細(xì)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(xì)胞的能量供應(yīng)和利用2025年高考地理專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)第2節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用目錄探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式細(xì)胞呼吸的方式和過(guò)程細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用壹貳叁探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式壹教材實(shí)驗(yàn)攻略（1）實(shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式（2）實(shí)驗(yàn)思路——對(duì)比實(shí)驗(yàn)（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1）依據(jù)反應(yīng)方程式和發(fā)生場(chǎng)所判斷細(xì)胞呼吸的方式2.細(xì)胞呼吸方式的判斷（以真核生物為例）（2）通過(guò)液滴移動(dòng)法判斷細(xì)胞的呼吸方式①實(shí)驗(yàn)裝置（以發(fā)芽種子為例，糖類(lèi)為呼吸底物）②實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置1紅色液滴裝置2紅色液滴不動(dòng)不動(dòng)只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸或種子已死亡不動(dòng)右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸左移右移同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸左移不動(dòng)只進(jìn)行有氧呼吸或同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無(wú)氧呼吸③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論&8&

（1）為防止微生物細(xì)胞呼吸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，應(yīng)將裝置進(jìn)行滅菌、對(duì)所測(cè)種子進(jìn)行消毒處理。（2）若選用綠色植物作實(shí)驗(yàn)材料測(cè)定細(xì)胞呼吸速率，需將整個(gè)裝置進(jìn)行遮光處理，否則植物進(jìn)行光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定。深度思考1.重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在,這一原理在日常生活中可以有什么用處,請(qǐng)舉一例。提示

可以用來(lái)檢測(cè)汽車(chē)司機(jī)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(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，鑒定酒精時(shí)，如何避免葡萄糖對(duì)顏色反應(yīng)的干擾？提示

將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖。3.有同學(xué)認(rèn)為左側(cè)實(shí)驗(yàn)存在不妥之處，請(qǐng)指出并提出可行的方案。提示

缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn)，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(cè)定有氧呼吸的速率？請(qǐng)分析說(shuō)明。

變式1

教材實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)1.[鏈接浙科版必修1

P89～P91活動(dòng)，2023浙江卷·1月]為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(

)

C

教材實(shí)驗(yàn)變式2.[鏈接人教版必修1

P90～P91探究·實(shí)踐]某實(shí)驗(yàn)小組在探究酵母菌的呼吸方式實(shí)驗(yàn)中，利用酒精遇到酸性重鉻酸鉀溶液會(huì)呈現(xiàn)灰綠色的原理檢測(cè)酒精的存在。實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)：無(wú)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(shuō)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(wú)氧呼吸發(fā)酵液C.本實(shí)驗(yàn)為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其中有氧呼吸是實(shí)驗(yàn)組，無(wú)氧呼吸是對(duì)照組D.正常生理?xiàng)l件下，利用14C

標(biāo)記的葡萄糖可追蹤細(xì)胞呼吸過(guò)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(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)以耗盡溶液中的葡萄糖，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾，A正確。由于乙醇（酒精）易揮發(fā)，加熱后會(huì)從試管中揮發(fā)出來(lái)，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(wú)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(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，有氧呼吸組和無(wú)氧呼吸組都是實(shí)驗(yàn)組，兩者構(gòu)成相互對(duì)照，C錯(cuò)誤。變式2

教材實(shí)驗(yàn)拓展

BC

細(xì)胞呼吸的方式和過(guò)程貳項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸過(guò)程反應(yīng)式能量釋放有機(jī)物徹底氧化分解，釋放大量能量有機(jī)物分解不徹底，能量釋放較少教材知識(shí)萃取項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸實(shí)質(zhì)意義①為生命活動(dòng)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(wú)氧呼吸1.細(xì)胞呼吸的概念和過(guò)程

二氧化碳和水2.有氧呼吸（2）過(guò)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(jī)物燃燒的異同點(diǎn)（1）相同點(diǎn):都是有機(jī)物氧化分解的過(guò)程;都釋放能量。（2）不同點(diǎn):有氧呼吸所需條件溫和,有機(jī)物中的能量是逐步釋放的,有一部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中。有機(jī)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(diǎn)。（1）概念：在沒(méi)有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過(guò)不完全分解，釋放少量能量的過(guò)程。（2）過(guò)程（以葡萄糖為呼吸底物）3.無(wú)氧呼吸

（4）不同無(wú)氧呼吸產(chǎn)物對(duì)應(yīng)的生物

（2）不要認(rèn)為進(jìn)行有氧呼吸一定需要線粒體,真核生物一定進(jìn)行有氧呼吸。原核生物沒(méi)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(jìn)行有氧呼吸;無(wú)線粒體的真核生物或真核細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,如蛔蟲(chóng)、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等。

&4&

（1）[必修1

P94正文]無(wú)氧呼吸過(guò)程中，葡萄糖中的能量主要儲(chǔ)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(lèi)和脂質(zhì)的代謝，都可以通過(guò)細(xì)胞呼吸過(guò)程聯(lián)系起來(lái)。（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?zhuān)河幸环N真核細(xì)胞吞噬了原始的需氧細(xì)菌，二者在共同生存繁衍的過(guò)程中，需氧細(xì)菌進(jìn)化為宿主細(xì)胞內(nèi)專(zhuān)門(mén)進(jìn)行細(xì)胞呼吸的細(xì)胞器。物質(zhì)來(lái)源作用有氧呼吸：第一階段（少量）和第二階段（大量）；無(wú)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(wú)氧呼吸：第一階段（少量）用于各項(xiàng)生命活動(dòng)4.細(xì)胞呼吸過(guò)程中<m>[??]</m>和ATP的有關(guān)分析5.細(xì)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(xì)胞中“食物分子”是一種有機(jī)“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(xì)胞呼吸的反應(yīng)式是否相同，如何表示？

2.臨床上進(jìn)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(xì)胞內(nèi)糖原的含量。為什么要提高肝臟細(xì)胞內(nèi)糖原的含量？提示

因?yàn)楦翁窃煞纸鉃槠咸烟怯米骷?xì)胞呼吸的底物，以滿(mǎn)足肝細(xì)胞的能量供應(yīng)，從而維持細(xì)胞的活性。

4.糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中有時(shí)會(huì)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(guò)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(guò)程中胚無(wú)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(xì)胞和根系細(xì)胞無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所和酶是否相同？提示玉米的胚細(xì)胞和根系細(xì)胞無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所相同，都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；因?yàn)槎邿o(wú)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(jī)可以進(jìn)行酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵。（1）酸奶發(fā)酵時(shí)，為什么牛奶要加滿(mǎn)，蓋子的排氣孔要封閉？

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

深度思考1.當(dāng)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖時(shí)，為什么有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)物不同？提示（1）條件不同，如有氧、無(wú)氧時(shí)，參與第二階段反應(yīng)的物質(zhì)存在差異，因而產(chǎn)物會(huì)有差異；（2）條件相同時(shí)，若生物種類(lèi)不同，則參與化學(xué)反應(yīng)的酶存在差異，因而產(chǎn)物也會(huì)有差異。2.線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，其在結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)與功能相適應(yīng)？提示線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，擴(kuò)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(wú)氧呼吸過(guò)程釋放的能量少？提示

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

能。人體肌細(xì)胞無(wú)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(guó)甲卷]線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人肌細(xì)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(cuò)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(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的過(guò)程示意圖，①~③代表場(chǎng)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(wú)氧呼吸3.[鏈接人教版必修1

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

)

D

變式3

細(xì)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(guò)程中，酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸和無(wú)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(yùn)動(dòng)大體可以分為有氧運(yùn)動(dòng)和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)，有氧運(yùn)動(dòng)能增加心肺功能，如慢跑，無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能增強(qiáng)肌肉力量，如短跑等。兩種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的供能比例不同。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)

B

6.[人教版必修1

P96概念檢測(cè)T3變式]將酵母菌破碎并進(jìn)行差速離心處理，得到細(xì)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(jìn)行了如表所示的實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述正確的是類(lèi)別細(xì)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(xì)胞生命活動(dòng)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(xì)胞中被利用的過(guò)程，①～④表示相關(guān)過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題：

有氧呼吸①②

（2）人體劇烈運(yùn)動(dòng)后會(huì)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(chǎng)所是肌肉細(xì)胞的____________。乳酸細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)【解題思路】人體劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致無(wú)氧呼吸增強(qiáng)，產(chǎn)生大量乳酸，從而導(dǎo)致肌肉酸脹乏力，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。（3）水淹麥田，小麥會(huì)出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，主要是因?yàn)樾←湼?xì)胞缺乏____________，丙酮酸分解產(chǎn)生的______對(duì)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(xì)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(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用叁因素影響機(jī)理曲線模型實(shí)踐應(yīng)用溫度主要通過(guò)影響呼吸酶的活性來(lái)影響細(xì)胞呼吸速率①低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果；②在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中夜間適當(dāng)降溫，以抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量氧氣決定呼吸類(lèi)型和強(qiáng)度適當(dāng)降低氧氣濃度能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物消耗，以延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境因素影響細(xì)胞呼吸的速率將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，從而減少有機(jī)物的消耗，延長(zhǎng)作物種子儲(chǔ)藏時(shí)間教材知識(shí)萃取1.影響細(xì)胞呼吸的因素（1）內(nèi)部因素現(xiàn)象種類(lèi)或生存環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育不同器官根本原因基因在不同時(shí)間、空間的選擇性表達(dá)直接原因酶的種類(lèi)、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(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng),隨含水量的減少而減弱____________________________________________是有氧呼吸所必需的，且對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用續(xù)表2.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用實(shí)例原理有氧包扎傷口時(shí)選用透氣的材料有氧運(yùn)動(dòng)（如慢跑）中耕松土稻田定期排水無(wú)氧有氧呼吸乳酸氧含量酒精實(shí)例原理無(wú)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(chǔ)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(jìn)行暴曬？提示

因?yàn)楸窈蠓N子中自由水相對(duì)減少，細(xì)胞呼吸減弱，有利于貯存。

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

3.密封地窖能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存水果、地瓜、馬鈴薯的原因是什么？

4.無(wú)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(zhǎng)期浸泡會(huì)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(shí)選用透氣的紗布或創(chuàng)可貼的優(yōu)點(diǎn)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(chǔ)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(chǔ)存;種子需要低溫、低氧、干燥條件下儲(chǔ)存。

變式1

影響細(xì)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(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸

低溫降低了與細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性

選取的果實(shí)成熟度應(yīng)一致每個(gè)溫度條件下至少有3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)

變式2

細(xì)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(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是(

)

B

應(yīng)用原理包扎傷口時(shí)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(yùn)動(dòng)（如慢跑）使細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，避免因劇烈運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致氧氣供給不足，肌細(xì)胞進(jìn)行無(wú)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(xì)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(jìn)行無(wú)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(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精制作酸奶、泡菜等乳酸菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸水果、糧食在零上低溫、低氧條件下儲(chǔ)藏減弱細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度，抑制無(wú)氧呼吸釀酒時(shí)早期通氣，后期密封發(fā)酵早期通氣可促進(jìn)酵