高中生物（必修1）5.3细胞呼吸的原理和应用知识点

高中生物（必修1）5.3细胞呼吸的原理和应用知识点整理一、核心知识点梳理知识点1：细胞呼吸的概念与本质1.概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2.本质：氧化分解有机物，释放能量（一部分以热能形式散失，一部分转移到ATP中），为细胞生命活动提供能量。3.类型：根据是否需要氧气参与，分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类。练习题下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（）

A.细胞呼吸的实质是分解有机物，释放能量

B.细胞呼吸必须在酶的催化下进行

C.细胞呼吸的产物一定有CO₂

D.细胞呼吸过程中能量逐步释放细胞呼吸的核心意义是（）

A.产生CO₂和水

B.分解有机物

C.为细胞生命活动提供能量

D.消耗氧气下列过程属于细胞呼吸的是（）

A.葡萄糖在消化道内被分解为葡萄糖

B.葡萄糖在细胞内被分解为丙酮酸

C.氨基酸合成蛋白质

D.淀粉在肝脏中转化为糖原答案及解析1.答案：C

解析：细胞呼吸的产物因类型而异，有氧呼吸产物是CO₂和水，无氧呼吸产物可能是酒精和CO₂（如植物、酵母菌），也可能是乳酸（如动物、乳酸菌），因此产物不一定有CO₂。A、B、D选项均正确，细胞呼吸需酶催化，实质是分解有机物释放能量，且能量逐步释放（避免能量瞬间散失）。2.答案：C

解析：细胞呼吸的核心是为细胞生命活动提供能量（ATP），这是细胞进行各项生命活动（如主动运输、物质合成、细胞分裂）的直接能量来源。A、B是细胞呼吸的过程或产物，D是有氧呼吸的条件之一，均非核心意义。3.答案：B

解析：细胞呼吸的场所是细胞内，A选项葡萄糖在消化道内分解属于消化过程，不发生在细胞内，不属于细胞呼吸；B选项葡萄糖在细胞内分解为丙酮酸是细胞呼吸（有氧呼吸和无氧呼吸）的第一阶段，属于细胞呼吸；C、D选项是物质合成过程，属于吸能反应，与细胞呼吸（放能反应）无关。知识点2：有氧呼吸的过程1.概念：细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放大量能量，生成大量ATP的过程。2.场所：主要是线粒体（第一阶段在细胞质基质，第二、三阶段在线粒体）。3.三个阶段对比：阶段场所反应物产物能量变化第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸、[H]、少量ATP释放少量能量第二阶段线粒体基质丙酮酸、水CO₂、[H]、少量ATP释放少量能量第三阶段线粒体内膜[H]、O₂水、大量ATP释放大量能量4.总反应式：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O→（酶）6CO₂+12H₂O+能量练习题有氧呼吸过程中，产生CO₂的阶段和场所分别是（）

A.第一阶段，细胞质基质

B.第二阶段，线粒体基质

C.第三阶段，线粒体内膜

D.第二阶段，细胞质基质有氧呼吸过程中，消耗O₂的阶段及O₂的作用是（）

A.第一阶段，参与葡萄糖分解

B.第二阶段，参与丙酮酸分解

C.第三阶段，与[H]结合生成水

D.全程参与，促进能量释放若用放射性同位素标记有氧呼吸中的O₂，最终放射性会出现在（）

A.CO₂中

B.水中

C.丙酮酸中

D.ATP中下列关于有氧呼吸三个阶段的叙述，错误的是（）

A.三个阶段都需要酶的催化

B.三个阶段都能产生[H]

C.三个阶段都能产生ATP

D.第三阶段产生的能量最多答案及解析1.答案：B

解析：有氧呼吸第二阶段中，丙酮酸和水在mitochondrial基质中被酶催化分解，产生CO₂和[H]，因此产生CO₂的阶段是第二阶段，场所是线粒体基质。第一阶段不产生CO₂，第三阶段产生水，故A、C、D错误。2.答案：C

解析：有氧呼吸中O₂只参与第三阶段，其作用是与前两个阶段产生的[H]结合生成水，同时释放大量能量。第一、二阶段不消耗O₂，因此A、B、D错误。3.答案：B

解析：根据有氧呼吸第三阶段的反应：[H]+O₂→（酶）H₂O，可知标记的O₂会直接进入水中，因此最终放射性出现在水中。CO₂中的氧来自葡萄糖和水，丙酮酸中的氧来自葡萄糖，ATP中不含氧标记，故A、C、D错误。4.答案：B

解析：有氧呼吸第一、二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]（与O₂结合），因此第三阶段不产生[H]。A选项三个阶段均需酶催化，正确；C选项三个阶段都能产生ATP（第一、二阶段少量，第三阶段大量），正确；D选项第三阶段释放大量能量，产生的ATP最多，正确。知识点3：无氧呼吸的过程1.概念：细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，产生少量能量（生成少量ATP）的过程。2.场所：全程在细胞质基质中进行。3.两个阶段：（1）第一阶段：与有氧呼吸第一阶段完全相同，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量。（2）第二阶段：丙酮酸在不同酶的催化下，分解为不同产物（不产生ATP）：

①酒精发酵：丙酮酸→（酶）酒精+CO₂（如植物细胞、酵母菌），反应式：C₆H₁₂O₆→（酶）2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+少量能量

②乳酸发酵：丙酮酸→（酶）乳酸（如动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根），反应式：C₆H₁₂O₆→（酶）2C₃H₆O₃（乳酸）+少量能量练习题下列关于无氧呼吸的叙述，正确的是（）

A.无氧呼吸的产物只有酒精或乳酸

B.无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行

C.无氧呼吸产生的能量全部以热能形式散失

D.无氧呼吸需要氧气参与人体剧烈运动时，骨骼肌细胞的呼吸方式是（）

A.只进行有氧呼吸

B.只进行无氧呼吸

C.主要进行有氧呼吸，同时进行无氧呼吸

D.先进行无氧呼吸，后进行有氧呼吸酵母菌在无氧条件下进行细胞呼吸，产物是（）

A.乳酸和CO₂

B.酒精和CO₂

C.水和CO₂

D.丙酮酸和[H]无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段相同，其原因是（）

A.场所相同

B.酶相同

C.反应物相同

D.以上都正确下列生物或细胞中，只能进行无氧呼吸的是（）

A.酵母菌

B.乳酸菌

C.植物叶肉细胞

D.人体心肌细胞答案及解析1.答案：B

解析：A选项错误，无氧呼吸产物除酒精或乳酸外，还会产生少量ATP；B选项正确，无氧呼吸全程在细胞质基质中进行；C选项错误，无氧呼吸产生的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能散失；D选项错误，无氧呼吸不需要氧气参与。2.答案：C

解析：人体剧烈运动时，骨骼肌细胞耗氧量增加，有氧呼吸速率加快，但仍无法满足能量需求，因此会同时进行无氧呼吸（产生乳酸）补充能量，即主要进行有氧呼吸，辅助进行无氧呼吸。A、B、D不符合实际呼吸情况。3.答案：B

解析：酵母菌是兼性厌氧菌，无氧条件下进行酒精发酵，产物是酒精和CO₂；有氧条件下进行有氧呼吸，产物是水和CO₂。A是乳酸发酵产物，C是有氧呼吸产物，D是无氧呼吸第一阶段产物，故A、C、D错误。4.答案：D

解析：无氧呼吸与有氧呼吸第一阶段的场所均为细胞质基质，反应物均为葡萄糖，催化反应的酶也相同，因此两个阶段完全相同。A、B、C单独表述均正确，但D选项包含所有正确因素，故最佳答案为D。5.答案：B

解析：乳酸菌是厌氧菌，只能进行无氧呼吸（乳酸发酵）；酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸；植物叶肉细胞和人体心肌细胞主要进行有氧呼吸，缺氧时可短暂进行无氧呼吸。因此A、C、D错误，B正确。知识点4：有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较项目有氧呼吸无氧呼吸氧气需求需要O₂不需要O₂场所细胞质基质、线粒体全程细胞质基质有机物分解程度彻底分解（葡萄糖→CO₂和H₂O）不彻底分解（葡萄糖→酒精+CO₂或乳酸）能量释放大量（1mol葡萄糖释放约2870kJ，1161kJ转移到ATP）少量（1mol葡萄糖释放约196.65kJ，61.08kJ转移到ATP）ATP生成量大量（约30或32个ATP）少量（2个ATP）共同点①都以葡萄糖为主要反应物；②第一阶段完全相同（葡萄糖→丙酮酸+[H]+少量ATP）；③都需酶催化；④都释放能量并生成ATP练习题有氧呼吸与无氧呼吸的主要区别不包括（）

A.氧气需求

B.场所

C.有机物分解程度

D.第一阶段的反应物1mol葡萄糖完全氧化分解（有氧呼吸）与不彻底氧化分解（无氧呼吸）相比，转移到ATP中的能量差异较大，原因是（）

A.有氧呼吸需要酶更多

B.有氧呼吸分解有机物更彻底

C.有氧呼吸场所更复杂

D.有氧呼吸产生的CO₂更多下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的共同点，错误的是（）

A.都能产生[H]

B.都能产生ATP

C.都能产生CO₂

D.都需酶的催化答案及解析1.答案：D

解析：有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段的反应物均为葡萄糖，因此这不是两者的区别；A（氧气需求：需氧vs无氧）、B（场所：细胞质基质+线粒体vs仅细胞质基质）、C（分解程度：彻底vs不彻底）均是两者的主要区别。故D符合题意。2.答案：B

解析：有氧呼吸将葡萄糖彻底分解为CO₂和水，能释放有机物中储存的大部分能量（一部分转移到ATP）；无氧呼吸仅将葡萄糖分解为酒精+CO₂或乳酸，有机物中大部分能量仍储存在产物中，因此转移到ATP中的能量较少。A、C、D不是能量差异的核心原因，B正确。3.答案：C

解析：A选项正确，有氧呼吸第一、二阶段和无氧呼吸第一阶段均产生[H]；B选项正确，两者均能产生ATP（有氧呼吸大量，无氧呼吸少量）；C选项错误，无氧呼吸中的乳酸发酵不产生CO₂；D选项正确，两者均需酶催化反应。故C符合题意。知识点5：细胞呼吸原理的应用1.促进细胞呼吸（增加能量供应）：

-农业生产：中耕松土（增加土壤透气性，促进根系有氧呼吸，利于吸收矿质元素）；合理密植（保证通风，提供充足O₂，促进植株有氧呼吸）。

-工业生产：酿酒时前期通气（促进酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，为后续无氧发酵提供足够菌种）。2.抑制细胞呼吸（减少有机物消耗）：

-粮食储存：低温、低氧、干燥（低温抑制酶活性，低氧抑制有氧呼吸且减少无氧呼吸产生的酒精对粮食的毒害，干燥减少水分，降低呼吸速率）。

-果蔬保鲜：低温、低氧、一定湿度（与粮食储存相比，保留一定湿度可防止果蔬失水萎蔫）。

-医疗：缺氧时给病人吸氧（促进有氧呼吸，避免无氧呼吸产生乳酸积累导致酸中毒）；伤口包扎用透气纱布（避免厌氧菌（如破伤风杆菌）无氧呼吸繁殖，引发感染）。练习题农业生产中，中耕松土的主要目的是（）

A.促进根系吸收水分

B.促进根系有氧呼吸

C.抑制根系无氧呼吸

D.减少病虫害下列关于粮食储存条件的叙述，正确的是（）

A.高温、高氧、干燥

B.低温、低氧、干燥

C.高温、低氧、湿润

D.低温、高氧、湿润酿酒时，前期向发酵罐通入空气的目的是（）

A.促进酵母菌无氧呼吸产生酒精

B.抑制酵母菌繁殖

C.促进酵母菌有氧呼吸，大量繁殖

D.提供酒精合成的原料伤口包扎时使用透气的纱布，其原理是（）

A.促进伤口细胞有氧呼吸

B.抑制厌氧菌的无氧呼吸

C.促进伤口愈合

D.减少伤口感染的机会答案及解析1.答案：B

解析：中耕松土可打破土壤板结，增加土壤透气性，为根系提供充足O₂，促进根系有氧呼吸。有氧呼吸增强可为根系吸收矿质元素（主动运输，需ATP）提供更多能量，并非直接促进吸水（吸水是渗透作用）、抑制无氧呼吸（是间接效果）或减少病虫害，故A、C、D错误，B正确。2.答案：B

解析：粮食储存需减少有机物消耗，核心是抑制细胞呼吸。低温可降低酶活性，低氧可抑制有氧呼吸且避免无氧呼吸过强（产生酒精毒害粮食），干燥可减少水分（细胞呼吸需水参与，水分少则呼吸速率低）。高温、高氧、湿润都会促进细胞呼吸，增加有机物消耗，故A、C、D错误，B正确。3.答案：C

解析：酿酒的核心是酵母菌无氧呼吸产生酒精，但酵母菌数量过少会导致酒精产量低。前期通入空气（有氧条件），可促进酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，积累足够菌种；后期密封（无氧条件），酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。A、B与通入空气的目的相反，D错误（酒精合成原料是葡萄糖，并非空气），故C正确。4.答案：B

解析：透气纱布可让空气进入伤口，提供O₂，抑制厌氧菌（如破伤风杆菌，只能进行无氧呼吸）的无氧呼吸，避免其大量繁殖引发感染。A选项并非主要原理（伤口细胞有氧呼吸对愈合有帮助，但不是透气纱布的核心作用）；C、D是最终效果，其直接原理是抑制厌氧菌无氧呼吸，故A、C、D错误，B正确。知识点6：影响细胞呼吸的因素1.温度：影响酶的活性。在一定范围内，温度升高，酶活性增强，细胞呼吸速率加快；超过最适温度，酶活性降低，呼吸速率下降；温度过低，酶活性受抑制（不破坏酶结构）；温度过高，酶变性失活（不可逆）。2.氧气浓度：

-无氧条件（O₂浓度=0）：只进行无氧呼吸，释放少量能量。

-低氧条件（O₂浓度较低）：有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，总呼吸速率最低（有机物消耗最少，利于储存）。

-有氧条件（O₂浓度充足）：只进行有氧呼吸，呼吸速率稳定（达到最大值）。3.水分：细胞呼吸需水参与，水分不足时，呼吸速率降低（如干燥种子呼吸速率低）。4.CO₂浓度：CO₂是细胞呼吸的产物，当CO₂浓度过高时，会抑制细胞呼吸（反馈调节）。练习题下列关于温度对细胞呼吸影响的叙述，正确的是（）

A.温度越高，细胞呼吸速率越快

B.低温会破坏酶的结构，抑制细胞呼吸

C.超过最适温度，细胞呼吸速率随温度升高而下降

D.不同生物的细胞呼吸最适温度相同在O₂浓度变化对细胞呼吸速率影响的曲线中，有机物消耗最少的点对应的O₂浓度是（）

A.O₂浓度=0

B.低氧浓度

C.高氧浓度

D.任意O₂浓度储存果蔬时，适当提高CO₂浓度的目的是（）

A.促进细胞呼吸

B.抑制细胞呼吸

C.促进果蔬吸水

D.抑制果蔬失水