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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
第5章　细胞的能量供应和利用
1.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式，说出细胞呼吸的类型。
2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构特点，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式
知识点二　有氧呼吸
随堂热练
背诵记忆
课时作业
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：
葡萄糖溶液　
【微思考】　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：
出现灰绿色
（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 。
有氧和无氧　
大量CO2　
酒精和少量CO2　
4. 实验结论
1. （教材P91“参考资料”）检测酒精的产生时，由于 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 。
2. （教材P92“科学方法”）对比实验是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的实
验，也叫 实验。在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设
置有氧和无氧两种条件，它们之间形成相互对照，没有另设对照组，都是
实验组。
葡萄糖　
葡萄糖　
实验
组　
相互对照　
（1）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。
（2）根据石灰水变浑浊的程度可以确定CO2产生量的多少。　
（　√　）
（3）酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。 　
（　×　）
提示：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
×
√
×
探究　酵母菌细胞呼吸方式实验
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 。
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盛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、因变量和无关变量分别是什么？
提示：自变量是O2的有无，因变量为是否有CO2和酒精的产生，无关变量
为影响实验结果的可变因素（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等）。
归纳总结
实验操作及目的
实验操作提醒 操作目的
配制培养液时，将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶 ①煮沸：除去其他杂菌，防止其他杂菌的干扰；
②冷却后再加入：防止高温将酵母菌杀死
先通入NaOH溶液再通入酵母菌培养液中 排除空气中CO2对实验结果的干扰
酵母菌培养液封口放置一段
时间 让酵母菌将瓶中的O2消耗完，确保其在实验过程中只进行无氧呼吸
1. 关于“探究酵母菌细胞的呼吸方式”的实验，下列说法正确的是（　　）
A. 实验要在黑暗条件下进行，防止产生氧气对呼吸作用造成影响
B. 因酵母菌是异养兼性厌氧菌，所以才能成功完成两个对比实验
C. 为了使酵母菌有充足的氧气，需要向酵母菌培养液中直接通入空气
D. 如果产生的气体使澄清石灰水变浑浊，则酵母菌只进行有氧呼吸
√
解析：酵母菌细胞不进行光合作用，不会产生O2，故该实验无须在黑暗条件下进行，A错误；因酵母菌是异养兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，所以才能成功完成两个对比实验，B正确；在有氧呼吸的装置中，应先将空气通入NaOH溶液中，除去空气中的CO2，避免对实验结果的干扰，C错误；无论是有氧呼吸，还是无氧呼吸，酵母菌都能产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D错误。
2. 生物研究小组利用自制的纤维素水解液（含质量分数为5％的葡萄糖溶
液）培养酵母菌并研究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（　　）
A. 增加甲瓶的酵母菌数量可提高乙醇最大产量
B. 乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄，表明酵母菌细胞呼吸产生了CO2
C. 乙瓶中有气泡产生时即可向甲瓶加入酸性重铬酸钾溶液以检测乙醇生成
D. 若增加有氧呼吸的对照实验，除插入通气管外其他处理与本组相同
√
解析：乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖溶液的量有关，酵母菌数量影响其达到最大产量所需的时间，A错误；CO2通入溴麝香草酚蓝溶液中，溶液颜色变化为蓝→绿→黄，B正确；用酸性重铬酸钾溶液检测酒精时，应该待实验结束后从甲瓶取出部分液体进行检测，因为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，C错误；若增加有氧呼吸的对照实验，需将通气管先通入NaOH溶液，再通入酵母菌培养液，其他处理与本组相同，D错误。
知识点二　有氧呼吸
1. 线粒体的结构和功能
（1）写出图中序号代表的结构名称：
① ；② ；
③ ；④ 。
线粒体外膜　
嵴　
线粒体内膜　
线粒体基质　
（2）与有氧呼吸有关的酶分布在： （填图中序号）。
③④　
（3）线粒体的功能：进行有氧呼吸的 。
提醒：真核细胞的有氧呼吸必须有线粒体参与，原核细胞无线粒体也能进
行有氧呼吸（如蓝细菌、醋酸杆菌等）。
2. 有氧呼吸
（1）有氧呼吸最常利用的物质是 ，其化学反应式可以简写
成： 。
主要场所　
葡萄糖　
C6H12O6＋6H2O＋6O2　 6CO2＋12H2O＋能量　
（2）过程：可概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应
的 催化。
酶　
（3）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。
（4）有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点
①有氧呼吸过程 。
②有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应 。
③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在 中。
氧　
多种酶　
二氧化碳和水　
ATP　
温和　
逐步释放　
ATP　
1. （教材P93“相关信息”）[H]是一种十分简化的表示方式。这一产生
[H]的过程主要是指 转化成
。
2. （教材P93“思考·讨论”）有氧呼吸过程中的能量转化
氧化型辅酶Ⅰ（NAD＋）　
还原型辅酶Ⅰ
（NADH）　
（1）真核细胞都能进行有氧呼吸。　 （　×　）
提示：真核细胞不一定都进行有氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞。
（2）有氧呼吸全部在线粒体中进行。　 （　×　）
提示：有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行。
（3）有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。　
（　√　）
（4）氧气作为反应物参与有氧呼吸的第二、三阶段。　 （　×　）
提示：氧气参与有氧呼吸的第三阶段。
（5）有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。　 （　×　）
提示：有氧呼吸的第二阶段消耗水，第三阶段产生水。
×
×
√
×
×
探究　有氧呼吸过程及物质和能量转化
　资料1：科学家提取了新鲜的动物肝脏组织，研磨离心后获取了细胞质
基质（作为A组）和线粒体（作为B组）以及细胞匀浆（其中既有细胞质基
质又有线粒体，作为C组）。在有氧条件下进行如下实验，结果如下：
组别 操作 结果
A组 细胞质基质 加入等量葡萄糖
组别 操作 结果
B组 线粒体 加入等量葡萄糖
C组 细胞匀浆
资料2：超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这
些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具
有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化
[H]的功能。
（1）分析资料1，葡萄糖首先在什么位置被分解？
提示：细胞质基质。
（2）若向资料1三组中加入等量的丙酮酸，请在图示的坐标轴中用“实
线”画出丙酮酸含量的变化曲线。
提示：
（3）分析资料2，推测囊泡中的小颗粒是什么物质？[H]的氧化发生在线
粒体的什么部位？
提示：小颗粒是线粒体内膜上的酶。[H]的氧化发生在线粒体内膜上。
（4）若在资料1的实验中加入荧光素和荧光素酶，三组实验中荧光强度如
何？呼吸作用释放的能量都能被荧光素发光所利用吗？请说明原因。
提示：A组和C组会出现荧光，C组较强。不能全部被利用，荧光素发光利
用的是ATP中的能量，呼吸作用释放的能量只有一部分转化为ATP。
（5）若用18O标记O2，18O能否出现在产物中的CO2中？若可以，用文字和
箭头写出转移途径。
提示：能。18O2→ O→C18O2。
归纳总结
1. 有氧呼吸过程中物质和能量的变化
（1）各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一阶段，H2O参与第二阶段，O2
参与第三阶段。
（2）各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段产生，CO2在第二阶段产
生，H2O在第三阶段产生。
（3）能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三阶段
产生。
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
3. 有氧呼吸总反应式剖析
1. 如图表示人体肝细胞内有氧呼吸利用葡萄糖的过程示意图，A～D表示
物质，①～④表示过程。下列叙述错误的是（　　）
A. D物质是氧气，无D物质时仍可发生有氧呼
吸第三阶段
B. C物质是NADH，可在细胞质基质和线粒体
基质中产生
C. ①过程在细胞质基质中进行，需要酶的催化
D. ④过程产生的A可以作为过程③的反应物
√
解析：　D物质是氧气，在无氧条件下，丙酮酸不能进入线粒体基质，无
法发生有氧呼吸第三阶段反应，A错误；C物质是NADH，有氧呼吸第一、
第二阶段都可产生，场所是细胞质基质和线粒体基质，B正确；①过程为
有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，需要酶的催化，C正确；④为
有氧呼吸第三阶段，产生的A是水，可以作为丙酮酸分解过程的反应物，D
正确。
2. 用18O标记葡萄糖的氧原子，追踪其在有氧呼吸过程中的去向。18O转移
的途径是（　　）
A. 葡萄糖→丙酮酸→水
B. 葡萄糖→丙酮酸→氧
C. 氧→氧→水
D. 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
解析：用18O标记葡萄糖的氧原子，追踪其在有氧呼吸过程中的去向。首先葡萄糖被分解成丙酮酸和还原氢，此后丙酮酸进入线粒体中被分解成二氧化碳，可见，18O转移的途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，D正确。
√
随堂热练
1. 酵母菌是常见的生物实验材料，下列有关说法错误的是（　　）
A. 酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌
B. 酵母菌进行酒精发酵时只产生酒精，不产生CO2
C. 酵母菌有氧呼吸第二阶段消耗H2O，第三阶段产生H2O
D. 通过对比实验探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式
解析：酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，A正确；酵母菌进行酒精发酵时既产生酒精，也产生CO2，B错误。
√
2. （教材P91“装置图”）某小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否
均能产生CO2，提供的实验装置如图，且每套均有数个。下列相关叙述正
确的是（　　）
A. 有氧条件下的装置序号可以是①③②
B. 该实验的观测指标为澄清石灰水变浑
浊的程度
C. 无氧条件下的装置序号为④②
D. 还可用酸性重铬酸钾溶液做本实验的检验试剂
√
解析：　空气中的CO2对实验结果有干扰，欲探究酵母菌在有氧条件下能
否产生CO2，可将空气通过③装置，使空气中的CO2被吸收，除去CO2的空
气通过①装置中的长管为酵母菌有氧呼吸提供O2，①装置中的短管是气体
进入②装置的通道，A错误；该实验的目的是探究酵母菌在有氧、无氧条
件下是否均能产生CO2，再结合题图可知，观测指标为澄清石灰水是否变
浑浊，B错误；④装置可为酵母菌呼吸提供无氧环境，④装置中的玻璃管
是气体进入②装置的通道，C正确；CO2还可以用溴麝香草酚蓝溶液来检
验，酸性重铬酸钾溶液是用来检测酒精的，D错误。
3. （2025·山西怀仁期中）如图表示有氧呼吸的过程。下列关于过程①和
过程②的叙述，正确的是（　　）
葡萄糖 丙酮酸 CO2＋H2O＋能量
A. 均需要酶的催化 B. 均需要氧气的参与
C. 均释放大量能量 D. 均在线粒体中进行
解析：有氧呼吸三个阶段的反应都需要酶来催化，A正确；第一阶段（过程①）将葡萄糖分解成两分子丙酮酸，不需要氧气参与，B错误；只有第三阶段中氧气和[H]反应生成水，释放大量能量，C错误；第一阶段（过程①）在细胞质基质中进行，D错误。
√
4. （2025·山东广饶一中检测）如图是细胞有氧呼吸过程简图，下列说法
不正确的是（　　）
A. 过程①的场所是细胞质基质
B. a代表的是O2，参与有氧呼吸的第三阶段
C. b代表CO2，是有氧呼吸第二阶段产物
D. 只有过程①会释放出少量能量，生成少量ATP
√
解析： 　过程①指的是有氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，A正
确；a与[H]结合，形成H2O，故a代表的是O2，参与有氧呼吸的第三阶段，
B正确；H2O与丙酮酸反应生成b和[H]，故b代表CO2，是有氧呼吸第二阶
段产物，C正确；过程①会释放出少量能量，生成少量ATP，过程②包括有
氧呼吸的第二、第三阶段，该过程中也会产生ATP，且在第三阶段产生大
量ATP，D错误。
5. 以下是某细胞有氧呼吸过程简图，A、B表示相关物质，请据图回答：
（1）有氧呼吸发生的主要场所是 （填细胞器名称）。
解析：线粒体是有氧呼吸发生的主要场所。
（2）图中A物质是 ，B物质是 。
解析：分析题图，图中A是CO2，B是O2。
线粒体
CO2
O2
（3）图中释放能量最多的是第 阶段。
解析：有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。
三
（4）在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，若检测到酒精的生成，说明
酵母菌进行了 （填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”）；检测酒
精时应选择的试剂是 （填下列序号）。
①重铬酸钾溶液　②澄清石灰水　③双缩脲试剂
解析：在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，若检测到酒精的生成，说明酵母菌进行了无氧呼吸；检测酒精时应选择的试剂是酸性重铬酸钾溶液。故选①。
无氧呼吸
①
背诵记忆
一、概念梳理必记
1. 呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。
2. 酵母菌是一类单细胞真菌，代谢类型为兼性厌氧型。
3. 对比实验：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的实验。
4. 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
糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量
ATP的过程。
5. 有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量。
6. 有氧呼吸的三个阶段发生的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒
体内膜。
二、长句表达必明
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：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）。
课时作业
知识点一　探究酵母菌细胞呼吸的方式
1. 下列是“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中产物的检测试剂及实验现
象，对应错误的是（　　）
组别 产物 检测试剂 实验现象
A CO2 澄清的石灰水 变浑浊
B CO2 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄
C 酒精 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄
D 酒精 酸性的重铬酸钾 橙色→灰绿色
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√
解析：　酵母菌的呼吸产物CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可以和溴
麝香草酚蓝溶液反应，颜色变化是由蓝变绿再变黄；检测酒精的试剂是酸
性的重铬酸钾，颜色变化是由橙色变为灰绿色，C错误。
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2. （2025·广东中山市期末）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. 实验中的澄清石灰水不可用溴麝香草酚蓝溶液来代替
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
√
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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；实验中的澄清石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液来代替，两者
都可用于检测CO2的有无，B错误；有氧呼吸消耗O2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O2被消耗完，D正确。
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知识点二　有氧呼吸
3. 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，B符合题意；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，A、C
不符合题意；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，D不符合题意。
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4. （2025·广东惠州检测）在有氧呼吸过程中，消耗水的反应是（　　）
A. 葡萄糖分解为丙酮酸 B. 丙酮酸分解成CO2
C. [H]与O2结合 D. ADP转化为ATP
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CO2和[H]；H2O是在有氧呼吸的第三阶段由O2和[H]结合形成的，故选B。
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5. （2025·武清区天和城实验中学月考）如图表示绿色植物细胞内部分物
质的转化过程，下列有关叙述错误的是（　　）
A. 物质①②依次是 H2O 和 O2
B. 图中所示过程在有光无光条件下都能进行
C. 用 18O 标记葡萄糖，则产物水中会很快检测到大量的放射性
D. 真核细胞中，发生过程②的场所是线粒体内膜
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解析： 　有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，物质①是
H2O；有氧呼吸第三阶段是O2和[H]反应生成水，物质②是O2，A正确；图
示过程表示有氧呼吸，与光照条件无关，即有光无光均可进行，B正确；
同位素18O不具有放射性，C错误；真核细胞中，过程②是有氧呼吸第三阶
段，有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，D正确。
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6. （2025·安徽毛坦厂实验中学月考）在细胞有氧呼吸过程中，2，4-二
硝基苯酚（DNP）能抑制ATP合成过程，但对水的生成没有影响。据此推
测，DNP起作用时（　　）
A. 主要在线粒体基质中发挥作用
B. 不会影响有氧呼吸的第一阶段
C. 不会影响K＋进入植物的叶肉细胞
D. 葡萄糖氧化分解时散失的热能增加
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解析：2，4-二硝基苯酚（DNP）能抑制ATP合成过程，线粒体内膜上合成ATP的量最多，故DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，A错误；有氧呼吸的第一阶段会有少量ATP的合成，DNP能抑制ATP合成过程，所以DNP会影响有氧呼吸的第一阶段，B错误；K＋进入植物的叶肉细胞的方式是主动运输，需要ATP，所以DNP对其有影响，C错误；在细胞有氧呼吸过程中，2，4-二硝基苯酚（DNP）能抑制ATP合成过程，但对水的生成没有影响，故不影响糖类氧化分解释放能量的过程，DNP作用于肌细胞时，线粒体内膜上不能将能量转化为ATP，故散失的热能将增加，D正确。
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7. （2025·福州一中质检）如图为某真核细胞有氧呼吸的基本流程图，下
列相关叙述正确的是（　　）
A. 阶段a不能发生在硝化细菌中
B. 阶段b等同于有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行
C. 阶段c中释放的能量均储存在ATP中，最终用于各项生命活动
D. 物质①为CO2，其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的
√
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解析：　阶段a为有氧呼吸第一阶段，能发生在硝化细菌中，A错误；阶
段b属于有氧呼吸第二阶段的一部分，在线粒体基质中进行，B错误；阶段
c中释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分储存在ATP中，用于各
项生命活动，C错误；物质①为CO2，产生于有氧呼吸第二阶段，发生在线
粒体基质中，所以其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的浓度，
D正确。
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8. 线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。
而线粒体内膜通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入
线粒体基质，如图所示。下列叙述不正确的是（　　）
A. 线粒体外膜蛋白质含量低于线粒体内膜
B. 丙酮酸穿过线粒体外膜时经过的通道蛋白
具有特异性
C. 丙酮酸经内膜进入线粒体基质后被彻底分
解为二氧化碳和水
D. 抑制质子泵的活性会影响线粒体内膜对丙酮酸的运输速率
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解析：线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质含量大于线粒体外膜，A正确；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，故通道蛋白具有特异性，B正确；丙酮酸进入线粒体基质后被彻底分解为二氧化碳和[H]，C错误；抑制质子泵的活性会影响H＋进入膜间隙，从而影响线粒体内膜对丙酮酸的运输速率，D正确。
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9. （2025·陕西榆林期末）细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，被丙
酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH。PDH的活性受代谢物和
可逆磷酸化的双重调节。丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而NADH则可抑制
PDH磷酸酯酶活性，调节机制如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 丙酮酸的分解过程发生在线粒体内膜上
B. 丙酮酸和NADH的作用效果均是使PDH
失活
C. 丙酮酸可促进ATP末端的磷酸基团移至PDH
D. 去磷酸化可导致PDH空间结构发生改变从而恢复PDH活性
√
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解析：丙酮酸分解过程发生在线粒体基质中，A错误；丙酮酸可抑制PDH激酶活性，维持PDH活性状态，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，使PDH失活，B错误；丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而ATP水解过程需要PDH激酶的催化，同时伴随着ATP末端的磷酸基团移至PDH，可见丙酮酸可抑制ATP末端的磷酸基团移至PDH，C错误；PDH去磷酸化会恢复活性，即PDH去磷酸化过程引起的其空间结构发生的改变会导致其活性恢复，D正确。
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10. （2025·湖南衡阳期末）某兴趣小组拟采用如图所示的装置对酵母菌的呼吸方式进行探究。下列叙述错误的是（　　）
A.本实验甲组为实验组，乙组也为实验组
B. 培养液体积、温度等属于无关变量，对实验
结果无影响
C. 一段时间后，甲、乙注射器活塞均会上移，
但上移距离不同
D. 一段时间后，取甲培养液的滤液加入含浓硫酸的重铬酸钾溶液，溶液
变成灰绿色
√
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解析：由题图可知，甲注射器内没有氧气，而乙注射器内有少许溶解氧，该实验为对比实验，实验中甲组和乙组都是实验组，分别探究的是酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸，A正确；本实验自变量为有无氧气参与，培养液体积、温度等属于无关变量，对实验结果有影响，需保持相同且适宜，B错误；酵母菌在有氧和无氧条件下均能产生CO2，但是产生速率和量不同，有氧呼吸产生CO2速率快，量大，甲注射器内酵母菌进行的是无氧呼吸，而乙注射器内酵母菌进行的是有氧呼吸，因此一段时间后甲、乙注射器活塞均会上移，但上移距离不同，C正确。
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11. 在线粒体内膜上，ATP合成酶利用质子泵运输H＋形成的浓度梯度驱动ATP合成，如图所示。研究发现海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上存在一种U蛋白，可将质子泵运输的H＋直接运回线粒体基质。下列叙述正确的是（　　）
A. 组成脂肪和质子泵的元素均为C、
H、O、N
B. ATP合成酶将H＋的渗透能转化为
ATP中的化学能
C.ATP合成酶仅有催化功能
D. 图中H＋从膜间隙回流至线粒体基质的方式是主动运输
√
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解析：脂肪的元素组成是C、H、O，质子泵的化学本质是蛋白质，元素组成是C、H、O、N，A错误；由图示可知，ATP合成酶能利用质子泵运输H＋形成的浓度梯度驱动ATP合成，即ATP合成酶将H＋的渗透能转化为ATP中的化学能，B正确；由图可知，ATP合成酶不仅能催化ATP的合成，还能运输H＋，C错误；图中膜间隙处的H＋浓度大于线粒体基质，H＋顺浓度从膜间隙回流至线粒体基质的方式是协助扩散（被动运输），D错误。
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12. （2025·河水衡水金卷）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）。
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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进行暂时保存。
用不
含葡萄糖的保存液进行暂时保存
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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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THANKS
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第3节　细胞呼吸的原理和应用
第2课时　无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
第5章　细胞的能量供应和利用
1.说明无氧呼吸过程中物质与能量的变化。
2.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。
3.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点一　无氧呼吸
知识点二　细胞呼吸原理的应用
随堂热练
背诵记忆
课时作业
知识点一　无氧呼吸
1. 无氧呼吸
（1）场所： 。
（2）过程
细胞质基质　
（3）无氧呼吸的总反应式
①产物为酒精： 。
C6H12O6　 2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量　
②产物为乳酸： 。
C6H12O6　 2C3H6O3（乳酸）＋少量能量　
（4）能量转化
①能量释放阶段：只在第 阶段释放出 的能量，生成少量
的 。
②大部分能量去向：存留在 或 中。
一　
少量　
ATP　
酒精　
乳酸　
（5）概念：指细胞在 参与的情况下，葡萄糖等有机物经
过 分解，释放 能量的过程。
没有氧气　
不完全　
少量　
2. 细胞呼吸
（1）概念：指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成
或其他产物，释放能量并生成 的过程。
（2）意义：①为生物体提供 ；②生物体代谢的 。
氧化分解　
二氧
化碳　
ATP　
能量　
枢纽　
1. （教材P94“相关信息”）1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放
196.65 kJ的能量，其中只有 kJ的能量储存在ATP中，近69％的
能量都以热能的形式散失了。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏
中再次转化为 。
2. （教材P96“拓展应用”）原始大气中是没有氧气的，原核生物也没有
线粒体。从进化角度分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，并说明理由。
提示：有氧呼吸是从无氧呼吸演化而来的。有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸
第一阶段完全相同，都不需要氧气，且都与线粒体无关。
61.08　
葡萄糖　
（1）无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。　 （　×　）
（2）无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累。　 （　×　）
（3）人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式是有氧呼吸。　 （　√　）
（4）水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物
都是酒精和二氧化碳。　 （　×　）
（5）人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。　 （　×　）
提示：人体剧烈运动所需的能量由葡萄糖分解提供。
（6）细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。　
（　√　）
×
×
√
×
×
√
探究　无氧呼吸的过程
　在长期演化过程中，生物为适应缺氧环境，演化出了无氧呼吸这一应急
供能机制。无论是水淹的植物根系、剧烈运动的人体肌肉，还是发酵食品
中的微生物，都依赖这一代谢途径维持生命活动。据图示探讨以下问题：
（1）将下面生物按照无氧呼吸产物类型进行分类：
①甜菜块根　②玉米的根毛细胞　③马铃薯块茎　④人体剧烈运动时的部
分肌肉细胞　⑤酵母菌　⑥乳酸菌　⑦玉米的胚　⑧苹果　⑨玉米的根
（水淹）
产生酒精、二氧化碳的是 ；产生乳酸的是 。
（2）不同生物无氧呼吸产物不同的原因是什么？
提示：不同生物细胞所具有的酶不同，进而反应途径不同，产物也不同。
（3）无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，无氧呼吸为什么产生的能量是
少量的？
提示：因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
②⑤⑧⑨　
①③④⑥⑦　
（4）无氧呼吸有无[H]的积累？无氧呼吸第一阶段产生的[H]的作用
是什么？
提示：没有；还原丙酮酸。
（5）如果酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸分别同时消耗1 mol葡萄糖，则产生
的CO2之比为多少？
提示：消耗1 mol葡萄糖时有氧呼吸产生6 mol CO2，无氧呼吸产生2 mol
CO2，所以产生的CO2之比为3∶1。
归纳总结
比较有氧呼吸和无氧呼吸
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不
同
点 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
条件 需氧、酶 不需氧、需酶
产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 大量 少量
相
同
点 过程 葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同
实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
1. （2025·重庆一中检测）如图是真核细胞内呼吸作用的过程图解，下列
说法正确的是（　　）
A. 物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液发生的颜色变化为由绿色变成蓝色
B. 图中催化②③过程的酶存在于线粒体内膜上
C. 人体内不能完成④过程
D. 图中X表示O2
√
解析：物质Y为CO2，可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝色变为绿色最后变为黄色，A错误；图中催化②（有氧呼吸第二阶段）的酶存在于线粒体基质中，催化③（有氧呼吸第三阶段）的酶存在于线粒体内膜上，B错误；人体肌细胞无氧呼吸产生乳酸，所以能完成④过程，但不能完成⑤（产生酒精）过程，C错误；图中X与[H]结合生成水，X表示O2，D正确。
2. 种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作
用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙
述，错误的是（　　）
A. 若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B. 若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D. 若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
√
解析： 　在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的
无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数
相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说
明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡
萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的
分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况
下，若细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；
有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消
耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2
的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。
规律方法
掌握判断细胞呼吸方式的两大依据
知识点二　细胞呼吸原理的应用
1. 有氧呼吸的应用
2. 无氧呼吸的应用
（1）温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。　 （　√　）
（2）农田长期水淹后造成的植物烂根与无氧呼吸有关。　 （　√　）
（3）破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。　 （　×　）
（4）无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。　 （　×　）
√
√
×
×
探究　氧气对细胞呼吸的影响
　氧气浓度对细胞呼吸的影响。
（1）由曲线判断，O2浓度对无氧呼吸和有氧呼吸的影响分别是什么？
提示：随O2浓度的升高，无氧呼吸逐渐减弱；在一定浓度范围内，随O2浓
度的升高有氧呼吸逐渐增强。
（2）曲线分析
①O2浓度＝0时，只进行 。
②0＜O2浓度＜10％时，同时进行 。
③O2浓度≥10％时，只进行 。
无氧呼吸　
有氧呼吸和无氧呼吸　
有氧呼吸　
（3）保存蔬菜、水果时，O2浓度是否越低越好？
提示：不是，O2浓度过低，细胞无氧呼吸产生酒精过多，对细胞产生
毒害。
归纳总结
细胞呼吸的影响因素及应用归纳
提醒：（1）储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延
长储藏时间。
（2）储存种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
1. 如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙
述不正确的是（　　）
A. 从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温
度为B点所对应的温度
B. 图甲曲线变化的主要原因是温度
影响与细胞呼吸有关的酶的活性
C. 图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强
D. 和D点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜
√
解析：图乙中DE段无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐加强，C错误。
2. （2026·陕西咸阳月考）有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不
同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推
断，错误的是（　　）
A. 当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸
B. 当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方
式有所不同
C. a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产
生[H]和ATP
D. 当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸
√
解析：分析曲线可知氧气浓度为a时，产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A正确；分析曲线可知氧气浓度为b时，产生二氧化碳的量多于产生的酒精量，此时酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，氧气浓度为d时，不产生酒精，说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸，所以当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸过程中都有[H]和ATP产生，故a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生[H]和ATP，C正确；由图可知，当氧气浓度为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来自于有氧呼吸，需要消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，D错误。
随堂热练
1. （2025·山西三晋卓越联盟月考）下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙
述，正确的是（　　）
A. 原核细胞进行无氧呼吸，真核细胞进行有氧呼吸
B. 利用酵母菌生产葡萄酒时，酵母菌只进行无氧呼吸
C. 消耗等量葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的少
D. 细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体内膜上进行
√
解析： 　蓝细菌是原核生物，其能进行有氧呼吸，动物的肌细胞能进行
无氧呼吸，A错误；利用酵母菌生产葡萄酒时，酵母菌既有有氧呼吸也有
无氧呼吸，B错误；无氧呼吸时，有机物的氧化分解不彻底，消耗等量葡
萄糖，无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸产生的少，C正确；细胞的无氧呼吸
都是在细胞质基质中进行的，D错误。
2. 将酵母菌研磨制成匀浆，离心后得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物
（含细胞器）。在隔绝空气的条件下，将等量的上清液、沉淀物和未经离
心的匀浆分别加入甲、乙、丙3支试管，再分别滴加等量的葡萄糖溶液，
终产物相同的是（　　）
A. 甲、乙 B. 甲、丙
C. 乙、丙 D. 甲、乙、丙
√
解析：　甲试管含酵母菌细胞质基质，在隔绝空气的条件下，加葡萄糖
能发生无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳；乙试管含酵母菌细胞器，在隔
绝空气的条件下，加葡萄糖没有反应；丙试管含酵母菌细胞质基质和细胞
器，在隔绝空气的条件下，加葡萄糖能发生无氧呼吸，产物是酒精和二氧
化碳，故产物相同的是甲试管和丙试管，B正确。
3. （2025·广东湛江检测）“充氮保鲜法”是生产生活中常用的食品储存
的方法，其具体做法是将蔬菜、水果等放在一个密闭容器内，排出其中的
空气，然后充入氮气，这样能有效地将蔬菜、水果等的保存期和保鲜期延
长。以下相关说法错误的是（　　）
A. 在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸
B. 利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存
C. 充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗
D. 在储存多汁果蔬时，更适合储藏在低氧、干燥、零上低温条件下
√
解析：马铃薯块茎无氧呼吸的产物与动物细胞相同，都是乳酸，故在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内酶的活性，从而减少了有机物的消耗，B正确；充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗，减少对有机物的分解和利用，利于储存，C正确；在储存多汁果蔬时，更适合储藏在低氧、适宜的湿度及零上低温条件下，D错误。
4. （2025·云南大理民族中学月考）如图表示细胞部分结构和功能，据图
回答下列问题：
丙酮酸
二
线粒体内膜
（1）图中A是 ，B的利用发生在有氧呼吸的第 阶段，B
的产生部位是 。
解析：分析题图可知，A是有氧呼吸的第一阶段产生的丙酮酸。B是水。在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量；有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，B（水）的利用发生在有氧呼吸的第二阶段，B（水）的产生部位是线粒体内膜。
（2）在有氧呼吸的过程中，[H]是在第 阶段产生的；产生ATP
最多的是第 阶段。
解析：在有氧呼吸的过程中，[H]是在第一、第二阶段产生的；第三阶段释放的能量最多，产生的ATP数量也最多。
一、二
三
（3）该细胞产生CO2的场所是 。
解析：分析题图可知，该细胞在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，发生在线粒体基质中。
线粒体基质
（4）进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量去向：
。
解析：无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，释放出的能量有少部分用于生成ATP，其余的以热能的形式散失。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。可见，进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量的去向有：用于合成ATP、以热能的形式散失、存留在酒精或乳酸中。
用于合成ATP、以热能的
形式散失、存留在酒精或乳酸中
（5）黑暗中，如果给玉米提供18O2，18O会出现在 中
（填物质）。
解析：黑暗中，如果给玉米提供18O2，18O2在有氧呼吸的第三阶段与[H]结合生成 O；生成的 O参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸一起被彻底分解生成C18O2和[H]，因此18O会出现在 O、C18O2中。
O、C18O2
背诵记忆
一、概念梳理必记
1. 无氧呼吸：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分
解，释放少量能量的过程。
2. 细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其
他产物，释放能量并生成ATP的过程。
3. 产生CO2的不只是有氧呼吸，无氧呼吸产生酒精的过程中也有CO2
的产生。
4. 真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所只
有细胞质基质。
5. 所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。细胞呼吸除了能为生
物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。
二、长句表达必明
1. 所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称为细胞
代谢的枢纽，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，非糖物质代谢产生的某些物质可以形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白
质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
2. 低氧环境下，有机物消耗少的原因是在低氧条件下，无氧呼吸受到抑
制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因氧气不足，呼吸强度也比较小，故总的
CO2释放量少，呼吸强度弱。
课时作业
知识点一　无氧呼吸
1. 下列细胞结构，在细胞呼吸过程中不能产生CO2的是（　　）
A. 肝细胞的线粒体基质
B. 乳酸杆菌的细胞质基质
C. 酵母菌的线粒体基质
D. 水稻根细胞的细胞质基质
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√
解析： 　人体肝细胞和酵母菌的线粒体基质内可以进行有氧呼吸的第二
阶段，将丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，A、C不符合题意；乳酸杆菌
在细胞质基质中进行无氧呼吸，产物是乳酸，没有CO2产生，B符合题意；
水稻根细胞的细胞质基质内可以进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，D不符合
题意。
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2. （2025·天津蓟州期中）细胞呼吸过程如图所示（字母表示物质）。下
列叙述正确的是（　　）
A. a表示丙酮酸，O2参与水的生成
B. 过程①③④均能释放少量能量
C. 线粒体中含有催化过程①③的酶
D. 剧烈运动时人体细胞产生b的过程有②和③
√
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解析：a表示丙酮酸，在有氧呼吸的第三阶段O2参与水的生成，A正确；过程①和②为酒精发酵，过程①和④为乳酸发酵，无氧呼吸只在第一阶段即①产生少量能量；过程①和③是有氧呼吸过程，三个阶段均可以产生能量，B错误；过程①发生在细胞质基质中，线粒体中只含有催化过程③的酶，C错误；人体细胞无氧呼吸的产物只有乳酸，所以剧烈运动时人体细胞产生b的过程只有③，D错误。
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知识点二　细胞呼吸原理的应用
3. （2025·河北保定检测）细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中
有关措施与对应的目的不恰当的是（　　）
选项 应用 措施 目的
A 种子储藏 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸
B 用乳酸菌制作酸奶 密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵
C 水果保鲜 零下低温 降低酶的活性，减弱细胞呼吸，延长保鲜时间
D 栽种庄稼 疏松土壤 促进根细胞有氧呼吸，利于吸收无机盐
√
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解析： 　种子储藏时要降低自由水含量，进而使细胞呼吸减弱，以减少
有机物的消耗，A不符合题意；乳酸菌是厌氧微生物，在密封条件下，能
加快其繁殖，有利于乳酸发酵，B不符合题意；水果保鲜既要保持水分，
又要降低细胞呼吸强度，零上低温能降低细胞呼吸相关酶的活性，从而减
弱细胞呼吸，又能避免温度太低冻坏水果，C符合题意；植物根对无机盐
的吸收需要能量，松土可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧
呼吸，从而为根吸收无机盐提供更多的能量，D不符合题意。
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4. 洪涝灾害发生时，农作物根系往往会发黑甚至坏死，进而导致整株植物
的死亡，其原因主要是（　　）
A. 湿度大，病菌繁殖快，植物体被感染
B. 长期的阴雨天气导致植物体营养匮乏
C. 植物吸水过度，导致部分细胞涨破
D. 无氧呼吸产物的大量积累导致根细胞死亡
解析：农作物被淹，根系在缺氧的条件下进行无氧呼吸，在一般情况下，产生酒精和二氧化碳，酒精对根细胞有毒害作用，导致根细胞死亡，D
正确。
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5. （2025·福建厦门检测）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是
（　　）
A. 南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻
种，可以为种子的细胞呼吸提供水分、适宜的温度和氧气
B. 农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命
显著延长
C. 油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时细胞呼吸需要大量氧气
D. 柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到
保鲜作用
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解析：农作物种子入库储藏时，在低氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命延长，无氧条件会促进农作物种子进行无氧呼吸产生酒精，B错误。
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6. 植物可通过改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。如图是某植物的根细胞
在无氧条件下，呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势。下列叙述正
确的是（　　）
A. a点之前，植物根细胞通过无氧呼吸产生酒精
B. a～b阶段，根细胞释放的CO2主要来自线粒体
C. 改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累
D. 无氧呼吸第二阶段可释放少量能量、合成少量ATP
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解析：a点之前，根细胞不产生二氧化碳，说明根细胞进行无氧呼吸产生乳酸，A错误；a～b阶段处于无氧条件，无氧条件下线粒体无法产生 CO2，CO2只能来自无氧呼吸的细胞质基质，B错误；无氧呼吸产生的乳酸或酒精积累过多均会毒害细胞，改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累，C正确；无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、合成少量 ATP，第二阶段不释放能量，D错误。
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7. （2026·广东茂名月考）将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙
两个装置中，观察液滴的移动情况。下列叙述正确的是（　　）
A. 若甲中液滴右移，乙中液滴左移，则该萌发种子只进行有氧呼吸
B. 若甲中液滴右移，乙中液滴不动，则该萌发种子只进行有氧呼吸
C. 若甲中液滴不动，乙中液滴左移，则该萌发种子只进行无氧呼吸
D. 若甲中液滴右移，乙中液滴不动，则该萌发种子只进行无氧呼吸
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解析：装置甲中是清水，可检测无氧呼吸的强度，装置乙加入的是NaOH，可检测有氧呼吸的强度，若种子只进行有氧呼吸，消耗的氧气的量与产生的CO2的量相同，则甲装置液滴不移动，乙装置液滴向左移动；若种子只进行无氧呼吸，则不消耗氧气，产生CO2，则甲装置液滴向右移动，乙装置液滴不移动；A、B、C错误，D正确。
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8. 如图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图，下列相关叙述错误的是（　　）
A. 植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B. 图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，在细胞质基质中被消耗
C. ①过程中产生的能量只有少部分储存在ATP中
D. 细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行
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解析：发酵是微生物无氧呼吸的过程，而植物细胞无氧呼吸不能称为发酵，A错误；图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，产酒精和产乳酸的无氧呼吸的场所是细胞质基质，故该过程中的NADH在细胞质基质中被消耗，B、D正确；①过程为细胞呼吸第一阶段，该过程中产生的能量只有少部分储存在ATP中，C正确。
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9. （2026·山东菏泽月考）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析错误的是（　　）
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼
吸的增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
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解析：细胞质基质中可以进行糖酵解（有氧呼吸的第一阶段），产生少量的[H]，[H]进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，说明其有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，说明其无氧呼吸增强，B正确；T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，从而使第一、二阶段积累的[H]被消耗。突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，D错误。
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10. （2026·江苏南京月考）研究人员发现肿瘤中通常存在两种类型的癌
细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1所示，图中①～⑥表示过程，请分析
回答：
（1）据图分析，葡萄糖通过载体1进入癌细胞
的方式为 ，作出此判断的依据
为 。
协助扩散
顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助
解析：由图可知，葡萄糖通过载体1进入癌细
胞，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋
白协助，符合协助扩散的特点，所以方式为协助扩散，
判断依据为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助。
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（2）进入细胞的葡萄糖在细胞质基质中分解，产生的物质A、B分别
为 。A物质经过程③彻底分解产生CO2和
[H]，③过程发生的场所为 。
解析：进入细胞的葡萄糖在细胞质基质中进行细胞呼吸第一阶段，分解产生丙酮酸和[H]，所以物质A是丙酮酸，物质B是[H]（或NADH）。A物质（丙酮酸）经过程③（有氧呼吸第二阶段）彻底分解产生CO2和[H]，有氧呼吸第二阶段发生的场所为线粒体基质。
丙酮酸和[H]（或NADH）
线粒体基质
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（3）过程①～⑤中能产生ATP和[H]的有 ，产生ATP最多的过程
为 。
解析：过程①是葡萄糖进入细胞，不产生ATP和[H]；过程②是细胞呼吸第一阶段，能产生ATP和[H]；过程③是有氧呼吸第二阶段，能产生ATP和[H]；过程④是有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP但不产生[H]；过程⑤是无氧呼吸第二阶段，不产生ATP和[H]。所以能产生ATP和[H]的有②③。产生ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段，即④。
②③
④
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（4）癌细胞即使在氧气充足的条件下，仍会优先选择无氧呼吸来产生能
量，同时产生大量乳酸。据此分析，与正常细胞相比，产生相同能量时癌
细胞消耗的葡萄糖量 （选填“更多”或“更少”），原因是
。癌细胞1产生的乳酸通过载体2输出后被邻
近的癌细胞2重新摄取，这种乳酸转移的机制存在的意义有

。
更多
癌
细胞无氧呼吸产生的ATP少
避免癌细胞1
内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利
用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长
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解析：正常细胞主要进行有氧呼吸，1分子葡萄糖（有氧呼吸）可产生30或32分子ATP，而癌细胞主要进行无氧呼吸，1分子葡萄糖（无氧呼吸）仅产生2分子ATP。所以与正常细胞相比，产生相同能量时癌细胞消耗的葡萄糖量更多，原因是癌细胞无氧呼吸产生的ATP少，所以产生相同能量时，需要消耗更多的葡萄糖。 癌细胞1产生的乳酸通过载体2输出后被邻近的癌细胞2重新摄取，这种乳酸转移机制存在的意义是：避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长。
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（5）研究人员研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进
行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。
根据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量 ，对有氧呼吸过程
中能量的转化的影响是
。
增加
能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失，
ATP合成减少
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解析：根据结果推测，与25 ℃组相比，加入DNP处理后，耗氧量增加，说明此时有氧呼吸速率更高，消耗的葡萄糖量增加，释放总能量值更多，但ATP的生成量减少，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。
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THANKS
演示完毕感谢观看第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.下列是“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中产物的检测试剂及实验现象，对应错误的是（　　）
组别 产物 检测试剂 实验现象
A CO2 澄清的石灰水 变浑浊
B CO2 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄
C 酒精 溴麝香草酚蓝溶液 蓝→绿→黄
D 酒精 酸性的重铬酸钾 橙色→灰绿色
2.（2025·广东中山市期末）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.实验中的澄清石灰水不可用溴麝香草酚蓝溶液来代替
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
知识点二　有氧呼吸
3.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
4. （2025·广东惠州检测）在有氧呼吸过程中，消耗水的反应是（　　）
A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.丙酮酸分解成CO2
C.[H]与O2结合 D.ADP转化为ATP
5.（2025·武清区天和城实验中学月考）如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，下列有关叙述错误的是（　　）
A.物质①②依次是 H2O 和 O2
B.图中所示过程在有光无光条件下都能进行
C.用 18O 标记葡萄糖，则产物水中会很快检测到大量的放射性
D.真核细胞中，发生过程②的场所是线粒体内膜
6.（2025·安徽毛坦厂实验中学月考）在细胞有氧呼吸过程中，2，4-二硝基苯酚（DNP）能抑制ATP合成过程，但对水的生成没有影响。据此推测，DNP起作用时（　　）
A.主要在线粒体基质中发挥作用
B.不会影响有氧呼吸的第一阶段
C.不会影响K＋进入植物的叶肉细胞
D.葡萄糖氧化分解时散失的热能增加
7.（2025·福州一中质检）如图为某真核细胞有氧呼吸的基本流程图，下列相关叙述正确的是（　　）
A.阶段a不能发生在硝化细菌中
B.阶段b等同于有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行
C.阶段c中释放的能量均储存在ATP中，最终用于各项生命活动
D.物质①为CO2，其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的
8.线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述不正确的是（　　）
A.线粒体外膜蛋白质含量低于线粒体内膜
B.丙酮酸穿过线粒体外膜时经过的通道蛋白具有特异性
C.丙酮酸经内膜进入线粒体基质后被彻底分解为二氧化碳和水
D.抑制质子泵的活性会影响线粒体内膜对丙酮酸的运输速率
9.（2025·陕西榆林期末）细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，被丙酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH。PDH的活性受代谢物和可逆磷酸化的双重调节。丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，调节机制如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.丙酮酸的分解过程发生在线粒体内膜上
B.丙酮酸和NADH的作用效果均是使PDH失活
C.丙酮酸可促进ATP末端的磷酸基团移至PDH
D.去磷酸化可导致PDH空间结构发生改变从而恢复PDH活性
10.（2025·湖南衡阳期末）某兴趣小组拟采用下图所示的装置对酵母菌的呼吸方式进行探究。下列叙述错误的是（　　）
A.本实验甲组为实验组，乙组也为实验组
B.培养液体积、温度等属于无关变量，对实验结果无影响
C.一段时间后，甲、乙注射器活塞均会上移，但上移距离不同
D.一段时间后，取甲培养液的滤液加入含浓硫酸的重铬酸钾溶液，溶液变成灰绿色
11.在线粒体内膜上，ATP合成酶利用质子泵运输H＋形成的浓度梯度驱动ATP合成，如图所示。研究发现海狮棕色脂肪组织的线粒体内膜上存在一种U蛋白，可将质子泵运输的H＋直接运回线粒体基质。下列叙述正确的是（　　）
A.组成脂肪和质子泵的元素均为C、H、O、N
B.ATP合成酶将H＋的渗透能转化为ATP中的化学能
C.ATP合成酶仅有催化功能
D.图中H＋从膜间隙回流至线粒体基质的方式是主动运输
12.（2025·河水衡水金卷）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.C　酵母菌的呼吸产物CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可以和溴麝香草酚蓝溶液反应，颜色变化是由蓝变绿再变黄；检测酒精的试剂是酸性的重铬酸钾，颜色变化是由橙色变为灰绿色，C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；实验中的澄清石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液来代替，两者都可用于检测CO2的有无，B错误；有氧呼吸消耗O2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O2被消耗完，D正确。
3.B　①为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP，B符合题意；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，A、C不符合题意；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，D不符合题意。
4.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CO2和[H]；H2O是在有氧呼吸的第三阶段由O2和[H]结合形成的，故选B。
5.C　有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，物质①是H2O；有氧呼吸第三阶段是O2和[H]反应生成水，物质②是O2，A正确；图示过程表示有氧呼吸，与光照条件无关，即有光无光均可进行，B正确；同位素18O不具有放射性，C错误；真核细胞中，过程②是有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，D正确。
6.D　2，4-二硝基苯酚（DNP）能抑制ATP合成过程，线粒体内膜上合成ATP的量最多，故DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，A错误；有氧呼吸的第一阶段会有少量ATP的合成，DNP能抑制ATP合成过程，所以DNP会影响有氧呼吸的第一阶段，B错误；K＋进入植物的叶肉细胞的方式是主动运输，需要ATP，所以DNP对其有影响，C错误；在细胞有氧呼吸过程中，2，4-二硝基苯酚（DNP）能抑制ATP合成过程，但对水的生成没有影响，故不影响糖类氧化分解释放能量的过程，DNP作用于肌细胞时，线粒体内膜上不能将能量转化为ATP，故散失的热能将增加，D正确。
7.D　阶段a为有氧呼吸第一阶段，能发生在硝化细菌中，A错误；阶段b属于有氧呼吸第二阶段的一部分，在线粒体基质中进行，B错误；阶段c中释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分储存在ATP中，用于各项生命活动，C错误；物质①为CO2，产生于有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，所以其在线粒体基质中的浓度高于在细胞质基质中的浓度，D正确。
8.C　线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质含量大于线粒体外膜，A正确；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，故通道蛋白具有特异性，B正确；丙酮酸进入线粒体基质后被彻底分解为二氧化碳和[H]，C错误；抑制质子泵的活性会影响H＋进入膜间隙，从而影响线粒体内膜对丙酮酸的运输速率，D正确。
9.D　丙酮酸分解过程发生在线粒体基质中，A错误；丙酮酸可抑制PDH激酶活性，维持PDH活性状态，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，使PDH失活，B错误；丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而ATP水解过程需要PDH激酶的催化，同时伴随着ATP末端的磷酸基团移至PDH，可见丙酮酸可抑制ATP末端的磷酸基团移至PDH，C错误；PDH去磷酸化会恢复活性，即PDH去磷酸化过程引起的其空间结构发生的改变会导致其活性恢复，D正确。
10.B　由题图可知，甲注射器内没有氧气，而乙注射器内有少许溶解氧，该实验为对比实验，实验中甲组和乙组都是实验组，分别探究的是酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸，A正确；本实验自变量为有无氧气参与，培养液体积、温度等属于无关变量，对实验结果有影响，需保持相同且适宜，B错误；酵母菌在有氧和无氧条件下均能产生CO2，但是产生速率和量不同，有氧呼吸产生CO2速率快，量大，甲注射器内酵母菌进行的是无氧呼吸，而乙注射器内酵母菌进行的是有氧呼吸，因此一段时间后甲、乙注射器活塞均会上移，但上移距离不同，C正确。
11.B　脂肪的元素组成是C、H、O，质子泵的化学本质是蛋白质，元素组成是C、H、O、N，A错误；由图示可知，ATP合成酶能利用质子泵运输H＋形成的浓度梯度驱动ATP合成，即ATP合成酶将H＋的渗透能转化为ATP中的化学能，B正确；由图可知，ATP合成酶不仅能催化ATP的合成，还能运输H＋，C错误；图中膜间隙处的H＋浓度大于线粒体基质，H＋顺浓度从膜间隙回流至线粒体基质的方式是协助扩散（被动运输），D错误。
12.（1）用不含葡萄糖的保存液进行暂时保存　（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进行暂时保存。（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。
3 / 3第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
1.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式，说出细胞呼吸的类型。 2.描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构特点，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。
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：
【微思考】　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　　　　　　　　　　。
1.（教材P91“参考资料”）检测酒精的产生时，由于　　　　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　　　　。
2.（教材P92“科学方法”）对比实验是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的实验，也叫　　　　　　实验。在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，需要设置有氧和无氧两种条件，它们之间形成相互对照，没有另设对照组，都是实验组。
（1）只检测有无CO2产生即可确定酵母菌细胞呼吸的方式。（　　）
（2）根据石灰水变浑浊的程度可以确定CO2产生量的多少。（　　）
（3）酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色。 （　　）
探究　酵母菌细胞呼吸方式实验
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盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？
（5）本实验的自变量、因变量和无关变量分别是什么？
归纳总结
实验操作及目的
实验操作提醒 操作目的
配制培养液时，将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶 ①煮沸：除去其他杂菌，防止其他杂菌的干扰； ②冷却后再加入：防止高温将酵母菌杀死
先通入NaOH溶液再通入酵母菌培养液中 排除空气中CO2对实验结果的干扰
酵母菌培养液封口放置一段时间 让酵母菌将瓶中的O2消耗完，确保其在实验过程中只进行无氧呼吸
1.关于“探究酵母菌细胞的呼吸方式”的实验，下列说法正确的是（　　）
A.实验要在黑暗条件下进行，防止产生氧气对呼吸作用造成影响
B.因酵母菌是异养兼性厌氧菌，所以才能成功完成两个对比实验
C.为了使酵母菌有充足的氧气，需要向酵母菌培养液中直接通入空气
D.如果产生的气体使澄清石灰水变浑浊，则酵母菌只进行有氧呼吸
2.生物研究小组利用自制的纤维素水解液（含质量分数为5％的葡萄糖溶液）培养酵母菌并研究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（　　）
A.增加甲瓶的酵母菌数量可提高乙醇最大产量
B.乙瓶的溶液由蓝变绿再变黄，表明酵母菌细胞呼吸产生了CO2
C.乙瓶中有气泡产生时即可向甲瓶加入酸性重铬酸钾溶液以检测乙醇生成
D.若增加有氧呼吸的对照实验，除插入通气管外其他处理与本组相同
知识点二　有氧呼吸
1.线粒体的结构和功能
（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）。
（3）线粒体的功能：进行有氧呼吸的　　　　。
提醒：真核细胞的有氧呼吸必须有线粒体参与，原核细胞无线粒体也能进行有氧呼吸（如蓝细菌、醋酸杆菌等）。
2.有氧呼吸
（1）有氧呼吸最常利用的物质是　　　　，其化学反应式可以简写成：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）过程：可概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的　　　　　　催化。
（3）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。
（4）有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点
①有氧呼吸过程　　　　。
②有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应　　　　　　。
③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在　　　　中。
1.（教材P93“相关信息”）[H]是一种十分简化的表示方式。这一产生[H]的过程主要是指　　　　　　　　　　　　　　　转化成　　　　　　　　　　　　。
2.（教材P93“思考·讨论”）有氧呼吸过程中的能量转化
（1）真核细胞都能进行有氧呼吸。（　　）
（2）有氧呼吸全部在线粒体中进行。（　　）
（3）有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。（　　）
（4）氧气作为反应物参与有氧呼吸的第二、三阶段。（　　）
（5）有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水。（　　）
探究　有氧呼吸过程及物质和能量转化
　资料1：科学家提取了新鲜的动物肝脏组织，研磨离心后获取了细胞质基质（作为A组）和线粒体（作为B组）以及细胞匀浆（其中既有细胞质基质又有线粒体，作为C组）。在有氧条件下进行如下实验，结果如下：
组别 操作 结果
A组 细胞质基质 加入等量葡萄糖
B组 线粒体
C组 细胞匀浆
资料2：超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。
（1）分析资料1，葡萄糖首先在什么位置被分解？
（2）若向资料1三组中加入等量的丙酮酸，请在图示的坐标轴中用“实线”画出丙酮酸含量的变化曲线。
（3）分析资料2，推测囊泡中的小颗粒是什么物质？[H]的氧化发生在线粒体的什么部位？
（4）若在资料1的实验中加入荧光素和荧光素酶，三组实验中荧光强度如何？呼吸作用释放的能量都能被荧光素发光所利用吗？请说明原因。
（5）若用18O标记O2，18O能否出现在产物中的CO2中？若可以，用文字和箭头写出转移途径。
归纳总结
1.有氧呼吸过程中物质和能量的变化
（1）各反应物参与的阶段：葡萄糖参与第一阶段，H2O参与第二阶段，O2参与第三阶段。
（2）各生成物产生的阶段：[H]在第一、二阶段产生，CO2在第二阶段产生，H2O在第三阶段产生。
（3）能量变化的特点：三个阶段都产生能量，但大量的能量在第三阶段产生。
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
3.有氧呼吸总反应式剖析
1.如图表示人体肝细胞内有氧呼吸利用葡萄糖的过程示意图，A～D表示物质，①～④表示过程。下列叙述错误的是（　　）
A.D物质是氧气，无D物质时仍可发生有氧呼吸第三阶段
B.C物质是NADH，可在细胞质基质和线粒体基质中产生
C.①过程在细胞质基质中进行，需要酶的催化
D.④过程产生的A可以作为过程③的反应物
2.用18O标记葡萄糖的氧原子，追踪其在有氧呼吸过程中的去向。18O转移的途径是（　　）
A.葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→氧
C.氧→氧→水 D.葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
1.酵母菌是常见的生物实验材料，下列有关说法错误的是（　　）
A.酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌
B.酵母菌进行酒精发酵时只产生酒精，不产生CO2
C.酵母菌有氧呼吸第二阶段消耗H2O，第三阶段产生H2O
D.通过对比实验探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式
2.（教材P91“装置图”）某小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，提供的实验装置如图，且每套均有数个。下列相关叙述正确的是（　　）
A.有氧条件下的装置序号可以是①③②
B.该实验的观测指标为澄清石灰水变浑浊的程度
C.无氧条件下的装置序号为④②
D.还可用酸性重铬酸钾溶液做本实验的检验试剂
3.（2025·山西怀仁期中）如图表示有氧呼吸的过程。下列关于过程①和过程②的叙述，正确的是（　　）
葡萄糖丙酮酸CO2＋H2O＋能量
A.均需要酶的催化 B.均需要氧气的参与
C.均释放大量能量 D.均在线粒体中进行
4.（2025·山东广饶一中检测）下图是细胞有氧呼吸过程简图，下列说法不正确的是（　　）
A.过程①的场所是细胞质基质
B.a代表的是O2，参与有氧呼吸的第三阶段
C.b代表CO2，是有氧呼吸第二阶段产物
D.只有过程①会释放出少量能量，生成少量ATP
5.以下是某细胞有氧呼吸过程简图，A、B表示相关物质，请据图回答：
（1）有氧呼吸发生的主要场所是　　　　　（填细胞器名称）。
（2）图中A物质是　　　　　　，B物质是　　　　　　。
（3）图中释放能量最多的是第　　　　　阶段。
（4）在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，若检测到酒精的生成，说明酵母菌进行了　　　　（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”）；检测酒精时应选择的试剂是　　　　　　（填下列序号）。
①重铬酸钾溶液　②澄清石灰水　③双缩脲试剂
第1课时　细胞呼吸的方式与有氧呼吸
知识点一
主干梳理
1. 真核　 兼性厌氧　 浑浊　 蓝　 绿　 黄　 酸
灰绿
2.（1）葡萄糖溶液
微思考　提示：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
边角叩问
1.葡萄糖　葡萄糖
2.实验组　相互对照
概念辨析
（1）×　提示：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2。
（2）√
（3）×　提示：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
重难探究
（1）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，无关变量为影响实验结果的可变因素（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等）。
即学即练
1.B　酵母菌细胞不进行光合作用，不会产生O2，故该实验无须在黑暗条件下进行，A错误；因酵母菌是异养兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，所以才能成功完成两个对比实验，B正确；在有氧呼吸的装置中，应先将空气通入NaOH溶液中，除去空气中的CO2，避免对实验结果的干扰，C错误；无论是有氧呼吸，还是无氧呼吸，酵母菌都能产生二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D错误。
2.B　乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖溶液的量有关，酵母菌数量影响其达到最大产量所需的时间，A错误；CO2通入溴麝香草酚蓝溶液中，溶液颜色变化为蓝→绿→黄，B正确；用酸性重铬酸钾溶液检测酒精时，应该待实验结束后从甲瓶取出部分液体进行检测，因为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，C错误；若增加有氧呼吸的对照实验，需将通气管先通入NaOH溶液，再通入酵母菌培养液，其他处理与本组相同，D错误。
知识点二
主干梳理
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）主要场所
2.（1）葡萄糖　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
（2）酶　 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
（3）氧　多种酶　二氧化碳和水　ATP　（4）①温和　②逐步释放　③ATP
边角叩问
1.氧化型辅酶Ⅰ（NAD＋）　还原型辅酶Ⅰ（NADH）
2.ATP　热能
概念辨析
（1）×　提示：真核细胞不一定都进行有氧呼吸，如哺乳动物成熟的红细胞。
（2）×　提示：有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行。
（3）√
（4）×　提示：氧气参与有氧呼吸的第三阶段。
（5）×　提示：有氧呼吸的第二阶段消耗水，第三阶段产生水。
重难探究
（1）提示：细胞质基质。
（2）提示：
（3）提示：小颗粒是线粒体内膜上的酶。[H]的氧化发生在线粒体内膜上。
（4）提示：A组和C组会出现荧光，C组较强。不能全部被利用，荧光素发光利用的是ATP中的能量，呼吸作用释放的能量只有一部分转化为ATP。
（5）提示：能。18O2→O→C18O2。
即学即练
1.A　D物质是氧气，在无氧条件下，丙酮酸不能进入线粒体基质，无法发生有氧呼吸第三阶段反应，A错误；C物质是NADH，有氧呼吸第一、第二阶段都可产生，场所是细胞质基质和线粒体基质，B正确；①过程为有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，需要酶的催化，C正确；④为有氧呼吸第三阶段，产生的A是水，可以作为丙酮酸分解过程的反应物，D正确。
2.D　用18O标记葡萄糖的氧原子，追踪其在有氧呼吸过程中的去向。首先葡萄糖被分解成丙酮酸和还原氢，此后丙酮酸进入线粒体中被分解成二氧化碳，可见，18O转移的途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，D正确。
【随堂热练】
1.B　酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，A正确；酵母菌进行酒精发酵时既产生酒精，也产生CO2，B错误。
2.C　空气中的CO2对实验结果有干扰，欲探究酵母菌在有氧条件下能否产生CO2，可将空气通过③装置，使空气中的CO2被吸收，除去CO2的空气通过①装置中的长管为酵母菌有氧呼吸提供O2，①装置中的短管是气体进入②装置的通道，A错误；该实验的目的是探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2，再结合题图可知，观测指标为澄清石灰水是否变浑浊，B错误；④装置可为酵母菌呼吸提供无氧环境，④装置中的玻璃管是气体进入②装置的通道，C正确；CO2还可以用溴麝香草酚蓝溶液来检验，酸性重铬酸钾溶液是用来检测酒精的，D错误。
3.A　有氧呼吸三个阶段的反应都需要酶来催化，A正确；第一阶段（过程①）将葡萄糖分解成两分子丙酮酸，不需要氧气参与，B错误；只有第三阶段中氧气和[H]反应生成水，释放大量能量，C错误；第一阶段（过程①）在细胞质基质中进行，D错误。
4.D　过程①指的是有氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，A正确；a与[H]结合，形成H2O，故a代表的是O2，参与有氧呼吸的第三阶段，B正确；H2O与丙酮酸反应生成b和[H]，故b代表CO2，是有氧呼吸第二阶段产物，C正确；过程①会释放出少量能量，生成少量ATP，过程②包括有氧呼吸的第二、第三阶段，该过程中也会产生ATP，且在第三阶段产生大量ATP，D错误。
5.（1）线粒体　（2）CO2　O2　（3）三　（4）无氧呼吸　①
解析：（1）线粒体是有氧呼吸发生的主要场所。（2）分析题图，图中A是CO2，B是O2。（3）有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。（4）在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，若检测到酒精的生成，说明酵母菌进行了无氧呼吸；检测酒精时应选择的试剂是酸性重铬酸钾溶液。故选①。
7 / 7第2课时　无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
知识点一　无氧呼吸
1.下列细胞结构，在细胞呼吸过程中不能产生CO2的是（　　）
A.肝细胞的线粒体基质
B.乳酸杆菌的细胞质基质
C.酵母菌的线粒体基质
D.水稻根细胞的细胞质基质
2.（2025·天津蓟州期中）细胞呼吸过程如图所示（字母表示物质）。下列叙述正确的是（　　）
A.a表示丙酮酸，O2参与水的生成
B.过程①③④均能释放少量能量
C.线粒体中含有催化过程①③的酶
D.剧烈运动时人体细胞产生b的过程有②和③
知识点二　细胞呼吸原理的应用
3.（2025·河北保定检测）细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是（　　）
选项 应用 措施 目的
A 种子储藏 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸
B 用乳酸菌制作酸奶 密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵
C 水果保鲜 零下低温 降低酶的活性，减弱细胞呼吸，延长保鲜时间
D 栽种庄稼 疏松土壤 促进根细胞有氧呼吸，利于吸收无机盐
4.洪涝灾害发生时，农作物根系往往会发黑甚至坏死，进而导致整株植物的死亡，其原因主要是（　　）
A.湿度大，病菌繁殖快，植物体被感染
B.长期的阴雨天气导致植物体营养匮乏
C.植物吸水过度，导致部分细胞涨破
D.无氧呼吸产物的大量积累导致根细胞死亡
5.（2025·福建厦门检测）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（　　）
A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的细胞呼吸提供水分、适宜的温度和氧气
B.农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时细胞呼吸需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
6.植物可通过改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境。下图是某植物的根细胞在无氧条件下，呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势。下列叙述正确的是（　　）
A.a点之前，植物根细胞通过无氧呼吸产生酒精
B.a～b阶段，根细胞释放的CO2主要来自线粒体
C.改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累
D.无氧呼吸第二阶段可释放少量能量、合成少量ATP
7.（2026·广东茂名月考）将等量萌发的小麦种子放入如图所示的甲、乙两个装置中，观察液滴的移动情况。下列叙述正确的是（　　）
A.若甲中液滴右移，乙中液滴左移，则该萌发种子只进行有氧呼吸
B.若甲中液滴右移，乙中液滴不动，则该萌发种子只进行有氧呼吸
C.若甲中液滴不动，乙中液滴左移，则该萌发种子只进行无氧呼吸
D.若甲中液滴右移，乙中液滴不动，则该萌发种子只进行无氧呼吸
8.如图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图，下列相关叙述错误的是（　　）
A.植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B.图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，在细胞质基质中被消耗
C.①过程中产生的能量只有少部分储存在ATP中
D.细胞的无氧呼吸在细胞质基质中进行
9.（2026·山东菏泽月考）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析错误的是（　　）
A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
10.（2026·江苏南京月考）研究人员发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1所示，图中①～⑥表示过程，请分析回答：
（1）据图分析，葡萄糖通过载体1进入癌细胞的方式为　　　　，作出此判断的依据为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）进入细胞的葡萄糖在细胞质基质中分解，产生的物质A、B分别为　　　　　　　　。A物质经过程③彻底分解产生CO2和[H]，③过程发生的场所为　　　　　。
（3）过程①～⑤中能产生ATP和[H]的有　　　　　，产生ATP最多的过程为　　　　　。
（4）癌细胞即使在氧气充足的条件下，仍会优先选择无氧呼吸来产生能量，同时产生大量乳酸。据此分析，与正常细胞相比，产生相同能量时癌细胞消耗的葡萄糖量　　　　　（选填“更多”或“更少”），原因是　　　　　　　　　　　　　。癌细胞1产生的乳酸通过载体2输出后被邻近的癌细胞2重新摄取，这种乳酸转移的机制存在的意义有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）研究人员研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。
根据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量　　　　，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第2课时　无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
1.B　人体肝细胞和酵母菌的线粒体基质内可以进行有氧呼吸的第二阶段，将丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，A、C不符合题意；乳酸杆菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，产物是乳酸，没有CO2产生，B符合题意；水稻根细胞的细胞质基质内可以进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，D不符合题意。
2.A　a表示丙酮酸，在有氧呼吸的第三阶段O2参与水的生成，A正确；过程①和②为酒精发酵，过程①和④为乳酸发酵，无氧呼吸只在第一阶段即①产生少量能量；过程①和③是有氧呼吸过程，三个阶段均可以产生能量，B错误；过程①发生在细胞质基质中，线粒体中只含有催化过程③的酶，C错误；人体细胞无氧呼吸的产物只有乳酸，所以剧烈运动时人体细胞产生b的过程只有③，D错误。
3.C　种子储藏时要降低自由水含量，进而使细胞呼吸减弱，以减少有机物的消耗，A不符合题意；乳酸菌是厌氧微生物，在密封条件下，能加快其繁殖，有利于乳酸发酵，B不符合题意；水果保鲜既要保持水分，又要降低细胞呼吸强度，零上低温能降低细胞呼吸相关酶的活性，从而减弱细胞呼吸，又能避免温度太低冻坏水果，C符合题意；植物根对无机盐的吸收需要能量，松土可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，从而为根吸收无机盐提供更多的能量，D不符合题意。
4.D　农作物被淹，根系在缺氧的条件下进行无氧呼吸，在一般情况下，产生酒精和二氧化碳，酒精对根细胞有毒害作用，导致根细胞死亡，D正确。
5.B　农作物种子入库储藏时，在低氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命延长，无氧条件会促进农作物种子进行无氧呼吸产生酒精，B错误。
6.C　a点之前，根细胞不产生二氧化碳，说明根细胞进行无氧呼吸产生乳酸，A错误；a～b阶段处于无氧条件，无氧条件下线粒体无法产生 CO2，CO2只能来自无氧呼吸的细胞质基质，B错误；无氧呼吸产生的乳酸或酒精积累过多均会毒害细胞，改变呼吸代谢途径可避免单一有害代谢产物的积累，C正确；无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、合成少量 ATP，第二阶段不释放能量，D错误。
7.D　装置甲中是清水，可检测无氧呼吸的强度，装置乙加入的是NaOH，可检测有氧呼吸的强度，若种子只进行有氧呼吸，消耗的氧气的量与产生的CO2的量相同，则甲装置液滴不移动，乙装置液滴向左移动；若种子只进行无氧呼吸，则不消耗氧气，产生CO2，则甲装置液滴向右移动，乙装置液滴不移动；A、B、C错误，D正确。
8.A　发酵是微生物无氧呼吸的过程，而植物细胞无氧呼吸不能称为发酵，A错误；图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，产酒精和产乳酸的无氧呼吸的场所是细胞质基质，故该过程中的NADH在细胞质基质中被消耗，B、D正确；①过程为细胞呼吸第一阶段，该过程中产生的能量只有少部分储存在ATP中，C正确。
9.D　细胞质基质中可以进行糖酵解（有氧呼吸的第一阶段），产生少量的[H]，[H]进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，说明其有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，说明其无氧呼吸增强，B正确；T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，从而使第一、二阶段积累的[H]被消耗。突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，D错误。
10.（1）协助扩散　顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助
（2）丙酮酸和[H]（或NADH）　线粒体基质　（3）②③　④　（4）更多　癌细胞无氧呼吸产生的ATP少　避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长　（5）增加　能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失，ATP合成减少
解析：（1）由图可知，葡萄糖通过载体1进入癌细胞，是从高浓度一侧运输到低浓度一侧，需要载体蛋白协助，符合协助扩散的特点，所以方式为协助扩散，判断依据为顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助。（2）进入细胞的葡萄糖在细胞质基质中进行细胞呼吸第一阶段，分解产生丙酮酸和[H]，所以物质A是丙酮酸，物质B是[H]（或NADH）。A物质（丙酮酸）经过程③（有氧呼吸第二阶段）彻底分解产生CO2和[H]，有氧呼吸第二阶段发生的场所为线粒体基质。（3）过程①是葡萄糖进入细胞，不产生ATP和[H]；过程②是细胞呼吸第一阶段，能产生ATP和[H]；过程③是有氧呼吸第二阶段，能产生ATP和[H]；过程④是有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP但不产生[H]；过程⑤是无氧呼吸第二阶段，不产生ATP和[H]。所以能产生ATP和[H]的有②③。产生ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段，即④。（4）正常细胞主要进行有氧呼吸，1分子葡萄糖（有氧呼吸）可产生30或32分子ATP，而癌细胞主要进行无氧呼吸，1分子葡萄糖（无氧呼吸）仅产生2分子ATP。所以与正常细胞相比，产生相同能量时癌细胞消耗的葡萄糖量更多，原因是癌细胞无氧呼吸产生的ATP少，所以产生相同能量时，需要消耗更多的葡萄糖。 癌细胞1产生的乳酸通过载体2输出后被邻近的癌细胞2重新摄取，这种乳酸转移机制存在的意义是：避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长。（5）根据结果推测，与25 ℃组相比，加入DNP处理后，耗氧量增加，说明此时有氧呼吸速率更高，消耗的葡萄糖量增加，释放总能量值更多，但ATP的生成量减少，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。
3 / 3第2课时　无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
1.说明无氧呼吸过程中物质与能量的变化。 2.比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。 3.探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。
知识点一　无氧呼吸
1.无氧呼吸
（1）场所：　　　　　　。
（2）过程
（3）无氧呼吸的总反应式
①产物为酒精：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②产物为乳酸：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）能量转化
①能量释放阶段：只在第　　　阶段释放出　　　　的能量，生成少量的　　　　。
②大部分能量去向：存留在　　　　　　或　　　　　　中。
（5）概念：指细胞在　　　　　　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.细胞呼吸
（1）概念：指有机物在细胞内经过一系列的　　　　　　，生成　　　　　　或其他产物，释放能量并生成　　　　的过程。
（2）意义：①为生物体提供　　　　；②生物体代谢的　　　　　　。
1.（教材P94“相关信息”）1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放196.65 kJ的能量，其中只有　　　　 kJ的能量储存在ATP中，近69％的能量都以热能的形式散失了。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为　　　　。
2.（教材P96“拓展应用”）原始大气中是没有氧气的，原核生物也没有线粒体。从进化角度分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，并说明理由。
（1）无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。（　　）
（2）无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累。（　　）
（3）人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式是有氧呼吸。（　　）
（4）水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。（　　）
（5）人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。（　　）
（6）细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。（　　）
探究　无氧呼吸的过程
　在长期演化过程中，生物为适应缺氧环境，演化出了无氧呼吸这一应急供能机制。无论是水淹的植物根系、剧烈运动的人体肌肉，还是发酵食品中的微生物，都依赖这一代谢途径维持生命活动。据图示探讨以下问题：
（1）将下面生物按照无氧呼吸产物类型进行分类：
①甜菜块根　②玉米的根毛细胞　③马铃薯块茎　④人体剧烈运动时的部分肌肉细胞　⑤酵母菌　⑥乳酸菌　⑦玉米的胚　⑧苹果　⑨玉米的根（水淹）
产生酒精、二氧化碳的是　　　　　　　；产生乳酸的是　　　　　　。
（2）不同生物无氧呼吸产物不同的原因是什么？
（3）无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，无氧呼吸为什么产生的能量是少量的？
（4）无氧呼吸有无[H]的积累？无氧呼吸第一阶段产生的[H]的作用是什么？
（5）如果酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸分别同时消耗1 mol葡萄糖，则产生的CO2之比为多少？
归纳总结
比较有氧呼吸和无氧呼吸
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
条件 需氧、酶 不需氧、需酶
产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 大量 少量
相同点 过程 葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同
实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
1.（2025·重庆一中检测）下图是真核细胞内呼吸作用的过程图解，下列说法正确的是（　　）
A.物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液发生的颜色变化为由绿色变成蓝色
B.图中催化②③过程的酶存在于线粒体内膜上
C.人体内不能完成④过程
D.图中X表示O2
2.种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（　　）
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
规律方法
掌握判断细胞呼吸方式的两大依据
知识点二　细胞呼吸原理的应用
1.有氧呼吸的应用
2.无氧呼吸的应用
（1）温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的。（　　）
（2）农田长期水淹后造成的植物烂根与无氧呼吸有关。（　　）
（3）破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中。（　　）
（4）无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。（　　）
探究　氧气对细胞呼吸的影响
　氧气浓度对细胞呼吸的影响。
（1）由曲线判断，O2浓度对无氧呼吸和有氧呼吸的影响分别是什么？
（2）曲线分析
①O2浓度＝0时，只进行　　　　　　。
②0＜O2浓度＜10％时，同时进行　　　　　　　　　　。
③O2浓度≥10％时，只进行　　　　　　。
（3）保存蔬菜、水果时，O2浓度是否越低越好？
归纳总结
细胞呼吸的影响因素及应用归纳
提醒：（1）储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间。
（2）储存种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
1.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是（　　）
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性
C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强
D.和D点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜
2.（2026·陕西咸阳月考）有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，错误的是（　　）
A.当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸
B.当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同
C.a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都能产生[H]和ATP
D.当氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸
1.（2025·山西三晋卓越联盟月考）下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的是（　　）
A.原核细胞进行无氧呼吸，真核细胞进行有氧呼吸
B.利用酵母菌生产葡萄酒时，酵母菌只进行无氧呼吸
C.消耗等量葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的少
D.细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体内膜上进行
2.将酵母菌研磨制成匀浆，离心后得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。在隔绝空气的条件下，将等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别加入甲、乙、丙3支试管，再分别滴加等量的葡萄糖溶液，终产物相同的是（　　）
A.甲、乙 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、乙、丙
3.（2025·广东湛江检测）“充氮保鲜法”是生产生活中常用的食品储存的方法，其具体做法是将蔬菜、水果等放在一个密闭容器内，排出其中的空气，然后充入氮气，这样能有效地将蔬菜、水果等的保存期和保鲜期延长。以下相关说法错误的是（　　）
A.在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸
B.利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存
C.充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗
D.在储存多汁果蔬时，更适合储藏在低氧、干燥、零上低温条件下
4.（2025·云南大理民族中学月考）如图表示细胞部分结构和功能，据图回答下列问题：
（1）图中A是　　　，B的利用发生在有氧呼吸的第　　　阶段，B的产生部位是　　　　。
（2）在有氧呼吸的过程中，[H]是在第　　　阶段产生的；产生ATP最多的是第　　　阶段。
（3）该细胞产生CO2的场所是　　　　。
（4）进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量去向：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
（5）黑暗中，如果给玉米提供18O2，18O会出现在　　　　中（填物质）。
第2课时　无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
知识点一
主干梳理
1.（1）细胞质基质　（2）细胞质基质　细胞质基质　酒精和CO2　（3）①C6H12O62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量　②C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋少量能量　（4）①一　少量　ATP　②酒精　乳酸　（5）没有氧气　不完全　少量
2.（1）氧化分解　二氧化碳　ATP　（2）①能量　②枢纽
边角叩问
1.61.08　葡萄糖
2.提示：有氧呼吸是从无氧呼吸演化而来的。有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段完全相同，都不需要氧气，且都与线粒体无关。
概念辨析
（1）×　（2）×　（3）√　（4）×
（5）×　提示：人体剧烈运动所需的能量由葡萄糖分解提供。
（6）√
重难探究
（1）②⑤⑧⑨　①③④⑥⑦
（2）提示：不同生物细胞所具有的酶不同，进而反应途径不同，产物也不同。
（3）提示：因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
（4）提示：没有；还原丙酮酸。
（5）提示：消耗1 mol葡萄糖时有氧呼吸产生6 mol CO2，无氧呼吸产生2 mol CO2，所以产生的CO2之比为3∶1。
即学即练
1.D　物质Y为CO2，可使溴麝香草酚蓝溶液的颜色由蓝色变为绿色最后变为黄色，A错误；图中催化②（有氧呼吸第二阶段）的酶存在于线粒体基质中，催化③（有氧呼吸第三阶段）的酶存在于线粒体内膜上，B错误；人体肌细胞无氧呼吸产生乳酸，所以能完成④过程，但不能完成⑤（产生酒精）过程，C错误；图中X与[H]结合生成水，X表示O2，D正确。
2.D　在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。
知识点二
主干梳理
1. 乳酸　 酒精　 醋酸杆菌　 谷氨酸棒状杆菌
酵母菌
2. 厌氧菌　 破伤风芽孢杆菌　 乳酸菌
概念辨析
（1）√　（2）√　（3）×　（4）×
重难探究
（1）提示：随O2浓度的升高，无氧呼吸逐渐减弱；在一定浓度范围内，随O2浓度的升高有氧呼吸逐渐增强。
（2）①无氧呼吸　②有氧呼吸和无氧呼吸　③有氧呼吸
（3）提示：不是，O2浓度过低，细胞无氧呼吸产生酒精过多，对细胞产生毒害。
即学即练
1.C　图乙中DE段无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐加强，C错误。
2.D　分析曲线可知氧气浓度为a时，产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A正确；分析曲线可知氧气浓度为b时，产生二氧化碳的量多于产生的酒精量，此时酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，氧气浓度为d时，不产生酒精，说明该点只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸，所以当氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸过程中都有[H]和ATP产生，故a、b、c、d不同氧浓度下，细胞都产生[H]和ATP，C正确；由图可知，当氧气浓度为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来自于有氧呼吸，需要消耗1.5 mol葡萄糖，因此有2/3葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，D错误。
【随堂热练】
1.C　蓝细菌是原核生物，其能进行有氧呼吸，动物的肌细胞能进行无氧呼吸，A错误；利用酵母菌生产葡萄酒时，酵母菌既有有氧呼吸也有无氧呼吸，B错误；无氧呼吸时，有机物的氧化分解不彻底，消耗等量葡萄糖，无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸产生的少，C正确；细胞的无氧呼吸都是在细胞质基质中进行的，D错误。
2.B　甲试管含酵母菌细胞质基质，在隔绝空气的条件下，加葡萄糖能发生无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳；乙试管含酵母菌细胞器，在隔绝空气的条件下，加葡萄糖没有反应；丙试管含酵母菌细胞质基质和细胞器，在隔绝空气的条件下，加葡萄糖能发生无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳，故产物相同的是甲试管和丙试管，B正确。
3.D　马铃薯块茎无氧呼吸的产物与动物细胞相同，都是乳酸，故在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存，这是由于低温降低了植物细胞内酶的活性，从而减少了有机物的消耗，B正确；充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗，减少对有机物的分解和利用，利于储存，C正确；在储存多汁果蔬时，更适合储藏在低氧、适宜的湿度及零上低温条件下，D错误。
4.（1）丙酮酸　二　线粒体内膜　（2）一、二　三　（3）线粒体基质　（4）用于合成ATP、以热能的形式散失、存留在酒精或乳酸中　（5）O、C18O2
解析：（1）分析题图可知，A是有氧呼吸的第一阶段产生的丙酮酸。B是水。在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量；有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上完成的，其过程是前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，B（水）的利用发生在有氧呼吸的第二阶段，B（水）的产生部位是线粒体内膜。（2）在有氧呼吸的过程中，[H]是在第一、第二阶段产生的；第三阶段释放的能量最多，产生的ATP数量也最多。（3）分析题图可知，该细胞在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，发生在线粒体基质中。（4）无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，释放出的能量有少部分用于生成ATP，其余的以热能的形式散失。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。可见，进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量的去向有：用于合成ATP、以热能的形式散失、存留在酒精或乳酸中。（5）黑暗中，如果给玉米提供18O2，18O2在有氧呼吸的第三阶段与[H]结合生成O；生成的O参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸一起被彻底分解生成C18O2和[H]，因此18O会出现在O、C18O2中。
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