高三生物一轮复习课件细胞呼吸的原理和应用

第三单元细胞的能量供应和利用第11课时细胞呼吸的原理和应用1.实验原理异养兼性厌氧型产生二氧化碳和水产生酒精和二氧化碳有氧呼吸无氧呼吸酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：②溴麝香草酚蓝溶液：（1）检测CO2（2）检测酒精①通入澄清石灰水：澄清→浑浊根据浑浊程度检测CO2产生的多少蓝→变绿→再变黄根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少橙色→灰绿色1.提出问题2.作出假设3.设计实验5.分析结果6.表达与交流酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸4.进行实验细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物影响实验结果的可变因素分析变量:CO2和酒精

有氧、无氧温度、pH、培养液的浓度和体积③无关变量:①自变量:②因变量:产生CO2的多少(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋

溶液)。(2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。葡萄糖清除空气中的CO2

(3)检测酒精的产生：从A、B中各取2mL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0.5mL溶有0.1g

的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。重铬酸钾耗尽B中氧气目的是

实验步骤3【拓展延伸】有同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？

质量分数为10%NaOH溶液酵母菌培养液澄清石灰水A气泵ECD质量分数为10%NaOH溶液澄清石灰水澄清石灰水

D

气泵EC酵母菌培养液D

A验证空气中的CO2是否完全被吸收提醒由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。4.实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液甲组(有氧)变浑浊程度

/快无变化乙组(无氧)变浑浊程度

/慢出现

色高低灰绿有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。5.实验结论(1)酵母菌在

和

条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生____________。有氧无氧酒精和CO2提醒对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。含义：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫作对比实验。对比实验拓展：配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜酵母菌，煮沸的目的是什么？提示煮沸：杀死葡萄糖溶液中的微生物，排出溶液中的O2。冷却：防止杀死酵母菌1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。(1)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021·山东，12A)(

)(2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2(2021·全国甲，2D)(

)(3)为检测酒精生成，应向无氧组的酵母菌培养液中加入重铬酸钾(

)提示检测酒精的生成，应取酵母菌培养液的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。√×√(4)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体(2022·河北，4A)(

)提示能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是CO2，酵母菌无氧呼吸可产生CO2。×(5)通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色(2022·河北，4D)(

)提示通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色。×考向一探究酵母菌细胞呼吸的方式1.(2024·河南大学附中检测)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.氧气的有无是本实验的无关变量C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等√酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量，A错误；氧气的有无是本实验的自变量，B错误；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放的能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。2.(2024·淮安马坝高级中学检测)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是A.若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变浑浊

的速率一定会加快B.在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要水浴

加热才会产生灰绿色C.酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响D.将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率√若增加橡皮球(或气泵)的通气量，即增大了进入装置中的氧气量，不一定能增大酵母菌有氧呼吸作用强度，一种可能是酵母菌呼吸强度已达到最大，增大氧气量对其无影响；另一种可能是在反应的末期，葡萄糖消耗殆尽，二氧化碳产生速率不再变化，A错误。酒精与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，变成灰绿色，不需要进行水浴加热，B错误。将瓶A置于微型振荡器上培养，是为了让瓶中的氧气充分溶解在酵母菌培养液中，氧气的存在会抑制无氧呼吸，从而降低酵母菌细胞产生酒精的速率，D错误。1.细胞呼吸指细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。呼吸是指机体与环境之间O2和CO2交换的过程。2.细胞呼吸的方式——有氧呼吸和无氧呼吸依据是否需要氧气氧化分解有机物，释放能量

肺通气（呼吸的现象）气体运输

细胞呼吸（呼吸的本质）细胞内+糖类+水能量O2O2呼吸器官血液循环血液循环呼吸器官CO2+CO2【注意】呼吸≠呼吸作用是指细胞在

的参与下，通过多种

的催化作用，把葡萄糖等有机物

，产生

，释放

，生成

的过程。（1）有氧呼吸的概念：氧酶彻底氧化分解二氧化碳和水大量能量大量ATP有氧呼吸12.过程细胞质基质少量能量线粒体基质少量能量线粒体内膜大量能量（1）线粒体内膜向内折叠形成嵴,大大增加了线粒体的内膜表面积（2）线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。3.写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)易错提醒：①反应式中的能量不能写成ATP，因为葡萄糖中的能量只有一部分储存在ATP中。②反应式前后的H2O不能消去。反应过程中，在第二阶段消耗了水，而第三阶段生成了水。③反应式中间不能用等号，要用箭头。④反应条件“酶”不能省去。⑤不要认为细胞呼吸的底物只有葡萄糖，教材只是以葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解为例来介绍有氧呼吸过程。2870kJATP977.28kJ热能散失注意：

(1)[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)。(2)有氧呼吸过程中，水的利用发生在

阶段，水的产生发生在

阶段，氧的利用发生在

阶段，CO2的产生发生在

阶段。因此，CO2中的氧来自

，生成物水中的氧来自____。(3)有氧呼吸过程的三个阶段都释放能量，释放能量最多的是

阶段。能产生[H]的步骤有

阶段，产生的[H]能与氧气结合形成水，并释放

。(4)在有氧呼吸过程中[H]的转移途径为

、

到____________；而NAD＋相反。(5)脂肪进行有氧呼吸时，消耗的O2＞产生的CO2原因：脂肪与葡萄糖相比，含H的比例更高，消耗的氧气更多，如油菜种子(6)线粒体不能直接分解葡萄糖，葡萄糖要先在细胞质基质中分解为丙酮酸才能在线粒体中进一步的彻底氧化分解（NAD+转化为NADH）第二第三第二葡萄糖和水O2第三第一、二大量能量细胞质基质线粒体基质线粒体内膜第三4.能量的释放与特点(1)释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以

形式散失，少部分储存在

中。(2)特点：在温和的条件下进行，能量

释放，彻底氧化分解。热能ATP逐步特点（与体外燃烧相比）：P94①在温和条件下进行②需酶的作用③能量逐步释放：热能或储存于ATP中思考·讨论（书本P93）1.在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870KJ的能量，可以使977.28KJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？大约34%32molADP转化为ATP2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；能量能够缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。就线粒体的起源，科学家提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需氧细菌有氧呼吸的场所是

。细胞质和细胞膜源于必修1P93“相关信息”：细胞呼吸过程中产生的[H]是________

的简化表示方法。还原型辅酶Ⅰ(NADH)1.辨析

“NADH”和“NAD＋”生物利用的能量来自糖类等有机物中的化学能，细胞需通过有机物的逐步氧化分解，将有机物中的能量一部分储存在ATP中，成为细胞能直接利用的能量形式。有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。

(填“NADH”或“NAD＋”)是电子和氢离子的载体，能够与糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成

(填“NADH”或“NAD＋”)。NAD＋NADHA1.(2024·江苏南通海安期中)以葡萄糖为起始的糖酵解过程有两个阶段，第一阶段称为引发阶段也称为投资阶段，第二阶段称为产能阶段也称为获利阶段，如图是真核生物糖酵解过程示意图，相关叙述错误的是(

)A.引发阶段发生的场所在细胞质基质，产能阶段发生的场所在线粒体基质B.一分子葡萄糖经过糖酵解过程“净赚”2分子ATPC.产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递而产生更多的ATPD.在无氧条件下丙酮酸不能进入线粒体基质进一步氧化分解2.如图表示丙酮酸进入线粒体过程模型。丙酮酸先由线粒体外膜上孔蛋白构成的通道顺浓度梯度进入膜间隙，然后利用内膜两侧H＋电化学梯度提供的能量，依靠H＋载体蛋白通过内膜进入线粒体基质。下列叙述错误的是A.线粒体内膜上既有丙酮酸的载体蛋白，

也有分解丙酮酸的酶B.丙酮酸经孔蛋白进入线粒体膜间隙的

方式属于协助扩散C.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的方式属于主动运输D.降低膜间隙H＋浓度会降低线粒体外膜对丙酮酸运输的速率√①线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体，葡萄糖不能进入线粒体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。3.肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是（

）A.图中三羧酸循环的代谢反应需要氧直接B.图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜C.肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力D.葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］√葡萄糖乙酰辅酶A丙酮酸H+ATPCO2NADHNAD+H++e-CO2H+H+H+ATPADP+PiNADH丙酮酸H2OO2CO2CO2三羧酸循环膜间隙ATPe-e-3.有氧呼吸第三阶段中ATP的产生ⅠⅢⅡⅣe-e-e-NADHNAD+琥珀酸延胡索酸O2H2Oe-H+H+H+ADP+PiATPATP合酶①复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ是H+泵，利用电子传递释放的能量，将H+逆浓度泵出线粒体内膜(类似主动运输)②H+顺浓度通过ATP合酶，利用H+的浓度梯度驱动ADP合Pi合成ATP2.有氧呼吸的第三阶段：NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递，O2为最终的电子受体，生成H2O。请据图分析ATP生成的过程是什么？提示

内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H＋泵出，构建H＋浓度梯度，H＋通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度进入线粒体基质，推动ATP合成。ATP的产生机制葡萄糖丙酮酸H2ONADHH2OO2CO2ATPATPATPNADH第一阶段第二阶段第三阶段由糖分解过程中产生的高能化合物驱动ADP磷酸化形成ATP由电子传递过程中形成的H+浓度驱动ADP磷酸化形成ATPATP合酶琥珀酰辅酶A合成酶甘油磷酸激酶丙酮酸激酶NADHNAD+琥珀酸延胡索酸e-e-e-e-H+H+H+H+H+H+H+H+O2H2OADP+PiATPH+H+丙酮酸H+H+PiATPADPADPPi线粒体内膜总结H+梯度的作用电子传递泵出H+H+梯度电位差驱动ATP与ADP交换H+回流驱动ADP和Pi合成ATP驱动丙酮酸和Pi进入第三阶段的阻断电子传递链H+梯度ATP合酶ATP与ADP交换ATPADPADP第三阶段的阻断电子传递链H+梯度ATP合酶鱼藤酮氰化物抗霉素Ａ萎锈灵阻断缬氨霉素生热素(UCP)DNP寡霉素破坏抑制ATP与ADP交换苍术苷抑制电子传递阻断剂ATP合酶抑制剂耗氧量和ATP合成减少电子传递受阻、耗氧量减少ATP/ADP交换抑制剂电子传递受阻、耗氧量和ATP合成减少电子传递阻断剂ATP合酶抑制剂ATP合成减少电子传递受阻电子传递与ATP合成偶联依靠H+梯度偶联解偶联剂破坏H+梯度破坏H+梯度电子传递加快、耗氧量增加，产热增加ATP合成减少解偶联剂的作用机制①DNP(2,4-二硝基苯酚)的作用机制H+H+H+H+H+H+使膜对H+的通透性增加，将其带到H+浓度低的一边，破坏了跨膜质子梯度，从而使电子传递和ATP形成两个过程分离，不再紧密关联。解偶联剂的作用机制②缬氨霉素的作用机制H+H+H+H+H+H+H+H+这是一类脂溶性物质，将一价阳离子(除H+)从膜间隙转移到线粒体基质，降低膜两侧的电位差，从而使电子传递和ATP形成两个过程分离，不再紧密关联。解偶联剂的作用机制③生热素(UCP)的作用机制H+H+H+H+H+H+H+H+H+H+UCPUCP在线粒体内膜上形成H+通道，使H+流发生“短路”，不能通过ATP合酶返回到线粒体，从而使电子传递和ATP形成两个过程分离，不再紧密关联。生热素(UCP)是存在棕色脂肪组织中的内源性物质棕色脂肪细胞的线粒体有一种称为解耦联蛋白(UCP)的物质，这种物质使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ATP(为生物体直接供能的物质)，而只能转化为热能。棕色脂肪组织较多存在于新生儿和幼小哺乳动物体内，因为小家伙们刚生出来，身体的调节功能还比较差，不能通过“打哆嗦”（肌肉颤栗）这种方式产热来抵御外界的寒冷，所以需要棕色脂肪组织的帮助。白色脂肪组织就好比被子，可以起保暖的作用；棕色脂肪组织就好比电热毯，通过产热来帮助机体抵御寒冷。棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织，与白色脂肪组织不同，它并不会储存多余的脂肪，反而会燃烧脂肪产生热量。正常情况下，细胞依靠线粒体利用能源物质产生ATP，而棕色脂肪细胞依靠名为“UCP1”的线粒体质子通道蛋白将这部分能量转而用于产热。研究发现，一个名为“AIDA”的蛋白质能激活“UCP1”。下列叙述正确的是()A.脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，脂滴膜最可能由磷脂双分子层构成B.UCP1应该主要存在于线粒体的基质中，会影响有氧呼吸的第二阶段C.AIDA缺乏者产热能力强，在寒冷条件下维持体温的能力相对较强D.可以开发以UCP1或AIDA为靶点的药物来治疗过度肥胖症D一些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，有利于花序气味挥发，吸引昆虫传粉。研究表明，该现象通过有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶(AOX)参与的交替呼吸途径实现(如下图)，其中交替呼吸途径不发生H+跨膜运输，故不能形成驱动ATP合成的H+势差。下列叙述错误的是（）A.图中AOX分布于线粒体内膜上，可催化水的生成B.H+以协助扩散方式通过ATP合酶进入线粒体基质C.有氧呼吸的主呼呼吸链中建立膜两侧的H+浓度差不需要消耗能量D.交替呼吸途径使有机物氧化分解释放的能量更多的以热能形式散失C2.在需氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水(图1)。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如下(图2)。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（）A.DNP与4℃都会导致线粒体内膜上的电子传递受阻B.与25℃时相比，4℃时需氧呼吸放能减少C.与25℃时相比，4℃时需氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度积累，生成的ATP减少C葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A三羧酸循环H2O电子传递O2CO2CO2NADHNADHNADHATPATPATP多糖单糖氨基酸甘油脂肪酸氨基蛋白质7.三大有机物氧化分解过程CO2脂肪核酸多糖脂肪氨基酸蛋白质核苷酸葡萄糖脂肪酸+甘油丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸CoACO2[H]呼吸链O2ATPADP+Pi三羧酸循环下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是()A.三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2并消耗O2B.生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位D.物质氧化时释放的能量只有一部分储存于ATP中A（1）概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过

，产生

，释放

，生成少量ATP的过程。不完全分解少量能量葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。CO2和酒精或乳酸(2)场所：___________细胞质基质(3过程乳酸酒精和CO2无氧呼吸2C6H12O62C3H4O3＋4[H]＋少量能量2C3H6O3或2C2H5OH＋2CO22C3H4O3＋4[H]C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶(4)反应式不同生物无氧呼吸产物类型及原因乳酸基因酒精和CO2形象记忆：马吃甜玉米葡萄糖无氧呼吸都只在

释放少量的能量，其中一部分储存在

，一部分以热能形式散失，葡萄糖中大部分能量存留在

中。第一阶段ATP酒精或乳酸（5）能量转化（6）特点：与有氧呼吸相比①缺氧条件。②有机物氧化分解不彻底。③释放少量能量。（7）常见的主要进行无氧呼吸的生物或细胞①只进行无氧呼吸——乳酸菌、破伤风杆菌、哺乳动物成熟红细胞、蛔虫②主要进行无氧呼吸——种子萌发初期、癌细胞归纳提升(1)无氧呼吸在能量供应中的意义①生物在缺氧环境下，可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。②无氧呼吸产生ATP的速度非常快，可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。(2)长时间无氧呼吸对植物的危害

①无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。

②利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。

3.无氧呼吸与有氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所_____________________细胞质基质条件氧气，多种酶无氧气，多种酶物质变化葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成______或酒精和CO2能量变化释放大量能量，产生大量ATP释放

能量，产生少量ATP特点受O2和温度等因素的影响有氧气存在时，无氧呼吸受抑制联系二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP细胞质基质和线粒体乳酸少量

C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶无氧呼吸①消耗O2或产物中有H2O：一定存在有氧呼吸③无二氧化碳释放：②产物中有酒精或乳酸：一定存在无氧呼吸一定为产乳酸的无氧呼吸或死亡根据反应物和产物来判断1细胞呼吸→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵。①不消耗O2，释放CO2→只进行产酒精的无氧呼吸。②不消耗O2，不释放CO2→只进行产乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。③CO2释放量=O2吸收量④CO2释放量>O2吸收量→既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。⑤CO2释放量<O2消耗量→可能存在脂质的氧化分解。⑥酒精产生量=CO2释放量→只进行产酒精的无氧呼吸。⑦酒精的产生量<CO2释放量→既有进行有氧呼吸，又进行产酒精的无氧呼吸。多出的CO2来自有氧呼吸⑧无CO2释放→只进行产乳酸的无氧呼吸。O2吸收量与CO2释放量，酒精和CO2释放量2细胞呼吸反应式中各物质间物质的量的比例关系3CO2释放量∶O2吸收量＝4∶3

CO2释放量∶O2吸收量＞4∶3CO2释放量∶O2吸收量＜4∶3有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等无氧呼吸占优势有氧呼吸占优势细胞呼吸①有氧呼吸——葡萄糖∶O2∶CO2＝②无氧呼吸——葡萄糖∶CO2∶酒精＝③消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为④消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2摩尔数之和的比为1∶6∶61∶2∶21∶33∶4根据反应物和产物123产生水或消耗O2有酒精或乳酸无CO2释放一定存在有氧呼吸一定存在无氧呼吸产生乳酸的无氧呼吸根据质量的关系CO2=O2有氧呼吸CO2>O2CO2<O2两类呼吸都有，差值为无氧呼吸释放的CO2的量底物中含脂肪等非糖物质根据场所只在细胞质基质无氧呼吸有线粒体参与一定存在有氧呼吸细胞呼吸4.细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的

，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成

的过程。5.细胞呼吸的生物学意义(1)提供了生物体生命活动所需的大部分

。(2)是生物体代谢的

。蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。氧化分解ATP能量枢纽(1)种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量(2022·河北，4B)(

)(2)有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中(2022·河北，4C)(

)提示有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。√×(3)葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量(2021·福建，9A)(

)提示线粒体不能直接利用葡萄糖。×(4)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气(2021·湖南，12C)(

)(5)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP(2019·全国Ⅱ，2C)(

)提示无氧呼吸在第一个阶段会产生少量的ATP。√×(6)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP(2020·山东，2B)(

)提示无氧呼吸第二个阶段不产生ATP。×2.有氧呼吸的第三阶段：NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递，O2为最终的电子受体，生成H2O。提示内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H＋泵出，构建H＋浓度梯度，H＋通过线粒体内膜上的ATP合成酶顺浓度梯度进入线粒体基质，推动ATP合成。请据图分析ATP生成的过程是什么？3.无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应的原因(据图分析)：由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗，当NAD＋的含量很低时，

就会停止，ATP的合成也会停止。因此需要NADH转化成NAD＋来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸不能运出细胞，如果持续积累，也会___________________________。细胞呼吸的第一阶段抑制细胞呼吸第一阶段的(提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多，丙酮酸不能运出细胞)进行4.(2025·辽宁六校协作体联考)细胞呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质。下列说法不正确的是A.膜间隙高浓度的H＋全部来自有机物的分解B.NADH中的能量可通过H＋的电化学势能转

移到ATP中C.蛋白质复合体运输H＋和ATP合成酶运输H＋的方式分别为主动运输和协助扩散D.寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比

例明显增大√膜间隙高浓度的H＋来自有氧呼吸第一阶段和第二阶段，即来自有机物和水，A错误；考向三无氧呼吸的过程5.(2024·甘肃，3)梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加√根系吸收水分的方式是协助扩散和自由扩散，均不消耗能量，B错误；6.(2023·全国乙，3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进

行无氧呼吸产生乳酸B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP√无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，C错误；8.(2023·湖北，6)为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如表。据结果分析，下列叙述正确的是指标A物质浓度(μg·L－1)01050100①肝脏糖原含量(mg·g－1)25.0±0.612.1±0.712.0±0.711.1±0.2②肝脏丙酮酸含量(nmol·g－1)23.6±0.717.5±0.215.7±0.28.8±0.4③血液中胰高血糖素含量(mIU·mgprot－1)43.6±1.787.2±1.8109.1±3.0120.0±2.1A.由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快B.由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快C.①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖D.③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高√有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸，故无法判断有氧呼吸和无氧呼吸的快慢，A错误；由①可知，随着A物质浓度增大，肝脏糖原含量逐渐减少，葡萄糖转化为糖原的速率减慢，B错误；①中肝脏糖原含量减少，②中丙酮酸含量减少，表明细胞呼吸减弱，葡萄糖分解为丙酮酸减少，C错误；影响细胞呼吸的因素呼吸速率（呼吸强度）：指单位时间内呼吸作用消耗的反应物的量或生成物的产生量。C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶影响细胞呼吸的因素内部因素1.不同生物，细胞呼吸速率不同。如：阴生植物﹤阳生植物，旱生植物﹤水生植物2.同一个体在不同发育时期，细胞呼吸速率不同。如：老年人﹤青年人，幼苗、开花期>成熟期3.同一个体的不同器官，细胞呼吸速率不同。如：肝脏细胞﹥皮肤细胞，生殖器官>营养器官影响细胞呼吸的因素C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶影响细胞呼吸的内因—酶的种类和数量反应物自由水量氧气浓度条件温度产物水的散失CO2浓度影响细胞呼吸的因素外部因素C6H12O6

+6O2+12H2O+能量+6H2O6CO2酶反应物自由水量氧气浓度条件温度产物水的散失CO2浓度温度O2的含量CO2的含量H2O的含量影响细胞呼吸的因素外部因素温度温度：温度通过影响酶的活性来影响呼吸强度。应用：①零上低温储存蔬菜和水果；②温水和面发酵快。③在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差，减少有机物的消耗，提高产量。温度酶活性最适温度O2浓度CO2的释放量无氧呼吸PCO2的释放量O2浓度有氧呼吸OP有氧呼吸饱和点无氧呼吸消失点影响细胞呼吸的因素外部因素O2的含量O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。底物的量或酶的量限制O510152025释放量CO2O2浓度%有氧呼吸速率2.各点分析：①Q点：②P点：③R点：④A点：⑤B点：无氧呼吸速率细胞呼吸CO2的总量QAPB不消耗O2，只产生CO2⇒只进行

呼吸。消耗O2量=产生CO2量⇒只进行

呼吸无氧有氧R产生CO2_____

⇒组织细胞呼吸______

最少此时有机物消耗最少，R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。最弱点有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。等于不相等无氧呼吸终止点。直接影响呼吸速率和呼吸性质。①O2促进有氧呼吸；②O2抑制无氧呼吸，O2浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制。机理影响细胞呼吸的因素外部因素O2的含量应用：1.中耕松土，可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收。2.在储存蔬菜、水果、粮食时，为了减少有机物消耗，应控制低氧(a点氧气浓度)环境。3.稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根、死亡；4.无氧发酵过程需要严格控制无氧环境等影响细胞呼吸的因素外部因素O2的含量影响细胞呼吸的因素外部因素CO2的含量呼吸速率CO2浓度CO2:是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。CO2浓度作为呼吸抑制剂，抑制细胞呼吸，CO2

浓度越高，抑制作用越明显。①地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。②在水果、蔬菜保鲜中，增加CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗应用影响细胞呼吸的因素外部因素H2O的含量一定范围内，细胞呼吸强度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。呼吸速率含水量①粮食贮藏：零上低温，低氧，干燥；干种子萌发前进行浸泡处理②果蔬储存：零上低温，低氧，一定湿度③土壤板结、长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。应用种子萌发时细胞吸水和呼吸速率变化曲线解读(1)在种子吸水的第Ⅰ阶段，吸水较快（以吸胀作用吸水），增加自由水含量使呼吸速率上升。(2)在种子吸水的第Ⅱ阶段，呼吸作用产生的CO2量要比O2的消耗量大得多，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的吸收量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根主要为渗透吸水。(4)从O2的吸收量可大于CO2的释放量看出，有脂肪参与呼吸作用。知识

延伸(1)干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活(2022·海南·10C)(

)提示

干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求。×(2)农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长(2021·湖南·12B)(

)提示种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长。×(3)低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利(2023·湖南·5C)(

)提示低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般果蔬的保存温度为零上低温。×考向五细胞呼吸的影响因素及其应用9.(2025·肥城阶段检测)某植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法错误的是A.甲、乙曲线分别表示CO2释放量和O2吸收量B.O2浓度由0到b的过程中，无氧呼吸释放CO2

的速率逐渐降低C.O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加D.O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小√据图可知，O2浓度为a时，气体交换相对值CO2为0.6，O2为0.3，其中，CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。

按有氧呼吸中C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸C6H12O6∶CO2＝1∶2，算得C6H12O6(葡萄糖)的相对消耗量为0.05＋0.15＝0.2。而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6H12O6的相对消耗量约为0.117，明显比a点时低，所以a点时葡萄糖的消耗速率不是最小，D错误。10.(2025·江西多校联考)科研人员为探究温度、O2浓度对采收后苹果储藏的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是A.据图分析，苹果储藏的适宜条件

是低温和无氧B.5%O2浓度条件下，苹果细胞产生

CO2的场所为细胞质基质C.20%～30%O2浓度范围内，影响CO2相对生成量的环境因素主要是温度D.在O2充足的条件下，O2参与反应的场所是细胞质基质和线粒体内膜√据图分析可知，苹果储藏的适宜条件是低温和低氧，A错误；5%O2浓度条件下，苹果细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体基质，B错误；在O2充足的条件下，苹果细胞进行有氧呼吸，O2参与反应的场所是线粒体内膜，D错误。考向六种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析11.(2024·山东，16改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是A.p点为种皮被突破的时间点B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多√Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误；经典题型：液滴移动问题探究装置：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，底物为葡萄糖)：经典题型：液滴移动问题实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动不动右移左移右移左移不动种子已死亡（若是其他材料，可能乳酸的无氧呼吸)只进行产生酒精的无氧呼吸进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸只进行有氧呼吸（若是其他材料，可能还有乳酸的无氧呼吸)若种子进行了以脂肪等非糖物质的为底物的有氧呼吸,则装置一液滴________，装置二液滴________。左移左移1.某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的细胞呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析正确的是（）A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动B.在20～30min内氧气的平均吸收速率为6.5mm3/minC.如将X换为清水，并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率D.增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中B萌发的种子NaOH溶液等量的煮沸的种子NaOH溶液甲组矫正组排除温度等非生物因素对实验结果的干扰若甲组向左移动a(mm)，矫正组向右或向左移动b(mm)，则甲组中实际测定的由种子呼吸消耗的O2引起的移动距离为：___________________。a+b或a-b二、根据呼吸商判定细胞呼吸方式生物体在同一时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比1.呼吸商呼吸商V释放的CO2V吸收的O2==1以糖类为底物的有氧呼吸＞1以糖类为底物的有氧呼吸和无氧呼吸＜1以脂肪为底物的有氧呼吸2.在科学研究中常用呼吸商（RQ=释放CO2体积/消耗O2体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。测定A装置液滴左移x(mm)，B装置左移y(mm)。x代表____________________值，y代表_____________________________________________值。消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差AB呼吸商=________________|x-y|÷x0.853)若测得x＝200(mm)，y＝30(mm)，则该发芽种子的呼吸商是________。2.在科学研究中常用呼吸商（RQ=释放CO2体积/消耗O2体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。测定A装置液滴左移x(mm)，B装置左移y(mm)。4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？

黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化。2.在科学研究中常用呼吸商（RQ=释放CO2体积/消耗O2体积）表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。测定A装置液滴左移x(mm)，B装置左移y(mm)。拓展练习——细胞结构与功能的联系拓展练习——细胞结构与功能的联系ABCDEF丙酮酸溶液1，二氧化碳和水2，二氧化碳和酒精3，无反应4，二氧化碳和酒精5，二氧化碳和酒精6，无反应二氧化碳和水二氧化碳和乙醛二氧化碳和水二氧化碳和乙醛二氧化碳和乙醛无反应ABCDEF忽略各试管内原有物质（如葡萄糖、丙酮酸、[H]等）的影响1.下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式的叙述，正确的是A.该实验属于对照实验，其中氧气

充足为对照组B.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是

本实验的自变量C.可选用是否生成酒精作为因变量的检测指标D.可用乳酸菌替代酵母菌来探究细胞的两种呼吸方式E.甲乙两个装置均需要在黑暗条件下进行√探究酵母菌呼吸方式为对比实验，两组均为实验组，A错误；本实验中，氧气的有无是自变量，酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，B错误；乳酸菌是厌氧菌，只能进行无氧呼吸，因此不能替代酵母菌探究细胞的两种呼吸方式，D错误；酵母菌不进行光合作用，无需放在黑暗条件下探究呼吸方式，E错误；F.甲组装置中的a和c均能吸收CO2，目的相同G.d瓶应封口放置一段时间后再连通e瓶H.通过观察瓶内澄清石灰水是否浑浊可

以判断出酵母菌的呼吸方式I.可选用溴麝香草酚蓝溶液检测是否产

生酒精J.鉴定无氧条件产物的先后顺序一般为先鉴定酒精再鉴定CO2K.用酸性重铬酸钾溶液检验酵母菌无氧呼吸产生的酒精，要先耗尽培养液中葡

萄糖L.应直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精√√甲组装置中a为NaOH溶液，吸收外界环境中的CO2，c为澄清石灰水，检测酵母菌呼吸作用产生的CO2，目的不同，F错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2，故不能通过观察瓶内澄清石灰水是否浑浊判断酵母菌呼吸方式，H错误；利用溴麝香草酚蓝溶液来鉴定是否有CO2的生成，而酸性重铬酸钾溶液遇酒精会变成灰绿色，可用其检测是否有酒精生成，I错误；在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，检测酒精应取2mL酵母菌培养液的滤液，注入试管中，然后添加0.5mL酸性的重铬酸钾溶液，L错误。2.下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是A.线粒体是有氧呼吸的主要场所，有些无线粒体的细胞也能进行有氧呼吸B.有氧呼吸过程中葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解C.丙酮酸分解成CO2和NADH需要O2的直接参与D.酵母菌有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体内膜E.进行有氧呼吸时，既有水的消耗也有水的生成F.有氧呼吸各阶段中有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多