专题15 细胞呼吸的原理和应用-2021-2022学年高一生物期中期末复习高分突破点拨与训练（人教版2019必修1）

专题15 细胞呼吸的原理和应用 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 (1)酵母菌是一种兼性厌氧真菌,在有氧和无氧条件下都能生存。 (2)产物检测原理 产物 试剂 现象(颜色变化) CO2 澄清的石灰水 变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液 蓝色→绿色→黄色 酒精 酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液 橙色→灰绿色 2．实验过程 (1)配制酵母菌培养液:酵母菌+质量分数为5%的葡萄糖溶液,分别装入A、B两锥形瓶中。 (2)设计对比实验: 1 甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是除去空气中的CO2。 2 乙组中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽瓶中原有的氧气。 ③CO2检测:观察两组装置中澄清石灰水的变化。 ④酒精检测:取A、B瓶中滤液各2 mL分别注入两支干净的试管中,向两试管中分别滴加酸性重铬酸钾溶液 0.5 mL,并振荡,观察试管中溶液的颜色变化。 (3)检测及实验现象: 条件 澄清石灰水变化快慢 酸性重铬酸钾溶液颜色 甲组(有氧) 变混浊快 橙色 乙组(无氧) 变混浊慢 灰绿色 3.实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量的CO2。 二、有氧呼吸 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,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。 2.过程 线粒体内膜 线粒体基质 细胞质基质 3. 有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) 三、无氧呼吸 1.概念 是指细胞在没有氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,释放少量能量,生成少量ATP的过程。 2.场所 全过程是在细胞质基质中进行的。 3. 过程 酒精+CO2 乳酸 4.反应式 2C2H5OH+2CO2+少量能量 2C3H6O3+少量能量 5. 产能情况 ①只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。 ②葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 四、细胞呼吸原理的应用 1.温度 (1)影响原理:温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。 (2)曲线分析: ①a点为该酶的最适温度,细胞呼吸速率最快。 ②温度低于a时,随温度降低,酶活性下降,细胞呼吸受抑制。 ③温度高于a时,随温度升高,酶活性下降,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制。 (3)实际应用 ①保鲜:水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中,可延长保鲜时间。 ②促进生长:温室中栽培蔬菜时,夜间适当降低温度,可降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高蔬菜的产量。 2.氧气 (1)影响原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 (2)曲线模型 ①O2浓度低时, 无氧呼吸占优势。 ②随O2浓度增大, 无氧呼吸逐渐被抑制, 有氧呼吸不断加强。 ③当O2浓度达到一定值后,随O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。 (3)应用 ①选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。 ②作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ④稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。 3.二氧化碳 (1)影响原理:CO2是细胞呼吸的终产物,积累过多会抑制细胞呼吸。 (2)曲线分析 (3)实际应用 保鲜:地窖中CO2浓度高,有利于蔬菜水果的储存。 4.水含量 (1)影响原理 ①主要是间接影响:许多生化反应需在水中才能进行,自由水含量升高,细胞呼吸加快。 ②直接影响:水是有氧呼吸的反应物之一。 (2)实际应用 ①抑制细胞呼吸:晒干的种子自由水含量降低,细胞呼吸减慢,更有利于储存。 ②促进细胞呼吸:浸泡种子有利于种子的萌发。 1．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，正确的是（ ） A．种子在无氧条件下储存可降低呼吸速率，延长其保存时间 B．中耕松土有利于植物根对无机盐的吸收 C．马铃薯储存久了会无氧呼吸产生酒精 D．酸奶过期涨袋是由于乳酸菌无氧呼吸产生了气体造成的 【答案】B 【分析】 1、有氧呼吸指细胞在氧气的参与下，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，生成大量能量的过程。 2、无氧呼吸是不彻底的氧化分解，产物是二氧化碳和酒精或乳酸，释放出少量的能量。 3、细胞呼吸原理具有广泛的应用，如粮食和蔬菜的贮藏： （1）粮食贮藏的适宜条件是：低温、低氧（CO2浓度较高）和干燥； （2）水果贮藏的适宜条件是：低温、低氧（CO2浓度较高）和一定湿度。 【详解】 A、种子一般在低氧条件下储存可降低呼吸速率，延长其保存时间，A错误； B、中耕松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的呼吸作用