【高一生物必修1 细胞呼吸】高一生物必修一细胞呼吸

必修1第5章第3节 细胞呼吸

[自主梳理]

1.探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌细胞呼吸的方式

酵母菌为兼性厌氧型微生物，其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生酒精(填“酒精”或“乳酸”)的无

以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。

氧呼吸。

(2)产物的检测 ①装置图：

2.细胞的有氧呼吸 (1)过程图解

(2)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路：

3.无氧呼吸

(1)反应式

①C酶

＋能量(如乳酸菌) ②C酶65 (2)

解读如下：

(1)甲图解读

⎧⎪

a：O2吸收量为零→无氧呼吸

⎨b、c：CO2释放量大于O2吸收量→无氧呼吸和有氧呼吸⎪ ⎩d：CO2释放量等于O2吸收量→有氧呼吸

(2)乙图解读

①曲线a、b、c分别表示无氧呼吸、有氧呼吸和CO2释放的总量。

②在O2浓度为0时，CO2的释放量为A，此时只进行无氧呼吸；当O2浓度≥D时，只进行有氧呼吸，此时释放的CO2量＝吸收的O2量；当0＜O2浓度＜D时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。③在保存蔬菜、水果时，应选择B点对应的O2浓度，因为此时细胞呼吸最弱，同时宜保持零上低温、低氧条件。

(3)甲、乙图对应解读

①甲图中氧浓度为a时的情况对应乙图中的A点；

②甲图中氧浓度为b时的情况对应乙图中的AC段之间；

③甲图的a、b、c、d四种氧浓度中c是最适合蔬菜、水果的贮藏； ④甲图中氧浓度为d时没有酒精产生。

[跟进题组]

题组一 细胞呼吸过程分析 1.(2016·江淮名校联考)人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，关于[H]的来源和用途的叙述，

2.A.乙来源于甲和C，丙和丁代表不同化合物

6H12O6B.有氧条件下，过程①②发生在线粒体基质中 C.过程③发生在线粒体内膜上，可产生大量能量 D.用18O标记C6H12O6，在物质丙中可检测到18O

(1)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

1

基因不同。

(2)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——酒精或乳酸中。 (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。

(4)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成，并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。

题组二 细胞呼吸类型的判断与计算

3.在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。底物是葡

A.a2B.b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C.c条件下，无氧呼吸最弱

D.d条件下，产物的CO2全部来自线粒体 4.(2015·大连模拟)如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是( )

A.N点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸 B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度，此时无氧呼吸的强度最低 C.该器官呼吸作用过程中有非糖物质氧化分解

D.L点时，该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质 BCDC

1.判断细胞呼吸方式的三大依据

(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数

有氧呼吸需要的氧气∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4

(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数 无氧呼吸∶有氧呼吸＝

3∶1

呼吸作用的影响因素

1.影响细胞呼吸的环境因素

(1) (2)O2浓度

①对有氧呼吸：在一定范围内，随着O2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但由于呼吸酶活性和呼吸底物浓度的限制，O2浓度增加到一定程度，有氧呼吸强度不再增加。 ②对无氧呼吸：随着O2浓度的增加，无氧呼吸受到的抑制作用加强。

(3)CO2浓度：CO2是有氧呼吸和产酒精无氧呼吸的产物，当CO2浓度过高时会抑制细胞呼吸。 (4) 2.细胞呼吸原理的应用 (1)对有氧呼吸原理的应用

①包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。

②提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。 ③及时松土有利于植物根系生长。

④稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。 (2)对无氧呼吸原理的应用

①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。

②利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。 ③破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。 3.植物组织呼吸方式的探究 (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.有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算

(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数 无氧呼吸∶有氧呼吸＝1∶3

(2)

(3)为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。

[跟进题组]

2

题组一 呼吸速率的影响因素 1.(2015·黑龙江哈师大附中月考，39)下列是对细胞呼吸的相关叙述，错误的是( ) A.同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异

B.低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量少 C.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏 D.温室大棚中，可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量

2.呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标。如图所示的是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系，以下叙述正确的是(

)

A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱

B.B点有氧呼吸强度大于A点

C.为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至C点 D.C点以后细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化 题组二 细胞呼吸原理的应用

3.

4.)

A.番茄果实细胞产生CO

2的场所是线粒体和细胞质基质 B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强 C.低温、黑暗条件下更有利于储存番茄果实

D.储藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关

CBBC

易错点1 误认为ATP就是能量或错将细胞呼吸反应式中“能量”写成“ATP”或错误地认为线粒体只分解有机物不合成有机物

点拨 (1)ATP≠能量，ATP本身不是能量，它只是一种含有能量的物质，生命活动所需能量大量储存在ATP的高能磷酸键中，正因为如此，线粒体中分解有机物的同时，也可合成“ATP”这种有机物。(2)细胞呼吸反应式应为

C酶

6H12O6＋6O2＋6H2O――→6CO2＋12H2O＋能量，此处的“能量”不可用“ATP取代”，但可分为“热能＋ATP”

。

易错点2 混淆ATP、DNA、RNA、脱氧核苷酸及核糖苷酸中“A”及“五碳糖” 点拨 相关化合物中“A”及五碳糖辨析：

易错点3 误认为细胞中ATP含量很多，或误认为剧烈运动或饥饿或代谢旺盛时

ATP分解量大于ATP合成量或ATP合成量大于ATP分解量

点拨 ATP在细胞中含量很少，但转化很迅速，ATP与ADP“循环”速度随细胞代谢状况的不同而有差异，但二者总处于“动态平衡”中，不可说成ATP的合成大于分解或分解大于合成。 易错点4 误认为“无氧”环境更有利于果蔬、种子储存并认为果蔬与种子的储存条件相同

点拨 (1)O2浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞进行无氧呼吸，大量消耗有机物，不利于果蔬、种子储存。

(2)蔬菜、水果与种子储藏条件的区别

蔬菜和水果应放置在低温、低氧、湿度适中的条件下，而种子应储藏在低温、干燥、低氧条件下。其目的都是降低呼吸强度，减少有机物的消耗，但由于水果和蔬菜本身的特点，需要一定的湿度才能保持新鲜度，故造成二者储藏条件上的差异。

易错点5 不明确不同生物无氧呼吸的类型或产物，误认为人体剧烈运动时CO2产生量大于O2消耗量或误认为此时CO2产生场所为细胞质基质和线粒体 点拨 (1)3

(2)2人在剧烈运动(辅助以无氧呼吸)时，CO2仍然只产自有氧呼吸，其产生场所的只能是线粒体，人体细胞的细胞质基质中并无CO2产生。

易错点6 误认为无氧呼吸两个阶段都产生ATP

点拨 无氧呼吸过程共产生2个ATP，而这2个ATP只产自第一阶段，第二阶段不产生ATP。 易错点7 误认为种子萌发过程中，种子干重一定下降

点拨 对于绝大多数种子来说，萌发过程中，由于细胞呼吸消耗有机物会使干重减少，但对于含脂肪较多的油料种子来说，由于脂肪在氧化过程消耗较多的氧气，干重反而会上升。

一、单项选择题（每题3分，共60分）

1. 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。下列分析错误的是 A. 甲酶能够抗该种蛋白酶降解

B. 甲酶是不可能具有催化功能的RNA C. 乙酶的化学本质为蛋白质

D. 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 2. 关于酶的叙述，正确的是

A. 酶提供了反应过程所必需的活化能

B. 酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关 C. 酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失 D. 酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸

3. 某一不可逆化学反应（S→P+W）在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是

A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁

4．下面是ATP在酶的作用下水解后的产物及释放能量，表述正确的是 A．A－P～P＋Pi＋能量 B．A－P－P＋Pi＋能量 C．A～P－P＋Pi＋能量 D．A～P～P＋Pi＋能量

5. 下图是ATP与ADP之间的转化图，由此可确定 A. A为ADP，B为ATP B. 能量1和能量2来源相同 C. 酶1和酶2是同一种酶 D. X1和X2是同一种物质

6．下列有关线粒体的描述中，不正确的是

A．线粒体具有内外两层膜，内膜折叠成嵴，使内膜的表面积大大增加

4

B．线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 C．线粒体进行呼吸作用时必须有氧的参与 D．细胞产生CO2的部位一定是线粒体 7．小白鼠吸收的O2用于

A．在线粒体内合成CO2 B．在细胞质基质中与 [H] 结合生成水 C．部分形成CO2，部分与 [H] 结合生成水 D．在线粒体内与 [H] 结合生成水 8．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 9．绿色植物细胞的下列结构或部位中，不能产生ATP的是

A．叶绿体 B．线粒体 C．核糖体 D．细胞质基质

10．在四支试管中分别含有下列不同的化学物质和活性酵母细胞制备物，经一定时间的保温后，能产生CO2的是

A．葡萄糖＋细胞膜已经破裂的细胞 B．葡萄糖＋线粒体 C．丙酮酸＋核糖体 D．丙酮酸＋内质网 11．人体内代谢终产物 CO2的形成场所是

A．肺泡 B．细胞质基质和线粒体 C．细胞质基质 D．线粒体

12．甲酵母有氧呼吸，乙酵母酒精发酵，消耗等量的葡萄糖，它们放出二氧化碳和吸入氧气的总体积之比是 A．1︰2 B．1︰1 C．2︰3 D．4︰3 13．在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可以判断此过程

A．一定是有氧呼吸 B．一定不是产生乳酸的无氧呼吸 C．一定不是产生酒精的无氧呼吸 D．一定是无氧呼吸 14．下列关于植物细胞呼吸的叙述，正确的是

A．细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜 B．是否产生CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C．高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D．种子库中贮藏的风干种子不进行细胞呼吸

15

．好氧细菌的有氧呼吸和厌氧细菌的无氧呼吸产生的CO2分别形成于 ①细胞质基质 ②叶绿体 ③核糖体 ④线粒体 A．①④ B．②③ C．④① D．①① 16. 关于酵母菌的叙述，错误的是 ．．A. 酵母菌既含有核DNA，又含有线粒体DNA B. 酵母菌无氧呼吸的终产物经主动运输到细胞外 C. 酵母菌是单细胞的真菌 D. 酵母菌是兼性厌氧生物

17. 关于细胞呼吸的叙述，正确的是 A. 种子风干脱水后呼吸强度增强 B. 土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸

C. 破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D. 小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱

18. 如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述正确的是

A. 图中①、②两物质依次是H2O和O2 B. 图中（一）、（二）两阶段产生［H］的场所都是线粒体 C. 图中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖 D. 该过程只能在有光的条件下进行，无光时不能进行

19. 某小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）下列分析错误的是

A．滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果 B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C．若试管中的水换成冷水，气泡产生速率下降

D．被分解的葡萄糖中能量一部分转移至ATP，其余的都存留在酒精中

20. 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是

中微生物保持活性，前三组实验所用微生物种类相同，第四组实验的微生物是乳酸菌），60分钟后读数。请补充下表有关的内容。

22. 细胞内糖分解代谢过程如下图，请据图回答

（1）图中在真核细胞的细胞质基质中进行的过程是

（填标号）；可在线粒体中进行的是 （填标号）。

（2）图中表示有氧呼吸过程是 （填标号）。表示苹果无氧呼吸过程是 （填标号）。 （3）过程①释放的能量 （大于、小于、等于）②；过程③释放的能量 （大于、小于、等于）④。

（4）图中产生[H]的过程有 （填标号）；消耗[H]的过程有 （填标号）。 （5）在所有细胞中都可以发生的过程是 （填标号）；在所有细胞中都不可能同时发生的过程是 （填标号）。

5

A. 氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官

B. 氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍 C. 氧浓度为c时，无氧呼吸最弱

D. 氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等

二、非选择题（每空2分，共40分）

21. 课题小组同学利用下列装置探究微生物的细胞呼吸方式。

（1）取甲、乙两套密闭装置设计实验，请补充下表有关的内容：

（6）写出有氧呼吸的总反应方程式 。

一、单项选择题（每题3分，共60分）

二、非选择题（每空2分，共40分） 21．（每空2分，共18分）

（1）①适量（一定浓度）KOH或NaOH溶液

②（一定浓度）葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1 mL ③细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消耗量的差值 （2）④只进行有氧呼吸 ⑤液滴向左移动 ⑥液滴向右移动

⑦只进行无氧呼吸 ⑧不变 ⑨不变

22．（每空2分，共22分）

（1）①③④ ② （2）①② ①④ （3）小于 等于 （4）①② ②③④ （5）① ③④ （6）C6H12O6+6H2O+6O酶

2→6CO2+12H2O+能量

6