新人教生物一轮复习学案：第10讲 细胞呼吸的类型、有氧呼吸（含答案解析）
文档属性
| 名称 | 新人教生物一轮复习学案：第10讲 细胞呼吸的类型、有氧呼吸（含答案解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 897.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-27 23:56:19 | ||
图片预览
文档简介
新人教生物一轮复习学案
第10讲 细胞呼吸的类型、有氧呼吸
课标要求 1.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 2.有氧呼吸的过程。 3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。
实验6 探究酵母菌的呼吸方式
实 验 回 归
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，装置如下图所示。
（3）检测酒精的产生：自B、D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 变化。
3.实验现象及结论
诊断·加强
判断下列说法的正误：
（1）在酸性条件下，乙醇可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 （ ）
（2）在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水是否变浑浊来判断细胞呼吸的方式。 （ ）
（3）探究细胞呼吸方式的实验中可用绿色植物代替萌发的种子。 （ ）
（4）探究酵母菌呼吸方式过程中，将装有酵母菌培养液的锥形瓶连接后即可进行实验。 （ ）
实 验 提 炼
1.探究酵母菌呼吸方式的实验变量分析
（1）变量分析
探究课题 有氧呼吸 无氧呼吸
变量控制 空气的通入、保证O2的充分供应 先将锥形瓶内氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
无关变 量控制 空气通入NaOH溶液中，除去CO2 排除有氧呼吸的干扰
自变量 氧气的有无
因变量 酵母菌的呼吸产物，即产生CO2的多少、酒精的有无
无关变量 温度、营养物质的浓度和总量等
（2）必修1教材P91装置设计中2个会影响变量的要点
①通入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由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
②B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.探究植物细胞呼吸方式的实验
（1）实验设计：欲探究某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示（以发芽种子为例）：
装置一 装置二
（2）实验结果预测和结论
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸
不动 右移 只进行产酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
（3）物理误差的校正：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，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。
3.细胞呼吸速率的测定实验
（1）实验装置
装置甲 装置乙
（2）实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
（3）误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理因素引起的误差，应设置对照实验（装置乙），将所测材料灭活（如煮熟使种子死亡），其余条件不变。
素 养 点 拨
对照的设置
对照实验是生物科学探究中常用的实验方法之一，设置对照实验的方法也多种多样。分析下列关于对照实验的对照类型：
类型 设置对照实验 实例
空白 对照 不对实验对象做任何处理 在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶溶液，而对照组只滴加 作为空白对照
自身 对照 实验组与对照组在同一对象上进行，即不另设对照组 在“植物细胞质壁分离和复原”实验中，实验前后细胞的两种状态就是典型的自身对照：第一次对照是 和自然状态对照，第二次对照是 和质壁分离状态形成对照
条件 对照 虽然给对象施以某种实验处理，但是这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的 在“用动物激素饲喂小动物（蝌蚪）”实验中，其实验设计方案是甲组饲喂甲状腺激素（实验组），乙组饲喂 （条件对照组），丙组 （空白对照组）；在“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中，将提纯的S型菌的蛋白质、荚膜多糖和DNA等物质分别加入培养了R型细菌的培养基中，构成“相互对照”，给定的处理因素“ ”的实验组，作为条件对照组，进一步说明“（实验变量）DNA才是转化因子”这一结论
相互 对照 不另设对照组，而是几个实验组相互对照。一般来说，如果不设空白对照，则大多是运用相互对照（相互对照是对照实验的一种特殊形式，也叫对比实验） 在“蝾螈受精卵横缢”实验中， 进行的是相互对照；“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，设置 两种条件，比较酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸产物的差异；“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中，分别用 的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，比较在离心管上清液和沉淀物中放射性的强弱
典 题 固 法
1.（2021·广东卷改编）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A. 培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B. 乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C. 可通过观察乙瓶颜色是否变化来判断酵母菌的呼吸类型
D. 实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
2.（2018·天津卷）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相对含量变化见图。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
3.（2018·浙江卷）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是 （ ）
A. 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B. 在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液状石蜡以制造富氧环境
C. 乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D. 拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
考点 有氧呼吸
概 念 落 实
1.细胞呼吸
生物体通过 将储存在有机分子中的能量转化为生命活动 的能量。
（1）概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 的过程。
（2）类型：包括 和 两种类型。
（3）意义
①提供 。
②是生物代谢的枢纽。如产生 ，联系着蛋白质、糖类和脂质的代谢。
2.有氧呼吸
（1）有氧呼吸的过程与场所
（2）反应式： 。
（3）放能：在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可使977.28 kJ左右的能量储存在 中，其余能量则以热能形式散失。
（4）与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是 的；一部分能量储存在 中。
归 纳 总 结
有氧呼吸过程中元素的来源和去路
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）有氧条件下，葡萄糖进入线粒体彻底氧化分解。 （ ）
（2）真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 （ ）
（3）有氧呼吸过程中，H2O即是反应物，又是生成物。 （ ）
（4）有氧呼吸产生的H2O中的氧来自线粒体中丙酮酸的分解。 （ ）
（5）有CO2生成的不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，一般有CO2生成的是有氧呼吸。 （ ）
（6）原核细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸。 （ ）
（7）有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中。 （ ）
2.脂肪与葡萄糖相比，C、H含量高，因此脂肪有氧呼吸消耗O2的量 产生CO2的量。等质量的脂肪和葡萄糖完全氧化分解， 消耗的氧气更多。
典 题 固 法
（2022·河北卷）下列关于呼吸作用的叙述，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
（2022·全国甲卷）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ATP
B.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
考向 有氧呼吸的过程
1.（2022·山东卷改编）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法错误的是（ ）
A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸产热多
C.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少
2.（2021·福建卷）运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，维持线粒体数量、质量及功能的完整性，保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是（ ）
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
构核心概念
练教材长句
链接必修1教材P90。
（1）呼吸作用的实质是 ，因此也叫细胞呼吸。
（2）检测汽车司机是否喝酒的方法是
。
链接必修1教材P92。
（3）简述一下线粒体结构如何适应其进行有氧呼吸的？
（4）有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其化学反应式可以简写成： 。
链接必修1教材P93。
（5）概括地说，有氧呼吸是指
。
（6）有氧呼吸保证有机物中的能量得到最充分的利用，可 。
链接必修1教材P90“问题探讨”。
（7）利用酵母菌的代谢特点酿酒，往往是先通气后密闭，这是为什么呢？
拎教材“冷”点
链接必修1教材P90～91“探究·实践”。
（1）探究酵母菌呼吸方式的实验中，应将酵母菌的培养时间 以耗尽培养液中的葡萄糖，因为葡萄糖具有 ，也会与酸性重铬酸钾发生颜色反应，会干扰产物酒精的检测。
链接必修1教材P92“科学方法”。
（2）对比实验：设置 的实验组，通过对结果的比较分析，来探究 对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。
链接必修1教材P93“思考·讨论”。
（3）在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在 中，其余的能量则以 的形式散失掉了。
链接必修1教材P93“相关信息”。
细胞呼吸中产生[H]的过程实际上是氧化型辅酶Ⅰ（ ）转化成还原型辅酶Ⅰ（ ）。
第10讲 细胞呼吸的类型、有氧呼吸
实验6 探究酵母菌的呼吸方式
【实验回归】
1.变混浊 灰绿色
2.（2）NaOH溶液 石灰水 石灰水 （3）重铬酸钾 颜色
3.高 快 多且快 灰绿色 二氧化碳
【诊断·加强】
（1）× （2）× （3）√ （4）×
[素养点拨] 等量的蒸馏水 质壁分离状态 质壁分离复原的状态 甲状腺抑制剂 不饲喂药剂 DNA酶 有核一半和无核一半 有氧和无氧 32P、35S标记
【典题固法】
1. D 解析：检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL注入试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均会产生CO2使溴麝香草酚蓝溶液变色，因此无法通过是否变色来判断呼吸类型，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
2. C 解析：据图分析t1→t2时段，氧气的含量迅速下降，可推知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会延长，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，酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应变成灰绿色，D正确。
3. B 解析：将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，可以使酵母菌和葡萄糖充分接触；在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液状石蜡，是为了防止空气中O2的影响；酵母菌无氧呼吸产生酒精，拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味。
考点 有氧呼吸
【概念落实】
1. 细胞呼吸 可以利用 （1）氧化分解 ATP （2）有氧呼吸 无氧呼吸 （3）①能量 ②中间产物
2. （1）细胞质基质 C6H12O62C3H4O3＋4[H] 少量能量 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] 少量能量 线粒体内膜 24[H]＋6O212H2O 大量能量 （2）C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 （3）ATP （4）逐步释放 ATP
【诊断·加强】
1.（1）× 提示：有氧呼吸过程中，葡萄糖分子不直接进入线粒体，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。 （2）√ （3）√ （4）× 提示：生成的H2O中的氧全部来自O2。 （5）√ （6）× 提示：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞膜和细胞质中含有与有氧呼吸有关的酶。 （7）× 提示：细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。
2.大于 脂肪
【典题固法】
【高考典例】
例1 B 解析：能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误；种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解并释放能量，可为新器官的发育提供原料（如丙酮酸等中间产物）和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误；酸性的重铬酸钾溶液可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D错误。
例2 C 解析：有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段发生在线粒体，三个阶段均可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。
【对点演练】
1. A 解析：由图中信息可知，与25 ℃相比，4 ℃条件下黄瓜幼苗的耗氧量增加，题干信息“电子经线粒体内膜最终传递给氧气”说明4 ℃条件下电子传递未受阻，A错误；与25 ℃相比，4 ℃条件下黄瓜幼苗的耗氧量增加，但ATP生成大幅减少，说明在4 ℃条件下黄瓜幼苗进行有氧呼吸释放的能量较多用于产热，且此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量更多，B、C正确；由题干信息可知：DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，所以，25 ℃＋DNP条件下的ATP产生量较无DNP时减少，D正确。
2.D 解析： 细胞呼吸中葡萄糖分解的场所是细胞质基质；细胞中不同线粒体呼吸强度不同；由题干可知，衰老线粒体被消化降解是正常的生理过程，不会导致细胞受损。
课堂小结与延伸
【构核心概念】
细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 H2O 大量
【练教材长句】
（1）细胞内的有机物氧化分解，并释放能量
（2）让司机呼出的气体直接接触到载有用浓硫酸处理过的重铬酸钾的硅胶
（3）提示：线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶，且内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积，从而为酶提供了广泛的附着点。
（4）C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
（5）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
（6）能量逐步转移到ATP中，有利于维持细胞生命活动的相对稳定
（7）提示：酵母菌是兼性厌氧微生物，在通气条件下进行有氧呼吸，能够快速繁殖产生大量的菌种。密闭条件下，酵母菌可以进行无氧呼吸产生酒精。
【拎教材“冷”点】
（1）尽量延长 还原性 （2）两个或两个以上 某种因素 （3）ATP 热能 （4）NAD＋ NADH
第10讲 细胞呼吸的类型、有氧呼吸
课标要求 1.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 2.有氧呼吸的过程。 3.实验：探究酵母菌的呼吸方式。
实验6 探究酵母菌的呼吸方式
实 验 回 归
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，装置如下图所示。
（3）检测酒精的产生：自B、D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 变化。
3.实验现象及结论
诊断·加强
判断下列说法的正误：
（1）在酸性条件下，乙醇可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 （ ）
（2）在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水是否变浑浊来判断细胞呼吸的方式。 （ ）
（3）探究细胞呼吸方式的实验中可用绿色植物代替萌发的种子。 （ ）
（4）探究酵母菌呼吸方式过程中，将装有酵母菌培养液的锥形瓶连接后即可进行实验。 （ ）
实 验 提 炼
1.探究酵母菌呼吸方式的实验变量分析
（1）变量分析
探究课题 有氧呼吸 无氧呼吸
变量控制 空气的通入、保证O2的充分供应 先将锥形瓶内氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
无关变 量控制 空气通入NaOH溶液中，除去CO2 排除有氧呼吸的干扰
自变量 氧气的有无
因变量 酵母菌的呼吸产物，即产生CO2的多少、酒精的有无
无关变量 温度、营养物质的浓度和总量等
（2）必修1教材P91装置设计中2个会影响变量的要点
①通入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由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
②B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.探究植物细胞呼吸方式的实验
（1）实验设计：欲探究某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示（以发芽种子为例）：
装置一 装置二
（2）实验结果预测和结论
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸
不动 右移 只进行产酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
（3）物理误差的校正：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，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。
3.细胞呼吸速率的测定实验
（1）实验装置
装置甲 装置乙
（2）实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
（3）误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理因素引起的误差，应设置对照实验（装置乙），将所测材料灭活（如煮熟使种子死亡），其余条件不变。
素 养 点 拨
对照的设置
对照实验是生物科学探究中常用的实验方法之一，设置对照实验的方法也多种多样。分析下列关于对照实验的对照类型：
类型 设置对照实验 实例
空白 对照 不对实验对象做任何处理 在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶溶液，而对照组只滴加 作为空白对照
自身 对照 实验组与对照组在同一对象上进行，即不另设对照组 在“植物细胞质壁分离和复原”实验中，实验前后细胞的两种状态就是典型的自身对照：第一次对照是 和自然状态对照，第二次对照是 和质壁分离状态形成对照
条件 对照 虽然给对象施以某种实验处理，但是这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的 在“用动物激素饲喂小动物（蝌蚪）”实验中，其实验设计方案是甲组饲喂甲状腺激素（实验组），乙组饲喂 （条件对照组），丙组 （空白对照组）；在“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中，将提纯的S型菌的蛋白质、荚膜多糖和DNA等物质分别加入培养了R型细菌的培养基中，构成“相互对照”，给定的处理因素“ ”的实验组，作为条件对照组，进一步说明“（实验变量）DNA才是转化因子”这一结论
相互 对照 不另设对照组，而是几个实验组相互对照。一般来说，如果不设空白对照，则大多是运用相互对照（相互对照是对照实验的一种特殊形式，也叫对比实验） 在“蝾螈受精卵横缢”实验中， 进行的是相互对照；“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，设置 两种条件，比较酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸产物的差异；“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中，分别用 的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，比较在离心管上清液和沉淀物中放射性的强弱
典 题 固 法
1.（2021·广东卷改编）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A. 培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B. 乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C. 可通过观察乙瓶颜色是否变化来判断酵母菌的呼吸类型
D. 实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
2.（2018·天津卷）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相对含量变化见图。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
3.（2018·浙江卷）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是 （ ）
A. 将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B. 在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液状石蜡以制造富氧环境
C. 乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D. 拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
考点 有氧呼吸
概 念 落 实
1.细胞呼吸
生物体通过 将储存在有机分子中的能量转化为生命活动 的能量。
（1）概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 的过程。
（2）类型：包括 和 两种类型。
（3）意义
①提供 。
②是生物代谢的枢纽。如产生 ，联系着蛋白质、糖类和脂质的代谢。
2.有氧呼吸
（1）有氧呼吸的过程与场所
（2）反应式： 。
（3）放能：在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可使977.28 kJ左右的能量储存在 中，其余能量则以热能形式散失。
（4）与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是 的；一部分能量储存在 中。
归 纳 总 结
有氧呼吸过程中元素的来源和去路
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）有氧条件下，葡萄糖进入线粒体彻底氧化分解。 （ ）
（2）真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 （ ）
（3）有氧呼吸过程中，H2O即是反应物，又是生成物。 （ ）
（4）有氧呼吸产生的H2O中的氧来自线粒体中丙酮酸的分解。 （ ）
（5）有CO2生成的不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，一般有CO2生成的是有氧呼吸。 （ ）
（6）原核细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸。 （ ）
（7）有氧呼吸产生的能量全部储存在ATP中。 （ ）
2.脂肪与葡萄糖相比，C、H含量高，因此脂肪有氧呼吸消耗O2的量 产生CO2的量。等质量的脂肪和葡萄糖完全氧化分解， 消耗的氧气更多。
典 题 固 法
（2022·河北卷）下列关于呼吸作用的叙述，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
（2022·全国甲卷）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ATP
B.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
考向 有氧呼吸的过程
1.（2022·山东卷改编）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法错误的是（ ）
A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸产热多
C.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少
2.（2021·福建卷）运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，维持线粒体数量、质量及功能的完整性，保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是（ ）
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
构核心概念
练教材长句
链接必修1教材P90。
（1）呼吸作用的实质是 ，因此也叫细胞呼吸。
（2）检测汽车司机是否喝酒的方法是
。
链接必修1教材P92。
（3）简述一下线粒体结构如何适应其进行有氧呼吸的？
（4）有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，其化学反应式可以简写成： 。
链接必修1教材P93。
（5）概括地说，有氧呼吸是指
。
（6）有氧呼吸保证有机物中的能量得到最充分的利用，可 。
链接必修1教材P90“问题探讨”。
（7）利用酵母菌的代谢特点酿酒，往往是先通气后密闭，这是为什么呢？
拎教材“冷”点
链接必修1教材P90～91“探究·实践”。
（1）探究酵母菌呼吸方式的实验中，应将酵母菌的培养时间 以耗尽培养液中的葡萄糖，因为葡萄糖具有 ，也会与酸性重铬酸钾发生颜色反应，会干扰产物酒精的检测。
链接必修1教材P92“科学方法”。
（2）对比实验：设置 的实验组，通过对结果的比较分析，来探究 对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。
链接必修1教材P93“思考·讨论”。
（3）在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在 中，其余的能量则以 的形式散失掉了。
链接必修1教材P93“相关信息”。
细胞呼吸中产生[H]的过程实际上是氧化型辅酶Ⅰ（ ）转化成还原型辅酶Ⅰ（ ）。
第10讲 细胞呼吸的类型、有氧呼吸
实验6 探究酵母菌的呼吸方式
【实验回归】
1.变混浊 灰绿色
2.（2）NaOH溶液 石灰水 石灰水 （3）重铬酸钾 颜色
3.高 快 多且快 灰绿色 二氧化碳
【诊断·加强】
（1）× （2）× （3）√ （4）×
[素养点拨] 等量的蒸馏水 质壁分离状态 质壁分离复原的状态 甲状腺抑制剂 不饲喂药剂 DNA酶 有核一半和无核一半 有氧和无氧 32P、35S标记
【典题固法】
1. D 解析：检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL注入试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均会产生CO2使溴麝香草酚蓝溶液变色，因此无法通过是否变色来判断呼吸类型，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
2. C 解析：据图分析t1→t2时段，氧气的含量迅速下降，可推知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会延长，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，酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应变成灰绿色，D正确。
3. B 解析：将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，可以使酵母菌和葡萄糖充分接触；在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液状石蜡，是为了防止空气中O2的影响；酵母菌无氧呼吸产生酒精，拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味。
考点 有氧呼吸
【概念落实】
1. 细胞呼吸 可以利用 （1）氧化分解 ATP （2）有氧呼吸 无氧呼吸 （3）①能量 ②中间产物
2. （1）细胞质基质 C6H12O62C3H4O3＋4[H] 少量能量 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] 少量能量 线粒体内膜 24[H]＋6O212H2O 大量能量 （2）C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 （3）ATP （4）逐步释放 ATP
【诊断·加强】
1.（1）× 提示：有氧呼吸过程中，葡萄糖分子不直接进入线粒体，必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。 （2）√ （3）√ （4）× 提示：生成的H2O中的氧全部来自O2。 （5）√ （6）× 提示：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等，因为其细胞膜和细胞质中含有与有氧呼吸有关的酶。 （7）× 提示：细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。
2.大于 脂肪
【典题固法】
【高考典例】
例1 B 解析：能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误；种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解并释放能量，可为新器官的发育提供原料（如丙酮酸等中间产物）和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误；酸性的重铬酸钾溶液可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D错误。
例2 C 解析：有氧呼吸的第一阶段场所是细胞质基质，第二、三阶段发生在线粒体，三个阶段均可产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要氧气的参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。
【对点演练】
1. A 解析：由图中信息可知，与25 ℃相比，4 ℃条件下黄瓜幼苗的耗氧量增加，题干信息“电子经线粒体内膜最终传递给氧气”说明4 ℃条件下电子传递未受阻，A错误；与25 ℃相比，4 ℃条件下黄瓜幼苗的耗氧量增加，但ATP生成大幅减少，说明在4 ℃条件下黄瓜幼苗进行有氧呼吸释放的能量较多用于产热，且此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量更多，B、C正确；由题干信息可知：DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，所以，25 ℃＋DNP条件下的ATP产生量较无DNP时减少，D正确。
2.D 解析： 细胞呼吸中葡萄糖分解的场所是细胞质基质；细胞中不同线粒体呼吸强度不同；由题干可知，衰老线粒体被消化降解是正常的生理过程，不会导致细胞受损。
课堂小结与延伸
【构核心概念】
细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 H2O 大量
【练教材长句】
（1）细胞内的有机物氧化分解，并释放能量
（2）让司机呼出的气体直接接触到载有用浓硫酸处理过的重铬酸钾的硅胶
（3）提示：线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶，且内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积，从而为酶提供了广泛的附着点。
（4）C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
（5）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
（6）能量逐步转移到ATP中，有利于维持细胞生命活动的相对稳定
（7）提示：酵母菌是兼性厌氧微生物，在通气条件下进行有氧呼吸，能够快速繁殖产生大量的菌种。密闭条件下，酵母菌可以进行无氧呼吸产生酒精。
【拎教材“冷”点】
（1）尽量延长 还原性 （2）两个或两个以上 某种因素 （3）ATP 热能 （4）NAD＋ NADH
同课章节目录