2027届高三一轮复习：细胞呼吸的原理和应用课件

第三单元细胞代谢第3讲细胞呼吸的原理和应用有氧呼吸：是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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。无氧呼吸：细胞在没有氧气参与的情况下，（通过多种酶的催化作用），葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量（第一阶段产生ATP）

的过程，就是无氧呼吸。（一）有氧呼吸的过程（看谁准又快）总反应式

。细胞质基质少量线粒体基质少量线粒体内膜大量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶2丙酮酸＋6H2O6CO2＋20[H]酶24[H]＋6O212H2O酶C6H12O62丙酮酸＋4[H]酶一、有氧呼吸和无氧呼吸嵴基质酶2870kJ/977.28kJ（ATP）（34%）977.28/30.54=32在有氧呼吸的过程中：1、进行场所？丙酮酸是在哪个阶段生成，什么部位生成的？在哪个阶段分解的？2、二氧化碳是在哪个阶段生成的？氧气是在哪个阶段参与反应的？3、水是在哪个阶段生成的？又是在哪个阶段分解的？4、[H]是在哪些阶段生成的？生成[H]最多是在哪个阶段？5、有能量生成的是哪些阶段？释放最多的是哪个阶段？主要在线粒体第一细胞质基质第二第二第三第三第二第一、二第二第一、二、三第三6、如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是______

。脂肪含[H]量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量比较有氧呼吸三个阶段比较项目第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸和水O2和【H】生成物丙酮酸，【H】CO2,【H】水产生ATP量少量少量大量与O2关系无关无关需氧①写出无氧呼吸的两种不同的反应式？无氧呼吸进行的场所？②丙酮酸是在那个阶段生成的？在那个阶段分解的？③无氧呼吸过程中是否有[H]生成？④二氧化碳是在那个阶段生成的？有ATP生成的是那个阶段？⑤什么叫发酵？水稻的无氧呼吸是发酵吗？细胞质基质第一第二有第二第一微生物的无氧呼吸也叫发酵不是（二）无氧呼吸的过程196.65kj/61.08kj储存在ATP中31%2870kJ/977.28kJ（ATP）（34%）977.28/30.54=32有氧呼吸和无氧呼吸过程图解有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸中产生乳酸的有

，产生酒精的有

。（1）酵母菌（2）乳酸菌（3）水稻（4）马铃薯块茎（5）玉米胚（6）人和动物（7）一般种子（8）水果（9）甜菜块根（2）（4）（5）（6）（9）马吃人的甜玉米（1）（3）（7）（8）睡一睡觉例1、如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是(

)A．①③④中数值最大的是①B．②代表的物质名称是氧气C．产生①③的场所是线粒体D．原核生物中也有能完成图示全过程的生物D例2（海南卷）关于细胞代谢的叙述，错误的是（）A．无氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程B．无氧呼吸第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATPC．无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸D．对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸A例3．下列有关骨骼肌细胞呼吸作用的叙述，正确的是(

)A．无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失B．在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量大于吸收的O2量C．无氧条件下，丙酮酸转化成乳酸的过程中伴随有ATP的合成D．在不同条件下，催化丙酮酸的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物D例4．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下(1)图中A是

，其产生的部位是

。(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是

，可在人体细胞中进行的是

。(填序号)(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中

过程；而马铃薯块茎贮藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中

过程。(填图中序号)丙酮酸细胞质基质①②④②①③①④(4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为

___。(5)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为_____。种子在有氧呼吸过程中产生了水1∶3类型有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件呼吸场所最终产物能量多少特点相互联系O2、酶酶细胞质基质线粒体细胞质基质CO2和H2OCO2、酒精或乳酸大量少量有机物

分解，能量

释放有机物

分解，能量没完全释放其实质都是

，释放能量，第一阶段（从葡萄糖到丙酮酸）完全相同（三）“有氧呼吸”和“无氧呼吸”比较不彻底彻底氧化分解有机物完全例1、下列关于在人体细胞呼吸过程中，[H]的来源和用途的叙述，最准确的是(

)选项呼吸类型[H]的来源[H]的用途A有氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成水C无氧呼吸来源于葡萄糖和水用于生成乳酸D无氧呼吸只来源于葡萄糖用于生成酒精解析：有氧呼吸过程中[H]来自葡萄糖和水，在第三阶段与氧结合生成水；无氧呼吸过程中[H]只来源于葡萄糖，用于还原丙酮酸生成酒精或乳酸，对于人体细胞来说，只能生成乳酸。B例2“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。下图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是(

)

A．运动强度为a时只有有氧呼吸，b时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，c只有无氧呼吸B．若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中D．运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量B（四）有氧呼吸过程中各“元素的去向”例1．葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。给小鼠喂含有放射性18O的葡萄糖，18O的葡萄糖进入细胞后，最初出现放射性的化合物是(

)A．丙酮酸B．乳酸

C．二氧化碳 D．水A

例2：如果给酵母菌提供含18O的氧气，在酵母菌中那些物质可能含18OH2O和CO2丙酮酸【H】丙酮酸(1)规律1：消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数-----有氧呼吸∶无氧呼吸＝

。(2)规律2：产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数----有氧呼吸∶无氧呼吸＝

。(3)规律3：消耗等量葡萄糖时有氧呼吸消耗O2：有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2(摩尔数)＝

。（五）有氧呼吸与无氧呼吸的“判断方法”及“计算”（只考虑有氧呼吸和产生CO2的无氧呼吸）3∶11∶33：4有氧呼吸与无氧呼吸的“计算规律”细胞呼吸方式的“判定方法”氧浓度(%)甲乙丙丁产生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol产生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol例1、某同学在做“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，将完全相同的甲、乙、丙、丁四瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液(葡萄糖足够用)，分别通入不同浓度的氧气维持相同时间，测得实验结果如下表。分析正确的是(

)A．甲瓶中酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B．乙瓶中酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率C．丙瓶中酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍D．丁瓶中酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸

D例2、下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,测得CO2释放量和O2吸收量的变化。正确的是(

)A.氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等B831．内部因素对细胞呼吸的影响二、影响细胞呼吸的因素①氧气浓度----O2对无氧呼吸有抑制作用(如图)。2“外界因素”（1）图中各点的生物学意义Q点：不消耗O2

，产生CO2，只进行

。P点：消耗O2

=产生CO2，只行

。QP段：产生CO2量

消耗O2量，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸

R点：产生的CO2量最少，一般认为细胞呼吸作用

。（2）保存蔬菜、水果时，应选择

点对应的O2浓度（3）AB=BC，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖应为无氧呼吸的

。最弱无氧呼吸有氧呼吸大于R1/3（温度，O2浓度，水，CO2等）稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生____，防止酒精中毒，烂根死亡。无氧乳酸酒精（4）应用抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的___

_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____

；②温度

温度影响

影响呼吸作用，一定范围内，呼吸作用强度随温度的升高而增强。

应用

（零上/零下）低温储存水果；温室栽培提高

。③水分

一定范围内，细胞的含水量越高，细胞的呼吸作用

。含水量过多，呼吸减慢甚至死亡

应用：种子储藏前的晾晒，萌发前的浸泡。④二氧化碳

一定范围内，环境的二氧化碳浓度越高，细胞呼吸

。

应用：蔬菜，水果储藏保鲜中应

二氧化碳的浓度，减少有机物的消耗（也可冲入氮气）。酶的活性“零上”“昼夜温差”越弱增大越强科学探究，对实验结果的交流和讨论

为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：

实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4℃)和室温(22℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。实验二：将马铃薯块茎从20℃移到0℃后，再回到20℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。(1)当马铃薯块茎从20℃移到0℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是什么？(2)当马铃薯块茎重新移回到20℃环境中，与之前20℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，如何解释这一现象。科学探究，对实验结果的交流和讨论

为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验：

实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4℃)和室温(22℃)条件下贮藏10天，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。实验二：将马铃薯块茎从20℃移到0℃后，再回到20℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示。淀粉酶含量增加（0℃环境中）----葡萄糖增加（底物增加）----呼吸作用较之前20℃时强。B例1．《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气)，延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述不正确的是(

)C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性D．气调冷藏库的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制例2．(湖南选择性考试)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(

)A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B．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C．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D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用B例3、如图为外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，请据图分析并回答下列问题：（1）从图甲可知，细胞呼吸最旺盛时在___点．AB段说明随着温度升高，细胞呼吸强度___，温度主要通过影响

来影响呼吸强度．

（2）图乙中曲线Ⅰ是

呼吸类型，若曲线描述的是水稻根细胞的细胞呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是

．B

逐渐增强

（与细胞呼吸有关的）酶

无氧

酒精（3）若图乙表示酵母菌的呼吸情况，则曲线Ⅱ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5：4，这是因为有

的酵母菌进行曲线Ⅰ所示的呼吸类型（假设酵母菌进行两种细胞呼吸的速率相等）．

（4）由甲、乙两图可知，贮存水果时应选择___的条件，种子的储存应选择

的条件（填下列选项的序号）①低温

②室温

③高二氧化碳

④无氧

⑤低氧

⑥高氧⑦干燥⑧一定湿度（水分）．有氧①③⑤⑧3/7例3、如图为外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，请据图分析并回答下列问题：①③⑤⑦(1)配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5%的葡萄糖溶液，分别装入A、B两锥形瓶中。(2)设计对比实验乙组B瓶先密封放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是2．实验步骤去除空气中的CO2

耗尽瓶中原有的氧气1．实验原理（一）探究酵母菌的细胞呼吸方式三、细胞呼吸的相关实验3.实验现象:甲组:澄清石灰水变浑浊程度

，无灰绿色产生。乙组:澄清石灰水变浑浊程度

，有灰绿色产生。大小(4)实验结论:例1．(广东选择性考试改编)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(

)A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2C．用台盼蓝染色后，染成蓝色的为活酵母菌D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量D例2．下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述，正确的是(

)A．选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物，易于培养B．通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照，易于判断酵母菌的呼吸方式C．将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气D．实验的因变量是澄清石灰水是否变混浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化C例3、下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。(1)本实验的自变量是什么？石蜡(油)的作用是什么？空气泵进入乙的空气有什么要求？(2)实验的因变量是什么？检测的结果是什么？氧气的有无将液体与空气隔绝应除去CO2因变量：乙、丙中产生CO2的多少检测的结果：甲中石灰水变混浊程度大，乙中石灰水变混浊程度小。（二）种子萌发时呼吸速率（有氧呼吸）的测定1）实验装置2）实验原理

组织细胞呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳，二氧化碳被氢氧化钠吸收，使容器气压变小，单位时间内液滴“左移”的体积即表示呼吸速率的大小。③物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，还应设置对照装置。将所测的实验材料灭活（煮熟的种子），代替“发芽种子”，其他条件不变。①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行

、所用种子进行

。②若选用绿色植物作实验材料测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行

，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。3）实验误差的校正灭菌消毒处理遮光处理氢氧化钠例、如图是探究小鼠在不同温度下呼吸速率(用单位时间的耗氧量表示)的实验装置。打开夹子A，使水检压计左右平齐，关闭夹子A，用注射器向广口瓶中注入5mLO2，水检压计左侧液面升高，记录左右液面重新平齐时所用的时间。下列说法错误的是(

)A．用注射器向广口瓶中注入5mLO2后要立刻关闭夹子BB．测定小鼠的呼吸速率需要多次重复进行，最后取平均值C．小鼠在25℃时的呼吸速率高于10℃时的呼吸速率D．NaOH溶液的作用是排除呼吸产生的CO2对实验结果的干扰C(1)实验装置(以萌发种子为例)（三）种子萌发时呼吸类型（方式）的“探究”(2)实验原理

①装置一中NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2，着色液滴移动的距离代表发芽种子细胞呼吸吸收O2的量。

②装置二中着色液滴移动的距离代表植物细胞呼吸产生CO2的量与吸收O2量的差值。③只进行有氧呼吸或④进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸⑤进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸②只进行产酒精的无氧呼吸①只进行产乳酸的无氧呼吸（死亡）装置二液滴装置一液滴（4）实验结论（3）实验现象不动左移右移左移右移不动不动不动①产乳酸或②产酒精③有氧呼吸或①产乳酸或④有氧呼吸和产乳酸⑤有氧呼吸和产酒精或②产酒精③有氧呼吸或④有氧呼吸和产乳酸或⑤有氧呼吸和产酒精例1.如图是探究酵母菌呼吸作用类型的装置(底物为葡萄糖)，下列所述现象中能够说明酵母菌进行无氧呼吸的是(

)A．装置一中的液滴左移 B．装置一中的液滴右移C．装置二中的液滴左移D．装置二中的液滴右移解析：装置一中，NaOH溶液能吸收CO2，酵母菌有氧呼吸时红色液滴左移，酵母菌无氧呼吸时红色液滴不移动；装置二中，酵母菌有氧呼吸吸收O2量等于放出CO2量，液滴不移动，酵母菌无氧呼吸只放出CO2，液滴会右移。 D例2．下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析错误的是(

)甲乙丙A．甲装置可用于探究呼吸作用是否释放热量B．乙装置有色液