2024屆高考生物一輪復習第3單元細胞的能量供應和利用第2講ATP與細胞呼吸學案新人教版必修1

2024屆高考生物一輪復習第3單元細胞的能量供應和利用第2講

ATP與細胞呼吸學案新人教版必修1202306052108第2講ATP與細胞

呼吸

考情研讀?備考定位

考點展示核心素養(yǎng)

1.生命觀念一一通過對ATP的結構和功能，細胞呼吸類型

和過程的學習，建立起生命的物質(zhì)與能量觀和普遍聯(lián)系的觀

1.ATP在能量代謝中的作用。點o

2.細胞呼吸的過程。2.理性思維一一通過分析ATP的合成、利用過程及對細胞

3.實驗：探究酵母菌的呼吸方呼吸方式的判斷，培養(yǎng)對問題進行推理，并做出合理判斷的

式。能力。

3.科學探究一一通過“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗，

掌握對生物學問題進行初步探究的能力。

考點一ATP的結構、功能和利用

~~?

自主回顧?素養(yǎng)儲備

基礎梳理

1.ATP的結構概念圖

.端

1分子腺昔和3暨

分子磷酸茶團組成

2.ATP的合成與利用

合此途徑：光合作月、細胞呼吸

T場所:細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

且些ADP+Pi+能量翳ATP

ATP

利里主動運輸、發(fā)光發(fā)電、肌肉收縮、物質(zhì)合成、

一大腦思考等

3.ATP與ADP的相互轉化（據(jù)圖填表）

項目ATP的合成ATP的水解

反應式ADP+Pi+能量逋LATPATP-^>ADP+Pi+能量

所需酹ATP合成酶ATP水解一

光能(光合作用),化學能(細

能量來源儲存在高能磷酸鍵中的能量

胞呼吸)

能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動

反應場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位

思維辨析

易錯整合，判斷正誤。

(1)1個ATP分子中只含有1個腺喋吟和3個磷酸基團(X)

(2)ATP#能量，ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關的一種物質(zhì)，不能將兩者等同

起來(J)

(3)人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等

(X)

(4)人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細胞產(chǎn)生ATP的量增加(V)

(5)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜和葉綠體中進行光反應的膜結構中都能合成ATP

(X)

(6)ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，但它在細胞中的含最很少，ATP與ADP時刻不停地

進行相互轉化(V)

(7)ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(J)

(8)無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產(chǎn)生ATP的唯一來源(X)

(9)在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中，穴會同時發(fā)生ATP的合成與分解

(X)

(10)活細胞內(nèi)ATP與ADP的轉化只能單向進行(X)

延伸探究

1.人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化為Am，以

供運動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因。

［提示］ATP與ADP時刻不停地快速地發(fā)生相互轉化，并且處于動態(tài)平衡之中。

2.植物、動物、細菌和真菌的細胞內(nèi)，都以ATP作為能量“通貨”，由此說明了什么？

［提示］生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源。

3.熱圖導析：請根據(jù)ATP水解產(chǎn)生ADP的過程圖回答下列問題

(1)圖中A表示腺背,P表示磷酸基團。

(2)圖中①表示高能磷酸鍵，其中蘊藏著大量化學能。

(3)圖中②為高能磷駿鍵水解釋放能最的過程,其作用是為生命活動提供能量°

(4)催化該過程的酶與催化ATP生成的酶填“是”或“不是”)同一種酶；高等

植物細胞內(nèi)ATP在葉綠體類囊體薄膜、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體等部位生成。

(5)下列過程需要①過程提供能量的是①②③④⑤.

①主動運輸②生物發(fā)光、發(fā)電③肌肉收縮④淀粉合成

⑤大腦思考⑥根細胞吸收水分

@—,

剖析難點-考點突破

重難精講

1.概括ATP與核甘酸的關系

膿嗓吟核糖核件段(AMP)

GTP

CTP

UTP

三項限脫氣腺普(dATP)

2.理清ATP的合成、利用與細胞代謝的關系

3.細胞內(nèi)常見產(chǎn)生與消耗ATP生理過程的歸納

轉化場所常見的生理過程

細胞膜消耗ATP：主動運輸；胞吞、胞吐

產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段

細胞質(zhì)基質(zhì)

消耗ATP：一些吸能反應

產(chǎn)生ATP：光反應

葉綠體

消耗ATP：暗反應和自身DMA復制、轉錄，蛋白質(zhì)合成等

產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段

線粒體

消耗ATP：自身DNA復制、轉錄，蛋白質(zhì)合成等

核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成

細胞核消耗ATP：DNA復制、轉錄等

精準命題

突破點ATP的結構及其合成和利用

（典例剖析）

?■（列1在某細胞培養(yǎng)液中加入味標記的磷酸分子，短時間內(nèi)分離出細胞中的ATP,

發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端磷酸基團已帶上放射性標記，該現(xiàn)象不能得出的結

論是（C）

A.ATP中遠離A的磷酸基團容易脫離

B.部分好標記的ATP是重新合成的

C.ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)

D.該過程中ATP既有合成又有分解

［解析］ATP在細胞內(nèi)的含量很少，但作為生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)，ATP與ADP的轉化

是非常迅速的，所以加入*標記的磷酸分子，短時間內(nèi)分離出細胞中的ATP,其含量變化雖

不大，但部分ATP的木端磷酸基團已帶上放射性。本實驗不能說明ATP是細胞內(nèi)的直接能源

物質(zhì)。

II規(guī)律總結a

ATP理解的四點提醒

（DATP不等同于能量：ATP是與能量有關的一種高能磷酸化合物，水解時大量的能量會

釋放出來。

（2）ATP在細胞內(nèi)含量較少：劇烈運動時，含量不會明顯增加，但可以通過ATP與ADP的

快速轉化為生命活動提供能量。

（3）ATP與RNA的關系：ATP分子脫去2分子磷酸基比，稱為腺嚓吟核糖核甘酸，它是RMA

分子的基本組成單位之一。

（4）ATP與ADP的相互轉化不可逆：從物質(zhì)方面來看是可逆的，但從崎、進行的場所、能

量方面來看是不可逆的。

（對應訓練）

1.（2020?河北衡水中學二調(diào)）下圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的兩個化學反應，請判斷下列相關

說法中正確的是（B）

-----1①②③④牌］

里絲尸9^?~?~<?+小0=±ADP+Pi+能l.t

ATP

A.ATP分子水解時，圖中所示的化學鍵③④最易斷裂

B.圖中酶1和酶2的化學本質(zhì)相同，但是二者的種類不同

C.細胞中的吸能反應一般與ATP的合成反應相聯(lián)系

I）.ATP與ADP間相互轉化的能量供應機制只發(fā)生在真核細胞內(nèi)

［解析］ATP分子水解時，圖中所示的化學鍵④最易斷裂，并釋放出大量的能量；圖中酶

1和酶2的化學本質(zhì)相同，都是蛋白質(zhì)，但是二者的種類不同：細胞中的放能反應一般與ATP

的合成反應相聯(lián)系，吸能反應一般與ATP的水解反應相聯(lián)系；ATP與ADP間相互轉化的能量供

應機制發(fā)生在一切細胞內(nèi)。

突破點ATP的拓展考查

〔典例剖析)

??■例2(2021?河南九校聯(lián)考)核背三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等；脫氧

核昔三磷酸(dNTP,d表示脫氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究發(fā)現(xiàn)dNTP可作為DNA合

成的原料。下列敘述正確的是(B)

A.dNTP和NTP的區(qū)另!體現(xiàn)在五碳糖的種類不同

B.dNTP含有2個高能磷酸鍵，可為DNA復制提供能量

C.DNA復制時需dATP、dTTP含量越多,則DNA結構越穩(wěn)定

D.真核細胞分裂時，胞內(nèi)dMTP都進入細胞核內(nèi)參與DNA的復制

［解折］dNTP和NTP的區(qū)別在于五碳糖種類不同和堿基種類不同；DN.A復:制時，dNTP需

要脫去2個高能磷酸鍵釋放能量，該能量可用于DNA復制；DMA復制時需dCTP、dGTP含量越

多，則DNA結構越穩(wěn)定；真核細胞進行分裂時，除核DNA進行或制外，細胞質(zhì)DNA也有更制,

胞內(nèi)dNTP不可能全部進入細胞核中。

II技巧點撥a

ATP、DNA、RNA、核昔酸結構中“A”的含義辨析

6P~p~p

ATP

RNA核甘酸

(l)ATP結構中的A為煤昔，由腺嗓吟和核糖組成。

(2)DNA結構中的A為腺喋吟脫氧核昔酸，由一分子腺喋吟、一分子脫氧核糖和一分子磷

酸組成。

(3)RNA結構中的A為腺噂吟核糖核甘酸，由一分子腺噪吟、一分子核糖和一分子磷酸組

成。

(4)核甘酸結構中的A為腺喋吟。

可見，它們的共同點是都含有腺噂吟。

［對應訓練)

2.在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著一類標志前一一腺甘酸激酷，它能將ATP分子末端的

磷酸基團轉移至腺喋吟核糖核苜酸(AMP)上而形成ADP。以下有關分析中錯誤的是(B)

A.腺甘酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著2分子ADP的生成

B.腺甘酸激酶催化該反應一般與放能反應相聯(lián)系

C.腺甘酸激酶與細胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關

I).腺甘酸激酶發(fā)揮作用時伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成

[解析]腺甘酸激酶催化該反應會釋放能量，一般與吸能反應相聯(lián)系，B錯誤。

考點二細胞呼吸的類型及過程

自主回顧-素養(yǎng)儲備

基礎梳理

1.細胞呼吸

是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能

量并生成的過程。

2.細胞的有氧呼吸

(1)過程圖解

產(chǎn)所一細胞質(zhì)趨質(zhì)

物質(zhì)變化-

階段

(反應式)5Hl心且*2西用酸+4[HH能依

I丙腰酸k二產(chǎn)彼情況少量能fit

聲所一線粒體基質(zhì)

第二

物質(zhì)變化

階段2丙1*+6H2（）16co2+現(xiàn)用+能fit

(反應式)

產(chǎn)能情況

少技能fit

HI場所

第三物質(zhì)變化線粒體內(nèi)膜

階段幫筋手24[H]+6(h」Ll2H旋fft

直鯉幽大fit能fit

(2)寫出有氧呼吸總反應式(標出氧元素的來源與去向)

II的，?~

C6HI2O6+6H2O+6O2-----------12H2。曲。2+能量

3.無氧呼吸

第?莘階段工與有氧呼吸相同

產(chǎn)能

副堂與第』段相同均在細胞質(zhì)獻

匕1中進行

第二階段

X不產(chǎn)能「如乳酸里,產(chǎn)物為乳酸

類型

輒

如醉涉菌

呼產(chǎn)物為酒精和C()2

色2CA0式手眼)+少Id能量

吸H*

醉母菌他

QHI2O6―^GHQH(酒精)+2C()2+

少俄能量。

4.不同生物無氧呼吸產(chǎn)物

乳酸菌

產(chǎn)物為乳酸所有動物細胞

植物中的馬錚薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根

宜接原因—*"閥,不同

根本原因一“基因”不同或基困選擇性表達

二多數(shù)微生物

思維辨析

易錯整合，判斷正誤。

(1)有氧呼吸時，生成物H?0中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解(X)

(2)有氧呼吸第二、三價段都能產(chǎn)生大量ATP(X)

(3)有氧呼吸產(chǎn)生的［H］在線粒體基質(zhì)中與氧結合生成水(X)

(4)有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中(X)

(5)細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和［H］的反應，只發(fā)生在細胞有氧時(X)

(6)人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供(X)

(7)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸(X)

(8)無氧呼吸不需要6的參與，該過程最終有［H］的積累(X)

延伸探究

1.肌細胞內(nèi)的肌質(zhì)體是由什么組成的？有什么意義？

［提示］肌細胞內(nèi)的肌質(zhì)體是由大量變形的線粒體組成的，肌質(zhì)體有利于對肌細胞的能量

供應。

2.1mol葡萄糖有氧呼吸能釋放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖分解生成乳酸，只釋

放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲存在ATP中。據(jù)此分析在進行無氧呼吸過

程中，葡萄糖中能最的主要去向和葡萄糖氧化分解釋放的能最的主要去向是什么？

［提示］無氧呼吸過程口，葡萄糖中的能量主要轉移到乳酸或酒精中沒有釋放出來；而氧

化分解釋放的能量主要以熱能形式散失了。

3.熱圖導析：據(jù)生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解回答問題。

⑴圖中A是丙酮酸，其產(chǎn)生的部位是細胞質(zhì)基質(zhì)。

(2)反應①②③④中，必須在有氧條件下進行的是—②可在人體細胞中進行的是

①②④。(均填圖中序號)

(3)蘋果貯藏久了，會有酒味產(chǎn)生，其原因是發(fā)生了圖中過程；而馬鈴薯塊莖貯

藏久了卻沒有酒味產(chǎn)生，其原因是馬鈴薯塊莖在無氟條件下進行了圖中過程。(均填

圖中序號)

(4)糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，其原因是什么？

［提示］種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。

(5)如果是以脂肪為底物進行有氧呼吸，消耗0?的量要大于產(chǎn)生C02的量，其原因是什么？

［提示］與葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗0的量大于產(chǎn)生C0?的量。

@----'

剖析難點-考點突破

重難精講

1.過程圖解

細

胞

質(zhì)

基

質(zhì)

2.有氧呼吸和無氧呼吸的比較

有氧呼吸無氧呼吸

場所細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)

條件氧氣，多種酶無氧氣，多種酶

物質(zhì)葡萄糖分解不徹底,生成乳酸或酒精

葡萄糖徹底氧化分解，生成co2和山0

區(qū)別變化和⑩

能量

釋放大量能量，產(chǎn)生大量ATP釋放少量能量，產(chǎn)生少量ATP

變化

特點受02和溫度等因素的影響有氧氣存在時.，無氧呼吸受抑制

二者第一階段反應完全相同，并且都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；本質(zhì)都是氧化分

聯(lián)系

解有機物、釋放能量，產(chǎn)生ATP

mi必警示

有關細胞呼吸的7個易錯點

(1)有乩0生成的一定是有氧呼吸，有CO?生成的可能是有氧呼吸，也可能是無氧呼吸，但

一定不是乳酸發(fā)酵。

(2)不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因在于催化反應的酶不同，根本原因在于控

制酶合成的基因不同或基因的選擇性表達。

(3)無氧呼吸只釋放少量能量，其余能量儲存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物一一酒精或乳酸

中。

(4)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用.

(5)真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行

無氧呼吸。

(6)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等，因為

其細胞中含有與有氧呼吸有關的酶。

精準命題

突破點細胞呼吸過程的綜合分析

(典例剖析)

*■(^3(2021?甘肅張掖質(zhì)檢)細胞呼吸是細胞內(nèi)分解有機物、釋放能量、產(chǎn)生ATP

等一系列代謝活動的總稱。下列有關細胞呼吸的敘述，正確的是(B)

A.細胞外的葡萄糖分子進入線粒體參與有氧呼吸過程，至少要穿過3層生物膜

B.用“C—葡萄糖研究肝細胞的糖代謝，可在線粒體等結構中檢測到放射性

C.進行無氧呼吸的細咆?定不含線粒體

D.人體細胞能進行有氧呼吸和無氧呼吸，因此人屬于兼性厭氧型生物

［解析］葡萄糖參與有氧呼吸的第一階段，該過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，A錯誤；用UC-

他萄糖研究肝細胞的糖代謝，他萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生丙酮酸，然后丙酮酸進入線粒

體繼續(xù)參與有氧呼吸的第二階段，因此在線粒體等結構中可以檢測到放射性，B正確；醉母菌

細胞含有線粒體，但是在無氧條件下也可以進行無氧呼吸，C錯誤；人體細胞能進行有氧呼吸

和無氧呼吸，但是人只能在有氧條件下存活，因此人不屬于兼性厭氧型生物，D錯誤。

II技巧方法》

判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù)

_一叫.一定存在有氣呼吸

產(chǎn)生Jr-京左汴H畔明

氟反應物

依HA

和產(chǎn)物產(chǎn)生乙而成孔睥?宗存在rwnfw

/放.一定為產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸

8產(chǎn)。：一只進行右儀呼吸,或同時進行行

據(jù)物質(zhì)的輒呼吸和產(chǎn)生乳酸的無輒呼吸

依據(jù)二

民的關系兩類呼吸并存,差值為無氣呼吸心

co,<o,

_可能存在脂質(zhì)類輒化分解

只在細胞此基質(zhì)中于3醉

據(jù)場所

依據(jù)三［布線粒體出_有儀呼吸或兩類呼吸并存

（對應訓練）

3.（2021?吉林“五地六?！甭?lián)考）如圖是某動物體的細胞呼吸過程。卜.列有關敘述不正

確的是（C）

A.4、6分別是水和氧氣

B.3產(chǎn)生于線粒體基質(zhì)

C.產(chǎn)生的8主要用于合成ATP

D.植物細胞也能進行該過程

［解析］4為水、6為氧氣，A正確；3（二氧化碳）在有氧呼吸第二階段產(chǎn)生，場所是線粒

體基質(zhì)，B正確；8（能量）大部分以熱能形式散失，少部分用于合成AT匕C錯誤；該圖表示有

氧呼吸過程，植物細胞也可以進行，D正確。

4.（2021?湖南株洲質(zhì)檢）細胞呼吸過程中，線粒體內(nèi)膜上的質(zhì)子泵能將NADH（即［H］）分

解產(chǎn)生的酎轉運到膜間隙，使膜間隙中1廣濃度增大，大部分H+通過結構①回流至線粒體基質(zhì)，

同時驅動ATP的合成，主要過程如下圖所示。下列有關敘述不正確的是（B）

線粒體內(nèi)股

A.乳酸菌不可能發(fā)生上述過程

B.該過程發(fā)生于有氧呼吸第二階段

C.圖中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白

D.H+由膜間隙向線粒體基質(zhì)的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散

［解析］乳酸菌為原核細胞，沒有線粒體，A項正確：有氧呼吸第二階段發(fā)生于線粒體基

質(zhì)，該過程發(fā)生于線粒體內(nèi)膜，B項錯誤；圖中①是具有ATP合成能活性的1廣通道蛋白，C項

正確；1廣由膜間隙向線粒體基質(zhì)順濃度運輸，且需要通道蛋白協(xié)助，屬于協(xié)助擴散，D項正確。

突破點細胞呼吸類型的判斷和有關計算

（典例剖析）

4（2020?貴州遵義航天中學一模）“有氧運動”是指人體吸入的氧氣與需求

的相等，達到生理上的平衡狀態(tài)。如圖所示為人體運動強度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速

率的關系。結合所學知識，分析下列說法正確的是（D）

A.a運動強度卜只有有氧呼吸，b運動強度卜有氧呼吸和無氧呼吸同時存在，c運動強度

下只有無氧呼吸

B.運動強度大于或等于b后，肌肉細胞以卜的產(chǎn)生量將大于6的消耗量

C.無氧呼吸使有機物中的能量大部分以熱能形式散失，其余儲存在ATP中

D.若運動強度長時間超過c,會因為乳酸積累而使肌肉酸脹乏力

［解析］a運動強度下乳酸含量低，無氧呼吸較弱，b運動強度下有氧呼吸和無氧呼吸都

有所增強，c運動強度下氧氣消耗速率較高，有氧呼吸、無氧呼吸速率都在較高水平，A錯誤;

肌肉細胞無氧呼吸不產(chǎn)生CO?,有氧呼吸CO?的產(chǎn)生量等于0二的消耗量，B錯誤：無氧呼吸中

葡萄糖的能量大部分儲存在乳酸中，釋放的能量大部分以熱能形式散失，其余儲存在ATP中，

C錯誤；運動強度長時間超過c,人體會因乳酸大量積累而出現(xiàn)肌肉酸脹乏力現(xiàn)象，D正確。

II規(guī)律總結a

細胞呼吸反應中各物質(zhì)最的比例關系

（1）反應式

①有氧呼吸：a1幾06+602+6112（）-^6（：02+12止0+能量。

②無氧呼吸：庫2aH50H（酒精）+2C0z+能量；以乩2（1,謔*2（：加&（乳酸）+能量。

（2）相關物質(zhì)間量的比例關系

①有氧呼吸:QHIZOG:.：C02=l：6：6o

②無氧呼吸：Q.H1206:C02:C2H50H=1：2:2或CM2":C3HB=1：2。

③有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時需要的&和產(chǎn)生的C0二的物質(zhì)的量：有氧呼吸

需要的&：有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的32之和=3：4。

④產(chǎn)生等量的(:①時消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量：無氧呼吸：有氧呼吸=3：1。

［對應訓練)

5.(2020?會寧四中高三月考)呼吸作用方式和用于生物呼吸作用有機物的差異會導致呼

呼吸釋放的CO,量

吸釋放的C02量與吸收的量的比發(fā)生差異，已知呼吸摒砥)=呼標:需力的0步,下列有

關說法不正確的是(I))

A.呼吸端(RQ)大于1,表明生物一定存在產(chǎn)生GH2H的無氧呼吸

B.呼吸燧(RQ)等于1,表明生物進行有氧呼吸，但不能確定產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸的存在

與否

C.呼吸牖(RQ)小于1,表明生物體有氧呼吸過程中消耗「非糖有機物

D.呼吸燧(RQ)越大，生物體新陳代謝越旺盛

［解析］呼吸焙(RQ)大于1,生物既進行有氧呼吸，又進行產(chǎn)生C&的無氧呼吸，所以該

生物一定存在產(chǎn)生.GH50H的無氧呼吸，A正確；呼吸牖(RQ)等于1,表明生物進行有氧呼吸或

者同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，B正確：糖類呼吸端為1,若呼吸端(RQ)小于1,

即細胞呼吸吸收量〉釋放C0?量，說明呼吸底物氧的相對含量比糖類低，故生物體有氧呼吸

過程中消耗了非糖類有機物，C正確；呼吸端(RQ)越大，無氧呼吸越強，有氧呼吸越弱，即生

物體新陳代謝越弱，D錯誤。

考點三影響細胞呼吸的因素及其應用

自主回顧?素養(yǎng)儲備

基礎梳理

1.溫度

(1)影響原理：溫度通過影響酶的活性影響細胞呼吸速率。

(2)曲線分析：

①a點為該酶的最適溫度,細胞呼吸速率最快。

②溫度低于a時，隨溫度降低，酶活性下降，細胞呼吸受_趣制—。

③溫度高于a時，隨溫度升高，酶活性下降，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制。

⑶實際應用：

①保鮮：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延長保鮮時間。

②促進生長：溫室中栽培蔬菜時，夜間適當降低溫度，可降低細胞呼吸，減少有機物的

消耗，提高蔬菜的產(chǎn)量。

2.氧氣

(1)影響原理：氧氣促進有氧呼吸，抑制無氧呼吸。

(2)曲線分析:

co的

釋

W放

①A點時，氧濃度為零，細胞只進行無氧呼吸。

②氧濃度為0?10%時，隨氧濃度的升高，無氧呼吸速率。B點時，有氧呼吸釋

放的CO?量等于無氧呼吸釋放的C02量：C、D點：橫坐標相同，無氧呼吸停止。

③氧濃度在0?20%時，隨氧濃度升高，有氧呼吸速鹿逐漸加快°

④隨氧濃度的升高.細胞呼吸速率先減慢后加快,最后趨干穩(wěn)定.

⑤氟濃度為巡左右時，細胞呼吸強度最弱。

(3)實際應用：

①保鮮：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鮮。

②促進生長：農(nóng)作物中耕松土可以增加土壤中氯氣的含量，促進根部有氧呼吸促進生長。

③防止無氧呼吸：陸生植物長時間水淹，土壤中氧含量降低，植物因無氧呼吸產(chǎn)生的酒

精積累而爛根。

④控制呼吸方式：制葡萄酒時，初期進行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，發(fā)酵時嚴格控

制無氧環(huán)境，促進酵母菌的無氧呼吸。

3.二氧化碳

(D影響原理：co?是細胞呼吸的終產(chǎn)物，積累過多會一觸L細胞呼吸。

(2)曲線分析：

°co,濃度

⑶實際應用：

①保鮮：地窖中CO?濃度高，有利于蔬菜水果的儲存。

②抑菌：薯片等食品充氣保存，可抑制微生物的繁殖。

4.水含量

(1)影響原理:

①各種生化反應需溶解在水中才能進行，自由水含量升高，新陳代謝加快。

②水是有氧呼吸的反應物之一,含水量會影響細胞呼吸的進行。

(2)實際應用：

①抑制細胞呼吸：曬干的種子自由水含量降低，細胞呼吸減慢，更有利于儲存。

②促進細胞呼吸：浸泡有利于種子的萌發(fā)。

思維辨析

易錯整合，判斷正誤。

(D同一葉片在不同生長發(fā)育時期，其細胞呼吸速率有差異(V)

(2)嚴格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少(X)

(3)糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲藏(X)

(4)溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量(V)

(5)皮膚破損較深的患者，應及時到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清(J)

(6)劇烈運動時，氧氣供應不足，肌細胞主要進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸(X)

延伸探究

1.密封地窖能長時間儲存水果、地瓜、馬鈴薯等，其原因是什么？

［提示］密封的地窖⑩濃度高，能夠抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。

2.夏季，池塘中的魚在黎明時分常出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象，原因是什么？

［提示］黎明時分水中的溶解氧不足，水體表層的溶解氧相對較高，因此池塘中的魚常在

黎明時分出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象。

3.氧氣影響細胞呼吸的曲線分析

氣

體1

交

換

皿5

C5101520250?濃度(％)

(1)。2濃度在2.5%?10%之間時、在10%以上時，該器官的細胞呼吸方式有什么不同？

(2)0?濃度為C時，AE=BC,此時有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等，二者消耗的錨

萄糖是不是也一樣多？

(3)在保存蔬菜、水果時，應選擇哪一點對應的02濃度？為什么？

［提示］(DOz濃度在2.5%?10%之間時，進行有氧呼吸和無氧呼吸；濃度在10%以上時，

只進行有氧呼吸。

⑵不是。根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸時，1C6H/)L6c(%無

氧呼吸時，IGHMG-2co?。所以當有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時，二者消耗的他萄

糖之比是1:30

(3)應選擇R點對應的0?濃度，因為此時總C0?釋放量最少，有機物的損耗最少。

@—,

剖析難點-考點突破

重難精講

1.內(nèi)部因素一一遺傳因素(決定酹的種類和數(shù)量)

(1)不同種類的植物細胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植

物。

(2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期細胞呼吸速率不同，如幼苗期、開花期細胞呼吸速率

較高，成熟期細胞呼吸速率較低。

(3)同一植物的不同器官細胞呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。

糧食

低溫儲存

水果、蔬菜零上低溫

2.應用＜

白天：適當升溫

種植大棚作物

夜間：適當降溫

哼示.

(1)02濃度為零時，細胞呼吸強度并不為零，因為細胞可進行無氧呼吸。

(2)隨著濃度的增加，無氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧氣濃度較低而較弱，細胞呼

吸的總強度較低：但隨著氧氣濃度的升高，有氧呼吸逐漸增強，細胞呼吸總強度增大。

(3)從化學平衡的角度分析，高濃度的C0?在一定程度上可以抑制細胞呼吸。

(4)儲存種子需要低氧、低溫、干燥的環(huán)境，儲存水果蔬菜需要低氧、零上低溫、低濕的

環(huán)境，以減少有機物的消耗。

精準命題

突破點細胞呼吸的影響因素分析

(典例剖析)

*■^5科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響，結果如圖所

示。下列敘述正確的是(3)

呼

吸

速

率

3

_

5

二

gk

-

?

h

A.20h內(nèi)，果肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

B.50h后，30℃條件下果肉細胞沒有消耗口，密閉罐中CO,濃度會增加

C.50h后，30C的有氧呼吸速率比2℃和15°C慢，是因為溫度高使酶活性降低

D.實驗結果說明溫度越高，果肉細胞有氧呼吸速率越大

［解析］果肉細胞不能進行光合作用，其產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，A錯誤;

50h后，30°C條件下果肉細胞沒有消耗是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已

將&消耗殆盡，以后僅進行無氧呼吸，故密閉罐中C02濃度會增加，B正確、C錯誤；由于酶

具有最適溫度，若超過最適溫度，有氧呼吸速率會降低，D錯誤。

（對應訓練）

6.（2017?海南卷，7）下列有關植物細胞呼吸作用的敘述，正確的是（C）

A.分生組織細胞的呼吸速率通常比成熟組織細胞的小

B.若細胞既不吸收a也不放出co2,說明細胞已停止無氧呼吸

c.適當降低氧濃度可降低果實的有氧呼吸進而減少有機物的消耗

D.利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收6與釋放C02的摩爾數(shù)不同

［解析］與成熟組織細胞相比，分生組織細胞代謝旺盛，呼吸速率快，A錯誤。某些植物

組織細胞無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸過程，既不吸收6也不放出COnB錯誤。

降低氧氣濃度，有氧呼吸減弱，有機物消耗減慢，C正確，利用葡萄糖進行有氧呼吸時，吸收

Oz與釋放C0?的摩爾數(shù)相同，D錯誤。

突破點細胞呼吸原理在生產(chǎn)中的應用

［典例剖析）

*■例6（2021?昆明質(zhì)檢）對卜.列生產(chǎn)措施或生活現(xiàn)象所涉及的細胞呼吸知識的有

關敘述，錯誤的是（C）

A.提倡慢跑，可防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使人體肌肉酸脹

B.零度以.上低溫貯存果蔬，可降低呼吸酶活性，減少有機物的分解

C.馬鈴薯塊莖腐爛的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用

D.作物種子貯藏前需要干燥，主要是通過減少水分加制細胞有氧呼吸

［解析］馬鈴薯塊莖的無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸，不是酒精，C錯誤。

II歸納總結》

細胞呼吸原理的應用

（1）在生產(chǎn)或生活實踐中，若需要增強相關植物或其器官的細胞呼吸強度，可采取供水、

升溫、高氧等措施；若需減弱細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。

（2）蔬菜、水果在儲藏M都應在低溫低氧條件下，種子應保持干燥，而蔬菜、水果應保持

一定的濕度。低溫以不破塊植物組織為標準，一般為零上低溫。

（3）水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用。玉米種

子爛胚的原因是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害作用。

⑷分析題目給定的生產(chǎn)生活實際情境，判斷是需要促進細胞呼吸還是需要抑制細胞呼

吸。例如，中耕松土，促進細胞呼吸；儲存種子，抑制細胞呼吸。

（對應訓練）

7.（2021?黑龍江哈爾濱師大附中測試）如圖為蔬菜存放時，空氣中的0,濃度（y）與蔬菜

釋放出的C0?氣體量（6的關系曲線。根據(jù)圖示，最有利于蔬菜儲存的①濃度是（B）

A.①B.②

C.③I).④

［解析］②&濃度條件下，C02產(chǎn)生量最少，有機物消耗最少，并且有氧條件下無氧呼吸

受到抑制，最有利于蔬菜的儲存，B正確。

考點四細胞呼吸方式的探究和呼吸速率的測定

?~-

自主回顧?素養(yǎng)儲備

基礎梳理

1.探究酵母菌細胞呼吸的方式

（1）實驗原理

―氧廠HQ澄清石灰水

制落^l-瞿始

呼吸_____j-戴一綠—黃

|無一LCO,」浪修香草給藍水溶液

匚酒.j

橙色?:格酸鉀溶液一1?灰綠色（現(xiàn)象）

（酸性條件下）

（2）實驗步驟

①配制酵母菌培養(yǎng)液。

②安裝實驗裝置。

③檢測：把排氣管通入澄清石灰水或濾麝否草酚藍H溶液,澄清石灰水變—混濁泣

麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，將密閉裝置中的醉母菌培養(yǎng)液加入酸性重餡酸鉀后,

溶液變成灰綠色。

（3）實驗現(xiàn)象

條件澄清石灰水的變化重銘酸鉀一濃硫酸溶液

甲組變混

無變化

（有氧）濁快

乙組

變混濁慢出現(xiàn)灰綠色

(無氧)

⑷實驗結論

①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。

②在有氧條件下產(chǎn)生co2多而快，在無氧條件下進行細胞呼吸產(chǎn)生酒精和C()2。

2.種子萌發(fā)時呼吸速率的測定

(1)實驗裝置

(2)指標及原理

①指標：細胞呼吸速率常用單位時間內(nèi)C0?釋放軟或6吸收最來表示。

②原理：組織細胞呼吸作用吸收偽，釋放CO2,CO?被WOH溶液吸收，使容器內(nèi)氣體壓強

減小，刻度管內(nèi)的著色液左移。單位時間內(nèi)著色液左移的體積即表示呼吸速率。

(3)物理誤差的校正

①如果實驗材料是綠色植物，整個裝置應遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速

率的測定。

②如果實驗材料是種子，為防止微生物的細胞呼吸對實驗結果的干擾，應對裝置及所測

種子進行消毒處理。

③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，將所測的生物材料滅

活(如將種子煮熟)，其他條件均不變。

(4)實驗拓展：呼吸底物與著色液移動的關系

脂肪含氯量高，含氧量低，等質(zhì)量的脂肪與葡萄糖相比，氧化分解時耗氧量高，而產(chǎn)生

CO?量少。因此脂肪有氧呼吸時，產(chǎn)生COz量小于消耗量，著色液移動更明顯。

@----'

剖析難點-考點突破

重難精講

1.探究種子萌發(fā)時細胞呼吸的類型

(1)實驗設計：欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置.，如圖所示(以發(fā)芽種子

為例)。

（2）實驗結果預測和結論

實驗現(xiàn)象

裝置一裝置二結論

液滴液滴

不動不動只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡

不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸

左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸

左移不動只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸

2.構建種子萌發(fā)時吸水和呼吸方式變化曲線

水

分

變

化

前發(fā)過程

（1）在種子吸水的第I價段，由于（吸脹）吸水，呼吸速率上升。

（2）在種子吸水的第II價段，呼吸作用CO,的產(chǎn)生量要比Q的消耗量大得多，說明此期間

主要進行無氧呼吸。

（3）在胚根長出后，由于胚根突破種皮，增加了。2的吸收量，種子以有氧呼吸為主，同時

胚根大量吸水（滲透吸水）。

（4）種子萌發(fā)后期，&吸收量大于CO?釋放量，說明除了糖類參與氧化分解外，還有其他

物質(zhì)參與氧化分解，如脂肪。

精準命題

突破點探究酵母菌細胞呼吸的方式

（典例剖析）

*■例7（2020?太原期中）卜.圖是“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗裝置，卜.列敘

述正確的是（C）

L

雪3K

（或氣泵）世;

質(zhì)址分數(shù)為解母曲澄清的解母角澄清的

10%的NaOH培養(yǎng)液石灰水培養(yǎng)液石灰水

溶液