09 必修1 专题四 第1讲 细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式)-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件（浙科版）

必修1　分子与细胞 专题四 细胞呼吸与光合作用 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 精读课本 盘点基础知识 一、活动：探究酵母菌的呼吸方式 1．实验原理 (1)酵母菌的代谢类型：酵母菌属于____，是兼性厌氧菌，在____环境和____环境中都能生活。 (2)细胞呼吸方式的判断：在有氧和无氧条件下，细胞呼吸所产生的产物____，产生的能量也有差异，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 真菌 有氧 无氧 不同 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 2．实验装置   (1)图甲中空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是__________________。 (2)图乙中B瓶先密封放置一段时间后，再连通装有澄清石灰水的锥形瓶的目的是________。 清除空气中的CO2 耗尽氧气 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (3)实验设计需遵循对照原则，此实验不设置对照组的原因：此实验为对比实验，对比实验不设对照组，而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。 (4)实验所用的葡萄糖溶液需要煮沸的原因：煮沸的主要目的是灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 3．检测细胞呼吸产物所用试剂与实验现象 检测产物 所用试剂 实验现象 二氧化碳 澄清的石灰水 ______ ________________ ______________ 酒精 (酸性)重铬酸钾溶液 橙色变成______ 4．实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行________。 (2)在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的________和__。 (3)在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生____，还产生少量的________。 变浑浊 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄 灰绿色 细胞呼吸 二氧化碳 水 酒精 二氧化碳 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 二、细胞呼吸的本质是糖等有机物的氧化分解 1．细胞呼吸 (1)概念：是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成______或者____________，并且释放出能量的过程。 (2)方式：可分为需氧呼吸和厌氧呼吸，________是细胞呼吸的主要方式。 (3)实质：____________________。 无机物 小分子有机物 需氧呼吸 分解有机物，释放能量 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 2．需氧呼吸(糖的需氧分解) (1)概念：细胞在有氧条件下，氧气把糖分子氧化成________和__，并释放大量能量的过程。 (2)过程与场所 二氧化碳 水 　　　　　 细胞溶胶 少量ATP 线粒体基质 少量ATP 线粒体内膜 大量ATP 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (3)实质：需氧呼吸的过程是一个氧化还原反应，其中碳被氧化成________，氢被氧化成__，在这个过程中，葡萄糖分子所储存的能量(化学能)通过________作用释放出来。 (4)能量的利用：细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成约__个ATP分子，其中28个ATP分子是在__________中产生。细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为____，与现有的机械相比，细胞的能量利用效率要__。 二氧化碳 水 氧化还原 32 电子传递链 30% 高 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 问题与思考 1．写出需氧呼吸的总反应式，并标出元素转移途径。 [提示]　 2．好氧菌没有线粒体但仍然能进行需氧呼吸，为什么？它进行需氧呼吸的场所是在哪里？ [提示]　好氧菌有进行需氧呼吸所需要的一系列的酶，这些酶存在于细胞溶胶和细胞膜上，所以好氧菌进行需氧呼吸的场所是细胞溶胶和细胞膜。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 3．厌氧呼吸(糖的厌氧分解) (1)概念：细胞在无氧条件下，将葡萄糖分解成______________或____，并释放少量能量的过程。 (2)过程与场所 乙醇和二氧化碳 乳酸 2乙醛 2乳酸 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (3)类型 ①乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3＋能量 厌氧呼吸中丙酮酸在________酶的催化下被______还原为乳酸，所产生的乳酸则被运至肝脏再生成______，此过程要消耗___ATP。所以，肌肉细胞进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施。代表生物：乳酸菌、动物的骨骼肌细胞、玉米的胚、马铃薯的块茎。 ②乙醇发酵：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量 乙醇发酵中乙醇的来源也和乳酸发酵一样，来自丙酮酸。丙酮酸在酶的作用下先脱去二氧化碳生成____，____再被[H]还原为乙醇。代表生物：酵母菌、葡萄、苹果的果肉。 乳酸脱氢 [H] 葡萄糖 2个 乙醛 乙醛 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) [注意点]　 (1)有H2O生成的一定是需氧呼吸，有CO2生成的一定不是乳酸发酵。 (2)不同生物厌氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。 (3)厌氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——乙醇或乳酸中。 (4)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是厌氧呼吸产生的乙醇对细胞有毒害作用。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 三、细胞呼吸是细胞代谢的核心 1．细胞代谢类型：包括分解代谢和合成代谢。 2．不同代谢途径分析   细胞呼吸一方面为这些反应提供______________，另一方面为合成反应提供______，细胞内有机物的生物合成也以细胞呼吸为中心。 能量(ATP) 碳骨架 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) [教考链接] 丙酮酸进入线粒体的方式 丙酮酸是脂溶性物质但并不是以扩散的方式进入线粒体的。线粒体外膜的通透性非常高，其内外膜间隙中的环境几乎与胞质溶胶相似。线粒体外膜含有孔蛋白，当孔蛋白的通道打开时最大可允许5000道尔顿的分子通过。丙酮酸分子量较小，可由外膜上的孔蛋白通道进入线粒体膜间隙，故其进入外膜的方式应属于通道蛋白介导的易化扩散(协助扩散)，而非扩散。线粒体内膜上具有完善的运输系统，如在线粒体内膜上就有运输丙酮酸的运输蛋白，但由于运输蛋白的运输需要借助氢离子梯度顺浓度转运驱动，故丙酮酸进入线粒体内膜属于需要载体的间接的主动转运。如图丙酮酸穿过线粒体的两层膜(⑥为孔蛋白，⑦为丙酮酸转运体，能够同时转运丙酮酸和H＋)。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 总而言之，丙酮酸进入线粒体外膜和进入线粒体内膜的方式是不一样的，进入外膜是易化扩散(协助扩散)，而进入内膜则是主动转运。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) [例]　下图表示丙酮酸进入线粒体的过程，孔蛋白为亲水通道，分子量较小的物质可自由通过。丙酮酸通过内膜时，所需的能量不直接来源于ATP。下列说法正确的是(　　) A．线粒体的内、外膜分别由两层单位膜组成 B．丙酮酸通过外、内膜的方式均为易化扩散 C．充足的O2能有效促进丙酮酸进入线粒体 D．线粒体膜间隙的pH要比内膜内侧的基质高 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) C　[线粒体由两层膜构成，分别称为内膜和外膜，A错误；根据题意可知：线粒体的外膜和内膜都存在协助丙酮酸进入线粒体的蛋白质，并且丙酮酸通过线粒体外膜不消耗能量，而通过内膜时则会消耗H＋浓度差所产生的势能，可见丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式分别为易化扩散和主动转运，B错误；由图可知，H＋浓度差的维持需要O2，H＋的浓度差会促进丙酮酸的运输，所以充足的O2能有效促进丙酮酸进入线粒体，C正确；线粒体膜间隙的H＋浓度大，呈酸性，pH要比内膜内侧的基质低，D错误。] 内化知识 突破重点难点 一、需氧呼吸与厌氧呼吸的比较   需氧呼吸 厌氧呼吸 不 同 点 发生 范围 绝大多数动物和植物、全部好氧微生物 多数厌氧及兼性厌氧微生物(如酵母菌)、暂时缺氧状态下的植物细胞 乳酸菌、处于暂时缺氧状态下的动物细胞、人体细胞及马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式)   需氧呼吸 厌氧呼吸 不 同 点 条件 需要O2、酶和适宜的温度 不需要O2，需要酶和适宜的温度 场所 细胞溶胶、线粒体(真核细胞) 细胞溶胶 产物 CO2和H2O CO2和酒精、乳酸 释放 能量 大量，分解1个葡萄糖分子，约合成32个ATP分子，并在三个阶段都有生成，能量利用效率大约为30%，其余的能量转化为热能 少量，分解1个葡萄糖分子，只能合成2个ATP分子，全部在第一阶段生成，仅为需氧呼吸的1/16左右 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式)   需氧呼吸 厌氧呼吸 相 同 点 过程 第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同 实质 都是氧化还原反应，分解有机物，释放能量，合成ATP，供生命活动需要 意义 ①为生物体的各项生命活动提供能量 ②为细胞内有机物的合成提供碳骨架 注 意 ①不同生物厌氧呼吸的产物不同，其原因在于催化反应的酶不同 ②原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行需氧呼吸，如好氧菌，其细胞膜的内表面含有与需氧呼吸有关的酶 ③厌氧呼吸为原始的呼吸方式，需氧呼吸是进化的呼吸方式，进行需氧呼吸的生物，仍然保留有厌氧呼吸的方式，但不能在无氧的环境下生存(兼性厌氧的生物除外) 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 例1　(2020·全国Ⅰ卷)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　　) A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行厌氧呼吸 B．若细胞只进行需氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C．若细胞只进行厌氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行需氧和厌氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) [解析]　在反应物是葡萄糖的情况下，细胞进行需氧呼吸和产乙醇的厌氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的厌氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，需氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行厌氧呼吸，A正确；在反应物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行需氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数相等，B正确；在反应物是葡萄糖的情况下，若细胞厌氧呼吸的产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；在反应物是葡萄糖的情况下，需氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而厌氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。 二、真核细胞中的NADH与NADPH的比较   NADH NADPH 中文名 (还原态)辅酶Ⅰ (还原态)辅酶Ⅱ 化学本质 核苷酸 核苷酸 产生场所 细胞溶胶、线粒体 叶绿体类囊体膜 生成途径 糖酵解、柠檬酸循环 光反应 功能 氢的载体、还原作用、供能 氢的载体、还原作用、供能 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 例2　下图是载体中的氢随化合物在生物体内转移的过程，下列分析中错误的是(　　) A．过程①中氢的载体为NADPH B．载体中的氢在过程②中用于还原RuBP C．载体中的氢在过程④中用于还原氧气 D．载体中的氢在过程⑤中用于还原丙酮酸 [解析]　过程①是光反应阶段，氢的载体为NADPH; 过程②为碳反应阶段，载体中的氢用于三碳酸还原为三碳糖；过程④为电子传递链，载体中的氢用于还原氧气生成水；过程⑤为丙酮酸被还原为乳酸，载体中的氢用于还原丙酮酸，综上所述，B错误。 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 三、影响细胞呼吸速率的外界因素及其原理在生产实践中的应用 因素 图像 曲线含义 在生产实践中的应用 外界因素 温度   温度主要通过影响酶的活性，影响细胞呼吸，植物体在一定的温度范围内，呼吸速率随温度的升高而增强，在最适温度时最强；超过最适温度酶活性降低，细胞呼吸速率降低 ①储藏蔬菜和水果时适当降低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准(4～ 5 ℃)，否则细胞受损，易腐烂 ②大棚夜间或阴雨天适当降温，以减弱细胞呼吸的强度 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 因素 图像 曲线含义 在生产实践中的应用 外界因素 O2 浓 度   A点：只进行厌氧呼吸，且厌氧呼吸速度最大； B点：厌氧呼吸消失点，O2浓度再增加，只进行需氧呼吸； C点：该点之后(CE)，随O2浓度增加，CO2全部由需氧呼吸产生； D点：厌氧呼吸和需氧呼吸产生的CO2量相同，但是消耗葡萄糖的速率不一样，消耗葡萄糖：需氧呼吸∶厌氧呼吸＝1∶3； F点：细胞呼吸产生的CO2量最小，该点的O2浓度一般作为贮藏蔬菜、水果的最佳O2浓度 ①在储存果蔬时，适当降低O2浓度，增加CO2、N2的浓度，均可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，从而延长蔬菜、水果的保鲜时间 ②中耕松土可促进农作物根细胞的细胞呼吸 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 因素 图像 曲线含义 在生产实践中的应用 外界因素 含水量   在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增强，随含水量的减少而减弱 在储藏种子时，将种子晒干，以减弱细胞呼吸强度，减少有机物的消耗，而果蔬保鲜需适宜的湿度 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 例3　(2024·宁波测试)O2在维持生命活动方面的重要性是不可替代的。下列关于真核细胞内与O2有关的叙述，错误的是(　　) A．需氧呼吸中[H]与O2结合的场所是线粒体 B．储藏果蔬时往往需要降低O2含量以减少有机物消耗 C．细胞呼吸产生CO2的同时必定伴随O2的消耗 D．光合作用中O2产生的同时伴随着类囊体内H＋浓度的改变 [解析]　需氧呼吸第三阶段[H](NADH)与O2结合生成水，发生在线粒体内膜，A正确；储藏果蔬一般在零上低温、低氧，一定浓度CO2的条件下储存，B正确；细胞呼吸产生CO2可以是需氧呼吸，也可以是厌氧呼吸，厌氧呼吸不消耗O2，C错误；光合作用光反应阶段发生水的光解，产生O2与H＋，发生在类囊体内，D正确。 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 四、细胞呼吸速率的测定与细胞呼吸方式的判断 1．细胞呼吸速率的测定 植物细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的红色液滴左移(实验装置如下图)。根据单位时间内红色液滴左移的体积，即单位时间内消耗氧气的量，从而可计算呼吸速率。若要测呼吸熵(细胞呼吸产生的CO2量/消耗的O2量)，则还需测出单位时间内CO2 的产生量，这就需要再设置一个实验组，即装置的其他条件均相同，将NaOH溶液换成等量清水，利用该装置可测得O2 消耗量与CO2产生量的差 值，进而可求得CO2的产生量，利用测得的O2消耗量与 CO2产生量就能算出呼吸熵。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 2．细胞呼吸类型的判断 在以葡萄糖为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下： (1)无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的厌氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如乳酸菌、马铃薯块茎等的厌氧呼吸。 (2)不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生乙醇的厌氧呼吸，此情况下容器内气体体积可增大，如酵母菌的厌氧呼吸。 (3)当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行需氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积无变化，但若放有NaOH溶液，则将CO2吸收，可引起气体体积减小。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (4)当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生乙醇的厌氧呼吸和需氧呼吸两种方式，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸占优势，可如下分析： ①若＝4/3，需氧呼吸和厌氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。 ②若>4/3，厌氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于需氧呼吸。 ③若<4/3，需氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于厌氧呼吸。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 3．实验注意事项 (1)无关变量要保持一致，如每个装置中放入的实验材料的量、外界的实验条件等要求一致。 (2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。 (3)对照组的设置：为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照组，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 (4)若选用绿色植物作为实验材料测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 例4　(2023·温州二模)以下图所示实验装置、材料和试剂，进行细胞呼吸的相关实验。 下列叙述正确的是(　　) A．若装置中放入①③，液滴左移，则酵母菌只进行需氧呼吸 B．若装置中放入①④，液滴右移，则酵母菌只进行厌氧呼吸 C．若装置中放入②③，设置5 ℃组和30 ℃组，则5 ℃ 组液滴左移距离大 D．若装置中放入②④，则可通过该装置中液滴的移动方向判断小白鼠的呼吸方式 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) [解析]　若装置中放入①③，液滴左移，说明瓶内酵母菌进行了需氧呼吸，但可能是既有需氧呼吸又有厌氧呼吸，A错误；若装置中放入①④，液滴右移，说明瓶内酵母菌产生的二氧化碳量大于氧气的吸收量，可能既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸，B错误；若装置中放入②③，设置5 ℃组和30 ℃组，小白鼠是恒温动物，在5 ℃时呼吸作用更强，消耗氧气更多，所以左移距离大，C正确；若装置中放入②④，小白鼠进行需氧呼吸液滴不移动，若只进行厌氧呼吸液滴也不移动，D错误。 五、设计对比实验“探究酵母菌的呼吸方式” 1．设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 2．在实验中，需要设置有氧和无氧两种条件来探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的，通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。对比实验也是科学探究中常用的方法之一。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 3．设计思路 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 4．“探究酵母菌的呼吸方式”活动中其他实验装置 (1)实验装置1：测不同条件下细胞呼吸产物的差异 ①管口2与澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液的试剂瓶相连。 ②甲组阀a打开，探究有氧条件下的呼吸方式；乙组阀a关闭，探究无氧条件下的呼吸方式。 ③实验结束后，打开阀b，通过 管口3检测乙醇的产生情况。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (2)实验装置2：测不同条件下细胞呼吸过程中释放热量的差异 ①甲组：一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液＋一定量的活性干酵母，加石蜡油铺满液面；30分钟后记录温度为A。 ②乙组：等量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液＋等量的活性干酵母，不加石蜡油；30分钟后记录温度为B。 ③丙组：一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液，加石蜡油铺满液面；30分钟后记录温度为C。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 例5　(2021·浙江1月选考)1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。 材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。 实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液＋无菌水 － ② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋ ③ 葡萄糖溶液＋A溶液 － ④ 葡萄糖溶液＋B溶液 － 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成。 回答下列问题： (1)除表中4组外，其他2组的实验处理分别是：________________________________________________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、__________________。 (2)若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用____________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是不是必需的，可增加一组实验，该组的处理是__________________________________________。 葡萄糖溶液＋酵母汁、葡萄糖溶 酵母汁和B溶液 液＋A溶液＋B溶液　 双缩脲 葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (3)制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是___________________________________________，以确保酶的活性。 (4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞？写出2项原理不同的方法及相应原理：___________________________________________________________________________________。 保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH 染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透过性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 延伸迁移 实现融会贯通 考向1　围绕细胞呼吸的过程，考查结构与功能观及科学思维素养 1．(2022·浙江6月选考)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．梨果肉细胞厌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 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) B　[剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确；制作酸奶利用的是乳酸菌厌氧发酵的原理，乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无CO2产生，B错误；梨果肉细胞厌氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失，少部分可用于合成ATP，C正确；酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌厌氧呼吸产生乙醇的原理，故发酵过程中通入O2会导致其厌氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 2．(2024·宁波模拟)下图表示酵母菌细胞内部分物质的转变过程，①②③表示反应过程。下列叙述正确的是(　　) A．过程①可发生在细胞溶胶或线粒体基质中 B．过程②既可发生在需氧呼吸过程中，也可发生在厌氧呼吸过程中 C．过程②③都有O2参与 D．过程③产物中的氢有的来自H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) D　[分析题图：①是细胞呼吸第一阶段，是葡萄糖分解为丙酮酸和[H]以及释放能量的过程；②是需氧呼吸的第二阶段，是丙酮酸与H2O反应生成CO2和[H]以及释放能量的过程；③是需氧呼吸第三阶段，是第一、第二阶段产生的[H]与O2反应产生H2O以及释放能量的过程。过程①只能发生在细胞溶胶中，A错误。过程②产生了[H]和CO2，只能发生在需氧呼吸过程中，B错误。过程②参与反应的物质没有O2，C错误。过程③产物中的氢来自葡萄糖和H2O，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向2　围绕细胞呼吸原理在实践中的应用，考查生命观念与科学思维素养 3．(2021·湖北选择性考试)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的储藏期。下列叙述错误的是(　　) A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐储藏 B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜 C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓 D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) C　[常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐储藏，A正确；密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，需氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的储藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 4．(2023·浙江Z20名校联盟联考)细胞呼吸相关原理常应用于农业生产、食品生产和瓜果储存过程中。下列叙述正确的是(　　) A．“中耕松土”可促进葡萄糖在线粒体中的分解 B．酒精发酵过程中应避免氧气进入使酒精减产 C．“合理灌溉”可防止积累过多乳酸导致烂根 D．采用无氧条件储存瓜果以减少有机物消耗 B　[“中耕松土”可促进葡萄糖在细胞中的分解，A错误；酿酒时，早期通气促进酵母菌需氧呼吸，利于菌种繁殖，后期密封发酵罐，促进酵母菌厌氧呼吸，利于产生酒精，B正确；“合理灌溉”可防止厌氧呼吸积累过多酒精导致烂根，C错误；瓜果需要在低温、低氧和一定湿度的环境下储存，以减少有机物的消耗，D错误。] 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 考向3　围绕影响细胞呼吸的环境因素，考查科学思维素养 5．(2023·“山水联盟”高三联考)图1表示某植物细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，图2表示探究不同O2浓度条件下该细胞呼吸方式的实验结果数据曲线，下列有关描述正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 图1 图2 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) A．图1中酶1是由一种基因控制合成的 B．图1中NADH催化电子传递链中氢与O2结合，并释放能量 C．图2若ac＝dc，说明O2浓度为a时，需氧呼吸和厌氧呼吸产生的CO2速率相同 D．图2中b点O2浓度时，需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) D　[图1中酶1催化丙酮酸分解为乙醇和CO2，不一定是由一种基因控制合成的，可能受多对基因同时控制，A错误；图1中NADH为辅酶Ⅰ，在酶3的催化作用下与O2结合生成水，B错误；b点后O2的吸收量大于CO2的释放量，说明细胞呼吸的底物应有油脂，图2若ac＝dc，不能说明相同时间内需氧呼吸释放的CO2量和厌氧呼吸释放的CO2量相等，即两者产生的CO2速率不相同，b点时需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行，C错误，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 6．(2023·杭州五校联考)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。假设种子萌发所需的营养物质全部来源于胚乳，下列叙述正确的是(　　) A．种子萌发过程中产生的氢全部用于还 原丙酮酸 B．保持实验条件不变，120 h后萌发种子的 干重先减少后增加 C．种子萌发过程中产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1 D．萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为22 mg/(粒·d) 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) D　[种子萌发过程中产生的氢全部用于细胞呼吸的第三阶段，与氧结合生成水，A错误；保持实验条件不变(25 ℃、黑暗、水分适宜的条件)，120 h后萌发的种子由于没有光照，不能进行光合作用，只进行呼吸作用，消耗有机物，因此种子的干重不会增加，B错误；玉米种子的成分主要是淀粉，在种子萌发过程中主要进行需氧呼吸，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值等于1，C错误；呼吸作用所消耗的有机物量＝胚乳减少的干重量－转化成幼苗的组成物质，由此可分析出96～120 h范围内，转化速率最大，为27－5＝22 mg，即最大转化速率为22 mg/(粒·d)，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 考向4　围绕探究细胞呼吸的方式，考查科学探究素养 7．为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞溶胶和线粒体，与酵母菌分别装入①～⑥号试管中，加入不同的物质，进行了如下表所示的实验。 1 2 3 4 5 6 7 8 类别 细胞溶胶 线粒体 酵母菌 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋ 丙酮酸 ＋ － ＋ － － － 氧气 ＋ － ＋ － ＋ － 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。 下列有关叙述中，正确的是(　　) A．会产生酒精的试管有④⑥ B．会产生CO2和H2O的试管有①⑤ C．根据试管①③⑤的实验结果，可以判断酵母菌进行需氧呼吸的场所 D．根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行厌氧呼吸的场所 D　[会产生酒精的试管有②⑥，A错误；会产生CO2和H2O的试管有③⑤，B错误；根据试管①③⑤的实验结果，不能判断酵母菌进行需氧呼吸的场所，C错误；根据试管②④⑥的实验结果，可以判断酵母菌进行厌氧呼吸的场所，D正确。] 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 8．酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气自身抑制了酵母菌厌氧呼吸，也有同学认为是需氧呼吸产生的某种产物X抑制了酵母菌的厌氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行厌氧呼吸的原因。 供选的实验试剂和用品：酵母菌细胞(试剂1)、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞溶胶的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、X溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。 (1)先给本设计作出假说： _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 酵母菌厌氧呼吸受X抑制，不受氧气抑制(或酵母菌 厌氧呼吸受氧气抑制，不受X抑制；或酵母菌厌氧呼吸既受X抑制，也受氧气抑制；或酵母菌厌氧呼吸不受X抑制，也不受氧气抑制；或酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制) 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (2)完成下列实验步骤： 1 2 3 4 5 6 7 8 ①取锥形瓶等连接成如上图所示的装置四组，依次编号为甲、乙、丙、丁。其中每组装置的a锥形瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液10 mL，c锥形瓶加入质量分数为5%的葡萄糖溶液10 mL，b与d锥形瓶各加入等量的澄清石灰水。 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) ②先完成下表空格的填空(在c锥形瓶中添加试剂、溶液和气体的处理)，然后按表格完成实验操作。 1 2 3 4 5 6 7 8 实验操作 甲 乙 丙 丁 添加试剂(供选：试剂1、2、3) 10 mL的 试剂2 10 mL的试剂2 ______________ 10 mL的试剂2 添加溶液(供选：X溶液、蒸馏水) 2 mL蒸馏水 2 mL X溶液 ____________ 2 mL X溶液 通气状况(供选：氧气、氮气) 持续通入足量的氮气 __________________ ___________________________ 持续通入足量的氧气　 10 mL的试剂2 2mL蒸馏水 持续通入足量的氮气 持续通入足量 的氧气 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) 注：甲、乙、丙、丁四组装置均先持续通入氮气5 min，去除锥形瓶中的氧气，然后按表格操作。 ③将四组装置放在温度适宜(25～35 ℃)的相同条件下培养相同一段时间(8～ 10 h)。 ④观察澄清石灰水是否变浑浊，判断是否进行厌氧呼吸。 1 2 3 4 5 6 7 8 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) (3)预期实验结果并得出相应结论： ①__________________________________________________________________ ________________； ②__________________________________________________________________ _________________； 1 2 3 4 5 6 7 8 若甲、丙两组变浑浊，乙、丁两组不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受X抑制， 不受氧气抑制 若甲、乙两组变浑浊，丙、丁两组不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受氧气抑 制，不受X抑制 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) ③__________________________________________________________________ ______________________； ④__________________________________________________________________ ____________； ⑤甲、乙、丙三组变浑浊，丁组不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制。 1 2 3 4 5 6 7 8 若甲组变浑浊，乙、丙、丁三组都不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸既受X抑 制，也受氧气抑制 若甲、乙、丙、丁四组均变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸既不受X抑制，也不受 氧气抑制 精读课本 内化知识 延伸迁移 课时分层作业 第1讲　细胞呼吸的方式与过程(含探究酵母菌的呼吸方式) $$