高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第3单元 第3课时　细胞呼吸的方式和过程

这是一份高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第3单元 第3课时　细胞呼吸的方式和过程，共18页。试卷主要包含了实验材料，实验步骤，实验现象，细胞呼吸方式的判断等内容，欢迎下载使用。
考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验材料
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产生的多少的装置如图所示。
(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
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)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。
(1)源于必修1 P91：由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
(2)源于必修1 P92“科学方法”：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有：①②③(填序号)。
①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；④比较过氧化氢在不同条件下的分解。
考向 探究酵母菌的呼吸方式
1．甲、乙两组同学拟用下面装置探究细胞在有氧和无氧条件下CO2的产生量，为此展开了如下讨论。你认为其中最不合理的观点是( )
A．图中A用以除去充入的CO2，以所充气体中是否含氧作为自变量而不是是否充气
B．若图中B是酵母菌培养液，因其在不同条件下繁殖速度不同影响实验，可换成苹果小块
C．图中C若是溴麝香草酚蓝溶液，可用变色所用的时间比较CO2的产生量
D．若在有氧、无氧条件下产生等量的CO2，说明在两种条件下底物的消耗量相等
答案 D
解析 在有氧呼吸的过程中，每消耗1 ml的葡萄糖就会消耗6 ml O2，同时产生6 ml CO2，在无氧呼吸过程中，每消耗1 ml的葡萄糖，会产生2 ml CO2，若在有氧、无氧条件下产生等量的CO2，说明无氧条件下底物的消耗量多于有氧条件下底物的消耗量，D错误。
2．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60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是( )
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
答案 C
解析 在t1→t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确；t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率基本相同，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D正确。
考点二 细胞呼吸的方式和过程
1．有氧呼吸
(1)概念：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)
(4)能量转换：葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。
2．无氧呼吸
(1)概念：无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
(2)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。
(3)过程
(4)产物不同的原因
①直接原因：酶不同。
②根本原因：基因不同或基因的选择性表达。
(1)源于必修1 P93“相关信息”：细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)的简化表示方法。
(2)源于必修1 P94“相关信息”：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。
(3)源于必修1 P94“小字部分”：蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
(4)源于必修1 P96“思维训练”：科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
3．有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
(1)有氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路
(2)无氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路
无氧呼吸中的[H]和ATP都是在第一阶段产生的，场所是细胞质基质。其中[H]在第二阶段被全部消耗。
4．细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例)
(1)依据反应方程式和发生场所判断
(2)通过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结果与结论
③误差校正：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。
考向一 细胞呼吸过程的综合分析
3．(2022·济南市高三模拟)线粒体呼吸链主要由线粒体呼吸链酶组成，由于线粒体中需要经呼吸链氧化和电子传递的主要是NADH和FADH2，所以可将呼吸链分为NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链，下图是这两条呼吸链相关路径。据图分析以下说法不正确的是( )
A．线粒体内膜向内折叠形成嵴，为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所
B．NADH在有氧呼吸的前两个阶段产生，在第三阶段消耗
C．细胞呼吸产生的NADH和光合作用产生的NADPH都可用于还原O2
D．辅酶Q参与细胞的有氧呼吸过程，与ATP的形成关系密切
答案 C
解析 光合作用产生的NADPH只能用于光合作用的暗反应，而不能用于还原氧气，C错误。
4．罗哌卡因能抑制甲状腺癌细胞线粒体基质中的H＋(NADH等分解产生)向线粒体膜间隙转运，降低线粒体内膜两侧的H＋浓度差，从而抑制线粒体ATP的合成，促进癌细胞凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A．有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段
B．线粒体内膜两侧的H＋浓度差驱动ATP合成
C．罗哌卡因能促进线粒体对氧气的利用
D．罗哌卡因可通过抑制蛋白质的功能从而抑制H＋的运输
答案 C
解析 结合题干信息分析可知，罗哌卡因能抑制有氧呼吸第三阶段ATP的合成，因此应该是抑制了线粒体对氧气的利用，C错误。
5．与传统的水稻、小麦等粮食作物相比，玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性。玉米的营养价值较高，是优良的粮食作物。下图是玉米不同部位的部分细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是( )
A．晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞产生的物质b只可参与光合作用
B．人体细胞中也可产生物质c，c进入血浆后，血浆pH也会基本稳定
C．被水淹的玉米根进行细胞呼吸时葡萄糖中的能量只有2个去路
D．检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铬酸钾的盐酸溶液
答案 B
解析 由题图可推知，物质a为CO2，物质b为水，晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞可进行光合作用，发生水的光解，也可进行细胞呼吸，水在有氧呼吸第二阶段参与反应，A错误；检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，不能用盐酸溶液代替浓硫酸溶液，D错误。
考向二 细胞呼吸类型的判断
6．葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ(释放的CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述错误的是( )
A．水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精
B．若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸
C．若测得某植物种子在萌发初期的RQ