文档文本内容
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第09 讲 细胞呼吸
目 录
01 考情解码·考点定标................................................2
02 体系构建·思维领航................................................3
03 考点突破·考向探究................................................3
考点一 细胞呼吸的方式和过程...................................................3
知识点1 有氧呼吸...................................................................................................................................3
知识点2 无氧呼吸的类型和过程.......................................................................................................4
知识点3 有氧呼吸和无氧呼吸的比较..............................................................................................5
考向1 细胞呼吸过程..............................................................................................................................6
考向2 有氧呼吸和无氧呼吸的异同...................................................................................................7
重难点透析 电子传递链................................................................................................................8
考点二 细胞呼吸的影响因素及其应用.............................................9
知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用..............................................................................................9
知识点2 种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线.....................................................................11
考向1 影响细胞呼吸的因素............................................................................................................11
考向2 细胞呼吸原理的应用............................................................................................................12
考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式..............................................13
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式............................................................................................13
知识点2 细胞呼吸的相关计算..........................................................................................................15
考向1 探究酵母菌细胞呼吸的方式..............................................................................................16
考向2 细胞呼吸类型的判断............................................................................................................17
04 真题感知·命题洞见（含2025 年高考真题）..........................19
05 学以致用·能力提升..............................................21
一、教材知识链接..........................................................................................................................................21
二、教材深挖拓展..........................................................................................................................................22
三、新情境（ATP 合成酶和化学渗透假说）.........................................................................................22
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
探究酵母菌细胞
呼吸的方式
选择题
非选择题
安徽卷T4,2 分
\
浙江1 月卷T16,2 分
细胞呼吸的方式
与过程
选择题
非选择题
甘肃卷T3,2 分
河南卷T4,3 分
贵州卷T17，12 分
天津卷T1,2 分
细胞呼吸的影响
因素及其应用
选择题
非选择题
河北卷T1,3 分
全国甲卷T2,6 分
重庆卷T10,2 分
考情分析：
1．从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，也会在非选择题中出现。主要从以下几方面考查：细胞
呼吸的过程、呼吸方式的判断、细胞呼吸原理的应用等。
2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查
(1)结合课本其他基础实验考查课本内实验基础知识；
(2)常结合细胞代谢（物质运输、光合作用）考查综合分析能力。
复习目标：
1.基于细胞呼吸过程中物质与能量的变化，形成物质与能量观。(生命观念)
2．通过分析细胞呼吸产生CO2的曲线模型，理解影响细胞呼吸的因素。(科学思维)
3．通过探究细胞呼吸方式的实验，提高对生物学问题进行初步探究的能力。(科学探究)
4．结合细胞呼吸的原理，解释生产和生活中相关实例蕴含的生物学原理。(社会责任)
2
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考点一 细胞呼吸的方式和过程
知识夯基
知识点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
3
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，释放能量，生成 的过程。
2.场所：线粒体（提醒：内膜向内折叠形成嵴）
3.过程：
第一阶段
C6H12O6——\s\up11(→)2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量
第二阶段
2C3H4O3＋6H2O——\s\up11(→)20[H]＋6CO2＋少量能量
第三阶段
24[H]＋6O2——\s\up11(→)12H2O＋大量能量
（1）能量不可写成ATP，有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以 形式散失，少部分转移到
中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。
（2）三个阶段中有[H]产生的是前 阶段，[H]中的H 来自 ，用于与O2反应生产 。
（3）葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP 中活跃的化学能。（提醒：三个阶段都产生能量，其中产
生能量最多的是第三阶段）
4.有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路
5.能量的去路与特点
（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。（提醒：能量
≠ATP）
（2）特点：在温和的条件下进行，能量 释放，彻底氧化分解。
【名师提醒】
教材隐性知识：源于必修1 P93“相关信息”：
胞呼吸
程中
生的
细
过
产
[H]是 的
化表示方法。
简
（必修1 P96思维训练）科学家就真核
胞
细
的起源，提出了一种解
：有一种真核
胞吞噬了原始的
释
细
，二者在共同繁衍的
程中，需氧
菌
化
宿主
胞内
行
胞呼吸的
过
细
细
细
进
为
专门进
。
【易错提醒】
有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别
在第二、三阶段形成。
知识点2 无氧呼吸的类型和过程
1.场所： 。（提醒：加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提供能量）
2.过程：
酒精发酵
乳酸发酵
生物
酵母菌、大多数 等
、高等动物、马铃薯块茎、水稻根、玉米胚等
第一阶段
C6H12O6――→2C3H4O3＋ ＋少量能量
第二阶段
2C3H4O3＋4[H]――→
2C3H4O3＋4[H]――→
3.总反应式：
（1）酒精发酵： 。
（2）乳酸发酵 。（提醒：此过程不产生CO2）
4.能量转化(以产生乳酸为例)：1 mol 葡萄糖在分解成乳酸后释放196.65 kJ 的能量，其中有61.08
kJ 的能量储存在ATP 中。
4
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【名师提醒】
教材隐性知识：（必修1 P94 小字部分）所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称
为生物体代谢的 ，原因是细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代
谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，可以进一步形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以
通过 过程联系起来。
【易错提醒】
（1）无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸
中。
（2）人体内产生的CO2 只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
（3）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基
因不同。
知识点3 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
1.无氧呼吸与有氧呼吸的比较
项目
有氧呼吸
无氧呼吸
区别
场所
细胞质基质
条件
氧气，多种酶
无氧气，多种酶
物质变化
葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2
和H2O
葡萄糖分解不彻底，生成
或酒精和CO2
能量变化
释放大量能量，产生大量ATP
释放 能量，产生少量ATP
特点
受O2和温度等因素的影响
有氧气存在时，无氧呼吸受抑
制
联系
二者第一阶段反应完全相同，并且都在 中进行；本质都是氧化分解有机
物、释放能量，产生ATP
2.细胞呼吸反应式中各物质的比例关系（提醒：呼吸底物为葡萄糖）
(1)有氧呼吸：n(C6H12O6)∶n(O2)∶n(CO2)＝ 。
(2)无氧呼吸：n(C6H12O6)∶n(CO2)∶n(C2H5OH)＝ 或n(C6H12O6)∶n(C3H6O3)＝ 。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸(产酒精)消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量之比为有氧呼
吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝ 。
(4)有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2 时消耗的葡萄糖的物质的量之比为有氧呼吸∶无氧呼吸＝
。
【易错辨析】
(1)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(2024·江西卷，5C)( )
(2)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷，2C)( )
(3)每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP 比产生乳酸时的多。(2023·全国乙卷，3C)( )
(4)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6 月
考，
选
11B)(
5
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)
(5)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。(2022·全国甲卷，4C)( )
(6)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。(2022·江西卷，8D)( )
(7)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。(2021·湖南卷，12C)( )
(8)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)( )
(9)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(2020·山
卷，
东
2B)( )
(10)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)( )
考向研析
考向1 细胞呼吸过程
例1．辅酶Ⅰ（NAD+）在细胞呼吸和代谢过程中起重要作用。辅酶Ⅰ在细胞质基质中合成，因其带有电荷，
无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜，只能借助线粒体内膜上的MCART1 蛋白转运进入线粒体。下列叙
述错误的是（ ）
A．NAD+可在线粒体基质中被转化为还原型辅酶I
B．抑制MCART1 蛋白的功能，细胞耗氧量下降
C．MCART1 蛋白的合成开始于游离的核糖体
【变式训练1·变载体】丙酮酸激酶是糖酵解过程（细胞呼吸第一阶段）中的主要限速酶之一，能够催化磷
酸烯醇式丙酮酸和ADP 生成丙酮酸和ATP。细胞中的ATP 浓度较高时，ATP 也能与该酶结合调控该酶的活性，
进而调节糖酵解速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（ ）
A．该酶主要存在于细胞的线粒体基质中
B．ATP 与该酶结合时，该酶的活性可能减弱
C．ADP 或ATP 与该酶结合时不会引起该酶的空间结构发生改变
D．当机体处于运动状态时，肌细胞中ATP 与该酶的结合加速
【变式训练2·变考法】哺乳动物的线粒体功能障碍时，体内可积累代谢物S，对身体造成危害。若将适量
的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内，可降低该功能障碍导致的危害，过程如图所示。
下列叙述不正确的是（ ）
A．过程①②均发生在细胞质基质中，过程①产生[H]和ATP，过程②类似无氧呼吸过程，消耗[H]，不
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产生ATP
B．线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常，注射酶Ⅰ溶液，利于维持内环境酸碱度的稳定
C．注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D．正常细胞中，当氧气供给不足时，过程②增强，产生过多的代谢物S 通过肾脏排出体外
考向2 有氧呼吸和无氧呼吸的异同
例2．人体成熟红细胞能够运输O 和
₂
CO ，其部分结构和功能如图，①
₂
~⑤表示相关过程。下列叙述正确的
是（ ）
A．成熟红细胞膜上的糖蛋白分布于外表面且不能更新
B．血液流经肺泡细胞时，气体A 和B 分别是CO 和
₂
O ₂
C．①②④⑤为被动运输，⑤过程中 H ₂ O 需与转运蛋白结合
D．③过程中Na+和K 运输所需要的
⁺
ATP 主要来自[H]的氧化
【变式训练1·变载体】在剧烈运动的过程中，当肌肉细胞有氧呼吸产生NADH 的速度超过其再形成NAD+的速
度时，丙酮酸转变为乳酸使NAD+再生，以保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP，乳酸由血液进入肝细胞
内转变为葡萄糖，该过程称为可立氏循环。下列叙述正确的是（ ）
A．有氧呼吸过程中，NADH 在细胞质基质中产生，线粒体中被消耗
B．丙酮酸被还原为乳酸的过程中，产生NAD+和少量ATP
C．肌细胞产生的乳酸进入血浆后使血浆pH 呈酸性
D．机体进行可立氏循环时，肌细胞消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相等
【变式训练2·变考法】氧气可降低糖酵解（葡萄糖分解为丙酮酸的过程）产物的积累，
可抑制糖酵解
酶的活性，
则会使糖酵解酶的活性增强。下图为糖酵解的部分过程及丙酮酸的运输途径。下列分析
错误的是（ ）
7
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A．所有生物的细胞中均可进行糖酵解过程
B．细胞质基质中
的值增大会降低糖酵解速率
C．丙酮酸通过线粒体内、外膜的方式不同与膜上蛋白质和磷脂有关
D．氧气可通过参与线粒体内膜上发生的反应来减少糖酵解产物的积
重难点透析 电子传递链
电子传递和氧化磷酸化（有氧呼吸第三阶段）
（1）[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，
最终与O2和H＋结合，生成了H2O。
（2）线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的
间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。
（3）H＋沿着线粒体内膜上ATP 合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP 的合成（在一定范围内，
线粒体内膜两侧的H＋浓度差越大，ATP 合成越多）。
考点二 细胞呼吸的影响因素及其应用
知识夯基
知识点1 细胞呼吸的影响因素及应用
1．温度对细胞呼吸的影响
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(1)原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响 进而影响细胞呼吸速率。
(2)应用
①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可 保鲜时间。
②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当 温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬
菜的产量。
2．O2浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理：O2是 所必需的，且O2对无氧呼吸过程有 (填“促进”或“抑制”)作用，对有氧
呼吸过程有 (填“促进”或“抑制”)作用。
①A 点：O2浓度＝0，只进行 呼吸。
②B 点：B 点之前，无氧呼吸和有氧呼吸同时进行；B 点及B 点之后， 呼吸消失，只进行 呼
吸。
③C 点： 呼吸消失。
④P 点：低氧浓度，有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑制， 最少，有机物消耗总量最少，最适合
于储藏。
⑤Q 点：有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量 (不等同于有氧呼吸与无氧呼吸速率相等)。
⑥面积M：无氧呼吸过程中CO2的 。
(2)应用
①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的 呼吸。
②作物栽培中中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生 。
④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生 ，防止烂根死亡。
3．CO2浓度对细胞呼吸的影响
(1)原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会
( 填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。
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(2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，适当 CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
4．水对细胞呼吸的影响
(1)原理
①间接影响：细胞内的许多生化反应需要水的参与， 含量升高，细胞呼吸加快。
②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。
(2)应用
①抑制细胞呼吸：晒干的种子 含量降低，细胞呼吸减慢，有利于储藏。
②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。
【名师提醒】
教材隐性知识：（1）（必修1 P95 思考·讨论）包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的
优点是 。
（2）（必修1 P95 正文）密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯等，其原因是 。
【易错提醒】
（1）内部因素也会影响细胞呼吸强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长发育时期等。
（2）完全无氧条件下，细胞呼吸强度并不为零，因为此时细胞可以进行无氧呼吸。
（3）储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果应在低温、低氧条件下储存，低温以不破坏植
物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时还应保持一定的湿度。
（4）影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升
温、增氧等措施；若需要降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。
知识点2 种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线
1.在种子萌发的第 Ⅰ 阶段，种子吸水，呼吸速率 。
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2.在种子萌发的第 Ⅱ 阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明在此期间主要进行
呼吸。
3.在胚根长出后，由于胚根突破种皮，增加了 的进入量，种子细胞的呼吸方式以 呼吸为主，
同时胚根大量 。
考向研析
考向1 影响细胞呼吸的因素
例1.水淹胁迫下，某植物经糖酵解过程（细胞呼吸第一阶段）分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸可以进一步
转化成乙醇或乳酸以响应水淹胁迫。下列叙述正确的是（ ）
A．葡萄糖分解生成丙酮酸的过程只能在无氧条件下进行
B．在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇或乳酸的场所相同
C．长时间水淹会导致糖酵解过程产生的[H]在细胞中积累
D．无氧呼吸过程中，有机物中的能量大部分以热能形式散失
【变式训练1·变载体】种子在萌发过程中需要消耗氧气。如图表示豌豆干种子吸水萌发过程中子叶耗氧量、
乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH 的关系。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH 被
氧化。下列叙述正确的是（ ）
A．p 点之前种子主要进行有氧呼吸
B．氧气浓度不会影响乙醇脱氢酶活性
C．q 点时有氧和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖
D．NAD+可在细胞质基质和线粒体内膜上产生
【变式训练2·变考法】研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线
粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。
下列分析正确的是（ ）
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A．加入的呼吸底物是葡萄糖
B．过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
C．过程①耗氧速率变化和过程③耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起
D．过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP 含量变化引起
考向2 细胞呼吸原理的应用
例2.土壤肥力是指土壤能够满足作物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量的能力总称，是一切农业
特别是种植业的基础。下列提升土壤肥力的措施及相关作用描述错误的是（ ）
A．人工补灌，能够缓解干旱季节土壤中水分的不足，保障作物生长
B．秸秆还田，能增加土壤中有机物的含量，可被作物直接吸收利用
C．中耕松土，可以增加土壤中空气的含量，有助于作物根系的生长
D．地膜覆盖，可以减少土壤热量的散失，有利于土壤微生物的活动
【变式训练1·变考法】食品保存有干制、高温、腌制等多种方法。下列叙述错误的是（ ）
A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长
B．巴氏消毒法可杀死食品中全部微生物，并可破坏食品中的酶类
C．鲜肉腌制通过添加食盐制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖
D．地窖内低氧、低温的环境，可减少果蔬储存过程中的营养消耗
【变式训练2·变载体】农业谚语往往蕴含生物学原理。下列有关农业谚语的解释错误的是（ ）
A．“春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”雨水过多会减弱种子光合作用，不利于收获
B．“霜前霜米如糠﹐霜后霜谷满仓”霜降后降温可减弱细胞呼吸，实现作物的增产
C．“正其行，通其风”保证空气流通，能为植物提供更多的CO2，提高光合速率
D．“千担粪下地，万担粮归仓”有机肥分解后为植物提供无机盐和CO2，增强光合作用
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考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式
知识夯基
知识点1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理：
(1)酵母菌是 真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于 菌。通过定性测定酵母菌在有氧
和无氧的条件下细胞呼吸的 ，来确定酵母菌细胞呼吸的方式。（提醒：有氧无氧均产生CO2）
a．有氧条件：葡萄糖CO2+H2O+能量
b．无氧条件：葡萄糖酒精+CO2+能量
(2)CO2和酒精的检测
检测产物
所用试剂
现象
二氧化碳
澄清的石灰水
变混浊
水溶液
由蓝变绿再变
酒精
溶液
橙色变成 色
2．实验步骤：
(1)酵母菌培养液的配制：取20g 新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A(500mL)和锥形
瓶B(500mL)中。分别向瓶中注入240m 质量分数为5%的葡萄糖溶液。
(2)实验装置图
(3)检测CO2的产生：根据石灰水混浊的程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的 ，可以检测酵母
菌培养液中CO2的产生情况。
(4)检测酒精的产生：各取2mLA、B 瓶酵母菌培养液的滤液→分别注入编号为a、b 的两支试管中→分
别滴加0.5mL 溶有0.1g 重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%~97%)→轻轻振荡，使它们混合均匀→观察
试管中溶液的颜色变化。
3．实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变混浊，且甲中混浊程度较高。b 试管中溶液由橙色变成 ，
a 试管 。
4．实验结论：酵母菌在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸。有氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生大量
；无氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生 。
【名师提醒】
教材隐性知识：（必修1 P92 科学方法）（1）研究方法——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。
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（2）该实验为对比实验，分析各种变量：
①自变量为 。
②因变量为 。CO2的鉴定：CO2可使 变混浊，也可使 溶液由
蓝变绿再变黄。
酒精的鉴定：酒精与橙色的 溶液在酸性条件下发生化学反应，变成 。
③无关变量： 等，要遵循 原则。
【易错提醒】
(1)A 瓶前的锥形瓶中加入的试剂是NaOH 溶液，目的是使进入A 瓶的空气先经过NaOH 的处理，除去其
中的CO2，排除其对实验结果的干扰。
(2)B 瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B 瓶中的氧气消耗完，再与盛有澄清石灰水的锥形瓶连通，
以确保通入澄清石灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。
(3)该实验的自变量是氧气的有无，因变量是酵母菌的呼吸产物。该实验为相互对照实验，有氧和无
氧条件下的实验都为实验组。
(4)由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可以产生CO2，故不能依据是否有CO2 产生判断酵母菌细胞呼吸
的类型，但可以以CO2 产生的多少作为检测指标。
【易错辨析】
(1)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021·山
，
东12A)( )
(2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能
生
产
CO2(2021·全国甲，2D)( )
(3)为检测酒精生成，应向无氧组的酵母菌培养液中加入重铬酸钾( )
(4)酵母菌无氧呼吸不
生使溴麝香草酚
溶液
黄的气体
产
蓝
变
(2022·河北，4A)( )
(5)通气培养的酵母菌液
后，
液加入重
酸
硫酸溶液后
灰
色
过滤
滤
铬
钾浓
变为
绿
(2022·河北，4D)( )
知识点2 细胞呼吸方式的判断
1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)
2.“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)。
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(2)实验原理
①装置一：NaOH 溶液的作用是 ，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸
。
②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸 。
(3)实验结果及结论
实验结果
结论
装置一液滴
装置二液滴
不动
不动
不动
右移
只进行 的无氧呼吸
左移
右移
同时进行有氧呼吸和产生 的无氧呼吸
左移
不动
只进行 呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳
酸的无氧呼吸
(4)实验的注意事项和误差校正
①注意事项：若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须 处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸
速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰，应将装置进行 处理。
②误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。
对照实验中将所测定的生物材料 (将种子煮熟)，其他条件均 。
考向研析
考向1 探究酵母菌细胞呼吸的方式
例1.某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式，做了以下两组实验：用注射器 A 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄
糖培养液，倒置，排尽注射器中的气体，再吸入 25mL 无菌氧气，密封；用注射器 B 缓慢吸入 25mL 酵
母菌葡萄糖溶液，倒置，排尽注射器中的气体，密封。将两注射器置于 25℃的水浴锅中保温一段时间，
以下说法错误的是（ ）
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A．该实验中，注射器 A 为实验组，注射器 B 为对照组
B．若注射器 A 中的气体体积大于 25mL，说明酵母菌进行了无氧呼吸
C．检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精，应延长培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖
D．将注射器 A 中产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中，可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
【变式训练1·变考法】酵母菌是高中生物实验中常用的实验材料。下列有关叙述正确的是（ ）
A．实验①中，若溴麝香草酚蓝溶液最终变黄，则说明酵母菌进行有氧呼吸
B．实验②中，可利用细菌计数板在显微镜下观察、统计酵母菌的数量
C．实验③中，为提高果酒产量应始终保持无氧环境并将温度调至28℃
D．实验④中，为获得DNA 分子进行扩增，需先破坏酵母菌的细胞膜和细胞壁
【变式训练2·变载体】1897 年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究
发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论进行了6 组实验，
其中4 组如下表，A 溶液只含有酵母汁中的各类生物大分子，B 溶液只含有酵母汁中的各类小分子和离子。
下列叙述错误的是（ ）
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液+无菌水
-
②
葡萄糖溶液+酵母菌
+
③
葡萄糖溶液+A 溶液
-
④
葡萄糖溶液+B 溶液
-
注:“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成。
A．乙醇发酵需拧松瓶盖定期排气，产物乙醇可用酸性重铬酸钾溶液检测
B．组①和组②都是对照组
C．除表中4 组外，其他2 组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+酵母汁，葡萄糖溶液+A 溶液+B 溶液
D．为了研究B 溶液中离子M 对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是葡萄糖溶液
+去除了离子M 的B 溶液
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考向2 细胞呼吸类型的判断
例2.下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物（呼吸底物都为糖类），有关分析错误的
是（ ）
A．丙装置不可用于探究酵母菌的细胞呼吸方式
B．乙装置有色液滴不移，说明种子萌发只进行有氧呼吸
C．甲装置不可用于探究细胞呼吸是否产生热量
D．3 个装置中的种子都必须进行消毒处理
【变式训练1·变载体】科研小组欲通过以下实验装置检测酵母菌的呼吸方式，下列说法错误的是（
）
A．乙组左管液面升高，变化量表示酵母菌呼吸产生CO2的量
B．该实验应加设一个对照组排除物理因素对实验结果的影响
C．甲组右管液面升高，乙组液面不变，说明酵母菌只进行有氧呼吸
D．用两装置测定芝麻种子呼吸方式，仅有氧呼吸时均右管液面升高
【变式训练2·变考法】某突变植物可进行多种方式的细胞呼吸。如图为该突变植物的根被水淹后，根细胞
CO2释放速率随时间的变化曲线。下列分析正确的是（ ）
A．d 点之前根细胞只进行有氧呼吸，产物为水、CO2
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B．d~e 段进行的细胞呼吸葡萄糖中的能量大部分转化为热能
C．e~f 段用溶有重铬酸钾的盐酸溶液处理根细胞会出现灰绿色
D．d~e 段与e~f 段，每分子葡萄糖被氧化分解时产生的NADH 一样多
1．（2025·甘肃·高考真题）线粒体在足量可氧化底物和ADP 存在的情况下发生的呼吸称为状态3 呼吸，
可用于评估线粒体产生ATP 的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH 为可氧化底物测定离体线粒体状态3
呼吸速率，下列叙述正确的是（ ）
A．状态3 呼吸不需要氧气参与
B．状态3 呼吸的反应场所是线粒体基质
C．以葡萄糖为底物测定的状态3 呼吸速率为0
D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3 呼吸速率较大
2．（2025·河南·高考真题）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代
谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。
下列叙述正确的是（ ）
A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气
B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH 的生成速率
C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP 最多的阶段
D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
3．（2025·湖南·高考真题）酸碱平衡是维持人体正常生命活动的必要条件之一。下列叙述正确的是（
）
A．细胞内液的酸碱平衡与无机盐离子无关
B．血浆的酸碱平衡与
等物质有关
C．胃蛋白酶进入肠道后失活与内环境酸碱度有关
D．肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖产生的
参与酸碱平衡的调节
4．（2025·云南·高考真题）生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。
下列说法错误的是（ ）
A．缓冲液可以用蒸馏水代替
B．匀浆的目的是释放线粒体
C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开
D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解
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5．（2025·广东·高考真题）为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者
分别进行3min 低强度运动和高强度运动，运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是（ ）
A．高强度运动时，肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B．高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时，骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C．两种强度运动后，血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH 的相对稳定
D．两种强度运动后，交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
6．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）临床上常用能量合剂给患者提供能量，改善细胞功能，提高治疗效
果。某能量合剂的配方如下表，其中辅酶A 参与糖和脂肪等有机物的氧化分解。下列叙述错误的是（
）
成分
ATP
辅酶A
10%KCl
5%NaHCO3
用量
60mg
100U
10mL
50mL
用法
溶于500mL5%葡萄糖溶液后，静脉滴注
A．K+经协助扩散内流以维持神经细胞静息电位
B．补充辅酶A 可增强细胞呼吸促进ATP 生成
C．
/H2CO3在维持血浆pH 稳定中起重要作用
D．合剂中的无机盐离子参与细胞外液渗透压的维持
7．（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，
生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是
（ ）
A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境
B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱
C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发
D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
8．（2025·河北·高考真题）对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是（
）
A．类囊体膜上消耗H2O、而线粒体基质中生成H2O
B．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2
C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2
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D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物
9．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT 顺浓度梯度运输ATP、ADP
和Pi 的过程示意图如下。其他条件均适宜，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP、ADP 和Pi 通过NTT 时，无需与NTT 结合
B．NTT 转运ATP、ADP 和Pi 的方式为主动运输
C．图中进入叶绿体基质的ATP 均由线粒体产生
D．光照充足，NTT 运出ADP 的数量会减少甚至停止
10．（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（
）
A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O 参与
C．呼吸作用都能产生[H]和ATP
D．无氧呼吸的产物都有
长句作答类
一、教材知识链接
1.CO2可使 变浑浊，也可使 溶液由 变 再变 。根据石灰水 或溴麝香草酚蓝
溶液变成黄色的 ，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。(P91“探究·实践”)
2.检测酒精的产生：橙色的 溶液，在 条件下与乙醇发生化学反应，变成 色。(P91“探究·实
践”)
3.概括地说，有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等 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。（P93）
4．无氧呼吸的全过程都是在 中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶
段是，丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成 和 ，或者转化成 。（P94）
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5．无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，无氧呼吸都只在第 阶段释放出少量的能量，生成
少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在 或 中。（P94）
6．破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行 呼吸。（P95“思考·讨论”）
二、教材深挖拓展
1．无氧呼吸装置应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶： 。
2．燃烧是一种迅速释放能量的过程，而有氧呼吸过程则是逐步释放能量，这种方式能保证有机物中的能
量得到最充分的利用， 。
3．线粒体内膜上的脂类与蛋白质的比约为0.3∶1，外膜中的比值接近1∶1，产生这种差异的主要原因：
。
4．种子在密闭容器中储存，CO2生成速率逐渐降低的原因： 。
5．不同生物无氧呼吸的产物不同， 。
6．无氧呼吸只释放出少量能量的原因： 。
7．向只含有线粒体和葡萄糖的试管中通入氧气，结果没有CO2和H2O 产生，其原因是 。
8．夏季雨水过多时，农作物出现烂根现象的主要原因： 。
9．中耕松土的优点： 。
三、新情境
ATP 合成酶
ATP 产生机制：线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜的磷脂双分子层对H＋高度不通透，因此膜高浓度侧的
H＋只能通过ATP 合成酶顺浓度梯度流出，而ATP 合成酶把H＋的电化学势能转化成ATP 中的化学能。
化学渗透假说
1961 年，米切尔(Peter Mitchell)提出了化学渗透假说：①线粒体(叶绿体)的电子传递链将H＋由线
粒体基质(叶绿体基质)泵入线粒体内、外膜间基质(类囊体基质)；②线粒体内膜(类囊体薄膜)不允许H＋回
流，膜内外产生H＋浓度梯度；③H＋顺浓度梯度回流释放能量合成ATP。
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1963 年，贾格道夫在黑暗条件下把离体的叶绿体类囊体置于pH＝4 的酸性溶液中平衡，让类囊体腔的
pH 下降至4。平衡后将类囊体转移到含有ADP 和Pi 的pH＝8 的缓冲溶液中，一段时间后有ATP 产生。
贾格道夫实验表明：类囊体薄膜内外存在H＋浓度差是类囊体合成ATP 的直接动力。
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