2025届高三生物一轮复习：第12讲 细胞呼吸的影响因素及其应用

细胞呼吸的影响因素及其应用 溴麝香草 酚蓝 重铬酸钾 (3)检测酒精的产生 自A、B瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g__________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 重铬酸钾 3.实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组 (有氧) 变浑浊程度____/快 无变化 乙组 (无氧) 变浑浊程度____/慢 出现______色 高 低 灰绿 4.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)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。 酒精和CO2 考点一　探究酵母菌的呼吸方式的实验 P91-92 1.实验原理 1.酵母菌： 酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型，在有氧和无氧条件下都能生存。 检测产物： CO2: 澄清石灰水 由澄清变浑浊 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄 C2H5OH（酒精）： 酸性重铬酸钾溶液(橙色） 灰绿色 3.实验过程及现象 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溶液可吸收空气中的CO2。 消耗瓶内的氧气，造成无氧环境。 考点一　探究酵母菌的呼吸方式的实验 P91-92 ①对比实验（相互对照） ②无关变量相同且适宜：25-35℃，培养8-10h 酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) 考点一 探究酵母菌的呼吸方式的实验 P91-92 4.产物检测与实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的时间 甲组（有氧） 变浑浊/快 乙组（无氧） 变浑浊/慢 重铬酸钾-浓硫酸溶液 无变化 出现灰绿色 如何检测产物中是否有酒精？ （1）取2支试管编号。 （2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2ml加入试管。 （3）分别滴加0.5ml重酪酸钾--浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀。观察颜色变化。 4.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。 由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 右面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。 (1)本实验的自变量是什么？石蜡(油)的作用是什么？空气泵进入乙的空气有什么要求？ ___________________________________________________________________ 自变量是氧气的有无。石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝。空气泵进入乙的空气应除去CO2。 (2)实验的因变量是什么？检测的结果是什么？ ____________________________________________________________________ _____________________________ (3)实验的无关变量有哪些？ ________________________________________________________ 实验的因变量是乙、丙中产生CO2的多少。检测的结果是甲中石灰水变浑浊快，丁中石灰水变浑浊慢。 实验的无关变量有酵母菌活性和葡萄糖溶液浓度、温度等因素。 BC 1.(不定项)(2024·大连市质检)某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型，实验装置如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.实验自变量为是否通入O2 B.实验因变量为是否产生CO2 C.装置甲为对照组、乙为实验组，相互形成对照 D.相同反应时间内，乙装置中澄清石灰水的浑浊程度更高 B 2.(2024·重庆南开中学质检)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如下图所示的实验装置(不考虑其他因素的影响)。以下说法错误的是(　　) A.甲装置有色液滴不动，乙装置中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B.甲装置有色液滴左移，说明酵母菌只进行有氧呼吸 C.甲装置有色液滴左移，乙装置有色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸 D.乙装置有色液滴右移，说明酵母菌中一定存在无氧呼吸 考点二　 细胞呼吸的影响因素及应用 1.内部因素 种 类 不同生 长发育 不同器 官 较低 大于 2.外部因素 有机物 抑制 无氧呼吸 烂根死亡 抑制 2.外部因素 有机物 知识点一、细胞呼吸的影响因素 考点二 细胞呼吸的影响因素及其应用 影响细胞呼吸 因素 内因 遗传因素 外因 环境因素 温度（酶）、O2浓度、 H2O 、CO2浓度等 是否有线粒体 酶的种类、数量、活性 器官种类 生长时期等 1.O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的曲线分析 ①Q点： ②B点： ③QP段(不包含Q、P点)： 曲线分析(呼吸底物为葡萄糖，以真核细胞为例)： O2浓度为0，细胞只进行无氧呼吸。 有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2的量相等， 有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量之比为1∶3。 CO2的产生量大于O2的吸收量，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 考点二 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点一、细胞呼吸的影响因素 1.O2浓度： ④P点以后: 细胞只进行有氧呼吸， 但当O2浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随O2浓度的增大而增大，这可能是受与呼吸作用有关的酶的数量或温度等因素的影响。 知识点一、细胞呼吸的影响因素 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 1.O2浓度： 1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析： （1）O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖_______(填“是”或“不是”)一样多，理由是______________________ _______________________________________________________________________________________________________。 根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出，当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3 不是 (2)在保存蔬菜、水果时，应选择________点对应的O2浓度，理由是______________________________________________。 (3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是_________________________________ ___________________________________________________________________ ______________________。 R 此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少 在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因O2不足，呼吸强度也比较小，故总的CO2释放量少，呼吸强度弱 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作物栽培中耕松土，保证根的正常细胞呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸导致肌肉酸痛。 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。 ⑤贮藏蔬菜、水果和种子时，降低O2浓度（约5%），以减少有机物消耗，但不能无O2，否则产生酒精过多，会导致腐烂,故氧浓度控制在呼吸作用最低点，有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。 ⑥酿酒时先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。 (3)实际应用： O2浓度对细胞呼吸的影响 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 知识点一、细胞呼吸的影响因素 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 2.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： (3)实际应用： ①水果、蔬菜等放入冰箱中(应选取零上低温)，可延长保鲜时间。 ②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。 蔬菜、水果储存：低氧+零上低温+适宜湿度 知识点一、细胞呼吸的影响因素 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 3.CO2浓度： 呼吸速率 ① 地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 ②在水果、蔬菜保鲜中， 增加CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸， 减少有机物消耗 应 用 机 理 CO2（%） 增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用 知识点一、细胞呼吸的影响因素 考点三 细胞呼吸的影响因素及其应用 4.含水量： (1)影响原理： 水既是有氧呼吸反应物，又是反应的介质。 在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强 ①粮食贮藏：零上低温，低氧，干燥；干种子萌发前进行浸泡处理 ②果蔬储存：零上低温，低氧，一定湿度 ③土壤板结、长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。 应 用 2.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是_________________________________________________________________。 3.[2020·全国卷Ⅰ，30(1)]中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有__________________________________________________________________ ___________。(答出2点即可)。 为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈 减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用 B 考向1　结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维 1.(2024·湖北重点中学联考)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是(　　) A.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度 C.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点 D.C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化 A 考向2　围绕细胞呼吸原理的应用，考查社会责任 2.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是(　　) A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 D 3.(2024·四川成都七中质检)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A.水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境 B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间 C.登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量 D.高等生物保留无氧呼吸，有利于对缺氧环境的适应 ABD 4.(不定项)(2024·江苏盐城调研)甘薯(又称“红薯”“红苕”等)在明代传入我国，之后不久，劳动人民在生产实践中就总结出了储藏甘薯的要领。《农政全书》指出“藏种之难，一惧湿，一惧冻”“欲避冰冻，莫如窖藏”。下列叙述错误的是(　　 ) A.在潮湿环境中，病毒和细菌容易在甘薯细胞表面繁殖，进而侵染甘薯，造成伤害 B.甘薯细胞的结合水含量高，低温条件下细胞液容易结冰而使细胞产生机械性伤害 C.窖藏过程中，甘薯呼吸作用释放的能量大部分转化为热能，可影响窖室内的温度 D.窖藏过程中，窖室内保持严格的无氧环境，甘薯呼吸作用消耗的有机物的量最少 1.(2023·浙江1月选考，16)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 C B 2.(2022·浙江6月选考，12改编)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(　　) A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸 B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2 C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP D.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量 3.(2022·北京卷，3)在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内(　　) B A.消耗的ATP不变 B.无氧呼吸增强 C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 4.(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是(　　) A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体 B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色 B 5.(2022·海南卷，10)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　) A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B.种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少 C.干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活 D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪 C $$