2025届高考生物一轮复习：第8讲 （第2课时）细胞呼吸

目 录 CONTENTS 第8讲 细胞呼吸的原理和应用 考点一、细胞呼吸的类型及过程（第1课时） 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用（第3课时） 考点二、探究酵母菌细胞呼吸的方式（第2课时） 【对新旧比】增：①细胞呼吸的实质；②葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，应将酵母菌培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖；③无氧呼吸的概念；④储存水果、粮食的条件； ⑤思维训练：运用证据和逻辑评价论点。 2025届高考备考第一轮۰必修1第3单元 细胞的能量供应和利用 【情境导入】 自动酿酒综合症 该疾病可能是由于胃肠道中驻留了过多的酵母菌或者白色念珠菌所导致产生并在血液中吸收了过高浓度的酒精（大于80毫克/分升）。 病因诊断： 【情境导入】 酵母菌细胞呼吸的方式？ 问题1：做面包、馒头、酿酒等与那些微生物有关？利用了什么原理？ 酵母菌 细胞呼吸产生二氧化碳 问题2：细胞呼吸是否都需要氧？酵母菌在有氧和无氧条件下是否都 能进行细胞呼吸呢？ 科学探究一般步骤： 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 （验证假设） 分析结果 得出结论 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 1.科学探究步骤: 提出问题 作出假设 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？ 有氧呼吸和无氧呼吸的产物是什么呢？ 根据自己已有的知识和经验，针对所提问题作出假设。 如何作出假设？ 已有的知识和经验： 1、馒头和面包里面都有一个个的小孔，都很松软，是因为发面时加入酵母菌，酵母菌细胞呼吸产生了CO2 ， CO2受热膨胀。 2、酿酒过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生了酒精。 3、酵母菌是异养兼性厌氧型生物。 无氧 CO2+酒精 产生 CO2 有氧 产生 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 1.科学探究步骤: 设计实验 1.自变量和因变量?如何控制自变量?如何检测因变量? 有氧/无氧条件 是否产CO2/酒精 自变量: 因变量: 通气/密封 2.如何控制无关变量? 无关变量:保持相同且适宜 实验思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧条件，放在相同且适宜条件下，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 A.通入澄清的石灰水： B.使溴麝香草酚蓝水溶液： ①CO2的检测： 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 ②酒精的检测： 橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应： 橙色→灰绿色 读教材P90-91，思考： 实验原理：二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 实验材料 自变量处置 因变量检测 无关变量处理 实验假设：酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能进行，有氧呼吸产物是CO2，无氧呼吸产物是CO2/酒精 反应物的量、反应时间、pH、温度、酵母菌活性等 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验装置： 无氧呼吸 酵母菌培养液 酵母菌培养液 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 澄清的石灰水 A B 如何在通入空气中去除CO2？ B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水，为何？ 空气 有氧呼吸 NaOH清除空气中的CO2，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致。 消耗掉B瓶中的氧气，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 实验中，将葡萄糖溶液煮沸冷却后再添加酵母菌，目的是____________ ________________________________________________________。 加热杀死杂菌，排除其他微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰，同时排出溶液中的溶解氧 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验装置： 本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 思考1 实验组 实验组 对比实验≠对照实验 也称相互对照实验 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验装置： 思考2 对比实验与对照实验有何区别呢？ 对比实验： 对照实验： 实验组1： 实验组2： 对照组： 实验组： 结果未知 结果未知 结果已知 结果未知 试管 编号 淀粉 溶液 蔗糖 溶液 淀粉酶 溶液 1 2 mL 2 mL 2 2 mL 2 mL 批判性思维：实验装置的改进 甲同学认为，在有氧呼吸实验装置中10％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？ A 酵母菌培养液 气泵 E C 质量分数为10%的NaOH溶液 D 澄清的 石灰水 D 澄清的 石灰水 乙同学认为，在无氧呼吸实验装置中不能保证装置内的O2已经被完全消耗完，以致可能对实验结果有干扰。你能不能避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？ B 酵母菌培养液 D 澄清的石灰水 油层 批判性思维：实验装置的改进 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 3.观看实验视频，得出结论 一、探究•实践：酵母菌细胞呼吸的方式 4.结果检测： (课本P91) 有氧呼吸 无氧呼吸 观测对象及指标(P91) 1.能否产生酒精？ 2.CO2生成量的多少？ 酸性重铬酸钾(橙色→灰绿色) ①石灰水的混浊程度 ②溴麝香草酚蓝变黄时间长短 A瓶中2mL溶液 B瓶中2mL溶液 橙色(不变灰绿色) 橙色→灰绿色 混浊程度较强 混浊程度较弱 变黄时间较短 变黄时间较长 酒精检测 CO2检测 黄 绿 蓝 对比实验 CO2+水 CO2+酒精 [特别提醒]P91葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，应将酵 母菌培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 如何检查酒驾？ 具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬． 与社会联系 ？ 问题探讨 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 （必修1P90） 1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 酵母菌 作饲料添加剂： 一直通气→为酵母菌提供O2→大量繁殖 酿酒： 先通气→大量繁殖，再密封→酒精 2.密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有何意义？ 密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，也能为自身生命活动提供少量能量。 （单细胞蛋白） 二.“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 装置一 NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量 原理 探究有氧呼吸 作用 装置二 着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值 原理 探究呼吸作用 作用 装置三 煮熟的种子不进行呼吸作用，着色液滴移动的距离代表非生物（物理）因素的作用强度 原理 排除实验干扰 作用 1.实验装置的设计 结果预测和结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 只进行产乳酸的无氧呼吸（或种子已死亡） 只进行产生酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 2.确认细胞呼吸类型 欲确认某生物的呼吸类型，至少设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子,底物葡萄糖为例)。 若为油料作物种子，只有氧呼吸，液滴移动方向会怎样？ 不动 不动 不动 右移 左移 不动 左移 右移 左移、 左移 二.“液滴移动法”探究细胞呼吸的类型 二.“液滴移动法”探究细胞呼吸的类型 3.种子呼吸速率的测定 原理： 组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的距离即表示呼吸速率。 误差校正： ⑴为防止微生物的细胞呼吸对实验结果的干扰， 应对装置及所测种子进行消毒处理。 ⑵为防止气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，将所测的生 物材料灭活处理(如将发芽的种子煮熟)，其他条件均不变。 ⑶如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用 会干扰呼吸速率的测定。 三、判断细胞呼吸方式的三大依据和相关计算 依据一 根据反应物和产物 消耗O2 产生H2O 产生酒精或乳酸 无CO2释放 一定存在有氧呼吸 一定存在有氧呼吸 一定存在无氧呼吸 一定为产生乳酸的无氧呼吸 依据二 根据物质的量关系 C2O=O2 C2O＜O2 C2O＞O2 仅有氧呼吸；或有氧呼吸+产生乳酸的无氧呼吸 两类呼吸并存，差值为无氧呼吸的CO2产生量 只进行有氧呼吸时，可能存在脂肪的氧化分解 依据三 根据场所 只在细胞质基质 有线粒体参与 无氧呼吸 有氧呼吸（或两类呼吸并存） 三、判断细胞呼吸方式的三大依据和相关计算 只有有氧呼吸 有氧呼吸和无氧呼吸 只有无氧呼吸 a：只有CO2释放→ b：吸收O2＜释放CO2→ c：吸收O2=释放CO2→ 例1. 酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，这时吸入的氧气与产生的二氧化碳的分子数之比是 A、3:4 B、4:3 C、1:2 D、2:1 A 2 6 1 1 6 如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,则所消耗的葡萄糖之比为________。 C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 有氧 C6H12O6 → 2CO2 无氧 物质的量之比 6 6 1 3 1:3 三、判断细胞呼吸方式的三大依据和相关计算 例2.密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24mL，CO2增加48mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的 A、3倍 B、1/2倍 C、2倍 D、1/3倍 A 24 24 24 4 12 C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 C6H12O6 → 2CO2 三、判断细胞呼吸方式的三大依据和相关计算 总结： （1）有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6 （2）无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2 或葡萄糖∶乳酸＝1∶2 许多食品包装袋上明确标示“涨袋请勿食用”，原因是 A、好氧型细菌呼吸，产生CO2和H2O B、微生物呼吸，产生CO2和酒精 C、乳酸菌呼吸，产生CO2和乳酸 D、酵母菌呼吸，产生CO2和H2O 三、判断细胞呼吸方式的三大依据和相关计算 $$