2025届高三生物一轮复习课件：细胞呼吸

高中生物学2025届一轮复习课例 第三单元 细胞的能量供应和利用 第09讲 细胞呼吸 (1)说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 (2)探究酵母菌细胞呼吸的方式(活动)。阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 (3)通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。 (4)通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。 复习目标要求 考情分析 新旧教材对比 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。 考点 由高考知核心知识点 预测 细胞呼吸的原理和应用 考点一：探究酵母菌细胞呼吸的方式 （3年10考，全国卷3年1考） （2023·浙江）酵母菌呼吸方式 （2022·江苏）酵母菌呼吸方式 （2022·重庆）酵母菌呼吸方式 题型：选择题、解答题 内容： （1）主要呼吸作用的类型、或结合课本其他基础实验考查课本内结本实验知识 (2)常结合物质出入细胞方式、光合作用、生物技术等综合考查 考点二：细胞呼吸的方式及过程 （3年40考，全国卷3年4考） （2023·广东、2023·浙江、2023·山东、2023·全国）呼吸作用的过程 （2022·全国、2022·浙江、2022·山东、2022·北京）呼吸作用的过程 考点三：细胞呼吸的影响因素及应用 （3年38考，全国卷3年3考） （2023·湖南）呼吸作用的应用 （2023·山东）细胞呼吸的影响因素 （2022·海南）呼吸作用的应用 导入 生活中的生物学 应用细胞呼吸的知识，分析下列现象并说明理由。 加了酵母的面粉蒸出的馒头多孔松软以及酵母的面粉放置时间久了会有酒味。 探究酵母细胞的呼吸方式 考点一 5 探究酵母菌的呼吸方式 电镜下的酵母菌 有氧呼吸 酵母菌是一类单细胞真菌，依赖于外来的有机物进行异样生活以出芽生殖的方式产生后代。 酵母菌在属于兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下都能生活，不同氧环境中酵母菌的呼吸方式和产物不同。 资料卡 无氧呼吸 呼吸方式和相应产物 呼吸产物 呼吸产物 任务一 夯基·考点讲解 明确探究问题，作出假设 酵母菌在有氧条件 下产生H2O和CO2, 无氧条件下的产生 酒精和CO2 设计实验 准备材料 分析变量 自变量：氧气的有无 因变量：CO2的含量、 酒精的有无 无关变量：温度、PH等 酵母菌培养液等 以及试剂和用具 进行实验 1.配置溶液 2.搭建 装置 3.进行 实验 得出实 验结论 无氧装置 有氧装置 活动1：以实验“探究酵母菌的呼吸方式”为例，完成实验方案的设计 任务一 夯基·考点讲解 活动2、酵母菌的呼吸方式 -----学生搭建实验装置 气泵 A B C D E 运用以上元件分别搭建有氧呼吸和无氧呼吸装置，并说明理由。 无氧装置：B-D 有氧装置：E-C-A-D 知识点一、探究酵母细胞的呼吸方式 任务一 夯基·考点讲解 探讨呼吸装置涉及的相关问题 活动2、探究酵母菌的呼吸方式 -----学生搭建实验装置 （3）葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，在鉴定酒精时如何避免葡萄糖对颜色反应的干扰？ （1）甲装置中气泵与NaOH的作用？ （2）乙装置中B瓶封口放置一段 时间再连接澄清石灰水的原因？ 知识点一、探究酵母细胞的呼吸方式 任务一 夯基·考点讲解 探讨呼吸装置涉及的相关问题 活动2、探究酵母菌的呼吸方式 -----学生搭建实验装置 (4) 有同学认为，在甲实验装置中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? (5)已知酒精与酸性重铬酸钾反应变成灰绿色是一种氧化还原反应，酒精具有还原性。甲装置用于酒精的检测时出现灰绿色，可能的原因有哪些?如何验证? 知识点一、探究酵母细胞的呼吸方式 任务一 夯基·考点讲解 科学方法：对比实验 研究细胞呼吸的不同方式，在本活动中需要设计和进行对比实验（设置两个或两个以上的实验组，实验组的相互对照），分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况 电镜下的酵母菌 【教材隐性知识】源于必修1 P92“科学方法”：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有 (填序号)。 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；④比较过氧化氢在不同条件下的分解。 ①②③ 任务一 夯基·考点讲解 1.对照实验的类型及实验组、对照组的确认 空白对照 对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组 自身对照 实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组 相互对照 不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论 条件对照 即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组 （常考易错点） 任务一 夯基·考点讲解 酵母菌的呼吸产物的检测 检测物质 检测试剂 实验现象 CO2 酒精 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾溶液（酸性） 变混浊（根据石灰水的混浊程度比较CO2的多少） 由橙黄色变成灰绿色 由蓝变绿再变黄(根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色时间长短可比较CO2的多少) 任务一 夯基·考点讲解 活动2、探究酵母菌的呼吸方式 分析（实验现象） 装置甲(有氧呼吸) 装置乙（无氧呼吸） 对酵母菌进行25℃培养若干小时后： 通过实验现象，尝试分析： ①观察甲、乙两个呼吸装置的澄清石灰水（溴麝香草酚蓝水溶液）的变化情况分析酵母细胞中CO2的产生情况？ ②各取2mL酵母菌培养液的滤液，加入酸性的重铬酸钾溶液，观察溶液颜色变化情况 思考：在实验过程中发现有氧呼吸组石灰水变浑浊，很快又变澄清，为什么? 任务一 夯基·考点讲解 活动2、探究酵母菌的呼吸方式 对酵母菌进行25℃培养若干小时后： 通过实验现象，尝试分析： ①观察甲、乙两个呼吸装置的澄清石灰水（溴麝香草酚蓝水溶液）的变化情况分析酵母细胞中CO2的产生情况？ ②各取2mL酵母菌培养液的滤液，加入酸性的重铬酸钾溶液，观察溶液颜色变化情况 分析(实验现象） 任务一 夯基·考点讲解 活动2、探究酵母菌的呼吸方式 装置甲(有氧呼吸) 装置乙（无氧呼吸） 对酵母菌进行25℃培养若干小时后： 根据实验现象，得出 ①酵母菌在有氧和无氧条件下呼吸都能产生CO2 ②在有氧的条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2 ③酵母菌在无氧条件下产生酒精 归纳实验结论： 任务一 夯基·考点讲解 知识点二、教材实验中的“显色”归纳（常考点） 任务一 夯基·考点讲解 1.如图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，有关叙述正确的（     ） A.该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组 B.若向B瓶和D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则D瓶内的溶液会变黄 C.可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率 D.若C瓶和E瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式 该实验中的两套装置相互对照，即两组均为实验组，两组实验组相互对比共同探究酵母菌的呼吸方式 重铬酸钾用于检测酒精，D瓶中由于缺乏O2而进行无氧呼吸产生酒精，而B中因为有O2而进行有氧呼吸，不能产生酒精，所以D瓶内的溶液会变成灰绿色 溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2，产生CO2的速度越快则颜色变化越快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄所需的时间越短，所以可以根据液体变黄的时间长短检测CO2的产生速率 能判断酵母菌的呼吸方式，但都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式 C 任务二 提升·真题研析 1、甲和乙两组同学拟用下面装置探究细胞在有氧和无氧条件下CO2的产生量，为此展开了如下讨论。你认为其中最不合理的观点是( ) A.图中A用以除去充入的CO2，以所充气体中是否含氧作为自变量而不是是否充气 B.若图中B是酵母菌培养液，因其在不同条件下繁殖速度不同影响实验，可换成苹果小块 C.图中C若是溴麝香草酚蓝溶液，可用变色所用的时间比较CO2的产生量 D.若在有氧、无氧条件下产生等量的CO2，说明在两种条件下底物的消耗量相等 D 任务二 提升·真题研析 解析： A正确;据题意可知，该实验的自变量是O2的有无，因变量是 CO2的产生量，应排除所充气体中含有的 CO2对实验结果的干扰,所以图中A用以除去充入的 CO2，以所充气体中是否含氧作为自变量而不是是否充气. B正确;酵母菌是单细胞真核生物，其繁殖速度受环境条件的影响,若图中B是酵母菌培养液，因其在不同条件下繁殖速度不同影响实验，可换成苹果小块,; C正确;CO2可以使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，图中C若是溴麝香草酚蓝溶液，可用变色所用的时间比较 CO2的产生量, D错误；在有氧呼吸的过程中,每消耗1 mol的葡萄糖就会消耗6 mol O2，同时产生6 mol CO2。在无氧呼吸过程中,每消耗1 mol的葡萄糖，会产生2 mol CO2.若在有氧、无氧条件下产生等量的 CO2.说明无氧条件下底物的消耗量多于有氧条件下底物的消耗量, 任务二 提升·真题研析 细胞的呼吸方式 考点二 21 活动1、分析有氧呼吸场所及物质变化 图1 资料一： 科学家将酵母菌培养液离心获得含不同成分的离心液，进行以下2组实验，根据实验现象如图所示 知识点一、有氧呼吸 任务一 夯基·考点讲解 活动1、分析有氧呼吸场所及物质变化 资料一： 科学家将酵母菌培养液离心获得含不同成分的离心液，进行以下2组实验，根据实验现象如图所示 A组 B组 C组 只含线粒体膜状结构 只含线粒体基质 线粒体膜状结构和 线粒体基质 加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶 丙酮酸的量不变; 没有荧光 丙酮酸的量减少; 有CO2生成和微弱荧光出现 丙酮酸的量减少; 有CO2生成和较强荧光出现 图2 知识点一、有氧呼吸 任务一 夯基·考点讲解 归纳提升 1.有氧呼吸过程中为何线粒体不能直接分解葡萄糖？ 2.有氧呼吸的哪些阶段有相应的生成物（CO2和H2O） 3.有氧呼吸过程中产生[H]的的作用和去向？ 4.有氧呼吸的能量去向以及能量和形成ATP的联系？ 5.有氧呼吸是否消耗H2O ，是否产生H2O ？ 知识点一、有氧呼吸 任务一 夯基·考点讲解 【教材隐性知识】“源于必修1 P93思考讨论”1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ能量，可以使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有氧呼吸的能量转化效率大约是多少，这些能量大约能使多少ADP转化为ATP？ 1mol的葡萄糖 2870KJ 少部分储存于ATP中 大部分以热能形式散失 释放能量 977.28KJ 1892.72KJ 教材拾遗 【教材隐性知识】“源于必修1 P93思考讨论”与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 区别：有氧呼吸过程温和 有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放 有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中 意义：可使有机物中的能量逐步转移到ATP中，保证能量得到最充分的利用；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定 教材拾遗 归纳提升 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 尝试分析该过程中碳、氢、氧元素的转移途径 （1）产物H2O中的O的来源 ： （2）产物CO2中O的来源 （3）H2O的H的来源 ： 知识点一、有氧呼吸 任务一 夯基·考点讲解 思考：所有真核生物都有线粒体？都能进行有氧呼吸吗？有线粒体才能进行有氧呼吸? 建构概念 是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，释放能量，生成ATP的过程。 特点：（1）物质变化：有机物 有氧呼吸： 无机物 （2）能量变化： 有机物中稳定的化学能部分转化为ATP中活跃的化学能 知识点一、有氧呼吸 任务一 夯基·考点讲解 建构概念 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2 ＋少量能量 ②发酵工程中细胞呼吸的应用有哪些? 是指细胞在没有氧气的参与情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 思考：①哪些是专性厌氧的生物或细胞 特点：有机物氧化不彻底 知识点二、无氧呼吸 任务一 夯基·考点讲解 活动2、完善无氧呼吸的反应过程，回答相关问题 少量 能量 ［H］ 葡萄糖 C6H12O6 ① ② ③ 思考： 1.无氧呼吸产物不同的原因？ 2.无氧呼吸生成ATP的阶段？ 3.无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向？该过程产生的[H]与有氧去路有何不同? 4.写出无氧呼吸的总反应式，并归纳两种无氧呼吸的生物类型。 CO2 + 人和动物、乳酸菌、 土豆块茎、甜菜块根、玉米胚 酵母菌、大多数植物、苹果果实 任务一 夯基·考点讲解 活动3、绘制表格对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 产物 能量 产能阶段 相同 联系 实质 任务一 夯基·考点讲解 活动3、绘制表格对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 细胞质基质，线粒体 细胞质基质 条件 需要氧气、酶 酶、不需要氧气 产物 CO2和H2O 乳酸或酒精和CO2 能量 大量 少量 产能阶段 第一二三 第一 相同 联系 第一阶段相同，中间产物可转化为甘油等物质 实质 有机物的氧化分解 任务一 夯基·考点讲解 分析：蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来 （1）由图分析，三大能源物质氧化分解的共同途径是第 阶段。 （2）三大能源物质供能都要经过该阶段的原因？ （3）为何第Ⅲ阶段释放的能量最多？ （必修1 P94“小字部分”） 任务一 夯基·考点讲解 1.为生物体的各项生命活动提供能量 2.是生物体代谢的枢纽 细胞呼吸 能 量 热能 散失 能量 转移 ATP ADP Pi 能 量 细胞分裂 生长发育 主动运输 肌肉收缩 神经冲动 的传导 C6H12O6 CO2＋H2O 丙酮酸 葡萄糖 甘油 氨基酸 知识点三、细胞呼吸的意义 任务一 夯基·考点讲解 应用 主要目的 工业发酵罐酿酒先通气后密封 酵母菌先进行___________大量繁殖，再进行___________产生酒精 用“创可贴”等敷料包扎伤口 避免_____病原菌的繁殖 作物栽培中及时松土透气 促进根细胞进行___________，利于根系的生长和对无机盐的吸收；利于微生物 _____，分解有机物。 稻田定期排水 防止根细胞长期进行___________，产生的_______对根细胞有毒害作用，导致烂根 伤口较深时需注射破伤风抗毒血清 防止破伤风芽孢杆菌进行___________而大量繁殖 提倡慢跑等有氧运动 避免积累过多的_______而使肌肉酸胀无力 知识点四、细胞呼吸的应用 任务一 夯基·考点讲解 应用 主要目的 工业发酵罐酿酒先通气后密封 酵母菌先进行有氧呼吸大量繁殖，再进行进行无氧呼吸产生酒精 用“创可贴”等敷料包扎伤口 避免厌氧病原菌的繁殖 作物栽培中及时松土透气 促进根细胞进行有氧呼吸，利于根系的生长和对无机盐的吸收；利于微生物繁殖，分解有机物。 稻田定期排水 防止根细胞长期进行无氧呼吸，产生的酒精对根细胞有毒害作用，导致烂根 伤口较深时需注射破伤风抗毒血清 防止破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖 提倡慢跑等有氧运动 避免积累过多的乳酸而使肌肉酸胀无力 知识点四、细胞呼吸的应用 任务一 夯基·考点讲解 1.所有细胞都能进行细胞呼吸。下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是 A.有氧呼吸和无氧呼吸都只能氧化分解葡萄糖 B.人剧烈运动时骨骼肌能同时产生乳酸和CO2 C.糖类分解释放的能量大部分都储存到ATP中 D.细胞呼吸的产物CO2都在线粒体基质中产生 B 任务二 提升·真题研析 解析：有氧呼吸和无氧呼吸都能氧化分解葡萄糖，并不是只能分解葡萄糖；人体 剧烈运动时能够同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸能够产生 CO2和水，无氧呼吸产生乳酸；糖类分解释放的能量大部分以热能的形式散失了，少部分储存到 ATP 中；细胞呼吸产生 CO2的场所有细胞质基质和线粒体。 2.下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列叙述正确的是( ) A.若用18O标记葡萄糖，则物质a中会检测到18O B.条件Y下，产生的物质a使溴麝香草酚蓝溶液 变黄色 C.酵母菌产生物质b的场所有线粒体基质、细胞 质基质 D.条件X下酵母菌细胞呼吸时，葡萄糖中的能量 主要以热能形式散失 有氧呼吸过程中产生的水中的O来自O2，若用18O标记葡萄糖，则物质a(水)中不会检测到18O 条件Y为有氧条件，物质a为水，物质b为二氧化碳，二氧化碳才能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 物质b为二氧化碳，酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质 条件X为无氧条件，酵母菌细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分存留在酒精中 B 任务二 提升·真题研析 3、为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是( ) A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 C.若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所 　需时间会缩短 D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾 　溶液后变成灰绿色 C 任务二 提升·真题研析 解析： 氧气消耗速率下降，说明无氧呼吸增强，有氧呼吸减弱，故A项叙述正确。 t3时氧气相对含量不再变化，此时酵母菌进行无氧呼吸，由图可知，t1和t3时产生二氧化碳的速率相等，因此单位时间内产生二氧化碳含量相等，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率是有氧呼吸的3倍，t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快，故B项叙述正确。 降低温度后，反应速率与最适温度下的反应速率相比降低，相对含量达到稳定所需时间会延长，故C项叙述错误。 重铬酸钾会使酒精发生灰绿色反应，故D项叙述正确。 任务二 提升·真题研析 4.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，正确的是（ ） A.当O2浓度为a时，酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 B.当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵 母菌的无氧呼吸 C.当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸 方式有所不同 D.a、b、c、d不同O2浓度下，细胞呼吸 各阶段都能产生[H]和ATP O2浓度为a时，产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸 当O2浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精量为6 mol，根据无氧呼吸反应式可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖是3 mol，此时有氧呼吸产生的二氧化碳量为15－6＝9(mol)，则有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5 mol，所以用于无氧呼吸的葡萄糖占2/3 O2浓度为b时，酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，O2浓度为d时，不产生酒精，只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸 有氧呼吸过程中各阶段都能产生ATP，但第三阶段不能产生[H]，而进行无氧呼吸时，第二阶段不能产生[H]和ATP C 任务二 提升·真题研析 导入 生活中的生物学 应用所学知识解释下列现象。 在大棚种植中，夜间和 阴天适当降低温度来提高产量。 影响因素及呼吸方式的判断 考点三 43 在单位时间内通过呼吸作用消耗有机物的数量，是衡量呼吸作用强弱的指标 （2）指标 一般以单位时间内的CO2释放量、O2消耗量、有机物消耗量为指标 （1）概念 例：将一个小绿色植物放入三角瓶中置于黑暗条件下，如下图所示。在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上。传感器的另一端与计算机连接，以监测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。  知识点一、影响细胞呼吸的环境因素 任务一 夯基·考点讲解 思考下列问题： （1）起初通过CO2传感器测得瓶中的CO2浓度是 ，在0~20min瓶内CO2浓度上升的原因是 。该时间段内的呼吸速率为 ppm/min。 （2）如果连接是O2传感器测瓶来作为呼吸速率的衡量指标，该如何描述？ 任务一 夯基·考点讲解 根据细胞呼吸反应式思考影响呼吸速率的因素 无氧呼吸：C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO2+能量 有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+能量 C6H12O6 → 2C3H6O3+能量 酶 酶 酶 思考：细胞呼吸的影响因素有哪些？ 内因 遗传因素 不同植物呼吸速率不同（阳生植物＞阴生植物） 同一植物不同发育时期不同（幼苗期＞成熟期） 同一植物不同器官呼吸速率不同（生殖器官＞营养器官） 外因 环境因素 温度（酶）、O2浓度、 H2O 、CO2浓度等 任务一 夯基·考点讲解 活动1、结合呼吸原理的应用实例，绘制并解析相应的坐标图 应用：①贮存水果时，适当降低温度，而延长保存时间 原理：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率 应用：① 零上低温下贮存蔬菜、水果。 ② 在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差，减少有机物的消耗，提高产量。 ③温水和面，发酵快。 任务一 夯基·考点讲解 应用②增加CO2浓度也对蔬菜和水果的保鲜有较好的效果。 活动1、结合呼吸原理的应用实例，绘制并解析相应的坐标图 原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 应用: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 任务一 夯基·考点讲解 活动1、结合呼吸原理的应用实例，绘制并解析相应的坐标图 应用③：粮油种子贮藏前风干、晾晒，减少水分，干种子萌发前浸泡。 原理：含水量增高， 呼吸作用增强。 应用：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。 任务一 夯基·考点讲解 活动1、结合呼吸原理的应用实例，绘制并解析相应的坐标图 原理：O2促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸 应用④:粮食储藏需要干燥环境的原因是在低氧、干燥的环境中 ，有利于储存粮食、水果。 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 有氧呼吸速率 无氧呼吸速率 Q A P B R ①Q点： ②P点： ③R点： ④A点： ⑤B点： 不消耗O2，只产生CO2 ⇒只进行 呼吸。 消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 呼吸 无氧 有氧 产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______ 最少 储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度 最弱点 有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。 等于 不相等 无氧呼吸终止点。 任务一 夯基·考点讲解 应用④:粮食储藏需要干燥环境的原因是在低氧、干燥的环境中 ，有利于储存粮食、水果。 e.为什么细胞呼吸总速率的曲线在P点以后与有氧呼吸速率的曲线重合？ 机理：直接影响呼吸速率和呼吸性质。 ①O2促进有氧呼吸；②O2抑制无氧呼吸，O2浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制。 应用：①中耕松土 可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收。 ②低氧储存蔬菜、水果、粮食 为了减少有机物消耗，应控制低氧(a点氧气浓度)环境 任务一 夯基·考点讲解 知识拓展： 呼吸熵（RQ）（同一时间CO2产生量和O2消耗量的比值） V CO2 V O2 RQ= ①以葡萄糖为底物的情况下：绝大多数的植物、 酵母菌等 若RQ=1， 若RQ=+∞， 若1<RQ<+∞， 说明只进行有呼吸 则只进行无氧呼吸 既有有氧呼吸，又有无氧呼吸 若R<1则说明什么？ 呼吸底物有可能含有油脂等非糖物质，油脂中的碳氢含量高，燃烧时耗氧量大 任务一 夯基·考点讲解 探讨细胞呼吸中的物质比例关系 （以葡萄糖为呼吸底物） 下图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时的释放量和吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　) A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官 B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍  C.氧浓度为a时，细胞呼吸最终有[H]的积累  D.氧浓度为d时，对应的生物学含义是无氧呼吸的消失点 B 知识点二、细胞呼吸的判断 任务一 夯基·考点讲解 探讨细胞呼吸中的物质比例关系 （以葡萄糖为呼吸底物） (1)有氧呼吸中，葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。 (2)产生酒精的无氧呼吸中，葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2。 (3)消耗等量的葡萄糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。 知识点二、细胞呼吸的判断 任务一 夯基·考点讲解 1、既无O2的吸收也无CO2 的释放， 2、无O2的吸收有CO2 的释放， 3、既有O2的吸收也CO2 的释放，且VO2=V CO2 ， 4、既有O2的吸收也有CO2 的释放，且VO2＜V CO2 ， 5、若细胞CO2 释放量小于O2消耗量，说明细胞呼吸的底物不是 则为产物为酒精的无氧呼吸 则为有氧呼吸 糖类 ，可能是 6、若细胞CO2 释放量等于酒精产生量， 则只进行产生酒精的无氧呼吸。 7、若细胞CO2 释放量大于酒精产生量O2， 则既有氧呼吸也有产生无氧呼吸 则为产物为乳酸的无氧呼吸 则既有氧呼吸也有产生酒精的无氧呼吸 脂肪 知识点二、细胞呼吸的判断 任务一 夯基·考点讲解 活动1、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 如图为探究酵母菌细胞呼吸类型而 设计的实验装置，酵母菌利用葡萄 糖为能源物质(不考虑物理因素对 实验的影响)。下列有关实验装置 和结果的分析，叙述错误的是（ ） A.如果装置甲中液滴左移，装置乙中液滴右移，说明酵母菌进行两种呼吸 B．如果装置甲中液滴左移，装置乙中液滴不移，说明酵母菌只进行了有氧呼吸 C．如果装置甲中液滴不移，装置乙中液滴右移，说明酵母菌只进行了无氧呼吸 D．如果装置甲中液滴右移，装置乙中液滴左移，说明酵母菌只进行了有氧呼吸 D 任务一 夯基·考点讲解 活动1、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 解析：D 装置甲中，烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，所以液滴移动的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量，液滴的表现应是左移或不移动；装置乙中液滴只能右移或不移动，D错误。装置甲中的液滴左移，有氧气的消耗；装置乙中的液滴右移，说明呼吸作用释放的二氧化碳量多于氧气消耗量，可知酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确。装置甲中的液滴左移，有氧气的消耗，说明酵母菌进行了有氧呼吸；装置乙液滴不动，说明酵母菌不进行无氧呼吸，则酵母菌只进行有氧呼吸，B正确。如果装置甲中液滴不移，没有氧气的消耗，说明酵母菌不进行有氧呼吸，装置乙中液滴右移，说明呼吸作用释放了二氧化碳，则酵母菌只进行无氧呼吸，C正确。 任务一 夯基·考点讲解 装置一 装置二 NaOH的作用是吸收掉细胞呼吸产生的CO2，红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 红墨水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 装置甲 装置乙 活动1、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 任务一 夯基·考点讲解 装置一 装置二 现　象 结　论 装置甲 装置乙 液滴左移 液滴不动 液滴不动 液滴右移 液滴左移 液滴右移 液滴不动 液滴不动 只进行有氧呼吸或产乳酸的无氧呼吸 只进行无氧呼吸 进行有氧呼吸和无氧呼吸 只进行产乳酸的无氧呼吸 活动1、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 任务四 细胞呼吸的判断 任务一 夯基·考点讲解 变式训练：若将发芽种子换成玉米胚，结果如何？ 玉米胚 玉 米 胚 装置1 装置2 结果 只进行有氧呼吸 只进行产生乳酸的无氧呼吸 既进行有氧呼吸又进行产生乳酸的无氧呼吸 着色液滴左移 着色液滴不动 着色液滴不动 着色液滴不动 着色液滴左移 着色液滴不动 活动1、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 任务一 夯基·考点讲解 活动1、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 误差的校正(测有氧无氧比例的) ①如果实验材料是绿色植物，整个装置应______处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 ③为防止_____、 _____等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。 ②如果题目说，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行什么处理_______ 遮光 气温 气压 消毒，有对照组的话也要消毒。 任务一 夯基·考点讲解 下面三个装置可用于研究萌发种子的呼吸作用方式及其产物，有关分析不正确的是 (　 　) A．装置甲可用于探究呼吸作用是否产生热量 B．装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸 C．装置丙可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生二氧化碳 D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验 使用了保温瓶(可以防止种子细胞呼吸释放的热量散失)，因此，该装置可以用于探究呼吸作用是否产生热量 种子细胞也可能同时进行无氧呼吸 B 任务二 提升·真题研析 自主构建本节内容概念图 任务一 夯基·考点讲解 教材拾遗 线粒体的起源——内共生学说 关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下哪些证据支持这一论点，哪些不支持这一论点？ 线粒体内存在于细胞DNA相似的环状DNA。 线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成。 真核细胞内的DNA具有高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应，线粒体DNA和细菌的却不是这样。 线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。 √ √ × √ 1.(必修1 P95“思考·讨论”拓展)水果、蔬菜和种子储藏条件有何异同点? 水果、蔬菜和种子都需要在低温、低氧、高CO2浓度条件下储藏。但水果、蔬菜需要在适宜水分条件(一定湿度)下储藏且需要零上低温，种子需要在干燥条件下储藏。 2.(教材必修1 P94“正文中楷体文字”)细胞呼吸是否只是为生命活动提供能量？举例说明。 不是。细胞呼吸还是生物体代谢的枢纽，蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。如细胞呼吸过程中的丙酮酸等中间产物，可以转化为甘油、氨基酸等物质。 教材拾遗 1.(社会生活)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______________________________________________________________________。 为伤口创造了透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈 2.(科学思维)“百米冲刺”后运动员感觉肌肉酸胀乏力的原因是什么？ _______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 在无氧运动中，肌细胞因氧气不足，要靠乳酸发酵来获取能量，因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。 3.(科学探究)为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ ————————————————————————————— ①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 任务三 拓展·长句表达 课后练习 1、有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示，在氧浓度为a时(　 ) A．酵母菌只进行无氧呼吸 B．2/3的葡萄糖用于无氧呼吸 C．1/3的葡萄糖用于无氧呼吸 D．酵母菌停止发酵 B 任务二 提升·真题研析 解析：在氧气浓度为a，酵母菌进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，A错误，通过物质比例关系计算得出无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例为2/3，B正确，C错误，酵母菌能进行无氧呼吸，产生酒精，发酵没有停止，D错误 A.冻害初期呼吸作用增强,放出的热量有利于抵御寒冷 B.持续低温使淀粉合成酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉 C.持续低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以 适应低温环境 D.低温使细胞呼吸减弱，限制根细胞吸收矿质元素，导致吸收能力下降 2.研究发现，某些植物在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低;持续的冻害 使细胞内可溶性糖的含量有明显的提高，同时使根生长迟缓，吸收能力下降。下列推断不合理的是( ) C 任务二 提升·真题研析 解析：冻害初期，细胞呼吸作用增强，释放大量热量，有利于抵御寒冷，A正确；持续低温，植物体温度降低，使淀粉合成酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉，细胞内可溶性糖的含量明显升高，B正确；持续低温使细胞内自由水含量降低，结合水含量升高，适应低温环境，C错误；细胞呼吸减弱，产生的ATP减少，为主动运输吸收矿质元素提供的能量减少，使根细胞吸收矿质元素的能力下降，D正确。 任务二 提升·真题研析 3.将四组生理状态相同的神经肌肉标本(离体的青蛙坐骨神经及其支配的腓肠肌)分别浸润在相同浓度的NaCl溶液的密闭培养瓶中，一段时间后，以相同的电极分别刺激四组标本的神经，检测肌肉收缩的力量。各组标本所处条件及实验结果见下表：分析正确的是(　　) A．该实验中，影响细胞呼吸的环境因素只有温度，没有pH值 B．理论上分析，四组实验的神经肌肉标本都会有二氧化碳产生 C．氮气环境中肌肉细胞也可以进行有氧呼吸，为肌肉细胞收缩提供ATP D．肌肉收缩力量差异的原因是：不同条件下，细胞呼吸提供的ATP多少不同 D 任务二 提升·真题研析 【解析】第一组和第二组对照，第三组和第四组对照影响呼吸的因素是温度，第一组和第三组，第二组和第四组对照影响呼吸的因素是氧气，A错误；理论分析第一组和第二组会产生二氧化碳，第三组和第四组无氧呼吸产生乳酸，B错误；氮气环境中缺乏氧气，肌肉细胞无氧呼吸产生ATP，C错误；据表格分析，不同条件下肌肉收缩力量不同，体现了细胞呼吸产生ATP不同，D正确。   任务一 夯基·考点讲解 $$