第3单元 素养提升课1 细胞呼吸方式的探究与呼吸速率的测定（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（云南专版）

高考总复习 生物学 第三单元　细胞的能量供应和利用 素养提升课1　细胞呼吸方式的探究与呼吸速率的测定 1．“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)实验设计 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如下图所示(以发芽种子为例)： (2)实验现象预测和结论 实验现象 结论   装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 2.呼吸速率的测定 (1)实验装置 (2)指标及原理 ①指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。 ②原理：组织细胞进行细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴左移的距离即表示呼吸速率。 (3)物理误差的校正 ①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。 ②如果实验材料是种子，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。 ③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟)，其他条件均不变。 (4)呼吸底物与着色液滴移动的关系 脂肪含氢量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧化分解时耗氧量高，而产生CO2量少。因此以脂肪为呼吸底物进行有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，着色液滴移动更明显。 1．图1所示是某同学为测定大豆种子呼吸速率所组装的实验装置。请回答： (1)设置装置乙的目的是排除__________________的干扰。 (2)实验过程中有色液滴不断向左移动时，________(填“能”或“不能”)说明有氧呼吸速率不断增强。 (3)图1所示装置只能测出有氧呼吸速率，若要测出发芽的大豆种子的无氧呼吸，还需设置对照组实验，对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液。图2是根据两组装置的测量结果绘制的大豆种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势。对照组有色液滴的移动距离表示____________________________________。图2显示，在12～24 h期间，萌 发种子的呼吸方式是____________________，第48 h后，萌发的种子O2吸收速率________(填“大于”“等于”或“小于”)CO2释放速率，其原因是细胞呼吸的底物中可能还有脂肪等物质。 解析：(1)装置甲和装置乙置于同一环境下，装置乙中装入煮熟的发芽大豆种子，可排除微生物的呼吸作用和环境因素(如温度、气压等)的干扰。(2)实验过程中发芽的大豆种子有氧呼吸消耗O2、产生CO2，产生的CO2被浓NaOH溶液吸收，导致装置内气体体积变小，有色液滴不断向左移动时，但只能说明O2不断被消耗，不能说明有氧呼吸速率不断增强。(3)对照组实验装置中以等量的蒸馏水代替浓NaOH溶液，有色液滴的移动距离表示消耗的O2与产生的CO2的体积差。据图2可知，在12～24 h期间，O2吸收速率基本不变，但CO2释放速率快速增加，说明萌发种子主要进行无氧呼吸， 同时也进行有氧呼吸。相同质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪由于含氢量较高，消耗的O2量较大，第48 h后，萌发的种子O2吸收速率大于CO2释放速率，说明细胞呼吸的底物中可能有脂肪等物质。 2．种子生活力是种子的发芽潜在能力和胚所具有的生命力，是检测种子质量最重要的指标之一。以下是检测小麦种子生活力的两种方法和有关实验，请回答有关问题： (1)BTB(溴麝香草酚蓝)法：活种子在细胞呼吸过程中，产生的CO2能够使BTB(溴麝香草酚蓝)溶液________________________(颜色变化)。 (2)TTC法：已知染料TTC在氧化态时为无色，还原态时为红色。将煮熟的小麦种子(甲组)和未煮小麦种子(乙组)纵切后分别放入TTC溶液，适宜温度下保温一段时间，取出后置于滤纸上观察胚的颜色。预期乙组的胚为红色，原因是________________________________ ___________________________________________________________。 (3)科学家常用呼吸熵(呼吸作用释放的CO2体积/消耗的O2体积)表示生物有氧呼吸能源物质的不同或者呼吸方式的不同。测定呼吸熵的装置如下图所示，实验材料及装置均已消毒。请回答下列问题： ①若以小麦种子为生物材料，萌发时只以糖类为能量来源，测得装置甲中液滴左移200个单位，装置乙中液滴右移30个单位，其呼吸熵为________，则小麦种子在萌发过程中的呼吸方式为________________________。 ②准备A、B两组装置甲，A组生物材料是萌发的油菜种子，B组生物材料是等量萌发的小麦种子，实验过程中A、B两组实验现象不同的是单位时间内A组比B组____________________________。 ③装置丙作为对照组，其中放入的生物材料为相应等量煮熟的种子，则设置装置丙的目的是________________________________。 答案：(1)由蓝变绿再变黄 (2)胚在细胞呼吸过程中产生的[H](或NADH)能使TTC还原 (3)①1.15　有氧呼吸和无氧呼吸　②有色液滴向左移动的距离更长　③校正环境因素(或非生物因素)引起的实验测量误差 解析：(1)CO2可用BTB(溴麝香草酚蓝)溶液进行检测，活种子在细胞呼吸过程中，产生的CO2能够使BTB(溴麝香草酚蓝)溶液由蓝变绿再变黄。(2)已知染料TTC在氧化态时为无色，还原态时为红色。由于未煮小麦种子(乙组)的胚是活细胞，胚在细胞呼吸过程中产生的[H](或NADH)能使TTC还原，故预期乙组的胚为红色。(3)①若以小麦种子为生物材料，萌发时只以糖类为能量来源，测得装置甲中液滴左移200个单位，则有氧呼吸消耗的O2的体积为200个单位，装置乙中液滴右移30个单位，则呼吸作用产生的CO2的体积比消耗的O2的体积多30个单位，故呼吸作用产生的CO2体积为 230个单位，其呼吸熵＝呼吸作用释放的CO2体积/消耗O2的体积＝230/200＝1.15。装置甲液滴左移，说明消耗了O2，装置乙液滴右移，说明产生的CO2比消耗的O2多，故小麦种子在萌发过程中同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。②油菜种子脂肪含量高，小麦种子淀粉含量高，同等质量的脂肪比糖类含氢量高，在氧化分解时，脂肪耗氧更多。准备A、B两组装置甲，A组生物材料是萌发的油菜种子，B组生物材料是等量萌发的小麦种子，则实验过程中A、B两组实验现象不同的是单位时间内A组比B组有色液滴向左移动的距离更长(因为A组有脂肪的氧化分解，耗氧更多)。③装置丙作为对照，用等量煮熟的种子代替活种子，其目的是校正环境因素(如温度、气压的变化)引起的实验测量误差。 谢谢观看！ 答案：(1)微生物及环境因素 (2)不能 (3)大豆种子呼吸消耗的O2与释放的CO2的差值　有氧呼吸和无氧呼吸　大于 $$