第3单元 第2讲 第二课时 影响细胞呼吸的因素及应用（学生讲义）-【新高考方案】2026年高考生物Ⅰ一轮总复习

第二课时　影响细胞呼吸的因素及应用 主题研习(一)　探究酵母菌细胞呼吸的方式及相关实验拓展(实验) 1.实验原理 2.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+5%葡萄糖溶液)。 (2)检测CO2的产生,装置如图所示 ①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是　　　　　　　　　　　。  ②实验装置中的澄清石灰水还可换成　　　　　　　溶液。  (3)检测酒精的产生 3.实验现象 条件控制 澄清石灰水的变化 1、2两试管的变化 有氧条件 变浑浊快 1号试管无变化 无氧条件 变浑浊慢 2号试管出现　　  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,在无氧条件下进行细胞呼吸产生　　　　　　　。  　　[思考探究] 1.装置乙中,为什么要将B瓶封口放置一段时间后,再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶? 2.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应,在鉴定酒精时,如何避免葡萄糖对颜色反应的干扰? 3.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鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气来源的实验; 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。 (一)“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,如图所示(以发芽种子分解葡萄糖为例)。 2.实验结果预测和结论 实验结果预测 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 (二)种子萌发时呼吸速率的测定 1.实验装置[见(一)1.中装置一] 2.指标及原理 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 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 3.实验误差的校正 (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、温度等物理因素引起误差,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。 题点(一)　探究酵母菌细胞呼吸的方式的实验分析 1.(2025·重庆九龙坡一模)某校生物兴趣小组研究酵母菌的细胞呼吸过程,绘制出酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程的坐标图。下列分析错误的是 (　　) A.在6~8 h时段可用酸性重铬酸钾溶液来检测无氧呼吸是否产生了CO2 B.在9 h时酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖释放了部分能量 C.在7 h时有氧呼吸产生的ATP的数量大于无氧呼吸产生的 D.在0~6 h时段容器内气体的体积基本不变,培养液的pH变小 2. (2025·石家庄期中)在探究酵母菌的呼吸类型和强度时,有同学设计了如下的实验装置。下列分析错误的是 (　　) A.右图利用稀盐酸和大理石颗粒反应产生的CO2充满烧瓶,进而营造无氧环境 B.为排除物理因素可能造成的影响,需要另设加入等量死亡酵母菌的对照实验 C.左图中蘸有NaOH的脱脂棉的作用是吸收CO2,保证左侧U形管中液面的变化是酵母菌有氧呼吸消耗O2导致的 D.可以用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有酒精产生进而判断呼吸类型 题点(二)　探究酵母菌细胞呼吸的方式的拓展应用 3.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,乙装置中有色液滴右移,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　 4.(2025·洛阳一模)呼吸熵(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)可表示生物用于细胞呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图。实验开始前,着色液滴均停留在初始位置,然后关闭活塞,在25 ℃下经20 min读出刻度管中着色液滴移动距离,设装置1和装置2的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是 (　　) A.若测得x=50 mm,y=-50 mm,则该发芽种子的呼吸熵是2 B.若发芽种子仅进行有氧呼吸,且呼吸熵小于1,则分解的有机物中可能有脂肪 C.若呼吸底物为葡萄糖,装置1液滴右移、装置2液滴左移 D.为保证数据的科学性,可增加放入灭活发芽种子的装置,其他条件不变 主题研习(二)　影响细胞呼吸的因素及应用 1.影响细胞呼吸的内部因素 影响因素 规律 举例 遗传特性 不同种类的植物呼吸速率不同 通常,旱生植物的呼吸速率小于水生植物,阴生植物的呼吸速率小于阳生植物 生长发育 时期 同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同 幼苗期、开花期呼吸速率　　　成熟期  器官类型 同一植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官的呼吸速率　　　营养器官  2.影响细胞呼吸的外部因素及应用 影响因素及图示 原理 应用 温 度 影响　 　 　 　  的活性 低温下储藏水果、粮食,减少　　　消耗;温室中增大昼夜温差,增加有机物积累  O2 浓 度 O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸有　　　作用  稻田定期排水,抑制　　　　产生酒精,防止烂根死亡;进行中耕松土,保证作物根的正常有氧呼吸  CO2 浓 度 CO2是细胞呼吸的产物,积累过多会　　　细胞呼吸  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 水 水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率 粮食储藏要求干燥,减少　　　　消耗;干种子萌发前进行浸泡处理  　　自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。 (　　) (2)破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖,原因是伤口深处缺乏氧气。 (　　) (3)中耕松土、适时排水都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用。 (　　) (4)慢跑时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。 (　　) (5)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。 (　　) 2.事理分析 (1)(必修1 P95“思考·讨论”拓展)简述包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)(必修1 P96“拓展应用1”分析)松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响: 　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。  重难点(一)　环境因素对细胞呼吸的影响 　　[例1]　(2023·山东高考,改编)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法错误的是 (　　) A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸 C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D.O2浓度为a时较适合保存该器官,该O2浓度下细胞呼吸强度较小,消耗葡萄糖较慢 听课随笔: |认|知|生|成| O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”解读 　　大多数植物细胞的无氧呼吸产生酒精和CO2,环境O2浓度对它们的呼吸强度有明显的影响。以单位时间内CO2的释放量为指标,可以构建O2浓度影响细胞呼吸的“四点、三线”模型,如图: ①A点:O2浓度为零,细胞只进行无氧呼吸; ②B点:有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量相等,无氧呼吸的强度是有氧呼吸的3倍(以消耗葡萄糖为指标); ③C点:无氧呼吸停止,细胞只进行有氧呼吸 ④D点:CO2释放总量最小,细胞呼吸作用最弱 ①在同一坐标系中画出细胞呼吸CO2释放总量、无氧呼吸CO2释放量和有氧呼吸CO2释放量(等于O2吸收量)三条曲线。 ②变化规律:随O2浓度的升高,细胞呼吸速率先减慢后加快,最后趋于稳定 重难点(二)　种子萌发时细胞呼吸方式的变化 　　[例2]　 (2024·山东高考，改编)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、 乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是 (　　) A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 听课随笔: |认|知|生|成|　种子萌发过程中的相关变化 (1)物质变化:有机物质量减少,种类增加。 (2)呼吸方式和速率的变化 种子的呼吸作用是与种子的吸水过程紧密联系的,大致分为三个阶段:第一阶段种子通过吸胀作用吸水,呼吸作用迅速增强,此时主要进行无氧呼吸;第二阶段吸水停滞,呼吸作用减弱;第三阶段,种子再次大量吸水,呼吸作用增强,胚根突破种皮,进入有氧呼吸阶段。 　　　　　　　　　　　　　　　　 题点(一)　影响细胞呼吸的因素分析 1.(2025·辽阳模拟)将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份: 一份用高浓度的CO2处理48 h后,贮藏在温度为1 ℃的冷库内;另一份则直接贮藏在1 ℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值,得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是 (　　) A.本实验的自变量是贮藏天数,因变量是CO2和O2的比值 B.第10天时,对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同 C.第40天,对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 D.若实验在光照条件下进行,则对实验结果不会产生显著影响 2. (2025·长春模拟)有些植物细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径来适应缺氧环境。如图表示玉米根部细胞在无氧条件下细胞呼吸产生CO2的相对速率随时间变化的曲线。下列相关叙述错误的是 (　　) A.在a~b段玉米的根细胞可能只进行了产乳酸的无氧呼吸 B.出现c~d段的原因可能与酒精等代谢产物的积累抑制了细胞呼吸有关 C.每摩尔葡萄糖经无氧呼吸产生乳酸时储存在ATP中的能量比散失的热能多 D.检测到长期水淹的玉米根有CO2产生能判断它进行了产酒精的无氧呼吸　 题点(二)　影响细胞呼吸的因素在生产生活中的应用 3.细胞呼吸的原理在生产和生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是 (　　) A.中耕松土:促进根细胞有氧呼吸,利于根系吸收无机盐 B.睡前刷牙:抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿 C.保存果蔬:在低温、低氧条件下降低细胞呼吸强度,减少有机物消耗 D.稻田定期排水:避免水稻根细胞长时间无氧呼吸产生乳酸导致烂根 　　课下请完成课时跟踪检测(十) 学科网（北京）股份有限公司 $$