第1课时 探究酵母菌的呼吸方式和需氧呼吸
知识点一 探究酵母菌的呼吸方式
1.如图是探究酵母菌呼吸方式的实验装置。下列说法正确的是（ ）
A.两个装置均需要在黑暗条件下进行
B.在装置乙的Ⅲ中可检测到有酒精生成
C.装置乙的Ⅱ中应在表面滴一薄层植物油，以保证无氧环境
D.装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ中的CO2
（2024·浙江衢州高一月考）阅读下列材料，完成下面2～3小题。
酵母菌属于真菌，在有氧环境下能大量繁殖，在无氧环境中能产生酒精。酵母菌广泛分布于自然界中，尤其在葡萄等水果和蔬菜上更多。在我们的生活以及食品、制药工业中，利用酵母菌的不同呼吸方式可以获得我们所需要的不同产物，如面包、馒头、各种酒类等。某兴趣小组设计并实施了探究酵母菌的呼吸方式（图1）及温度对酵母菌细胞呼吸的影响（图2）实验。
2.工业生产中酵母菌的大量获得和各种酒类的制作主要利用酵母菌的呼吸方式分别是（ ）
A.需氧呼吸、厌氧呼吸 B.需氧呼吸、需氧呼吸
C.厌氧呼吸、厌氧呼吸 D.厌氧呼吸、需氧呼吸
3.根据材料及实验结果图，下列叙述错误的是（ ）
A.图1中溴麝香草酚蓝溶液颜色变成黄色所需时间试管1大于试管2
B.图1装置甲中的葡萄糖溶液需煮沸冷却的目的之一是排除溶解氧
C.图2以糖度消耗为检测指标研究温度对酵母菌呼吸作用的影响
D.由图2可知37 ℃是酵母菌呼吸作用的最适温度，适于科研或生产推广
4.酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。以下是某生物兴趣小组以酵母菌为材料开展的相关实验研究装置，下列说法不正确的是（ ）
A.选用A、B、C装置探究酵母菌需氧呼吸方式时的装置顺序是C→A→B
B.有氧条件装置中，设置10％的NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰
C.利用E装置探究酵母菌呼吸类型，若在实验过程中液滴向左移（不考虑环境因素的影响），则说明此装置中酵母菌进行了需氧呼吸
D.无氧条件装置中，D瓶需在表面滴加一薄层植物油，目的是让酵母菌充分繁殖
5.（2024·浙江宁波镇海中学高一期中）为验证酵母菌在不同条件下细胞呼吸的产物，依据“酒精具有还原性，可使酸性重铬酸钾变为灰绿色”的原理进行实验，装置如图。分析回答：
（1）A装置中添加石蜡油的目的是 ；C装置中添加过氧化氢和二氧化锰可为D装置提供 ；用注射器各抽取A、D装置溶液2 mL，加入酸性重铬酸钾溶液以检测 。
（2）若有CO2产生，那么E装置中0.1％溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化依次是 ，B、E两个装置颜色变化较快的是 （填“B”或“E”）。
（3）实验5 min后，从A、D装置中各抽取2 mL溶液，加入酸性重铬酸钾溶液后摇匀，均出现了灰绿色。对此有人作出假设，可能是D装置中的葡萄糖未消耗完导致的。
①依据重铬酸钾变色的原理，解释这一假设的合理性： 。
②若上述实验结果确实是由装置中的葡萄糖未消耗完导致，则实验可以如何改进？
。
知识点二 需氧呼吸
6.（2021·浙江6月选考10题改编）需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（ ）
A.在细胞溶胶中，参与糖酵解过程
B.与丙酮酸反应，生成CO2
C.参与需氧呼吸第二阶段，形成少量ATP
D.电子传递链中，接受氢和电子生成H2O
（2024·浙江台州路桥中学高一期中）阅读下列材料，完成下列7～8小题。
人体甲状腺分泌的甲状腺激素几乎作用于机体的所有细胞，促进物质与能量代谢，使机体产能增加。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20～25倍。
7.甲状腺激素通过促进细胞呼吸使机体产能增加，下列关于人体细胞需氧呼吸的三个阶段的叙述，错误的是（ ）
A.只有一个阶段消耗氧气
B.有两个阶段产生氢
C.有两个阶段产生二氧化碳
D.三个阶段都释放能量
8.（2024·浙江路桥中学高一期中）如图是需氧呼吸过程的示意图，①②③表示反应阶段。下列叙述正确的是（ ）
A.过程①是糖酵解，发生在线粒体基质
B.过程②生成的[H]来自丙酮酸和水
C.有机物的彻底氧化分解发生在过程③
D.过程①②为过程③提供[H]和能量
9.真核细胞需氧呼吸中含碳物质的变化是：葡萄糖丙酮酸CO2，其中①②表示两个阶段。下列叙述错误的是（ ）
A.①和②中产生[H]较多的是②
B.①和②产生的[H]都用于生成H2O
C.①和②是需氧呼吸中释放大量能量的阶段
D.①和②发生的场所分别是细胞溶胶和线粒体
10.向正在进行需氧呼吸的细胞悬浮液中加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是（ ）
A.若a能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸增加
B.若b能抑制[H]被氧化成水，则O2的消耗减少
C.若c能抑制ATP的形成，则ADP的消耗增加
D.若d能抑制丙酮酸分解，则葡萄糖的消耗增加
11.（2024·浙江温州高一月考）pH传感器是一种能够快速准确获取溶液酸碱度的仪器。某兴趣小组设置如图甲、乙所示的装置，探究酵母菌细胞呼吸过程中pH的变化。下列叙述正确的是（ ）
A.图甲装置溶液X的目的是除去空气中的CO2
B.实验过程中，图甲装置检测到pH先上升后下降
C.实验过程中，图乙装置检测到pH先下降后上升
D.环境温度和酵母菌数量不会影响实验结果
12.细胞需氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水，2，4-二硝基苯酚（DNP）对该过程没有影响，但能抑制ATP合成。据此推测DNP的作用正确的是（ ）
A.需氧呼吸第一阶段不会产生ATP，该过程不受DNP影响
B.DNP主要在线粒体基质中发挥作用，因为其形成ATP最多
C.DNP作用于组织细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加
D.DNP抑制葡萄糖进入哺乳动物的成熟红细胞，进而抑制细胞需氧呼吸过程
13.（2024·浙江绍兴一中高一期末）如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是（ ）
A.1分子丙酮酸经过（二）（三）两阶段可产生12 分子水
B.图解中（一）（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体基质
C.图解中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖
D.图解中的①②两物质依次是H2O 和O2
14.（2024·浙江宁波高一期末）如图是人体细胞需氧呼吸的过程简图，甲～丁代表相关物质。下列叙述正确的是（ ）
A.葡萄糖的化学能大部分能量在①过程以热能形式散失
B.②过程既有 H2O 的消耗，也有 H2O 的产生
C.③过程产生丙的同时会产生ATP
D.若提供18O2，则较长时间后18O只能出现在丙物质中
15.如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶（500 mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出热量更多。
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 步骤一 步骤二 步骤三
A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①
B 加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ② 加入石蜡油，铺满液面
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，这是控制实验的 变量。
（3）要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个C装置。请写出C装置的实验步骤：
装置 步骤一 步骤二 步骤三
C ③ ④ 加入石蜡油，铺满液面
（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是 （用“＜”“＝”或“＞”表示），则假设成立。
第1课时 探究酵母菌的呼吸方式和需氧呼吸
1.C 黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有影响，A错误；装置乙中的酵母菌通过厌氧呼吸产生的CO2可通过导管进入Ⅲ中，但酵母菌通过厌氧呼吸产生的酒精不能进入Ⅲ中，B错误；装置乙的Ⅱ中应在表面滴一薄层植物油，以保证无氧环境，C正确；装置甲中NaOH溶液的作用是使进入Ⅰ的空气先经过NaOH溶液的处理，排除空气中的CO2对实验结果的干扰，D错误。
2.A 有氧条件下酵母菌大量繁殖，无氧条件下进行厌氧呼吸产生酒精，故工业生产中酵母菌的大量获得利用的酶母菌的呼吸方式是需氧呼吸，各种酒类的制作主要利用的酵母菌的呼吸方式是厌氧呼吸，A正确。
3.D 图1中甲进行厌氧呼吸，乙进行需氧呼吸，所以试管1通入的二氧化碳少于试管2，则试管1中溴麝香草酚蓝溶液颜色变成黄色所需时间大于试管2，A正确；图1装置甲中的葡萄糖溶液煮沸冷却后加入的目的是排除溶解氧，避免水中氧气干扰实验结果，以控制实验的自变量，B正确；图2的自变量为温度，因变量为糖度消耗，即以糖度消耗为检测指标研究温度对酵母菌呼吸作用的影响，C正确；图中设置的温度梯度过大，并不能说明37 ℃是酵母菌呼吸作用的最适温度，D错误。
4.D 探究酵母菌的需氧呼吸方式时，需连接装置C→A→B，10％的NaOH溶液可吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干扰，澄清石灰水可检测需氧呼吸的产物CO2，A、B正确；E装置中，NaOH溶液会吸收锥形瓶中的CO2，若红色液滴左移，说明有O2消耗，酵母菌进行了需氧呼吸，C正确；探究酵母菌厌氧呼吸时，D瓶需在表面滴加一薄层植物油，目的是创造无氧环境，保证实验时酵母菌只进行厌氧呼吸，D错误。
5.（1）隔绝空气，营造无氧环境 氧气 酒精 （2）由蓝变绿再变黄 E （3）①葡萄糖具有还原性，也可能使重铬酸钾溶液变成灰绿色 ②延长反应时间，等A、D装置中的葡萄糖消耗完，再抽取溶液进行检测
解析：（1）本实验是为了验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精，图中A为厌氧呼吸装置，D为需氧呼吸装置，A装置中滴加石蜡油的目的是隔绝空气，营造无氧环境；C装置中添加过氧化氢和二氧化锰，在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢分解可产生氧气，因此可以为D装置提供氧气；酸性重铬酸钾溶液遇到酒精后颜色由橙色变为灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精的存在。（2）E装置中0.1％溴麝香草酚蓝溶液可用于二氧化碳的检测，二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，图中A装置中发生的是厌氧呼吸，D装置中发生的是需氧呼吸，因此相同时间内D装置中产生的二氧化碳较多，使得E中溴麝香草酚蓝溶液较快变黄，故E装置中颜色变化较快。（3）①如果D装置中的葡萄糖未消耗完，那么未消耗完的葡萄糖具有还原性，也可能使重铬酸钾溶液变灰绿色。②若实验结果是由装置中的葡萄糖未消耗完导致，即出现灰绿色的原因是D装置中的葡萄糖未消耗完。为了避免出现这一问题，应延长反应时间，等A、D装置中的葡萄糖消耗完以后，再抽取溶液进行检测。
6.D 糖酵解过程没有氧参与；水与丙酮酸反应，生成CO2；氧气不参与需氧呼吸的第二阶段，需氧呼吸的第二阶段需要水作为原料参与反应，产生大量[H]和CO2并释放少量能量；氧参与需氧呼吸的第三阶段，在电子传递链中，接受氢和电子生成H2O。
7.C 需氧呼吸只在第三阶段消耗氧气，A正确；需氧呼吸的第一阶段是1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量，第二阶段丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量，第三阶段[H]与氧气结合成水并释放大量能量，即有两个阶段产生氢，三个阶段都释放能量，B、D正确；需氧呼吸只在第二阶段产生二氧化碳，C错误。
8.B 过程①是糖酵解，发生在细胞溶胶，A错误；过程②是丙酮酸和水反应生成CO2和水，生成的[H]来自丙酮酸和水，B正确；需氧呼吸过程有机物彻底氧化分解，所以有机物的彻底氧化分解发生在过程①②③，C错误；过程①②为过程③提供[H]，[H]与氧气反应生成水，过程①②不为过程③提供能量，D错误。
9.C ①为第一阶段，②为第二阶段，两阶段均释放少量的能量，C错误。
10.B 葡萄糖经过糖酵解能分解形成丙酮酸，若a能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸减少，A错误；需氧呼吸的第三阶段，[H]和O2反应生成水，若b能抑制[H]被氧化成H2O，则O2的消耗减少，B正确；ADP和磷酸结合能形成ATP，若c能抑制ATP的形成，则ADP的消耗减少，C错误；若d能抑制丙酮酸分解，则葡萄糖的消耗减少，D错误。
11.A 图甲装置溶液X的目的是除去空气中的CO2，防止空气中的CO2对实验现象产生干扰，A正确；酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸过程均产生CO2，实验过程中，图甲、乙装置均检测到pH逐渐下降，不会出现上升的现象，B、C错误；该实验中环境温度和酵母菌数量属于无关变量，均会影响单位时间内CO2的产生量，会影响实验结果，D错误。
12.C 需氧呼吸第一阶段能产生ATP，A错误；根据题意可知，DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，抑制需氧呼吸第三阶段中ATP的合成，B错误；DNP作用于组织细胞时，使线粒体内膜的酶无法催化形成ATP，结果能量以热能形式散失，故线粒体内膜上散失的热能将增加，C正确；DNP抑制需氧呼吸ATP的合成，而红细胞只进行厌氧呼吸，葡萄糖进入哺乳动物的成熟红细胞的运输方式为易化扩散，不消耗能量，故DNP对葡萄糖进入红细胞过程无影响，D错误。
13.D 1分子葡萄糖在需氧呼吸的第一阶段形成两分子丙酮酸，最后经过需氧呼吸的第二、三阶段产生12分子水，所以1分子丙酮酸经过（二）（三）两阶段可产生6分子水，A错误；（一）阶段产生[H]的场所是细胞溶胶，B错误；（三）阶段产生的水中的氢来自葡萄糖和水，C错误；分析题图可知①与丙酮酸参与（二）阶段的反应，①是水，②与[H]结合生成水，②为氧气，D正确。
14.C ①过程为糖酵解，释放少量的能量，葡萄糖中大量的能量在丙酮酸中，A错误；②过程为需氧呼吸第二阶段，H2O和丙酮酸反应生成CO2和[H]，没有水生成，B错误；③过程为需氧呼吸第三阶段，乙为[H]，和氧气反应生成丙（水），并释放大量的能量，大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP中的化学能，C正确；若提供 18O2，首先出现在H2O中，水参与需氧呼吸第二阶段，可以生成C18O2，因此较长时间后18O能出现在CO2中，D错误。
15.（1）①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母 （2）去除氧气 自 （3）③加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母（或加入10 g死亡的干酵母） （4）A＞B＞C
解析：A、B两个实验装置作对照，A为有氧条件下的细胞呼吸，B为无氧条件下（步骤三加入石蜡油，隔绝氧气）的细胞呼吸。B装置中葡萄糖煮沸的主要目的是去除氧气。两装置步骤二应相同，都是加入10 g活性干酵母，体现了单一变量的实验原则。C装置是和B作对照的，用来排除其他因素造成的温度变化，因此，除了步骤二不加入活性干酵母外，其他条件应该和B相同。装置A、B、C温度大小应该和三个装置细胞呼吸类型有关，A装置中酵母菌进行了需氧呼吸释放大量能量，温度最高；C装置中没有酵母菌，没有细胞呼吸，温度最低；B装置中酵母菌进行厌氧呼吸，释放的能量比A中的少。
5 / 5第1课时 探究酵母菌的呼吸方式和需氧呼吸
导学 聚焦 1.概述需氧呼吸概念及反应过程。 2.活动：设计并实施实验方案，探究酵母菌的呼吸方式
知识点（一） 探究酵母菌的呼吸方式
1.细胞呼吸的概念
2.探究酵母菌的呼吸方式
（1）实验原理
（2）实验装置
小提醒：（1）本实验为对比实验，甲、乙均为实验组，相互对照。
（2）澄清石灰水可以换为溴麝香草酚蓝溶液。
（3）装置甲中的10％ NaOH溶液的作用是使进入A瓶中的空气先经NaOH溶液处理，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。
（4）在B瓶酵母菌培养液表面滴加一薄层植物油，其可以覆盖溶液形成油脂层以创造无氧环境。
（3）现象与结论
3.判断下列相关表述的正误
（1）当溶液中溶有CO2时，溴麝香草酚蓝溶液由黄色变成绿色再变成蓝色。（ ）
（2）探究酵母菌呼吸方式的实验中NaOH溶液和澄清石灰水的作用都是吸收CO2。（ ）
（3）在酸性条件下，酒精能与重铬酸钾反应，使溶液呈现灰绿色。（ ）
（4）根据石灰水变浑浊的快慢可以判断产生CO2的快慢。 （ ）
探讨 分析实验过程和结果，提高科学探究能力
如图是探究酵母菌细胞呼吸产物装置，据图分析下列问题：
（1）据图分析，有氧组是如何为1号试管中的酵母菌提供O2的？
（2）据图分析，2号试管中如何隔绝空气制造无氧环境？
（3）6号试管内盛有溴麝香草酚蓝溶液，其作用是什么？
（4）本实验中的自变量是什么？
（5）本实验中的因变量是什么？如何检测因变量？请完善下表。
因变量 检测方法 预测结果和结论
产 生的多少 变浑浊的程度 浑浊度高——需氧呼吸；浑浊度低或不变浑浊——厌氧呼吸
溴麝香草酚蓝溶液 的时间长短 变化所需时间短——需氧呼吸；变化所需时间长，或者不变黄——厌氧呼吸
是否有 产生 溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应，使溶液变成 。可观察 是否变化来确定 溶液呈橙色——需氧呼吸；溶液呈灰绿色——厌氧呼吸
（6）本实验中的无关变量有哪些？如何控制无关变量？
本实验的三点注意事项
（1）配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜酵母菌。
（2）有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气充足。
（3）不能根据是否产生CO2判断酵母菌的细胞呼吸方式，因为酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸均能产生CO2。
1.（2023·浙江1月选考16题）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.酵母菌可利用的氧气量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
2.（2024·浙江台州路桥中学高一期中）图示为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置。下列叙述正确的是（ ）
A.该实验装置用于探究酵母菌的需氧呼吸
B.可用溴麝香草酚蓝溶液检测O2消耗情况
C.可用酸性重铬酸钾溶液作为酒精的检测试剂
D.甲锥形瓶内的混合液表面需滴加植物油，目的是阻止气体进出
知识点（二） 需氧呼吸
1.需氧呼吸
小提醒：1个葡萄糖氧化分解，一般可以产生32个ATP分子，其中的28个ATP是在电子传递链中产生的。
2.判断下列相关表述的正误
（1）在线粒体中葡萄糖被彻底分解为CO2和H2O。 （ ）
（2）在线粒体基质中O2与丙酮酸中的碳结合生成CO2。 （ ）
（3）需氧呼吸中存在着一些脱氢酶的辅酶，如NAD＋和FAD等。（ ）
（4）需氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。（ ）
（5）需氧呼吸的三个阶段均能产生和消耗[H]。（ ）
（6）没有线粒体的细胞一定不能进行需氧呼吸。（ ）
（7）需氧呼吸三个阶段所需要的酶是相同的。（ ）
（8）线粒体能将丙酮酸氧化分解为CO2和H2O。（ ）
探讨 分析需氧呼吸过程，提高科学探究能力
观察需氧呼吸过程示意图，回答问题：
（1）写出图中①②③代表的需氧呼吸的对应阶段：
① ；② ；
③ 。
（2）写出a、b、c、d代表的物质：
a. ；b. ；c. ；
d. 。
（3）三个阶段均释放出能量，释放能量最多的阶段是 （填图中序号）。
（4）写出图中①②③所处的场所：
① ；② ；
③ 。
（5）需氧呼吸过程中，H2O参与第二阶段反应，在 阶段产生；[H]在 阶段产生，参与 阶段的反应；O2只参与 阶段反应，CO2是在 阶段产生的。
1.需氧呼吸中氧元素的来源和去路
2.需氧呼吸的3个易错点
（1）认为葡萄糖进入线粒体内被彻底氧化分解是错误的。
（2）能量写成ATP是错误的。需氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失，少量转移到ATP中。
（3）认为需氧呼吸一定需要线粒体是错误的。没有线粒体的原核生物（如硝化细菌、蓝细菌等）也能进行需氧呼吸，其场所是细胞膜和细胞溶胶。
1.（2024·浙江湖州高一月考）菜粉蝶幼虫体细胞中的NADH脱氢酶（催化[H]与氧反应的酶）对鱼藤酮十分敏感，生产上常利用鱼藤酮来防治菜粉蝶幼虫。下列相关分析错误的是（ ）
A.幼虫体细胞线粒体内膜上分布有NADH脱氢酶
B.幼虫体细胞需氧呼吸的前两个阶段都能产生[H]
C.鱼藤酮对菜粉蝶幼虫细胞中丙酮酸形成CO2和[H]无影响
D.鱼藤酮会降低幼虫体细胞内的ATP水平，从而影响幼虫生命活动
2.（2024·浙江慈溪中学高一月考）如图中①②③表示真核细胞需氧呼吸过程中某些反应发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述错误的是（ ）
A.②过程发生在线粒体基质
B.甲、乙分别代表丙酮酸和[H]
C.③过程释放大量的能量，主要用于ATP的合成
D.图示可以表示葡萄糖彻底氧化分解的过程
（1）探究酵母菌的呼吸方式活动中，如何检测CO2，如何检测酒精？
（2）在真核生物中，糖类（葡萄糖）必须分解成丙酮酸后才能进入线粒体进行需氧呼吸的第二、三阶段的原因可能是什么？
1.下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”活动的叙述错误的是（ ）
A.酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸都产生CO2
B.酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸都产生酒精
C.澄清的石灰水检测是否产生CO2
D.酸性重铬酸钾溶液检测是否产生了酒精
2.真核细胞中，葡萄糖可经需氧呼吸彻底氧化分解。下列叙述正确的是（ ）
A.糖酵解阶段葡萄糖中的化学能大部分以热能形式释放
B.丙酮酸分解产生二碳化合物和CO2时，产生[H]不产生ATP
C.电子传递链阶段H2O分解成O2、H＋和电子
D.需氧呼吸第一、二阶段为电子传递链阶段提供[H]和ATP
3.（2024·浙江温州高一月考）在“探究酵母菌的呼吸方式”活动中，以酵母菌和葡萄糖为材料，用澄清石灰水检测CO2，装置简图如图所示。下列叙述中错误的是（ ）
A.甲溶液为澄清石灰水，乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液
B.若澄清石灰水变浑浊，则说明酵母菌进行了需氧呼吸
C.为制造无氧环境，可在乙溶液液面上滴加植物油或液体石蜡
D.在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾，若颜色由橙色变成灰绿色则表明有酒精产生
4.（2022·浙江1月学考14题）下列关于需氧呼吸第一阶段的叙述，正确的是（ ）
A.在线粒体内膜上进行
B.必须在氧气参与下进行
C.将葡萄糖分解为丙酮酸
D.形成大量的ATP
5.（2024·浙江绍兴高一期末）下列有关需氧呼吸的叙述，正确的是（ ）
A.需氧呼吸释放的能量都会贮存在ATP中
B.第二阶段是需氧呼吸三个阶段中产生ATP最多的阶段
C.第三阶段需要O2参与
D.在线粒体中葡萄糖被分解为CO2和H2O
6.下图表示需氧呼吸全过程，请据图回答下列问题：
（1）图中的①②③代表的物质依次是 、 、 。
（2）进行需氧呼吸第一阶段的场所是 。
（3）需氧呼吸的三个阶段都能产生能量，请指出产生能量最多的阶段： （填图中的序号）。
（4）若用18O标记C6H12O6，经需氧呼吸将在 中出现标记的18O。
（5）经研究发现，心肌细胞比腰肌细胞中的线粒体数量明显增多，这一事实说明生物体的 。
第1课时 探究酵母菌的呼吸方式和需氧呼吸
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.需氧呼吸 厌氧呼吸
2.（1） 真核 兼性厌氧 浑浊 绿 黄 灰绿
（3） 甲 短 不变色 二氧化碳 酒精和少量二氧化碳
3.（1）× （2）× （3）√ （4）√
互动探究
（1）提示：让MnO2催化H2O2分解。
（2）提示：①将葡萄糖溶液煮沸，排出溶解的氧气；②酵母菌培养液表面铺一层石蜡油；③先塞上橡皮塞消耗掉试管内的氧气，再插上导管。
（3）提示：其作用在于与4号、5号试管作对照，以便比较4、5号试管中有CO2通入时发生的颜色变化。
（4）提示：是否有氧气。
（5）CO2 澄清石灰水 由蓝变绿再变黄 酒精 橙色的重铬酸钾 灰绿色 溶液颜色
（6）提示：无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性、空气中的CO2浓度等，无关变量应保持相同且适宜。
学以致用
1.C 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；酵母菌可利用的氧气的有无是自变量，B错误；需氧呼吸不产生酒精，厌氧呼吸产生酒精和CO2且比例为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖需氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多，厌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.C 装有酵母菌培养液的甲锥形瓶的瓶口密封，说明该实验装置用于探究酵母菌的厌氧呼吸，A错误；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2产生情况，B错误；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，可用酸性重铬酸钾溶液作为酒精的检测试剂，C正确；甲锥形瓶内的混合液表面需滴加植物油，制造无氧环境，D错误。
知识点（二）
自主学习
1. 氧 CO2 H2O 线粒体 细胞溶胶 丙酮酸 线粒体基质 CO2 线粒体内膜 [H] 大量
2.（1）× 提示：葡萄糖不能进入线粒体内分解，需要先在细胞溶胶中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体分解。
（2）× 提示：O2在线粒体内膜上与[H]结合生成水，不参与CO2的形成。
（3）√ （4）√ （5）× （6）× （7）× （8）√
互动探究
（1）①第一阶段 ②第二阶段 ③第三阶段
（2）a.丙酮酸 b.[H] c.CO2 d.O2
（3）③
（4）①细胞溶胶 ②线粒体基质 ③线粒体内膜
（5）第三 第一、二 第三 第三 第二
学以致用
1.C NADH脱氢酶是催化[H]与氧反应的酶，即催化需氧呼吸第三阶段，该反应的场所为线粒体内膜，故幼虫体细胞线粒体内膜上分布有NADH脱氢酶，A正确；需氧呼吸第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，第二阶段丙酮酸和水结合产生二氧化碳和[H]，B正确；鱼藤酮可抑制需氧呼吸第三阶段，即抑制[H]与氧反应，使[H]积累从而抑制细胞中丙酮酸形成CO2和[H]，C错误；菜粉蝶幼虫体细胞中NADH脱氢酶对鱼藤酮十分敏感，故推测鱼藤酮可抑制需氧呼吸第三阶段，导致该阶段的ATP产生被抑制，从而导致幼虫死亡，D正确。
2.C ②表示细胞需氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，A正确；据图分析可知，甲、乙分别代表丙酮酸、[H]，B正确；③中进行的是细胞需氧呼吸第三阶段，释放的能量最多，但大部分以热能散失，少部分用于ATP的合成，C错误；①②③三个过程表示需氧呼吸过程，本质上是利用氧气，分解葡萄糖，所以可视为葡萄糖的彻底氧化分解过程，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：根据CO2使澄清的石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄来检测；根据酒精使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色来检测。
（2）提示：因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体（或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶）。
课堂演练
1.B 酵母菌只有厌氧呼吸产生酒精，其需氧呼吸是将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和水，不产生酒精，B错误。
2.B 糖酵解发生在细胞溶胶中，将葡萄糖转化为丙酮酸，葡萄糖中的大部分能量仍储存在丙酮酸中，A错误；丙酮酸脱去CO2生成二碳化合物的过程属于需氧呼吸第二阶段中的一个反应，该过程不释放能量，没有ATP生成，B正确；电子传递链阶段[H]与氧气结合形成水，C错误；电子传递链阶段不需要第一、二阶段为其提供能量，且该阶段[H]与氧气结合形成水，释放出大量的能量，D错误。
3.B 酵母菌是异养兼性厌氧菌，在无氧条件下可以进行厌氧呼吸产生酒精和二氧化碳；在有氧条件下可以进行需氧呼吸产生水和二氧化碳，酵母菌在有氧在和无氧条件下都可以产生二氧化碳，B错误。
4.C 需氧呼吸第一阶段发生在细胞溶胶中，不需要氧气参与，形成少量ATP，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，C正确。
5.C 需氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少数储存在ATP中，A错误；需氧呼吸第三阶段产生的ATP最多，B错误；第三阶段需要O2参与，为[H]与氧气结合生成水，释放大量的能量，C正确；葡萄糖不能进入线粒体，在细胞溶胶中被分解为丙酮酸和[H]，D错误。
6.（1）（大量）ATP CO2 H2O （2）细胞溶胶 （3）⑤
（4）CO2 （5）结构与功能是相适应的
解析：需氧呼吸的整个反应过程可分为三个阶段。第一阶段是在细胞溶胶中进行的，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，这一阶段不需要氧的参与，但需要酶的催化。第二阶段是在线粒体基质中进行的，丙酮酸被彻底氧化分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量，这一阶段不需要氧的参与，但需要酶的催化。第三阶段是在线粒体内膜上进行的，上述两个阶段产生的[H]，经过线粒体内膜上电子传递链的传递，与氧结合生成水，同时释放出大量的能量，这一阶段需要氧的参与，同时也需要有关酶的催化。
7 / 7(共86张PPT)
第1课时
探究酵母菌的呼吸方式和需氧呼吸
导学 聚焦 1.概述需氧呼吸概念及反应过程。
2.活动：设计并实施实验方案，探究酵母菌的呼吸方式
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 探究酵母菌的呼吸方式
1. 细胞呼吸的概念
2. 探究酵母菌的呼吸方式
（1）实验原理
（2）实验装置
小提醒：（1）本实验为对比实验，甲、乙均为实验组，相互
对照。
（2）澄清石灰水可以换为溴麝香草酚蓝溶液。
（3）装置甲中的10％ NaOH溶液的作用是使进入A瓶中的空气先经
NaOH溶液处理，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。
（4）在B瓶酵母菌培养液表面滴加一薄层植物油，其可以覆盖溶
液形成油脂层以创造无氧环境。
（3）现象与结论
3. 判断下列相关表述的正误
（1）当溶液中溶有CO2时，溴麝香草酚蓝溶液由黄色变成绿色再
变成蓝色。 （ × ）
（2）探究酵母菌呼吸方式的实验中NaOH溶液和澄清石灰水的作用
都是吸收CO2。 （ × ）
（3）在酸性条件下，酒精能与重铬酸钾反应，使溶液呈现灰绿
色。 （ √ ）
（4）根据石灰水变浑浊的快慢可以判断产生CO2的快慢。
（ √ ）
×
×
√
√
探讨 分析实验过程和结果，提高科学探究能力
如图是探究酵母菌细胞呼吸产物装置，据图分析下列问题：
（1）据图分析，有氧组是如何为1号试管中的酵母菌提供O2的？
提示：让MnO2催化H2O2分解。
（2）据图分析，2号试管中如何隔绝空气制造无氧环境？
提示：①将葡萄糖溶液煮沸，排出溶解的氧气；②酵母菌培养
液表面铺一层石蜡油；③先塞上橡皮塞消耗掉试管内的氧气，
再插上导管。
（3）6号试管内盛有溴麝香草酚蓝溶液，其作用是什么？
提示：其作用在于与4号、5号试管作对照，以便比较4、5号试
管中有CO2通入时发生的颜色变化。
（4）本实验中的自变量是什么？
提示：是否有氧气。
（5）本实验中的因变量是什么？如何检测因变量？请完善下表。
因变量 检测方法 预测结果和结论
产生 的多少 变浑浊的程
度 浑浊度高——需氧呼吸；浑
浊度低或不变浑浊——厌氧
呼吸
溴麝香草酚蓝溶液
的时间长短 变化所需时间短——需氧呼
吸；变化所需时间长，或者
不变黄——厌氧呼吸
CO2
澄清石灰水
由蓝变
绿再变黄
因变量 检测方法 预测结果和结论
是否有
产生 溶液在
酸性条件下可与酒精发生化
学反应，使溶液变成
。可观察
是否变化来确定 溶液呈橙色——需氧呼吸；
溶液呈灰绿色——厌氧呼吸
酒精
橙色的重铬酸钾
灰绿
色
溶液颜色
（6）本实验中的无关变量有哪些？如何控制无关变量？
提示：无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性、空
气中的CO2浓度等，无关变量应保持相同且适宜。
本实验的三点注意事项
（1）配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，
才可加入新鲜酵母菌。
（2）有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气充足。
（3）不能根据是否产生CO2判断酵母菌的细胞呼吸方式，因为酵母菌
需氧呼吸和厌氧呼吸均能产生CO2。
1. （2023·浙江1月选考16题）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. 酵母菌可利用的氧气量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
解析： 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；酵
母菌可利用的氧气的有无是自变量，B错误；需氧呼吸不产生酒
精，厌氧呼吸产生酒精和CO2且比例为1∶1，因此可选用酒精和
CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖需氧呼
吸氧化分解彻底，释放能量多，厌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. （2024·浙江台州路桥中学高一期中）图示为“探究酵母菌的呼吸
方式”的实验装置。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验装置用于探究酵母菌的需氧呼吸
B. 可用溴麝香草酚蓝溶液检测O2消耗情况
C. 可用酸性重铬酸钾溶液作为酒精的检测试剂
D. 甲锥形瓶内的混合液表面需滴加植物油，目的是阻
止气体进出
解析： 装有酵母菌培养液的甲锥形瓶的瓶口密封，说明该实
验装置用于探究酵母菌的厌氧呼吸，A错误；CO2可使溴麝香草
酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2产
生情况，B错误；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生
化学反应，变成灰绿色，可用酸性重铬酸钾溶液作为酒精的检
测试剂，C正确；甲锥形瓶内的混合液表面需滴加植物油，制造
无氧环境，D错误。
知识点（二） 需氧呼吸
1. 需氧呼吸
小提醒：1个葡萄糖氧化分解，一般可以产生32个ATP分子，其中的28个ATP是在电子传递链中产生的。
2. 判断下列相关表述的正误
（1）在线粒体中葡萄糖被彻底分解为CO2和H2O。 （ × ）
提示：葡萄糖不能进入线粒体内分解，需要先在细胞溶胶中
分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体分解。
（2）在线粒体基质中O2与丙酮酸中的碳结合生成CO2。
（ × ）
提示：O2在线粒体内膜上与[H]结合生成水，不参与CO2
的形成。
（3）需氧呼吸中存在着一些脱氢酶的辅酶，如NAD＋和FAD等。
（ √ ）
×
×
√
（4）需氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最
多。 （ √ ）
（5）需氧呼吸的三个阶段均能产生和消耗[H]。 （ × ）
（6）没有线粒体的细胞一定不能进行需氧呼吸。 （ × ）
（7）需氧呼吸三个阶段所需要的酶是相同的。 （ × ）
（8）线粒体能将丙酮酸氧化分解为CO2和H2O。 （ √ ）
√
×
×
×
√
探讨 分析需氧呼吸过程，提高科学探究能力
观察需氧呼吸过程示意图，回答问题：
（1）写出图中①②③代表的需氧呼吸的对应阶段：
① ；② ；③ 。
（2）写出a、b、c、d代表的物质：
a. ；b. ；c. ；d. 。
（3）三个阶段均释放出能量，释放能量最多的阶段是 （填图
中序号）。
（4）写出图中①②③所处的场所：
① ；② ；③ 。
（5）需氧呼吸过程中，H2O参与第二阶段反应，在 阶段产
生；[H]在 阶段产生，参与 阶段的反应；
O2只参与 阶段反应，CO2是在 阶段产生的。
第一阶段
第二阶段
第三阶段
丙酮酸
[H]
CO2
O2
③
细胞溶胶
线粒体基质
线粒体内膜
第三
第一、二
第三
第三
第二
1. 需氧呼吸中氧元素的来源和去路
2. 需氧呼吸的3个易错点
（1）认为葡萄糖进入线粒体内被彻底氧化分解是错误的。
（2）能量写成ATP是错误的。需氧呼吸产生的能量大部分以热能
形式散失，少量转移到ATP中。
（3）认为需氧呼吸一定需要线粒体是错误的。没有线粒体的原核
生物（如硝化细菌、蓝细菌等）也能进行需氧呼吸，其场所
是细胞膜和细胞溶胶。
1. （2024·浙江湖州高一月考）菜粉蝶幼虫体细胞中的NADH脱氢酶
（催化[H]与氧反应的酶）对鱼藤酮十分敏感，生产上常利用鱼藤
酮来防治菜粉蝶幼虫。下列相关分析错误的是（ ）
A. 幼虫体细胞线粒体内膜上分布有NADH脱氢酶
B. 幼虫体细胞需氧呼吸的前两个阶段都能产生[H]
C. 鱼藤酮对菜粉蝶幼虫细胞中丙酮酸形成CO2和[H]无影响
D. 鱼藤酮会降低幼虫体细胞内的ATP水平，从而影响幼虫生命活动
解析： NADH脱氢酶是催化[H]与氧反应的酶，即催化需氧呼
吸第三阶段，该反应的场所为线粒体内膜，故幼虫体细胞线粒体内
膜上分布有NADH脱氢酶，A正确；需氧呼吸第一阶段葡萄糖分解
产生丙酮酸和[H]，第二阶段丙酮酸和水结合产生二氧化碳和
[H]，B正确；鱼藤酮可抑制需氧呼吸第三阶段，即抑制[H]与氧反
应，使[H]积累从而抑制细胞中丙酮酸形成CO2和[H]，C错误；菜
粉蝶幼虫体细胞中NADH脱氢酶对鱼藤酮十分敏感，故推测鱼藤酮
可抑制需氧呼吸第三阶段，导致该阶段的ATP产生被抑制，从而导
致幼虫死亡，D正确。
2. （2024·浙江慈溪中学高一月考）如图中①②③表示真核细胞需氧
呼吸过程中某些反应发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关
叙述错误的是（ ）
A. ②过程发生在线粒体基质
B. 甲、乙分别代表丙酮酸和[H]
C. ③过程释放大量的能量，主要用于ATP的合成
D. 图示可以表示葡萄糖彻底氧化分解的过程
解析： ②表示细胞需氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，A
正确；据图分析可知，甲、乙分别代表丙酮酸、[H]，B正确；③
中进行的是细胞需氧呼吸第三阶段，释放的能量最多，但大部分以
热能散失，少部分用于ATP的合成，C错误；①②③三个过程表示
需氧呼吸过程，本质上是利用氧气，分解葡萄糖，所以可视为葡萄
糖的彻底氧化分解过程，D正确。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）探究酵母菌的呼吸方式活动中，如何检测CO2，如何检测酒精？
提示：根据CO2使澄清的石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝溶液由
蓝变绿再变黄来检测；根据酒精使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿
色来检测。
（2）在真核生物中，糖类（葡萄糖）必须分解成丙酮酸后才能进入
线粒体进行需氧呼吸的第二、三阶段的原因可能是什么？
提示：因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不
能进入线粒体（或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶）。
1. 下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”活动的叙述错误的是（ ）
A. 酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸都产生CO2
B. 酵母菌需氧呼吸和厌氧呼吸都产生酒精
C. 澄清的石灰水检测是否产生CO2
D. 酸性重铬酸钾溶液检测是否产生了酒精
解析： 酵母菌只有厌氧呼吸产生酒精，其需氧呼吸是将葡萄糖
彻底氧化分解为CO2和水，不产生酒精，B错误。
2. 真核细胞中，葡萄糖可经需氧呼吸彻底氧化分解。下列叙述正确的
是（ ）
A. 糖酵解阶段葡萄糖中的化学能大部分以热能形式释放
B. 丙酮酸分解产生二碳化合物和CO2时，产生[H]不产生ATP
C. 电子传递链阶段H2O分解成O2、H＋和电子
D. 需氧呼吸第一、二阶段为电子传递链阶段提供[H]和ATP
解析： 糖酵解发生在细胞溶胶中，将葡萄糖转化为丙酮酸，葡
萄糖中的大部分能量仍储存在丙酮酸中，A错误；丙酮酸脱去CO2
生成二碳化合物的过程属于需氧呼吸第二阶段中的一个反应，该过
程不释放能量，没有ATP生成，B正确；电子传递链阶段[H]与氧
气结合形成水，C错误；电子传递链阶段不需要第一、二阶段为其
提供能量，且该阶段[H]与氧气结合形成水，释放出大量的能量，
D错误。
3. （2024·浙江温州高一月考）在“探究酵母菌的呼吸方式”活动
中，以酵母菌和葡萄糖为材料，用澄清石灰水检测CO2，装置简图
如图所示。下列叙述中错误的是（ ）
A. 甲溶液为澄清石灰水，乙溶液为酵母菌和葡萄糖
混合液
B. 若澄清石灰水变浑浊，则说明酵母菌进行了需氧呼吸
C. 为制造无氧环境，可在乙溶液液面上滴加植物油或液体石蜡
D. 在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾，若颜色由橙色变成灰绿色则表明有酒精产生
解析： 酵母菌是异养兼性厌氧菌，在无氧条件下可以进行厌氧
呼吸产生酒精和二氧化碳；在有氧条件下可以进行需氧呼吸产生水
和二氧化碳，酵母菌在有氧在和无氧条件下都可以产生二氧化碳，
B错误。
4. （2022·浙江1月学考14题）下列关于需氧呼吸第一阶段的叙述，正
确的是（ ）
A. 在线粒体内膜上进行
B. 必须在氧气参与下进行
C. 将葡萄糖分解为丙酮酸
D. 形成大量的ATP
解析： 需氧呼吸第一阶段发生在细胞溶胶中，不需要氧气参
与，形成少量ATP，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，C正确。
5. （2024·浙江绍兴高一期末）下列有关需氧呼吸的叙述，正确的是
（ ）
A. 需氧呼吸释放的能量都会贮存在ATP中
B. 第二阶段是需氧呼吸三个阶段中产生ATP最多的阶段
C. 第三阶段需要O2参与
D. 在线粒体中葡萄糖被分解为CO2和H2O
解析： 需氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少数储
存在ATP中，A错误；需氧呼吸第三阶段产生的ATP最多，B错误；
第三阶段需要O2参与，为[H]与氧气结合生成水，释放大量的能
量，C正确；葡萄糖不能进入线粒体，在细胞溶胶中被分解为丙酮
酸和[H]，D错误。
6. 下图表示需氧呼吸全过程，请据图回答下列问题：
（1）图中的①②③代表的物质依次是
、 、 。
（2）进行需氧呼吸第一阶段的场所是 。
（3）需氧呼吸的三个阶段都能产生能量，请指出产生能量最多的
阶段： （填图中的序号）。
（4）若用18O标记C6H12O6，经需氧呼吸将在 中出现标记的
18O。
（大量）
ATP
CO2
H2O
细胞溶胶
⑤
CO2
（5）经研究发现，心肌细胞比腰肌细胞中的线粒体数量明显增
多，这一事实说明生物体的 。
解析：需氧呼吸的整个反应过程可分为三个阶段。第一阶段
是在细胞溶胶中进行的，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，这一阶段不
需要氧的参与，但需要酶的催化。第二阶段是在线粒体基质
中进行的，丙酮酸被彻底氧化分解成二氧化碳和[H]，并释
放出少量的能量，这一阶段不需要氧的参与，但需要酶的催
化。第三阶段是在线粒体内膜上进行的，上述两个阶段产生
的[H]，经过线粒体内膜上电子传递链的传递，与氧结合生
成水，同时释放出大量的能量，这一阶段需要氧的参与，同
时也需要有关酶的催化。
结构与功能是相适应的
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 探究酵母菌的呼吸方式
1. 如图是探究酵母菌呼吸方式的实验装置。下列说法正确的是
（ ）
A. 两个装置均需要在黑暗条件下进行
B. 在装置乙的Ⅲ中可检测到有酒精生成
C. 装置乙的Ⅱ中应在表面滴一薄层植物油，以保证无氧环境
D. 装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ中的CO2
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解析： 黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有影响，A错误；装
置乙中的酵母菌通过厌氧呼吸产生的CO2可通过导管进入Ⅲ中，但
酵母菌通过厌氧呼吸产生的酒精不能进入Ⅲ中，B错误；装置乙的
Ⅱ中应在表面滴一薄层植物油，以保证无氧环境，C正确；装置甲
中NaOH溶液的作用是使进入Ⅰ的空气先经过NaOH溶液的处理，排
除空气中的CO2对实验结果的干扰，D错误。
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（2024·浙江衢州高一月考）阅读下列材料，完成下面2～3小题。
酵母菌属于真菌，在有氧环境下能大量繁殖，在无氧环境中能产
生酒精。酵母菌广泛分布于自然界中，尤其在葡萄等水果和蔬菜上更
多。在我们的生活以及食品、制药工业中，利用酵母菌的不同呼吸方
式可以获得我们所需要的不同产物，如面包、馒头、各种酒类等。某
兴趣小组设计并实施了探究酵母菌的呼吸方式（图1）及温度对酵母
菌细胞呼吸的影响（图2）实验。
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2. 工业生产中酵母菌的大量获得和各种酒类的制作主要利用酵母菌的
呼吸方式分别是（ ）
A. 需氧呼吸、厌氧呼吸 B. 需氧呼吸、需氧呼吸
C. 厌氧呼吸、厌氧呼吸 D. 厌氧呼吸、需氧呼吸
解析： 有氧条件下酵母菌大量繁殖，无氧条件下进行厌氧呼吸
产生酒精，故工业生产中酵母菌的大量获得利用的酶母菌的呼吸方
式是需氧呼吸，各种酒类的制作主要利用的酵母菌的呼吸方式是厌
氧呼吸，A正确。
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3. 根据材料及实验结果图，下列叙述错误的是（ ）
A. 图1中溴麝香草酚蓝溶液颜色变成黄色所需时间试管1大于试管2
B. 图1装置甲中的葡萄糖溶液需煮沸冷却的目的之一是排除溶解氧
C. 图2以糖度消耗为检测指标研究温度对酵母菌呼吸作用的影响
D. 由图2可知37 ℃是酵母菌呼吸作用的最适温度，适于科研或生产推
广
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解析： 图1中甲进行厌氧呼吸，乙进行需氧呼吸，所以试管1通
入的二氧化碳少于试管2，则试管1中溴麝香草酚蓝溶液颜色变成黄
色所需时间大于试管2，A正确；图1装置甲中的葡萄糖溶液煮沸冷
却后加入的目的是排除溶解氧，避免水中氧气干扰实验结果，以控
制实验的自变量，B正确；图2的自变量为温度，因变量为糖度消
耗，即以糖度消耗为检测指标研究温度对酵母菌呼吸作用的影响，
C正确；图中设置的温度梯度过大，并不能说明37 ℃是酵母菌呼吸
作用的最适温度，D错误。
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4. 酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。以下是某生物兴趣小组
以酵母菌为材料开展的相关实验研究装置，下列说法不正确的是
（ ）
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A. 选用A、B、C装置探究酵母菌需氧呼吸方式时的装置顺序是
C→A→B
B. 有氧条件装置中，设置10％的NaOH溶液的作用是吸收空气中的
CO2，以排除其对实验结果的干扰
C. 利用E装置探究酵母菌呼吸类型，若在实验过程中液滴向左移（不
考虑环境因素的影响），则说明此装置中酵母菌进行了需氧呼吸
D. 无氧条件装置中，D瓶需在表面滴加一薄层植物油，目的是让酵母
菌充分繁殖
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解析： 探究酵母菌的需氧呼吸方式时，需连接装置C→A→B，
10％的NaOH溶液可吸收空气中的CO2，以排除其对实验结果的干
扰，澄清石灰水可检测需氧呼吸的产物CO2，A、B正确；E装置
中，NaOH溶液会吸收锥形瓶中的CO2，若红色液滴左移，说明有
O2消耗，酵母菌进行了需氧呼吸，C正确；探究酵母菌厌氧呼吸
时，D瓶需在表面滴加一薄层植物油，目的是创造无氧环境，保证
实验时酵母菌只进行厌氧呼吸，D错误。
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5. （2024·浙江宁波镇海中学高一期中）为验证酵母菌在不同条件下
细胞呼吸的产物，依据“酒精具有还原性，可使酸性重铬酸钾变为
灰绿色”的原理进行实验，装置如图。分析回答：
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（1）A装置中添加石蜡油的目的是 ；C
装置中添加过氧化氢和二氧化锰可为D装置提供 ；用注
射器各抽取A、D装置溶液2 mL，加入酸性重铬酸钾溶液以检
测 。
隔绝空气，营造无氧环境
氧气
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解析：本实验是为了验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精，图中A为厌氧呼吸装置，D为需氧呼吸装置，A装置中滴加石蜡油的目的是隔绝空气，营造无氧环境；C装置中添加过氧化氢和二氧化锰，在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢分解可产生氧气，因此可以为D装置提供氧气；酸性重铬酸钾溶液遇到酒精后颜色由橙色变为灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精的存在。
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（2）若有CO2产生，那么E装置中0.1％溴麝香草酚蓝溶液的颜色
变化依次是 ，B、E两个装置颜色变化较快
的是 （填“B”或“E”）。
解析：E装置中0.1％溴麝香草酚蓝溶液可用于二氧化碳的检测，二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，图中A装置中发生的是厌氧呼吸，D装置中发生的是需氧呼吸，因此相同时间内D装置中产生的二氧化碳较多，使得E中溴麝香草酚蓝溶液较快变黄，故E装置中颜色变化较快。
由蓝变绿再变黄
E
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（3）实验5 min后，从A、D装置中各抽取2 mL溶液，加入酸性重
铬酸钾溶液后摇匀，均出现了灰绿色。对此有人作出假设，
可能是D装置中的葡萄糖未消耗完导致的。
①依据重铬酸钾变色的原理，解释这一假设的合理性：
。
②若上述实验结果确实是由装置中的葡萄糖未消耗完导致，
则实验可以如何改进？
。
葡萄
糖具有还原性，也可能使重铬酸钾溶液变成灰绿色
延长反应时间，等A、D装置中的葡
萄糖消耗完，再抽取溶液进行检测
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解析： ①如果D装置中的葡萄糖未消耗完，那么未消耗完的葡萄糖具有还原性，也可能使重铬酸钾溶液变灰绿色。②若实验结果是由装置中的葡萄糖未消耗完导致，即出现灰绿色的原因是D装置中的葡萄糖未消耗完。为了避免出现这一问题，应延长反应时间，等A、D装置中的葡萄糖消耗完以后，再抽取溶液进行检测。
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知识点二 需氧呼吸
6. （2021·浙江6月选考10题改编）需氧呼吸必须有氧的参加，此过程
中氧的作用是（ ）
A. 在细胞溶胶中，参与糖酵解过程
B. 与丙酮酸反应，生成CO2
C. 参与需氧呼吸第二阶段，形成少量ATP
D. 电子传递链中，接受氢和电子生成H2O
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解析： 糖酵解过程没有氧参与；水与丙酮酸反应，生成CO2；
氧气不参与需氧呼吸的第二阶段，需氧呼吸的第二阶段需要水作为
原料参与反应，产生大量[H]和CO2并释放少量能量；氧参与需氧
呼吸的第三阶段，在电子传递链中，接受氢和电子生成H2O。
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（2024·浙江台州路桥中学高一期中）阅读下列材料，完成下列7～8
小题。
人体甲状腺分泌的甲状腺激素几乎作用于机体的所有细胞，促进
物质与能量代谢，使机体产能增加。碘是合成甲状腺激素的重要原
料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20～25倍。
7. 甲状腺激素通过促进细胞呼吸使机体产能增加，下列关于人体细胞
需氧呼吸的三个阶段的叙述，错误的是（ ）
A. 只有一个阶段消耗氧气
B. 有两个阶段产生氢
C. 有两个阶段产生二氧化碳
D. 三个阶段都释放能量
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解析： 需氧呼吸只在第三阶段消耗氧气，A正确；需氧呼吸的
第一阶段是1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释
放少量能量，第二阶段丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释
放少量能量，第三阶段[H]与氧气结合成水并释放大量能量，即有
两个阶段产生氢，三个阶段都释放能量，B、D正确；需氧呼吸只
在第二阶段产生二氧化碳，C错误。
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8. （2024·浙江路桥中学高一期中）如图是需氧呼吸过程的示意图，
①②③表示反应阶段。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①是糖酵解，发生在线粒体基质
B. 过程②生成的[H]来自丙酮酸和水
C. 有机物的彻底氧化分解发生在过程③
D. 过程①②为过程③提供[H]和能量
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解析： 过程①是糖酵解，发生在细胞溶胶，A错误；过程②是
丙酮酸和水反应生成CO2和水，生成的[H]来自丙酮酸和水，B正
确；需氧呼吸过程有机物彻底氧化分解，所以有机物的彻底氧化分
解发生在过程①②③，C错误；过程①②为过程③提供[H]，[H]与
氧气反应生成水，过程①②不为过程③提供能量，D错误。
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9. 真核细胞需氧呼吸中含碳物质的变化是：葡萄糖 丙酮酸
CO2，其中①②表示两个阶段。下列叙述错误的是
（ ）
A. ①和②中产生[H]较多的是②
B. ①和②产生的[H]都用于生成H2O
C. ①和②是需氧呼吸中释放大量能量的阶段
D. ①和②发生的场所分别是细胞溶胶和线粒体
解析：①为第一阶段，②为第二阶段，两阶段均释放少量的能量，C错误。
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10. 向正在进行需氧呼吸的细胞悬浮液中加入a、b、c、d四种抑制
剂，下列说法正确的是（ ）
A. 若a能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸增加
B. 若b能抑制[H]被氧化成水，则O2的消耗减少
C. 若c能抑制ATP的形成，则ADP的消耗增加
D. 若d能抑制丙酮酸分解，则葡萄糖的消耗增加
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解析： 葡萄糖经过糖酵解能分解形成丙酮酸，若a能抑制葡萄
糖分解，则丙酮酸减少，A错误；需氧呼吸的第三阶段，[H]和O2
反应生成水，若b能抑制[H]被氧化成H2O，则O2的消耗减少，B
正确；ADP和磷酸结合能形成ATP，若c能抑制ATP的形成，则
ADP的消耗减少，C错误；若d能抑制丙酮酸分解，则葡萄糖的消
耗减少，D错误。
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11. （2024·浙江温州高一月考）pH传感器是一种能够快速准确获取溶
液酸碱度的仪器。某兴趣小组设置如图甲、乙所示的装置，探究
酵母菌细胞呼吸过程中pH的变化。下列叙述正确的是（ ）
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A. 图甲装置溶液X的目的是除去空气中的CO2
B. 实验过程中，图甲装置检测到pH先上升后下降
C. 实验过程中，图乙装置检测到pH先下降后上升
D. 环境温度和酵母菌数量不会影响实验结果
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解析： 图甲装置溶液X的目的是除去空气中的CO2，防止空气
中的CO2对实验现象产生干扰，A正确；酵母菌需氧呼吸和厌氧呼
吸过程均产生CO2，实验过程中，图甲、乙装置均检测到pH逐渐
下降，不会出现上升的现象，B、C错误；该实验中环境温度和酵
母菌数量属于无关变量，均会影响单位时间内CO2的产生量，会
影响实验结果，D错误。
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12. 细胞需氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水，2，4-二硝基苯酚
（DNP）对该过程没有影响，但能抑制ATP合成。据此推测DNP
的作用正确的是（ ）
A. 需氧呼吸第一阶段不会产生ATP，该过程不受DNP影响
B. DNP主要在线粒体基质中发挥作用，因为其形成ATP最多
C. DNP作用于组织细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加
D. DNP抑制葡萄糖进入哺乳动物的成熟红细胞，进而抑制细胞需氧
呼吸过程
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解析： 需氧呼吸第一阶段能产生ATP，A错误；根据题意可
知，DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，抑制需氧呼吸第三阶段
中ATP的合成，B错误；DNP作用于组织细胞时，使线粒体内膜的
酶无法催化形成ATP，结果能量以热能形式散失，故线粒体内膜
上散失的热能将增加，C正确；DNP抑制需氧呼吸ATP的合成，而
红细胞只进行厌氧呼吸，葡萄糖进入哺乳动物的成熟红细胞的运
输方式为易化扩散，不消耗能量，故DNP对葡萄糖进入红细胞过
程无影响，D错误。
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13. （2024·浙江绍兴一中高一期末）如图所示为某绿色植物细胞内部
分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 1分子丙酮酸经过（二）（三）两阶段可产生12 分子水
B. 图解中（一）（二）两阶段产生[H]的场所都是线粒体基质
C. 图解中（三）阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖
D. 图解中的①②两物质依次是H2O 和O2
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解析： 1分子葡萄糖在需氧呼吸的第一阶段形成两分子丙酮
酸，最后经过需氧呼吸的第二、三阶段产生12分子水，所以1分子
丙酮酸经过（二）（三）两阶段可产生6分子水，A错误；（一）
阶段产生[H]的场所是细胞溶胶，B错误；（三）阶段产生的水中
的氢来自葡萄糖和水，C错误；分析题图可知①与丙酮酸参与
（二）阶段的反应，①是水，②与[H]结合生成水，②为氧气，D
正确。
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14. （2024·浙江宁波高一期末）如图是人体细胞需氧呼吸的过程简
图，甲～丁代表相关物质。下列叙述正确的是（ ）
A. 葡萄糖的化学能大部分能量在①过程以热能形式散失
B. ②过程既有 H2O 的消耗，也有 H2O 的产生
C. ③过程产生丙的同时会产生ATP
D. 若提供18O2，则较长时间后18O只能出现在丙物质中
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解析： ①过程为糖酵解，释放少量的能量，葡萄糖中大量的
能量在丙酮酸中，A错误；②过程为需氧呼吸第二阶段，H2O和丙
酮酸反应生成CO2和[H]，没有水生成，B错误；③过程为需氧呼
吸第三阶段，乙为[H]，和氧气反应生成丙（水），并释放大量
的能量，大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP中的化学
能，C正确；若提供 18O2，首先出现在H2O中，水参与需氧呼吸第
二阶段，可以生成C18O2，因此较长时间后18O能出现在CO2中，D
错误。
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15. 如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以
该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶（500 mL）、温度计、活性干酵母、质量浓度
为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸
放出热量更多。
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（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装
置 步骤一 步骤二 步骤三
A 加入240 mL的葡萄
糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①
B 加入240 mL煮沸后
冷却的葡萄糖溶液 ②
加入石蜡油，铺满液
面
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，这是控制
实验的 变量。
不加入石蜡油
加入10 g活性干
酵母
去除氧气
自
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（3）要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一
个C装置。请写出C装置的实验步骤：
装
置 步骤一 步骤二 步骤三
C ③
④
加入石蜡油，铺满液
面
加入240 mL煮沸
后冷却的葡萄糖溶液
不加入活性干酵
母（或加入10 g死亡
的干酵母）
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（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若
装置A、B、C温度大小关系是 （用“＜”“＝”
或“＞”表示），则假设成立。
A＞B＞C
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解析：A、B两个实验装置作对照，A为有氧条件下的细胞呼吸，B为无氧条件下（步骤三加入石蜡油，隔绝氧气）的细胞呼吸。B装置中葡萄糖煮沸的主要目的是去除氧气。两装置步骤二应相同，都是加入10 g活性干酵母，体现了单一变量的实验原则。C装置是和B作对照的，用来排除其他因素造成的温度变化，因此，除了步骤二不加入活性干酵母外，其他条件应该和B相同。装置A、B、C温度大小应该和三个装置细胞呼吸类型有关，A装置中酵母菌进行了需氧呼吸释放大量能量，温度最高；C装置中没有酵母菌，没有细胞呼吸，温度最低；B装置中酵母菌进行厌氧呼吸，释放的能量比A中的少。
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感 谢 观 看!
