过程，无氧呼吸过程不产生H2O，且产生乳酸的无氧呼吸过程也不产生CO2，A项错误；在人体剧烈运动过程中，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸，B项错误；c过程表示ATP水解释放能量用于各项生命活动，而线粒体是细胞的“动力车间”，是合成ATP的主要场所，不是主要的耗能场所，C项错误；在人体内，肾上腺素、甲状腺激素可以使机体细胞代谢加快，故a过程会受到二者的影响，D项正确。命题点二细胞呼吸类型的判断和有关计算4.下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是项目CO2释放量O2吸收
9、量甲120乙86丙1010A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的 无氧呼吸B.在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无 氧呼吸多C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质 和线粒体解析甲条件下只释放CO2，不吸收氧气，进行的是产生CO2和酒精的无氧呼吸，不产生乳酸，A错误；乙条件下消耗氧气的量为6，则有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1，无氧呼吸产生二氧化碳的量为862，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1，有氧呼吸消耗的葡萄糖和无氧呼吸相等，B错误；丙条件下只进行有氧呼吸，但不能判断有氧呼吸强度是否达到了最大值，C错误；乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体，D正确。结合三大
10、依据判断细胞的呼吸方式科学科学思维思维1.1.温度温度(1)原理：细胞呼吸是一系列 反应，温度通过影响 进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图)酶的活性酶促考点二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用(3)应用低温储存粮食水果、蔬菜(零上低温)种植大棚作物白天：适当升温夜间：适当降温2 2.O2浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有 作用。(2)曲线模型(如下图)O2浓度低时，呼吸占优势。随着O2浓度增大，呼吸逐渐被抑制，呼吸不断加强。当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。抑制无氧无氧有氧(3)应用选用透气消毒纱布包扎伤
11、口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生 。稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生，防止 中毒，烂根死亡。乳酸酒精酒精(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。3 3.CO2浓浓度(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会 (填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)曲线模型(如图)抑制4 4.含含水量(1)原理：水作为有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 ，随含水量的减少而 (如图)。加快减慢(3)应用粮食：干燥储藏
12、，降低呼吸消耗有机物水果、蔬菜：一定的湿度(1)O2浓度在2.5%10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？提示O2浓度在2.5%10%之间时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上时，只进行有氧呼吸。氧气影响细胞呼吸的曲线分析教材拓展(2)O2浓度为C时，ABBC，此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？提示不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O66CO2；无氧呼吸时，1C6H12O62CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是13。(3)在保存蔬菜、水果时，应选择
13、哪一点对应的O2浓度？为什么？提示应选择R点对应的O2浓度，因为此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少。A.从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度B.乙图中曲线表示有氧呼吸，曲线表示无氧呼吸C.乙图中曲线表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D.乙图中曲线最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制命题点一细胞呼吸影响因素的相关曲线分析1.如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是解析甲图中B点温度下植物细胞呼吸相对速率最大，说明该温度下细胞呼吸最旺盛；随着氧气浓度增大有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线表示无氧呼吸，曲线表示有氧呼吸；细胞呼吸利用的有机
14、物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的参与，温度会影响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量限制，使曲线最终趋于平衡。2.(2018洛阳一模)呼吸熵(RQ放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中正确的是A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C.为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点D.C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化解析由于有氧呼吸吸收的O2量与释放的CO2量相等，无氧呼吸不吸收O2，释放CO2，所以放出的CO2量/吸收的O2量1
15、时，只进行有氧呼吸，放出的CO2量/吸收的O2量大于1时，既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，A错误；B点氧气浓度大于A点，所以B点有氧呼吸强度大于A点，B正确；C点是只进行有氧呼吸的最低氧分压，不是细胞呼吸最弱时的氧分压，若要延长水果的保存时间，不能将氧分压调至C点，C错误；C点不是有氧呼吸氧气的饱和点，C点以后细胞呼吸强度在一定范围内会随氧分压变化而变化，D错误。A.20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B.50 h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.50 h后，30 的有氧呼吸速率比2 和15
16、慢，是因为温度高使酶活性降低D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大命题点二细胞呼吸影响因素的探究实验分析3.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，结果如图所示。下列叙述正确的是解析果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A项错误；50 h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，有氧呼吸已将O2消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，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，有氧呼吸速率会降低，D项错误。命题点三细胞呼吸影响因素的实践应用5.储藏水果和粮食时，充加CO2或抽取空气
17、，能延长储藏时间，主要是由于A.抑制有氧呼吸 B.促进有氧呼吸C.抑制无氧呼吸 D.促进无氧呼吸解析储藏水果和粮食时，充加CO2或抽取空气，目的是抑制有氧呼吸，延长储藏时间。6.(2018太原期末)下列生产措施或生活中所涉及的细胞呼吸有关知识的叙述，不正确的是A.提倡慢跑，可避免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.无氧环境中有利于水果和蔬菜的保存D.作物种子储藏前需要干燥，主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸解析提倡慢跑，可避免因无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀乏力，A正确；用酵母菌发酵生产酒精的过程中，pH发生变化是其死
18、亡率上升的原因之一，B正确；无氧环境中细胞会通过无氧呼吸产生酒精，酒精对细胞有毒害作用，不利于水果和蔬菜的保存，C错误；作物种子储藏前需要干燥，主要目的是通过减少水分以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，D正确。(1)干种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是_(至少答出两点)。命题点四种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析7.(2018成都高三第一次诊断)干种子萌发过程中，CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题：自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输解析干种子吸水后，自由水
19、比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水参与物质运输。(2)在种子萌发过程中的1230 h之间，细胞呼吸的产物是_和CO2。若种子萌发过程中缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是_。缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用酒精、水解析种子萌发过程中的1230 h之间，释放的二氧化碳量大于消耗的氧气量，说明细胞既进行无氧呼吸，也进行有氧呼吸，所以细胞呼吸的产物是酒精、CO2和水。由于缺氧时，种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需，无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用，故种
20、子萌发过程缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡。(3)与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括_。适宜的光照、CO2和无机盐等解析与种子萌发时相比，胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件有适宜的光照、CO2浓度和无机盐等。种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线科学科学思维思维(1)在种子萌发的第阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升。(2)在种子萌发的第阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。(3)在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。1.1.实验原理实验原理变混浊溴麝香草酚蓝灰
21、绿色考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式(3)检测酒精的产生：自A、B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 的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。2.2.实验步骤实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌 溶液)。(2)检测CO2的产生，装置如图所示。葡萄糖重铬酸钾3.3.实验现象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4.4.实验结论实验结论(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，在无氧条件下进行细胞呼吸产生
22、_ 。酒精和CO2(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)无关变量控制通入A瓶的空气中不能含有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。B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是由酵母菌无氧呼吸产生的。归纳归纳总结总结解析探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件，同时检测无氧呼吸的产物CO2，因此装置中要将a锥形瓶密封一段时间，让酵母菌将瓶中的氧气耗尽后再连通b瓶，保证澄清石灰水变混浊是由酵母菌在无氧条件下产生C
23、O2造成的。命题点一教材实验的综合考查1.利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸，正确的操作方法是A.a瓶先敞口培养一段时间后，再连通b瓶B.a瓶密封后，应该立即连通b瓶C.a瓶密封后，培养一段时间，再连通b瓶D.实验结束后，在b瓶中加入重铬酸钾检验酒精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O2D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO22.下图为探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是解析该实验的自变量是氧气的有无，温度属于无关变量，A项错误；该实验通过Ca(OH)2溶液检测CO2的产生量，B项正确；空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2，应
24、先除去泵入气体中的CO2，C项错误；乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母，避免酵母菌被高温杀死，D项错误。A.通过装置1仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B.用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵 母菌是否进行无氧呼吸C.用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D.用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移命题点二生物细胞呼吸方式的探究实验分析3.如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置
25、和结果的分析，错误的是解析烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗的O2量，因此通过装置1仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的CO2量与消耗O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，如果液滴不移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，说明有O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置2中液滴右移，说明细胞呼吸释放的CO2量多于O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于葡萄糖作底物不可能出现O2的消
26、耗量大于CO2的释放量的情况，所以装置2中液滴不可能向左移。液滴移动法探究细胞呼吸的方式(1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)：科学科学探究探究(2)结果结论实验结果结论装置一液滴 装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸(3)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。1.关于细胞呼吸过程的5点说明(1)有氧呼吸
27、的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。(2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。(3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的H。(4)人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。(5)无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。特别提示特别提示2.细胞呼吸影响因素的4点注意(1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进行无氧呼吸。(2)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、增氧等措施；若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(3)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储存时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。(4)内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等。
