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第3节　细胞呼吸的原理和应用
第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
知识点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是（　　）
A.重铬酸钾溶液显示灰绿色，检测酒精前需使用浓硫酸酸化
B.检测酒精时，需用试管从酵母菌培养液中取样后进行检测
C.二氧化碳属于酸性气体，可使澄清石灰水变浑浊，有氧呼吸实验澄清石灰水变浑浊速度比无氧呼吸实验快
D.溴麝香草酚蓝溶液为蓝色，接触二氧化碳气体时转变为绿色，持续接触二氧化碳气体时转变为黄色
2.（2024·山东青岛高一月考）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）。下列说法正确的是（　　）
A.开始培养时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B.实验中可通过增加甲瓶的酵母菌数量提高乙醇最大产量
C.通过乙瓶溶液颜色是否变化可判断酵母菌的呼吸方式
D.可根据溴麝香草酚蓝溶液变色的时间长短检测酵母菌培养液中CO2的产生情况
知识点二　有氧呼吸
3.在有氧呼吸过程中，H2O参与的阶段是（　　）
A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.丙酮酸分解成CO2
C.[H]与O2结合形成水 D.丙酮酸转变成乳酸
4.在有氧呼吸过程中，氧的直接作用是（　　）
A.为生物体直接供能 B.与[H]结合生成水
C.参与酶的催化作用 D.氧化葡萄糖形成丙酮酸
5.如图表示真核细胞有氧呼吸的过程，①～③代表场所，甲、乙代表物质。下列叙述错误的是（　　）
A.图示①②③中都有能量产生
B.①②③都有膜结构
C.甲表示丙酮酸
D.乙表示[H]
6.在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体中进行的只有（　　）
A.[H]与O2生成水
B.C6H12O6分解为丙酮酸和[H]
C.丙酮酸分解为CO2和[H]
D.ADP与磷酸结合生成ATP
7.如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解的某一途径，①②③表示过程，X、Y表示物质。下列判断错误的是（　　）
A.X是丙酮酸 B.②过程必须有CO2参与
C.③过程必须有O2参与 D.Y是H2O
8.（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.幼虫体细胞有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
9.如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是（　　）
A.②处产生CO2 B.①处产生ATP
C.②处产生[H] D.③处发生[H]与O2的结合反应
10.下图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中的有氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜质子（H＋）势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H＋）势差转变成其他形式的能量。假设只要电子最终能传到H2O中，则释放的总能量不变。下列相关叙述错误的是（　　）
A.图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为线粒体基质
B.电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化
C.若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用，ATP的生成效率将升高
D.随着UCP含量的升高，热能的生成效率随之升高
11.药物X和Y可能会抑制涉及有氧呼吸第一、二、三阶段的酶。为了研究这些药物的效应，分离了一些肌肉细胞，然后在有氧气供应的条件下分别给予这两种药物处理，并测定细胞内ATP、[H]及丙酮酸的含量，实验结果见下表，下列叙述正确的是（　　）
ATP [H] 丙酮酸
对照组（没有药物处理） 100％ 100％ 100％
药物X处理组 2％ 3％ 5％
药物Y处理组 20％ 15％ 150％
注：对照组的数据定为100％，以便与其他组进行比较。
A.药物X可能抑制有氧呼吸第二、三阶段的酶
B.药物Y可能抑制细胞质基质内的酶
C.若将对照组的有氧条件改为无氧条件，则ATP的含量将会上升
D.药物X和Y同时处理肌肉细胞后，可能不会影响钠离子进入细胞的过程
12.（2024·江苏盐城大丰区新丰中学高一月考）某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A.实验自变量为是否通入O2
B.实验因变量为是否产生CO2
C.实验中需控制的无关变量有温度、pH等
D.相同反应时间内，乙装置中澄清石灰水的浑浊程度更高
13.某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究：
实验假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。
实验过程：
实验结果：1号和2号试管中均检测到CO2（与预测结果不相符）。
请分析回答：
（1）实验结果与预期不相符的原因是肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中。改进措施：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验步骤⑥依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成　　　　，因此可以通过检测是否有　　　　产生来判断丙酮酸是否被分解。
（3）如果该实验时间过长，空气中的CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误差，应如何解决？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
1.A　重铬酸钾溶液显示橙色，检测酒精前需使用浓硫酸酸化，A错误；检测酒精时，需用试管从酵母菌培养液中取样后进行检测，B正确；二氧化碳属于酸性气体，可使澄清石灰水变浑浊，由于有氧呼吸实验产生二氧化碳更快、更多，故有氧呼吸实验澄清石灰水变浑浊速度比无氧呼吸实验快，C正确；溴麝香草酚蓝溶液为蓝色，接触二氧化碳气体时转变为绿色，持续接触二氧化碳气体时转变为黄色，D正确。
2.D　用重铬酸钾检测酒精时，应该待实验结束后从甲瓶取出部分液体进行鉴定，A错误；乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关，与酵母菌数量无关，B错误；酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，都会产生CO2，乙瓶颜色都会发生变化，因此不能判断，C错误；有氧呼吸产生的CO2多于无氧呼吸，CO2通入溴麝香草酚蓝溶液中，颜色变化为蓝→绿→黄，可以根据溴麝香草酚蓝变色的时间长短检测酵母菌培养液中CO2的产生情况，D正确。
3.B　在有氧呼吸过程中水参与第二阶段的反应，与丙酮酸发生化学反应生成二氧化碳和[H]。
4.B　生物体的直接供能物质为ATP；在有氧呼吸第三阶段，氧与[H]结合生成水；氧不参与酶的催化作用；葡萄糖形成丙酮酸是在有氧呼吸第一阶段发生的，不需要氧的参与。
5.B　结合题意并分析题图可知，①表示有氧呼吸第一阶段的场所，即细胞质基质；②表示有氧呼吸第二阶段的场所，即线粒体基质；③表示有氧呼吸第三阶段的场所，即线粒体内膜。有氧呼吸三个阶段都能产生能量，A正确；分析题图可知，只有③有膜结构，B错误；由题图分析可知，甲、乙分别代表丙酮酸和[H]，C、D正确。
6.B　[H]与O2结合生成水，发生在线粒体内膜上，A不符合题意；C6H12O6分解为丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中，B符合题意；丙酮酸分解为CO2和[H]，发生在线粒体基质中，C不符合题意；ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，D不符合题意。
7.B　图中X为有氧呼吸第一阶段的产物——丙酮酸，A正确；②过程为有氧呼吸第二阶段，该过程必须有H2O的参与，但没有CO2的参与，而是有CO2的生成，B错误；③过程为有氧呼吸第三阶段，该过程必须有O2参与，C正确；Y是有氧呼吸第三阶段的产物——H2O，D正确。
8.C　NADH脱氢酶是催化[H]与氧反应的酶，即催化有氧呼吸第三阶段，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；有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；鱼藤酮可抑制有氧呼吸第三阶段，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有氧呼吸第三阶段，导致该阶段的ATP产生被抑制，从而导致幼虫死亡，D正确。
9.B　①为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP；在②线粒体基质中完成有氧呼吸第二阶段，产生CO2和[H]，释放少量能量；③为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合形成水，释放大量能量。
10.C　有氧呼吸第二阶段有机物的进一步分解发生在线粒体基质，第三阶段反应发生在线粒体内膜上。形成水的过程为有氧呼吸第三阶段，据此可判断图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为线粒体基质，A正确；H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输需要消耗能量，说明电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化，B正确；若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用，将减少H＋通过Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，膜两侧的质子（H＋）势差降低，ATP的生成效率也降低，C错误；随着UCP含量的升高，有较多H＋通过UCP顺浓度梯度运输，产生的ATP减少，热能的生成效率升高，D正确。
11.D　药物X处理组与对照组进行对比，ATP、[H]、丙酮酸的含量均下降，说明药物X可能抑制有氧呼吸第一阶段的酶，A错误；药物Y处理组与对照组进行对比，ATP、[H]的含量均下降，丙酮酸的含量上升，说明药物Y可能抑制有氧呼吸第二阶段的酶，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，故药物Y可能抑制线粒体基质内的酶，B错误；肌肉细胞无氧呼吸中的能量大部分储存在乳酸中，若将对照组的有氧条件改为无氧条件，则ATP的含量将会下降，C错误；钠离子进入肌肉细胞是顺浓度梯度的运输，不需要能量，故用药物X和Y同时处理肌肉细胞后，可能不会影响钠离子进入细胞的过程，D正确。
12.B　甲装置为无氧环境、乙装置为有氧环境，故实验自变量为是否通入O2，A正确；该实验利用酵母菌探究细胞呼吸类型，因变量为无氧和有氧环境下酵母菌的产物，B错误；实验自变量为是否通入O2，而温度、pH、培养液条件等属于无关变量，无关变量要相同且适宜，C正确；相同反应时间内，酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳更多，故乙装置中澄清石灰水的浑浊程度更高，D正确。
13.（1）用不含葡萄糖的保存液　（2）CO2和[H]　CO2　（3）分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是步骤⑤不加丙酮酸
解析：（1）为了防止肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，使线粒体产生的CO2进入细胞质基质，应采用不含葡萄糖的保存液。（2）丙酮酸和水在有氧呼吸第二阶段反应生成CO2和[H]，因此可以用灵敏的CO2检测剂检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。（3）为了排除空气中的CO2溶入样本对实验结果产生的干扰，可以分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是步骤⑤不加丙酮酸。
4 / 4第3节　细胞呼吸的原理和应用
第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
导学 聚焦 1.通过“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验，体验实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。 2.对比分析有氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。 3.利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系
知识点（一）　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理
2.实验步骤
（1）配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5％的　　　　　　。
（2）安装实验装置：
【思考】　A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？
（3）酵母菌细胞呼吸产物检测
①检测CO2的产生：用澄清石灰水或　　　　　　　　　　。
②检测酒精的产生：从A、B锥形瓶各取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→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
条件 澄清石灰水的变化/出现变化的速度 重铬酸钾—浓硫酸溶液的变化
甲组（有氧） 变浑浊/快 1号试管：无颜色变化
乙组（无氧） 变浑浊/慢 2号试管：　　　
4.实验结论
（1）酵母菌在　　　　　　条件下都能进行细胞呼吸。
（2）细胞呼吸产物
①有氧条件：产生　　　　　　　　。
②无氧条件：产生　　　　　　　　。
5.判断下列相关表述的正误
（1）配制酵母菌培养液时，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鲜食用酵母。（　　）
（2）只检测有无CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式。（　　）
（3）橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变为灰绿色。（　　）
（4）在有氧和无氧条件下的实验分别是对照组和实验组。（　　）
（5）将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，这将更有利于酒精的检测。（　　）
探讨　分析实验过程和结果，提高科学探究能力
如图甲～丁是探究酵母菌细胞呼吸方式实验中的几套装置，回答有关问题：
（1）有氧条件下的装置连接顺序为　　　　；无氧条件下的装置连接顺序为　　　　。
（2）结合对实验材料的选择和处理，探讨以下问题：
①配制酵母菌培养液时为什么要用新鲜的食用酵母菌？
②为什么要将葡萄糖溶液煮沸，且冷却到常温后方可加入新鲜的酵母菌？
（3）图丙中质量分数为10％的NaOH溶液的作用是什么？
（4）丁瓶装好后，要过一段时间再连接装有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？
（5）本实验的自变量和因变量分别是什么？该实验有没有对照组？什么是对比实验？
　　
1.（2024·江苏南通高一月考）下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实验的说法，不正确的是（　　）
A.有氧呼吸装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2
B.无氧装置中加入酵母菌后，不能立即连通澄清石灰水
C.CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄
D.用酸性重铬酸钾检测酒精时，需适当延长培养时间以耗尽溶液中的葡萄糖
2.为了探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物，设计如图两套装置，图中注射器的作用是便于抽取样液用于检测，过氧化氢在二氧化锰催化下会产生氧气。下列有关该实验的说法，正确的是（　　）
A.图一为对照组，图二为实验组
B.A瓶应先封口放置一段时间，再连通试管B
C.试管B、E中可加适量重铬酸钾浓硫酸溶液用于检测是否产生酒精
D.抽取A、D瓶中的样液加入适量溴麝香草酚蓝溶液可用于检测是否产生CO2
知识点（二）　有氧呼吸
1.主要场所——线粒体
（1）写出图中序号代表的结构名称：
①　　　　　　；②　　　　；③　　　　；④　　　　　　。
（2）与有氧呼吸有关的酶分布在：　　　　　（填图中序号）。
2.化学反应式
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
3.有氧呼吸过程
4.能量转化
5.有氧呼吸概念
指细胞在　　的参与下，通过　　　　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。
6.判断下列相关表述的正误
（1）有氧呼吸全部在线粒体中进行。（　　）
（2）有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。（　　）
（3）氧气作为反应物参与有氧呼吸的第二、三阶段。（　　）
（4）有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。（　　）
探讨一　分析有氧呼吸过程，提高科学探究能力
1.观察有氧呼吸过程示意图，回答问题：
（1）写出图中①②③代表的有氧呼吸的对应阶段：
①　　　　；②　　　　；③　　　　。
（2）写出图中①②③所处的场所：
①　　　　；②　　　　；③　　　　。
（3）写出a、b、c、d代表的物质：
a.　　　　；b.　　　；c.　　　；d.　　　。
（4）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）。
（5）有氧呼吸过程中，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。
探讨二　分析有氧呼吸物质和能量转化，形成物质与能量观
2.若用同位素18O分别标记有氧呼吸中C6H12O6中的氧和O2中的氧，18O会分别出现在哪种产物中？
3.有氧呼吸过程中，1 mol葡萄糖彻底氧化分解后释放出2 870 kJ的能量，其中约977.28 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形式散失。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这些能量大约能使多少个ADP转化为ATP？（1 mol ATP水解释放的能量为30.54 kJ）
1.有氧呼吸总反应式剖析
2.有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H] C6H12O6和H2O 与O2结合生成水
ATP 三个阶段都产生 用于各项生命活动
1.（2024·辽宁本溪高一月考）研究发现，举重运动员腹肌细胞中线粒体数量通常比正常人的多。下列与线粒体有关的叙述，正确的是（　　）
A.有氧呼吸过程细胞质基质和线粒体基质中都能产生[H]
B.线粒体基质中存在着催化[H]和氧气反应生成水所需的酶
C.线粒体中的葡萄糖分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与
D.线粒体外膜的面积比内膜面积大，但内膜上蛋白质含量比外膜高
2.如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（　　）
A.①②④中的值最大的是②
B.③代表的物质是氧气
C.产生①②过程的场所是线粒体
D.酵母菌能完成图示全过程
易错提醒
（1）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。
（2）葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后，才能在线粒体中进一步分解。
（3）线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）无线粒体，但能进行有氧呼吸。
（1）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上与功能相适应的特点有哪些？
（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有氧呼吸的第二、三阶段的原因可能是什么？
　　
1.（2024·安徽滁州中学高一月考）关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的相关叙述不正确的是（　　）
A.可以在装有质量分数为10％的NaOH溶液的锥形瓶与有酵母菌培养液的锥形瓶中间再增加一个装有澄清石灰水的装置，以检验通入酵母菌培养液中的气体中CO2是否除尽
B.可以根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短检测CO2产生情况
C.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
D.该实验通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方式，其中有氧条件下为实验组，无氧条件下为对照组
2.下列关于探究酵母菌呼吸方式的实验，叙述错误的是（　　）
A.酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸
B.可根据澄清石灰水是否变浑浊判断呼吸方式
C.探究有氧呼吸时泵入的空气需去除CO2
D.探究无氧呼吸时需将装置封口静置一段时间
3.提取鼠肝细胞的线粒体作为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述与实验结果不符合的是（　　）
A.有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B.在线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C.葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D.水是在细胞质基质中生成的
4.关于同位素标记法研究动物体细胞有氧呼吸的过程，下列叙述错误的是（　　）
A.用18O标记葡萄糖，产物H2O中能检测到18O
B.用18O标记O2，能检测到的产物有O和C18O2
C.用14C标记葡萄糖，产物CO2中能检测到放射性
D.用14C标记葡萄糖，在线粒体中能检测到放射性
5.下图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题：
（1）呼吸过程是从　　　　　开始的，有氧呼吸的全过程分为　　　　个阶段。
（2）在有氧呼吸的过程中，释放的CO2是在第　　　　　阶段产生的；H2O是通过第　　　阶段形成的；产生ATP最多的是第　　　　　阶段。
（3）写出有氧呼吸的总反应式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 真核　 兼性厌氧　 浑浊　 蓝　 绿　 黄
酸　 灰绿
2.（1）葡萄糖溶液
（2）思考：保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。
（3）①溴麝香草酚蓝溶液　②重铬酸钾
3.出现灰绿色
4.（1）有氧和无氧　（2）①大量CO2　②酒精和少量CO2
5.（1）×
（2）×　提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2。
（3）×　（4）×
（5）√　提示：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。
互动探究
　（1）提示：丙→甲→乙　丁→乙
（2）①提示：新鲜的酵母菌繁殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显。
②提示：煮沸的目的是杀菌和除去溶液中的氧，冷却到常温的目的是防止高温杀死酵母菌。
（3）提示：NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3和H2O，保证了通入酵母菌培养液的气体中不含CO2，避免对实验结果造成干扰。
（4）提示：丁瓶封口后，锥形瓶内的空气中有氧，酵母菌开始进行有氧呼吸，也产生CO2，所以要过一段时间，等丁瓶中的氧气消耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入澄清石灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。
（5）提示：自变量是O2的有无，因变量为是否有CO2和酒精的产生。该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组，相互对照。对比实验是设置两个或两个以上的实验组，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，也叫相互对照实验。
学以致用
1.C　有氧呼吸装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，防止空气中的CO2干扰实验结果，A正确；无氧装置中加入酵母菌培养液后，要封口放置一段时间，目的是消耗完其中的氧气，保证通入澄清石灰水的二氧化碳是来自无氧呼吸产生的，B正确；二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C错误；由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化，因此用酸性重铬酸钾检测酒精时，需适当延长培养时间以耗尽溶液中的葡萄糖，D正确。
2.B　此实验为对比实验，不单独设置对照组，两组都是实验组，相互对照，A错误；A瓶放置一段时间，消耗掉氧气后，再连通试管B，保证通往试管B的二氧化碳都是无氧呼吸的产物，B正确；试管B、E中的液体应是澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝溶液，用于检验酵母菌呼吸作用是否产生二氧化碳，C错误；抽取A、D瓶中的样液加入适量溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液可用于检测是否产生酒精，D错误。
知识点（二）
自主学习
1.（1）①线粒体外膜　②嵴　③线粒体内膜　④线粒体基质　（2）③④
3. 细胞质基质　 少量　 线粒体基质　 丙酮酸＋H2OCO2＋[H]　 少量　 线粒体内膜　 大量
4.ATP　热能
5.氧　多种酶　二氧化碳和水　ATP
6.（1）×　（2）√　（3）×　（4）×
互动探究
1.（1）第一阶段　第二阶段　第三阶段　（2）细胞质基质　线粒体基质　线粒体内膜　（3）丙酮酸　[H]　CO2　O2
（4）③　（5）第三　第一、二　第三　第三　第二
2.提示：C6O6C18O2；18O2O。
3.提示：有氧呼吸的能量转换效率为977.28÷2 870×100％≈34.05％；这些能量大约能使977.28÷30.54＝32 mol ADP转化为ATP。
学以致用
1.A　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二阶段的场所是线粒体基质，两个阶段均可产生[H]，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，故该过程需要的酶存在于线粒体内膜，B错误；葡萄糖在细胞质基质中被分解，C错误；线粒体的内膜面积比外膜面积大，D错误。
2.D　有氧呼吸过程中第三阶段释放的能量最多，即④最多，A错误；图中③表示水，B错误；产生①的场所是细胞质基质，产生②的场所是线粒体基质，C错误；酵母菌能够进行有氧呼吸，即能够完成图中的全过程，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
　（1）提示：①线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积；②线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
（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.D　NaOH溶液具有吸收二氧化碳的作用，澄清石灰水可以检验是否含有二氧化碳或者二氧化碳含量的多少，因此可以在装有质量分数为10％的NaOH溶液的锥形瓶与有酵母菌培养液的锥形瓶中间再增加一个装有澄清石灰水的装置，以检验通入酵母菌培养液中的气体中CO2是否除尽，A正确；二氧化碳浓度越高，澄清石灰水越浑浊，溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间越短，因此可以根据石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短检测CO2产生情况，B正确；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色；葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，C正确；该实验通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方式，运用对比实验法，有氧条件和无氧条件都是实验组，D错误。
2.B　酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，A正确；酵母菌有氧和无氧呼吸都能产生CO2，根据澄清石灰水是否变浑浊无法判断呼吸方式，B错误；有氧呼吸消耗氧气生成CO2，为了排除空气中CO2的干扰，探究有氧呼吸时泵入的空气需去除CO2，C正确；探究无氧呼吸时需将装置封口静置一段时间，使装置中的氧气被消耗完，D正确。
3.D　由题意可知，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，氧的消耗量较大，说明丙酮酸和氧参与的第二、三阶段在线粒体内进行，A正确；由题干信息“当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大”，说明葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸，且线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖，B、C正确；水在线粒体内膜生成，D错误。
4.A　用18O标记葡萄糖，在有氧呼吸过程中，葡萄糖中的18O进入CO2，不进入H2O，H2O中的氧来源于O2，因此产物CO2能检测到18O，产物H2O中不能检测到18O，A错误；O2参与有氧呼吸第三阶段形成H2O，用18O标记O2，产物中能检测到O，生成的O再参与有氧呼吸第二阶段，其场所为线粒体基质，形成产物C18O2，因此在线粒体基质形成的产物中也能检测到C18O2，B正确；用14C标记葡萄糖，葡萄糖中的14C进入有氧呼吸产生的CO2中，场所是线粒体基质，故在线粒体中能检测到放射性，C、D正确。
5.（1）葡萄糖　三　（2）二　三　三　
（3）C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
解析：（1）由题图可知，有氧呼吸过程的反应底物是葡萄糖；有氧呼吸的全过程分为第一、第二和第三阶段。（2）有氧呼吸过程中，CO2产生于第二阶段；H2O产生于有氧呼吸的第三阶段；产生ATP最多的阶段是有氧呼吸的第三阶段。（3）有氧呼吸的反应式为C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
7 / 7(共80张PPT)
第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
导
学 聚
焦 1.通过“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验，体验实验设
计、方案实施以及结果的交流与讨论。
2.对比分析有氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。
3.利用结构与功能观分析线粒体结构与细胞呼吸的关系
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一）　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1. 实验原理
（1）配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5％的
。
葡萄糖溶
液　
2. 实验步骤
（2）安装实验装置：
【思考】　A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？
提示：保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。
（3）酵母菌细胞呼吸产物检测
①检测CO2的产生：用澄清石灰水或
。
②检测酒精的产生：从A、B锥形瓶各取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→振荡并观察溶液的颜
色变化。
溴麝香草酚蓝溶
液　
重铬酸钾　
3. 实验现象
条件 澄清石灰水的变化/出现
变化的速度 重铬酸钾—浓硫酸溶液的
变化
甲组（有氧） 变浑浊/快 1号试管：无颜色变化
乙组（无氧） 变浑浊/慢 2号试管：
4. 实验结论
（1）酵母菌在 条件下都能进行细胞呼吸。
（2）细胞呼吸产物
①有氧条件：产生 。
②无氧条件：产生 。
出现灰绿色　
有氧和无氧　
大量CO2　
酒精和少量CO2　
5. 判断下列相关表述的正误
（1）配制酵母菌培养液时，葡萄糖溶液煮沸后，即可加入新鲜食
用酵母。 （　×　）
（2）只检测有无CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式。
（　×　）
提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2。
（3）橙色的重铬酸钾溶液在碱性条件下遇酒精变为灰绿色。
（　×　）
（4）在有氧和无氧条件下的实验分别是对照组和实验组。
（　×　）
×
×
×
×
（5）将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，这将
更有利于酒精的检测。 （　√　）
提示：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。
√
探讨　分析实验过程和结果，提高科学探究能力
如图甲～丁是探究酵母菌细胞呼吸方式实验中的几套装置，回答有关
问题：
（1）有氧条件下的装置连接顺序为 　　；无氧条件下的装置连接顺
序为 　　。
提示：丙→甲→乙　丁→乙
（2）结合对实验材料的选择和处理，探讨以下问题：
①配制酵母菌培养液时为什么要用新鲜的食用酵母菌？
提示：新鲜的酵母菌繁殖快，细胞代谢旺盛，实验效果明显。
②为什么要将葡萄糖溶液煮沸，且冷却到常温后方可加入新鲜
的酵母菌？
提示：煮沸的目的是杀菌和除去溶液中的氧，冷却到常温的目
的是防止高温杀死酵母菌。
（3）图丙中质量分数为10％的NaOH溶液的作用是什么？
提示：NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3和H2O，保证了通
入酵母菌培养液的气体中不含CO2，避免对实验结果造成干扰。
（4）丁瓶装好后，要过一段时间再连接装有澄清石灰水的锥形瓶，
这是为什么？
提示：丁瓶封口后，锥形瓶内的空气中有氧，酵母菌开始进行
有氧呼吸，也产生CO2，所以要过一段时间，等丁瓶中的氧气消
耗完以后，再将产生的气体通入澄清石灰水，保证通入澄清石
灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。
（5）本实验的自变量和因变量分别是什么？该实验有没有对照组？
什么是对比实验？
提示：自变量是O2的有无，因变量为是否有CO2和酒精的产生。
该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组，相互对照。对比实
验是设置两个或两个以上的实验组，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，也叫相互对照实验。
1. （2024·江苏南通高一月考）下列有关探究酵母菌细胞呼吸方式实
验的说法，不正确的是（　　）
A. 有氧呼吸装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2
B. 无氧装置中加入酵母菌后，不能立即连通澄清石灰水
C. CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄
D. 用酸性重铬酸钾检测酒精时，需适当延长培养时间以耗尽溶液中
的葡萄糖
解析：　有氧呼吸装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，
防止空气中的CO2干扰实验结果，A正确；无氧装置中加入酵母菌
培养液后，要封口放置一段时间，目的是消耗完其中的氧气，保证
通入澄清石灰水的二氧化碳是来自无氧呼吸产生的，B正确；二氧
化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C错误；由于葡萄糖
也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化，因此用酸性重铬酸钾检测酒精
时，需适当延长培养时间以耗尽溶液中的葡萄糖，D正确。
2. 为了探究酵母菌在不同条件下的呼吸产物，设计如图两套装置，图
中注射器的作用是便于抽取样液用于检测，过氧化氢在二氧化锰催
化下会产生氧气。下列有关该实验的说法，正确的是（　　）
A. 图一为对照组，图二为实验组
B. A瓶应先封口放置一段时间，再连通试管B
C. 试管B、E中可加适量重铬酸钾浓硫酸溶液用于检测是否产生酒精
D. 抽取A、D瓶中的样液加入适量溴麝香草酚蓝溶液可用于检测是否
产生CO2
解析：　此实验为对比实验，不单独设置对照组，两组都是实验
组，相互对照，A错误；A瓶放置一段时间，消耗掉氧气后，再连
通试管B，保证通往试管B的二氧化碳都是无氧呼吸的产物，B正
确；试管B、E中的液体应是澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝溶液，
用于检验酵母菌呼吸作用是否产生二氧化碳，C错误；抽取A、D
瓶中的样液加入适量溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液可用于检测是否产
生酒精，D错误。
知识点（二）　有氧呼吸
1. 主要场所——线粒体
（1）写出图中序号代表的结构名称：
① ；② ；③ ；④
。
（2）与有氧呼吸有关的酶分布在： （填图中序号）。
线粒体外膜　
嵴　
线粒体内膜　
线
粒体基质　
③④　
2. 化学反应式
C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量。
3. 有氧呼吸过程
4. 能量转化
5. 有氧呼吸概念
指细胞在 的参与下，通过 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　
多种酶　
二氧化碳和水　
ATP　
6. 判断下列相关表述的正误
（1）有氧呼吸全部在线粒体中进行。 （　×　）
（2）有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。 （　√　）
（3）氧气作为反应物参与有氧呼吸的第二、三阶段。 （　×　）
（4）有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。 （　×　）
×
√
×
×
探讨一　分析有氧呼吸过程，提高科学探究能力
1. 观察有氧呼吸过程示意图，回答问题：
（1）写出图中①②③代表的有氧呼吸的对应阶段：
① ；② ；③ 。
（2）写出图中①②③所处的场所：
① ；② ；③ 。
（3）写出a、b、c、d代表的物质：
a. ；b. ；c. ；d. 。
第一阶段　
第二阶段　
第三阶段　
细胞质基质　
线粒体基质　
线粒体内膜　
丙酮酸　
[H]　
CO2　
O2　
（5）有氧呼吸过程中，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。
（4）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）。
③　
第三　
第一、二　
第三　
第三　
第二　
探讨二　分析有氧呼吸物质和能量转化，形成物质与能量观
2. 若用同位素18O分别标记有氧呼吸中C6H12O6中的氧和O2中的氧，
18O会分别出现在哪种产物中？
提示：C6 O6 C18O2；18O2 O。
3. 有氧呼吸过程中，1 mol葡萄糖彻底氧化分解后释放出2 870 kJ的能
量，其中约977.28 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量以热能的形
式散失。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少？这
些能量大约能使多少个ADP转化为ATP？（1 mol ATP水解释放的
能量为30.54 kJ）
提示：有氧呼吸的能量转换效率为977.28÷2 870×100％≈34.05
％；这些能量大约能使977.28÷30.54＝32 mol ADP转化为ATP。
1. 有氧呼吸总反应式剖析
2. 有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H] C6H12O6和H2O 与O2结合生成水
ATP 三个阶段都产生 用于各项生命活动
1. （2024·辽宁本溪高一月考）研究发现，举重运动员腹肌细胞中线
粒体数量通常比正常人的多。下列与线粒体有关的叙述，正确的是
（　　）
A. 有氧呼吸过程细胞质基质和线粒体基质中都能产生[H]
B. 线粒体基质中存在着催化[H]和氧气反应生成水所需的酶
C. 线粒体中的葡萄糖分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与
D. 线粒体外膜的面积比内膜面积大，但内膜上蛋白质含量比外膜高
解析：　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二阶段的场
所是线粒体基质，两个阶段均可产生[H]，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，故该过
程需要的酶存在于线粒体内膜，B错误；葡萄糖在细胞质基质中被
分解，C错误；线粒体的内膜面积比外膜面积大，D错误。
2. 如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是（　　）
A. ①②④中的值最大的是②
B. ③代表的物质是氧气
C. 产生①②过程的场所是线粒体
D. 酵母菌能完成图示全过程
解析：　有氧呼吸过程中第三阶段释放的能量最多，即④最多，
A错误；图中③表示水，B错误；产生①的场所是细胞质基质，产
生②的场所是线粒体基质，C错误；酵母菌能够进行有氧呼吸，即
能够完成图中的全过程，D正确。
易错提醒
（1）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。
（2）葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和
[H]后，才能在线粒体中进一步分解。
（3）线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）
无线粒体，但能进行有氧呼吸。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上与功能相
适应的特点有哪些？
提示：①线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩
大了内膜的表面积；②线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧
呼吸有关的酶。
（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
线粒体进行有氧呼吸的第二、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. （2024·安徽滁州中学高一月考）关于“探究酵母菌细胞呼吸的方
式”实验的相关叙述不正确的是（　　）
A. 可以在装有质量分数为10％的NaOH溶液的锥形瓶与有酵母菌培养
液的锥形瓶中间再增加一个装有澄清石灰水的装置，以检验通入
酵母菌培养液中的气体中CO2是否除尽
B. 可以根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间
长短检测CO2产生情况
C. 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
D. 该实验通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方
式，其中有氧条件下为实验组，无氧条件下为对照组
解析：　NaOH溶液具有吸收二氧化碳的作用，澄清石灰水可以
检验是否含有二氧化碳或者二氧化碳含量的多少，因此可以在装有
质量分数为10％的NaOH溶液的锥形瓶与有酵母菌培养液的锥形瓶
中间再增加一个装有澄清石灰水的装置，以检验通入酵母菌培养液
中的气体中CO2是否除尽，A正确；二氧化碳浓度越高，澄清石灰
水越浑浊，溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间越短，因此可以根据
石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短检测
CO2产生情况，B正确；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇
（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色；葡萄糖也能与酸性重铬
酸钾反应发生颜色变化，C正确；该实验通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方式，运用对比实验法，有氧条件和无氧条件都是实验组，D错误。
2. 下列关于探究酵母菌呼吸方式的实验，叙述错误的是（　　）
A. 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸
B. 可根据澄清石灰水是否变浑浊判断呼吸方式
C. 探究有氧呼吸时泵入的空气需去除CO2
D. 探究无氧呼吸时需将装置封口静置一段时间
解析：　酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧和无氧条件下都能进
行细胞呼吸，A正确；酵母菌有氧和无氧呼吸都能产生CO2，根据
澄清石灰水是否变浑浊无法判断呼吸方式，B错误；有氧呼吸消耗
氧气生成CO2，为了排除空气中CO2的干扰，探究有氧呼吸时泵入
的空气需去除CO2，C正确；探究无氧呼吸时需将装置封口静置一
段时间，使装置中的氧气被消耗完，D正确。
3. 提取鼠肝细胞的线粒体作为实验材料，向盛有线粒体的试管中注入
丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗
量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列
叙述与实验结果不符合的是（　　）
A. 有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B. 在线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C. 葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D. 水是在细胞质基质中生成的
解析：　由题意可知，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸
时，氧的消耗量较大，说明丙酮酸和氧参与的第二、三阶段在
线粒体内进行，A正确；由题干信息“当注入葡萄糖时，测得
氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量
又较大”，说明葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸，
且线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖，B、C正确；水在
线粒体内膜生成，D错误。
4. 关于同位素标记法研究动物体细胞有氧呼吸的过程，下列叙述错误
的是（　　）
A. 用18O标记葡萄糖，产物H2O中能检测到18O
C. 用14C标记葡萄糖，产物CO2中能检测到放射性
D. 用14C标记葡萄糖，在线粒体中能检测到放射性
解析：　用18O标记葡萄糖，在有氧呼吸过程中，葡萄糖中的
18O进入CO2，不进入H2O，H2O中的氧来源于O2，因此产物
CO2能检测到18O，产物H2O中不能检测到18O，A错误；O2参与
有氧呼吸第三阶段形成H2O，用18O标记O2，产物中能检测到
O，生成的 O再参与有氧呼吸第二阶段，其场所为线
粒体基质，形成产物C18O2，因此在线粒体基质形成的产物中也
能检测到C18O2，B正确；用14C标记葡萄糖，葡萄糖中的14C进
入有氧呼吸产生的CO2中，场所是线粒体基质，故在线粒体中
能检测到放射性，C、D正确。
5. 下图是有氧呼吸过程的图解，据图回答下列问题：
（1）呼吸过程是从 开始的，有氧呼吸的全过程分为 个
阶段。
解析：由题图可知，有氧呼吸过程的反应底物是葡萄糖；有氧呼吸的全过程分为第一、第二和第三阶段。
（2）在有氧呼吸的过程中，释放的CO2是在第 阶段产生
的；H2O是通过第 阶段形成的；产生ATP最多的是
第 阶段。
解析：有氧呼吸过程中，CO2产生于第二阶段；H2O产生于有氧呼吸的第三阶段；产生ATP最多的阶段是有氧呼吸的第三阶段。
葡萄糖　
三　
二　
三　
三　
（3）写出有氧呼吸的总反应式
。
解析：有氧呼吸的反应式为C6H12O6＋6H2O＋
6O2 6CO2＋12H2O＋能量。
C6H12O6＋6H2O＋6O2　 6CO2＋
12H2O＋能量　
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1. 下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是
（　　）
A. 重铬酸钾溶液显示灰绿色，检测酒精前需使用浓硫酸酸化
B. 检测酒精时，需用试管从酵母菌培养液中取样后进行检测
C. 二氧化碳属于酸性气体，可使澄清石灰水变浑浊，有氧呼吸实验
澄清石灰水变浑浊速度比无氧呼吸实验快
D. 溴麝香草酚蓝溶液为蓝色，接触二氧化碳气体时转变为绿色，持
续接触二氧化碳气体时转变为黄色
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解析：　重铬酸钾溶液显示橙色，检测酒精前需使用浓硫酸酸
化，A错误；检测酒精时，需用试管从酵母菌培养液中取样后进行
检测，B正确；二氧化碳属于酸性气体，可使澄清石灰水变浑浊，
由于有氧呼吸实验产生二氧化碳更快、更多，故有氧呼吸实验澄清
石灰水变浑浊速度比无氧呼吸实验快，C正确；溴麝香草酚蓝溶液
为蓝色，接触二氧化碳气体时转变为绿色，持续接触二氧化碳气体
时转变为黄色，D正确。
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2. （2024·山东青岛高一月考）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）。下列说法正确的是（　　）
A. 开始培养时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B. 实验中可通过增加甲瓶的酵母菌数量提高乙醇最大产量
C. 通过乙瓶溶液颜色是否变化可判断酵母菌的呼吸方式
D. 可根据溴麝香草酚蓝溶液变色的时间长短检测酵母菌培养液中CO2
的产生情况
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解析：　用重铬酸钾检测酒精时，应该待实验结束后从甲瓶取出
部分液体进行鉴定，A错误；乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量
有关，与酵母菌数量无关，B错误；酵母菌可以进行有氧呼吸和无
氧呼吸，都会产生CO2，乙瓶颜色都会发生变化，因此不能判断，
C错误；有氧呼吸产生的CO2多于无氧呼吸，CO2通入溴麝香草酚
蓝溶液中，颜色变化为蓝→绿→黄，可以根据溴麝香草酚蓝变色的
时间长短检测酵母菌培养液中CO2的产生情况，D正确。
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知识点二　有氧呼吸
3. 在有氧呼吸过程中，H2O参与的阶段是（　　）
A. 葡萄糖分解为丙酮酸
B. 丙酮酸分解成CO2
C. [H]与O2结合形成水
D. 丙酮酸转变成乳酸
解析：　在有氧呼吸过程中水参与第二阶段的反应，与丙酮酸发
生化学反应生成二氧化碳和[H]。
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4. 在有氧呼吸过程中，氧的直接作用是（　　）
A. 为生物体直接供能
B. 与[H]结合生成水
C. 参与酶的催化作用
D. 氧化葡萄糖形成丙酮酸
解析：　生物体的直接供能物质为ATP；在有氧呼吸第三阶段，
氧与[H]结合生成水；氧不参与酶的催化作用；葡萄糖形成丙酮酸
是在有氧呼吸第一阶段发生的，不需要氧的参与。
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5. 如图表示真核细胞有氧呼吸的过程，①～③代表场所，甲、乙代表
物质。下列叙述错误的是（　　）
A. 图示①②③中都有能量产生
B. ①②③都有膜结构
C. 甲表示丙酮酸
D. 乙表示[H]
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解析：　结合题意并分析题图可知，①表示有氧呼吸第一阶段的
场所，即细胞质基质；②表示有氧呼吸第二阶段的场所，即线粒体
基质；③表示有氧呼吸第三阶段的场所，即线粒体内膜。有氧呼吸
三个阶段都能产生能量，A正确；分析题图可知，只有③有膜结
构，B错误；由题图分析可知，甲、乙分别代表丙酮酸和[H]，
C、D正确。
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6. 在真核生物有氧呼吸的下列反应中，不在线粒体中进行的只有
（　　）
A. [H]与O2生成水
B. C6H12O6分解为丙酮酸和[H]
C. 丙酮酸分解为CO2和[H]
D. ADP与磷酸结合生成ATP
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解析：　[H]与O2结合生成水，发生在线粒体内膜上，A不符合
题意；C6H12O6分解为丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中，B符合
题意；丙酮酸分解为CO2和[H]，发生在线粒体基质中，C不符合
题意；ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基质
和线粒体内膜，D不符合题意。
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7. 如图表示葡萄糖在细胞内氧化分解的某一途径，①②③表示过程，
X、Y表示物质。下列判断错误的是（　　）
A. X是丙酮酸
B. ②过程必须有CO2参与
C. ③过程必须有O2参与
D. Y是H2O
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解析：　图中X为有氧呼吸第一阶段的产物——丙酮酸，A正
确；②过程为有氧呼吸第二阶段，该过程必须有H2O的参与，但没
有CO2的参与，而是有CO2的生成，B错误；③过程为有氧呼吸第
三阶段，该过程必须有O2参与，C正确；Y是有氧呼吸第三阶段的
产物——H2O，D正确。
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8. （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. 幼虫体细胞有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
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解析：　NADH脱氢酶是催化[H]与氧反应的酶，即催化有氧呼
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；有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；鱼藤酮可抑制有氧呼吸第三阶段，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
酮可抑制有氧呼吸第三阶段，导致该阶段的ATP产生被抑制，从而
导致幼虫死亡，D正确。
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9. 如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是（　　）
A. ②处产生CO2
B. ①处产生ATP
C. ②处产生[H]
D. ③处发生[H]与O2的结合反应
解析：　①为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP；在②线粒体基
质中完成有氧呼吸第二阶段，产生CO2和[H]，释放少量能量；③
为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合形成水，释
放大量能量。
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10. 下图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中的有氧呼
吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合
体。其中H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜质子（H＋）
势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H＋）势
差转变成其他形式的能量。假设只要电子最终能传到H2O中，则
释放的总能量不变。下列相关叙述错误的是（　　）
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A. 图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为线粒体基质
B. 电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化
C. 若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用，ATP的生成效率将升高
D. 随着UCP含量的升高，热能的生成效率随之升高
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解析：　有氧呼吸第二阶段有机物的进一步分解发生在线粒体
基质，第三阶段反应发生在线粒体内膜上。形成水的过程为有氧
呼吸第三阶段，据此可判断图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为
线粒体基质，A正确；H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输需要消耗
能量，说明电子在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ之间传递过程中有能量的转化，B正
确；若Ⅲ、Ⅳ不能发挥作用，将减少H＋通过Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运
输，膜两侧的质子（H＋）势差降低，ATP的生成效率也降低，C
错误；随着UCP含量的升高，有较多H＋通过UCP顺浓度梯度运
输，产生的ATP减少，热能的生成效率升高，D正确。
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11. 药物X和Y可能会抑制涉及有氧呼吸第一、二、三阶段的酶。为了
研究这些药物的效应，分离了一些肌肉细胞，然后在有氧气供应
的条件下分别给予这两种药物处理，并测定细胞内ATP、[H]及丙
酮酸的含量，实验结果见下表，下列叙述正确的是（　　）
ATP [H] 丙酮酸
对照组（没有药物处理） 100％ 100％ 100％
药物X处理组 2％ 3％ 5％
药物Y处理组 20％ 15％ 150％
注：对照组的数据定为100％，以便与其他组进行比较。
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A. 药物X可能抑制有氧呼吸第二、三阶段的酶
B. 药物Y可能抑制细胞质基质内的酶
C. 若将对照组的有氧条件改为无氧条件，则ATP的含量将会上升
D. 药物X和Y同时处理肌肉细胞后，可能不会影响钠离子进入细胞的
过程
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解析：　药物X处理组与对照组进行对比，ATP、[H]、丙酮酸
的含量均下降，说明药物X可能抑制有氧呼吸第一阶段的酶，A错
误；药物Y处理组与对照组进行对比，ATP、[H]的含量均下降，
丙酮酸的含量上升，说明药物Y可能抑制有氧呼吸第二阶段的
酶，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，故药物Y可能抑制
线粒体基质内的酶，B错误；肌肉细胞无氧呼吸中的能量大部分
储存在乳酸中，若将对照组的有氧条件改为无氧条件，则ATP的
含量将会下降，C错误；钠离子进入肌肉细胞是顺浓度梯度的运
输，不需要能量，故用药物X和Y同时处理肌肉细胞后，可能不会
影响钠离子进入细胞的过程，D正确。
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12. （2024·江苏盐城大丰区新丰中学高一月考）某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A. 实验自变量为是否通入O2
B. 实验因变量为是否产生CO2
C. 实验中需控制的无关变量有温度、pH等
D. 相同反应时间内，乙装置中澄清石灰水的浑浊程度更高
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解析：甲装置为无氧环境、乙装置为有氧环境，故实验自变量为是否通入O2，A正确；该实验利用酵母菌探究细胞呼吸类型，因变量为无氧和有氧环境下酵母菌的产物，B错误；实验自变量为是否通入O2，而温度、pH、培养液条件等属于无关变量，无关变量要相同且适宜，C正确；相同反应时间内，酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳更多，故乙装置中澄清石灰水的浑浊程度更高，D正确。
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13. 某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了
如下探究：
实验假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质
基质中完成。
实验过程：
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实验结果：1号和2号试管中均检测到CO2（与预测结果不相
符）。
请分析回答：
（1）实验结果与预期不相符的原因是肝细胞利用保存液中的葡萄
糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质
中。改进措施： 。
解析：为了防止肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，使线粒体产生的CO2进入细胞质基质，应采用不含葡萄糖的保存液。
用不含葡萄糖的保存液　
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（2）实验步骤⑥依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水
彻底分解成 ，因此可以通过检测是否有 产
生来判断丙酮酸是否被分解。
解析：丙酮酸和水在有氧呼吸第二阶段反应生成CO2和[H]，因此可以用灵敏的CO2检测剂检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。
CO2和[H]　
CO2　
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（3）如果该实验时间过长，空气中的CO2溶入样本中的量足以被
检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来
的实验误差，应如何解决？

。
解析：为了排除空气中的CO2溶入样本对实验结果产生的干扰，可以分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是步骤⑤不加丙酮酸。
分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和
2号相同，只是步骤⑤不加丙酮酸　
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