生物一轮复习 3 细胞的代谢 第7讲 细胞呼吸教学案 新人教版

第7讲细胞呼吸

知识内容考试要求知识内容考试要求

1.需氧呼吸与厌氧呼3.细胞呼吸在实践中

bb

吸的概念和过程的应用

2.需氧呼吸与厌氧呼

b

吸的异同

考点1需氧呼吸与厌氧呼吸的过程

昌硼自主旅理斫教材，夯基固本•

1.细胞呼吸

(1)概念：细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物,并且释放出能

量的过程。

分类依据：细胞呼吸过程中是否有氧参与

(2)分类

类型：需氧呼吸和厌氧呼吸

2.需氧呼吸

(1)含义：细胞在氧气的参与下，把糖类等有机物氧化成二氧化碳和水,并释放能量,

生成大量ATP的过程。

(2)过程

—|葡萄糖|—产J糖酵解

娄包口细胞溶胶

阶物质变化C6Hl2()6+2NAD++2ADP+2Pi

7除瓦了1里2cH3coe00H+2NADH

=|丙酮酸|=g电A)2H++2ATP

产能情况一少量ATP

第柠檬酸循环

二

阶皿，线粒体基质，崎

段

物质变化_丙酮酸+NAD+&[C2]+CO2+

(反应式)「NADH+H*

产够体少量ATP

第名壑f电子传递链

三皿一线粒体内膜

阶

段1

物质变化-

2

(反应式)

产能情况>大量ATP

(3)总反应式：C3h206+602-^>6C02+6na+能量。

(4)实质：葡萄糖中的碳氧化成二氧化碳，其中的氢被氧化成水。

3.厌氧呼吸

(1)概念：在无氧(或缺氧)条件下，将糖分子分解成酒精、二氧化碳或乳酸，同时释放

能量的过程。

(2)场所：细胞溶胶。

(3)反应过程

①乳酸发酵

a.代表生物：乳酸菌。

b.反应式

酶

C«H,2OB+2ADP+2Pi上＞2CH:)CH0HC00H+2ATP。

②乙醇发酵

a.代表生物：酵母菌。

b.反应式

CMi2()6+2ADP+2Pi虺乙组幽+2C02+2ATP。

［基础诊断］

(1)需氧呼吸时，生成物压0中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(X)

(2)需氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP(X)

(3)需氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中(X)

(4)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和［H］的反应，只发生在有氧时(X)

(5)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(X)

(6)厌氧呼吸的终产物是丙酮酸(X)

(7)厌氧呼吸不需要02的参与，该过程最终有［H］的积累(X)

［教材热考拾遗］

(必修1P73图3—13改编)真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。下列叙述正确的

是()

A.阶段A发生在细胞溶胶中，产物只有丙酮酸和ATP

B.阶段B产生的物质①中的氧原子均来自丙酮酸分子

C.阶段C产生的物质②中的氧原子均来自氧气，产生ATP最多

D.阶段C发生在线粒体内膜中，仅特殊分子携带的氢和氧分子结合生成水

解析：选C。阶段A表示需氧呼吸第一阶段，发生在细胞溶胶中，产物除了丙酮酸和ATP

外，还有［H］,A项错误；阶段B产生的物质①是二氧化碳，其中的氧原子来自丙酮酸和水

分子，B项错误；阶段C(需氧呼吸第三阶段)产生的物质②是比0,其中的氧原子均来自氧气，

该过程产生的ATP最多，C项正确；阶段C发生在线粒体内膜中，除氢和氧分子结合生成水

外，还合成大量的ATP,D项错误。

他目精讲练透研考法，精准提升•

□考法1需氧呼吸与厌氧呼吸的概念和过程

(1)过程图解

需氧呼吸第三阶段需氧呼吸第二阶段

(2)过程分析

①需氧呼吸第一、二阶段产生的NADII用于第三阶段与02结合生成水；厌氧呼吸第一阶

段产生的NADH用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H50H和COz或乳酸。

②需氧呼吸中IW)既是反应物，又是生成物，且生成的IbO中的氧全部来自0”

③不同生物厌氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。

④需氧呼吸中氧元素的来源和去路

II莉I

C6Hl2O6+6.+6H2O—£~^6CO2+12H29+能量:

⑶需氧呼吸和厌氧呼吸的比较

项目需氧呼吸厌氧呼吸

第一阶段在细胞溶胶，第二、第三

场所细胞溶胶

阶段在线粒体

条件需要氧气、多种酶、适宜温度不需要氧气，需要多种酶、适宜温度

区物质

生成CO2和40生成乳酸或酒精和C02

别变化

释放

释放大量能量，产生大量ATP释放少量能量，产生少量ATP

能量

特点有机物彻底氧化分解有机物氧化分解不彻底

其实质均为氧化分解有机物，释放能量，合成ATP；反应的第一阶段相同；

联系

需氧呼吸是在厌氧呼吸的基础上进化而来

【名师提醒

对需氧呼吸和厌氧呼吸认识的6个常见误区

(1)需氧呼吸三个阶段都能产生能量(大量能量在第三阶段产生)，但绝大部分以热能形

式散失掉，仅有一小部分能量转移到ATP中；厌氧呼吸仅在第一阶段合成ATP,第二阶段不

合成ATP。

(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，

原因是细胞中具有与需氧呼吸有关的酶，场所是质膜和细胞溶胶。

(3)需氧呼吸一定需要02的参与。虽然需氧呼吸第二阶段(柠檬酸循环)并没有02的直接

参与，但没有的环境，丙酮酸无法进入线粒体，因此线粒体中进行的需氧呼吸第二和第

三阶段都和。2有着间接或直接的关联。

(4)厌氧呼吸为不彻底的氧化分解，因此只释放少量的能量，其余能量储存在酒精或乳

酸中。

(5)真核生物并非都能进行需氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟红细胞只能进行厌氧呼吸。

(6)无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸均没有［II］的积累。

［题组冲关］

1.(2019•浙江1月学考)真核生物厌氧呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径如图所示。

下列叙述错误的是()

乳酸

锚萄糖一二丙酮酸

方、乙醇+CO,

A.甲过程中有ATP的生成

B.乙过程需要乳酸脱氢酶参与

C.丙过程可发生在人体肌肉细胞中

D.甲过程为乙、丙过程提供还原剂

解析：选C。甲过程为糖酵解，有ATP的生成；乙过程为产生乳酸的厌氧呼吸第二阶段,

需要乳酸脱氢酶参与；人体肌肉细胞中不能进行产生乙醇和C02的厌氧呼吸；甲过程为乙、

丙过程提供还原氢。故C错误。

2.下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是()

A.在有氧与缺氧的条件下细胞溶胶中都能形成ATP

B.需氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水

C.厌氧呼吸能产生ATP,但没有［H］的生成过程

D.人体剧烈运动时，细胞呼吸产生CO?的量一定会大于消耗的小的量

解析：选A。需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都在细胞溶胶中进行，且能产生少量的能

量，因此在有氧与缺氧的条件下细胞溶胶中都能形成ATP,A正确；需氧呼吸产生的［H］在线

粒体内膜上与氧结合生成水，B错误；厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段相同，都

有［H］的生成，第二阶段没有［H］的生成，C错误；人体厌氧呼吸的产物是乳酸，没有C0”

因此剧烈运动时人体肌肉细胞呼吸产生的CO,量等于消耗的0z量，I)错误。

口考法2细胞呼吸方式的判断

（1）判断呼吸方式三依据

慧6一一定存在需氧呼吸

不『、据反应物产生以°----定存在需氧呼吸

更密北1产物有酒精或乳叫一定存在厌氧呼吸

无C02释放.一定为产乳酸的厌氧呼吸

CO2=O2只进行需氧呼吸（研究对象植物、醉母

菌，底物为前萄糖）

曲疝两类呼吸并存，差值为厌氧呼吸量

随也*可存在脂质类氧化分解

只在细胞溶胶中

乙二七4据场所二L”厌氧呼吸

恒线粒体参，.需氧呼吸（或两类呼吸并存）

（2）通过实验判断

①欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）:

②实验结果预测和结论

3.（2020•浙江温州适应性测试）如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②都是线粒体的组成部分

B.在②和③中都能产生大量的ATP

C.在②和③中所含酶的种类相同

D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]

解析：选D。图中①②③分别是细胞溶胶、线粒体基质和线粒体内膜；甲为丙酮酸，乙

为［H］。

4.（2020•浙江台州模拟）为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图a〜f所示

装置，下列判断不合理的是（）

液滴液滴

醉修菌NaOH酵母菌清酵母菌澄清10%酵母菌

培养液溶液培养液水培养液石灰水NaOH溶液培养液

abedef

A.若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行厌氧呼吸

B.若a装置液滴左移，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行需氧呼吸

C.连接e-c-d,给装置通空气，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了需氧呼吸

D.f放置一段时间后，连接f-d,d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了厌氧呼吸

解析：选B。若a装置液滴左移，因呼吸作用产生的CO?被NaOH吸收，说明酵母菌进行

需氧呼吸吸收了b装置液滴右移，说明厌氧呼吸产生了COz,B错误。

口考法3细胞呼吸的相关计算

（1）消耗等量的葡萄糖时产生的C02摩尔数

厌氧呼吸：需氧呼吸=1：3。

（2）消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的C0?摩尔数

需氧呼吸需要的氧气：需氧呼吸和厌氧呼吸产生的CO?之和=3:4。

（3）产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数

厌氧呼吸：需氧呼吸=3：1。

［题组冲关］

5.（2020•浙江丽水质检）某实验室用两种方式进行酵母菌发酵葡萄糖生产乙醇。甲发

酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中每小时

测定一次两发酵罐中氧气和乙醇的物质的量，记录数据并绘成下面的坐标图。据此下列说法

中正确的是（）

A.在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为8：5

B.甲发酵罐实验结果表明在有氧气存在时酵母菌无法进行厌氧呼吸

C.甲、乙两发酵罐分别在第4小时和第5小时无氧呼吸速率最快

D.该实验证明向葡萄糖溶液中通入大量的氧气可以提高乙醇的产量

解析：选A。由题图可知，发酵罐中消耗的氧气是6nlmol,产生的二氧化碳也是6mmol,

产生的乙醇是18mmol,产生的二氧化碳也是18mmol,甲发酵罐产生的二氧化碳是6+18

=24mmol,乙发酵罐产生的乙醇是15mmol,产生的二氧化碳也是15mmol,则实验结束时

甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为24：15=8:5,A正确；分析题图可知，甲发酵

罐从第二小时开始有乙醇产生，即进行厌氧呼吸，此时有氧气存在，也进行需氧呼吸，B错

误；分析题图可知，乙发酵罐在第5小时发酵罐内乙醇的增加速度缓慢，无氧呼吸的速度缓

慢，C错误；分析题图可知，适当提高氧气可以使酹母菌数量迅速增加而提高乙醇的产量，

若通入氧气过多，酵母菌只进行需氧呼吸不产生乙醇，D错误。

考点2影响细胞呼吸的因素及在实践中的应用

国园自主旅理

i.内部因素

(1)遗传特性：如水生植物细胞呼吸大于旱生植物。

(2)器官种类：如生殖器官细胞呼吸大于营养器官。

(3)生长时期：如植物在幼苗期、开花期细胞呼吸升高，成熟期下降。

2.外部因素

(1)温度

01020304050

温度

①曲线分析：最适温度时，细胞呼吸最强:超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失

活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制。

②应用：温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度降以减少夜间呼吸消耗有机物。贮存

水果时，适当降低温度(不可低于零度),从而延长保存时间。

(2)02浓度

①对需氧呼吸的影响：在一定范围内，随着浓度增加，需氧呼吸强度也增加,但由

于或吸酸透性和呼吸作用底物浓度的限制，浓度增加到一定程度，需氧呼吸强度不再增加。

②对厌氧呼吸的影响：随着a浓度的增加，厌氧呼吸受到的抑制作用加强。

(3)0)2浓度

CO2是需氧呼吸和产酒精厌氧呼吸的产物，当CO?浓度过高时会抑制细胞呼吸。

(4)含水量对细胞呼吸的影响

网

0含水量

①曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而

减慢。当含水过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。

fa.粮食在收仓前要进行晾晒处理

②应用lb.干种子萌发前进行浸泡处理

［基础诊断］

（1）同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异（J）

（2）严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少（X）

（3）粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏（X）

（4）温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量（J）

（5）皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清（J）

（6）剧烈运动时，氧气供应不足，肌肉细胞主要进行厌氧呼吸产生乳酸（X）

［教材热考拾遗］

（必修1P84填空题T1改编）细胞呼吸是细胞能量的根本来源，细胞呼吸容易受外界

环境的影响。下图是温度与氧气浓度对植物叶片细胞呼吸速率的影响，以下分析不正确的是

A.图中细胞呼吸速率可用二氧化碳的释放量表示

B.从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是B点对应的温度

C.温度对曲线H代表的呼吸类型影响较大，对曲线I影响较小

I）.分析图甲、乙可知，水果贮存需要低温和低氧的条件

解析：选C。图中细胞呼吸速率可用二氧化碳的释放量表示，A正确；分析题甲图可知,

B点细胞呼吸的相对速率最高，该点对应的温度是细胞呼吸的最适宜温度，B正确；从图中

看不出温度对哪类呼吸类型影响较大，C错误；分析甲、乙两图可知，在低温和低氧的条件

下，细胞呼吸的相对速率都较低，所以水果贮存需要低温和低氧的条件，D正确。

他借精讲练透，考法，精准提升•

□考法1细胞呼吸曲线的识别技巧

气

体

交

换

的

相

对

值

=BC）

义（AB

的含

中点

（1）图

葡萄

消耗的

氧呼吸

点：需

；C

氧呼吸

进行需

：只

其以后

点及

；P

氧呼吸

进行厌

：只

Q点

于蔬菜

最有利

此条件

少，

?量最

的CO

释放

点：

/3；R

量的1

萄糖

的葡

消耗

呼吸

厌氧

等于

糖量

。

O?量

放的C

吸释

氧呼

于厌

量）等

的CO,

释放

量（或

收的

吸吸

氧呼

点：需

存；B

的储

含义

中线的

（2）图

度

着浓

是随

原因

少的

剧减

量急

2生成

段CO

R区

RP；Q

段是Q

的区

存在

同时

方式

呼吸

两种

制因素

之后限

，T点

2浓度

素是0

的因

变化

发生

曲线

引起

之前

；T点

抑制

受到