浙科版高考生物一輪復(fù)習(xí)第2單元細(xì)胞的代謝第7講細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量課件

第7講細(xì)胞呼吸為細(xì)胞生活提供能量復(fù)習(xí)目標(biāo)考情分析解釋細(xì)胞需氧呼吸過程中主要的物質(zhì)變化以及伴隨的能量變化,形成細(xì)胞呼吸的概念并說明細(xì)胞呼吸的本質(zhì)(生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究)本考點(diǎn)通常以選擇題形式考查細(xì)胞呼吸的過程及應(yīng)用,有時也會結(jié)合光合作用考查,試題較難。如2024年浙江1月選考T20(1)考查需氧呼吸過程和應(yīng)用;2023年6月選考T11、T12考查需氧呼吸過程、乙醇發(fā)酵;2023年1月選考T16考查探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式概述細(xì)胞厭氧呼吸,如乳酸發(fā)酵與乙醇發(fā)酵中主要的物質(zhì)變化以及能量變化(生命觀念、科學(xué)思維)解釋細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的核心,說明細(xì)胞呼吸在生命活動中的意義(科學(xué)思維)關(guān)注細(xì)胞呼吸的知識與人們生產(chǎn)生活的關(guān)系(社會責(zé)任)考點(diǎn)細(xì)胞呼吸落實主干基礎(chǔ)特別提醒(1)與需氧呼吸有關(guān)物質(zhì)分析物質(zhì)作用場所葡萄糖只以反應(yīng)物的形式參與需氧呼吸第一階段細(xì)胞溶膠氧氣只以反應(yīng)物的形式參與需氧呼吸第三階段線粒體內(nèi)膜水以反應(yīng)物的形式參與需氧呼吸第二階段線粒體基質(zhì)生成于需氧呼吸第三階段線粒體內(nèi)膜丙酮酸作為中間產(chǎn)物,在需氧呼吸的第一階段中產(chǎn)生細(xì)胞溶膠作為反應(yīng)物,參與需氧呼吸第二階段的反應(yīng)線粒體基質(zhì)二氧化碳生成于需氧呼吸第二階段線粒體基質(zhì)(2)需氧呼吸與厭氧呼吸比較

項目需氧呼吸厭氧呼吸乳酸發(fā)酵乙醇發(fā)酵過程①第一階段(糖酵解):1個葡萄糖分子被分解成2個丙酮酸和少量[H],釋放少量能量,形成少量ATP。②第二階段:丙酮酸被徹底氧化分解形成CO2,產(chǎn)生[H]和少量ATP。③第三階段:前兩個階段產(chǎn)生的[H]經(jīng)電子傳遞鏈的傳遞,與氧結(jié)合生成水,產(chǎn)生大量ATP①第一階段:與需氧呼吸的第一階段一樣,進(jìn)行糖酵解。②第二階段:丙酮酸在乳酸脫氫酶的催化作用下,被[H]還原為乳酸①第一階段:與需氧呼吸的第一階段一樣,進(jìn)行糖酵解。②第二階段:丙酮酸在酶的催化作用下,先脫去CO2生成乙醛,乙醛再被[H]還原為乙醇意義合成ATP,用于各種生命活動在無氧或缺氧條件下,快速利用葡萄糖產(chǎn)生ATP,維持生命[練一練]1.判斷下列說法正誤。(1)真核生物細(xì)胞并非都能進(jìn)行需氧呼吸,如蛔蟲細(xì)胞、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行厭氧呼吸。(

)(2)需氧呼吸與厭氧呼吸的本質(zhì)相同,都是分解有機(jī)物,釋放能量,前者有機(jī)物徹底氧化分解產(chǎn)生大量能量,后者有機(jī)物分解不徹底,大部分能量以熱能形式釋放。(

)提示

厭氧呼吸有機(jī)物分解不徹底,大部分能量仍然留在酒精或乳酸中。(3)需氧呼吸第三階段需要氧氣的直接參與,但是另外兩個階段需要有氧氣環(huán)境。(

)√×√(4)需氧呼吸與厭氧呼吸產(chǎn)物的顯著區(qū)別是厭氧呼吸沒有水生成,這是區(qū)分需氧呼吸和厭氧呼吸的重要標(biāo)志。(

)(5)需氧呼吸一定需要有氧環(huán)境,厭氧呼吸一定在無氧條件下發(fā)生。(

)提示

厭氧呼吸并不是一定在無氧條件下發(fā)生,而是在無氧或低氧環(huán)境下發(fā)生。(6)將果蔬儲藏于充滿氮?dú)獾暮诎得荛]容器中,產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量與消耗O2的物質(zhì)的量的比值低于1。(

)提示

果蔬中利用的能源物質(zhì)為糖類,儲藏于充滿氮?dú)獾拿荛]容器中,產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量與消耗O2的物質(zhì)的量的比值應(yīng)當(dāng)大于1?！獭痢?.結(jié)合必修1第93頁“小資料”思考:運(yùn)動員在進(jìn)行百米賽跑的前數(shù)秒、200~400m賽跑、馬拉松運(yùn)動中分別通過什么途徑為細(xì)胞提供ATP?提示

進(jìn)行百米賽跑的前數(shù)秒,ATP主要來源于磷酸肌酸;200~400

m賽跑,ATP主要靠厭氧呼吸供應(yīng);較長時間的運(yùn)動如馬拉松,主要靠需氧呼吸供應(yīng)ATP。3.長句訓(xùn)練。(1)人體在劇烈運(yùn)動時(假設(shè)細(xì)胞呼吸僅以葡萄糖為唯一底物),骨骼肌細(xì)胞吸收O2的量等于釋放CO2的量,其原因是

。

提示

人在進(jìn)行需氧呼吸分解葡萄糖時,消耗O2的量等于釋放CO2的量,在進(jìn)行厭氧呼吸時既不消耗O2也不釋放CO2(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提倡中耕松土,從細(xì)胞呼吸的角度分析,其意義在于:①

;

②

。

促進(jìn)根細(xì)胞進(jìn)行需氧呼吸產(chǎn)生ATP,有利于根對礦質(zhì)離子的吸收

避免根部細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生過多酒精,使根腐爛。(3)水稻種子要經(jīng)浸種發(fā)芽后,再播入秧田培育成秧苗,在此過程中常發(fā)生爛芽、爛苗現(xiàn)象,引發(fā)該現(xiàn)象的原因可能是:①秧田泥過稀,播入的種子陷入泥中過深,可能會引起

,進(jìn)而導(dǎo)致爛芽、爛苗現(xiàn)象;提示

種子進(jìn)行厭氧呼吸,而厭氧呼吸的產(chǎn)物酒精對種子有毒害作用

②秧田有機(jī)質(zhì)豐富,

,進(jìn)而引起爛芽、爛苗現(xiàn)象。提示

微生物活動旺盛,微生物產(chǎn)生過多有毒物質(zhì)

突破命題視角考向一

探究酵母菌的呼吸方式[典例1](2023浙江1月選考)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進(jìn)行實驗。下列關(guān)于該實驗的敘述,正確的是(

)A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量B.酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關(guān)變量C.可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標(biāo)D.不同方式的細(xì)胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等C解析

酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的無關(guān)變量,A項錯誤;酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的自變量,B項錯誤;消耗等量葡萄糖,進(jìn)行需氧呼吸比厭氧呼吸釋放的能量多,D項錯誤?？偨Y(jié)歸納探究酵母菌的呼吸方式實驗原理、步驟與結(jié)論分析(1)實驗原理(2)實驗步驟①酵母菌培養(yǎng)液的配制:適量新鮮的食用酵母菌+5%葡萄糖溶液(A、B錐形瓶相同)。②檢測CO2的產(chǎn)生:按如圖甲、乙組裝好實驗裝置,在25~35

℃的環(huán)境中培養(yǎng)8~10

h。甲乙③檢測酒精的產(chǎn)生:從A、B錐形瓶中各取2

mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液,分別注入2支干凈的試管中→向試管中分別滴加適量5%酸性重鉻酸鉀溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。(3)實驗結(jié)果

條件澄清石灰水的變化溴麝香草酚藍(lán)溶液的變化酸性重鉻酸鉀溶液的變化有氧變渾濁快變成黃色的時間短無變化無氧變渾濁慢變成黃色的時間長出現(xiàn)灰綠色(4)實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下,酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量的CO2和水;在無氧條件下,酵母菌通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生乙醇,還產(chǎn)生少量的CO2。[對點(diǎn)練]

1.(2023浙江名校協(xié)作體二模)生物研究小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并研究其細(xì)胞呼吸(如圖)。下列敘述正確的是(

)A.增加甲瓶的酵母菌數(shù)量可提高乙醇最大產(chǎn)量B.乙瓶的溶液由藍(lán)色變綠再變黃,表明酵母菌產(chǎn)生了CO2C.乙瓶中有氣泡產(chǎn)生時即可向甲瓶加入重鉻酸鉀溶液以檢測乙醇生成D.若增加需氧呼吸的對照實驗,除插入通氣管外其他處理與本組相同B解析

乙醇的最大產(chǎn)量與容器中的葡萄糖量有關(guān),與酵母菌數(shù)量無關(guān),A項錯誤;CO2通入溴麝香草酚藍(lán)溶液中,顏色變化為藍(lán)→綠→黃,B項正確;用重鉻酸鉀溶液檢測乙醇時,應(yīng)該待實驗結(jié)束后從甲瓶取出部分液體進(jìn)行鑒定,C項錯誤;若增加需氧呼吸的對照實驗,將通氣管先通入澄清石灰水,再通入酵母菌培養(yǎng)液,其他處理與本組相同,D項錯誤。2.(2023浙江杭州重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)在探究酵母菌的呼吸方式實驗中,已知發(fā)酵液中存在未反應(yīng)的葡萄糖可與酸性的重鉻酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生灰綠色現(xiàn)象,下列說法正確的是(

)A.在檢測酒精產(chǎn)生時應(yīng)延長培養(yǎng)時間以耗盡培養(yǎng)液中的葡萄糖B.不能通過測定CO2產(chǎn)生的多少判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式C.選擇酵母菌為實驗材料的原因是其為兼性厭氧型細(xì)菌D.在測定厭氧呼吸時錐形瓶中加入酵母菌培養(yǎng)液后,應(yīng)立即連通盛有澄清石灰水的錐形瓶A解析

由于葡萄糖會影響酒精的檢測,因此,可適當(dāng)延長酵母菌培養(yǎng)時間,以耗盡培養(yǎng)液中的葡萄糖再進(jìn)行鑒定,這樣可使葡萄糖消耗完,避免對酒精的鑒定造成影響,A項正確;能通過測定CO2產(chǎn)生的多少判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式,需氧呼吸產(chǎn)生的CO2多于厭氧呼吸,B項錯誤;酵母菌是異養(yǎng)兼性厭氧型微生物,在有氧條件下能進(jìn)行需氧呼吸,在無氧條件下能進(jìn)行厭氧呼吸,因而該實驗可選擇酵母菌為實驗材料,C項錯誤;為了防止厭氧呼吸裝置中原有的氧氣的干擾,應(yīng)在酵母培養(yǎng)液加入酵母菌封口一段時間后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,D項錯誤?？枷蚨?/p>

需氧呼吸與厭氧呼吸[典例2](2023浙江6月選考節(jié)選)小曲白酒清香純正,以大米、大麥、小麥等為原料,以小曲為發(fā)酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厭氧型微生物酵母菌,還有乳酸菌、醋酸菌等細(xì)菌。釀酒的原理主要是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。傳統(tǒng)釀造工藝流程如圖所示。小曲白酒的釀造過程中,酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸和無氧呼吸。關(guān)于酵母菌的呼吸作用,下列敘述正確的是(

)A.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合,無氧呼吸產(chǎn)生的[H]不與O2結(jié)合B.有氧呼吸在線粒體中進(jìn)行,無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行C.有氧呼吸有熱能的釋放,無氧呼吸沒有熱能的釋放D.有氧呼吸需要酶催化,無氧呼吸不需要酶催化A解析

有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在第三階段與O2結(jié)合生成水,無氧呼吸產(chǎn)生的[H]用于第二階段丙酮酸的還原,不與O2結(jié)合,A項正確。有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜,無氧呼吸的兩個階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,B項錯誤。酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸過程中釋放的能量均大多以熱能的形式散失,C項錯誤。有氧呼吸和無氧呼吸過程都需要酶的催化,只是所需酶的種類不同,D項錯誤。總結(jié)歸納細(xì)胞呼吸方式的判斷[對點(diǎn)練]

3.(2023浙江杭州第二次聯(lián)考)下列關(guān)于葡萄糖

丙酮酸CO2過程的敘述,錯誤的是(

)A.過程①②可在藍(lán)細(xì)菌和某些細(xì)菌中進(jìn)行B.過程②可在線粒體或細(xì)胞溶膠中進(jìn)行C.葡萄糖中的能量經(jīng)過程①②全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP中的化學(xué)能D.酵母菌細(xì)胞在有氧和無氧條件下經(jīng)過程①產(chǎn)生的產(chǎn)物相同C解析

過程①②可代表需氧呼吸,可在藍(lán)細(xì)菌和某些細(xì)菌中進(jìn)行,A項正確;過程②代表需氧呼吸或厭氧呼吸第二階段,可在線粒體或細(xì)胞溶膠中進(jìn)行,B項正確;過程①②可能是厭氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程,此時葡萄糖中的能量部分轉(zhuǎn)移至乙醇中,未全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP中的化學(xué)能,C項錯誤;酵母菌為兼性厭氧型生物,在有氧和無氧條件下均可進(jìn)行①過程,且產(chǎn)物相同,D項正確。4.(2023浙江杭州二模)人體劇烈運(yùn)動時,同時存在需氧呼吸和厭氧呼吸。下列敘述正確的是(

)A.這兩種呼吸產(chǎn)生的[H],前者都是還原氧氣,后者是還原丙酮酸B.劇烈運(yùn)動時所需能量主要由厭氧呼吸提供C.這兩種呼吸類型的每個階段都能產(chǎn)生ATPD.這兩種呼吸第一階段相同,第二階段都有CO2放出A解析

需氧呼吸在第一、二階段產(chǎn)生的[H],均在第三階段與O2反應(yīng)生成水;厭氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H],在第二階段與丙酮酸反應(yīng)生成乳酸,A項正確。因為厭氧呼吸只在第一階段釋放少量能量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足劇烈運(yùn)動需要,所以劇烈運(yùn)動時所需能量主要來自需氧呼吸,B項錯誤。厭氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量,生成少量ATP,而需氧呼吸三個階段都能產(chǎn)生ATP,C項錯誤。這兩種呼吸第一階段相同,需氧呼吸第二階段有CO2放出,厭氧呼吸第二階段可能只產(chǎn)生乳酸,不一定產(chǎn)生CO2,D項錯誤?？枷蛉?/p>

細(xì)胞呼吸的影響因素及其應(yīng)用[典例3](2023浙江名校新高考研究聯(lián)盟第三次聯(lián)考)某科學(xué)興趣小組以酵母菌、乳酸菌、人成熟紅細(xì)胞(離體)為材料,以葡萄糖作為能量來源,在一定條件下探究氧氣濃度對三種細(xì)胞呼吸速率的影響。下列敘述正確的是(

)A.氧濃度為零時,三種細(xì)胞都能在細(xì)胞溶膠中產(chǎn)生CO2B.隨氧氣濃度上升,人成熟紅細(xì)胞呼吸速率的變化與乳酸菌相似C.若提高實驗溫度,三種細(xì)胞消耗葡萄糖的最大速率可能下降D.若酵母菌產(chǎn)生酒精和乳酸菌產(chǎn)生乳酸的速率相等,則兩種細(xì)胞消耗的葡萄糖量相等C解析

三種細(xì)胞的厭氧呼吸中,只有酵母菌的厭氧呼吸產(chǎn)物有CO2,A項錯誤;隨氧氣濃度上升,人成熟紅細(xì)胞呼吸速率幾乎不變,但乳酸菌是厭氧菌,細(xì)胞呼吸會被抑制,B項錯誤;提高實驗溫度,可能會超出呼吸相關(guān)酶的最適溫度,消耗葡萄糖的最大速率可能下降,C項正確;若是在無氧環(huán)境下,酵母菌產(chǎn)生酒精和乳酸菌產(chǎn)生乳酸的速率相等,則兩種細(xì)胞消耗的葡萄糖量相等,但在有氧環(huán)境下酵母菌還會進(jìn)行需氧呼吸消耗葡萄糖,D項錯誤?？偨Y(jié)歸納細(xì)胞呼吸的實踐應(yīng)用及影響因素(1)溫度

原理通過影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性來影響呼吸速率應(yīng)用①低溫下貯存蔬菜和水果;②蔬菜大棚夜間適當(dāng)降溫以降低呼吸消耗,提高產(chǎn)量(2)O2濃度

原理O2是需氧呼吸所必需的,且O2對厭氧呼吸過程有抑制作用應(yīng)用①中耕松土促進(jìn)植物根部需氧呼吸;②厭氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧環(huán)境;③低氧倉貯存糧食、水果和蔬菜(3)CO2濃度

原理CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行應(yīng)用在蔬菜和水果的保鮮中,增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗(4)含水量

原理水作為需氧呼吸的原料和環(huán)境因素影響細(xì)胞呼吸的速率應(yīng)用①糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理;②干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理[對點(diǎn)練]

5.(2023浙江北斗新盟聯(lián)考)所有生物的生存都離不開細(xì)胞呼吸釋放的能量。下列關(guān)于細(xì)胞呼吸過程及應(yīng)用的敘述,錯誤的是(

)A.適時中耕可疏松表土、改善通氣狀況,有利于農(nóng)作物根系進(jìn)行需氧呼吸和生長B.油菜播種時淺播有利于滿足其種子萌發(fā)時對氧氣的需求C.選用透氣的消毒紗布包扎傷口,可以避免厭氧病菌的繁殖,從而有利于傷口的愈合D.過期酸奶出現(xiàn)“脹袋”現(xiàn)象可能是乳酸菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生氣體造成的D解析

適時中耕可疏松表土、改善通氣狀況,有利于農(nóng)作物根系進(jìn)行需氧呼吸和生長,防止厭氧呼吸產(chǎn)生爛根現(xiàn)象,A項正確;油菜是油料種子,對氧氣的需求高,油菜播種時淺播有利于滿足其種子萌發(fā)時對氧氣的需求,B項正確;由于氧氣的存在能抑制厭氧病菌的繁殖,所以選用透氣的消毒紗布包扎傷口,可以避免厭氧病菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈,C項正確;乳酸菌細(xì)胞呼吸不產(chǎn)生氣體,D項錯誤。6.(2023浙江嘉興一模)人體酒精代謝主要在肝臟進(jìn)行。肝細(xì)胞的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有分解酒精的作用,酒精經(jīng)一系列脫