細胞呼吸的原理和應(yīng)用 2025年高考生物基礎(chǔ)復(fù)習(xí)

第三章細胞的能量供應(yīng)和利用2025年高考地理專項復(fù)習(xí)第2節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用目錄探究酵母菌細胞呼吸的方式細胞呼吸的方式和過程細胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用壹貳叁探究酵母菌細胞呼吸的方式壹教材實驗攻略（1）實驗原理1.實驗探究酵母菌細胞呼吸的方式（2）實驗思路——對比實驗（3）實驗過程（1）依據(jù)反應(yīng)方程式和發(fā)生場所判斷細胞呼吸的方式2.細胞呼吸方式的判斷（以真核生物為例）（2）通過液滴移動法判斷細胞的呼吸方式①實驗裝置（以發(fā)芽種子為例，糖類為呼吸底物）②實驗原理實驗現(xiàn)象結(jié)論裝置1紅色液滴裝置2紅色液滴不動不動只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸③實驗現(xiàn)象和結(jié)論&8&

（1）為防止微生物細胞呼吸對實驗結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進行滅菌、對所測種子進行消毒處理。（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，否則植物進行光合作用會干擾呼吸速率的測定。深度思考1.重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在,這一原理在日常生活中可以有什么用處,請舉一例。提示

可以用來檢測汽車司機是否酒駕。2.葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色反應(yīng)，在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中，鑒定酒精時，如何避免葡萄糖對顏色反應(yīng)的干擾？提示

將酵母菌的培養(yǎng)時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖。3.有同學(xué)認為左側(cè)實驗存在不妥之處，請指出并提出可行的方案。提示

缺乏對照實驗，應(yīng)另取一套裝置，除將發(fā)芽種子換成等量煮熟種子外，其他與裝置2相同。4.能否利用裝置1測定有氧呼吸的速率？請分析說明。

變式1

教材實驗基礎(chǔ)1.[鏈接浙科版必修1

P89～P91活動，2023浙江卷·1月]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(guān)于該實驗的敘述，正確的是(

)

C

教材實驗變式2.[鏈接人教版必修1

P90～P91探究·實踐]某實驗小組在探究酵母菌的呼吸方式實驗中，利用酒精遇到酸性重鉻酸鉀溶液會呈現(xiàn)灰綠色的原理檢測酒精的存在。實驗操作中發(fā)現(xiàn)：無氧呼吸組及有氧呼吸組的發(fā)酵液與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)后顏色均呈現(xiàn)灰綠色，以下說法不正確的是(

)

CA.有氧呼吸組的發(fā)酵液中存在未反應(yīng)的葡萄糖，未反應(yīng)的葡萄糖可與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生灰綠色現(xiàn)象B.可向兩支試管中分別加入等量的兩種發(fā)酵液，用酒精燈加熱，在兩支試管口分別放置含酸性重鉻酸鉀的濾紙條，濾紙條呈灰綠色的為無氧呼吸發(fā)酵液C.本實驗為對照實驗，其中有氧呼吸是實驗組，無氧呼吸是對照組D.正常生理條件下，利用14C

標記的葡萄糖可追蹤細胞呼吸過程中部分主要產(chǎn)物的生成【解析】有氧呼吸組的發(fā)酵液中存在未反應(yīng)的葡萄糖，未反應(yīng)的葡萄糖可與酸性重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生灰綠色現(xiàn)象，所以應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖，以免對實驗結(jié)果造成干擾，A正確。由于乙醇（酒精）易揮發(fā)，加熱后會從試管中揮發(fā)出來，故向兩支試管中分別加入等量的兩種發(fā)酵液，用酒精燈加熱，在兩支試管口分別放置含酸性重鉻酸鉀的濾紙條，濾紙條呈灰綠色的為無氧呼吸發(fā)酵液,濾紙條不呈灰綠色的為有氧呼吸發(fā)酵液，B正確。本實驗為對比實驗，有氧呼吸組和無氧呼吸組都是實驗組，兩者構(gòu)成相互對照，C錯誤。變式2

教材實驗拓展

BC

細胞呼吸的方式和過程貳項目有氧呼吸無氧呼吸過程反應(yīng)式能量釋放有機物徹底氧化分解，釋放大量能量有機物分解不徹底，能量釋放較少教材知識萃取項目有氧呼吸無氧呼吸實質(zhì)意義①為生命活動提供能量；②為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料續(xù)表

氧化分解ATP有氧呼吸無氧呼吸1.細胞呼吸的概念和過程

二氧化碳和水2.有氧呼吸（2）過程（以葡萄糖為呼吸底物）（3）總反應(yīng)式及各元素的去向分析有氧呼吸與體外有機物燃燒的異同點（1）相同點:都是有機物氧化分解的過程;都釋放能量。（2）不同點:有氧呼吸所需條件溫和,有機物中的能量是逐步釋放的,有一部分能量儲存在ATP中。有機物的體外燃燒是劇烈的發(fā)光放熱反應(yīng),不具備上述特點。（1）概念：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量的過程。（2）過程（以葡萄糖為呼吸底物）3.無氧呼吸

（4）不同無氧呼吸產(chǎn)物對應(yīng)的生物

（2）不要認為進行有氧呼吸一定需要線粒體,真核生物一定進行有氧呼吸。原核生物沒有線粒體,但有些原核生物含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,也可以進行有氧呼吸;無線粒體的真核生物或真核細胞只能進行無氧呼吸,如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等。

&4&

（1）[必修1

P94正文]無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要儲存在乳酸或酒精中；而徹底氧化分解釋放的能量主要以熱能的形式散失。（2）[必修1

P94“小字部分”]蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝，都可以通過細胞呼吸過程聯(lián)系起來。（3）[必修1

P96“思維訓(xùn)練”]科學(xué)家就線粒體的起源，提出了一種解釋：有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，二者在共同生存繁衍的過程中，需氧細菌進化為宿主細胞內(nèi)專門進行細胞呼吸的細胞器。物質(zhì)來源作用有氧呼吸：第一階段（少量）和第二階段（大量）；無氧呼吸：第一階段（少量）ATP有氧呼吸：第一、二階段（少量），第三階段（大量）；無氧呼吸：第一階段（少量）用于各項生命活動4.細胞呼吸過程中<m>[??]</m>和ATP的有關(guān)分析5.細胞呼吸中各物質(zhì)的量的比例關(guān)系分析（以葡萄糖為底物）

情境應(yīng)用1.在細胞中“食物分子”是一種有機“燃料”，它的“燃燒”反應(yīng)與汽油的燃燒產(chǎn)生能量在本質(zhì)上是相同的，即也需要消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳和水并釋放能量。僅從底物與產(chǎn)物角度分析汽油的燃燒和細胞呼吸的反應(yīng)式是否相同，如何表示？

2.臨床上進行復(fù)雜的肝臟手術(shù)之前要阻斷肝臟血流，而在此之前需提高肝臟細胞內(nèi)糖原的含量。為什么要提高肝臟細胞內(nèi)糖原的含量？提示

因為肝糖原可分解為葡萄糖用作細胞呼吸的底物，以滿足肝細胞的能量供應(yīng)，從而維持細胞的活性。

4.糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大的現(xiàn)象，其原因是什么？提示

種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。5.玉米的種子包含胚和胚乳等，玉米種子在萌發(fā)過程中胚無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，不同于玉米的其他部位。則玉米的胚細胞和根系細胞無氧呼吸的場所和酶是否相同？提示玉米的胚細胞和根系細胞無氧呼吸的場所相同，都是細胞質(zhì)基質(zhì)；因為二者無氧呼吸的產(chǎn)物不同，故它們所用的酶不完全相同。6.家用酸奶機可以進行酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵。（1）酸奶發(fā)酵時，為什么牛奶要加滿，蓋子的排氣孔要封閉？

（2）甜酒發(fā)酵時，米中間要挖一個窩，蓋子留一個排氣孔，其原因是什么？

深度思考1.當細胞呼吸的底物都是葡萄糖時，為什么有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)物不同？提示（1）條件不同，如有氧、無氧時，參與第二階段反應(yīng)的物質(zhì)存在差異，因而產(chǎn)物會有差異；（2）條件相同時，若生物種類不同，則參與化學(xué)反應(yīng)的酶存在差異，因而產(chǎn)物也會有差異。2.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，其在結(jié)構(gòu)上有哪些特點與功能相適應(yīng)？提示線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，擴大了內(nèi)膜的表面積；線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶。3.消耗同樣的葡萄糖，為什么無氧呼吸過程釋放的能量少？提示

有氧呼吸是徹底氧化分解有機物的過程,能將儲存在有機物中的能量全部釋放出來;而無氧呼吸是不徹底的氧化分解過程,有大量的能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物——乳酸或酒精中。4.人體肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能否被再度利用?提示

能。人體肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸,能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖；另外，還有一部分形成乳酸鈉隨尿液排出體外。變式1

有氧呼吸1.[鏈接人教版必修1

P92~P93正文，2022全國甲卷]線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關(guān)的敘述，錯誤的是(

)

C

教材素材變式2.[鏈接人教版必修1

P92~P93正文]如圖是人體細胞進行呼吸作用的過程示意圖，①~③代表場所，甲~丙代表有關(guān)物質(zhì)。下列分析正確的是(

)

A

圖象分析

變式2

無氧呼吸3.[鏈接人教版必修1

P94正文]在缺氧條件下，細胞中的丙酮酸可通過圖示途徑分別生成乙醇和乳酸。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)

D

變式3

細胞呼吸的綜合考查4.[鏈接浙科版必修1

P91~P94正文，2023浙江卷·6月]小曲白酒的釀造過程中，酵母菌進行了有氧呼吸和無氧呼吸。關(guān)于酵母菌的呼吸作用，下列敘述正確的是(

)

A

5.[鏈接蘇教版必修1

P93跨學(xué)科視角]體育運動大體可以分為有氧運動和無氧運動，有氧運動能增加心肺功能，如慢跑，無氧運動能增強肌肉力量，如短跑等。兩種運動過程中有氧呼吸和無氧呼吸的供能比例不同。下列有關(guān)說法正確的是(

)

B

6.[人教版必修1

P96概念檢測T3變式]將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，與完整的酵母菌分別裝入①～⑥試管中，加入不同的物質(zhì)，進行了如表所示的實驗。下列有關(guān)敘述正確的是類別細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體酵母菌①②③④⑤⑥葡萄糖--丙酮酸----氧氣---

D

7.[鏈接人教版必修1

P92~P94正文]葡萄糖是細胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì)，常被形容為“生命的燃料”。如圖表示葡萄糖在細胞中被利用的過程，①～④表示相關(guān)過程?；卮鹣铝袉栴}：

有氧呼吸①②

（2）人體劇烈運動后會因一種物質(zhì)的大量積累而導(dǎo)致肌肉酸脹乏力，該物質(zhì)是______，其產(chǎn)生的場所是肌肉細胞的____________。乳酸細胞質(zhì)基質(zhì)【解題思路】人體劇烈運動會導(dǎo)致無氧呼吸增強，產(chǎn)生大量乳酸，從而導(dǎo)致肌肉酸脹乏力，無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。（3）水淹麥田，小麥會出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，主要是因為小麥根細胞缺乏____________，丙酮酸分解產(chǎn)生的______對小麥根系造成傷害。

酒精

線粒體內(nèi)膜

據(jù)圖析圖分析題圖可知，①為細胞呼吸的第一階段，②為有氧呼吸的第二、三階段，③為酒精發(fā)酵的第二階段，④為乳酸發(fā)酵的第二階段。細胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用叁因素影響機理曲線模型實踐應(yīng)用溫度主要通過影響呼吸酶的活性來影響細胞呼吸速率①低溫下儲存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫，以抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量氧氣決定呼吸類型和強度適當降低氧氣濃度能夠抑制細胞呼吸，減少有機物消耗，以延長蔬菜、水果的保鮮時間水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境因素影響細胞呼吸的速率將種子風(fēng)干，以減弱細胞呼吸，從而減少有機物的消耗，延長作物種子儲藏時間教材知識萃取1.影響細胞呼吸的因素（1）內(nèi)部因素現(xiàn)象種類或生存環(huán)境中生長發(fā)育不同器官根本原因基因在不同時間、空間的選擇性表達直接原因酶的種類、數(shù)量存在差異續(xù)表遺傳信息因素曲線原理應(yīng)用溫度_________________________________________________________________酶抑制（2）外部因素因素曲線原理應(yīng)用含水量_________________________________在一定范圍內(nèi),呼吸作用強度隨含水量的增加而加強,隨含水量的減少而減弱____________________________________________是有氧呼吸所必需的，且對無氧呼吸有抑制作用續(xù)表2.細胞呼吸原理的應(yīng)用實例原理有氧包扎傷口時選用透氣的材料有氧運動（如慢跑）中耕松土稻田定期排水無氧有氧呼吸乳酸氧含量酒精實例原理無氧利用糧食等生產(chǎn)各種酒酸奶、泡菜等水果、糧食在零上低溫、低氧條件下儲藏酒精乳酸減弱續(xù)表情境應(yīng)用

（1）收獲的小麥種子為什么要進行暴曬？提示

因為暴曬后種子中自由水相對減少，細胞呼吸減弱，有利于貯存。

2.夏季,池塘中的魚在黎明時分常出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象,原因是什么?

3.密封地窖能長時間儲存水果、地瓜、馬鈴薯的原因是什么？

4.無土栽培可以有效解決農(nóng)耕土地資源不足的困境。最早的水培法是將植物根系直接浸入培養(yǎng)液中，但長期浸泡會導(dǎo)致植物根部腐爛甚至死亡，其原因是什么？

5.包扎傷口時選用透氣的紗布或創(chuàng)可貼的優(yōu)點是什么？提示

透氣紗布或創(chuàng)可貼可有效抑制破傷風(fēng)芽孢桿菌等厭氧菌的繁殖。深度思考1.水果、蔬菜和種子儲存條件有何不同？提示

水果、蔬菜需要低溫（零上）、低氧、適宜水分條件下儲存;種子需要低溫、低氧、干燥條件下儲存。

變式1

影響細胞呼吸的因素

BC

教材素材變式【解析】圖示分析:

ACD

【解析】解題必備：數(shù)量關(guān)系分析細胞只進行有氧呼吸

低溫降低了與細胞呼吸相關(guān)酶的活性

選取的果實成熟度應(yīng)一致每個溫度條件下至少有3個重復(fù)實驗

變式2

細胞呼吸原理的應(yīng)用4.[鏈接人教版必修1

P95思考·討論，2021湖南卷]下列有關(guān)細胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯誤的是(

)

B

應(yīng)用原理包扎傷口時選用透氣的材料抑制厭氧菌（如破傷風(fēng)芽孢桿菌）的繁殖有氧運動（如慢跑）使細胞進行有氧呼吸，避免因劇烈運動導(dǎo)致氧氣供給不足，肌細胞進行無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸中耕松土增加土壤中的氧含量，利于植物根系細胞的有氧呼吸稻田定期排水增加土壤中的氧含量，防止幼根因缺氧進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精等而腐爛利用糧食等生產(chǎn)各種酒酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精制作酸奶、泡菜等乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸水果、糧食在零上低溫、低氧條件下儲藏減弱細胞有氧呼吸強度，抑制無氧呼吸釀酒時早期通氣，后期密封發(fā)酵早期通氣可促進酵