2024届高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第2讲ATP与细胞呼吸学案新人教版必修1

2024届高考生物一轮复习第3单元细胞的能量供应和利用第2讲

ATP与细胞呼吸学案新人教版必修1202306052108第2讲ATP与细胞

呼吸

考情研读•备考定位

考点展示核心素养

1.生命观念一一通过对ATP的结构和功能，细胞呼吸类型

和过程的学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观

1.ATP在能量代谢中的作用。点o

2.细胞呼吸的过程。2.理性思维一一通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞

3.实验：探究酵母菌的呼吸方呼吸方式的判断，培养对问题进行推理，并做出合理判断的

式。能力。

3.科学探究一一通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，

掌握对生物学问题进行初步探究的能力。

考点一ATP的结构、功能和利用

~~•

自主回顾•素养储备

基础梳理

1.ATP的结构概念图

.端

1分子腺昔和3暨

分子磷酸茶团组成

2.ATP的合成与利用

合此途径：光合作月、细胞呼吸

T场所:细胞质基质、线粒体、叶绿体

且些ADP+Pi+能量翳ATP

ATP

利里主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、

一大脑思考等

3.ATP与ADP的相互转化（据图填表）

项目ATP的合成ATP的水解

反应式ADP+Pi+能量逋LATPATP-^>ADP+Pi+能量

所需酹ATP合成酶ATP水解一

光能(光合作用),化学能(细

能量来源储存在高能磷酸键中的能量

胞呼吸)

能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动

反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位

思维辨析

易错整合，判断正误。

(1)1个ATP分子中只含有1个腺喋吟和3个磷酸基团(X)

(2)ATP#能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同

起来(J)

(3)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等

(X)

(4)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加(V)

(5)线粒体内膜、内质网的膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP

(X)

(6)ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含最很少，ATP与ADP时刻不停地

进行相互转化(V)

(7)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(J)

(8)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源(X)

(9)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，穴会同时发生ATP的合成与分解

(X)

(10)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(X)

延伸探究

1.人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5kg的ATP转化为Am，以

供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因。

［提示］ATP与ADP时刻不停地快速地发生相互转化，并且处于动态平衡之中。

2.植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，由此说明了什么？

［提示］生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。

3.热图导析：请根据ATP水解产生ADP的过程图回答下列问题

(1)图中A表示腺背,P表示磷酸基团。

(2)图中①表示高能磷酸键，其中蕴藏着大量化学能。

(3)图中②为高能磷骏键水解释放能最的过程,其作用是为生命活动提供能量°

(4)催化该过程的酶与催化ATP生成的酶填“是”或“不是”)同一种酶；高等

植物细胞内ATP在叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体等部位生成。

(5)下列过程需要①过程提供能量的是①②③④⑤.

①主动运输②生物发光、发电③肌肉收缩④淀粉合成

⑤大脑思考⑥根细胞吸收水分

@—,

剖析难点-考点突破

重难精讲

1.概括ATP与核甘酸的关系

脓嗓吟核糖核件段(AMP)

GTP

CTP

UTP

三项限脱气腺普(dATP)

2.理清ATP的合成、利用与细胞代谢的关系

3.细胞内常见产生与消耗ATP生理过程的归纳

转化场所常见的生理过程

细胞膜消耗ATP：主动运输；胞吞、胞吐

产生ATP：细胞呼吸第一阶段

细胞质基质

消耗ATP：一些吸能反应

产生ATP：光反应

叶绿体

消耗ATP：暗反应和自身DMA复制、转录，蛋白质合成等

产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段

线粒体

消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等

核糖体消耗ATP：蛋白质的合成

细胞核消耗ATP：DNA复制、转录等

精准命题

突破点ATP的结构及其合成和利用

（典例剖析）

»■（列1在某细胞培养液中加入味标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP,

发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能得出的结

论是（C）

A.ATP中远离A的磷酸基团容易脱离

B.部分好标记的ATP是重新合成的

C.ATP是细胞内的直接能源物质

D.该过程中ATP既有合成又有分解

［解析］ATP在细胞内的含量很少，但作为生物体内的直接能源物质，ATP与ADP的转化

是非常迅速的，所以加入*标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP,其含量变化虽

不大，但部分ATP的木端磷酸基团已带上放射性。本实验不能说明ATP是细胞内的直接能源

物质。

II规律总结a

ATP理解的四点提醒

（DATP不等同于能量：ATP是与能量有关的一种高能磷酸化合物，水解时大量的能量会

释放出来。

（2）ATP在细胞内含量较少：剧烈运动时，含量不会明显增加，但可以通过ATP与ADP的

快速转化为生命活动提供能量。

（3）ATP与RNA的关系：ATP分子脱去2分子磷酸基比，称为腺嚓吟核糖核甘酸，它是RMA

分子的基本组成单位之一。

（4）ATP与ADP的相互转化不可逆：从物质方面来看是可逆的，但从崎、进行的场所、能

量方面来看是不可逆的。

（对应训练）

1.（2020•河北衡水中学二调）下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关

说法中正确的是（B）

-----1①②③④牌］

里丝尸9^©~©~<©+小0=±ADP+Pi+能l.t

ATP

A.ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂

B.图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同

C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系

I）.ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内

［解析］ATP分子水解时，图中所示的化学键④最易断裂，并释放出大量的能量；图中酶

1和酶2的化学本质相同，都是蛋白质，但是二者的种类不同：细胞中的放能反应一般与ATP

的合成反应相联系，吸能反应一般与ATP的水解反应相联系；ATP与ADP间相互转化的能量供

应机制发生在一切细胞内。

突破点ATP的拓展考查

〔典例剖析)

►►■例2(2021•河南九校联考)核背三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等；脱氧

核昔三磷酸(dNTP,d表示脱氧)包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。研究发现dNTP可作为DNA合

成的原料。下列叙述正确的是(B)

A.dNTP和NTP的区另!体现在五碳糖的种类不同

B.dNTP含有2个高能磷酸键，可为DNA复制提供能量

C.DNA复制时需dATP、dTTP含量越多,则DNA结构越稳定

D.真核细胞分裂时，胞内dMTP都进入细胞核内参与DNA的复制

［解折］dNTP和NTP的区别在于五碳糖种类不同和碱基种类不同；DN.A复:制时，dNTP需

要脱去2个高能磷酸键释放能量，该能量可用于DNA复制；DMA复制时需dCTP、dGTP含量越

多，则DNA结构越稳定；真核细胞进行分裂时，除核DNA进行或制外，细胞质DNA也有更制,

胞内dNTP不可能全部进入细胞核中。

II技巧点拨a

ATP、DNA、RNA、核昔酸结构中“A”的含义辨析

6P~p~p

ATP

RNA核甘酸

(l)ATP结构中的A为煤昔，由腺嗓吟和核糖组成。

(2)DNA结构中的A为腺喋吟脱氧核昔酸，由一分子腺喋吟、一分子脱氧核糖和一分子磷

酸组成。

(3)RNA结构中的A为腺噂吟核糖核甘酸，由一分子腺噪吟、一分子核糖和一分子磷酸组

成。

(4)核甘酸结构中的A为腺喋吟。

可见，它们的共同点是都含有腺噂吟。

［对应训练)

2.在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志前一一腺甘酸激酷，它能将ATP分子末端的

磷酸基团转移至腺喋吟核糖核苜酸(AMP)上而形成ADP。以下有关分析中错误的是(B)

A.腺甘酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成

B.腺甘酸激酶催化该反应一般与放能反应相联系

C.腺甘酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关

I).腺甘酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成

[解析]腺甘酸激酶催化该反应会释放能量，一般与吸能反应相联系，B错误。

考点二细胞呼吸的类型及过程

自主回顾-素养储备

基础梳理

1.细胞呼吸

是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物，释放出能

量并生成的过程。

2.细胞的有氧呼吸

(1)过程图解

产所一细胞质趋质

物质变化-

阶段

(反应式)5Hl心且*2西用酸+4[HH能依

I丙腰酸k二产彼情况少量能fit

声所一线粒体基质

第二

物质变化

阶段2丙1*+6H2（）16co2+现用+能fit

(反应式)

产能情况

少技能fit

HI场所

第三物质变化线粒体内膜

阶段帮筋手24[H]+6(h」Ll2H旋fft

直鲤幽大fit能fit

(2)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)

II的，♦~

C6HI2O6+6H2O+6O2-----------12H2。曲。2+能量

3.无氧呼吸

第•莘阶段工与有氧呼吸相同

产能

副堂与第』段相同均在细胞质献

匕1中进行

第二阶段

X不产能「如乳酸里,产物为乳酸

类型

辄

如醉涉菌

呼产物为酒精和C()2

色2CA0式手眼)+少Id能量

吸H*

醉母菌他

QHI2O6―^GHQH(酒精)+2C()2+

少俄能量。

4.不同生物无氧呼吸产物

乳酸菌

产物为乳酸所有动物细胞

植物中的马铮薯块茎、玉米胚、甜菜块根

宜接原因—*"阀,不同

根本原因一“基因”不同或基困选择性表达

二多数微生物

思维辨析

易错整合，判断正误。

(1)有氧呼吸时，生成物H?0中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解(X)

(2)有氧呼吸第二、三价段都能产生大量ATP(X)

(3)有氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水(X)

(4)有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中(X)

(5)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和［H］的反应，只发生在细胞有氧时(X)

(6)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(X)

(7)无氧呼吸的终产物是丙酮酸(X)

(8)无氧呼吸不需要6的参与，该过程最终有［H］的积累(X)

延伸探究

1.肌细胞内的肌质体是由什么组成的？有什么意义？

［提示］肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的，肌质体有利于对肌细胞的能量

供应。

2.1mol葡萄糖有氧呼吸能释放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖分解生成乳酸，只释

放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中。据此分析在进行无氧呼吸过

程中，葡萄糖中能最的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能最的主要去向是什么？

［提示］无氧呼吸过程口，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；而氧

化分解释放的能量主要以热能形式散失了。

3.热图导析：据生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解回答问题。

⑴图中A是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。

(2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是—②可在人体细胞中进行的是

①②④。(均填图中序号)

(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中过程；而马铃薯块茎贮

藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氟条件下进行了图中过程。(均填

图中序号)

(4)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，其原因是什么？

［提示］种子在有氧呼吸过程中产生了水。

(5)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗0?的量要大于产生C02的量，其原因是什么？

［提示］与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗0的量大于产生C0?的量。

@----'

剖析难点-考点突破

重难精讲

1.过程图解

细

胞

质

基

质

2.有氧呼吸和无氧呼吸的比较

有氧呼吸无氧呼吸

场所细胞质基质和线粒体细胞质基质

条件氧气，多种酶无氧气，多种酶

物质葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精

葡萄糖彻底氧化分解，生成co2和山0

区别变化和⑩

能量

释放大量能量，产生大量ATP释放少量能量，产生少量ATP

变化

特点受02和温度等因素的影响有氧气存在时.，无氧呼吸受抑制

二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分

联系

解有机物、释放能量，产生ATP

mi必警示

有关细胞呼吸的7个易错点

(1)有乩0生成的一定是有氧呼吸，有CO?生成的可能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，但

一定不是乳酸发酵。

(2)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控

制酶合成的基因不同或基因的选择性表达。

(3)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物一一酒精或乳酸

中。

(4)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用.

(5)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行

无氧呼吸。

(6)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为

其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。

精准命题

突破点细胞呼吸过程的综合分析

(典例剖析)

*■(^3(2021•甘肃张掖质检)细胞呼吸是细胞内分解有机物、释放能量、产生ATP

等一系列代谢活动的总称。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(B)

A.细胞外的葡萄糖分子进入线粒体参与有氧呼吸过程，至少要穿过3层生物膜

B.用“C—葡萄糖研究肝细胞的糖代谢，可在线粒体等结构中检测到放射性

C.进行无氧呼吸的细咆•定不含线粒体

D.人体细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此人属于兼性厌氧型生物

［解析］葡萄糖参与有氧呼吸的第一阶段，该过程发生在细胞质基质，A错误；用UC-

他萄糖研究肝细胞的糖代谢，他萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸，然后丙酮酸进入线粒

体继续参与有氧呼吸的第二阶段，因此在线粒体等结构中可以检测到放射性，B正确；醉母菌

细胞含有线粒体，但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸，C错误；人体细胞能进行有氧呼吸

和无氧呼吸，但是人只能在有氧条件下存活，因此人不属于兼性厌氧型生物，D错误。

II技巧方法》

判断细胞呼吸方式的三大依据

_一叫.一定存在有气呼吸

产生Jr-京左汴H畔明

氟反应物

依HA

和产物产生乙而成孔睥•宗存在rwnfw

/放.一定为产生乳酸的无氧呼吸

8产。：一只进行右仪呼吸,或同时进行行

据物质的辄呼吸和产生乳酸的无辄呼吸

依据二

民的关系两类呼吸并存,差值为无气呼吸心

co,<o,

_可能存在脂质类辄化分解

只在细胞此基质中于3醉

据场所

依据三［布线粒体出_有仪呼吸或两类呼吸并存

（对应训练）

3.（2021•吉林“五地六校”联考）如图是某动物体的细胞呼吸过程。卜.列有关叙述不正

确的是（C）

A.4、6分别是水和氧气

B.3产生于线粒体基质

C.产生的8主要用于合成ATP

D.植物细胞也能进行该过程

［解析］4为水、6为氧气，A正确；3（二氧化碳）在有氧呼吸第二阶段产生，场所是线粒

体基质，B正确；8（能量）大部分以热能形式散失，少部分用于合成AT匕C错误；该图表示有

氧呼吸过程，植物细胞也可以进行，D正确。

4.（2021•湖南株洲质检）细胞呼吸过程中，线粒体内膜上的质子泵能将NADH（即［H］）分

解产生的酎转运到膜间隙，使膜间隙中1广浓度增大，大部分H+通过结构①回流至线粒体基质，

同时驱动ATP的合成，主要过程如下图所示。下列有关叙述不正确的是（B）

线粒体内股

A.乳酸菌不可能发生上述过程

B.该过程发生于有氧呼吸第二阶段

C.图中①是具有ATP合成酶活性的通道蛋白

D.H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输属于协助扩散

［解析］乳酸菌为原核细胞，没有线粒体，A项正确：有氧呼吸第二阶段发生于线粒体基

质，该过程发生于线粒体内膜，B项错误；图中①是具有ATP合成能活性的1广通道蛋白，C项

正确；1广由膜间隙向线粒体基质顺浓度运输，且需要通道蛋白协助，属于协助扩散，D项正确。

突破点细胞呼吸类型的判断和有关计算

（典例剖析）

4（2020•贵州遵义航天中学一模）“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求

的相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速

率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确的是（D）

A.a运动强度卜只有有氧呼吸，b运动强度卜有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，c运动强度

下只有无氧呼吸

B.运动强度大于或等于b后，肌肉细胞以卜的产生量将大于6的消耗量

C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中

D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力

［解析］a运动强度下乳酸含量低，无氧呼吸较弱，b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸都

有所增强，c运动强度下氧气消耗速率较高，有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平，A错误;

肌肉细胞无氧呼吸不产生CO?,有氧呼吸CO?的产生量等于0二的消耗量，B错误：无氧呼吸中

葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中，释放的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中，

C错误；运动强度长时间超过c,人体会因乳酸大量积累而出现肌肉酸胀乏力现象，D正确。

II规律总结a

细胞呼吸反应中各物质最的比例关系

（1）反应式

①有氧呼吸：a1几06+602+6112（）-^6（：02+12止0+能量。

②无氧呼吸：库2aH50H（酒精）+2C0z+能量；以乩2（1,谑*2（：加&（乳酸）+能量。

（2）相关物质间量的比例关系

①有氧呼吸:QHIZOG:.：C02=l：6：6o

②无氧呼吸：Q.H1206:C02:C2H50H=1：2:2或CM2":C3HB=1：2。

③有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖时需要的&和产生的C0二的物质的量：有氧呼吸

需要的&：有氧呼吸和无氧呼吸产生的32之和=3：4。

④产生等量的(:①时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸：有氧呼吸=3：1。

［对应训练)

5.(2020•会宁四中高三月考)呼吸作用方式和用于生物呼吸作用有机物的差异会导致呼

呼吸释放的CO,量

吸释放的C02量与吸收的量的比发生差异，已知呼吸摒砥)=呼标:需力的0步,下列有

关说法不正确的是(I))

A.呼吸端(RQ)大于1,表明生物一定存在产生GH2H的无氧呼吸

B.呼吸燧(RQ)等于1,表明生物进行有氧呼吸，但不能确定产生乳酸的无氧呼吸的存在

与否

C.呼吸牖(RQ)小于1,表明生物体有氧呼吸过程中消耗「非糖有机物

D.呼吸燧(RQ)越大，生物体新陈代谢越旺盛

［解析］呼吸焙(RQ)大于1,生物既进行有氧呼吸，又进行产生C&的无氧呼吸，所以该

生物一定存在产生.GH50H的无氧呼吸，A正确；呼吸牖(RQ)等于1,表明生物进行有氧呼吸或

者同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，B正确：糖类呼吸端为1,若呼吸端(RQ)小于1,

即细胞呼吸吸收量〉释放C0?量，说明呼吸底物氧的相对含量比糖类低，故生物体有氧呼吸

过程中消耗了非糖类有机物，C正确；呼吸端(RQ)越大，无氧呼吸越强，有氧呼吸越弱，即生

物体新陈代谢越弱，D错误。

考点三影响细胞呼吸的因素及其应用

自主回顾•素养储备

基础梳理

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_趣制—。

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。

⑶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

(1)影响原理：氧气促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。

(2)曲线分析:

co的

释

W放

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。B点时，有氧呼吸释

放的CO?量等于无氧呼吸释放的C02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，有氧呼吸速鹿逐渐加快°

④随氧浓度的升高.细胞呼吸速率先减慢后加快,最后趋干稳定.

⑤氟浓度为巡左右时，细胞呼吸强度最弱。

(3)实际应用：

①保鲜：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。

②促进生长：农作物中耕松土可以增加土壤中氯气的含量，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

(D影响原理：co?是细胞呼吸的终产物，积累过多会一触L细胞呼吸。

(2)曲线分析：

°co,浓度

⑶实际应用：

①保鲜：地窖中CO?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：浸泡有利于种子的萌发。

思维辨析

易错整合，判断正误。

(D同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异(V)

(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(V)

(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，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸(X)

延伸探究

1.密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯等，其原因是什么？

［提示］密封的地窖⑩浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。

2.夏季，池塘中的鱼在黎明时分常出现浮头现象，原因是什么？

［提示］黎明时分水中的溶解氧不足，水体表层的溶解氧相对较高，因此池塘中的鱼常在

黎明时分出现浮头现象。

3.氧气影响细胞呼吸的曲线分析

气

体1

交

换

皿5

C5101520250?浓度(％)

(1)。2浓度在2.5%〜10%之间时、在10%以上时，该器官的细胞呼吸方式有什么不同？

(2)0?浓度为C时，AE=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的锚

萄糖是不是也一样多？

(3)在保存蔬菜、水果时，应选择哪一点对应的02浓度？为什么？

［提示］(DOz浓度在2.5%〜10%之间时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；浓度在10%以上时，

只进行有氧呼吸。

⑵不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H/)L6c(%无

氧呼吸时，IGHMG-2co?。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的他萄

糖之比是1:30

(3)应选择R点对应的0?浓度，因为此时总C0?释放量最少，有机物的损耗最少。

@—,

剖析难点-考点突破

重难精讲

1.内部因素一一遗传因素(决定酹的种类和数量)

(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植

物。

(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率

较高，成熟期细胞呼吸速率较低。

(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。

粮食

低温储存

水果、蔬菜零上低温

2.应用＜

白天：适当升温

种植大棚作物

夜间：适当降温

哼示.

(1)02浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。

(2)随着浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼

吸的总强度较低：但随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度增大。

(3)从化学平衡的角度分析，高浓度的C0?在一定程度上可以抑制细胞呼吸。

(4)储存种子需要低氧、低温、干燥的环境，储存水果蔬菜需要低氧、零上低温、低湿的

环境，以减少有机物的消耗。

精准命题

突破点细胞呼吸的影响因素分析

(典例剖析)

*■^5科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所

示。下列叙述正确的是(3)

呼

吸

速

率

3

_

5

二

gk

-

•

h

A.20h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体

B.50h后，30℃条件下果肉细胞没有消耗口，密闭罐中CO,浓度会增加

C.50h后，30C的有氧呼吸速率比2℃和15°C慢，是因为温度高使酶活性降低

D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大

［解析］果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A错误;

50h后，30°C条件下果肉细胞没有消耗是由于此温度条件下酶的活性较高，有氧呼吸已

将&消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中C02浓度会增加，B正确、C错误；由于酶

具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，D错误。

（对应训练）

6.（2017•海南卷，7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（C）

A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小

B.若细胞既不吸收a也不放出co2,说明细胞已停止无氧呼吸

c.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗

D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收6与释放C02的摩尔数不同

［解析］与成熟组织细胞相比，分生组织细胞代谢旺盛，呼吸速率快，A错误。某些植物

组织细胞无氧呼吸产物为乳酸，产生乳酸的无氧呼吸过程，既不吸收6也不放出COnB错误。

降低氧气浓度，有氧呼吸减弱，有机物消耗减慢，C正确，利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收

Oz与释放C0?的摩尔数相同，D错误。

突破点细胞呼吸原理在生产中的应用

［典例剖析）

*■例6（2021•昆明质检）对卜.列生产措施或生活现象所涉及的细胞呼吸知识的有

关叙述，错误的是（C）

A.提倡慢跑，可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀

B.零度以.上低温贮存果蔬，可降低呼吸酶活性，减少有机物的分解

C.马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用

D.作物种子贮藏前需要干燥，主要是通过减少水分加制细胞有氧呼吸

［解析］马铃薯块茎的无氧呼吸产物是乳酸，不是酒精，C错误。

II归纳总结》

细胞呼吸原理的应用

（1）在生产或生活实践中，若需要增强相关植物或其器官的细胞呼吸强度，可采取供水、

升温、高氧等措施；若需减弱细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。

（2）蔬菜、水果在储藏M都应在低温低氧条件下，种子应保持干燥，而蔬菜、水果应保持

一定的湿度。低温以不破块植物组织为标准，一般为零上低温。

（3）水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。玉米种

子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。

⑷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。

（对应训练）

7.（2021•黑龙江哈尔滨师大附中测试）如图为蔬菜存放时，空气中的0,浓度（y）与蔬菜

释放出的C0?气体量（6的关系曲线。根据图示，最有利于蔬菜储存的①浓度是（B）

A.①B.②

C.③I).④

［解析］②&浓度条件下，C02产生量最少，有机物消耗最少，并且有氧条件下无氧呼吸

受到抑制，最有利于蔬菜的储存，B正确。

考点四细胞呼吸方式的探究和呼吸速率的测定

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自主回顾•素养储备

基础梳理

1.探究酵母菌细胞呼吸的方式

（1）实验原理

―氧厂HQ澄清石灰水

制落^l-瞿始

呼吸_____j-戴一绿—黄

|无一LCO,」浪修香草给蓝水溶液

匚酒.j

橙色®:格酸钾溶液一1»灰绿色（现象）

（酸性条件下）

（2）实验步骤

①配制酵母菌培养液。

②安装实验装置。

③检测：把排气管通入澄清石灰水或滤麝否草酚蓝H溶液,澄清石灰水变—混浊泣

麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，将密闭装置中的醉母菌培养液加入酸性重馅酸钾后,

溶液变成灰绿色。

（3）实验现象

条件澄清石灰水的变化重铭酸钾一浓硫酸溶液

甲组变混

无变化

（有氧）浊快

乙组

变混浊慢出现灰绿色

(无氧)

⑷实验结论

①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。

②在有氧条件下产生co2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和C()2。

2.种子萌发时呼吸速率的测定

(1)实验装置

(2)指标及原理

①指标：细胞呼吸速率常用单位时间内C0?释放软或6吸收最来表示。

②原理：组织细胞呼吸作用吸收伪，释放CO2,CO?被WOH溶液吸收，使容器内气体压强

减小，刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的体积即表示呼吸速率。

(3)物理误差的校正

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如果实验材料是种子，为防止微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测

种子进行消毒处理。

③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭

活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。

(4)实验拓展：呼吸底物与着色液移动的关系

脂肪含氯量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧化分解时耗氧量高，而产生

CO?量少。因此脂肪有氧呼吸时，产生COz量小于消耗量，着色液移动更明显。

@----'

剖析难点-考点突破

重难精讲

1.探究种子萌发时细胞呼吸的类型

(1)实验设计：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

实验现象

装置一装置二结论

液滴液滴

不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡

不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸

左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸

左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸

2.构建种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线

水

分

变

化

前发过程

（1）在种子吸水的第I价段，由于（吸胀）吸水，呼吸速率上升。

（2）在种子吸水的第II价段，呼吸作用CO,的产生量要比Q的消耗量大得多，说明此期间

主要进行无氧呼吸。

（3）在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了。2的吸收量，种子以有氧呼吸为主，同时

胚根大量吸水（渗透吸水）。

（4）种子萌发后期，&吸收量大于CO?释放量，说明除了糖类参与氧化分解外，还有其他

物质参与氧化分解，如脂肪。

精准命题

突破点探究酵母菌细胞呼吸的方式

（典例剖析）

*■例7（2020•太原期中）卜.图是“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验装置，卜.列叙

述正确的是（C）

L

雪3K

（或气泵）世;

质址分数为解母曲澄清的解母角澄清的

10%的NaOH培养液石灰水培养液石灰水

溶液