第9講細胞呼吸1．分析細胞呼吸和有機燃料燃燒產生能量過程的不同，理解細胞呼吸的本質。2．概述有氧呼吸的三個階段，寫出有氧呼吸的反應式。3．探究酵母菌細胞呼吸的方式，學會控制和檢測實驗變量。4．說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。5．舉例說明細胞呼吸原理的應用。考點要求考題統計考情分析探究酵母菌細胞呼吸的方式2022，廣東，選T10,2、分2022，河北，選T4,2分2021，遼寧，選T5，2分2021，福建，選T7,2分本專題知識難度較低、基礎性強?？疾閷W生對細胞整體性的認識,或結合一些情景信息或表格信息設置題目，考查學生的應變能力、獲取信息和綜合分析能力。細胞呼吸的方式及過程2023，廣東，選T2，2分2023，全國，選T5,2分2022，山東，選T16，2分2021，湖北，選T10，2分2021，湖南，選T12，2分細胞呼吸的影響因素及應用2022，湖北，選T10，2分2022，廣東，選T10，2分2021，河北，選T14，2分2021，湖南，選T12，2分2021，湖北，選T10，2分2020，廣東，選T2，2分考點一探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗原理2.實驗設計----對比實驗3.實驗步驟(1)配制酵母菌培養液(酵母菌+葡萄糖溶液)。

(2)檢測CO2的產生,裝置如圖所示。觀察兩組裝置中澄清石灰水的變化。提醒:澄清石灰水也可以換為溴麝香草酚藍溶液。(3)檢測酒精的產生4.實現現象及結論(1)實驗現象(2)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在有氧條件下進行細胞呼吸產生大量CO2，在無氧條件下進行細胞呼吸產生酒精和CO2。【總結歸納】1.酵母菌呼吸方式測定的實驗裝置分析:(1)酵母菌為兼性厭氧菌,既可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸,接空氣泵的乙端會進行有氧呼吸,產生大量CO2,實驗的自變量應為O2的有無。

(2)石蠟或油膜密封玻璃容器的目的是將液體與空氣隔絕,丙端進行無氧呼吸,產生少量CO2,實驗的因變量為CO2的多少。(3)酵母菌和葡萄糖溶液、溫度等環境因素在該實驗中為無關變量。為了使乙端進行有氧呼吸,空氣泵進入的氣體應含有O2,實驗的因變量為CO2的多少,因此應先除去CO2。1.如圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實驗裝置，有關敘述正確的（

）A.該實驗需設置有氧和無氧兩種條件的對比實驗，其中乙組作為對照組B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液，則D瓶內的溶液會變黃C.可根據溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，來檢測CO2的產生速率D.若C瓶和E瓶中溶液都變渾濁，不能據此判斷酵母菌的呼吸方式【答案】C【解析】A、該實驗中的兩套裝置相互對照，即兩組均為實驗組，兩組實驗組相互對比共同探究酵母菌的呼吸方式，A錯誤；B、重鉻酸鉀用于檢測酒精，D瓶中由于缺乏O2而進行無氧呼吸產生酒精，而B中因為有O2而進行有氧呼吸，不能產生酒精，所以D瓶內的溶液會變成灰綠色，B錯誤；C、溴麝香草酚藍水溶液用于檢測CO2，產生CO2的速度越快則顏色變化越快，溴麝香草酚藍水溶液變黃所需的時間越短，所以可以根據液體變黃的時間長短檢測CO2的產生速率，C正確；D、有氧呼吸和無氧呼吸雖然均可以產生CO2，但有氧呼吸產二氧化碳的速率快，因此，根據C瓶和F瓶中溶液變渾濁程度，能判斷酵母菌的呼吸方式，但都變渾濁，不能據此判斷酵母菌的呼吸方式，D錯誤?！究偨Y歸納】2.“液滴移動法”探究細胞呼吸的方式(1)探究裝置：欲確認某生物的細胞呼吸方式，應設置兩套實驗裝置，如圖所示(以發芽種子為例)。(2)結果與結論裝置一裝置二結果紅色液滴左移紅色液滴不動只進行有氧呼吸紅色液滴不動紅色液滴右移只進行無氧呼吸紅色液滴左移紅色液滴右移既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸(3)誤差校正：①為使實驗結果精確，除減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置三。裝置三與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發芽種子”，其余均相同。②若選用綠色植物作實驗材料，測定細胞呼吸速率，需將整個裝置進行遮光處理，否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。2.下面三個裝置可用于研究萌發種子的呼吸作用方式及其產物，有關分析不正確的是 ()A．裝置甲可用于探究呼吸作用是否產生熱量B．裝置乙的有色液滴向左移動，說明種子萌發只進行有氧呼吸C．裝置丙可用于探究萌發的種子的呼吸作用是否產生二氧化碳D．三個裝置中的種子都必須進行消毒處理，都需要設置對照實驗【答案】C【解析】裝置甲中有溫度計，且使用了保溫瓶(可以防止種子細胞呼吸釋放的熱量散失)，因此，該裝置可以用于探究呼吸作用是否產生熱量；裝置乙中NaOH溶液能吸收二氧化碳，裝置乙的有色液滴向左移動是該裝置中氧氣減少所致，說明種子萌發時一定進行有氧呼吸，但種子細胞也可能同時進行無氧呼吸；澄清的石灰水可用于檢測二氧化碳，因此，裝置丙可用于探究萌發的種子的呼吸作用是否產生二氧化碳；三個裝置中的種子都必須進行消毒處理，以殺死種子表面的微生物，避免微生物的呼吸作用對實驗產生干擾，并且三個裝置都要設置相應的對照實驗?！疽族e點】(1)檢測酵母菌培養過程中是否產生CO2,可判斷其呼吸方式。(必修1P90“探究·實踐”)(×)(2)在酸性條件下,酒精會使重鉻酸鉀溶液由藍變綠再變黃。(必修1P90“探究·實踐”)(×)(3)檢測CO2的產生除澄清石灰水外,還可以用溴麝香草酚藍溶液檢測。(必修1P90“探究·實踐”)(√)(4)在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可依據澄清石灰水的渾濁程度判斷細胞呼吸的方式。(必修1P90“探究·實踐”)(√)(5)在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可直接向酵母菌培養液中添加酸性的重鉻酸鉀溶液檢測酒精。(必修1P90“探究·實踐”)(×)(6)對比實驗一般是兩個或兩個以上的實驗組與對照組相對比。(必修1P92“科學方法”)(×)考點二細胞呼吸的方式及過程1.細胞呼吸的概念:有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放能量并生成ATP的過程。

2.有氧呼吸(1)概念:細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。

(2)過程圖解(以葡萄糖為底物)酶酶（3）總反應式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量3.無氧呼吸(1)概念:是指在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機物經過不完全分解,釋放少量能量的過程。

(2)場所:全過程是在細胞質基質中進行的。

(3)過程(4)反應式①產物為酒精:植物、酵母菌等②產物為乳酸:高等動物、乳酸菌、少數植物器官(5)能量:只在第一階段釋放少量能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。

【總結歸納】1.有氧呼吸和無氧呼吸的比較2.細胞呼吸過程中[H]和ATP的來源和去路【教材拾遺】1.(必修1P93正文、“思考·討論”拓展)呼吸作用和有機物的燃燒都是分解有機物、釋放能量的過程,不同的是有氧呼吸是在條件下進行的;有機物中的能量是;有一部分能量,這種方式保證了,有利于。

提示:溫和的逐步釋放的儲存在ATP中有機物中的能量得到最充分的利用維持細胞的相對穩定狀態2.(必修1P93圖5-9拓展)有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧氣分別在階段被利用,產物中的CO2和水分別在階段形成。

提示:第一、二、三第二、三【易錯點】(1)呼吸作用的實質是細胞內的有機物氧化分解,并儲存能量。(必修1P90正文)(×)(2)有氧呼吸第二、三階段所需的酶都分布在線粒體內膜的嵴上。(必修1P92正文)(×)(3)細胞呼吸過程中產生的[H]是還原型輔酶Ⅰ的簡化表示方法。(必修1P93“相關信息”)(√)(4)有氧呼吸中的能量是逐步釋放出來的,其中有相當一部分儲存在ATP中。(必修1P93正文)(√)(5)無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量,生成少量ATP。(必修1P94正文)(√)(6)人體肌細胞無氧呼吸產生的乳酸,能在肝臟中再次轉化為葡萄糖。(必修1P94“相關信息”)(√)(7)細胞呼吸是生物體代謝的樞紐,蛋白質、糖類和脂質的代謝都可以通過細胞呼吸過程聯系起來。(必修1P94正文)(√)(8)所有生物的生存,都離不開細胞呼吸釋放的能量。(必修1P94正文)(√)1.(2023·重慶市期末)研究發現，癌細胞即使在氧氣供應充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產生ATP，這種現象稱為“瓦堡效應”。葡萄糖在癌細胞中的代謝途徑如圖所示，下列說法錯誤的是() A.過程①需要癌細胞膜上載體蛋白的參與 B.過程③不能生成ATP C.在癌細胞呼吸作用過程中有少量葡萄糖在線粒體中被利用 D.“瓦堡效應”導致癌細胞既不產生CO2也不吸收O2【答案】C【解析】葡萄糖進入癌細胞的方式屬于主動運輸，所以過程①需要癌細胞膜上載體蛋白的參與，A正確；無氧呼吸第二階段不產生ATP，B正確；線粒體不能直接利用葡萄糖，葡萄糖被利用的場所是細胞質基質，C錯誤；“瓦堡效應”是指癌細胞即使在氧氣供應充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產生ATP的現象，說明癌細胞進行的是無氧呼吸，D正確。2．種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是淀粉分解產生的葡萄糖，下列關于種子呼吸作用的敘述，錯誤的是（）A．若產生的CO2與乙醇的分子數相等，則細胞只進行無氧呼吸B．若細胞只進行有氧呼吸，則吸收O2的分子數與釋放CO2的相等C．若細胞只進行無氧呼吸且產物是乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放D．若細胞同時進行有氧和無氧呼吸，則吸收O2的分子數比釋放CO2的多【答案】D【解析】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，則說明不消耗氧氣，故只有無氧呼吸，A正確；B、若只進行有氧呼吸，則消耗的氧氣量=生成的二氧化碳量，B正確；C、若只進行無氧呼吸，說明不消耗氧氣，產乳酸的無氧呼吸不會產生二氧化碳，C正確；D、若同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，若無氧呼吸產酒精，則消耗的氧氣量小于二氧化碳的生成量，若無氧呼吸產乳酸，則消耗的氧氣量=二氧化碳的生成量，D錯誤?？键c三細胞呼吸的影響因素及應用1.內部因素答案：種類不同好生長發育降低不同器官大于2.外部因素（1）溫度①分析---原理是溫度影響酶的活性?在最適溫度時，呼吸強度最大。?超過最適溫度，呼吸酶活性降低，甚至變性失活，細胞呼吸受抑制。?低于最適溫度，酶活性下降，細胞呼吸受抑制。②應用。?低溫下儲存蔬菜和水果。儲存水果蔬菜需要低氧、零上低溫、低濕的環境，以減少有機物的消耗（2）氧氣：①分析：如圖，O2是有氧呼吸所必需的，且適當的低O2對無氧呼吸過程有抑制作用。?O2濃度=0時，只進行_無_氧呼吸。?0<O2濃度<10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。?O2濃度≥10%時，只進行_有_氧呼吸。?O2濃度=5%時，有機物消耗最_少_。②應用。?中耕松土促進植物根部有氧呼吸，為主動運輸提供能量，有利于礦質元素的吸收。?無氧發酵過程需要嚴格控制無氧環境。早期通氣：促進酵母菌有氧呼吸，有利于菌種的繁殖釀酒后期密封：促進酵母菌無氧呼吸，有利于產生酒精食醋和味精的制作：需氧型細菌（醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌）以及發酵罐，在控制通氣（無菌空氣）的情況下，可以生產食醋和味精。?低氧倉儲糧食、水果和蔬菜。儲存種子需要低氧、低溫、干燥的環境。（3）CO2：①分析：CO2是細胞呼吸的產物，對細胞呼吸有_抑制作用。②應用：在蔬菜和水果保鮮中，增加CO2濃度可抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。一般以釋放二氧化碳最少的氧氣濃度作為最適濃度。（4）水：①分析：在一定范圍內，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。②應用：將種子曬干，減少呼吸消耗，有利于儲藏。常規判斷：(1)制作面包和釀酒時都使用酵母菌，但兩過程中細胞呼吸的主要方式并不相同(√)(2)向盛有線粒體的試管中注入葡萄糖，降低溫度可降低其耗氧速率(×)(3)“正其行，通其風”主要為植物提供更多的O2以提高細胞呼吸效率(×)(4)密封塑料袋中儲藏的馬鈴薯塊莖會因無氧呼吸積累酒精而造成腐爛(×)(5)中耕松土能提高土壤養分的利用率，促進根系的生長(√)(6)儲藏水果、蔬菜時需要零上低溫，且氧氣含量越低越好(×)(7)不刷牙，乳酸桿菌等厭氧菌進行無氧呼吸后會產生酸性物質導致牙齒受到損壞(√)【教材拾遺】1.(必修1P95“思考·討論”拓展)水果、蔬菜和種子儲藏條件有何異同點?提示:水果、蔬菜和種子都需要在低溫、低氧、高CO2濃度條件下儲藏。但水果、蔬菜需要在適宜水分條件(一定濕度)下儲藏且需要零上低溫;種子需要在干燥條件下儲藏。2.(必修1P95“思考·討論”拓展)包扎傷口時,選用透氣的消毒紗布或“創可貼”等敷料的優點是什么?提示:為傷口創造了透氣的環境,避免厭氧病菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。1、乙兩圖均表示氧濃度對呼吸作用(底物為葡萄糖)的影響，下列相關敘述中正確的是 ()A．甲圖中，氧濃度為a時只進行無氧呼吸，呼吸產物中有乳酸或酒精B．甲圖中，氧濃度為d時只進行有氧呼吸C．乙圖中，儲存種子或水果時，A點對應的氧濃度最適宜D．根據乙圖可知，氧濃度較低時抑制有氧呼吸，氧濃度較高時促進有氧呼吸【答案】B【解析】甲圖中氧濃度為a時只釋放CO2而不吸收O2，說明此時只進行無氧呼吸，無氧呼吸產物是酒精和CO2，A錯誤；當氧濃度為d時CO2釋放量等于O2吸收量，說明此時只進行有氧呼吸，B正確；乙圖中C點時有機物消耗量最少，C點對應的氧濃度最適于儲存種子或水果，C錯誤；氧氣沒有抑制有氧呼吸的作用，D錯誤。2.讀植物組織細胞呼吸曲線(1)圖中各點表示的生物學意義：Q點：不耗O2，產生CO2?只進行無氧呼吸P點：耗O2量＝產生CO2量?只進行有氧呼吸QP段(不包含Q、P點)：產生CO2量>耗O2量?同時進行有氧呼吸和無氧呼吸R點：產生CO2量最少?組織細胞呼吸作用最弱(2)B點：有氧呼吸吸收的O2量（或釋放的CO2量）等于無氧呼吸釋放的CO2量(3)在保存蔬菜、水果時，應選擇R點對應的O2濃度，同時保持零上低溫條件。1．（2023·全國·統考高考真題）植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應缺氧環境。在無氧條件下，某種植物幼苗的根細胞經呼吸作用釋放CO2的速率隨時間的變化趨勢如圖所示。下列相關敘述錯誤的是（

）

A．在時間a之前，植物根細胞無CO2釋放，只進行無氧呼吸產生乳酸B．a~b時間內植物根細胞存在經無氧呼吸產生酒精和CO2的過程C．每分子葡萄糖經無氧呼吸產生酒精時生成的ATP比產生乳酸時的多D．植物根細胞無氧呼吸產生的酒精跨膜運輸的過程不需要消耗ATP【答案】C【詳解】A、植物進行有氧呼吸或無氧呼吸產生酒精時都有二氧化碳釋放，圖示在時間a之前，植物根細胞無CO2釋放，分析題意可知，植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應缺氧環境，據此推知在時間a之前，只進行無氧呼吸產生乳酸，A正確；B、a階段無二氧化碳產生，b階段二氧化碳釋放較多，a~b時間內植物根細胞存在經無氧呼吸產生酒精和CO2的過程，是植物通過呼吸途徑改變來適應缺氧環境的體現，B正確；C、無論是產生酒精還是產生乳酸的無氧呼吸，都只在第一階段釋放少量能量，第二階段無能量釋放，故每分子葡萄糖經無氧呼吸產生酒精時生成的ATP和產生乳酸時相同，C錯誤；D、酒精跨膜運輸方式是自由擴散，該過程不需要消耗ATP，D正確。故選C。2．（2023·廣東·統考高考真題）在游泳過程中，參與呼吸作用并在線粒體內膜上作為反應物的是（

）A．還原型輔酶Ⅰ B．丙酮酸C．氧化型輔酶Ⅰ D．二氧化碳【答案】A【分析】有氧呼吸過程分三個階段，第一階段是葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的[H]，同時釋放了少量的能量，發生的場所是細胞質基質；第二階段丙酮酸和水反應產生二氧化碳[H]，同時釋放少量的能量，發生的場所是線粒體基質；第三階段是前兩個階段產生的[H]與氧氣結合形成水，釋放大量的能量，發生的場所是線粒體內膜?！驹斀狻坑斡具^程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一階段和第二階段都產生了[H]，這兩個階段產生的[H]在第三階段經過一系列的化學反應，在線粒體內膜上與氧結合生成水，這里的[H]是一種簡化的表示方式，實際上指的是還原型輔酶Ⅰ，A正確。故選A。3．（2023·浙江·統考高考真題）為探究酵母菌的細胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是（

）A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量B．酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標D．不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等【答案】C【分析】探究酵母菌的細胞呼吸方式的實驗中，酵母菌用量和葡萄糖溶液是無關變量；氧氣的有無是自變量；需氧呼吸比厭氧呼吸釋放的能量多。【詳解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是無關變量，A選項錯誤；B、氧氣的有無是自變量，B選項錯誤；C、有氧呼吸不產生酒精，無氧呼吸產生酒精和CO2且比值為1:1，因此可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標，C選項正確；D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D選項錯誤；故選C。4．（2022·重慶·統考高考真題）從如圖中選取裝置，用于探究酵母菌細胞呼吸方式，正確的組合是（

）注：箭頭表示氣流方向A．⑤→⑧→⑦和⑥→③ B．⑧→①→③和②→③C．⑤→⑧→③和④→⑦ D．⑧→⑤→③和⑥→⑦【答案】B【分析】探究酵母菌細胞呼吸方式實驗的原理是：（1）酵母菌是兼性厭氧型生物；（2）酵母菌呼吸產生的CO2可用溴麝香草酚藍水溶液或澄清石灰水鑒定，因為CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃