细胞呼吸.docx
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细胞呼吸
细胞呼吸
一、考纲要求：
知识内容
考纲要求
1、细胞呼吸
Ⅱ
2、实验：
探究酵母菌的呼吸方式
二、考点梳理：
考点1、细胞呼吸的方式
1、细胞呼吸：
是指有机物在细胞内经过一系列的，生成，释放出并生成的过程。
2、根据有无氧气的参与，可以分为和两种类型。
3、探究酵母菌细胞呼吸的方式
（1）酵母菌在有氧和无氧的条件下，都能生存，属于菌。
（2）检测CO2的产生
方法1：
可用（试剂），CO2使其变浑浊；
方法2：
可用（试剂），CO2使其发生的颜色变化是。
（3）检测酒精的产生
可使用（试剂），其在酸性条件下与酒精发生反应，变成色。
典例1、下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置，下列叙述错误的是（）
A.假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸
B.假设装置一中的液滴不移动，装置二中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸
C.假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D.假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
变式1、下图是某高二生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。
下列几种实验结果（给予相同的环境条件），你觉得不可能出现的是（）
A.甲、乙装置水滴都左移
B.甲装置水滴不动，乙装置水滴左移
C.甲、乙装置水滴都右移
D.甲装置水滴右移，乙装置水滴左移
变式2、下图密闭装置的锥形瓶底放入用蒸馏水浸泡过的滤纸片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸片上。
置于20℃恒温环境中，打开活塞（T），待U形管两侧液面平衡后关闭T，然后开始计时观察。
请回答问题：
（1）该装置用来测定，开始计时后，U形管两侧的液面变化将是。
（2）如果不作任何处理，该实验的最终结果是种子将会，其原因可用反应
式表示。
（3）若要矫正室内气压等因素对读数造成的误差，应怎样设计对照实验？
请简述设计方案：
。
（4）如果将种子换为具有生物活性的植物叶片，将KOH溶液换为NaHCO3溶液，同时给予适宜强度的光照，则该装置用来测定，U形管两侧的液面变化将是。
考点2、有氧呼吸
1、概念：
细胞在有氧条件下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生，同时释放的过程。
2、反应式：
3、场所：
4、过程
第一阶段
第二阶段
第三阶段
反应式
场所
反应物
生成物
产生的能量
5、能量产生
1mol葡萄糖有氧呼吸释放的总能量为KJ，其中KJ转移到ATP，其余能量以形式散失。
典例2、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（）
A.葡糖糖→丙酮酸→水B.葡糖糖→丙酮酸→氧
C.氧→氧→水D.葡糖糖→丙酮酸→二氧化碳
变式3、关于植物细胞中[H]（还原性氢）的叙述，错误的是（）
A.光合作用过程中，[H]来源于水的光解，储存着活跃的化学能
B.有氧呼吸过程中，[H]是在细胞质基质与线粒体基质中产生的
C.细胞呼吸过程中，[H]只能与氧气结合生成水
D.细胞中产生的[H]是一种有机物
变式4、向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是（）
A.若a能抑制丙酮酸分解，则丙酮酸的消耗增加B.若b能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸增加
C.若c能抑制ATP的形成，则ADP的消耗增加D.若d能抑制[H]氧化成H2O，则O2的消耗减少
考点3、无氧呼吸
1、概念：
细胞在无氧条件下，把有机物分解成产物，同时释放出过程。
2、反应式：
3、场所：
4、过程
第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同；
第二阶段：
①生成酒精：
对于和等生物，进行无氧呼吸一般产生酒精。
②生成乳酸：
对于、和高等植物的某些器官（如、
和）等生物，无氧呼吸产生乳酸。
典例3、1861年巴斯德发现，利用酵母菌酿酒的时候，如果发酵容器存在氧气，会导致酒精产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。
直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是（）
A.酒精+O2→丙酮酸细胞质基质B.[H]+O2→H2O线粒体内膜
C.丙酮酸+O2→CO2线粒体基质D.H2O→O2+[H]类囊体膜
变式5、下列关于人体内有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是（）
A.二氧化碳只是有氧呼吸的产物
B.葡萄糖只能作为有氧呼吸分解的产物
C.还原氢只在有氧呼吸过程中产生
D.无氧呼吸的两个阶段也都能释放能量
变式6、体内氢随化合物在生物体内代谢转移的过程如图所示，下列分析合理的是（ ）
A.①过程发生在核糖体中，水中的H只来自于─NH2B.在缺氧的情况下，③过程中不会发生脱氢反应
C.④过程不会发生在线粒体中D.在氧气充足的情况下，②③进程发生于线粒体中
考点4、细胞呼吸的影响因素及应用
1、温度对细胞呼吸的影响
①曲线：
（以温度为横坐标，以呼吸速率为纵坐标，画出相应曲线。
）
②曲线分析：
温度主要影响的活性，从而影响呼吸速率，一般而言，在一定范围内，呼吸速率随的升高而增强。
③应用：
思考：
若只考虑温度，如何提高大棚内蔬菜的产量。
2、O2对细胞呼吸的影响
①曲线：
（以O2含量为横坐标，以CO2释放量为纵坐标，画出有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸曲线）
②曲线分析：
在无氧呼吸的曲线中，随O2浓度增加，CO2释放量呈下降趋势，原因是；在细胞呼吸曲线中，在O2浓度较低，CO2释放量呈下降趋势，原因是；当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再增加，原因可能是。
③应用：
思考：
储存种子的条件是什么？
蔬菜、水果的储存条件是什么？
典例4、下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。
以下分析不正确的是（）
A.从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度在B点。
AB段可说明在一定的温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快
B.乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型，曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型
C.如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是乳酸
D.曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
变式7、早春季节，农民在水稻播种之前要进行催芽，即先用温水将水稻种子浸泡几小时（非恒温，让其自然变凉），再堆放在一起，并用塑料薄膜覆盖好。
在种子萌发过程中要常掀开薄膜，并经常进行翻种。
请根据上面材料回答问题：
（1）必须用一定温度的水浸泡的目的是 。
（2）经常翻种的目的是为了提供氧气和散热，这是防止
造成烂芽和烂根。
（3）为了探究种子萌发时所进行的细胞呼吸类型，请据所给的材料和用具设计实验：
I．实验原理：
种子萌发过程中，如只进行有氧呼吸则吸收氧气量和CO2释放量相等；如果进行无氧呼吸则只释放CO2。
II．实验材料和用具：
萌发的水稻种子、带橡皮塞的玻璃罩2只、100mL的烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
III．实验方法：
按照装置一图将实验材料和用具装好。
如想得到预期的实验结论，必须同时设计另一组实验装置即装置二，请指出应如何设计。
（在方框内绘出装置二的图示并做好相应标注）
IV.完成如下表格，预测实验可能出现的现象及结论。
（请描述装置一和二中滴液移动状况）
实验现象
结论
一左移,二不移动
只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸
三、知识网络构建
四、高考再现
1.（2014大纲卷）ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。
下列有关ATP的叙述，错误的是
A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B.机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP
C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用
2.（2014天津卷）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
3.（2014上海卷）依据图5所示的三羧酸循环运行原理判断：
在有氧呼吸过程中，每分子葡萄糖能使三羧酸循环运行
A．一次B．二次
C．三次D．六次
4.（2014上海卷）人体肌肉细胞分解氨基酸产生氨，这些氨可通过一定的途径在肝脏细胞中形成尿素，最后排出体外，大致过程如图10，下列关于①～④各阶段的叙述，正确的是
A．①是水解过程B．②是脱氨基过程
C．③是转氨基过程D．④是糖酵解过程
5.（2014重庆卷）图为乙醇在人体内主要的代谢过程。
下列相关叙述，正确的是
A．乙醇转化为乙酸发生的氧化反应，均由同一种氧化酶催化
B．体内乙醇浓度越高，与乙醇分解相关的酶促反应速率越快
C．乙醇经代谢产生的[H]可与氧结合生成水，同时释放能量
D．正常生理情况下，人体分解乙醇的速率与环境温度呈正相关
6.（2014江苏卷）某同学设计了右图所示的发酵装置，下列有关叙述不正确的是
A.该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵
B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出
C.去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋酸菌的呼吸
D.去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似
7.（2014海南卷）某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。
请据图回答问题：
⑴在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是，其产物是。
⑵从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会，主要原因是。
⑶胚根长出后，萌发种子的呼吸速率明显升高。
8.（2015安徽卷）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_____________浓度的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.___________________________________。
四、检测反馈：
1.（2015浙江温州十校期初联考,9）下列关于有氧呼吸的叙述正确的是（ ）
A.产生的能量大部分以热能的形式散失B.氧气参与连续氧化的全过程
C.该过程产生的水能满足生命活动所需D.光合作用为该过程的可逆反应
2.（2015吉林长春十一中期中,50）关于在活细胞中1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应,下列叙述错误的是（ ）
A.既可以在原核细胞中进行,也可以在真核细胞中进行
B.既可以在线粒体中进行,也可以在细胞质基质中进行
C.既可以在有氧条件下进行,也可以在无氧条件下进行
D.既可以在有光条件下进行,也可以在无光条件下进行
3.（2014吉林普高摸底,22）科学家用含18O的葡萄糖来追踪有氧呼吸中的氧原子,发现其转移途径是（ ）
A.葡萄糖→丙酮酸→水B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C.葡萄糖→氧→水D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
4.（2014辽宁实验中学月考,4）有氧呼吸全过程的三个阶段中,相同的产物是（ ）
A.ATPB.H2O和CO2C.H2O和丙酮酸D.[H]和ATP
5.（2014吉林一中月考,9）如图是[H]随化合物在生物体内转移的过程,下列分析中正确的是（ ）
A.①产生的[H]可在②过程中将五碳化合物还原
B.[H]经⑤转移到水中,其过程需CO2参与
C.能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D.晴天时小麦①过程比在阴雨天时旺盛
6.（2014浙江诸暨中学期中,21）现有一瓶葡萄糖液,内置有适量的酵母菌,经测定瓶中放出CO2的体积与吸收O2的体积比为7∶6,这是因为（假设两种呼吸作用消耗葡萄糖的速率相等）（ ）
A.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸B.有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸
C.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸D.有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸
7.（2014辽宁实验中学期中,42）（16分）图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。
图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式（假定:
葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物）。
请分析回答下列问题。
（1）图1中,产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的 、 ;物质C、D、E的名称依次是 、 、 。
（2）图1中细胞呼吸的中间代谢过程①、③、④均有能量释放,其中释放能量最多的是 （填序号）。
（3）图2实验装置乙中,KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是 。
实验装置甲中,清水中放置筒状滤纸的目的是 。
（4）若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是 ;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是 。
（5）为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置对照装置。
对照装置应如何设置?
。
高考再现答案：
1【答案】B【解析】细胞核无法进行细胞呼吸，细胞核需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确；ATP是生命活动直接的能源物质，机体无时无刻不在消耗ATP，睡眠时生命活动并没停止，也需要消耗能量，故B项错误；有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都在细胞质基质中有ATP形成，C项正确；根细胞吸收矿质元素离子主要通过主动运输的形式，其消耗的能量主要是由细胞呼吸所提供的ATP，故D项正确。
2【答案】D【解析】过程①为有氧呼吸过程，反应场所是细胞质基质和线粒体，过程②为光合作用，真核生物在叶绿体中进行，原核生物在细胞质基质中进行，A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，B错误；光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，C错误；过程①和②都能产生[H]，前者主要与氧结合产生水并释放大量能量，后者主要用于C3还原，D正确。
3【答案】B【解析】有氧呼吸过程中，每分子葡萄糖能产生2分子丙酮酸，而2分子丙酮酸要经过2次三羧酸循环，因此每分子葡萄糖能使三羧酸循环运行2次。
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4【答案】C【解析】①是葡萄糖的糖酵解过程，而不是水解，故A错误；②③都是转氨基过程，所以B错C正确；糖酵解是把葡萄糖分解成丙酮酸，而④过程中为丙酮酸转变成葡萄糖，不属于糖酵解，D错误。
5【答案】C【解析】酶具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化，A错误。
当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，由于酶量有限，反应速率不再随意底物浓度增加而加快，B错误。
乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸第三阶段产生[H]，与氧气结合后生成水释放大量能量，C正确。
人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，不会影响分解乙醇的速率，D错误。
6【答案】C【解析】该装置中注水的弯曲部分可阻止空气进入，能用于果酒发酵，A正确；果酒发酵产生的CO2可溶解在弯管的水中，进一步通过水排出，B正确；醋酸菌是好氧菌，因没有通入无菌空气，去除弯管中的水后也不能满足底层发酵液中醋酸菌的呼吸需求，C错误；去除弯管中的水后，该装置的弯管部分也能防止空气中的微生物进入，与巴斯德的鹅颈烧瓶作用类似，D正确。
7【答案】
（1）无氧细胞质基质酒精和二氧化碳
（2）减少种子不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降（3）有氧【解析】
（1）据图可知，在12—24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的呼吸方式主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。
（2）第12h到胚根长出期间不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量下降。
（3）胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明在氧呼吸速率明显提高。
8Ⅰ、[答案]
（1）低温降低了细胞呼吸相关酶活性CO2O2
（2）a、选取的果实成熟度还应一致；b、每个温度条件下至少有3个平行重复实验
[解析]
（1）由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下的CO2生成速率较低，主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶活性；随着果实储存时间的增加，密闭容器内的CO2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O2浓度变化来计算呼吸速率。
（3）根据单一变量原则，选取的果实成熟度还应一致；根据可重复性原则，每个温度条件下至少有3个平行重复实验。
检测反馈答案：
1.A 有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失,只有少量储存在ATP中,A正确;氧气只参与有氧呼吸第三阶段,B错误;有氧呼吸过程产生的水较少不能满足生命活动需要,C错误;光合作用与有氧呼吸过程的场所、酶等都不同,不是可逆反应,D错误。
2.B 一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸的过程属于有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段,在细胞质基质中进行,原核细胞和真核细胞中都能进行,与有无光照无关,故B错误,A、C、D正确。
3.D 有氧呼吸第一阶段中葡萄糖生成丙酮酸和[H],18O存在于丙酮酸中,有氧呼吸第二阶段中丙酮酸与水反应生成CO2和[H],18O存在于CO2中。
4.A 有氧呼吸的三个阶段都能形成ATP;H2O产生于有氧呼吸第三阶段;CO2产生于有氧呼吸第二阶段;[H]在有氧呼吸第一、二阶段都产生;丙酮酸在有氧呼吸第一阶段产生。
5.D ①是光合作用的光反应阶段,②是光合作用的暗反应阶段,光反应阶段产生的[H]用于暗反应还原三碳化合物,A错误;⑤是有氧呼吸第三阶段,合成水时需要的是O2,而不是CO2,B错误;能形成ATP的过程有光合作用的光反应阶段,有氧呼吸三个阶段和无氧呼吸第一阶段,图中②③④⑦过程不能合成ATP,C错误;晴天比阴雨天光照强度强,因此晴天时小麦的光反应过程比在阴雨天时旺盛,D正确。
6.C 有氧呼吸中吸入的氧气和生成的二氧化碳物质的量比例为1∶1,无氧呼吸中不耗氧,消耗1mol葡萄糖净生成2molCO2。
假设进行有氧呼吸酵母菌的比例为X,则进行无氧呼吸的酵母菌比例为1-X,故[6X+2（1-X）]∶6X=7∶6,求解X=2/3,故有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸,C正确。
7.
答案
（1）细胞质基质 线粒体 [H] O2 酒精
（2）③
（3）增大吸收二氧化碳的面积 消除无关变量对实验结果的干扰
（4）有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸（5）将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀死的小麦种子
解析
（1）图1中物质B代表CO2,②和④分别代表无氧呼吸和有氧呼吸的第二阶段。
（2）有氧呼吸第三阶段过程③释放的能量最多。
（3）图2中装置甲为对照装置,以排除无关变量对实验结果的干扰。
（4）若乙装置墨滴左移,说明存在有氧呼吸吸收了氧气;甲装置墨滴不动,说明仅进行有氧呼吸;若甲装置墨滴右移,说明存在无氧呼吸释放了二氧化碳。
（5）为校正物理因素对实验结果的影响,应该设置一组不进行呼吸（萌发的种子换成等量死亡的种子）的对照装置。
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