第三单元　第十三课时　细胞呼吸的方式和有氧呼吸-2025年高考生物大一轮复习（课件+讲义+练习）

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1、注重基础;首先要通读教材。通过对教材的温习，能将课本相关知识有序地组织起来，形成知识链条和网络，使知识系统化、网络化，将所学的知识浓缩其中，将书本由“厚”变“薄”，了解各知识点在知识体系中的具体位置，弄清楚各知识点之间的内在联系，有利于联想记忆，也有利于深层次拓展知识，更利于培养综合运用知识去分析解决实际问题的能力。2、重视实验;从高考卷看，实验占有十分突出的位置。实验题不仅占分比例大，而且经常出现新的题型。是高考的重点也是难点，更是学生的失分点。 3、注重理论联系实际;生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。 4、重视几种能力的训练。注重能力的考查是近几年高考的重点，基础知识是综合运用、提升能力的基石。夯实基础不能离开课本，无论什么综合题、联系实际的问题，原理都在课本里。在复习备考中，不能忽略现有教材的例子、资料分析、问题探讨、技能训练等。另外，生物考卷的阅读量越来越大，做题速度越来越重要，考生要在提高读题速度的同时不影响做题的正确率。
细胞呼吸的方式和有氧呼吸
2025年高考生物大一轮复习
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
考点一　　探究酵母菌细胞呼吸的方式
探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.实验思路——对比实验
提醒　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：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。
3.实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋ 溶液)。(2)检测CO2产生量的装置如图所示。
(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 的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
提醒　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。
5.实验结论(1)酵母菌在 和 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____________。
(1)探究酵母菌的呼吸方式时，将葡萄糖溶液煮沸，可去除溶液中的O2(　　)(2)对比实验中每个实验组的结果通常都是事先未知的(　　)(3)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，可用酸性重铬酸钾溶液检测二氧化碳的含量(　　)
(4)培养开始时向酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾溶液以便检测酒精生成(　　)
考向一　探究酵母菌细胞呼吸的方式1.为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.氧气的有无是本实验的无关变量C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量，A错误；氧气的有无是本实验的自变量，B错误；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放的能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。
2.(2023·常州高三期末)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是A.若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变 浑浊的速率一定会加快B.在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要 水浴加热才会产生灰绿色C.酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响D.将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率
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 ，释放能量，生成 的过程。
3.写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
4.能量的释放与特点(1)释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以 形式散失，少部分储存在 中。(2)特点：在温和的条件下进行，能量 释放，彻底氧化分解。
就线粒体的起源，科学家提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。结合真核细胞有氧呼吸的场所，可以判断需氧细菌有氧呼吸的场所是 。
(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质(　　)
(2)真核细胞都进行有氧呼吸(　　)
(3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸(　　)
(4)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程(　　)
1.辨析 “NADH”和“NAD＋”生物利用的能量来自糖类等有机物中的化学能，细胞需通过有机物的逐步氧化分解，将有机物中的能量一部分储存在ATP中，成为细胞能直接利用的能量形式。有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。 (填“NADH”或“NAD＋”)是电子和氢离子的载体，能够与糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成 (填“NADH”或“NAD＋”)。
2.有氧呼吸的第三阶段：NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递，O2为最终的电子受体，生成H2O。请据图分析ATP生成的过程是什么？
提示　内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H＋泵出，构建H＋浓度梯度，H＋通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度进入线粒体基质，推动ATP合成。
考向二　有氧呼吸的过程分析3.(2022·全国甲，4)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ATPB.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
4.(2024·焦作高三期中)细胞呼吸过程中形成的NADH 等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质。下列说法不正确的是
A.膜间隙高浓度的H＋全部来自有 机物的分解B.NADH中的能量可通过H＋的电 化学势能转移到ATP中C.蛋白质复合体运输H＋和ATP合成酶运输H＋的方式分别为主动运输和协 助扩散D.寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热 能所占比例明显增大
1.(必修1 P91)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，实验的自变量是 。2.(必修1 P91)请分析该实验的因变量并完善下表。
溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应，使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色是否变化来确定
3.(必修1 P91)在检测酒精的实验中，将酵母菌培养的时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖的原因是 。4.(必修1 P93)有氧呼吸：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把 ，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
葡萄糖等有机物彻底氧化分解
5.(必修1 P92～93)真核细胞有氧呼吸第一阶段在 中进行，产物为 ；第二阶段在 中进行，需要消耗 ，产物为CO2、[H]、少量能量；第三阶段在 进行，需要消耗O2，能产生水，并产生大量能量。6.(必修1 P92)请写出有氧呼吸的反应式：________________________________________________。7.有氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去向为_______________________________________________________。
丙酮酸、[H]、少量能量
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
大部分以热能的形式散失，
少部分转化为ATP中的化学能
一、选择题1.(2022·重庆，12)从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是A.⑤→⑧→⑦和⑥→③B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
注：箭头表示气流方向。
2.(2022·河北，4)关于细胞呼吸的叙述，正确的是A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰 绿色
3.(2023·天津，1)衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP
4.如图为某细胞器的结构模式图，下列反应发生在该细胞器内的是A.葡萄糖分解为丙酮酸B.O2与[H]反应产生水C.葡萄糖分解产生乳酸D.水在光下分解产生O2
5.(2023·无锡高三调研)糖酵解是糖分解为丙酮酸的过程，普遍存在于细胞中。下列叙述正确的是A.糖酵解的过程需要消耗氧气B.糖酵解发生在线粒体基质中C.糖酵解产生的丙酮酸可能转化为乳酸D.糖酵解释放的能量主要用于合成ATP
6.如图表示丙酮酸进入线粒体过程模型。丙酮酸先由线粒体外膜上孔蛋白构成的通道顺浓度梯度进入膜间隙，然后利用内膜两侧H＋电化学梯度提供的能量，依靠H＋载体蛋白通过内膜进入线粒体基质。下列叙述错误的是A.线粒体内膜上既有丙酮酸的载体蛋白， 也有分解丙酮酸的酶B.丙酮酸经孔蛋白进入线粒体膜间隙的 方式属于协助扩散C.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质的方式属于主动运输D.降低膜间隙H＋浓度会降低线粒体外膜对丙酮酸运输的速率
7.研究发现，在线粒体内膜两侧存在H＋浓度差。H＋顺浓度梯度经ATP合酶转移至线粒体基质的同时，驱动ATP的合成(如图所示)。根据图示得出的下列结论，错误的是A.ATP合酶中存在跨膜的H＋通道B.H＋可直接穿过内膜磷脂双分子层C.此过程发生在有氧呼吸第三阶段D.线粒体的内、外膜功能存在差异
8.(2023·重庆，10)哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，进而转化为NADH([H])。研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD＋代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是A.静脉注射标记的NA，肠腔内会 出现标记的NAMB.静脉注射标记的NAM，细胞质 基质会出现标记的NADHC.食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NAM合成NAD＋D.肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自NADH
9.细胞呼吸过程中产生的氢可与NAD＋结合，形成NADH。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD＋的原料。研究发现，人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关。下列说法正确的是A.有氧呼吸过程中NADH的氢全部来自葡萄糖和丙酮酸B.人体细胞产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜C.体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰D.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命
10.(2022·广东，10)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是A.该反应需要在光下进行B.TTF可在细胞质基质中生成C.TTF生成量与保温时间无关D.不能用红色深浅判断种子活力高低
11.(2022·山东，4)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
12.(2024·昆明高三期中)在做“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，有人用血糖仪对稀释10倍后培养液中的葡萄糖浓度进行定量分析，并用葡萄糖消耗量计算出呼吸速率。下列说法正确的是
A.该实验属于对照实验，其中有氧组为实验组，无氧组为对照组B.该实验也可用澄清的石灰水检测CO2的产生情况，以浑浊程度为实验指标C.每升培养液中酵母菌前15 min的有氧呼吸速率为0.393 mml/minD.随着时间的变化，装置中酵母菌种群的有氧呼吸速率、无氧呼吸速率都逐渐 下降
13.过氧化物酶体是真核细胞中的一种细胞器，其内可发生的反应为RH2＋O2 R＋H2O2，对细胞内的氧水平有很大的影响。如图为线粒体和过氧化物酶体中相关生物化学反应速率在不同O2浓度下的变化曲线。据图分析下列说法错误的是A.线粒体和过氧化物酶体消耗O2的酶均 分布在相应的细胞器基质中B.低O2条件下，线粒体的酶比过氧化物 酶体中的酶催化效率高C.在一定O2浓度范围内，过氧化物酶体利用O2的能力随O2浓度增加而增强D.过氧化物酶体可保护细胞免受高浓度氧的毒害
14.(2024·兰州高三联考)正常情况下，线粒体内膜上H＋的氧化与ATP合成相偶联，如图所示。研究发现，FCCP作为解偶联剂作用于线粒体内膜，使外膜内膜之间空腔中的质子不通过ATP合酶，而是通过解偶联蛋白通道直接回到基质中；抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述错误的是
A.有氧呼吸第一、二阶段产生的 NADH所携带的电子最终传递 给氧气B.加入抗霉素A，细胞由有氧呼 吸转为无氧呼吸，产生酒精和 CO2C.FCCP和抗霉素A均作用于线粒体内膜，但两者作用机理不同D.加入FCCP后，可使线粒体内膜合成ATP减少，释放热能增加
二、非选择题15.(2024·莆田高三质检)葡萄糖是真核细胞能量的主要来源，如图为动物细胞中糖类代谢过程示意图，请回答下列问题：
(1)在细胞质基质中，葡萄糖分解产生______________________(物质)，如果缺氧，丙酮酸将被转化为______。
丙酮酸、NADH、ATP
(2)线粒体对多数亲水性物质透性极低，因此在有O2存在时，丙酮酸需要在膜转运蛋白的帮助下进入____________，脱羧后与辅酶A(CA)连接，产生__________进入TCA循环。
(3)葡萄糖分解和TCA循环产生的________中含有高能电子，这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链，最终传递给_____。
(4)线粒体本身遗传信息有限，大多数蛋白由核基因编码，这些蛋白在____________________合成后运输到线粒体，研究发现它们的转运与氨基端的信号序列有关，这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸，且具有特定构象，其意义是_____________________________。
(5)ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构，为鉴定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，过程如下，请完成下表。