资源简介

(共35张PPT)
第三单元
细胞的代谢
考查内容
1.比较需氧呼吸和厌氧呼吸过程，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化(生命观念)
2.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式，熟悉酒精及二氧化碳等物质的检测方法(科学探究)
3.分析影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸在合理运动、食品生产及农业等方面的应用原理，养成合理锻炼的习惯(科学思维、社会责任)
1.细胞呼吸
细胞呼吸是指在________内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物，并释放________的过程。其实质是________内的有机物氧化分解，并释放能量。
2.需氧呼吸
(1)概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________________，释放能量，生成______________的过程。
细胞
能量
细胞
二氧化碳和水
大量ATP
(2)过程
(3)在方框内写出需氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)：


(4)放能：少部分能量转移至__________中，__________能量则以热能形式散失。
(5)与有机物在生物体外燃烧相比，需氧呼吸是在________的条件下进行的；有机物中的能量是____________的；一部分能量储存在__________中，其余的转化成热能。
3.厌氧呼吸
(1)概念：是指在没有________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放________能量的过程。
(2)场所：全过程是在____________中进行的。
(3)过程
ATP
大部分
常温
逐步释放
ATP
氧气
不完全
少量
细胞溶胶
2C2H5OH＋2CO2＋能量
2C3H6O3＋能量
第一阶段(或糖酵解)
乙醇或乳酸
4.细胞呼吸是细胞代谢的核心
(1)细胞代谢类型：包括________代谢和________代谢。
(2)不同代谢途径分析
①糖代谢：多糖先被水解为________，经糖酵解，最后被完全氧化成CO2和H2O。
②油脂代谢：油脂先分解形成________和__________，________形成一个三碳化合物后进入糖酵解，__________则进一步被分解。
③蛋白质代谢：蛋白质先被分解为氨基酸，氨基酸脱去________后变成不同的有机酸，最终被完全氧化。
合成
分解
单糖
甘油
脂肪酸
甘油
脂肪酸
氨基
[自我诊断]正确的打“√”，错误的打“ ”。
1.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸。(　 　)
2.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2。(　 　)
3.如图所示为细胞需氧呼吸和厌氧呼吸的过程，下列关于细胞呼吸原理及其应用的叙述，请判断正误：
(1)①②③④中释放能量最多的阶段是③。(　 　)
(2)酵母菌在细胞溶胶中发生②过程。(　 　)
(3)③过程需要酶的催化，②④过程不需要酶的催化。(　 　)
(4)梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP。(　 　)
(5)发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③。(　 　)
(6)发生①③时，CO2释放量大于O2吸收量，阶段①为阶段③提供[H]和ATP。(　 　)
√

√
√

√
√

考向1　需氧呼吸和厌氧呼吸方式
1.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路分析
项目 来源 去路
需氧呼吸 厌氧呼吸 需氧呼吸 厌氧呼吸
[H] 葡萄糖
和H2O 葡萄糖 与O2结合
生成H2O 还原丙酮
酸、乙醛
ATP 三个阶段
都产生 只在第一
阶段产生 用于各项生命活动(绿色植物光合作用的碳反应所需ATP主要来自光反应)
例 1
(2025·北京卷)如图所示为植物细胞局部亚显微结构示意图。在需氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。下列选项中，正确的是(　 　)
A.A B.B
C.C D.D
【解析】部位1是线粒体基质，进行需氧呼吸第二阶段的场所，产生少量ATP，部位2是线粒体内膜，进行需氧呼吸第三阶段的场所，可以产生大量ATP，部位3是线粒体外膜，没有ATP生成，部位4是细胞溶胶，可以进行需氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，C正确。
选项 部位1 部位2 部位3 部位4
A 大量 少量 少量 无
B 大量 大量 少量 无
C 少量 大量 无 少量
D 少量 无 大量 大量
C
例 2
D
考向2　细胞呼吸类型的判断
1.通过反应物和产物来判断
(1)消耗O2或产物中有H2O，一定进行了需氧呼吸。
(2)产物中有乙醇或乳酸，一定进行了厌氧呼吸。
2.通过物质的量的关系来判断
(1)无CO2产生 只进行产生乳酸的厌氧呼吸。
(2)不消耗O2，但产生CO2 只进行产生乙醇的厌氧呼吸。
(3)O2消耗量等于CO2释放量 只进行以葡萄糖为底物的需氧呼吸或既进行需氧呼吸，又进行产乳酸的厌氧呼吸。
(4)CO2释放量大于O2吸收量 既进行需氧呼吸，又进行产生乙醇的厌氧呼吸，其关系如下：
装置一　 装置二
实验现象和结论：
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产乳酸的厌氧呼吸
不动 右移 只进行产乙醇和CO2的厌氧呼吸
左移 右移 进行需氧呼吸以及产乙醇和CO2的厌氧呼吸
左移 不动 只进行需氧呼吸或进行需氧呼吸和产乳酸的厌氧呼吸
为使实验结果精确、减少无关变量的干扰，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。另外，若装置一液滴左移，装置二液滴也左移，说明可能以油脂为底物进行细胞呼吸，O2消耗量大于CO2释放量。
例 3
(2025·杭州模拟)将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞溶胶和线粒体，与酵母菌分别装入a~f号试管中，并加入不同的物质，进行了如下实验。下列分析中，正确的是
(　 　)
注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。
A.试管a有CO2和H2O产生
B.试管c不能发生糖酵解，ATP只在电子传递链中产生
C.试管b没有线粒体，充分反应后的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中
D.试管a、c、e中O2均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2
加入的物质 试管编号
细胞溶胶 线粒体 酵母菌
a b c d e f
10 mmol葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋
20 mmol丙酮酸 ＋ － ＋ － － －
适量O2 ＋ － ＋ － ＋ －
D
【解析】试管a中为细胞溶胶和丙酮酸、O2，不会产生H2O，H2O在线粒体内膜上产生，A错误；糖酵解在细胞溶胶中进行，试管c中为线粒体，不能发生糖酵解，线粒体中可以进行需氧呼吸第二阶段和电子传递链，都可以产生ATP，B错误；试管b没有线粒体，没有O2，细胞溶胶中可以进行厌氧呼吸，充分反应后的绝大部分化学能存在于酒精中，C错误；呼吸产生的CO2的来源有细胞溶胶中的厌氧呼吸产生的CO2和线粒体中需氧呼吸产生的CO2，试管a、c、e中O2均不与葡萄糖或丙酮酸中的碳结合生成CO2，O2只与[H]结合产生H2O，D正确。
例 4
某植物种子萌发时可能进行需氧呼吸，也可能进行产生酒精的厌氧呼吸。为探究两种细胞呼吸的情况，现设计如图所示装置，假设呼吸底物均为葡萄糖，同时关闭活塞，20 min后观察红色液滴移动情况，对实验结果的分析不符合实际的是(　 　)
装置1　 装置2
A.装置1液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积，装置2液滴向右移动的体积是细
胞呼吸释放CO2和消耗O2的体积之差
B.若装置1液滴左移，装置2液滴不移动，则说明萌发的种子只进行需氧呼吸
C.若装置1液滴左移，装置2液滴也左移，则说明萌发的种子既进行需氧呼吸也进行厌氧
呼吸
D.若装置1液滴不移动，装置2液滴右移，则说明萌发的种子只进行厌氧呼吸
【解析】装置2中的蒸馏水无法吸收CO2，因此当萌发种子进行需氧呼吸时，红色液滴不动，当萌发种子进行厌氧呼吸或需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行，红色液右移，装置2液滴不会出现左移情况，C不符合实际。
C
课时作业
答案速对
第三单元 作业10　细胞呼吸的方式和过程
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B C D C D B B
题号 8 9 10
答案 C C 见答案
1.(2025·山东卷)关于细胞以葡萄糖为原料进行需氧呼吸和厌氧呼吸的过程，下列说法中，正确的是(　 　)
A.需氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料
B.需氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料
C.厌氧呼吸的两个阶段均不产生NADH
D.经过厌氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
【解析】需氧呼吸的前两个阶段不需要O2的参与，第三阶段需要O2作为原料，A错误；需氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生CO2、[H]，释放少量能量，B正确；厌氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误；经过厌氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。
B
2. (2025·江苏卷)关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述中，正确的是(　 　)
A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B.需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.厌氧呼吸的产物都有CO2
【解析】葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞溶胶中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误；需氧呼吸第二阶段是丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段(与[H]结合生成H2O)，B错误；人体细胞和酵母菌需氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，厌氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP(后续被消耗)，因此二者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确；人体细胞厌氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌厌氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误。
C
3. (2025·杭州模拟)如图所示的①~③为一种细胞器的部分结构。
下列叙述中，错误的是(　 　)
A.①②之间及③处是液态的基质，富含多种酶
B.③中具有DNA、RNA和核糖体，能合成一部分自身所需蛋白质
C.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
D.葡萄糖在该细胞器中彻底氧化分解释放大量的能量
【解析】①是线粒体外膜，②是线粒体内膜，①②之间是膜间隙，③是线粒体基质，膜间隙和线粒体基质都是液态，且富含多种酶，A 正确；线粒体基质(③)中含有 DNA、RNA 和核糖体，能进行部分蛋白质的合成，故线粒体属于半自主性细胞器，B 正确；线粒体内膜(②)是需氧呼吸第三阶段场所，消耗 O2 ；线粒体基质(③)是需氧呼吸第二阶段场所，产生 CO2，C 正确；葡萄糖不能直接进入线粒体，需先在细胞溶胶分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体彻底氧化分解，D 错误。
D
4.种子储藏时需要控制细胞呼吸以减少有机物的消耗。下列关于种子细胞呼吸的叙述，错误的是(　 　)
A.若种子储藏过程中产生了乙醇，则种子细胞进行了厌氧呼吸
B.若种子细胞只进行厌氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
C.若种子细胞只进行需氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数一定相等
D.若种子细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，消耗O2的分子数与产生CO2的分子数可能
相等
【解析】若种子储藏过程中产生了乙醇，则种子细胞进行了产生乙醇和CO2的厌氧呼吸，A正确；若种子细胞只进行厌氧呼吸且产物是乳酸，则既不消耗O2，也无CO2释放，B正确；若种子细胞只进行需氧呼吸，当底物为油脂时，O2吸收量大于CO2释放量，C错误；若种子细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，底物为葡萄糖且厌氧呼吸产物为乳酸时，O2吸收量与CO2释放量相等，D正确。
C
5.(2025·舟山中学模拟)细胞呼吸是生物细胞中最重要的供能活动，其中供能最多的阶段是电子传递链(如图所示)，胞液侧为线粒体双层膜间隙。据图分析，下列说法中，错误的是(　 　)
A.线粒体的内膜两侧的pH梯度需在有O2供应时才能维持
B.好氧细菌细胞中也具备类似此图功能的膜脂和膜蛋白结构
C.介导H＋从胞液侧进入基质侧的蛋白复合体具有催化作用
D.H＋从基质侧进入胞液侧的过程属于消耗ATP的主动转运过程
D
【解析】O2作为电子的受体，发生反应后能将质子泵入胞液侧，因此切断O2的供应，则线粒体内膜两侧的pH梯度会消失，即线粒体的内膜两侧的pH梯度需在有O2供应时才能维持，A正确；好氧细菌的需氧呼吸也存在电子传递链，因此细胞中也具备类似此图功能的膜脂和膜蛋白结构，B正确；介导H＋从胞液侧进入基质侧的蛋白复合体能催化ADP和Pi合成ATP，因此具有催化作用，C正确；H＋从基质侧进入胞液侧是主动转运过程，其能量来自高能电子经过一系列的电子传递体时释放的能量，不需要消耗 ATP，D错误。
6. (2026·绍兴一模)细胞中糖类、油脂、蛋白质均可作为能源，经分解或转化后进入需氧呼吸的不同阶段，最终氧化分解并为细胞提供能量，过程如图，其中甲、乙、丙、丁代表4种不同物质。下列叙述中，正确的是(　 　)
A.物质甲是甘油，能在线粒体基质中参与糖酵解过程
B.物质乙是氨基酸，需经脱氨基作用后才能参与氧化分解
C.物质丙是O2，将丙酮酸中的碳彻底氧化生成CO2
D.物质丁参与第三阶段释放大量能量，大部分用于合成ATP
B
【解析】油脂由甘油和脂肪酸组成，物质甲是甘油，在细胞质基质中参与糖酵解过程，A错误；蛋白质水解的产物乙是氨基酸，氨基酸需经脱氨基作用，去除含氮部分后转化为有机酸，进而参与需氧呼吸的氧化分解，B正确；需氧呼吸第二阶段中，丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，因此物质丙是H2O，C错误；物质丁是O2，参与需氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成H2O，该过程释放大量能量，这些能量大部分以热能形式散失，小部分用于合成ATP，D错误。
7.(2026·金华一模)研究发现，敲除野生型酵母菌sqr基因后获得的突变型酵母菌中，线粒体出现碎片化现象，且线粒体数量减少。下列叙述中，错误的是(　 　)
A.无氧条件下，突变型酵母菌糖酵解释放的能量大部分以热能散失
B.无氧条件下，野生型酵母菌比突变型酵母菌产生更多的ATP
C.氧气充足时，野生型酵母菌种群增殖速率大于突变型酵母菌
D.氧气充足时，野生型酵母菌培养液过滤后，滤液中加入酸性重铬酸钾溶液显橙色
【解析】糖酵解阶段释放的能量大部分以热能散失，少量转化为ATP，A正确；厌氧呼吸仅发生在细胞质基质中，与线粒体无关，野生型和突变型酵母菌厌氧呼吸产生的ATP量相同，B错误；氧气充足时，野生型线粒体功能正常，需氧呼吸效率高，提供更多能量支持增殖，而突变型线粒体受损，增殖速率较低，C正确；氧气充足时，酵母菌进行需氧呼吸，不产生酒精，滤液中无乙醇，加入酸性重铬酸钾溶液不会显灰绿色(保持橙色)，D正确。
B
8. (2025·温州模拟)某动物细胞线粒体功能障碍，即使在O2供应充足的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量。如图所示为细胞在有氧条件下部分代谢过程，下列叙述中，正确的是(　 　)
A.葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解为CO2和H2O
B.细胞破碎后无法将葡萄糖转化为乳酸
C.图中③过程消耗[H]，但不产生 ATP
D.研究药物抑制此类异常代谢，可选择图中①②③为作用点
【解析】葡萄糖在细胞溶胶中分解成丙酮酸，不会在线粒体中氧化分解，A错误；厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，细胞破碎后仍含有催化葡萄糖转化成乳酸的酶，仍能将葡萄糖转化为乳酸，B错误；厌氧呼吸第二阶段丙酮酸与[H]反应生成乳酸，该过程不产生ATP，C正确；①是正常的细胞代谢过程，不宜作为该类药物的作用位点，D错误。
C
9.在缺氧条件下，细胞中的丙酮酸可通过乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的作用，分别生成乙醇和乳酸(如图所示)。下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(　 　)
A.酵母菌在缺氧条件下以乙醇发酵的形式进行厌氧呼吸，
是因为细胞内含有乙醇脱氢酶
B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，缺氧条件下在细胞溶胶中
被消耗
C.消耗一分子葡萄糖，乙醇发酵比乳酸发酵多释放一分子CO2，故可产生较多ATP
D.动物细胞中的葡萄糖可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
【解析】据图可知，丙酮酸形成乙醇需要乙醇脱氢酶，酵母菌在缺氧条件下以乙醇发酵的形式进行厌氧呼吸，是因为细胞内含有乙醇脱氢酶，A正确；图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，厌氧呼吸的场所是细胞溶胶，缺氧条件下NADH的消耗发生在细胞溶胶中，B正确；乙醇发酵和乳酸发酵都只有第一阶段产生少量的ATP，消耗一分子葡萄糖，乙醇发酵和乳酸发酵产生的ATP相同，C错误；动物细胞中的葡萄糖经氧化分解的中间产物丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，D正确。
C
10.人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。请据图回答下列问题：
(1)呼吸链受损会导致_______(填“需氧”或“厌氧”)呼吸异常，代谢物X是________。
(2)过程⑤中酶B的名称为______________，使用它的原因是_________________________ _______________________。
(3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是___________________________ ___________________________________________。
【解析】(1)需氧呼吸的主要场所是线粒体，厌氧呼吸的场所是细胞溶胶，所以线粒体呼吸链受损会导致需氧呼吸异常。据图可知，丙酮酸在细胞溶胶中被还原为代谢物X，动物细胞进行厌氧呼吸只产生乳酸，故代谢物X为乳酸。
(2)据题图可知，酶B可催化H2O2的分解，为过氧化氢酶，机体内的H2O2会对细胞产生毒害作用。
(3)乳酸积累会使内环境的pH下降，及时消耗乳酸有利于内环境的稳态，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
需氧
乳酸
过氧化氢酶
催化H2O2的分解，避免H2O2对细胞的毒害
避免代谢产物的积累，维持内环境的pH；是机体进行正常生命活动的条件

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