1、第二部分 新陳代謝第13講 細胞的呼吸一、考點內容全解（一）本講考什么1.呼吸作用（1）呼吸作用的基本過程（見下圖）（2）有氧呼吸與無氧呼吸的比較（見下表）2.呼吸作用的實質和意義（1）為生物體的生命活動提供能量。生物體內的糖類、脂類、蛋白質等有機物都富含能量，但這些能量不能直接供各種生命活動利用，需要通過呼吸作用，分解有機物，釋放能量，轉化到“能量貨幣”ATP中，由ATP直接推動各種生命活動的進行，如細胞的分裂、礦質元素的吸收、有機物之間的轉化等。（2）呼吸過程是各種有機物相互轉化的樞紐。呼吸作用的過程中會產生各種各樣的中間產物，這些中間產物是合成另外一些新物質的原料。呼吸作用能把生物體的糖

2、代謝、脂類代謝、蛋白質代謝等連成一個整體，成為體內各種有機物相互轉化的樞紐。（二）考點例析例1將酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液：(含細胞質基質)和沉淀物(含細胞器)，把等量的上清液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放人甲、乙、丙3個試管中，如圖所示，分別進行以下實驗：(1)實驗一：向三支試管中分別滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產物分別是：甲_，乙_，丙_(2)實驗二：向三支試管中分別滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的終產物分別是：甲_，乙_，丙_(3)實驗三：在隔絕空氣的條件下，重復實驗一，甲、乙、丙中的終產物分別是：甲_，乙_，丙_(4)實驗四：向三支試管中分別

3、滴加等量的螢光素(螢火蟲尾部提取的可以發光的物質)。重復實驗一和實驗二，從理論上講，發光最強的是實驗_中的_試管。供選答案：AH2O+CO2 B乙醇+ CO2 C丙酮酸 D無反應解析本題主要考查呼吸作用的過程，也考查有氧呼吸與無氧呼吸的聯系和區別。三支試管中所含細胞的部分不同，其功能也有不同。甲只含細胞質基質，其中的酶可催化呼吸作用的第一階段及無氧呼吸第二階段；乙只含細胞器，其中線粒體是有氧呼吸第二、三階段的場所；丙含有酵母菌細胞的各部分，存在催化兩種呼吸形式的酶。(1)實驗一：葡萄糖在甲中產生丙酮酸，因有氧存在，發酵作用受抑，丙酮酸在細胞質基質中無法按無氧呼吸的過程轉化為酒精和二氧化碳；乙中

4、由于沒有使葡萄糖分解成丙酮酸的酶，因而不能進入線粒體完成反應；丙中含有催化有氧呼吸和無氧呼吸的各種酶且氧氣充足，因而丙中的葡萄糖最終被分解為二氧化碳和水。(2)實驗二：因有氧存在，加入的丙酮酸發酵作用受抑；乙中丙酮酸進入線粒體徹底氧化分解為二氧化碳和水；丙中的過程同實驗一。(3)實驗三：在隔絕空氣的條件下，甲經發酵作用產生乙醇、CO2；乙不能進行有氧呼吸；丙進行無氧呼吸。(4)螢光素發光是將化學能轉變成光能，需消耗ATP。有機物分解放出的能量越多發光越強，而有氧呼吸釋放的能量遠多于無氧呼吸釋放的能量。答案(1)C、D、A (2)D、A、A (3)B、D、B (4)一、丙解題警示答題時應注意所給

5、的條件（反應物、有氧或無氧），再在該條件下判斷所能發生的反應。同類變式生物體內葡萄糖分解代謝過程圖解如下：據右圖解回答：(1)反應中，可在人體細胞中進行的是 (2)糧食貯藏過程中，有時會發生糧堆濕度增大現象，這是因為 (3)在反應中，必須在有氧條件下進行的是 （2003全國高考理綜題）解析考查有氧呼吸、厭氧呼吸的過程及其相互區別和聯系。葡萄糖是呼吸作用的主要原料。有氧呼吸、厭氧呼吸的第一階段（糖酵解）完全相同，此后的反應視不同的生物（具不同的厭氧呼吸酶）、不同的反應條件（有氧或無氧）而定：人體細胞主要發生氧呼吸，即將丙酮酸轉入線粒體，最終徹底分解為CO2、H2O，并釋放大量能量；若在缺氧條件下

6、如劇烈運動的肌細胞可生成乳酸。多數高等植物在無氧條件下可進行厭氧呼吸生成酒精。某些高等植物如馬鈴薯塊莖的細胞可進行厭氧呼吸生成酒精。答案（1）；（2）呼吸作用產生水；（3）例2運動員在進行不同項目運動時，機體供能方式不同。對三種運動項目的機體總需氧量、實際攝人氧量和血液中乳酸增加量進行測定，結果如下：運動項目總需氧量(L)實際攝氧量(L)血液中乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400m跑162顯著增加100m跑80未見增加根據以上資料分析馬拉松跑、400m跑、lOOm跑過程中機體的主要供能方式分別是 A有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸分解 B無氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C有氧呼吸、無氧呼吸

7、、無氧呼吸 D有氧呼吸、磷酸肌酸分解、無氧呼吸解析呼吸作用的實質是分解有機物，釋放能量供給機體生命活動的需要。解答此題首先應明確供能的方式有哪幾種，且每種供能方式的條件和產物怎樣。同時要善于從所給的數據中分析差別，從中獲得突破口。根據所給資料分析，馬拉松跑中需氧量很大，且乳酸的含量增加不多，可見主要進行有氧呼吸；400m跑中，氧氣的消耗量較少，且有大量乳酸產生，可見主要進行無氧呼吸；lOOm跑中氧氣的消耗幾乎沒有，乳酸的產生也很少，可見有氧呼吸、無氧呼吸都不是此時的主要供能方式，此時由磷酸肌酸分解提供能量。答案A特別提示生物體總是根據不同的環境條件，調整呼吸作用的方式，以保證生命活動的需要，所

8、以分析這類問題一定要運用“適應”的觀點。同類變式下圖表示隨著劇烈運動時間的延長與肌肉供能系統之間的協調關系，請據圖回答問題：(1)圖中的供能系統是 系統；供能系統是 系統；供能系統是 系統(2)800m跑運動項目的能量供應主要是 ，3000m跑運動項目的能量供應主要是 解析通過識圖歸納三個供能系統的特點：供能系統I與O2的關系無氧參加無氧參加有氧參加能量來源磷酸肌酸肌糖元酵解葡萄糖ATP生成量ATP生成不多ATP生成有限ATP生成很多有無乳酸無乳酸產生有乳酸產生無乳酸產生解答第（2）問需要對幾種主要運動項目的正常速度或時間有大致的了解。答案(1) 磷酸肌酸；肌糖元酵解；有氧呼吸(2)以磷酸肌酸

9、與肌糖元酵解為主；以肌糖元酵解與有氧呼吸為主二、能力提升技巧（一）影響呼吸作用的主要因素是氧濃度、溫度和水，他們通過影響呼吸酶的活性而影響呼吸作用的強度（如何影響？請通過分析“酶的作用條件”得出結論）。人們通過控制氧濃度、溫度和水量（濕度）等條件，可以是使作物增產，延長種子和蔬菜的貯存時間，提高發酵產品的品質和質量。（二）近幾年高考命題集中在：呼吸作用的化學方程式、概念、實質和意義，有氧、無氧呼吸的場所、過程及其相互關系。未來高考題目多以圖表、曲線等新情景、新視覺呈現，而呼吸作用與光合作用在學科內的綜合是命題熱點，側重于利用呼吸作用與光合作用化學方程式進行計算和設計實驗。例3若白天光照充足，哪

10、種條件對作物增產有利A晝夜恒溫25 B白天溫度25，夜間溫度15C晝夜恒溫15 D白天溫度30，夜間溫度25解析作物增產取決于有機物的積累。白天光照充足，適當提高溫度可以促進光合作用，制造更多有機物；晚上無光不能進行光合作用，呼吸作用照常進行，但可通過適當降低溫度以減弱呼吸強度，盡量減少有機物的消耗。答案 D特別提示綠色植物在光下制造有機物的同時，也進行呼吸作用，因此直接測量得到的光合速率，為實際光合速率與其光合速率的差值，此即表觀光合速率。同類變式在溫室中栽培作物，如遇持續的陰雨天氣，為了保證作物的產量，對溫度的控制應當A降低溫室溫度，保持晝夜溫差 B提高溫室溫度，保持晝夜溫差C提高溫室溫度

11、，晝夜恒溫 D降低溫室溫度，晝夜恒溫解析陰雨天光照充足，光合作用較弱，在保障充分利用光能的前提下，可以適當降低溫度以減弱呼吸強度；在不產生凍傷等的前提下，晚上溫度可以進一步降低，保持適當的晝夜溫差，目的是最大限度減少有機物的消耗。相關變式一右圖為大氣中氧的濃度對植物組織內CO2產生的影響，為了有利于貯藏蔬菜和水果，貯藏室內的氧氣應調節到圖中的哪點所對應的濃度?解析這是通過控制氧的濃度而抑制呼吸的應用實例。空氣中氧含量過低，植物細胞則進行無氧呼吸獲得能量；氧的濃度增加，能促進有氧呼吸的進行，CO2釋放量增加。保存蔬菜、水果，可采用降低空氣中氧含量的辦法，降低細胞的呼吸作用。答案D例4在科學研究中

12、常用呼吸商（RQ釋放的二氧化碳體積/消耗的氧體積）表示生物用于有氧呼吸的能源物質不同。測定發芽種子呼吸商的裝置如下圖。關閉活塞，在25下經20分鐘讀出刻度管中著色液移動距離。設裝置1和裝置2的著色液分別向左移動x和y（mm）。x和y值反映了容器內氣體體積的減少。請回答：（1）裝置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是 （2）x代表 值，y代表 值（3）若測得x200（mm），y30（mm），則該發芽種子的呼吸商是 （4）若要測定已長出一片真葉幼苗的RQ值，則應將該裝置放于何種條件下進行，為什么？ （5）為使測得的x和y值更精確，還應再設置一對照裝置。對照裝置的容器和小瓶中應分別放入 。設對照的目的

13、是 （2003上海高考題）解析本題以呼吸作用為切入點，主要考查實驗能力。本實驗原理是：種子呼吸吸收氧放出二氧化碳。裝置1釋放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，吸收氧的體積（X）則可通過著色液移動直接測出；裝置2中試管中為蒸餾水，其氣體體積的減小代表消耗氧和釋放二氧化碳的體積之差（Y），通過著色液移動測出。該實驗中消耗氧的體積=X200(mm)，釋放二氧化碳的體積XY20030170(mm)，RQ170200065。此外，為使測定值盡可能接近真實值，設置單一變量的對照實驗裝置以校正實驗誤差是必不可少。答案（1）吸收呼吸產生的二氧化碳（2）消耗氧的體積；消耗氧和釋放二氧化碳的體積之差（3）0.85（4

14、）黑暗。避免因為幼苗進行光合作用，干擾呼吸作用的氣體量的變化（5）死的發芽種子和蒸餾水；用于校正裝置1和2內因物理因素（或非生物因素）引起的容積變化三、基礎能力測試1在圖示大型圓底燒瓶內濕潤的泥沙中，插有幾根新鮮尚未長出新葉的枝條和一支試管，試管中盛有適量氫氧化鈉溶液，燒瓶口緊包著一個小氣球，使燒瓶剛好浮在大燒杯的水中某一位置。隔一天觀察，可發現燒瓶A漂浮在水面 B沉到大燒杯底 C仍懸浮 D都有可能2據研究，以極量強度蹬自行車6S，骨骼肌中ATP由原來的24.4mol·kg-下降至22.8mol·kg-,此時肌肉中ATP主要來源是A.有氧呼吸 B無氧呼吸 C磷酸肌酸 D.以

15、上都有3現有含水量10 12 14 16的小麥，分別貯存于條件相同的四個糧倉中。在貯存過程中，有機物損耗最少的是A D C D4一運動員正在進行長跑鍛煉，從他的大腿肌細胞中檢測到3種化學物質，其濃度變化如圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表AO2、C02、乳酸 B乳酸、C02、O2 CC02、O2、乳酸 DC02、乳酸、O25下列關于植物呼吸作用的敘述正確的是A 呼吸作用的中間產物丙酮酸可以通過線粒體兩層膜 B是否產生二氧化碳是有氧、無氧呼吸的主要區別C高等植物進行有氧呼吸，不能進行無氧呼吸 D種子庫中貯存的風干種子不進行呼吸作用6取適量干重相等的4份種子進行不同處理：（甲）風干，（乙）消毒后浸水

16、萌發，（丙）浸水后萌發，（丁）浸水萌發后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個保溫瓶中。一段時間后，種子堆內溫度最高的是 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁7在適宜的溫度條件下，在下列裝置中都放人干酵母(內有酵母菌)，其中適于產生酒精的裝置是8葡萄糖在細胞質內分解至丙酮酸的過程中，下列敘述正確的是A 在線粒體中進行的無氧呼吸 B 需在有氧條件下進行C 不產生CO2 D 反應速度不受溫度影響9葡萄糖是細胞進行有氧呼吸最常利用的物質。將一只實驗小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內，18O2進入細胞后，最先出現的放射性化合物是 A 丙酮酸 B 乳酸 C 二氧化碳 D水10利用酵母菌發酵生產酒精時，投放的適宜

17、原料和在產生酒精階段要控制的必要條件分別是A 玉米粉和有氧 B大豆粉和有氧 C 玉米粉和無氧 D大豆粉和無氧四、潛能挑戰測試11將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器中，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg；如給予充足的光照后，容器內CO2的含量每小時減少36mg，據實驗測定上述光照條件下光合作用每小時能產生葡萄糖30mg。請回答：上述條件下，光照時呼吸作用的強度與黑暗時呼吸作用的強度是否相等？ 在光照時該植物每小時葡萄糖的凈生產量是 mg若一晝夜中先光照4小時，接著處置在黑暗的情況下20小時，該植物體內有機物含量的變化是 12某實驗小鼠適宜生活在25左右的環境中，為探究低于適宜溫度的

18、環境（如10）對小鼠能量代謝的影響（能量代謝的強弱用單位時間的耗氧量表示），請依據所給的實驗裝置（如圖）、實驗材料和用品，在給出的實驗方法和步驟的基礎上，繼續完成探究實驗，預測可能的實驗結果和結論，并回答問題。實驗室溫度：25左右材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等方法和步驟：步驟1：將小鼠放入廣口瓶的籠子內，加塞密閉。打開夾子（A）、（B）、（C），片刻后關閉夾子（B），用注射器抽取10毫升氧氣備用。關閉夾子（C），打開夾子（B），使水檢壓計液面左右平齊。步驟2：步驟3：結果預測和結論： 該實驗最可能的結果和結論應是 。原因是 （2003上海高考題）五、標答與點撥1B (點撥：枝條的呼吸作用消耗O

19、2，產生CO2被NaOH吸收，瓶內氣體總體積減小，浮力則減小)2C（點撥：在極短時間內高強度運動需大量能量ATP，有氧呼吸供能不足，而無氧呼吸供能更少）3A(點拔：種子含水量越多呼吸作用越旺盛)4B(點拔：長跑能量消耗大，肌細胞以有氧呼吸呼吸為主，也進行無氧呼吸產生乳酸)5A(點撥：丙酮酸在細胞質中產生，而后在線粒體內徹底分解，可推知丙酮酸可以通過線粒體兩層膜)6C(點撥：風干的種子失去自由水，呼吸減弱；煮熟種子無呼吸現象；種子萌發后殘留物能被微生物分解釋放能量)7A（點撥：酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖產生酒精，而自由水是酶發揮活性所必需的）8A（點拔：氧在第三階段與H結合成水）9A（點拔：呼吸作用的第一階段在細胞質中完成）10C（點拔：這是根據酵母菌代謝的特點，通過控制氧的濃度促進厭氧呼吸的應用實例。酵母菌在無氧條件下分解糖類產生酒精。玉米粉、大豆粉的主要成分分別為淀粉和蛋白質。）11（1）設有光照情況下，光合作用每小時消耗CO2量為X，由方程式6CO2+12H2O = C6H12O6+6H2O+6O2 計算得：X=44mg。而實際上，容器內CO2的含量每小時減少36mg，即呼吸作用每