高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用第2課細胞呼吸課件新人教版

第2課細胞呼吸梳理自測通必備知識【思維導(dǎo)圖】【概念梳理】一、細胞呼吸的方式和過程1.有氧呼吸:(1)概念反應(yīng)條件_____參與物質(zhì)變化葡萄糖→_____________能量變化釋放_____并生成________本質(zhì)有機物的徹底氧化分解氧氣二氧化碳和水能量大量ATP(2)過程圖解(3)寫出有氧呼吸反響式,并標明氧元素的來源和去路:______________________________。(4)放能:葡萄糖氧化分解釋放能量的去向有:____________和熱能。

ATP中的能量2.無氧呼吸:(1)概念:反應(yīng)條件_____條件物質(zhì)變化葡萄糖→_____________________能量變化釋放_________并生成________本質(zhì)有機物的不徹底氧化分解無氧二氧化碳和酒精或乳酸少量能量少量ATP(2)過程:過程反應(yīng)過程場所第一階段葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量____________第二階段酒精發(fā)酵丙酮酸→________實例:植物、酵母菌等乳酸發(fā)酵丙酮酸→_____實例:高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚、乳酸菌等酒精+CO2乳酸細胞質(zhì)基質(zhì)(3)反響式:①產(chǎn)物為酒精:C6H12O6_____________________。②產(chǎn)物為乳酸:C6H12O6________________。(4)放能:葡萄糖氧化分解釋放能量的去向有___________________、_____________和熱能。2C2H5OH+2CO2+少量能量2C3H6O3+少量能量儲存在乳酸或酒精中ATP中的能量二、影響細胞呼吸的外界因素及應(yīng)用1.溫度對細胞呼吸的影響:(1)原理:細胞呼吸是一系列酶促反響,溫度通過影響_________而影響細胞呼吸速率。酶的活性2.氧氣對細胞呼吸的影響:(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2對無氧呼吸過程有_____作用,對有氧呼吸過程有_____作用。抑制促進3.水分對細胞呼吸的影響:(1)原理:①間接影響:許多生化反響需要在水中才能進行,_______含量升高,細胞呼吸加快。②直接影響:水是有氧呼吸的反響物之一。自由水4.CO2濃度對細胞呼吸的影響:(1)影響:CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會_____細胞呼吸的進行。(2)應(yīng)用:適當_____CO2濃度,可以抑制細胞呼吸,減少有機物消耗,有利于水果和蔬菜的保鮮。抑制增加

三、探究酵母菌細胞呼吸的方式1.實驗原理:(1)酵母菌代謝類型:(2)產(chǎn)物檢測原理:產(chǎn)物試劑現(xiàn)象(顏色變化)CO2澄清的石灰水_______溴麝香草酚藍水溶液_________________酒精酸性條件下橙色的_________溶液_____________變混濁藍色→綠色→黃色重鉻酸鉀橙色→灰綠色2.實驗步驟:(1)配制酵母菌培養(yǎng)液:酵母菌+質(zhì)量分數(shù)為5%的_______溶液,分別裝入A、B兩錐形瓶中。(2)設(shè)計并連接裝置:葡萄糖①甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是_______________。②乙組中B瓶先密封放置一段時間后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是___________________。除去空氣中的CO2耗盡瓶中原有的氧氣3.實驗結(jié)果:條件澄清石灰水變混濁的快慢酸性重鉻酸鉀溶液顏色甲組(有氧)________乙組(無氧)__________快橙色慢灰綠色4.實驗結(jié)論:(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。(2)在_____條件下產(chǎn)生CO2多而快,在_____條件下產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少量的CO2。有氧無氧【易錯辨析】1.判斷以下有關(guān)有氧呼吸表達的正誤:(1)有氧呼吸產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中。 ()分析:有氧呼吸產(chǎn)生的能量小局部儲存在ATP中,絕大局部以熱能的形式散失。(2)有氧呼吸時,生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解。 ()分析:有氧呼吸時,生成物H2O中的氫來自細胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖的分解和線粒體中丙酮酸和水的分解?！痢?3)有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。 ()分析:有氧呼吸過程中產(chǎn)生大量ATP的階段是第三階段。(4)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水。 ()分析:有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水。(5)肺炎雙球菌無線粒體,但能進行有氧呼吸。 ()××√2.判斷有關(guān)無氧呼吸表達的正誤:(1)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸。 ()分析:無氧呼吸的終產(chǎn)物是乳酸或者是酒精和二氧化碳。(2)人體在劇烈運動時所需的能量由乳酸分解提供。 ()分析:人體在劇烈運動時所需的能量主要是進行有氧呼吸分解葡萄糖提供。(3)細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反響,只發(fā)生在細胞有氧時。 ()分析:細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反響,既可以發(fā)生在有氧狀態(tài)下,也可以發(fā)生在無氧狀態(tài)下。×××(4)有氧和無氧時,酵母菌呼吸作用產(chǎn)物不同。 ()(5)無氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終有[H]的積累。 ()分析:無氧呼吸不需要O2的參與,該過程產(chǎn)生的[H]與丙酮酸發(fā)生反響,最終無[H]的積累。√×3.判斷以下有關(guān)影響細胞呼吸因素的表達的正誤:(1)同一葉片在不同生長發(fā)育時期,其細胞呼吸速率有差異。 ()(2)嚴格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少。 ()分析:水果保鮮應(yīng)儲存在低氧環(huán)境下,而不是無氧環(huán)境。(3)糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲藏。 ()分析:糧食種子適宜在零上低溫、低氧和枯燥的環(huán)境中儲藏。√××(4)溫室大棚中,可以通過夜間適當降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。 ()(5)皮膚破損較深的患者,應(yīng)及時到醫(yī)院注射破傷風(fēng)抗毒血清。 ()(6)及時排澇,能防止根細胞受酒精毒害。 ()√√√【概念活用】1.必修1P94“小字內(nèi)容及相關(guān)信息〞改編:1mol葡萄糖徹底氧化分解及分解成乳酸時分別釋放多少能量其中有多少能量儲存于ATP中兩者有何異同思考:(1)1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量2870kJ中有1161kJ左右的能量儲存至____中,其余能量那么以_____形式散失。(2)1mol葡萄糖分解成乳酸時釋放196.65kJ能量,有61.08kJ左右儲存至____中。(3)相同點:_______________________;不同點:_________________________。ATP熱能ATP多數(shù)能量以熱能形式散失徹底氧化分解釋放能量較多2.☆教材原文:必修1P94“除酵母菌以外,還有許多種細菌和真菌能夠進行無氧呼吸。〞思考:(1)不同的真核生物進行呼吸的方式不同,與組成該生物的細胞哪種結(jié)構(gòu)直接有關(guān)并舉出一個實例說明。提示:線粒體,如蛔蟲沒有線粒體,只能進行無氧呼吸。(2)有氧呼吸過程包含無氧呼吸的哪個步驟請推測生物代謝類型的進化順序。提示:有氧呼吸過程包含無氧呼吸的第一階段。無氧呼吸→有氧呼吸。3.教材必修1P95資料分析拓展:“有氧運動〞近年來成為一個很流行的詞匯,得到很多學(xué)者和專家的推崇,它是指人體吸入的氧氣與需求的相等,到達生理上的平衡狀態(tài)。如下圖為人體運動強度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關(guān)系。判斷圖中不同階段的細胞呼吸類型:運動強度細胞呼吸類型ab有氧呼吸bc___________________cd___________________d點___________________有氧呼吸和無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸有氧呼吸和無氧呼吸考點突破提關(guān)鍵能力考點一細胞呼吸的原理【典例探究】(2021·全國Ⅰ卷)種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。假設(shè)作物種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖,以下關(guān)于種子呼吸作用的表達,錯誤的選項是 ()A.假設(shè)產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等,那么細胞只進行無氧呼吸B.假設(shè)細胞只進行有氧呼吸,那么吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等C.假設(shè)細胞只進行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸,那么無O2吸收也無CO2釋放D.假設(shè)細胞同時進行有氧和無氧呼吸,那么吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的多【名師授法解題】關(guān)鍵能力理解能力、獲取信息能力題眼信息種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖解題思維根據(jù)選項中前半部分提到的關(guān)于細胞呼吸類型或產(chǎn)物的信息,判斷后半部分的正誤【解析】選D。此題主要考查有氧呼吸和無氧呼吸的過程及呼吸方式的判斷。種子以葡萄糖為呼吸底物,有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程均產(chǎn)生CO2,但是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2與乙醇分子數(shù)相等,A項正確;無氧呼吸只釋放CO2,不吸收O2,假設(shè)細胞只進行有氧呼吸,那么吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等,B項正確;由于種子細胞進行無氧呼吸時,不吸收O2,產(chǎn)物是CO2和乙醇或乳酸,假設(shè)產(chǎn)物是乳酸,那么無O2吸收也無CO2釋放,C項正確;假設(shè)細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的過程,那么吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的一樣多,D項錯誤?！灸割}變式延伸】(1)種子無氧呼吸的產(chǎn)物不同的根本原因及直接原因分別是什么(科學(xué)思維:比較與分類)提示:不同。根本原因是不同種子中的基因不同,直接原因是酶的種類不同。(2)假設(shè)呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉,在細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸時,如何根據(jù)產(chǎn)生酒精和二氧化碳的量的關(guān)系來判斷有氧呼吸和無氧呼吸程度的大小關(guān)系(科學(xué)思維:分析與綜合)提示:假設(shè)酒精∶二氧化碳=1∶4,那么有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的程度相同;假設(shè)酒精∶二氧化碳>1∶4,那么有氧呼吸消耗葡萄糖的程度小于無氧呼吸的程度;假設(shè)酒精∶二氧化碳<1∶4,那么有氧呼吸消耗葡萄糖的程度大于無氧呼吸的程度?！竞诵臍w納】1.有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解:(科學(xué)思維:比較、歸納)2.細胞呼吸中[H]和ATP的來源和去向:(科學(xué)思維:比較、歸納)物質(zhì)來源去向[H]①有氧呼吸:C6H12O6和H2O;②無氧呼吸:C6H12O6①有氧呼吸:與O2結(jié)合生成水;②無氧呼吸:還原丙酮酸ATP①有氧呼吸:三個階段都產(chǎn)生;②無氧呼吸:只在第一階段產(chǎn)生用于幾乎各項生命活動3.真核細胞呼吸過程中有關(guān)物質(zhì)參與的階段及場所總結(jié):(科學(xué)思維:分析與綜合)物質(zhì)階段場所水生成于有氧呼吸第三階段___________參與有氧呼吸第二階段線粒體基質(zhì)二氧化碳產(chǎn)生于有氧呼吸第二階段線粒體基質(zhì)產(chǎn)生于無氧呼吸第二階段___________酒精或乳酸產(chǎn)生于無氧呼吸第二階段細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體內(nèi)膜細胞質(zhì)基質(zhì)物質(zhì)階段場所葡萄糖參與有氧呼吸和無氧呼吸第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸產(chǎn)生于有氧呼吸和無氧呼吸第一階段細胞質(zhì)基質(zhì)參與有氧呼吸第二階段和無氧呼吸第二階段前者為___________,后者為細胞質(zhì)基質(zhì)氧氣參與有氧呼吸第三階段___________線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜4.細胞呼吸中能量的釋放與去向:(科學(xué)思維:分析與綜合)【題組集訓(xùn)】考向一結(jié)合細胞呼吸的類型和過程,考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀1.(2021·蚌埠模擬)如圖為有氧呼吸過程示意圖。以下相關(guān)表達錯誤的選項是 ()A.過程①②③均可產(chǎn)生ATPB.過程②產(chǎn)生的CO2中的O均來自甲C.乙來自C6H12O6、甲和丁D.丙和丁屬于同一種物質(zhì)【解析】選B。過程①②③分別表示有氧呼吸的第一、第二和第三階段,這三個階段都可以產(chǎn)生ATP,A項正確;有氧呼吸第二階段(②)產(chǎn)生的CO2中的O一局部來自丁(H2O),另一局部來自甲(丙酮酸),B項錯誤;乙是[H],一局部來自C6H12O6,另一局部來自甲和丁,C項正確;丙和丁都是H2O,D項正確。2.(2021·鄭州模擬)以下與細胞呼吸有關(guān)的表達正確的選項是 ()A.進行無氧呼吸的細胞不含線粒體B.破傷風(fēng)桿菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量C.人體無氧呼吸形成酒精的過程發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中D.糖類徹底氧化分解的產(chǎn)物可通過自由擴散運出細胞【解析】選D。酵母菌細胞含有線粒體,但是在無氧條件下也可以進行無氧呼吸,A錯誤;破傷風(fēng)桿菌是厭氧菌,其繁殖需要的能量來自無氧呼吸,B錯誤;人體無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,不產(chǎn)生酒精,C錯誤;糖類徹底氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳和水,都可通過自由擴散運出細胞,D正確?！就卣挂曇啊烤€粒體和細胞呼吸的關(guān)系(1)有線粒體的真核細胞(生物)一定能進行有氧呼吸,無氧條件下也可進行無氧呼吸。(2)無線粒體的真核細胞(生物)只能進行無氧呼吸,如哺乳動物成熟的紅細胞和蛔蟲等。(3)無線粒體的原核生物,有些也能進行有氧呼吸,如藍藻、硝化細菌等,原核生物的有氧呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)和細胞膜上?？枷蚨@細胞呼吸類型的判斷和有關(guān)計算,考查科學(xué)思維能力3.(2021·浙江7月選考改編)以下關(guān)于細胞的有氧呼吸和無氧呼吸的表達,正確的選項是 ()A.細胞的無氧呼吸產(chǎn)生的ATP比有氧呼吸的多B.細胞的無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體嵴上進行C.細胞的有氧呼吸與無氧呼吸過程中都會產(chǎn)生丙酮酸D.假設(shè)適當提高蘋果果實貯藏環(huán)境中的O2濃度會增加酒精的生成量【解析】選C。此題主要考查細胞呼吸的過程。細胞的無氧呼吸產(chǎn)生的ATP比有氧呼吸的少,A項錯誤;細胞的無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,B項錯誤;有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同,都是將一個葡萄糖分子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€丙酮酸分子,C項正確;假設(shè)提高O2濃度會抑制蘋果細胞的無氧呼吸,酒精的生成量減少,D項錯誤。4.(2021·昆明模擬)某興趣小組對不同氧濃度下酵母菌的細胞呼吸方式及產(chǎn)物展開了研究,如圖為測得的實驗數(shù)據(jù)。據(jù)圖中信息推斷,錯誤的選項是 ()A.氧濃度為a時,酵母菌只進行無氧呼吸B.氧濃度為b和d時,酵母菌細胞呼吸方式不同C.氧濃度為c時,有2/5的葡萄糖用于有氧呼吸D.a、b、c、d四種氧濃度下,酵母菌都能產(chǎn)生[H]和ATP【解析】選C。氧濃度為a時,CO2的產(chǎn)生量與酒精的產(chǎn)生量相等,說明酵母菌只進行無氧呼吸,A正確;氧濃度為b時,CO2的產(chǎn)生量與酒精的產(chǎn)生量不等,說明酵母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸,氧濃度為d時,酒精的產(chǎn)生量為零,說明酵母菌只進行有氧呼吸,B正確;氧濃度為c時,CO2的產(chǎn)生量為15mol,酒精的產(chǎn)生量為6mol,依據(jù)細胞呼吸的相關(guān)反響式可推知:無氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6mol,消耗葡萄糖為3mol,有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為15-6=9mol,消耗的葡萄糖為9/6=3/2mol,因此有3/2÷(3/2+3)=1/3的葡萄糖用于有氧呼吸,C錯誤;酵母菌是兼性厭氧菌,在其進行有氧呼吸和無氧呼吸的過程中均能產(chǎn)生[H]和ATP,D正確。【加固訓(xùn)練·拔高】1.(2021·山東等級考)癌細胞即使在氧氣供給充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)〞。以下說法錯誤的選項是 ()A.“瓦堡效應(yīng)〞導(dǎo)致癌細胞需要大量吸收葡萄糖B.癌細胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會生成少量ATPC.癌細胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D.消耗等量的葡萄糖,癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少【解析】選B。此題主要考查細胞呼吸的過程。在產(chǎn)生等量的ATP時,無氧呼吸消耗的葡萄糖較多,故“瓦堡效應(yīng)〞導(dǎo)致癌細胞需要吸收大量的葡萄糖,A項正確;無氧呼吸的第二階段丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸過程中不生成ATP,其生成ATP的過程僅發(fā)生在第一階段,B項錯誤;無氧呼吸過程中丙酮酸被利用生成乳酸,其發(fā)生場所在細胞質(zhì)基質(zhì)中,C項正確;癌細胞主要進行無氧呼吸,其產(chǎn)生NADH的過程僅發(fā)生在第一階段,因此消耗等量的葡萄糖,癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少,D項正確。2.如圖為細胞呼吸過程簡圖,其中①～⑤為不同過程。以下表達正確的選項是 ()A.原核細胞的過程①發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì),真核細胞的過程③發(fā)生在線粒體基質(zhì)B.酵母菌在有氧條件下會發(fā)生圖中①②③過程,無氧條件下發(fā)生圖中①④⑤過程C.圖中[H]存在的形式主要為NADPH,過程④⑤不產(chǎn)生ATPD.②④⑤過程存在差異的主要原因是起催化作用的酶不同【解析】選D。過程③為有氧呼吸第三階段,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,A錯誤;有氧條件下酵母菌會發(fā)生有氧呼吸,即圖中①②③過程,酵母菌的無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2,不產(chǎn)生乳酸,B錯誤;圖中[H]存在的形式主要為NADH,無氧呼吸只在第一階段釋放出少量能量,生成少量ATP,過程④⑤不產(chǎn)生ATP,C錯誤;丙酮酸在不同酶的催化下生成不同的產(chǎn)物,D正確?？键c二影響細胞呼吸的環(huán)境因素及應(yīng)用【典例探究】如圖表示某植物非綠色器官在不同氧氣濃度下氧氣的吸收量和二氧化碳的釋放量,根據(jù)所提供的信息,以下判斷正確的選項是 ()A.P點時,該器官的無氧呼吸強度最低B.O點時,該器官產(chǎn)生CO2的場所是細胞中的線粒體基質(zhì)C.該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)氧化分解D.Q點時,該器官O2吸收量和CO2釋放量相等,說明其只進行有氧呼吸【名師授法解題】關(guān)鍵能力理解能力、解決問題的能力題眼信息研究對象:非綠色器官;自變量:氧氣濃度;因變量:氧氣的吸收量和二氧化碳的釋放量解題思維根據(jù)不同的氧氣濃度對氧氣吸收量和二氧化碳釋放量的影響,結(jié)合題圖曲線的含義,逐項判斷

【解析】選C。P點時,該器官的CO2釋放量最低,但不一定是無氧呼吸強度最低,A錯誤;無氧條件下,細胞只能通過無氧呼吸產(chǎn)生CO2,其場所是細胞質(zhì)基質(zhì),B錯誤;當O2濃度大于Q時,CO2釋放量小于O2吸收量,說明該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)氧化分解,C正確;由于該器官呼吸作用過程中有非糖物質(zhì)氧化分解,該器官只有有氧呼吸時,CO2釋放量小于O2吸收量,因此CO2釋放量等于O2吸收量時,該器官中還存在無氧呼吸,D錯誤。【母題變式延伸】(1)假設(shè)該植物僅以葡萄糖為底物進行呼吸作用,當氧氣濃度為P時,對應(yīng)的氧氣吸收量為1,CO2釋放量為3,產(chǎn)生CO2的具體場所有哪些那么該植物有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖之比是多少(科學(xué)思維:演繹與推理)提示:線粒體基質(zhì)(線粒體)和細胞質(zhì)基質(zhì);有氧呼吸∶無氧呼吸消耗的葡萄糖=1∶6。(2)從元素組成上分析為什么脂肪參與有氧呼吸消耗的氧氣量比糖類多。(生命觀念:物質(zhì)與能量觀)提示:脂肪的元素組成上氫原子的比例較高,有氧呼吸消耗的氧氣量較多?！竞诵臍w納】影響細胞呼吸的外部因素分析:(科學(xué)思維:模型構(gòu)建)1.溫度:

(1)a點為該酶的最適溫度,細胞呼吸速率最快。(2)溫度低于a時,隨溫度降低,酶活性下降,細胞呼吸受抑制。(3)溫度高于a時,隨溫度升高,酶活性下降,甚至變性失活,細胞呼吸受抑制。2.O2濃度:(1)A點時,O2濃度為零,細胞進行無氧呼吸。(2)O2濃度為0～10%時,隨O2濃度的升高,無氧呼吸速率減慢;O2濃度為10%時,無氧呼吸停止。(3)O2濃度在0～20%時,隨O2濃度升高,有氧呼吸速率逐漸增強。(4)隨O2濃度的升高,細胞呼吸速率先減慢后加快,最后趨于穩(wěn)定。(5)O2濃度為5%左右時,細胞呼吸強度最弱。3.CO2濃度:CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會抑制細胞呼吸的進行。4.含水量:在一定范圍內(nèi),細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快,隨含水量的減少而減慢?！绢}組集訓(xùn)】考向一結(jié)合影響細胞呼吸的因素,考查演繹與推理的能力1.(2021·全國卷Ⅲ)假設(shè)將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā),得到n株黃化苗。那么,與萌發(fā)前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現(xiàn)為 ()A.有機物總量減少,呼吸強度增強B.有機物總量增加,呼吸強度增強C.有機物總量減少,呼吸強度減弱D.有機物總量增加,呼吸強度減弱【解析】選A。置于黑暗中的種子萌發(fā)時,需要分解種子中的有機物,通過呼吸作用為種子的萌發(fā)提供能量,所以得到的黃化苗與干種子相比,自由水含量增多,有機物總量減少,呼吸強度增強,故A項正確。2.(2021·開封模擬)如圖是外界條件對植物細胞呼吸速率的影響曲線圖,以下分析錯誤的選項是 ()A.從甲圖可知細胞呼吸最旺盛時的溫度是B點對應(yīng)的溫度B.乙圖中曲線Ⅰ表示有氧呼吸,曲線Ⅱ表示無氧呼吸C.乙圖中曲線Ⅰ表示的生理過程所利用的有機物主要是葡萄糖D.乙圖中曲線Ⅱ最終趨于平衡,可能是受到溫度或呼吸酶數(shù)量的限制【解析】選B。甲圖中B點溫度下植物細胞呼吸相對速率最大,說明該溫度下細胞呼吸最旺盛,A正確;隨著氧氣濃度增大有氧呼吸增強,無氧呼吸減弱,故乙圖中曲線Ⅰ表示無氧呼吸,曲線Ⅱ表示有氧呼吸,B錯誤;細胞呼吸利用的有機物主要是葡萄糖,C正確;有氧呼吸需要酶的參與,溫度會影響酶的活性,故有氧呼吸還受溫度或呼吸酶數(shù)量限制,使曲線Ⅱ最終趨于平衡,D正確?？枷蚨Y(jié)合細胞呼吸的影響因素,考查科學(xué)思維能力3.(2021·紅河模擬)以下有關(guān)細胞呼吸的表達,正確的選項是 ()A.零上低溫、無氧、枯燥的環(huán)境細胞呼吸最弱,有利于果蔬儲藏B.馬拉松比賽中人體主要是從細胞呼吸分解有機物產(chǎn)生乳酸的過程中獲得能量C.選用透氣性好的“創(chuàng)可貼〞,可保證人體細胞的有氧呼吸,增強免疫能力D.用玉米經(jīng)酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精來替代汽油,主要利用了酵母菌的無氧呼吸【解析】選D。低溫、低氧、濕度適宜的環(huán)境細胞呼吸最弱,有利于果蔬儲藏,A錯誤;馬拉松比賽中人體主要是從細胞呼吸分解有機物產(chǎn)生二氧化碳和水的過程中獲得能量,也能從產(chǎn)生乳酸的過程中獲得少量能量,B錯誤;用透氣性好的“創(chuàng)可貼〞的目的是防止厭氧菌繁殖,C錯誤;用玉米經(jīng)酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精來替代汽油,主要利用了酵母菌的無氧呼吸,產(chǎn)生了酒精和二氧化碳,D正確。4.(2021·成都模擬)干種子萌發(fā)過程中,CO2釋放量(Qco2)和O2吸收量(Qo2)的變化趨勢如下圖(假設(shè)呼吸底物都是葡萄糖)。答復(fù)以下問題:

(1)干種子吸水后,自由水比例大幅增加,會導(dǎo)致細胞中新陳代謝速率明顯加快,原因是

_____________(至少答出兩點)。

(2)在種子萌發(fā)過程中的12h～30h,細胞呼吸的產(chǎn)物是__________和CO2。假設(shè)種子萌發(fā)過程中缺氧,將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡,原因是________________________。

(3)與種子萌發(fā)時相比,胚芽出土后幼苗的正常生長還需要的環(huán)境條件包括_____________。

【解析】(1)干種子吸水后,自由水比例大幅增加,會導(dǎo)致細胞中新陳代謝速率明顯加快,原因是自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑,許多生物化學(xué)反響需要水的參與,水參與物質(zhì)運輸。(2)種子萌發(fā)過程中的12h～30h,釋放的二氧化碳量大于消耗的氧氣量,說明細胞既進行無氧呼吸,也進行有氧呼吸,所以細胞呼吸的產(chǎn)物是酒精、CO2和水。由于缺氧時,種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動所需,無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用,故種子萌發(fā)過程缺氧,將導(dǎo)致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡。(3)與種子萌發(fā)時相比,胚芽出土后幼苗的正常生長還需要的環(huán)境條件有適宜的光照、CO2和無機鹽等。答案:(1)自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑,許多生物化學(xué)反響需要水的參與,水參與物質(zhì)運輸(2)酒精、水缺氧時,種子無氧呼吸產(chǎn)生的能量不能滿足生命活動所需,無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用(3)適宜的光照、CO2和無機鹽等【拓展延伸】種子萌發(fā)時吸水和呼吸方式變化曲線(1)在種子萌發(fā)的第Ⅰ階段,由于(吸脹)吸水,呼吸速率上升。(2)在種子萌發(fā)的第Ⅱ階段,細胞產(chǎn)生CO2的量要比消耗O2的量大得多,說明此期間主要進行無氧呼吸。(3)在胚根長出后,由于胚根突破種皮,增加了O2的進入量,種子以有氧呼吸為主,同時胚根大量吸水(滲透吸水)。【加固訓(xùn)練·拔高】1.人的骨骼肌細胞中,ATP含量僅夠劇烈運動時3s以內(nèi)的能量供給。運發(fā)動參加短跑比賽過程中,肌細胞中ATP的相對含量隨時間的變化如下圖。以下表達錯誤的選項是 ()A.AB段ATP水解釋放的能量主要用于肌肉收縮B.BC段ATP合成大于ATP水解,ATP含量上升的能量來源主要是有氧呼吸C.跑步時可能會感覺肌肉酸痛,主要是無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸引起的D.無論AB段還是BC段都既有ATP的合成,又有ATP的分解【解析】選B。根據(jù)題意可知,運發(fā)動參加短跑比賽,AB段ATP水解釋放的能量主要用于肌肉收縮,A正確;人體劇烈運動需要消耗大量能量,有氧呼吸產(chǎn)生的能量較多,BC段ATP含量上升的能量來源主要是有氧呼吸,但此時,ATP合成與ATP水解仍處于動態(tài)平衡中,B錯誤;人體劇烈運動時,無氧呼吸與有氧呼吸并存,無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸會引起肌肉酸痛,C正確;ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的,故AB段、BC段均既有ATP的合成又有ATP的分解,D正確。2.(2021·臨沂模擬)由于萌發(fā)的種子所占體積小,代謝水平高,因此,常用作生物實驗材料。如圖三個裝置以萌發(fā)的種子為材料,研究呼吸作用的產(chǎn)物及方式。據(jù)圖答復(fù)以下問題:(1)為排除微生物對實驗效果的干擾,常將萌發(fā)的種子進行__________處理。(2)為使實驗結(jié)果科學(xué)嚴謹,應(yīng)設(shè)置對照實驗。結(jié)合上述三套實驗裝置,確定實驗?zāi)康?并確定對照實驗的設(shè)置情況(將①～⑥補充完整):

(3)增設(shè)對照實驗后,乙組兩個裝置中有色液滴如何移動,證明萌發(fā)的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸________。裝置實驗?zāi)康膶φ諏嶒灥脑O(shè)置情況甲①②乙③④丙⑤⑥【解析】(1)為排除微生物呼吸作用的影響,種子必須進行消毒處理。(2)從三個裝置中所給的儀器可以判斷出“待觀測指標〞,再根據(jù)待觀測指標推斷出實驗?zāi)康?由實驗?zāi)看_實定出對照實驗的設(shè)置情況。甲裝置:溫度計→測定萌發(fā)種子是否產(chǎn)生熱量→推斷出實驗?zāi)康臑椤疤骄亢粑饔檬欠癞a(chǎn)生熱量〞→對照實驗應(yīng)為不能進行呼吸作用的“死種子〞。乙裝置:有色液滴移動情況→容器內(nèi)氣體體積變化情況→推斷出實驗?zāi)康臑椤疤骄棵劝l(fā)種子的呼吸作用方式〞→NaOH溶液吸收CO2,可更換為不吸收CO2的清水作為對照。丙裝置:澄清的石灰水能否變混濁→是否產(chǎn)生CO2→推斷出實驗?zāi)康臑椤疤骄糠N子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2〞→對照實驗應(yīng)為不能進行呼吸作用的“死種子〞。(3)乙裝置增設(shè)對照實驗后,在含NaOH溶液的裝置中,無論有氧呼吸還是無氧呼吸所產(chǎn)生的CO2都被NaOH溶液吸收,而O2消耗會使裝置中氣體體積減小,故有色液滴左移可表示種子進行有氧呼吸。在含清水的裝置中進行的有氧呼吸不會引起裝置中氣體體積變化,但是無氧呼吸會使裝置中氣體體積變大,故有色液滴右移可表示種子進行無氧呼吸。答案:(1)消毒(2)①探究呼吸作用是否產(chǎn)生熱量②等量的加熱殺死并冷卻至常溫的萌發(fā)種子③探究萌發(fā)種子的呼吸作用方式④將NaOH溶液換成等量的清水⑤探究種子的呼吸作用是否產(chǎn)生CO2⑥等量的加熱殺死的萌發(fā)的種子(3)含NaOH溶液的裝置中有色液滴左移,含清水的裝置中有色液滴右移

考點三探究酵母菌細胞呼吸的方式【典例探究】(2021·成都模擬)如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究酵母菌的細胞呼吸類型而設(shè)計的實驗裝置(酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì)),以下有關(guān)實驗裝置和結(jié)果的分析,錯誤的選項是 ()A.通過裝置1僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸B.用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2,通過裝置2液滴的移動情況可以探究出酵母菌是否進行無氧呼吸C.用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2,如果裝置1中液滴左移,裝置2中液滴右移,說明酵母菌既進行有氧呼吸,又進行無氧呼吸D.用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2,裝置2中液滴可能向左移【名師授法解題】關(guān)鍵能力理解能力、實驗探究能力題眼信息題干中有關(guān)的實驗?zāi)康摹嶒灢牧吓c裝置圖解題思維由題干中的實驗?zāi)康姆治鲎宰兞?、因變量和無關(guān)變量,根據(jù)生物實驗設(shè)計應(yīng)遵循的單一變量和對照性原理逐項分析判斷

【解析】選D。燒杯中的NaOH溶液能吸收細胞呼吸產(chǎn)生的CO2,所以液滴移動的距離代表細胞呼吸消耗的O2量,因此通過裝置1僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸,A正確;用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2,液滴移動的距離代表細胞呼吸釋放的CO2量與消耗O2量的差值,如果液滴移動說明酵母菌進行了無氧呼吸,如果液滴不移動,說明酵母菌不進行無氧呼吸,B正確;用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2,如果裝置1中液滴左移,說明有O2的消耗,可以推斷出酵母菌進行了有氧呼吸,裝置2中液滴右移,說明細胞呼吸釋放的CO2量多于O2的消耗量,推斷出酵母菌還進行了無氧呼吸,C正確;用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2,由于葡萄糖作底物不可能出現(xiàn)O2的消耗量大于CO2的釋放量的情況,所以裝置2中液滴不可能向左移,D錯誤。【母題變式延伸】(1)用酵母菌使葡萄汁發(fā)酵產(chǎn)生葡萄酒,當酒精含量到達12%～16%時,發(fā)酵就停止了,試分析其原因是什么。(科學(xué)探究:實驗分析)提示:酵母菌在無氧及其他條件適宜的情況下,隨著發(fā)酵產(chǎn)物(如酒精)增多,營養(yǎng)物質(zhì)的減少及酸堿度發(fā)生變化等影響,其繁殖速度逐漸下降,死亡率逐漸上升,酒精發(fā)酵最終會停止。(2)從酵母菌細胞中別離得到線粒體常用的實驗方法是什么(科學(xué)思維:實驗分析)提示:差速離心法。(3)從酵母菌細胞中別離得到具有活性的線粒體,然后分成兩組,分別參加葡萄糖和丙酮酸,再在兩組中參加溴麝香草酚藍水溶液,一段時間后觀察溶液顏色的變化情況,請預(yù)期兩組實驗的實驗結(jié)果,并簡述判斷理由。(科學(xué)探究:實驗設(shè)計)提示:第1組溶液為藍色,第2組溶液顏色由藍變綠再變黃,第1組中由于葡萄糖不能進入線粒體被利用,所以無CO2生成;第2組丙酮酸可進入線粒體被利用,生成CO2,使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。【核心歸納】細胞呼吸方式的判斷及實驗探究1.探究細胞呼吸方式的實驗裝置:(科學(xué)探究:實驗分析)欲探究某生物的呼吸類型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,如下圖(以發(fā)芽種子為例):實驗結(jié)果預(yù)測和結(jié)論:實驗現(xiàn)象結(jié)論裝置一液滴裝置二液滴不動不動只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸2.實驗誤差的校正:(科學(xué)探究:結(jié)果交流)為使實驗結(jié)果精確,除減少無關(guān)變量的干擾外,還應(yīng)設(shè)置對照裝置,如下圖。對照裝置與裝置二相比,不同點是用“煮熟的種子〞代替“發(fā)芽種子〞,其余均相同。(1)為防止微生物呼吸對實驗結(jié)果的干擾,應(yīng)將裝置進行滅菌、所測種子進行消毒處理。(2)假設(shè)選用綠色植物作實驗材料,測定細胞呼吸速率,需將整個裝置進行遮光處理,否那么植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定?！绢}組集訓(xùn)】考向一結(jié)合實驗方案的分析評價,考查實驗探究能力1.利用如下圖裝置探究酵母菌的無氧呼吸,正確的操作方法是 ()A.a瓶先敞口培養(yǎng)一段時間后,再連通b瓶B.a瓶密封后,應(yīng)該立即連通b瓶C.a瓶密封后,培養(yǎng)一段時間,再連通b瓶D.實驗結(jié)束后,在b瓶中參加重鉻酸鉀溶液檢驗酒精【解析】選C。探究酵母菌無氧呼吸需要設(shè)置無氧條件,同時檢測無氧呼吸的產(chǎn)物CO2,因此裝置中要將a錐形瓶密封一段時間,讓酵母菌將瓶中的氧氣耗盡后再連通b瓶,保證澄清石灰水變混濁是由酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生CO2造成的。實驗結(jié)束后,應(yīng)向a瓶中參加重鉻酸鉀溶液檢驗酒精考向二結(jié)合實驗結(jié)果的分析推理,考查實驗探究能力2.(2021·桂林模擬)某研究小組為了探究酵母菌的呼吸類型,設(shè)計了以下實驗裝置(不考慮外界環(huán)境條件及酵母菌呼吸產(chǎn)熱等的影響),酵母菌的能量只來自培養(yǎng)液中的葡萄糖。以下說法錯誤的選項是 ()A.甲裝置有色液滴單位時間內(nèi)移動的距離代表了有氧呼吸速率B.乙裝置有色液滴單位時間內(nèi)移動的距離代表了無氧呼吸速率C.假設(shè)甲乙裝置向左、右移動距離均為3個單位,那么兩個裝置內(nèi)的酵母菌共消耗葡萄糖2個單位D.假設(shè)甲乙裝置液滴均不移動,那么說明酵母菌無生命力【解析】選C。甲裝置細胞產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收,氧氣的減少量使液滴左移,單位時間內(nèi)移動的距離代表了有氧呼吸速率,A正確;乙裝置沒有氫氧化鈉吸收二氧化碳,有氧呼吸過程產(chǎn)生的二氧化碳與氧氣的吸收量相等,對液滴移動不會有影響,無氧呼吸過程產(chǎn)生二氧化碳,使瓶內(nèi)氣壓升高,液滴右移,單位時間內(nèi)移動的距離代表了無氧呼吸速率,B正確;甲裝置向左移動距離為3個單位,消耗的葡萄糖是0.5個單位,乙裝置向右移動距離為3個單位,無氧呼吸消耗的葡萄糖為1.5個單位,同時乙裝置可能存在有氧呼吸,因此兩個裝置內(nèi)的酵母菌共消耗葡萄糖可能多于2個單位,C錯誤;甲乙裝置液滴均不移動,說明細胞不能進行呼吸作用,那么說明酵母菌無生命力,D正確。3.(2021·浙江4月選考真題)以酵母菌和葡萄糖為材料進行“乙醇(酒精)發(fā)酵實驗〞,裝置如圖。以下關(guān)于該實驗過程與結(jié)果的表達,錯誤的選項是 ()

A.將溫水化開的酵母菌懸液參加盛有葡萄糖溶液的甲試管后需振蕩混勻B.在甲試管內(nèi)的混合液外表需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境C.乙試管中澄清的石灰水變混濁可推知酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2D.拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到酒精的氣味【解析】選B。實驗時用溫水化開酵母菌形成懸液,參加盛有煮沸冷卻后的葡萄糖溶液的甲試管中,振蕩混勻,A項正確;發(fā)酵需要無氧環(huán)境,在甲試管內(nèi)的混合液外表滴加一薄層液體石蠟,以隔絕空氣中的氧氣,B項錯誤;甲試管酵母菌和葡萄糖進行酒精發(fā)酵產(chǎn)生了CO2,CO2使乙試管中澄清的石灰水變混濁,C項正確;甲試管酵母菌和葡萄糖進行酒精發(fā)酵產(chǎn)生酒精,拔掉甲試管塞子后可聞到酒精的氣味,D項正確?！炯庸逃?xùn)練·拔高】某科研小組為探究酵母菌的細胞呼吸方式,進行了如下圖實驗(假設(shè)細胞呼吸產(chǎn)生的熱量不會使瓶中氣壓升高),開始時溴麝香草酚藍水溶液的顏色根本不變,反響一段時間后溶液顏色由藍逐漸變黃。以下有關(guān)分析正確的選項是 ()

A.溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變黃說明酵母菌的呼吸強度在增強B.溴麝香草酚藍水溶液的顏色一開始不變是因為酵母菌只進行了有氧呼吸C.14C6H12O6不能進入線粒體,故線粒體中不能檢測出放射性D.實驗過程中酵母菌細胞呼吸釋放的CO2全部來自線粒體

【解析】選B。溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變黃說明酵母菌呼吸產(chǎn)生的二氧化碳增多,A錯誤;溴麝香草酚藍水溶液的顏色一開始不變是因為酵母菌只進行了有氧呼吸,瓶中壓強不變,B正確;14C6H12O6不能進入線粒體,但其分解形成的丙酮酸能進入線粒體,因此線粒體中能檢測出放射性,C錯誤;實驗過程中酵母菌細胞呼吸釋放的CO2來自有氧呼吸第二階段和無氧呼吸,場所是線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì),D錯誤。創(chuàng)新命題明高考動向【命題新情境】