第3节 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸
【预习梳理】
一、1.氧化分解 能量
2.(1)真 兼性厌氧
(2)二氧化碳和水 酒精和少量二氧化碳
(3)实验组 相互对照实验
3.有氧呼吸 无氧呼吸
二、1.①嵴 ②表面积 ③基质 ④酶
2.细胞质基质 C6H12O62丙酮酸+4[H] 少量 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H] 线粒体内膜 24[H]+6O212H2O 大量
3.C6H12O6 +6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
4.氧 二氧化碳和水 ATP
【预习检测】
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
[解析] (1)在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与乙醇反应,变成灰绿色。
(2)酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2,故不能根据是否产生CO2判断酵母菌的呼吸方式。
(4)有机物氧化分解释放的能量只有一小部分转移到ATP中,其余的能量都以热能的形式散失。
(5)线粒体将丙酮酸氧化分解成CO2和H2O。
(6)小白鼠吸入18O2后,18O2参与有氧呼吸第三阶段,与[H]反应生成O;O参与有氧呼吸第二阶段,与丙酮酸反应可产生C18O2。
【任务活动】
任务一
[情境] 2.酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精;有氧条件下产生的二氧化碳多
3.(2)变浑浊程度 溴麝香草酚蓝 酸性重铬酸钾
(3)①有氧 ②无氧
(4)①让通入酵母菌培养液的空气首先通过NaOH溶液 先密封一段时间后再连接导管
4.重铬酸钾
5.无颜色变化 变浑浊慢
6.(2)C2H5OH+CO2(少量)
7.(1)有氧 无氧 氧气
(2)短 长
(3)可用于检测司机是否酒后驾车等
反馈评价
例1 C [解析] 无氧呼吸的装置不能立即连通澄清的石灰水,应密封一段时间后再连通澄清的石灰水,A错误;可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,来检测CO2的产生速率,B错误;酒精是无氧呼吸的产物,酸性重铬酸钾可与酒精反应生成灰绿色产物,故用酸性重铬酸钾可判断酵母菌细胞呼吸方式,C正确;实验需设置有氧组和无氧组,两组互为对照,两组均为实验组,D错误。
例2 B [解析] 据题图可知,甲是有氧条件下的实验装置,装置甲中NaOH 的作用主要是除去空气中的二氧化碳,以防干扰实验结果,A错误;酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳,但是在相同时间内,有氧呼吸产生的二氧化碳较多,无氧呼吸产生的二氧化碳较少,导致澄清石灰水浑浊程度不同,因此,可以通过观察c、e 中澄清石灰水变浑浊程度判断酵母菌细胞呼吸类型,B正确;甲是有氧条件下的实验装置,乙是无氧条件下的实验装置,因此,该实验的自变量为有无氧气,C错误;乙是探究酵母菌的无氧呼吸的实验装置,为了防止氧气对实验结果的干扰,d 瓶中加入酵母菌培养液后应放置一段时间,消耗掉瓶中的氧气后再与 e 瓶相连接,D错误。
任务二
[资料1] (1)①丙酮酸 ②O2 ③H2O ④H2O ⑤CO2
(2)细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜
(3)①[H] ②丙酮酸 CO2 H2O
③
[资料2] (1)放能
(2)释放能量多,转化效率高,能量逐级释放
(3)可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中,能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态
反馈评价
例3 A [解析] 有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,A错误;水在第二阶段中作为反应物,在第三阶段中为产物,B正确;分析题图可知,④⑤⑥表示释放的能量,且第三阶段释放的能量最多,C正确;分析题图可知,②是丙酮酸,③是氧气,D正确。
例4 D [解析] 有氧呼吸的第一阶段有少量ATP合成,所以DNP会影响有氧呼吸的第一阶段,A错误;有氧呼吸第三阶段合成的ATP最多,场所为线粒体内膜,因此DNP主要在线粒体内膜上发挥作用,B错误;葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式是协助扩散,不需要消耗ATP,所以DNP对大鼠葡萄糖进入成熟红细胞没有影响,C错误;DNP能抑制ATP合成,但不影响细胞内的其他物质反应,故作用于肌细胞时,线粒体内膜上无法合成ATP,散失的热能将增加,D正确。第3节 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸
1.D [解析] 通过接橡皮球或气泵充入空气控制有氧条件,无氧呼吸装置封口放置一段时间以控制无氧条件,A错误;酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量,自变量是有没有氧气,B错误;根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短来判断呼吸方式,C错误;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,以耗尽培养液中的葡萄糖,便于酒精的检测,D正确。
2.C [解析] 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生反应,应在充分反应后(葡萄糖消耗完),从甲瓶中取适量滤液,加入酸性重铬酸钾以便检测乙醇生成,A错误;乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄,表明酵母菌已产生了CO2,B错误;用对比实验法(有氧和无氧条件)可以探究酵母菌的呼吸类型,仅根据该实验结果只能确定是否产生了CO2,不能完全确定酵母细胞呼吸的方式,C正确;由于培养液中葡萄糖的含量一定,因此增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量,D错误。
3.D [解析] 本实验为探究酵母菌的呼吸方式,属于对比实验,甲、乙组均为实验组,A正确;本实验的自变量为有无氧气,故培养液的体积、温度等属于无关变量,两组应该保持一致,B正确;酵母菌无氧呼吸没有气体消耗,但会产生二氧化碳,故一段时间后,甲注射器活塞会上移,C正确;甲组进行无氧呼吸,乙组进行有氧呼吸,乙组产生CO2的速率快,将产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液后,乙装置由蓝变绿再变黄的时间更短,D错误。
4.B [解析] 人体细胞的有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段发生在细胞质基质中,过程:1 分子的葡萄糖分解成2 分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量;第二个阶段发生在线粒体基质中,过程:丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量;第三个阶段发生在线粒体内膜上,过程:第一、二两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。所以水参与反应是在第二阶段,生成水发生在第三阶段,B正确,A、C、D错误。
5.A [解析] 运动员在决赛冲刺过程中属于剧烈运动,此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,主要进行有氧呼吸,A正确; 葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解,B错误;细胞内ATP和ADP相互转化,处于动态平衡,ADP不会大量积累,C错误; 葡萄糖的氧化分解释放能量,属于放能反应,ATP的合成需要能量,属于吸能反应,D错误。
6.B [解析] ③是内膜向内折叠形成的嵴,为酶提供了更多的附着位点,A错误;②处为线粒体基质,进行有氧呼吸的第二阶段,产生CO2和[H],③处为线粒体内膜,进行有氧呼吸的第三阶段,消耗O2和[H],B正确;②处为线粒体基质,有分解丙酮酸的酶,分解葡萄糖的酶在细胞质基质中,C错误;①为线粒体外膜,该处没有ATP产生,②③处均能合成ATP,D错误。
7.A [解析] 分析题图可知,甲物质表示丙酮酸,乙物质表示[H],其中丙酮酸在①细胞质基质中产生,在②线粒体基质中被消耗,[H]在③线粒体内膜上被消耗,A错误;①为细胞质基质,进行有氧呼吸第一阶段,②为线粒体基质,进行有氧呼吸第二阶段,①和②所含酶的种类不同,B正确;②为线粒体基质,在②中进行有氧呼吸第二阶段,该阶段的反应需要消耗水,C正确;③为线粒体内膜,进行有氧呼吸第三阶段,能产生大量的ATP,比①②中之和还要多,D正确。
8.A [解析] 人体有氧呼吸过程中产生的水中的氧来自外界的O2,所以用18O标记葡萄糖,产物水中不能检测到18O,A错误;有氧呼吸过程中,葡萄糖被彻底氧化分解为CO2和H2O,所以用14C标记葡萄糖,产物二氧化碳中能检测到放射性,B正确;用18O标记氧气,氧气参与有氧呼吸第三阶段生成O,O参与有氧呼吸第二阶段的反应生成C18O2,C正确;葡萄糖中的3H进入[H]中,真核细胞中[H]的形成既发生在细胞质基质中,也发生在线粒体中,D正确。
9.D [解析] 原核细胞虽然没有线粒体,但某些原核细胞含有与有氧呼吸有关的酶,故也可进行有氧呼吸,如蓝细菌细胞等,A错误;有氧呼吸中NADH除了来自丙酮酸的分解过程外,还可来自有氧呼吸第一阶段中葡萄糖的分解,B错误;ATP是一种高能化合物,但并非生命活动唯一的直接能源物质,C错误;生化反应的进行需要酶的催化,该过程涉及一系列化学反应,故需要多种酶参与催化,D正确。
10.C [解析] 细菌无线粒体,A错误;①和②释放的能量主要以热量的形式散失,少量储存在ATP中,B错误;A代表丙酮酸,①表示有氧呼吸的第一阶段,②表示有氧呼吸的第二、三阶段,有氧呼吸的第一阶段产生还原型辅酶Ⅰ的量少于有氧呼吸的第二阶段,C正确;18O2没有放射性,D错误。
11.(1)丙酮酸 二 线粒体内膜
(2)一、二 三
(3)线粒体基质 C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
(4)O、C18O2 O、C18O2
[解析] (1)分析题图可知,A是葡萄糖初步分解产物丙酮酸;B表示水,在有氧呼吸第二阶段被利用;水的产生发生在有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜。(2)有氧呼吸过程中,[H]是在第一、二阶段产生的;有氧呼吸第三阶段释放的能量最多,产生的ATP数量最多。(3)分析题图可知,该细胞在有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳,发生在线粒体基质中。结合图示过程,有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。(4)黑暗中,如果用O浇灌玉米,O参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳,且玉米会发生蒸腾作用,因此一段时间后,空气中含有18O的物质有O、C18O2;如果给玉米提供18O2,18O2先参与有氧呼吸第三阶段,生成O,水参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2,故放射性会出现在O、C18O2中。
12.(1)有氧呼吸 双 ATP
(2)减少
(3)线粒体的耗氧率
[解析] (1)线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,具有双层膜结构。有氧呼吸过程中,第三阶段的场所为线粒体内膜,前两个阶段生成的[H]与氧气结合形成水并释放大量能量,其中大部分能量以热能形式散失,少部分能量储存于ATP中。(2)由题图可知,加入药物O或R后,线粒体的耗氧率降低,说明有氧呼吸减弱,故ATP合成量减少。(3)该实验用药物O或R处理后,测定的是线粒体的耗氧率,所以用APAP处理后也应该测定线粒体的耗氧率。第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸
一、细胞呼吸的方式
1.细胞呼吸的实质
细胞内有机物 ,并释放 的过程。
2.探究酵母菌的细胞呼吸
(1)酵母菌:单细胞 核生物,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于 菌。
(2)通过细胞呼吸,酵母菌在有氧条件下产生大量的 ;在无氧条件下产生 。
(3)科学方法——对比实验
设置两个或两个以上的 ,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫 。
3.细胞呼吸的方式
细胞呼吸的方式有 、 两种类型。
二、有氧呼吸
1.主要场所——线粒体
2.过程
注:产生[H]的过程实际是指氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。
3.化学反应式: 。
4.概念:细胞在 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,生成大量
的过程。
(1)利用重铬酸钾溶液检测酵母菌培养液中是否含有酒精必须在碱性条件下进行。 ( )
(2)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2,可判断其呼吸方式。 ( )
(3)有氧条件下,酵母菌产生ATP的主要部位是线粒体。 ( )
(4)有机物氧化分解释放的能量全部转移到ATP中。 ( )
(5)线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。 ( )
(6)小白鼠吸入18O2后,尿中的水可能含18O,呼出的CO2也可能含18O。 ( )
任务一 探究·实践——探究酵母菌细胞呼吸的方式
【情境】(1)加入酵母菌和面做成的馒头、面包松软多孔。
(2)利用酵母菌酿造葡萄酒前期可以观察到大量气泡产生,后期需要对发酵装置进行密封,一段时间后能闻到酒味。
1.提出问题:酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精 酵母菌在有氧和无氧的条件下产生的二氧化碳是否一样多
2.作出假设:
。
3.设计实验
(1)实验目的:探究酵母菌细胞呼吸的方式。
(2)变量的控制与检测
变量 控制与检测
自变量 有氧/ 无氧条件 通气或密封
因变量 CO2产生情况/是否产生酒精 用澄清石灰水 或 溶液变黄色的时间长短来检测CO2产生情况, 用 溶液检测是否有酒精产生
注: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。
(3)设计实验装置如图所示
①甲装置可以探究酵母菌的 呼吸。
②乙装置可以探究酵母菌的 呼吸。
(4)实验过程中注意控制无关变量。如:
①避免空气中的CO2对实验结果的干扰,甲装置中可以采取的措施是 ,乙装置可以采取的措施是 。
②应该将甲、乙两装置置于相同且适宜的温度下。
③给予相同且适量的营养物质。
4.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液。
(2)搭建如上图所示的无氧呼吸和有氧呼吸装置。
(3)培养,观察,检测,记录。
自A、B锥形瓶中各取2mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g 的浓硫酸溶液→振荡均匀并观察溶液的颜色变化。
5.观察实验现象
条件 澄清石灰水的变化 1、2两试管的变化
有氧 变浑浊快 1号试管
无氧 2号试管出现灰绿色
6.得出实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)
7.实验分析
(1)在本探究活动中,需要设置 和 两种条件,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,这两个实验组的结果都是事先未知的,通过对比可以看出 条件对细胞呼吸的影响。
(2)如果该实验用溴麝香草酚蓝溶液检验甲、乙两装置中的CO2,那么甲装置中溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄所需时间 ,乙装置所需时间 。
(3)举例说出酸性重铬酸钾可以检测酒精的原理在日常生活中的应用: 。
例1[2024·湖北孝感高一期末]下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的说法,正确的是 ( )
A.有氧和无氧装置中加入酵母菌培养液后,均需立即连通澄清石灰水,以减少实验误差
B.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短,来判断CO2产生量的多少
C.用酸性重铬酸钾可判断酵母菌细胞呼吸方式
D.该实验中无氧组为实验组,有氧组为空白对照组
例2下图为某同学设计的“探究酵母菌细胞呼吸方式”装置示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.装置甲中NaOH的作用主要是除去空气中的杂菌和水蒸气
B.可以通过比较c、e中澄清石灰水变浑浊程度判断酵母菌细胞呼吸类型
C.该实验的自变量为氧气浓度的大小
D.装置乙d瓶中加入酵母菌培养液后应立即与e瓶相连接
任务二 有氧呼吸
【资料1】阅读教材P92~P93及教材图5 9有氧呼吸过程示意图,完成如图所示有氧呼吸过程模型构建。
(1)写出图中各数字表示的物质:① ,② ,③ ,④ ,⑤ 。
(2)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段发生的场所分别是 。
(3)结合图解分析有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路:
①氢元素
葡萄糖、H2O(反应物)→ →H2O
②氧元素
③总反应式(用箭头标注氢元素和氧元素的来源和去路)
【资料2】阅读教材P93“思考·讨论”。
(1)有氧呼吸是 (填“吸能”或“放能”)反应。
(2)有氧呼吸的能量利用特点: 。
(3)有氧呼吸是逐级释放能量的,这对生物体来说意义是
。
例3细胞有氧呼吸全过程可以分为三个阶段。第一阶段:C6H12O6→丙酮酸+[H]+能量;第二阶段:丙酮酸+H2O→CO2+[H]+能量;第三阶段:[H]+O2→H2O+能量。如图是细胞有氧呼吸的过程图解,①~⑥表示相关的物质和能量。下列有关叙述错误的是 ( )
A.三个阶段都发生在线粒体中
B.水既是反应物,也是产物
C.④⑤⑥表示释放的能量,且⑥的能量最多
D.②表示丙酮酸,③表示氧气
例4在细胞有氧呼吸过程中,2,4 二硝基苯酚(DNP)仅抑制ATP合成,但不影响细胞内的其他物质反应。对实验大鼠使用DNP,下列叙述正确的是 ( )
A.DNP不会影响有氧呼吸的第一阶段
B.DNP主要在线粒体基质中发挥作用
C.DNP会抑制大鼠葡萄糖进入成熟红细胞
D.DNP作用于肌细胞时,线粒体内膜上散失的热能将增加第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸
[1~10题,每题2分,共20分]
知识点一 探究·实践——探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.[2024·广东江门高一期末] 某同学用质量分数为5%的葡萄糖溶液培养酵母菌,探究酵母菌细胞的呼吸方式。下列做法正确的是 ( )
A.泵入的空气通过NaOH溶液控制有氧和无氧条件
B.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
C.根据溴麝香草酚蓝溶液是否变成黄色来判断呼吸方式
D.应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽培养液中的葡萄糖
2.[教材P90“探究·实践”拓展] 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)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是 ( )
A.培养开始时向甲瓶中加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液以便检测乙醇生成
B.乙瓶的溶液由黄色变成蓝色,表明酵母菌已产生了CO2
C.仅根据该实验结果不能完全确定酵母细胞呼吸的方式
D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量可以提高乙醇最大产量
3.[2024·吉林一中高一期中] 某兴趣小组同学拟采用下图所示装置对酵母菌的呼吸方式进行探究。下列叙述错误的是 ( )
A.本实验为对比实验,甲、乙组均为实验组
B.培养液的体积、温度等属于无关变量,两组应该保持一致
C.一段时间后甲注射器活塞会上移
D.将产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液后,乙装置由蓝变绿再变黄的时间更长
知识点二 有氧呼吸
4.在人体细胞的有氧呼吸作用过程中,水参与反应以及生成水分别发生在 ( )
A.第一阶段和第二阶段
B.第二阶段和第三阶段
C.第三阶段和第一阶段
D.第三阶段和第二阶段
5.[2025·浙江宁波高一期中] 下列关于运动员在决赛冲刺过程中的叙述,正确的是 ( )
A.运动员在冲刺过程中主要进行有氧呼吸
B.运动员细胞内的葡萄糖在线粒体中氧化分解释放能量
C.运动员在冲刺过程中由于ATP的消耗导致ADP大量积累
D.葡萄糖的氧化分解和ATP的合成都属于放能反应
6.如图为线粒体的结构示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.③是内膜向内折叠形成的基粒,为酶提供了附着位点
B.②处产生CO2和[H],③处消耗O2和[H]
C.②处有分解葡萄糖和丙酮酸的酶
D.①②③处均能合成ATP
7.[2024·广东茂名高一期末] 细胞生命活动需要能量,如图为细胞内有机物分解并释放能量的过程图,①②③代表场所,甲、乙代表物质。下列叙述错误的是 ( )
A.甲、乙分别代表[H]、丙酮酸
B.①和②所含酶的种类不同
C.②为线粒体基质,其进行的反应需要水
D.③中产生的ATP比①②中之和还要多
8.可用同位素标记法研究人体细胞有氧呼吸过程,下列叙述错误的是 ( )
A.用18O标记葡萄糖,产物水中能检测到18O
B.用14C标记葡萄糖,产物二氧化碳中能检测到放射性
C.用18O标记氧气,产物水和二氧化碳中能检测到18O
D.用3H标记葡萄糖,在细胞质基质、线粒体中均能检测到放射性
9.细胞有氧呼吸产生的NADH都会通过氧化还原连锁反应逐步传递,最终与氧结合生成水,该过程逐步释放的能量可驱动ATP的生成。下列有关分析,正确的是 ( )
A.只有真核细胞才能进行有氧呼吸
B.整个反应中的NADH均来自丙酮酸的分解
C.ATP是一种高能化合物,是生命活动唯一的直接能源物质
D.该过程需要多种酶参与催化
10.[2024·河南郑州高一月考] 如图表示需氧细菌呼吸作用的过程,其中①和②代表有关生理过程,A代表有关物质。下列叙述正确的是 ( )
A.①和②的场所分别是细胞质基质和线粒体
B.①和②释放的能量主要储存在ATP中
C.A代表丙酮酸,①产生[H]的量少于②产生[H]的量
D.若为该细菌提供18O2,可检测到放射性的O和C18O2的产生
11.(10分)如图表示细胞部分结构和功能,据图回答下列问题:
(1)(3分)图中A是 ,B的利用发生在有氧呼吸的第 阶段,B的产生部位是 。
(2)(2分)在有氧呼吸的过程中,[H]是在第 阶段产生的;产生ATP最多的是第 阶段。
(3)(3分)该细胞产生CO2的场所是 ,结合图示过程,有氧呼吸的总反应式可写成 。
(4)(2分)黑暗中,如果用O浇灌玉米,一段时间后,空气中含有18O的物质有 ;如果给玉米提供18O2,则18O2会出现在产物 中。
12.(6分)研究人员利用不同药物干扰线粒体膜上蛋白质的功能,得到下图所示曲线。请回答问题:
(1)(3分)线粒体是细胞进行 的主要场所。线粒体具有 层膜结构。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,[H](NADH)与氧结合形成水并释放大量能量,释放的能量有一部分储存在 中。
(2)(1分)据图可推测,加入药物O或R均会导致ATP合成量 。
(3)(2分)对乙酰氨基酚(APAP)是一类感冒药。高浓度的APAP处理肝细胞后,测定 ,发现结果与药物O和R的处理结果相似,初步证实过量使用APAP会损伤肝细胞的线粒体。 (共83张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、
有氧呼吸
任务一 探究·实践——探究酵母菌细胞呼吸
的方式
任务二 有氧呼吸
一、细胞呼吸的方式
1.细胞呼吸的实质
细胞内有机物__________,并释放______的过程。
氧化分解
能量
2.探究酵母菌的细胞呼吸
(1)酵母菌：单细胞____核生物，在有氧和无氧的条件下都能生存，
属于__________菌。
(2)通过细胞呼吸,酵母菌在有氧条件下产生大量的______________;在
无氧条件下产生____________________。
真
兼性厌氧
二氧化碳和水
酒精和少量二氧化碳
(3)科学方法——对比实验
设置两个或两个以上的________，通过对结果的比较分析，来探究
某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫_____
_________。
实验组
相互
对照实验
3.细胞呼吸的方式
细胞呼吸的方式有__________、__________两种类型。
有氧呼吸
无氧呼吸
二、有氧呼吸
1.主要场所——线粒体
嵴
表面积
基质
酶
2.过程
细胞质基质
丙酮酸
少量
线粒体基质
2丙酮酸
线粒体内膜
大量
注：产生的过程实际是指氧化型辅酶Ⅰ 转化成还原型辅酶Ⅰ
。
3.化学反应式:_ ___________________________________________。
能量
4.概念:细胞在____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,生成大量_____
的过程。
氧
二氧化碳和水
(1)利用重铬酸钾溶液检测酵母菌培养液中是否含有酒精必须在碱性
条件下进行。( )
×
[解析] 在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与乙醇反应,变成灰绿色。
(2)检测酵母菌培养过程中是否产生 ，可判断其呼吸方式。( )
×
[解析] 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生 ，故不能根据是
否产生 判断酵母菌的呼吸方式。
(3)有氧条件下,酵母菌产生 的主要部位是线粒体。( )
√
(4)有机物氧化分解释放的能量全部转移到 中。( )
×
[解析] 有机物氧化分解释放的能量只有一小部分转移到 中,其余
的能量都以热能的形式散失。
(5)线粒体将葡萄糖氧化分解成和 。( )
×
[解析] 线粒体将丙酮酸氧化分解成和 。
(6)小白鼠吸入后，尿中的水可能含，呼出的 也可能含
。 ( )
√
[解析] 小白鼠吸入后，参与有氧呼吸第三阶段，与 反应
生成； 参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应可产生
。
任务一 探究·实践——探究酵母菌细胞呼吸的方式
【情境】(1)加入酵母菌和面做成的馒头、面包松软多孔。
(2)利用酵母菌酿造葡萄酒前期可以观察到大量气泡产生，后期需要
对发酵装置进行密封，一段时间后能闻到酒味。
1.提出问题：酵母菌在什么条件下使葡萄糖发酵产生酒精？酵母菌在
有氧和无氧的条件下产生的二氧化碳是否一样多
2.作出假设：________________________________________________
_____________________。
酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精；有氧条
件下产生的二氧化碳多
3.设计实验
(1)实验目的：探究酵母菌细胞呼吸的方式。
(2)变量的控制与检测
变量 控制与检测
自变量 有氧/无氧条件 通气或密封
因变量 产生情况/是否产生酒精 用澄清石灰水____________或_________
_________溶液变黄色的时间长短来检测 产生情况，用______________溶液检测是否有酒精产生
变浑浊程度
溴麝香草
酚蓝
酸性重铬酸钾
注：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。
(3)设计实验装置如图所示
①甲装置可以探究酵母菌的______呼吸。
②乙装置可以探究酵母菌的______呼吸。
有氧
无氧
(4)实验过程中注意控制无关变量。如：
①避免空气中的 对实验结果的干扰，甲装置中可以采取的措施是
___________________________________________，乙装置可以采取
的措施是____________________________。
②应该将甲、乙两装置置于相同且适宜的温度下。
③给予相同且适量的营养物质。
让通入酵母菌培养液的空气首先通过溶液
先密封一段时间后再连接导管
4.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液。
(2)搭建如上图所示的无氧呼吸和有氧呼吸装置。
(3)培养，观察，检测，记录。
自A、B锥形瓶中各取 酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2
的两支试管中 向试管中分别滴加溶有 __________的浓
硫酸溶液 振荡均匀并观察溶液的颜色变化。
重铬酸钾
5.观察实验现象
条件 澄清石灰水的变化 1、2两试管的变化
有氧 变浑浊快 1号试管____________
无氧 __________ 2号试管出现灰绿色
无颜色变化
变浑浊慢
6.得出实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)
(少量)
7.实验分析
(1)在本探究活动中，需要设置______和______两种条件，探究酵母
菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事
先未知的，通过对比可以看出______条件对细胞呼吸的影响。
有氧
无氧
氧气
(2)如果该实验用溴麝香草酚蓝溶液检验甲、乙两装置中的 ，那
么甲装置中溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄所需时间____，乙装
置所需时间____。
短
长
(3)举例说出酸性重铬酸钾可以检测酒精的原理在日常生活中的应用：
______________________________。
可用于检测司机是否酒后驾车等
例1 ［2024·湖北孝感高一期末］ 下列有关探究酵母菌细胞呼吸方
式实验的说法，正确的是( )
A.有氧和无氧装置中加入酵母菌培养液后，均需立即连通澄清石灰
水，以减少实验误差
B.可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短，来判断 产生量的多少
C.用酸性重铬酸钾可判断酵母菌细胞呼吸方式
D.该实验中无氧组为实验组，有氧组为空白对照组
√
[解析] 无氧呼吸的装置不能立即连通澄清的石灰水，应密封一段时
间后再连通澄清的石灰水，A错误；可根据溴麝香草酚蓝溶液变黄的
时间长短，来检测 的产生速率，B错误；酒精是无氧呼吸的产物，
酸性重铬酸钾可与酒精反应生成灰绿色产物，故用酸性重铬酸钾可
判断酵母菌细胞呼吸方式，C正确；实验需设置有氧组和无氧组，两
组互为对照，两组均为实验组，D错误。
例2 下图为某同学设计的“探究酵母菌细胞呼吸方式”装置示意图，
下列叙述正确的是( )
A.装置甲中 的作用主要是除去空气中的杂菌和水蒸气
B.可以通过比较、 中澄清石灰水变浑浊程度判断酵母菌细胞呼吸
类型
C.该实验的自变量为氧气浓度的大小
D.装置乙瓶中加入酵母菌培养液后应立即与 瓶相连接
√
[解析] 据题图可知，甲是有氧条件下的实验装置，装置甲中 的
作用主要是除去空气中的二氧化碳，以防干扰实验结果，A错误；酵
母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生二氧化碳，但是在相同时间内，有
氧呼吸产生的二氧化碳较多，无氧呼吸产生的二氧化碳较少，导致
澄清石灰水浑浊程度不同，因此，可以通过观察、 中澄清石灰水
变浑浊程度判断酵母菌细胞呼吸类型，B正确；甲是有氧条件下的实
验装置，乙是无氧条件下的实验装置，因此，该实验的自变量为有
无氧气，C错误；乙是探究酵母菌的无氧呼吸的实验装置，为了防止
氧气对实验结果的干扰， 瓶中加入酵母菌培养液后应放置一段时间，
消耗掉瓶中的氧气后再与 瓶相连接，D错误。
任务二 有氧呼吸
【资料1】 阅读教材P92~P93及教材图5-9 有氧呼吸过程示意图，完
成如图所示有氧呼吸过程模型构建。
(1)写出图中各数字表示的物质：①________，
②____，③_____，④_____，⑤_____。
丙酮酸
(2)图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段发生的场所分别是
____________________________________。
细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜
(3)结合图解分析有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路：
①氢元素
葡萄糖、(反应物) ____
葡萄糖→________
(反应物)→_____
_____
丙酮酸
②氧元素
③总反应式(用箭头标注氢元素和氧元素的来源和去路)
能量
[答案]
【资料2】 阅读教材P93“思考·讨论”。
(1)有氧呼吸是______(填“吸能”或“放能”)反应。
(2)有氧呼吸的能量利用特点：_________________________________
_______。
放能
释放能量多，转化效率高，能量逐
级释放
(3)有氧呼吸是逐级释放能量的，这对生物体来说意义是___________
___________________________________________________________
________________________。
可以使有
机物中的能量逐步地转移到中，能量缓慢有序地释放，有利于
维持细胞的相对稳定状态
［易错提示］(1)葡萄糖不能进入线粒体，葡萄糖在细胞质基质中分
解成丙酮酸，在有氧条件下，丙酮酸才能进入线粒体被氧化分解成
和水。
(2)有氧呼吸的前两个阶段不消耗氧气，只有第三个阶段消耗氧气，
但第二阶段需要氧的参与。
(3)有氧呼吸第二个阶段消耗水，第三个阶段产生水。
(4)有氧呼吸三个阶段都释放能量,前两个阶段释放少量能量,第三个阶
段释放大量能量,这些能量有两个去路:
①一部分能量储存在中约占 ,供细胞生命活动直接利用。
②另外大部分能量以热能的形式散失。
(5)部分原核生物(如需氧细菌)无线粒体,但是含有与有氧呼吸相关的
酶,也可以进行有氧呼吸。
例3 细胞有氧呼吸全过程可以分为三个阶段。第一阶段：
丙酮酸 能量；第二阶段：丙酮酸 能量；
第三阶段： 能量。如图是细胞有氧呼吸的过程图解，
①~⑥表示相关的物质和能量。下列有关叙述错误的是( )
A.三个阶段都发生在线粒体中
B.水既是反应物，也是产物
C.④⑤⑥表示释放的能量，且
⑥的能量最多
D.②表示丙酮酸，③表示氧气
[解析] 有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，A错误；水在第
二阶段中作为反应物，在第三阶段中为产物，B正确；分析题图可知，
④⑤⑥表示释放的能量，且第三阶段释放的能量最多，C正确；分析
题图可知，②是丙酮酸，③是氧气，D正确。
√
例4 在细胞有氧呼吸过程中，2，二硝基苯酚仅抑制 合
成，但不影响细胞内的其他物质反应。对实验大鼠使用 ，下列
叙述正确的是( )
A. 不会影响有氧呼吸的第一阶段
B. 主要在线粒体基质中发挥作用
C. 会抑制大鼠葡萄糖进入成熟红细胞
D. 作用于肌细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加
√
[解析] 有氧呼吸的第一阶段有少量合成，所以 会影响有氧
呼吸的第一阶段，A错误；有氧呼吸第三阶段合成的 最多，场所
为线粒体内膜，因此 主要在线粒体内膜上发挥作用，B错误；葡
萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式是协助扩散，不需要消耗 ，
所以对大鼠葡萄糖进入成熟红细胞没有影响，C错误； 能抑
制 合成，但不影响细胞内的其他物质反应，故作用于肌细胞时，
线粒体内膜上无法合成 ，散失的热能将增加，D正确。
备用习题
1.慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中，释放大量
能量的是( )
A.第一阶段 B.第二阶段
C.第三阶段 D.第一、第二和第三阶段
√
[解析] 有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都释放少量能量，只有第三阶段
释放大量能量。C正确，A、B、D错误。
2.如图是探究小组做的“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙
述不正确的是( )
A.该实验需设置有氧和无
氧两种条件的对比实验，
其中乙组作为对照组
B.若向B瓶和D瓶中加入酸
性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变灰绿色
C.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D.乙组中D瓶先封口放置一段时间的目的是消耗瓶中的O2以形成无氧
的环境
√
[解析] 该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，甲、乙两组之
间互为对照组，A错误；由于B瓶中进行有氧呼吸，D瓶中进行无氧呼
吸，所以向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变
灰绿色，B正确；有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸快而多，因此
可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率，
C正确；D瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将D瓶中的氧消耗完，再
连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清
的石灰水，D正确。
3.如图为线粒体的结构示意图，下列叙述错误的是( )
A.图中②处存在少量DNA和RNA
B.③是内膜向内折叠形成的嵴，为酶的附着提供了位点
C.硝化细菌进行有氧呼吸，细胞中有线粒体
D.②处含有核糖体，能够合成相应的蛋白质
√
[解析] ②为线粒体基质，其中存在少量DNA和
RNA，A正确；③是内膜向内折叠形成的嵴，为酶的附着提供了位点，
B正确；硝化细菌是原核生物，细胞中没有线粒体，但能进行有氧呼吸，
C错误；②为线粒体基质，含有核糖体，能够合成相应的蛋白质，D正
确。
4.下图表示人体内葡萄糖的部分代谢过程。下列说法错误的是( )
A.人体某些细胞中的①过程可以不消耗能量
B.⑥过程的存在能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
C.③过程可以产生人体的某些非必需氨基酸
D.人体成熟红细胞能进行图中的①②④过程
√
[解析] 葡萄糖进入红细胞是协助扩散，不需要消耗能量，A正确；⑥过
程是丙酮酸可以转化成脂肪，说明细胞呼吸可以产生许多物质参与其他
代谢反应，能说明细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，B正确；血糖浓度过
高时，部分血糖可以转化为某些非必需氨基酸和脂肪等一些非糖物质，
C正确；人体成熟红细胞只进行无氧呼吸，即图中①②⑤过程，D错误。
5.细胞呼吸过程中产生大量还原型高能化合物NADH，在有氧条件下，
电子由电子载体所组成的电子传递链传递，最终被O2氧化。图为真核
细胞有氧呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程。下列说法错误的
是( )
A.H+由线粒体基质进入线粒体膜间
隙时需要载体蛋白的协助
B.有氧呼吸在线粒体的内膜产生H2O
C.线粒体内膜两侧H+浓度梯度的形成与电子传递过程无关
D.H+在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存
√
[解析] 分析题图可知，H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙时需要载体
蛋白的协助，A正确；有氧呼吸过程中，第三阶段在线粒体内膜上进行，
前两个阶段产生的NADH与O2反应生成水，B正确；分析题图可知，
NADH分解产生H+和电子，其中电子被电子载体接受并传递，而H+被
转运至膜间隙，结果使得线粒体内
膜外侧H+浓度升高，线粒体内膜两
侧形成H+浓度梯度，即线粒体内膜
两侧H+浓度梯度的形成与电子传递
过程有关，C错误；分析题图，
[解析] 分析题图， NADH中的能量变为H+的电化学势能，再通过H+向
膜内跨膜运输变为ATP中的能量，即H+在跨膜运输进入线粒体基质的
过程中部分能量转移到ATP中储存，D正确。
练习册
［ 题，每题2分，共20分］
知识点一 探究·实践——探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.［2024·广东江门高一期末］某同学用质量分数为 的葡萄糖溶液
培养酵母菌，探究酵母菌细胞的呼吸方式。下列做法正确的是
( )
A.泵入的空气通过 溶液控制有氧和无氧条件
B.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
C.根据溴麝香草酚蓝溶液是否变成黄色来判断呼吸方式
D.应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽培养液中的葡萄糖
√
[解析] 通过接橡皮球或气泵充入空气控制有氧条件，无氧呼吸装置封
口放置一段时间以控制无氧条件，A错误；酵母菌用量和葡萄糖溶液
浓度是本实验的无关变量，自变量是有没有氧气，B错误；根据溴麝
香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短来判断呼吸方式，C错误；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，以耗尽培养液中的葡萄糖，便于酒精的检测，D正确。
2.［教材P90“探究·实践”拓展］ 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 葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确
的是( )
A.培养开始时向甲瓶中加入溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液以便检测乙
醇生成
B.乙瓶的溶液由黄色变成蓝色，表明酵母菌已产生了
C.仅根据该实验结果不能完全确定酵母细胞呼吸的方式
D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量可以提高乙醇最大产量
√
[解析] 葡萄糖也能与酸性重铬酸
钾发生反应，应在充分反应后
(葡萄糖消耗完)，从甲瓶中取适量
滤液，加入酸性重铬酸钾以便检
测乙醇生成，A错误；乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄，表明酵母菌已产生
了 ，B错误；用对比实验法(有氧和无氧条件)可以探究酵母菌的呼吸
类型，仅根据该实验结果只能确定是否产生了 ，不能完全确定酵母
细胞呼吸的方式，C正确；由于培养液中葡萄糖的含量一定，因此增加
甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D错误。
3.［2024·吉林一中高一期中］某兴趣小组同
学拟采用下图所示装置对酵母菌的呼吸方式
进行探究。下列叙述错误的是( )
A.本实验为对比实验，甲、乙组均为实验组
B.培养液的体积、温度等属于无关变量，两
组应该保持一致
C.一段时间后甲注射器活塞会上移
D.将产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液后，
乙装置由蓝变绿再变黄的时间更长
√
[解析] 本实验为探究酵母菌的呼吸方式，属
于对比实验，甲、乙组均为实验组，A正确；
本实验的自变量为有无氧气，故培养液的体
积、温度等属于无关变量，两组应该保持一
致，B正确；酵母菌无氧呼吸没有气体消耗，但会产生二氧化碳，故一
段时间后，甲注射器活塞会上移，C正确；甲组进行无氧呼吸，乙组进
行有氧呼吸，乙组产生 的速率快，将产生的气体通入溴麝香草酚蓝
溶液后，乙装置由蓝变绿再变黄的时间更短，D错误。
知识点二 有氧呼吸
4.在人体细胞的有氧呼吸作用过程中，水参与反应以及生成水分别发
生在( )
A.第一阶段和第二阶段 B.第二阶段和第三阶段
C.第三阶段和第一阶段 D.第三阶段和第二阶段
√
[解析] 人体细胞的有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段发生在细胞质
基质中，过程：1 分子的葡萄糖分解成2 分子的丙酮酸，产生少量
的 ，并且释放出少量的能量；第二个阶段发生在线粒体基质中，
过程：丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和 ，并释放出少量的能量；
第三个阶段发生在线粒体内膜上，过程：第一、二两个阶段产生的
，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的
能量。所以水参与反应是在第二阶段，生成水发生在第三阶段，B正
确，A、C、D错误。
5.［2025·浙江宁波高一期中］下列关于运动员在决赛冲刺过程中的
叙述，正确的是( )
A.运动员在冲刺过程中主要进行有氧呼吸
B.运动员细胞内的葡萄糖在线粒体中氧化分解释放能量
C.运动员在冲刺过程中由于的消耗导致 大量积累
D.葡萄糖的氧化分解和 的合成都属于放能反应
√
[解析] 运动员在决赛冲刺过程中属于剧烈运动，此时有氧呼吸和无
氧呼吸同时进行，主要进行有氧呼吸，A正确； 葡萄糖在细胞质基
质中被分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解，B错误；
细胞内和相互转化，处于动态平衡， 不会大量积累，C
错误； 葡萄糖的氧化分解释放能量，属于放能反应， 的合成需
要能量，属于吸能反应，D错误。
6.如图为线粒体的结构示意图，下列叙述正确的是( )
A.③是内膜向内折叠形成的基粒，为酶提供了附
着位点
B.②处产生和，③处消耗和
C.②处有分解葡萄糖和丙酮酸的酶
D.①②③处均能合成
√
[解析] ③是内膜向内折叠形成的嵴，为酶提供了更多的附着位点，
A错误；②处为线粒体基质，进行有氧呼吸的第二阶段，产生 和
，③处为线粒体内膜，进行有氧呼吸的第三阶段，消耗和 ，
B正确；②处为线粒体基质，有分解丙酮酸的酶，分解葡萄糖的酶在
细胞质基质中，C错误；①为线粒体外膜，该处没有 产生，②③
处均能合成 ，D错误。
7.［2024·广东茂名高一期末］细胞生命活动需要能量，如图为细胞
内有机物分解并释放能量的过程图，①②③代表场所，甲、乙代表
物质。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙分别代表 、丙酮酸
B.①和②所含酶的种类不同
C.②为线粒体基质，其进行的反应需
要水
D.③中产生的 比①②中之和还
要多
√
[解析] 分析题图可知，甲物质表示丙
酮酸，乙物质表示 ，其中丙酮酸
在①细胞质基质中产生，在②线粒体
基质中被消耗， 在③线粒体内膜
上被消耗，A错误；①为细胞质基质，进行有氧呼吸第一阶段，②为线
粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段，①和②所含酶的种类不同，B正确；
②为线粒体基质，在②中进行有氧呼吸第二阶段，该阶段的反应需要消
耗水，C正确；③为线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶段，能产生大量
的 ，比①②中之和还要多，D正确。
8.可用同位素标记法研究人体细胞有氧呼吸过程，下列叙述错误的是
( )
A.用标记葡萄糖，产物水中能检测到
B.用 标记葡萄糖，产物二氧化碳中能检测到放射性
C.用标记氧气，产物水和二氧化碳中能检测到
D.用 标记葡萄糖，在细胞质基质、线粒体中均能检测到放射性
√
[解析] 人体有氧呼吸过程中产生的水中的氧来自外界的 ，所以用
标记葡萄糖，产物水中不能检测到 ，A错误；有氧呼吸过程
中，葡萄糖被彻底氧化分解为和，所以用 标记葡萄糖，
产物二氧化碳中能检测到放射性，B正确；用 标记氧气，氧气参
与有氧呼吸第三阶段生成， 参与有氧呼吸第二阶段的反应
生成，C正确；葡萄糖中的进入中，真核细胞中 的形
成既发生在细胞质基质中，也发生在线粒体中，D正确。
9.细胞有氧呼吸产生的 都会通过氧化还原连锁反应逐步传递，
最终与氧结合生成水，该过程逐步释放的能量可驱动 的生成。
下列有关分析，正确的是( )
A.只有真核细胞才能进行有氧呼吸
B.整个反应中的 均来自丙酮酸的分解
C. 是一种高能化合物，是生命活动唯一的直接能源物质
D.该过程需要多种酶参与催化
√
[解析] 原核细胞虽然没有线粒体，但某些原核细胞含有与有氧呼吸
有关的酶，故也可进行有氧呼吸，如蓝细菌细胞等，A错误；有氧呼
吸中 除了来自丙酮酸的分解过程外，还可来自有氧呼吸第一阶
段中葡萄糖的分解，B错误； 是一种高能化合物，但并非生命活
动唯一的直接能源物质，C错误；生化反应的进行需要酶的催化，该
过程涉及一系列化学反应，故需要多种酶参与催化，D正确。
10.［2024·河南郑州高一月考］如图表示需氧细菌呼吸作用的过程，
其中①和②代表有关生理过程，A代表有关物质。下列叙述正确的是
( )
A.①和②的场所分别是细胞质基质和线粒体
B.①和②释放的能量主要储存在 中
C.A代表丙酮酸，①产生的量少于②产生 的量
D.若为该细菌提供，可检测到放射性的和 的产生
[解析] 细菌无线粒体，A错误；①和②释放的能量主要以热量的形
式散失，少量储存在 中，B错误；A代表丙酮酸，①表示有氧呼
吸的第一阶段，②表示有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸的第一
阶段产生还原型辅酶Ⅰ的量少于有氧呼吸的第二阶段，C正确；
没有放射性，D错误。
√
11.(10分)如图表示细胞部分结构和功能，据图回答下列问题：
(1)(3分)图中A是________，B的利
用发生在有氧呼吸的第____阶段，
B的产生部位是____________。
丙酮酸
二
线粒体内膜
[解析] 分析题图可知，A是葡萄
糖初步分解产物丙酮酸；B表示水，
在有氧呼吸第二阶段被利用；水
的产生发生在有氧呼吸第三阶段，
场所是线粒体内膜。
(2)(2分)在有氧呼吸的过程中，
是在第________阶段产生的；产
生 最多的是第____阶段。
一、二
三
[解析] 有氧呼吸过程中， 是在
第一、二阶段产生的；有氧呼吸
第三阶段释放的能量最多，产生
的 数量最多。
(3)(3分)该细胞产生 的场所是_______
_______，结合图示过程，有氧呼吸的总
反应式可写成
___________________________________
__________。
线粒
体基质
能量
[解析] 分析题图可知，该细胞在有氧呼
吸第二阶段产生二氧化碳，发生在线粒
体基质中。结合图示过程，有氧呼吸的
总反应式为
能量。
(4)(2分)黑暗中，如果用 浇灌玉米，一段
时间后，空气中含有 的物质有__________
_______；如果给玉米提供，则 会出
现在产物_____________中。
、
、
[解析] 黑暗中，如果用浇灌玉米，
参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，且玉
米会发生蒸腾作用，因此一段时间后，空气
中含有的物质有、 ；如果给玉
米提供， 先参与有氧呼吸第三阶段，
生成 ，水参与有氧呼吸第二阶段生成
，故放射性会出现在、 中。
12.(6分)研究人员利用不同药物干扰线粒体膜上蛋白质的功能，得到
下图所示曲线。请回答问题：
(1)(3分)线粒体是细胞进行_________
的主要场所。线粒体具有____层膜
结构。有氧呼吸的第三阶段发生在线
粒体内膜上， 与氧结合形
成水并释放大量能量，释放的能量有
一部分储存在_____中。
有氧呼吸
双
[解析] 线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，具有双层膜结构。有氧
呼吸过程中，第三阶段的场所为线粒体内膜，前两个阶段生成的
与氧气结合形成水并释放大量能量，其中大部分能量以热能形式散
失，少部分能量储存于 中。
(2)(1分)据图可推测，加入药物或均会导致 合成量______。
减少
[解析] 由题图可知，加入药物或 后，线粒体的耗氧率降低，说明
有氧呼吸减弱，故 合成量减少。
(3)(2分)对乙酰氨基酚 是一类
感冒药。高浓度的 处理肝细胞
后，测定________________，发现结
果与药物和 的处理结果相似，初步
证实过量使用 会损伤肝细胞的
线粒体。
线粒体的耗氧率
[解析] 该实验用药物或 处理后，测定的是线粒体的耗氧率，所以
用 处理后也应该测定线粒体的耗氧率。
【预习梳理】
一、1.氧化分解 能量
2.(1)真 兼性厌氧 (2)二氧化碳和水 酒精和少量二氧化碳
(3)实验组 相互对照实验
3.有氧呼吸 无氧呼吸
二、1.①嵴 ②表面积 ③基质 ④酶
2.细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+4[H] 少量 线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H] 线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O 大量
3.C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
4.氧 二氧化碳和水 ATP
【预习检测】
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
【任务活动】
任务一
[情境]
2.酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精;有氧条件下产生的二氧化碳多
3.(2)变浑浊程度 溴麝香草酚蓝 酸性重铬酸钾
(3)①有氧 ②无氧
(4)①让通入酵母菌培养液的空气首先通过NaOH溶液 先密封一段时间后再连接导管
4.重铬酸钾
5.无颜色变化 变浑浊慢
6.(2)C2H5OH+CO2(少量)
7.(1)有氧 无氧 氧气 (2)短 长
(3)可用于检测司机是否酒后驾车等
反馈评价
例1 C 例2 B
任务二
[资料1]
(1)①丙酮酸 ②O2 ③H2O ④H2O ⑤CO2
(2)细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜
(3)①[H] ②丙酮酸 CO2 H2O
③
[资料2]
(1)放能
(2)释放能量多,转化效率高,能量逐级释放
(3)可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中,能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态
反馈评价
例3 A 例4 D
【练习册】
1.D 2.C 3.D 4.B 5.A 6.B 7.A 8.A 9.D 10.C
11.(1)丙酮酸 二 线粒体内膜 (2)一、二 三
(3)线粒体基质 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(4) H218O、C18O2 H218O、C18O2
12.(1)有氧呼吸 双 ATP
(2)减少
(3)线粒体的耗氧率
