2018届高考生物一轮复习 第三单元第9讲ATP的主要来源——细胞呼吸

第9讲 A TP 的主要来源——细胞呼吸1．细胞呼吸(Ⅱ) 2．实验：探究酵母菌的呼吸方式细胞呼吸类型及过程1．细胞的有氧呼吸 (1)过程图解(2)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路：。

2．无氧呼吸 (1)反应式①C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3＋少量能量(如乳酸菌)。

②C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量。

(2)场所：细胞质基质。

(1)有氧呼吸消耗水是在第二阶段，产生水是在第三阶段。

(2)不同生物的无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同。

1．(必修1 P96基础题T2改编)将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后隔绝空气。

下列叙述正确的是( )A ．甲试管中最终产物为CO 2和H 2OB ．乙试管中不发生反应C ．丙试管内有大量的ATP 产生D ．丙试管中无CO 2产生答案：B2．(深入追问)如图表示真核生物细胞呼吸过程图，请思考：(1)图中③④过程、②过程的场所分别是什么？提示：③④过程及②过程的第一阶段均在细胞质基质中进行，②过程的第二、三阶段在线粒体中进行。

(2)人和动物细胞呼吸过程中CO 2的产生场所与酵母菌有何不同？提示：人和动物细胞呼吸产生CO 2的场所是线粒体；酵母菌细胞呼吸产生CO 2的场所是线粒体和细胞质基质。

结合有氧呼吸和无氧呼吸过程图解分析突破1 有氧呼吸过程中氢元素和氧元素的来源和去路分析 (1)氢元素：葡萄糖、H 2O(反应物)→[H]→H 2O 。

(2)氧元素⎩⎪⎨⎪⎧葡萄糖→丙酮酸→CO 2H 2O （反应物）→CO 2O 2→H 2O突破2 有氧呼吸与无氧呼吸的比较细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律分析(1)从物质变化方面分析①有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，有相同的中间产物丙酮酸和[H]。

②有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解成CO 2和水，无氧呼吸中丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸或酒精和CO 2。

③有氧呼吸过程中的[H]来自葡萄糖和水，无氧呼吸过程中的[H]只来自葡萄糖。

(2)从能量变化方面分析①有氧呼吸的三个阶段均能释放能量，产生ATP ，其中第三阶段释放的能量最多。

②无氧呼吸仅在第一阶段产生少量能量，产生少量ATP 。

【感知考题】(原创)图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a ～e 表示物质，①～④表示过程。

有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O 2时，其产生的酒精和CO 2的量如图2所示。

请据图回答以下问题：(1)图1中催化反应②和④的酶分别位于________________中，物质c为[H]。

(2)图1中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为________，④过程为有氧呼吸的第二阶段，其中物质a、b分别是____________。

(3)图2当氧浓度为a时，酒精产生量与CO2产生量相等，说明此时只进行________呼吸，当氧浓度为b时，产生CO2的量多于酒精的量，说明酵母菌还进行了有氧呼吸，当氧浓度为d时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行________呼吸。

(4)图2当氧浓度为c时，产生6 mol酒精的同时会产生6 mol CO2，需要消耗3 mol葡萄糖，剩余的9 mol CO2来自有氧呼吸，需消耗________mol葡萄糖，因此有________________________________________________________________________ 的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵。

[答案](1)细胞质基质和线粒体基质(2)酒精丙酮酸和CO2(3)无氧有氧(4)1．52/3(1)(2015·高考上海卷，28改编)以下4支试管置于适合的温度下，经过一定时间后，能产生ATP的是④。

(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。

2，4­二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但能使该过程所释放的能量都以热能的形式耗散，表明DNP使分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP。

高分点拨——类题通法1．判断细胞呼吸方式的三大依据2．有氧呼吸和无氧呼吸(产生酒精)的有关计算(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数：无氧呼吸∶有氧呼吸＝1∶3(2)消耗等量的葡萄糖时需要的氧气和产生的CO2摩尔数：有氧呼吸需要的氧气∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和＝3∶4(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖摩尔数：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1【跟进题组】1．(2017·青岛模拟)如图是酵母菌有氧呼吸模式图，①～③代表有关生理过程的场所，甲、乙代表有关物质，下列叙述正确的是()A．③处释放的能量全部储存在A TP中B．①处产生的能量多于③处C．②中的生理过程需要H2OD．缺氧条件下甲可以转化为乳酸解析：选C。

③为线粒体内膜，③处释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，A错误；有氧呼吸第三阶段产生的能量多于第一阶段，B错误；有氧呼吸的第二阶段，水与丙酮酸在酶的催化作用下，生成CO2和[H]，C正确；酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2，D错误。

2．(2016·高考上海卷，15)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动。

白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有()①酒精②乳酸③CO2④H2O⑤ATPA．①③⑤B．②④⑤C．①③④⑤D．②③④⑤解析：选D。

由“人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动”可知，人的白肌细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸。

人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不能产生酒精，A、C项错误；人体细胞有氧呼吸产生CO2和H2O，两种呼吸方式都能产生A TP，B错误、D正确。

命题2细胞呼吸类型的判断及相关计算3．(生理图解类)细胞内可能发生如图所示的生理过程，下列说法正确的是()A．③过程的三个阶段产生的[H]最终与氧气反应生成水B．马铃薯块茎既能进行③过程，也能进行①过程C．产生相同能量时，③过程消耗的葡萄糖的量高于①或②过程D．③过程的第二阶段在线粒体内膜上完成解析：选B。

图中③表示有氧呼吸过程，该过程中第一和第二阶段产生[H]，第三阶段[H]与O2结合生成水，A错误；图中①为产乳酸的无氧呼吸过程，马铃薯块茎既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，B正确；②过程为产酒精的无氧呼吸过程，因无氧呼吸过程中释放的能量少，故产生相同能量时③过程消耗的葡萄糖的量低于①或②过程，C错误；有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，D错误。

4．(曲线分析类)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。

下列叙述错误的是()A．在12～24 h期间，此时的呼吸方式主要是无氧呼吸B．在12～24 h期间，呼吸的产物是水和二氧化碳C．第12 h到胚根长出期间，有机物总量下降D．胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸速率明显提高解析：选B。

由图可看出：12～24 h期间CO2释放速率远远大于O2吸收速率，所以此时细胞呼吸的方式主要为无氧呼吸，A正确；12～24 h期间，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，因此呼吸作用的产物有水、CO2、酒精，B错误；12 h到胚根长出期间，有机物不断消耗，C正确；胚根长出后，有氧呼吸明显增强，D正确。

5．(柱形图类)如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。

下列相关叙述正确的是()A ．氧浓度为a 时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO 2外还有酒精和乳酸B ．氧浓度为b 时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C ．氧浓度为c 时，只进行有氧呼吸D ．氧浓度为d 时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 答案：B6．(表格实验类)(2017·云南昆明模拟)按表格中的设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10 h ，并对实验结果进行分析。

下列说法正确的是( )A B ．乙组产生的CO 2与丁组一样多 C ．丁组的能量转换率大于丙组 D ．甲组分解的葡萄糖少于乙组解析：选C 。

分析题表，线粒体中无法直接利用葡萄糖，因此甲、乙两组不会有有氧呼吸产物出现，丙组在无氧条件下，能进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，丁组在有氧条件下能进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水，释放大量能量，A 、B 、D 错误；由于丁组在有氧条件能彻底氧化分解有机物，所以丁组的能量转换率大于丙组，C 正确。

结合新信息材料考查细胞呼吸过程7．(2017·山东省实验中学高三模拟)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。

如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是( )A ．突变酵母乙醇代谢途径未变B．突变酵母几乎不能产生[H]C．氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体D．通入氧气后，突变酵母线粒体仍不能产生A TP解析：选B。

据图分析可知，与野生型相比，突变酵母细胞质基质中丙酮酸代谢途径改变，乙醇代谢途径不会改变，A项正确；突变酵母在细胞质基质中由葡萄糖分解为丙酮酸的第一阶段能够产生少量[H]，B项错误；氧气充足时，野生型酵母可进行有氧呼吸释放大量能量，进行快速繁殖，而突变酵母呼吸链中断，故野生型酵母繁殖速率大于突变体，C项正确；据图可知，突变酵母中线粒体内呼吸链中断，故通入氧气后，线粒体中还是不能产生ATP，D项正确。

影响细胞呼吸的因素及其应用1．温度(1)影响原理：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。

(2)曲线分析①a为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。

②温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。

③温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。

(3)实际应用①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。

②促进生长：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。

2．氧气(1)影响原理：氧气促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。

(2)曲线分析①A点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。

②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢。

B点时，有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；C、D点：横坐标相同，无氧呼吸停止。

③氧浓度在0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐加快。

④随氧浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。

⑤氧浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。

(3)实际应用①保鲜：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。

②促进生长：农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量，促进根部有氧呼吸，促进生长。