資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第11講　無氧呼吸、細胞呼吸原理的應用
課標要求 1.比較無氧呼吸和有氧呼吸。 2.通過曲線分析認識O2濃度、溫度、水分等對細胞呼吸的影響。 3.通過種子儲藏、酒精發酵等了解細胞呼吸在生產實踐中的應用。
考點1　無氧呼吸
概 念 落 實
1.概念：在沒有　　　　參與的情況下，葡萄糖等有機物經過　　　　　，釋放　　　　　的過程，就是無氧呼吸。
2.過程及場所
3.反應式
（1）產物為酒精和CO2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）產物為乳酸：　　　　　　　　　　　　　　　　。
4.不同生物、器官無氧呼吸產物不同
歸 納 總 結
有氧呼吸和無氧呼吸的比較
（1）兩者的區別與聯系
類型 有氧呼吸 無氧呼吸
過程 模型
必需 條件 O2、酶和適宜的溫度 不需O2，需要酶和適宜的溫度
場所 細胞質基質（第一階段）；線粒體（第二、三階段） 細胞質基質
產物 CO2和H2O 酒精和CO2（或乳酸）
能量 有機物徹底分解，釋放能量多 有機物分解不徹底，釋放能量少
聯系 ①第一階段完全相同； ②實質相同：氧化分解有機物，釋放能量（并合成ATP滿足細胞生命活動的需要）； ③有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎上進化而來的
（2）細胞呼吸中[H]和ATP的來源和去路
項目 呼吸類型 來源 去路
[H] 有氧呼吸 由第一、二階段中C6H12O6和H2O產生 第三階段與O2結合生成水
[H] 無氧呼吸 由第一階段C6H12O6產生 第二階段還原丙酮酸
ATP 有氧呼吸 三個階段都產生 用于各項 生命活動
無氧呼吸 只在第一階段產生
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）若細胞既不吸收O2，也不釋放CO2，說明細胞已經停止無氧呼吸。 （　　）
（2）無氧呼吸只在第一階段產生ATP，第二階段不產生ATP。 （　　）
（3）無氧呼吸只釋放少量能量，其余能量儲存在分解不徹底的氧化產物——酒精或乳酸中。 （　　）
（4）劇烈運動時，氧氣供應不足，肌肉細胞主要通過無氧呼吸提供能量。 （　　）
（5）人體肌細胞無氧呼吸產生的乳酸，能在肝臟中再次轉化為葡萄糖。 （　　）
2.據生物體內葡萄糖分解代謝過程的圖解回答問題：
（1）圖中A是　　　　，其產生的部位是　　　　　　　。
（2）反應①②③④中，必須在有氧條件下進行的是　　　　　，可在人體細胞中進行的是　　　　　。（均填圖中序號）
（3）蘋果貯藏久了，會有酒味產生，其原因是發生了圖中　　　　　過程；而馬鈴薯塊莖貯藏久了卻沒有酒味產生，其原因是馬鈴薯塊莖在無氧條件下進行了圖中　　　　　過程。（均填圖中序號）
典 題 固 法
（2022·浙江6月選考）下列關于細胞呼吸的敘述，錯誤的是（　　）
A.人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸
B.制作酸奶過程中乳酸菌可產生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉細胞無氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATP
D.酵母菌的酒精發酵過程中通入O2會影響酒精的生成量
（2022·江蘇卷）下列關于細胞代謝的敘述，正確的是（　　）
A.光照下，葉肉細胞中的ATP均源于光能的直接轉化
B.供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中將丙酮酸轉化為乙醇
C.藍細菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP
D.供氧充足時，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產生大量ATP
考向1　無氧呼吸的過程分析
1.（2022·廣州一模）金魚能在嚴重缺氧的惡劣環境里安然無恙地生活上幾天。對于該現象，某同學提出了問題并作出了假說，他認為金魚在嚴重缺氧的環境中進行了產生乳酸的無氧呼吸，接著又進行了對比驗證。對此下列敘述錯誤的是（　　）
A.金魚有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段都有ATP生成
B.欲使實驗結果更有說服力還需要測定血液中酒精含量
C.驗證過程中至少需要測量兩次金魚血液中乳酸的含量
D.若假說正確，無氧呼吸產生乳酸的階段中無NADH（[H]）的消耗
考向2　有氧呼吸與無氧呼吸的比較
2.（2022·廣東一模） 第24屆冬季奧林匹克運動會于2022年2月4日在北京開幕。運動員在速度滑冰比賽中，肌肉細胞可同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。下列關于人體肌肉細胞這兩種呼吸方式的敘述，正確的是（　　）
A.都在線粒體中進行
B.都可以產生CO2
C.都可以產生NADPH
D.第一階段反應完全相同
考向3　細胞呼吸方式的判斷與計算
3.（2020·全國Ⅰ卷）種子的貯藏過程中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是淀粉分解產生的葡萄糖，下列關于種子呼吸作用的敘述，錯誤的是（　　）
A.若產生的CO2與乙醇的分子數相等，則細胞只進行無氧呼吸
B.若細胞只進行有氧呼吸，則吸收O2的分子數與釋放CO2的相等
C.若細胞只進行無氧呼吸且產物是乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放
D.若細胞同時進行有氧和無氧呼吸，則吸收O2的分子數比釋放CO2的多
方 法 規 律
判斷細胞呼吸的方式及相關計算
（1）判定細胞呼吸方式的三大依據
（2）呼吸作用中各物質之間的比例關系（以葡萄糖為底物的細胞呼吸）
①有氧呼吸：葡萄糖量∶O2量∶CO2量＝1∶6∶6。
②無氧呼吸：葡萄糖量∶CO2量∶酒精量＝1∶2∶2或葡萄糖量∶乳酸量＝1∶2。
③消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2物質的量之比為1∶3。
考點2　影響細胞呼吸的因素及其應用
概 念 落 實
1.影響細胞呼吸的內部因素
2.影響細胞呼吸的外部（環境）因素
因素 影響機理 曲線模型 實踐應用
溫度 主要是通過影響　　　　　　　　來實現的 零上低溫儲存種子、蔬菜、水果，大棚種植夜間適當　　　　　溫度
O2 濃度 促進有氧呼吸，　　　　無氧呼吸 （詳見下面第3點） ①中耕松土，促進植物根部　　　　； ②無氧呼吸過程需要嚴格控制無氧環境； ③儲藏糧食、水果和蔬菜
CO2 濃度 CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會　　　　細胞呼吸的進行 增加　　　　　　　，可提高蔬菜和水果的保鮮效果
H2O 在一定范圍內，細胞呼吸強度隨含水量的增加而　　　 糧食在收倉前要進行　　　　　處理，干種子萌發前要進行浸泡處理
3.氧濃度對呼吸速率影響的曲線分析
甲 乙
（1）圖甲中O2濃度為0時細胞只進行　　　　，隨O2濃度升高，　　　　逐漸增強，無氧呼吸逐漸減弱。當O2濃度低于a時，細胞　　　　　　　　　　　　　　　　　　；O2濃度在a以上時，細胞只進行　　　　　　　　。
（2）圖乙中　　　點為兩種細胞呼吸CO2釋放總量的最低點（呼吸消耗量最小，儲存最佳點）。AB段長度＝BC段長度，說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放的CO2量　　　　，則此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應為無氧呼吸消耗葡萄糖量的　　　。
4.細胞呼吸原理的應用補充問題
（1）儲藏、保鮮的過程中還可以充CO2或N2，以達到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的目的。
（2）食品發酵生產中，釀酒和制酸奶分別利用了酵母菌和乳酸菌　　　　　　的原理，而釀醋和發面分別利用了醋酸菌和酵母菌　　　　　　的原理。
（3）影響細胞呼吸的因素并不是單一的
①若需要增強細胞呼吸強度，可采取供水、適當　　　　　　、高氧等措施。
②若需降低細胞呼吸強度，可以采取干燥（低溫）、低溫、　　　　　　等措施。
（4）儲存蔬菜和水果與儲存種子的條件不同
①蔬菜和水果應儲存在“零上低溫、　　　　　　、低氧”的條件下。
②種子應儲存在“零上低溫、　　　　　、低氧”條件下。
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）同一葉片在不同生長發育時期，其細胞呼吸速率有差異。 （　　）
（2）溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農作物的產量。 （　　）
（3）皮膚破損較深的患者，應及時到醫院注射破傷風抗毒血清。 （　　）
（4）及時排澇，能防止根細胞受酒精毒害。 （　　）
（5）土壤板結后，導致植物根細胞的有氧呼吸減弱。 （　　）
（6）過保質期的酸奶常出現脹袋現象是由乳酸菌無氧呼吸產生的氣體造成的。 （　　）
2.糧食儲藏過程中有時會發生糧堆濕度增大現象，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.鏈接必修1教材P96“概念檢測”T2。
由教材題圖，你能總結出氧氣和呼吸速率之間有什么關系？
典 題 固 法
（2022·廣東卷）種子質量是農業生產的前提和保障。生產實踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC（無色）進入活細胞后可被[H]還原成TTF（紅色）。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保溫一段時間后部分種胚出現紅色。下列敘述正確的是（　　）
A.該反應需要在光下進行
B.TTF可在細胞質基質中生成
C.TTF生成量與保溫時間無關
D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低
（2021·湖南卷）下列有關細胞呼吸原理應用的敘述，錯誤的是（　　）
A.南方稻區早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣
B.農作物種子入庫貯藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長
C.油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發時呼吸作用需要大量氧氣
D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用
考向1　通過模型考查影響細胞呼吸的因素
1.（2022·深圳二模）如圖是向含有酵母菌的葡萄糖培養液中通入不同濃度的O2后，O2的消耗量和CO2的產生量變化曲線。據圖判斷，下列分析正確的是（　　）
A.曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示O2的消耗量和CO2的產生量
B.O2濃度為b時，約有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精發酵
C.O2濃度為c時，酵母菌產生的CO2全部來自線粒體基質
D.O2濃度為d時，細胞呼吸形成的ATP全部來自線粒體
方 法 規 律
多因素對呼吸速率影響曲線圖的分析方法
考向2　種子與細胞呼吸
2.（2022·海南卷）種子萌發過程中，儲藏的淀粉、蛋白質等物質在酶的催化下生成簡單有機物，為新器官的生長和呼吸作用提供原料。下列有關敘述錯誤的是（　　）
A.種子的萌發受水分、溫度和氧氣等因素的影響
B.種子萌發過程中呼吸作用增強，儲藏的有機物的量減少
C.干燥條件下種子不萌發，主要是因為種子中的酶因缺水而變性失活
D.種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染液染色后，顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒，說明該種子含有脂肪
3.（2022·梅州質檢）某染料（氧化型為無色，還原型為紅色）可用于種子生活力的鑒定。某研究小組將吸脹的小麥種子平均分成甲、乙兩組，并進行染色實驗來了解種子的生活力，結果如表所示。下列相關敘述錯誤的是（　　）
分組 甲組 乙組
處理 種子與染料混合保溫 種子煮沸后與染料混合保溫
結果 種子中的胚呈紅色 種子中的胚未呈紅色
A.干燥的小麥種子通過主動運輸吸水
B.呼吸作用產生的[H]使染料變成紅色
C.乙組胚細胞細胞膜已失去選擇透過性
D.胚細胞代謝活動的強弱會影響染色效果
考向3　細胞呼吸原理的應用
4.（2021·廣東新高考適應考）下列所述生產與生活中的做法，合理的是（　　）
A.做面包時加入酵母菌并維持密閉狀態
B.水稻田適時排水曬田以保證根系通氣
C.白天定時給栽培大棚通風以保證氧氣供應
D.用不透氣的消毒材料包扎傷口以避免感染
構核心概念
練教材長句
鏈接必修1教材P94。
（1）無氧呼吸可分為兩個階段，第一個階段與有氧呼吸的第一個階段完全相同。而第二個階段發生的生理過程是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）無氧呼吸是不徹底的氧化分解，只在第　　　階段釋放出少量的能量，生成少量　　　，剩余的大部分能量去向是　　　　　　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材P95“思考·討論”。
（3）密封地窖能長時間儲存水果、地瓜、馬鈴薯等，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）夏季，池塘中的魚在黎明時分常出現浮頭現象，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）包扎傷口時選用透氣的紗布，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拎教材“冷”點
鏈接必修1教材P94“相關信息”。
（1）無氧呼吸釋放的少量能量主要以　　　的形式散失。
（2）人體肌細胞無氧呼吸產生的乳酸不能直接合成肌糖原，而是轉移到　　　　細胞中再次形成　　　　。
鏈接必修1教材P94楷體小字。
（3）細胞呼吸的中間產物可轉化為　　　　　　　　　　　　　，后者形成的某些產物又與細胞呼吸中間產物　　　　，從而進一步形成葡萄糖。所以蛋白質、糖類和脂質的代謝可以通過細胞呼吸聯系起來，故說細胞呼吸是生物體代謝的　　　　。
鏈接必修1教材P95“思考·討論”。
破傷風由　　　　　　　　　　引起，這種病菌進行的是　　　　呼吸。
第11講　無氧呼吸、細胞呼吸原理的應用
考點1　無氧呼吸
【概念落實】
1.氧氣　不完全分解　少量能量
2.C6H12O6丙酮酸＋[H]　少量　細胞質基質
3.（1）C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量
（2）C6H12O62C3H6O3＋少量能量
4.乳酸　酶　酒精和CO2
【診斷·加強】
1.（1）×　（2）√　（3）√　（4）×　（5）√
2.（1）丙酮酸　細胞質基質　（2）②　①②④　（3）①③　①④
【典題固法】
【高考典例】
例1　B　解析：制作酸奶過程中乳酸菌可產生大量乳酸，不會產生CO2，B錯誤。
例2　B　解析：光照下，葉肉細胞可以進行光合作用和有氧呼吸，光合作用中產生的ATP來源于光能的直接轉化，有氧呼吸中產生的ATP來源于有機物的氧化分解，A錯誤；供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼吸，將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳，B正確；藍細菌屬于原核生物，雖沒有線粒體，但能進行有氧呼吸，C錯誤；供氧充足時，真核生物在線粒體內膜上氧化[H]，產生大量ATP，D錯誤。
【對點演練】
1.D　解析：金魚有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段都生成丙酮酸、NADH（[H]）、ATP，A正確；測量金魚血液中酒精的含量，以確定金魚無氧呼吸能否產生酒精，B正確；驗證過程中至少需要測量兩次金魚血液中乳酸的含量（實驗前和缺氧一段時間后），以說明金魚在嚴重缺氧的環境中進行了產生乳酸的無氧呼吸，C正確；金魚無氧呼吸產生乳酸的第一階段產生NADH，第二階段有NADH的消耗，D錯誤。
2.D　解析：人體肌肉細胞有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，無氧呼吸的場所是細胞質基質，A錯誤；人體肌肉細胞有氧呼吸的產物是CO2和H2O，無氧呼吸的產物是乳酸，B錯誤；NADPH是還原型輔酶Ⅱ，是光合作用光反應階段的產物之一，呼吸作用不產生NADPH，C錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段反應完全相同，D正確。
3.D　解析： 同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，若無氧呼吸產酒精，則O2的消耗量＜CO2的生成量；若無氧呼吸產乳酸，則O2的消耗量＝CO2的生成量，D錯誤。
考點2　影響細胞呼吸的因素及其應用
【概念落實】
1.種類　不同生長發育　較低　不同器官　大于
2.呼吸酶的活性　降低　抑制　有氧呼吸　抑制　CO2的濃度　加強　晾曬
3.（1）無氧呼吸　有氧呼吸　既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸　有氧呼吸　（2）R　相等　1/3
4.（1）降低呼吸速率、減少有機物消耗　（2）無氧呼吸　有氧呼吸　（3）①升溫　②低氧　（4）濕度適中　干燥（風干）
【診斷·加強】
1.（1）√　（2）√　（3）√　（4）√　（5）√　（6）×
2.種子在有氧呼吸過程中產生了水
3.提示：氧氣作為有氧呼吸的原料，可同時影響有氧呼吸和無氧呼吸的速率。氧氣的存在會抑制無氧呼吸，隨O2濃度增加，無氧呼吸速率會逐漸降低直至為零。
【典題固法】
【高考典例】
例1　B　解析：大豆種子充分吸水脹大，此時子葉未形成葉綠體，不能進行光合作用，該反應不需要在光下進行，A錯誤；細胞呼吸第一階段在細胞質基質中產生[H]，TTF可在細胞質基質中生成，B正確；保溫時間較長時，較多的TTC進入活細胞，生成較多的紅色TTF，C錯誤；相同時間內，種胚出現的紅色越深，說明種胚代謝旺盛，據此可判斷種子活力的高低，D錯誤。
例2　B　解析： 南方稻區早稻浸種后催芽過程中，“常用 40 ℃ 左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫度，“時常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣，A正確；種子無氧呼吸會產生酒精，因此，農作物種子入庫貯藏時，應在低氧和零上低溫條件下保存，貯藏壽命會顯著延長，B錯誤；油料作物種子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物種子萌發時呼吸作用需要消耗大量氧氣，因此，油料作物種子播種時宜淺播，C正確；柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失減少，氧氣濃度降低，從而降低了呼吸速率，低氧、一定濕度是新鮮水果保存的適宜條件，D正確。
【對點演練】
1. B　解析：酵母菌為兼性厭氧菌，其進行有氧呼吸消耗氧氣，產生二氧化碳；進行無氧呼吸產生二氧化碳和酒精。當氧氣濃度小于d時，曲線Ⅱ均低于曲線Ⅰ，說明曲線Ⅰ為細胞呼吸產生的二氧化碳量，曲線Ⅱ為有氧呼吸氧氣的消耗量，A錯誤；O2濃度為b時，O2的消耗量為6 mol，CO2的產生量為10 mol，說明有氧呼吸消耗的葡萄糖量為1 mol，無氧呼吸產生的CO2量為4 mol，無氧呼吸消耗的葡萄糖量為2 mol，即約有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精發酵，B正確；O2濃度為c時，O2的消耗量為10 mol，CO2的產生量為12 mol，說明酵母菌既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸，其產生的CO2來自細胞質基質和線粒體基質，C錯誤；O2濃度為d時，O2的消耗量和CO2的產生量相等，說明此時酵母菌只進行有氧呼吸，細胞呼吸形成的ATP來自細胞質基質和線粒體，D錯誤。
2.C　解析：種子的萌發需要一定的環境條件，如水分、溫度和氧氣等因素，A正確；種子萌發過程中，自由水含量增加，呼吸作用增強，消耗儲藏的淀粉、蛋白質等物質，生成簡單有機物增多，導致儲藏的有機物的量減少，B正確；干燥條件下種子不萌發，主要是因為種子中缺少自由水，導致細胞代謝強度非常弱，細胞呼吸產生的能量非常少，不能滿足與種子萌發有關的生命活動對能量的需求，C錯誤；脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，種子子葉切片用蘇丹Ⅲ染液染色后，顯微鏡下觀察到橘黃色顆粒，說明該種子含有脂肪，D正確。
3.A　解析：干燥的小麥種子通過親水性物質吸水，水進出細胞的方式是被動運輸，A錯誤；種子細胞呼吸作用過程中產生的NADH（[H]）為還原型物質，即[H]能使染料變成紅色，B正確；乙組種子煮沸后細胞膜已失去活性，因此其胚細胞膜已失去選擇透過性，C正確；種子中胚細胞代謝活動強時，產生的還原型物質多，胚細胞代謝活動弱時，產生的還原型物質少，所以會影響染色效果，D正確。
4.B　解析： 做面包時加入酵母菌的作用是利用酵母菌呼吸時產生二氧化碳而使面包變得蓬松，而酵母菌有氧呼吸時產生的二氧化碳更多，因此不需要維持密閉狀態；稻田適時排水曬田可以保證根系有氧呼吸，防止爛根；白天定時給栽培大棚通風是為了保證二氧化碳的供應；用透氣的消毒材料包扎傷口有利于防止傷口處破傷風桿菌的繁殖。
課堂小結與延伸
【構核心概念】
細胞質基質　酒精和CO2　溫度　氧氣
【練教材長句】
（1）丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉化成乳酸
（2）一　ATP　存留在酒精或乳酸中
（3）密封的地窖CO2濃度高，能夠抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗
（4）黎明時分水中的溶解氧不足，魚為了呼吸，便會出現浮頭，以便從空氣中吸取氧氣
（5）抑制微生物的無氧呼吸，避免厭氧微生物大量繁殖
【拎教材“冷”點】
（1）熱能　（2）肝臟　葡萄糖　（3）甘油、氨基酸等非糖物質　相同　樞紐　（4）破傷風芽孢桿菌　無氧

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