人教版高三生物大一轮总复习第9讲ATP的主要来源细胞呼吸语文Word格式文档下载.docx

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（3）注意事项。

①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

②为了避免因物理因素引起的误差，如何设置对照组？

将萌发的种子换成等量的死亡的种子，其余与上图装置相同。

1．（2019·

商南模拟）下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是（　　）

A．二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

B．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等

C．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式

D．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2

解答本题需明确：

（1）根据是否产生CO2不能确定细胞呼吸的类型：

酵母菌无论有氧呼吸还是无氧呼吸均能产生CO2。

（2）避免无关变量对实验结果的影响：

保持一致，减小误差。

【解析】　酵母菌呼吸产物CO2可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液来检测，实验现象分别是澄清石灰水变混浊、溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；

酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2，因此不能根据CO2的产生与否来判断细胞呼吸方式；

实验过程中需将葡萄糖溶液煮沸，目的是灭菌和去除溶液中的O2，减小实验的误差，此外还需保持无关变量温度、pH、培养液浓度等适宜。

【答案】　C

2．（2019·

济南模拟）将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关叙述错误的是（　　）

A．探究无氧条件下酵母菌呼吸方式时关闭阀a

B．经管口3取样检测酒精的产生情况

C．当通入空气时，在管口1之前应该增加一个盛有NaOH溶液的三角瓶

D．若管口2连通盛有溴麝香草酚蓝水溶液的试剂瓶，会发现溶液由黄变绿再变蓝

【解析】　探究无氧条件下酵母菌呼吸方式时关闭阀a，制造无氧环境，A项正确；

无氧呼吸产生的酒精会在溶液内，因此经管口3取样检测酒精的产生情况，B项正确；

当通入空气时，在管口1之前应该增加一个盛有NaOH溶液的三角瓶，用来吸收空气中的CO2，C项正确；

若管口2连通盛有溴麝香草酚蓝水溶液的试剂瓶，会发现溶液由蓝变绿再变黄，D项错误。

【答案】　D

考点二　细胞呼吸的过程

1．有氧呼吸

（1）总反应方程式：

C6H12O6＋6H2O＋6O2

6CO2＋12H2O＋能量。

（2）过程与场所：

（3）有氧呼吸三个阶段中发生的物质变化（连线）：

2．无氧呼吸

（1）场所：

细胞质基质。

（2）过程：

①第一阶段：

与有氧呼吸第一个阶段完全相同。

②第二阶段：

丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或转化成乳酸。

（3）反应式：

①产物为酒精：

C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2＋少量能量。

②产物为乳酸：

2C3H6O3＋少量能量。

（4）能量：

①只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。

②葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中。

（1）有氧呼吸所产生H2O中的H来自哪些物质？

提示：

葡萄糖和H2O。

（2）无线粒体的生物（或细胞）是否都只能进行无氧呼吸？

不是，无线粒体的真核生物（或细胞）只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物的成熟红细胞等，而一些原核生物虽无线粒体，但仍进行有氧呼吸，如醋酸菌。

（3）进行有氧呼吸时，O2的消耗量一定等于CO2的产生量吗？

不一定。

因有氧呼吸利用的物质不同而不同。

若利用葡萄糖进行有氧呼吸时，O2的消耗量等于CO2的产生量；

若利用脂肪进行有氧呼吸时，O2的消耗量则大于CO2的产生量，因为脂肪与葡萄糖相比，H的含量高。

（4）为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？

直接原因在于不同生物中催化无氧呼吸的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。

1．有氧呼吸与无氧呼吸的比较

2.过程图解

3．反应式分析

（1）有氧呼吸中氧元素的来源和去路：

（2）反应物和产物。

①CO2：

CO2是第二阶段产生的，由丙酮酸和水反应生成，产生场所是线粒体基质。

②O2：

O2参与了第三阶段，和[H]结合生成水，产生场所是线粒体内膜。

③水：

有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段，生成物中的水产生于第三阶段。

4．细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路

5.据反应物、产物及物质的量的关系判断细胞呼吸方式

（1）据反应物和产物判断：

（2）据物质的量的关系进行判断：

【误区警示】

对有氧呼吸认识上的两个误区

（1）有氧呼吸的场所并非只是线粒体。

①真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

②原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。

（2）脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。

脂肪与葡萄糖相比，含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于产生CO2量。

3．（2019·

天津高考）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。

下列叙述正确的是（　　）

A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行

B．过程①产生的能量全部储存在ATP中

C．过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自H2O

D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同

【解析】　本题考查细胞呼吸和光合作用的过程。

过程①为有氧呼吸过程，真核细胞的反应场所是细胞质基质和线粒体，过程②为光合作用，绿色植物在叶绿体中进行，蓝藻无叶绿体也能进行光合作用，故A项错误；

有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，故B项错误；

光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，故C项错误；

过程①和②都能产生[H]，前者产生的[H]与氧结合生成水并释放大量能量，后者产生的[H]用于C3的还原，故D项正确。

高考母题变式　

变式1　分析典题图中信息

（1）图中①②分别表示有氧呼吸、光合作用过程。

（2）在叶肉细胞内，①②过程能（填“能”或“不能”）同时进行。

原因是叶肉细胞内含有线粒体，能进行有氧呼吸，还含有叶绿体，能进行光合作用。

变式2　分析细胞呼吸的原理

（1）酵母菌细胞进行有氧呼吸消耗O2的部位是线粒体内膜，产生CO2的部位是线粒体基质。

（2）酵母菌细胞呼吸产生[H]最多的是有氧呼吸的第二阶段，发生部位是线粒体基质。

4．突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。

如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是（　　）

A．突变酵母乙醇代谢途径未变

B．突变酵母几乎不能产生[H]

C．氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体

D．通入氧气后，突变酵母线粒体中不产生ATP

【解析】　据图分析可知，与野生型相比，突变酵母细胞质基质中在有氧条件下丙酮酸代谢途径改变，缺氧条件下乙醇代谢途径不会改变，A项正确；

突变酵母在细胞质基质中由葡萄糖分解为丙酮酸的第一阶段能够产生少量[H]，B项错误；

氧气充足时，野生型酵母可进行有氧呼吸释放大量能量，进行快速繁殖，而突变酵母呼吸链中断，故野生型酵母繁殖速率大于突变体，C项正确；

据图可知，突变酵母中线粒体内呼吸链中断，故通入氧气后，线粒体中还是不能产生ATP，D项正确。

【答案】　B

5．（2019·

福建八县联考）甲图是细胞呼吸示意图，乙图是某细胞器结构示意图，下列说法中正确的是（　　）

A．①、②、④阶段均产生少量能量

B．水参与第④阶段的反应，该反应发生在乙图中的b处

C．人体细胞分解等量的葡萄糖，③阶段释放CO2的量是④阶段的1/3

D．①、⑤分别发生在乙图中的a、c处

【解析】　无氧呼吸第二阶段（②③阶段）不产生能量，A错误；

有氧呼吸第二阶段（④阶段）发生在线粒体基质（乙图b）中，有水的参与，B正确；

人体细胞的无氧呼吸过程是①②，C错误；

①⑤分别表示有氧呼吸第一、三阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体内膜，乙图中的a、c分别代表线粒体外膜和内膜，D错误。

考点三　影响细胞呼吸的因素及应用

1．影响细胞呼吸的内部因素

基因

酶

2．影响细胞呼吸的外部因素

温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水含量。

1．温度

（1）影响原理：

温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。

（2）曲线分析：

①a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。

②温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。

③温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。

（3）实际应用。

①保鲜：

水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。

②促进生长：

温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。

2．氧气

氧气促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。

①A点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。

②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢。

B点时，有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；

C、D点：

横坐标相同，无氧呼吸停止。

③氧浓度在0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐加快。

④随氧浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。

⑤氧浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。

低氧（氧含量5%左右）有利于蔬菜保鲜。

农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量，促进根部有氧呼吸促进生长。

③防止无氧呼吸：

陆生植物长时间水淹，土壤中氧含量降低，植物因无氧呼吸产生的酒精积累而烂根。

④控制呼吸方式：

制葡萄酒时，初期进行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，发酵时严格控制无氧环境，促进酵母菌的无氧呼吸。

3．二氧化碳

CO2是细胞呼吸的终产物，积累过多会抑制细胞呼吸。

地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。

②抑菌：

薯片等食品充气保存，可抑制微生物的繁殖。

4．水含量

（1）影响原理。

①各种生化反应需溶解在水中才能进行，自由水含量升高，新陈代谢加快。

②水是有氧呼吸的反应物之一，含水量会影响细胞呼吸的进行。

（2）实际应用。

①抑制细胞呼吸：

晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存。

②促进细胞呼吸：

浸泡的种子有利于种子的萌发。

影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点

（1）影响细胞呼吸的因素并不是单一的。

①若需要增强细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施。

②若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。

（2）储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同。

①蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。

②种子应储存在“零上低温、干燥、低氧”条件下。

6．呼吸熵（RQ）＝细胞呼吸释放的CO2量/吸收的O2量。

如图是生物氧化分解葡萄糖过程中呼吸熵与氧分压的关系，以下叙述正确的是（　　）

A．呼吸熵越大，细胞呼吸产生的CO2越多

B．b点有氧呼吸强度大于a点

C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点

D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化

解答本题需理解：

（1）呼吸熵降为1时，只进行有氧呼吸。

（2）a、b、c三点呼吸熵出现差异是氧分压不同造成的。

【解析】　由题图看出，呼吸熵越大，氧分压越小。

a点主要进行无氧呼吸，b点既有无氧呼吸，也有有氧呼吸，因此，b点有氧呼吸强度大于a点；

c点完全进行有氧呼吸，a、c点消耗葡萄糖都较多，为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至b点，有氧呼吸和无氧呼吸都较弱；

c点以后细胞呼吸强度仍会随氧分压增大而增强，但呼吸熵仍是1。

7．（2019·

安徽示范高中联考）甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用（底物为葡萄糖）的影响，下列相关叙述中正确的是（　　）

A．甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精

B．甲图中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸

C．乙图中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜

D．根据乙图可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸

【解析】　甲图中氧浓度为a时只释放CO2而不吸收O2，说明此时只进行无氧呼吸，无氧呼吸产物是酒精和CO2，A错误；

当氧浓度为d时CO2释放量等于O2吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，B正确；

乙图中C点时有机物消耗量最少，C点对应的条件最适于储存种子或水果，C错误；

氧气没有抑制有氧呼吸的作用，D错误。

8．如图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述正确的是（　　）

A．当氧气浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸

B．当氧气浓度为a时，该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等

C．曲线Ⅲ中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体

D．曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与氧浓度的关系

【解析】　曲线Ⅰ表示该器官进行无氧呼吸产生的CO2量，曲线Ⅲ表示进行有氧呼吸产生的CO2量，曲线Ⅱ表示该器官进行细胞呼吸产生的CO2总量。

当氧浓度为b时，无氧呼吸速率为0，该器官只进行有氧呼吸，A正确；

当氧气浓度为a时，有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等，但无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍，B错误；

有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，C错误；

酵母菌是兼性厌氧菌，其细胞呼吸与氧浓度的关系如曲线Ⅱ所示，D错误。

【答案】　A

【解题归纳】

细胞呼吸原理应用题的解题思路

（1）明确题目研究的是哪种因素对细胞呼吸的影响。

（2）分析题目给定的生产生活实际情境，判断是需要促进细胞呼吸还是需要抑制细胞呼吸。

例如，中耕松土，促进细胞呼吸；

储存种子，抑制细胞呼吸。

（3）结论：

“为促进细胞呼吸，应采取……的措施”或“为抑制细胞呼吸，应采取……的措施”。

[构建知识网络]

[必背答题语句]

1．有氧呼吸的表述是：

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。

2．无氧呼吸的特点是：

细胞不需要氧的参与，通过多种酶的催化作用，将葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，释放少量能量，产生少量ATP的过程。

3．有氧呼吸和无氧呼吸的实质是：

氧化分解有机物，释放能量，形成ATP。

4．有氧呼吸三个阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。

练真题[感悟高考　展示规律]

一、选择题

课标Ⅱ卷）下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是（　　）

A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸

B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码

C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中

D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同

解析：

本题主要考查微生物有氧呼吸、无氧呼吸的相关知识。

肺炎双球菌为原核生物，其细胞内没有线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸；

细菌细胞中的拟核相当于真核细胞的细胞核，其中包含原核生物主要的遗传信息，与细菌呼吸有关的酶的基因也在拟核中；

破伤风芽孢杆菌为厌氧菌，适宜生活在无氧环境中；

酵母菌为兼性厌氧菌，在有氧条件下，进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，在无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。

答案：

C

江苏单科）将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是（　　）

A．探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀a

B．经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况

C．实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查

D．改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通

将果酒发酵装置改装成用于探究酵母菌呼吸方式的装置，改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通，以检测酵母菌产生的气体成分；

经管口3取样只能检测酒精的产生情况；

实验开始前，需对改装后的装置的气密性进行检查；

探究有氧条件下酵母菌的呼吸方式时，需打开阀a，为酵母菌提供充足的氧气。

B

安徽理综）如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。

下列分析不正确的是（　　）

A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛

B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降

C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降

D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成

本题主要考查呼吸原理的应用。

由图示信息可知，随水稻开花后天数的延长，种子逐渐成熟，呼吸速率先增后减，干物质量逐渐增加至基本稳定。

对比两曲线，干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛；

种子成熟后期，自由水减少，脱落酸含量较高，呼吸速率下降；

种子呼吸速率下降，分解有机物质减少，有利于干物质的积累。

D

4．（2019·

海南单科）在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。

下列对种子死亡原因的分析，合理的是（　　）

A．缺乏胚芽生长所必需的营养物质

B．不能通过光合作用合成有机物

C．呼吸作用产生的能量均以热能释放

D．呼吸作用的产物对其产生毒害作用

消毒后有生活力的种子在温度、光照等适宜条件下，一直浸没在无菌水中死亡的原因是：

种子进行无氧呼吸产生了酒精等物质，酒精对细胞具有毒害作用，D正确。

江苏卷）下图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．①和③都具有双层生物膜

B．①和②所含酶的种类相同

C．②和③都能产生大量ATP

D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]

本题考查呼吸作用的相关知识。

分析题图可推测①为细胞质基质，②为线粒体基质，③为线粒体内膜；

甲为丙酮酸，乙为[H]。

由上述分析可知A错，①与②中的反应类型不同，故所含酶也不同，B不正确；

③中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP，②中进行有氧呼吸第二阶段，产生少量ATP，故C错。

二、非选择题

6．（2019·

安徽理综）科研人员探究了不同温度（25℃和0.5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图

（1）和图

（2）。

（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低，主要原因是________________________；

随着果实储存时间的增加，密闭容器内的________浓度越来越高，抑制了果实的细胞呼吸。

该实验还可以通过检测________浓度变化来计算呼吸速率。

（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：

①称取两等份同一品种的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。

②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。

③记录实验数据并计算CO2生成速率。

为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。

a．________________；

b.________________。

（1）该实验测定蓝莓果实的CO2生成速率，即呼吸速率，与25℃相比，0.5℃时细胞呼吸相关酶的活性较低，故呼吸速率较低；

由于果实进行细胞呼吸是需消耗O2释放CO2的，所以该密闭容器中CO2浓度越来越高，O2浓度越来越低，故该实验还可通过检测O2浓度变化来计算呼吸速率。

（2）根据实验设计的单一变量原则，选取果实的成熟度还应一致，避免无关变量对实验结果的影响；

根据实验设计的重复性原则，为使实验结果更可靠，还应在每个温度条件下设置多个实验组进行平行重复实验。

（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性　CO2　O2

（2）选取的果实成熟度还应一致　每个温度条件下至少有3个平行重复实验

课标全国卷）将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。

若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。

（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________作用为种子萌发提供能量。

（2）萌发过程中在__________小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为__________

mg。

（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为________mg·

粒－1·

d－1。

（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是___________________。

本题主要考查玉米种子萌发过程中胚、胚乳的作用。

（1）胚乳是玉米种子贮存营养的结构。

在种子萌发过程中，胚乳中的淀粉最终被水解为葡萄糖，再通过呼吸作用氧化分解为生命活动供能。

（2）呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，从图可知，72～96小时之间种子的呼吸速率最大。

每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5mg。

（3）胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时，胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。

符合该特点的时间段为96～120小时（一天），该时间段内，胚乳干重减少量为118.1－91.1＝27mg，而萌发种子干重减少量仅为177.7－172.7＝5mg，即胚乳中22mg营养物质转化为幼苗的组成物质，转化速率为22mg·

（4）由于黑暗环境中萌发的种子只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，故种子干重仍呈下降的趋势。

（1）葡萄糖　呼吸（或生物氧化）

（2）72～96　26.5

（3）22

（4）下降　幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用