第10讲 细胞呼吸的影响因素及呼吸方式的探究实验 课件-2026届高三一轮复习生物（全国通用）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞呼吸的影响因素及呼吸方式的探究实验”核心专题，依据新课标要求梳理探究酵母菌呼吸方式、实验装置分析、影响因素及应用三大考点，对接高考评价体系，通过近5年真题（2023浙江选考、2022河北卷等）统计明确高频考点分布，归纳选择、非选择（实验设计/分析）等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题实战+实验建模+素养融合”，以液滴移动法判断呼吸方式为典型案例，结合2023山东卷水淹玉米根呼吸途径转换题，训练科学思维（实验推理）与探究实践（装置设计）能力，通过O₂浓度曲线分析突破储存最适条件等考点，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，助力高效备考。

专题2 细胞的能量供应和利用 第1部分 分子与细胞 第10讲 细胞呼吸的影响因素及呼吸方式的探究实验 外膜 内膜 嵴 基质 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 A 气泵 酵母菌培养液 高考考情： 考 情 解 码 考点要求 真题展示 探究酵母菌呼吸的方式 2023·浙江1月份选考，16 2022·河北卷，4 2022·重庆卷，12 细胞呼吸的影响因素及应用 2025·安徽卷，16； 2024·湖北卷，1； 2024·甘肃卷，3； 考点定标 从命题题型和内容上看，试题以选择题、非选择题（填空、简答、实验设计 / 分析） 呈现，常结合图表（过程图、曲线、实验装置图） 、生产生活 / 科研实例（如酿酒、果蔬保鲜、种子萌发）考查，全国卷与新高考卷均高频涉及，侧重知识理解与应用、实验探究能力。 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 考点一 探究酵母菌细胞呼吸方式 考点二 探究细胞呼吸方式的装置 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 课标要求及考点预览： 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 1、实验原理 （1）酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 （2）产物的检测： CO2的检测 ①通入澄清的石灰水： ②溴麝香草酚蓝水溶液： 酒精的检测 酸性重铬酸钾溶液： 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 由橙色变成灰绿色 根据石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，检测CO2产生的多少。 自变量 (通气/密闭) 因变量 注意：温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性等为无关变量 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 无氧呼吸 乙组 有氧呼吸 甲组 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 A 气泵 酵母菌培养液 2、实验步骤 酵母菌培养液 B 澄清的石灰水 （1）配置酵母菌培养液: （2）实验过程 吸收空气中的CO2，避免对实验结果产生影响。 葡萄糖溶液＋酵母菌 煮沸后冷却： 杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌，避免对实验结果的干扰。冷却避免杀死酵母菌。 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 无氧呼吸 乙组 有氧呼吸 甲组 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 A 气泵 酵母菌培养液 酵母菌培养液 B 澄清的石灰水 消耗瓶内的氧气，造成无氧环境，确保通入澄清石灰水的CO2来自无氧呼吸。 B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为何？ 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 无氧呼吸 乙组 有氧呼吸 甲组 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 A 气泵 酵母菌培养液 酵母菌培养液 B 澄清的石灰水 ①CO2的检测及结论 现象： 结果： 甲乙两组澄清石灰水都变浑浊，且有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊。 有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 无氧呼吸 乙组 有氧呼吸 甲组 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 A 气泵 酵母菌培养液 酵母菌培养液 B 澄清的石灰水 ②酒精的检测及结论 现象： 结果： 甲组保持橙色，乙组橙色重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色 有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 3、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酵母菌在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧呼吸条件下产生酒精和少量CO2。 4、实验中的注意事项 ①装置应先排尽反应瓶中原有空气，再连接检测装置；或先通入氮气排尽原有气体。有氧条件装置必须持续通入无菌空气，保证O2的充足。 ②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。 对比实验（相互对照实验）： 设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，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。 本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 实验组 实验组 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 无氧呼吸 乙组 有氧呼吸 甲组 质量分数为10%的NaOH溶液 澄清的石灰水 A 气泵 酵母菌培养液 酵母菌培养液 B 澄清的石灰水 检验有氧呼吸是否产生CO2 验证空气中的CO2是否完全被吸收 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 有同学认为，在有氧呼吸实验装置中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？ 质量分数为10%NaOH溶液 酵母菌 培养液 澄清 石灰水 A 气泵 C D 质量分数为10%NaOH溶液 澄清 石灰水 澄清 石灰水 D 气泵 C 酵母菌 培养液 D A D 在AC之间加澄清石灰水锥形瓶： 1．(2022·重庆选择考)从图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是(　　)  A．⑤→⑧→⑦和⑥→③ B．⑧→①→③和②→③ C．⑤→⑧→③和④→⑦ D．⑧→⑤→③和⑥→⑦ B 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 A．培养开始时向甲瓶中加入酸性重铬酸钾以便检测乙醇的生成情况 B．仅根据装置一乙瓶溴麝香草酚蓝溶液是否变为黄色无法判断酵母菌的呼吸方式 C．装置二有色液滴不再移动，说明培养液中的酵母菌已经死亡 D．若装置二有色液滴左移，说明酵母菌同时进行无氧呼吸和有氧呼吸 2、某兴趣小组利用富含葡萄糖的培养液培养酵母菌，并利用以下两套装置探究酵母菌的呼吸方式。下列叙述正确的是 （    ）  B 一 探究酵母菌细胞呼吸方式 A 反应结束后 C 或者反应已经结束 D 右移 “液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 NaOH吸收细胞呼吸产生的CO2， 液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 液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 装置二 装置一 二 探究细胞呼吸方式的装置 装置一 装置二 结　论 不动 不动 不动 右移 左移 右移 左移 不动 左移 左移 装置三 煮沸的种子 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸 对照：防止气压、温度等物理因素所引起的误差 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 二 探究细胞呼吸方式的装置 种子进行有氧呼吸时，底物除糖类外还含有脂肪 特别提醒： (1)若所放材料为绿色植物，整个装置必须遮光。 （否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。） (2)为防止微生物呼吸的干扰，应将装置及所测材料进行消毒。 (3)如果实验材料是酵母菌，实验所用的葡萄糖溶液需煮沸， 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。 二 探究细胞呼吸方式的装置 练.(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(　　) B 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 二 探究细胞呼吸方式的装置 三 细胞呼吸的影响因素及应用 ★2.外部因素： （环境因素） 1.内部因素： 酶的种类和数量 温度 O2浓度、 水 CO2浓度、 不同植物呼吸速率不同（阳生植物 阴生植物）； （水生植物 旱生植物） 同一植物不同发育时期不同（幼苗期/开花期 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）； ＞ ＞ ＞ ＞ 三 细胞呼吸的影响因素及应用 1、温度对细胞呼吸的影响 ①原理：温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 ②应用 ① 储存食品（冰箱） ②大棚栽培在夜间和阴天适当 温。 ③ 水和面发得快 零上低温 降 酶的活性 温 降低呼吸作用，减少有机物消耗 加快呼吸作用产生CO2 呼吸速率 最适温度：此时酶活性最高 三 细胞呼吸的影响因素及应用 2、CO2浓度对细胞呼吸的影响 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_______(填 “促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 抑制 应用：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 在水果、蔬菜保鲜中，适当______CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸， 减少有机物消耗 增加 三 细胞呼吸的影响因素及应用 3、水对细胞呼吸的影响 ①直接影响——水是有氧呼吸的反应物，可直接参与反应。 ②间接影响——许多生化反应需在水中才能进行，自由水含量 升高，细胞呼吸加快。 （1）原理： （2）应用： 粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的 含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时 的消耗。 自由水 有机物 三 细胞呼吸的影响因素及应用 4、O2浓度对细胞呼吸的影响(重点★） 直接影响呼吸速率和呼吸性质 （1）原理： ①O2促进有氧呼吸； ②当O2浓度达到一定值时， 无氧呼吸会被抑制。 CO2 释放量 5 10 15 20 O2(%) 0 P CO2释放总量 A Q D B 无氧呼吸 CO2释放量 有氧呼吸 CO2释放量 C A点： B点： C点及C点之后： P点对应的O2浓度（D点）： Q点： 不消耗O2，产生CO2，只进行无氧呼吸 无氧呼吸消失 只进行有氧呼吸。 呼吸作用最弱，有机物消耗最少。储存蔬菜水果的最适O2浓度 有氧呼吸和无氧呼吸放出CO2量相等 但二者消耗葡萄糖的量不相等。 AP段下降的原因是：氧气浓度增加，有氧呼吸强度比较弱，无氧呼吸受到抑制，进而导致二氧化碳释放总量减少。 PB段上升的原因是：氧气浓度进一步增加，虽然无氧呼吸受到抑制，但是有氧呼吸强度增幅比较大进而导致二氧化碳释放总量增加。 三 细胞呼吸的影响因素及应用 4、O2浓度对细胞呼吸的影响(重点★） （2）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，应控制低氧环境 例.甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。 ① 曲线a、b、c 分别表示 、 和呼吸作用CO2释放量。 ② 在O2浓度为0时，CO2的释放量为___，此时只进行 ； 当O2浓度 时， 只进行有氧呼吸，此时CO2释放量___ __O2吸收量； 当0＜O2浓度＜D时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 无氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 ≥D A 等于 ③ 保存蔬菜时 选乙图中 点对应O2浓度 此时 ；保存条件为 。 ④甲图中氧浓度为a时对应乙图_____点；甲图 适合储存水果。 B 细胞呼吸最弱 零上低温、低氧 A C 【注意】影响细胞呼吸的因素并不是单一的。 若需要增大相关植物或器官的细胞呼吸强度，促进生长，可采取 、 、 等措施，例如种子萌发； 若需减小细胞呼吸强度，减小有机物的消耗，可以采取 、 、 等措施，例如储存种子。 供水 升温 增氧 干燥 低氧 低温 思考：通过以上影响因素总结种子萌发和储存种子的条件有何不同？ ↓ 不是无氧，无氧可能促进细胞的无氧呼吸， 低氧既可以抑制有氧呼吸，又能抑制无氧呼吸 10 20 30 A B 气温(℃) 耗氧量 变温动物/蛙 恒温动物/鼠 蛙：气温↓→体温↓→呼吸酶活性↓→呼吸↓→耗氧量↓ 鼠：气温↓→散热↑→ 促进产热 —→呼吸↑→耗氧量↑ 例： 下图表示蛙(变温动物)和小鼠(恒温动物)的呼吸速率与环境温度的关系，请判断A、B的动物名称。 【详尽分析】 正相关曲线 反相关曲线 注意：恒温动物的呼吸酶活性不变(因为体温保持稳定) A曲线 B曲线 三 细胞呼吸的影响因素及应用 26 选用透气的消毒“创可贴”： 抑制厌氧型细菌的繁殖。 酵母菌有氧呼吸：大量繁殖， 无氧呼吸：产生酒精。 增加氧气供应，促进细胞呼吸，以利于作物的生长。 降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，减少有机物的消耗。 破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。 提倡慢跑等有氧运动，有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。 控制通气，可以生产各种酒 三 细胞呼吸的影响因素及应用 27 考向1　围绕细胞呼吸类型的判断，考查演绎与推理能力 1.(2023·全国乙卷，3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) C A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程 C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP 三 细胞呼吸的影响因素及应用 2.(2025·广东东莞调研)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 B 三 细胞呼吸的影响因素及应用 A 呼吸熵越小，表示有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 C 只进行有氧呼吸，有机物消耗较多 D 随氧分压增加而增加 3. （2025·山东泰安高三调研）科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉 细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 在30 ℃条件下，60 h以后呼吸速率为0的原因是呼吸底物消耗殆尽 B. 储藏水蜜桃的最适宜温度是2 ℃ C. 如果在开放环境中做该实验，呼吸速率曲线可能与图中的结果不同 D. 在三种温度条件下，三条曲线的变化趋势说明呼吸速率只与温度有关 C 三 细胞呼吸的影响因素及应用 C 4.(2024·重庆市期末)研究发现，癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。葡萄糖在癌细胞中的代谢途径如图所示，下列说法错误的是 (　　) A.过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与 B.过程③不能生成ATP C.在癌细胞呼吸作用过程中有少量葡萄糖 在线粒体中被利用 D.“瓦堡效应”导致癌细胞既不产生CO2也不吸收O2 三 细胞呼吸的影响因素及应用 真题必刷 1.(2020·全国卷卷Ⅰ，2)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，则细胞只进行无氧呼吸 B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 D 真题必刷 2.(2023·山东卷，4)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。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，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(　　) A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 B 真题必刷 3.(2021·重庆卷，21)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如题图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题： 真题必刷 (1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是____________。 (2)过程⑤中酶B的名称为____________，使用它的原因是________________________________ ________________________。 有氧 乳酸(C3H6O3) 过氧化氢酶 催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢 对细胞的毒害 (3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是_______________________________ ________________________________________________________________________________。 避免代谢产物的积累，维持细胞内的pH，是机体进行正常生命活动的条件 $$