2020版高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第8講細(xì)胞呼吸講義

第8講細(xì)胞呼吸

［考綱要求］1.細(xì)胞呼吸（n）。2.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌的呼吸方式。

考點(diǎn)一細(xì)胞呼吸的概念、方式和過(guò)程

■知識(shí)梳理夯實(shí)基礎(chǔ)強(qiáng)化要點(diǎn)

i.概念

細(xì)胞呼吸：是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出

能量并生成亞的過(guò)程。

2.有氧呼吸

（1）概念：是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,

產(chǎn)牛二氧化硫和水.釋放能量，生成大量皿的過(guò)程。

（2）過(guò)程

場(chǎng)所

[?W]—?細(xì)胞班基質(zhì)

物收變化CMA旦內(nèi)陽(yáng)酸,川

《反應(yīng)式）

內(nèi)曲產(chǎn)能情況

I1=少崎能就

曬一線粒體基質(zhì)

第海段物航變化內(nèi)陽(yáng)酸+HQ旦COrHH］

國(guó)（反應(yīng)式）

產(chǎn)能情況

少蛾能I*

NJH>]=殳近一線粒體內(nèi)膜

第硼段物啦變化

|HROLHQ

（反應(yīng)式）』

|H；O|---

產(chǎn)能慵況大量能嫡

（3）寫(xiě)出有氧呼吸總反應(yīng)式（標(biāo)出氧元素的來(lái)源與去向）

ri?~?iI

CHQZHQ+nO：―2-12Hq46co盧能址

O

（4）放能：1mol葡萄糖釋放的能量中有1161kJ左右的能量轉(zhuǎn)移至亞中，其余能量則以

熱能形式散失。

（5）與有機(jī)物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸是在溫和的條件下進(jìn)行的；有機(jī)物中的能量是逐

步釋放的:一部分能量?jī)?chǔ)存在由E中。

3.無(wú)氧呼吸

（1）場(chǎng)所：全過(guò)程是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。

（2）過(guò)程

第一階段葡萄糖f丙酮酸+M+少量能量

酒精發(fā)酵丙酮酸f酒精+co.實(shí)例：植物、酵田菌等

第二

實(shí)例：高等動(dòng)物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊

階段乳酸發(fā)酵丙酮酸f乳酸

根、玉米胚、乳酸菌等

（3）放能：1mol葡萄糖釋放196.65kJ（生成乳酸）或225.94kJ（生成酒精）的能量，其中均

有61.08kJ左右轉(zhuǎn)移至ATP中。

「常考基礎(chǔ)診斷」

1.判斷關(guān)于有氧呼吸的敘述

（1）有氧呼吸時(shí)，生成物（0中的氫只來(lái)自線粒體中丙酮酸的分解（x）

⑵有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP（x）

（3）有氧呼吸產(chǎn)生的［H］在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水（x）

（4）有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部?jī)?chǔ)存在人丁「中（x）

2.判斷關(guān)于無(wú)氧呼吸的敘述

（D細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和［田的反應(yīng)，只發(fā)生在細(xì)胞有氧時(shí)（x）

（2）人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量由乳酸分解提供（x）

（3）無(wú)氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸（x）

（4）無(wú)氧呼吸不需要0°的參與，該過(guò)程最終有［H］的積累（x）

「教材熱點(diǎn)拓展」

據(jù)圖分析有氧呼吸和無(wú)氧呼吸過(guò)程

（1）反應(yīng)①②③④中，必須在有氧條件下進(jìn)行的是②，可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是皿④（填序

號(hào)）。

（2）糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，其原因是什么？

提示種子在有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生了水。

（3）不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，其直接原因和根本原因分別是什么？

提示直接原因是催化反應(yīng)的酶不同，根本原因是基因的選擇性表達(dá)。

（4）如果是以脂肪為底物進(jìn)行有氧呼吸，消耗Q的量要大于產(chǎn)生C0,的量，其原因是什么？

提示與葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗Q的量大于產(chǎn)生C0,的量。

重點(diǎn)剖析點(diǎn)擊由點(diǎn)攻克難點(diǎn)

1.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程圖解

第

?細(xì)

階

矍

段

基

所

線

粒

體

“一呼吸第T介段“輒呼吸第：階段

2.細(xì)胞呼吸中［H］和ATP的來(lái)源與去向

項(xiàng)目來(lái)源去向

有氧呼吸：CH^OJQHO;有氧呼吸：與Q結(jié)合生成水；

[H]

無(wú)氧呼吸：C0H00無(wú)氧呼吸：還原丙醐酸

有氧呼吸：三個(gè)階段都產(chǎn)生；用于幾乎各項(xiàng)生命活動(dòng)(除光合作用

ATP

無(wú)氧呼吸：只在第一階段產(chǎn)生的暗反應(yīng))

3.細(xì)胞呼吸過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)參與的階段及場(chǎng)所總結(jié)

(D水：生成于有氧呼吸第三階段，場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜；以反應(yīng)物參與有氧呼吸第二階段，場(chǎng)

所為線粒體基質(zhì)。無(wú)氧呼吸中不存在水的生成與消耗。

(2)二氧化碳：在有氧呼吸的第二階段、線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生，或者在無(wú)氧呼吸的第二階段、細(xì)

胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。動(dòng)植物體內(nèi)均可產(chǎn)生二氧化碳。

(3)酒精或乳酸：在無(wú)氧呼吸的第二個(gè)階段、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生。

(4)葡萄糖：只以反應(yīng)物的形式參與有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

(5)丙酮酸：作為中間產(chǎn)物，在有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一階段產(chǎn)生，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；以

反應(yīng)物形式參與有氧呼吸第二階段和無(wú)氧呼吸第二階段，前者場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)，后者場(chǎng)所

為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

⑹氧氣：只以反應(yīng)物的形式參與有氧呼吸的第三階段，場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜。

4.細(xì)胞呼吸中能量的釋放與去向

行輒大收

|有機(jī)物|一擇放大址能址熱能敢失

中穩(wěn)定L

S1

一擇放少最能中ATP中活躍

的化學(xué)能

呼吸

1-不徹底輒化產(chǎn)物中的化學(xué)能

■命題探究預(yù)測(cè)考向總結(jié)方法

命題點(diǎn)一細(xì)胞呼吸過(guò)程的綜合分析

1.（2018?烏魯木齊高三第二次診斷）下列與細(xì)胞呼吸有關(guān)的敘述正確的是（）

A.進(jìn)行無(wú)氧呼吸的細(xì)胞不含線粒體

B.破傷風(fēng)桿菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量

C.人體無(wú)氧呼吸形成酒精的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中

D.糖類徹底氧化分解的產(chǎn)物可通過(guò)自由擴(kuò)散運(yùn)出細(xì)胞

答案D

解析酵母菌細(xì)胞含有線粒體，但是在無(wú)氧條件下也可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸，A錯(cuò)誤；破傷風(fēng)桿

菌是厭氧菌，其繁殖需要的能量來(lái)自于無(wú)氧呼吸，B錯(cuò)誤；人體無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸，不產(chǎn)生

酒精，C錯(cuò)誤；糖類徹底氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳和水，都可通過(guò)自由擴(kuò)散運(yùn)出細(xì)胞，D

正確。

r生命觀念H線粒體和細(xì)胞呼吸的關(guān)系

（1）有線粒體的真核細(xì)胞（生物）一定能迸行有氧呼吸，無(wú)氧條件下也可進(jìn)行無(wú)氧呼吸。

（2）無(wú)線粒體的真核細(xì)胞（生物）只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞和蛔蟲(chóng)等。

（3）無(wú)線粒體的原核生物，有些也能進(jìn)行有氧呼吸，如藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等，原核生物的有氧呼

吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上。

2.下圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過(guò)程，a~e表示物質(zhì)，①一④表示過(guò)程。

下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中

B.圖中物質(zhì)c為[H],它只在有氧呼吸過(guò)程中產(chǎn)生

C.圖中①②過(guò)程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATP

D.①④③過(guò)程為有氧呼吸的三個(gè)階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和。2

答案D

解析題圖中①②過(guò)程為無(wú)氧呼吸，①④③過(guò)程為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮

酸、CO。、［用、0「酒精，D項(xiàng)正確；催化反應(yīng)②和④的酶分別存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基

質(zhì)中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生［H］,B項(xiàng)錯(cuò)誤；①②過(guò)程表示無(wú)氧呼吸，其中

e為酒精，C項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.下圖表示生物體內(nèi)進(jìn)行的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是（）

|能源物質(zhì)|_________

―|ATP|~

?—

（t釋放

各種

&L可以轉(zhuǎn)移一能*利用工工

bc............生命

的能報(bào)活動(dòng)

A.a過(guò)程的完成一定伴隨H0和CO；：的生成

B.在人體劇烈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，肌肉細(xì)胞產(chǎn)生的甲中不含有乳酸

C.人體細(xì)胞中完成c過(guò)程的場(chǎng)所主要是線粒體

D.人體內(nèi)的a過(guò)程會(huì)受腎上腺素和甲狀腺激素的影響

答案D

解析a過(guò)程可表示有氧呼吸與無(wú)氧呼吸過(guò)程，無(wú)氧呼吸過(guò)程不產(chǎn)生H',且產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧

呼吸過(guò)程也不產(chǎn)生C01A項(xiàng)錯(cuò)誤；在人體劇烈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，肌肉細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸,

B項(xiàng)錯(cuò)誤;c過(guò)程表示ATP水解釋放能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，而線粒體是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”，

是合成ATP的主要場(chǎng)所，不是主要的耗能場(chǎng)所，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在人體內(nèi)，腎上腺素、甲狀腺激

素可以使機(jī)體細(xì)胞代謝加快，故a過(guò)程會(huì)受到二者的影響，D項(xiàng)正確。

命題點(diǎn)二細(xì)胞呼吸類型的判斷和有關(guān)計(jì)算

4.下表是某種植物種子在甲、乙、丙三種不同的條件下萌發(fā)，測(cè)得的氣體量（相對(duì)值）的變化

結(jié)果（假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖）。下列說(shuō)法正確的是（）

項(xiàng)目coa釋放量0,吸收量

甲120

乙86

丙1010

A.在甲條件下進(jìn)行的是產(chǎn)生CO2和乳酸的無(wú)氧呼吸

B.在乙條件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比無(wú)氧呼吸多

C.在丙條件下有氧呼吸強(qiáng)度達(dá)到了最大值

D.在乙條件下釋放的CO。來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

答案D

解析甲條件下只釋放CO,不吸收氧氣，迸行的是產(chǎn)生co.和酒精的無(wú)氧呼吸，不產(chǎn)生乳酸,

A錯(cuò)誤；乙條件下消耗氧氣的量為6,則有氧呼吸消耗葡萄糖的量為1,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化

碳的量為8-6=2,無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量為1,有氧呼吸消耗的葡萄糖和無(wú)氧呼吸相等,

B錯(cuò)誤；丙條件下只進(jìn)行有氧呼吸，但不能判斷有氧呼吸強(qiáng)度是否達(dá)到了最大值，C錯(cuò)誤；乙

條件下釋放的CO2來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，D正確。

t科學(xué)思維'結(jié)合三大依據(jù)判斷細(xì)胞的呼吸方式

一?一定存在有氨吟吸

據(jù)反&物產(chǎn)聿&Q.一定存在班氧呼吸

I依1產(chǎn)物產(chǎn)生疝精戊右一定存在無(wú)氧吟或

?g..----定為產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸

只進(jìn)行有氧呼吸.或同時(shí)進(jìn)行有

復(fù)呼吸和產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸

|依1二博皿皿

1,1J虐的無(wú)錄兩類呼吸并存.差值為無(wú)氧呼吸?

可能存在脂質(zhì)類氧化分解

（碰―U且i口板停，；二次無(wú)氧復(fù)哼呼及吸（或兩類呼吸并存）

5.（2018?唐山一中高三第一次模擬）研究人員使用血糖儀定量測(cè)量酵母菌在不同細(xì)胞呼吸方

式下的葡萄糖濃度值，計(jì)算出有氧呼吸或無(wú)氧呼吸的速率。實(shí)驗(yàn)中得到數(shù)據(jù)如下表：

序號(hào)時(shí)間(min)稀釋10倍葡萄糖摩爾濃度（mmol/L）

10初始24.50

有氧118.60

215

無(wú)氧121.30

有氧29.90

330

無(wú)氧213.50

（條件：35匕下，1g干酵母/10mL葡萄糖溶液）

（1）計(jì)算有氧呼吸、無(wú)氧呼吸的反應(yīng)速率①、②的值分別為一

葡萄糖消耗速率

時(shí)段(min)呼吸方式

（mmol/L?min）

有氧呼吸13.93

0-15

無(wú)氧呼吸12.13

有氧呼吸2①

16-30

無(wú)氧呼吸2②

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：相同時(shí)間段，有氧呼吸的葡萄糖消耗速率________（填“大于”“小

于”或“等于“）無(wú)氧呼吸的葡萄糖消耗速率；無(wú)論是有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸，0-15min時(shí)

段細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖速率________（填“大于""小于”或“等于”）16—30min時(shí)段的

速率。

(3)本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是___________________________________________________________P

答案(1)5.805.20(2)大于小于(3)在一定時(shí)間范圍內(nèi),酵田菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗

的葡萄糖比無(wú)氧呼吸的要多(或酵母菌細(xì)胞的有氧呼吸強(qiáng)度大于無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度)；在適宜的

條件下，無(wú)論是有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸，酵母菌細(xì)胞的代謝速率都會(huì)增加

解析(1)根據(jù)題意和表格數(shù)據(jù)可知，有氧呼吸的反應(yīng)速率①為(18.6-9.90)x10+15=5.80

[mmol/(L?min)];無(wú)氧呼吸的反應(yīng)速率②為(21.3-13.5)x10+15=5.20

[mmol/(L?min)]0

(2)分析表中數(shù)據(jù)可知，相同時(shí)間段，有氧呼吸的葡萄糖消耗速率大于無(wú)氧呼吸的葡萄糖消耗

速率；無(wú)論是有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸，0-15min時(shí)段細(xì)胞呼吸的葡萄糖消耗速率小于16—

30min時(shí)段的速率。

(3)本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：在一定時(shí)間范圍內(nèi)，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)消耗的葡萄糖比無(wú)氧呼吸

的要多(或酵母菌細(xì)胞的有氧呼吸強(qiáng)度大于無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度)；在適宜的條件下，無(wú)論是有氧

呼吸還是無(wú)氧呼吸，酵母菌細(xì)胞的代謝速率都會(huì)增加。

考點(diǎn)二影響細(xì)胞呼吸的外界因素及其應(yīng)用

■知識(shí)梳理夯實(shí)基礎(chǔ)強(qiáng)化要點(diǎn)

1.溫度

(1)原理：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過(guò)影響畫(huà)的活性進(jìn)而影響細(xì)胞呼吸速率。

(2)曲線模型(如下圖)

O10203040SO

溫度/f

糧食

低溫儲(chǔ)存I,用

水果、蔬菜零上低溫

(3)應(yīng)用

白天：適當(dāng)升溫

種植大棚作物

夜間：適當(dāng)降溫

2.O2濃度

(D原理：。”是有氧呼吸所必需的，且0,，對(duì)無(wú)氧呼吸過(guò)程有抑制作用。

⑵曲線模型(如下圖)

”

的

擇

//

呼吸

放無(wú)輒

呼吸

有輒

球/

點(diǎn)

消失

呼吸

無(wú)氧

(％)

款度

0O

53

202

15

510

0

勢(shì)。

占優(yōu)

呼吸

無(wú)氧

時(shí)，

度低

①Q(mào)濃

強(qiáng)。

斷加

吸不

氧呼

，直

抑制

漸被

吸逐

氧呼

，無(wú)

增大

濃度

著Q

②隨

素的影

量等因

吸酶數(shù)

(受呼

再加強(qiáng)

呼吸不

，有氧

增大

濃度

著0。

，隨

值后

一定

達(dá)到

0_＞濃度

③當(dāng)

響)。

(3)應(yīng)用

。

呼吸

無(wú)氧

菌的

氧細(xì)

等厭

桿菌

傷風(fēng)

制破

口，抑

扎傷

布包

毒紗

氣消

用透

①選

。

呼吸

細(xì)胞

正常

根的

保證

土，

耕松

的中

培中

物栽

②作

。

生乳酸

呼吸產(chǎn)

胞無(wú)氧

止肌細(xì)

跑，防

倡慢

③提

。

死亡

，爛根

中毒

酒精

，防止

酒精

產(chǎn)生

呼吸

無(wú)氧

抑制

水，

期排

田定

④稻

農(nóng)度

COJ

3.

的

胞呼吸

”)細(xì)