2020-2021学年高考生物一轮复习 专题08 细胞呼吸知识点讲解（含解析）.docx

1、专题08 细胞呼吸讲考纲考情1、 最新考纲1.1细胞呼吸()1.2实验：探究酵母菌的呼吸方式2、最近考情2019全国卷(2)、2019全国卷(4)、2018全国卷(30)、2018全国卷(4，30)、2018全国卷(29)、2017全国卷(30)、2017全国卷(29)讲核心素养生命观念明通过细胞呼吸的过程，建立物质与能量观科学思维影响细胞呼吸因素的分析，细胞呼吸类型的判断及相关计算科学探究探究酵母菌细胞呼吸方式社会责任细胞呼吸在生产中的应用，关注生产与生活及人体健康构思维导图核心突破例题精讲考点一 细胞呼吸过程【生命观念】【基础知识梳理】1细胞呼吸概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解

2、，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。2有氧呼吸(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。(2)过程(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)。3无氧呼吸(1)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。(2)过程第一阶段葡萄糖丙酮酸H少量能量第二阶段酒精发酵丙酮酸酒精CO2乳酸发酵丙酮酸乳酸【核心考点突破】1有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解2细胞呼吸中H和ATP的来源与去向项目来源去向H有氧呼吸：C6H12O6和H2O；无氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：与O2结合生成水；无氧呼吸：

3、还原丙酮酸ATP有氧呼吸：三个阶段都产生；无氧呼吸：只在第一阶段产生用于各项生命活动(除光合作用的暗反应)3细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结(1)水：生成于有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜；以反应物参与有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质。无氧呼吸中不存在水的生成与消耗。(2)二氧化碳：生成于有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质，或生成于无氧呼吸的第二阶段，场所为细胞质基质。动物与植物体内均可产生二氧化碳。(3)酒精或乳酸：生成于无氧呼吸的第二阶段，场所为细胞质基质。(4)葡萄糖：只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质。(5)丙酮酸：作为中间产物，生成

4、于有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，场所为细胞质基质；以反应物形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段，前者场所为线粒体基质，后者场所为细胞质基质。(6)氧气：只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜。例题精讲：(2020河北衡水中学二模)如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解。下列有关说法正确的是()A.葡萄糖在线粒体中经过程彻底氧化分解，释放大量能量B.无氧呼吸时，过程产生的H在过程或中不断积累C.人的成熟红细胞内可发生的是过程D.无氧呼吸中大部分的能量以热能形式散失掉，所以产生的ATP量远小于有氧呼吸【答案】C【解析】葡萄糖需在细胞质基质中水解为丙酮酸，才可进入线粒体继续氧化分解

5、，A错误；无氧呼吸中产生的H用于丙酮酸的还原、酒精或乳酸的产生，不会有H的积累，B错误；人体成熟红细胞没有线粒体，只能进行产生乳酸的无氧呼吸，C正确；无氧呼吸比有氧呼吸释放能量少，是因为无氧呼吸有机物没有彻底的氧化分解，大部分能量仍储存在酒精或乳酸中没有释放出来，D错误。变式训练：(2020山东高考模拟)线粒体中的H与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是()A有氧呼吸过程产生H的场所为细胞质基质和线粒体基质B细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应C细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成

6、ATPD若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡【答案】C【解析】有氧呼吸第一、二阶段产生H，场所为细胞质基质和线粒体基质，A正确；细胞色素c在线粒体内膜上，参与有氧呼吸第三阶段，B正确；细胞色素c功能丧失影响有氧呼吸第三阶段，但是有氧呼吸前两个阶段也可产生ATP，C错误；细胞色素c可以与Apaf1蛋白结合，Apaf1蛋白功能丧失不能与细胞色素c结合，无法引起细胞凋亡，D正确。考点二 细胞呼吸类型的判断及计算【科学思维】【基础知识梳理】1判断细胞呼吸方式的三大依据2.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)(1)有氧呼吸中葡萄糖O2CO2166

7、。(2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖CO2酒精122。(3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为13。(4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为34。【核心考点突破】细胞呼吸方式或类型的判定(1)判断细胞呼吸方式的三大依据(2)“实验法”判断生物呼吸类型装置实验原理结果分析与判定物理误差的校正为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，设置如图所示的丙装置，(除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。)装置丙提醒：(1)若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的

8、光合作用会干扰呼吸速率的测定。(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测材料进行消毒处理。(3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸，目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。例题精讲：(2020哈尔滨师大附中开学考)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是()氧浓度(%)abcd产生CO2的量9 mol12.5 mol15 mol30 mol产生酒精的量9 mol6.5 mol6 mol0 molA.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率B.b浓度时酵母菌有氧呼

9、吸速率大于无氧呼吸速率C.c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸【答案】D【解析】酵母菌无氧呼吸时产生的C2H5OH(酒精)和CO2的量相等，故a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，没有进行有氧呼吸，A错误；b浓度时，有6.523.25 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有(12.56.5)61 mol葡萄糖用于有氧呼吸，酵母菌有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率，B错误；c浓度时，有623 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有(156)61.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，故用于酒精发酵的葡萄糖约占66.7%，C错误；d浓度时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正

10、确。变式训练：某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸。实验设计如下：关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法不正确的是()A甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时O2的消耗量B乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值C甲组右管液面升高，乙组下降，说明微生物进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸D甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵【答案】D【解析】甲组实验装置中NaOH的作用是吸收CO2，有氧呼吸过

11、程消耗O2，产生的CO2被NaOH吸收，所以甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时O2的消耗量，A正确；乙组实验装置中无NaOH吸收CO2，气体的变化是O2消耗量与CO2的释放量的综合，因此乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值，B正确；甲组右管液面升高，说明细胞呼吸消耗O2，进行有氧呼吸，乙组下降，说明CO2的释放量大于O2的消耗量，说明微生物进行无氧呼吸，故微生物进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸，C正确；甲组右管液面不变，说明微生物不消耗O2，即进行无氧呼吸，乙组下降，说明有CO2的释放，因此微生物进行酒精发酵，不是乳酸发酵，D错误。考点三 影响细胞呼吸的

12、因素及应用【科学思维】【基础知识梳理】1温度(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。(2)曲线模型(如下图)(3)应用2O2浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)曲线模型(如下图)O2浓度低时，无氧呼吸占优势。随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。(3)应用选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。作物栽培中及时松土，保证根的正常细胞呼吸。提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。稻田定期排水，

13、抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。3CO2浓度(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。(2)曲线模型(如图)(3)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。4含水量(1)原理：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。(2)曲线模型(如图)(3)应用【核心考点突破】细胞呼吸曲线示意图例题精讲：(2020成都市诊断)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，下列叙述错误的是()A.与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低B.与B点相比，限制C点有氧呼吸速率的因素有

14、氧浓度和温度C.由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 和35 之间D.氧浓度不变，A点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大【答案】C【解析】当氧浓度为60%时，有氧呼吸的速率在30 时比20 时的大，说明与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，故A正确；当氧浓度为20%时，C点升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率；当温度为15 时增加氧浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以氧浓度也会影响呼吸速率，故B正确；分析题图可知，在20 、30 、35 三个温度条件下，30 条件下氧气充足时有氧呼吸速率最高，说明有氧呼吸的最适宜温度在20 35 之间，而不是位于30 和35 之

15、间，故C错误；从图中可以看出，30 时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度是31 ，则适当升高温度会提高呼吸速率，故D正确。变式训练：(2020黑龙江哈尔滨师大附中测试)如图为蔬菜存放时，空气中的O2浓度(y)与蔬菜释放出的CO2气体量(x)的关系曲线。根据图示，最有利于蔬菜储存的O2浓度是()AB C D【答案】B【解析】O2浓度条件下，CO2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 探究酵母菌的呼吸方式【科学探究】【基础知识梳理】1实验原理2实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌葡萄糖溶液)。(2)检测CO2的产生，装置如图所示。

16、(3)检测酒精的产生：从A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。3实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的时间重铬酸钾浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色4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CO2。【核心考点突破】1实验注意事项(1)实验装置甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验，设置的是有氧、无氧条件。(2)无关变量控制通

17、入A瓶的空气中不能含有CO2，以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。2液滴移动法探究细胞呼吸的方式(1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)：(2)结果结论实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸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生乳酸的无氧呼吸(3)误差校正：为使实验结果精

18、确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。例题精讲：(2020豫南九校联考)下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的是()A.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组B.若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄C.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率D.若c瓶和e瓶中溶液都变混浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式【答案】C【解析】该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，甲、乙组互为对照组，A错误；d瓶酵母菌进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条

19、件下重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色，而b瓶酵母菌进行有氧呼吸，不生成酒精，加入酸性重铬酸钾溶液无灰绿色出现，B错误；b瓶酵母菌进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，d瓶酵母菌进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，C正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，但产生的量不等，可以根据浑浊程度判断酵母菌的呼吸方式，D错误。变式训练：(2018天津卷，5)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

20、化见题图。有关分析错误的是()A.t1t2，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【答案】C【解析】据图分析t1t2时段，氧气的含量迅速下降，因此有氧呼吸速率不断下降，A正确；酵母菌在进行有氧呼吸时可大量增殖，t1时刻氧气消耗量大，产生能量多，酵母菌增殖产生的后代数目多，t3时刻氧气含量少，酵母菌主要进行无氧呼吸，而在消耗葡萄糖量相等的情况下，有氧呼吸会比无氧呼吸产生更多的CO2，据图分析，t3时刻酵母菌产生CO2的速率与t1时刻几乎一致，则说明t3时刻葡萄糖消耗的速率比t1时刻快，B正确；题中信息说明酵母菌在最适温度条件下进行培养，降低温度则酶的活性下降，氧气相对含量达到稳定所需时间延长，C错误；实验中由于氧气含量的下降，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酸性重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应变成灰绿色，D正确。