5-3-细胞呼吸的原理和应用(原卷版).docx

5.3 细胞呼吸的原理和应用
核心知识梳理

1．细胞呼吸
(1)概念
①物质变化：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 或其他产物。
②能量变化： 中稳定的化学能转化为 中活跃的化学能。
(2)两种类型
①分类依据：有无的参与，有机物是否 。
②类型： 。
2．探究过程

3．有氧呼吸
(1)主要场所——线粒体

①写出图中字母代表的结构名称：
A ；B ；C 。
②与有氧呼吸有关的酶分布在BC。(填图中字母)
③线粒体的分布：集中在 的部位。
(2)化学反应式
。
(3)物质转化过程

(4)能量转化

4．无氧呼吸
(1)类型及反应式

(2)场所： 。
(3)过程
①第一阶段：与 的第一阶段完全相同。
②第二阶段： 在不同酶的催化作用下，分解成 ，或者转化成乳酸。
5.有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
不同点
条件
需氧
不需氧
场所
细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二、三阶段)
细胞质基质
分解程度
葡萄糖被彻底分解
葡萄糖分解不彻底
产物
CO2、H2O
乳酸或酒精和CO2
能量释放
大量能量
少量能量
相同点
反应条件
需酶和适宜温度
本质
氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需
过程
第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
意义
为生物体的各项生命活动提供能量

6.细胞呼吸原理的应用
（1）．温度
(1)影响：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。如下图所示，细胞呼吸的最适宜温度一般在25～35 ℃之间。

(2)应用
（2）．氧气
(1)分析：如下图，O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。

①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
(2)应用
（3）．水分

(2)应用
（4）．二氧化碳
(1)影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会 细胞呼吸的进行。

(2)应用：适当增加 浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。

课后培优练级练

培优第一阶——基础过关练
1．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．CO2可使溴麝香草酚蓝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
2．以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是(　　)

A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖溶液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变混浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
3．下列关于人体肌肉细胞内有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是(　　)
A．CO2只是有氧呼吸的产物
B．无氧呼吸过程中不会生成ATP
C．还原氢只在有氧呼吸过程中产生
D．葡萄糖只能作为有氧呼吸的底物
4．下图是细胞呼吸过程简图，其中字母表示物质，数字表示过程。下列叙述错误的是(　　)

A．过程①在细胞质基质中进行，并有少量ATP生成
B．过程②在线粒体中进行，并有较多ATP生成
C．酵母菌细胞可以进行过程①②③④
D．物质b是CO2
5．细胞呼吸是细胞重要的生命活动，下列说法错误的是(　　)
A．夏季连续阴天，大棚中白天适当增强光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
B．中耕松土、稻田定期排水有利于细胞呼吸
C．细胞呼吸的每个阶段都会合成ATP，生物体内合成ATP的能量都来自细胞呼吸
D．低氧、零上低温有利于贮存水果、蔬菜，其原理都是降低了细胞呼吸
6．在适宜温度下测得的小麦种子气体交换相对值与O2浓度之间的关系如图所示。下列分析错误的是(　　)

A．当O2浓度≥10%时，产生CO2的场所是线粒体基质
B．当O2浓度增加时，无氧呼吸受抑制，导致QR段曲线下降
C．若图中AB与BC等长，则C点时有氧呼吸消耗的有机物量多于无氧呼吸
D．若将实验材料换为等量的花生种子，在只进行有氧呼吸时，O2的吸收量将增加
培优第二阶——拓展培优练
1．为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了下图中c～f所示装置，判断下列各项不合理的是(　　)

A．连接e→d→c→d，从e侧通气，第二个d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
B．将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无氧呼吸
C．连接e→d→c→d，从e侧通气，第一个d的作用是吸收空气中的CO2，d中石灰水变混浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸
D．结果表明，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都生成了CO2
2．下图甲是绿色植物在晴朗的白天有氧呼吸各阶段反应示意图，其中1～7表示能量或物质，图乙是线粒体结构简图。下列叙述错误的是(　　)

A．图甲中2→3过程，所有活细胞内都能进行
B．图甲中3→6过程，发生在图乙的②处
C．图乙的③处能发生图甲中生成4的反应
D．叶肉细胞内产生的6将全部释放到大气中
3．将酵母菌破碎后得到酵母菌匀浆，取一部分离心，得到上清液(含有细胞质基质，不含线粒体)和沉淀物(含有线粒体)；取甲、乙、丙三支试管，在甲试管中加入酵母菌匀浆，乙试管中加入等量上清液，丙试管中加入沉淀物，三支试管中都加入等量等浓度的葡萄糖溶液，并提供充足的氧气。甲试管中得到二氧化碳和水，乙试管中得到丙酮酸，丙试管中没有任何产物。通过该实验不能得到的推论是(　　)
A．有氧呼吸开始阶段是在细胞质基质中进行的
B．有氧呼吸开始阶段产生了丙酮酸
C．细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸
D．有氧呼吸过程中，线粒体不能利用葡萄糖，可以利用丙酮酸
4．为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是(　　)

A．t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C．若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D．实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
5．某实验小组为研究酵母菌的细胞呼吸，按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，请结合实验结果进行分析，回答有关问题：

实验材料
取样
处理
分组
含葡萄糖的培养液
供氧情况
适宜浓度
酵母菌液
50 mL
破碎细胞
(细胞不完整)
甲
25 mL
75 mL
无氧
乙
25 mL
75 mL
通氧
50 mL
未处理
丙
25 mL
75 mL
无氧
丁
25 mL
75 mL
通氧

(1)丙、丁组中酵母菌细胞呼吸第一阶段反应完全相同，该反应变化是_______________。
(2)甲、乙、丙、丁四组中能产生CO2的有________；可以用____________________作为检测CO2多少的指标。
(3)丁组的氧气消耗量________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组。丁组能量转换率与丙组________(填“相同”或“不同”)。
(4)有氧呼吸产生的[H]经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2,4­二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明DNP使分布在__________的酶无法催化ATP的合成。若将DNP加入丁组中，葡萄糖的氧化分解__________(填“能”或“不能”)继续进行。

培优第三阶——高考沙场点兵
1. （2022山东卷）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B. 与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C. 正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
2. （2022全国甲卷）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（ ）
A. 有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B. 线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C. 线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D. 线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成