导学教程新课标高考生物一轮复习抓纲扣本剖题探法第三单元第2节ATP的主要来源细胞呼吸名师

1、第 2 节 ATP的主要来源细胞呼吸 抓纲扣本抓纲扣本夯实基础夯实基础 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 判断正误 1酵母菌溶液中不需要加葡萄糖。( ) 2酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。 ( ) 3根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄 色的时间长短，可检测酵母菌产生CO2的多少。( ) 4酒精与酸性重铬酸钾溶液发生反应，变成橙色。( ) 二、细胞呼吸的方式二、细胞呼吸的方式 有氧呼吸 (1)反应式 (2)过程 细胞质基质细胞质基质 葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸+H 少量少量 线粒体基质线粒体基质 丙酮酸丙酮酸+水水CO2+H 少量少量 线粒体内膜线粒体内

2、膜 H+O2H2O 大量大量 思考 春天，阳光明媚，植物细胞的线粒体和叶绿体中均产生ATP，二者谁产生的ATP更多？ 提示 叶绿体。 三、无氧呼吸三、无氧呼吸 1判断正误 (1)马铃薯储藏久了会有酒味产生。( ) (2)人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物。( ) (3)无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，产生少量ATP。( ) (4)水果贮藏在完全无氧环境中，可将损失减小到最低程度。( ) (5)无氧呼吸不需要氧参与，因而其底物的分解不属于氧 化反应。( ) 2写一写 (1)动物肌细胞无氧呼吸的反应式 (2)洋葱根细胞无氧呼吸的反应式 思考 农作物栽培时要及时耕地松土，稻田要

3、定期排水，为什么？ 提示 作物栽培时要及时松土透气，有利于根系的有氧呼吸，促进根对无机盐的吸收；稻田需定期排水，否则会因根进行无氧呼吸产生大量的酒精，对细胞产生毒害作用，使根腐烂。 剖题探法剖题探法突破考点突破考点 考点一考点一 探究酵母菌细胞的呼吸方式探究酵母菌细胞的呼吸方式 【典例1】 为探究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图af所示装置，下列判断不合理的是 A若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸 B若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸 C连接edcd，并从e侧通气，可验证酵母菌进行了有氧呼吸 D连接fd，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行

4、了无氧呼吸 【提示】 NaOH溶液的作用是吸收CO2。石灰水的作用是检验是否产生了CO2。 【解析】 a装置内有NaOH溶液，可以吸收酵母菌呼吸作用释放的CO2，b装置内是清水，若酵母菌仅进行无氧呼吸，则a装置液滴不移动，b装置液滴右移；若酵母菌仅进行有氧呼吸，则a装置液滴左移，b装置液滴不移动；若酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，则a装置液滴左移，b装置液滴右移；连接edcd，并从e侧通气，末端d中石灰水浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸；连接fd，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸。 【答案】 B 考点突破 1实验原理 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都可生存，属兼性厌氧菌，在进行

5、有氧呼吸时产生大量CO2，在进行无氧呼吸时产生酒精和CO2。 (2)酵母菌呼吸产生的CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 (3)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。 2实验过程 3关键步骤 (1)通入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证使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。 (2)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，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。 特别提醒 该实验为对比实验，有氧和无氧条件下的实验都为实验组。 变式训练 1(2013福建四地六

6、校第二次联考)在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的反应，下列描述不正确的是 A二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 B二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 C乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿 解析 在酸性条件下，乙醇与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C选项错误；二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 答案 C 考点二考点二 细胞呼吸过程分析细胞呼吸过程分析 【典例【典例2】 (2012江苏江苏)(双选双选)下图表示细胞呼下图表示细胞呼吸作用的过程，其中吸作用的过程，其中13代表有

7、关生理过程发生的场代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是 A1和3都具有双层生物膜 B1和2所含酶的种类不同 C2和3都能产生大量ATP D甲、乙分别代表丙酮酸、H 【提示】 据题意：13代表进行的场所。甲、乙代表相关的物质。 【解析】 分析有氧呼吸过程可知：在细胞质基质中完成有氧呼吸第一阶段，将葡萄糖分解为丙酮酸、H，并产生少量ATP，所以1为细胞质基质，甲为丙酮酸；在线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段，将丙酮酸和水分解为CO2、H，并产生少量ATP，所以2为线粒体基质，乙为H；在线粒体内膜上完成有氧呼吸第三阶段，H与O

8、2反应生成H2O，同时产生大量ATP，所以3为线粒体内膜。1代表的细胞质基质无生物膜，A项错误；细胞质基质和线粒体基质中所含酶的种类不同，进行的化学反应也不同，B项正确；2线粒体基质中不能产生大量ATP，C项错误；据上述分析可知甲为丙酮酸，乙为H。 【答案】 BD 考点突破 1有氧呼吸图解 熟记有氧呼吸的场所及过程，理解有氧呼吸中原子的转移途径： 2无氧呼吸的过程 不同生物无氧呼吸的产物不同，根本原因是遗传物质不同，直接原因是生物体内所含的酶不同。熟记几种生物的无氧呼吸类型。 3有氧呼吸与无氧呼吸的比较 场所 不条件 同产物 点 能量 相联系 同实质 点 意义 有氧呼吸 细胞质基质、线粒体 需

9、O2 CO2、H2O 大量(彻底分解) 无氧呼吸 细胞质基质 不需O2 酒精和CO2或乳酸 少量(不彻底分解) 第一阶段相同 分解有机物，释放能量合成ATP 为生物体的各项生命活动提供能量 特别提醒 有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。原核生物无线粒体，仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。 变式训练 2下列关于真核生物细胞呼吸作用的说法正确的是 A无氧呼吸过程对氧气没有需求，所以与氧气无关 B水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度 C与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上 D有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP、H 解析 无氧呼吸不需要

10、氧气，但有氧气存在时，无氧呼吸会受到抑制；完全无氧时，产生一定量的能量会分解更多的有机物；有氧呼吸的场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，所以有关的酶也分布于此；有氧呼吸前两个阶段共同的产物是ATP和H，而第三阶段的产物是水和ATP。 答案 C 考点三考点三 影响细胞呼吸速率的因素影响细胞呼吸速率的因素 【典例【典例3】 第十四届国际果蔬食品博览会于第十四届国际果蔬食品博览会于2013年年9月月23日至日至30日在中国北方著名的果品和蔬菜日在中国北方著名的果品和蔬菜生产加工基地生产加工基地 烟台举行，当地的苹果果形端正、烟台举行，当地的苹果果形端正、皮薄甜脆、汁多爽口，享誉全国。为了尽量延

11、长新皮薄甜脆、汁多爽口，享誉全国。为了尽量延长新鲜苹果的贮藏时间，贮藏条件最好是鲜苹果的贮藏时间，贮藏条件最好是 A低O2、适当的湿度、零上低温 B低O2、适当的湿度、零下低温 C无O2、保持干燥、零上低温 D无CO2、保持干燥、零下低温 【提示】 低O2是尽量降低总的呼吸强度。低温是降低酶的活性。 【解析】 本题考查影响细胞呼吸的因素。要长时间贮藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保

12、鲜。 【答案】 A 考点突破 1内部因素 项目 遗传特性 生长发育 时期不同 器官类型 规律 不同种类的植物呼吸速率不同 同一植物在不同的长发育时期呼吸速率不同 同一植物的不同器官呼吸速率不同 举例 旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物 幼苗、开花期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低 生殖器官大于营养器官 2.外部(环境)因素 (1)温度： 曲线模型：如图。 模型解读：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。 a最适温度时，细胞呼吸最强。 b超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 c低于最适温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 应用： a低温下贮存蔬菜水果。 b温

13、室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。 (2)O2浓度： 曲线模型：如图。 模型解读： aO2浓度低时，无氧呼吸占优势。 b随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。 c当O2浓度达到一定值后，随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)。 应用：贮藏水果、蔬菜、种子时降低O2浓度，以减少有机物消耗，但不能无O2，否则产生酒精，导致腐烂。 (3)含水量： 曲线模型：如图。 模型解读：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。 应用：作物栽培中，合理灌溉。 (4)CO2浓度：

14、 曲线模型：如图。 模型解读：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。 应用：在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 变式训练 3如图是外界条件对细胞呼吸速率的影响曲线图，请根据图分析说明： (1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度在_，AB段说明_。 (2)乙图表示酵母菌的呼吸情况，则曲线表示_呼吸类型。如果在瓶中培养酵母菌时，测定出瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为54，这是因为有_(比例)的酵母菌在进行曲线所示的呼吸类型(假设两种细胞呼吸的速率相等)。 (3)由甲、乙两图可知，贮存水果时应选择_(低温、适温、高温、无氧、低氧、高氧)

15、的条件。 解析 (1)由图甲可以看出，B点是细胞呼吸的相对速率的最高点，因此，B点对应的温度，呼吸最旺盛。AB段曲线逐渐升高，说明随温度的升高(一定范围内)呼吸速率加快。 (2)乙图中曲线乙图中曲线 随氧气浓度的升高，呼吸强度逐渐增随氧气浓度的升高，呼吸强度逐渐增强，后来稳定，则曲线强，后来稳定，则曲线代表有氧呼吸。曲线代表有氧呼吸。曲线随氧气浓度随氧气浓度增加而下降，说明代表无氧呼吸。有氧呼吸增加而下降，说明代表无氧呼吸。有氧呼吸O2与与CO2产生产生比为比为11，由题意知有，由题意知有4份份CO2是有氧呼吸产生的，是有氧呼吸产生的，1份为份为无氧呼吸产生。根据反应式，有氧呼吸时无氧呼吸产生

16、。根据反应式，有氧呼吸时1份份C6H12O66份份CO2， 则则4份份CO22/3份份C6H12O6无氧呼吸无氧呼吸1份份C6H12O62份份CO2，则，则1份份CO21/2份份C6H12O6。如果两种细胞呼吸。如果两种细胞呼吸123速率相等，那么进行无氧呼吸的酵母菌为速率相等，那么进行无氧呼吸的酵母菌为 。 1 272 3(3)贮存水果时，应抑制水果的细胞呼吸，由甲、乙两贮存水果时，应抑制水果的细胞呼吸，由甲、乙两图可知应选择低温、低氧的条件。图可知应选择低温、低氧的条件。 答案答案 (1)B点对应的温度点对应的温度 随温度升高，细胞呼随温度升高，细胞呼吸增强吸增强 3(2)有氧有氧 (3)

17、低温、低氧低温、低氧 7能力培养能力培养技能过关技能过关 方方 法法 体体 验验 细胞呼吸方式的判定方法 据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 气体变化特点 无CO2释放 不消耗O2， 但产生CO2 判断方法 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化 细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积可增大 CO2释放量等于O2的消耗量 细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小 CO2释放V(CO2)/ 量大于O2V(O2)4/3 的消耗量 V(CO2)/ V(O2)4/3 V(CO2)/ 有氧呼吸和无氧呼

18、吸消耗葡萄糖的速V(O2)4/3 率相等 无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸 有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸 跟踪练习 如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 A氧浓度为a时细胞呼吸最弱 B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍 C氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸相等 D氧浓度为d时，该器官只进行有氧呼吸 解析 据图可知，CO2的释放量在氧气浓度为c点时最少，因此c点时细胞呼吸最弱。氧气浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO2的释放量为8，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。氧浓度为c时，有氧呼吸

19、强度与无氧呼吸不相等，此时O2的吸收量为4，CO2的释放量为6，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5倍。氧气浓度为d点，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，说明只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制。 答案 D 易易 错错 警警 示示 探究细胞呼吸的实验考虑不全面探究细胞呼吸的实验考虑不全面 【例题】 如图是在微重力环境下测量花生种子萌发时试管中气体体积变化的实验装置。每个试管中均放10 g用消毒液清洗过(不影响种子生命力)的萌发种子。实验开始时， U形管两侧液面相平。夹紧橡胶管，在25下经30分钟后结束实验，液面高度变化如图所示。请回答下列问题： (1)干重相同的小麦和花生种子，萌发

20、时有氧呼吸释放CO2的量与吸收O2的量的比值，花生种子_(填“大于”“等于”或“小于”)小麦种子。 (2)装置中滤纸的作用是_ _。 (3)若发芽的种子有的已长出幼叶，则应将该实验置于黑暗中进行，理由是_ _。 (4)由于外界温度、压强的改变会导致气体体积的改变，所以还应再设置一对照装置。该装置的试管中应放入_。 【常见错误】 (1)易错填为“大于”或“等于”； (2)易错填为“吸收溶液”或“过滤”； (4)易错填为“被煮熟的发芽种子和蒸馏水”或“等量的蒸馏水”。 【答案】 (1)小于 (2)增大CO2的吸收面积 (3)避免幼苗因光合作用而干扰呼吸作用的气体量变化 (4)10 g被煮熟的发芽种

21、子和等量的NaOH溶液 纠错笔记 错填的原因主要是： 易错 题号 错因分析 分析问题不全面，不具体。 由于不能正确分析“花生种子的脂肪含量高，脂肪与糖相比含较少的氧和较多的氢，有氧呼吸时，脂肪的耗氧量多于等量的糖”，导致得出错误答案 (1) 不能正确理解实验装置的意图(或目的)。图中滤纸(2) 一半在NaOH溶液中，一半在NaOH溶液外，滤纸能吸收NaOH溶液，这就增大了CO2的吸收面积 不能充分体现设计对照实验的原则。本题考查的是无关变量(外界温度、压强的改变等)对实验的影响，(4) 应设计空白对照，空白对照能明白地对比和衬托出实验的变化和结果，增强说服力。易忽略实验设计的等量原则 达标训练

22、达标训练技能过关技能过关 随随 堂堂 巩巩 固固 1(2013唐山一模)某同学在研究马铃薯块茎无氧呼吸产物时，设计了如下实验：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶中放入适量的马铃薯块茎碎屑，并向瓶中充入N2，安装成如图装置。下列说法不正确的是 A锥形瓶中充入N2的目的是制造无氧环境 B若溴麝香草酚蓝水溶液不变色，则说明马铃薯块茎细胞进行的是酒精发酵 C实验前应对马铃薯块茎碎屑消毒 D溴麝香草酚蓝水溶液也可以换成澄清的石灰水 解析 根据实验目的“研究马铃薯块茎无氧呼吸产物”，则应对其创设无氧环境，充入N2是制造无氧环境；溴麝香草酚蓝水溶液是鉴别CO2而不是酒精；为防止马铃薯块茎上杂菌呼吸作

23、用对实验有干扰，实验前需对其消毒；检验CO2也可用澄清石灰水鉴别。 答案 B 2(2012上海)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是 A只发生在细胞有氧时 B只发生在细胞缺氧时 C只发生在线粒体内 D只发生在细胞质基质内 解析 本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，两者都发生在细胞质基质内，故D项正确。 答案 D 3细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是 A植物细胞能进行过程和或过程和 B真核细胞的细胞质基质中能进行过程和 C动物细胞内，过程比过程释放的能量多 D乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H 解析 大部分植物

24、细胞进行无氧呼吸时产生CO2和乙醇，少数植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如马铃薯块茎、甜菜块根等。有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，产生丙酮酸和H，第二阶段在线粒体基质中进行，产生CO2和H，第三阶段在线粒体内膜上进行，产生水。有氧呼吸的三个阶段均释放能量，其中第三阶段释放能量最多。乳酸菌的无氧呼吸可以分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，也产生H，第二阶段是丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，被H还原为乳酸，因此，乳酸菌细胞内过程产生H，过程消耗H。 答案 B 4(2013烟台模拟)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物

25、是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 a b c d CO2释放量 10 8 6 7 O2吸收量 0 3 4 7 A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有乙醇和乳酸 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少 Cc条件下，种子消耗的葡萄糖最少 Dd条件下，产生的CO2来自细胞质基质和线粒体 解析 无氧条件下产生了CO2，这说明该植物的无氧呼吸产物是酒精，不会是乳酸，A错误；b条件下，氧气消耗的相对值为3，可计算出葡萄糖消耗的相对值为0.5，无氧呼吸产生CO2的相对值为5，可计算出消耗葡萄糖的相对值为2.5，B正确；有氧呼吸时，消耗葡萄糖最少，C错误；d条件下，种子只进行有氧呼吸，CO2全部来自线粒体，D错误。 答案 B 5下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是 A水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境 B荔枝在无O2、保持干燥、零下低温和无乙烯环境中，可延长保鲜时间 C快速登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量 D葡萄经酵母菌