内容正文:
2026届高考一轮复习
第13讲 细胞呼吸原理的应用
考情解码·考点定标
考
情
解
码 考点要求 真题展示
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。
2
(1) :不同种类的植物细胞呼吸速率不同。
实例: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。
(2) :同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。
实例:幼苗期、开花期呼吸速率较高,成熟期呼吸速率较小。
(3) :同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同。
实例:生殖器官大于营养器官。
遗传特性
生长发育时期
器官类型
要点一 内部因素对呼吸速率的影响
一、影响细胞呼吸的因素分析
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
要点二 外界条件对呼吸速率的影响
一、影响细胞呼吸的因素分析
O2浓度
CO2的释放量
无氧呼吸
P
CO2
的释放量
O2浓度
有氧呼吸
O
P
有氧呼吸饱和点
无氧呼吸消失点
底物的量或酶的量限制
2、O2浓度对细胞呼吸的影响(重点★)
O2是有氧呼吸的反应物,O2促进有氧呼吸,O2抑制无氧呼吸。
(1)原理:
一、影响细胞呼吸的因素分析
一定范围内,有氧呼吸随氧气浓度升高而增大,但氧浓度达到一定值时,不再增加(底物的量或酶的量限制)。
无氧呼吸随氧浓度增加而受抑制,氧浓度达到一定值时,被完全抑制。
O 5 10 15 20 25
释放量
CO2
O2浓度%
有氧呼吸速率
2.各点分析:
①Q点:
②P点:
③R点:
④A点:
⑤B点:
无氧呼吸速率
细胞呼吸CO2的总量
Q
A
P
B
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
R
产生CO2_____
⇒组织细胞呼吸______
最少
此时有机物消耗最少,R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、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
无氧呼吸消失点。
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。
机
理
2、O2浓度对细胞呼吸的影响(重点★)
一、影响细胞呼吸的因素分析
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
(2)应用:
一、影响细胞呼吸的因素分析
(1)原理:
呼吸速率
CO2浓度
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, 减少有机物的消耗
抑制
CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会 细胞呼吸的进行。
(2)应用:
3、CO2浓度对细胞呼吸的影响
一、影响细胞呼吸的因素分析
4、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:
①抑制细胞呼吸:晒干的种子 含量降低,细胞呼吸减慢,有利于储藏。
②促进细胞呼吸:浸泡种子有利于种子的萌发。
一、影响细胞呼吸的因素分析
自由水
种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线
深度拓展
(1)在种子萌发的第Ⅰ阶段,由于(吸胀)吸水,呼吸速率上升。
(2)在种子萌发的第Ⅱ阶段,细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多,说明在此期间主要进行无氧呼吸。
(3)在胚根长出后,由于胚根突破种皮,增加了O2的进入量,种子以有氧呼吸为主,同时胚根大量吸水(渗透吸水)。
一、影响细胞呼吸的因素分析
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 。
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
无氧呼吸
【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
选用“创可贴”等敷料包扎伤口,既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈。
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等,在控制通气的情况下,可以生产各种酒。
二、细胞呼吸原理在生活和农业生产中的应用
对于板结的土壤及时进行松土透气,可以使根细胞进行充分的有氧呼吸,提供充足的能量,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。如果土中的氧气不足,根系细胞就会进行酒精发酵,时间长了,酒精就会对根细胞产生毒害作用,使根系变黑、腐烂。
储藏水果、粮食的仓库,往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施,来减弱水果、粮食的呼吸作用,以延长保质期。
二、细胞呼吸原理在生活和农业生产中的应用
皮肤破损较深或被锈铁钉扎伤后,较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽孢杆菌属于厌氧菌,适合在这种环境中生存并大量繁殖,危害人体健康。
提倡慢跑等有氧运动的原因是:人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量;有氧运动能避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量的乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力。
二、细胞呼吸原理在生活和农业生产中的应用
1.(2025·江苏盐城八校开学考试)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡
B.水稻在水淹状态下,根细胞释放的CO2都来自无氧呼吸
C.粮食种子适宜储藏在零上低温、低氧和中等湿度的环境中
D.硝化细菌、根瘤菌等原核生物有氧呼吸的主要场所不是线粒体
D
由于氧气能抑制破伤风杆菌的无氧呼吸,所以在包扎伤口时,选用透气的纱布进行包扎,以抑制破伤风杆菌的无氧呼吸,而不是避免组织细胞缺氧死亡
水稻在水淹状态下,根细胞缺氧,产生的CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸
粮食种子适宜储藏在低温、低氧和干燥的环境中
习题巩固
C
2.(2024·河南名校联盟)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中,下表中有关措施与目的,叙述正确的是( )
选项 应用 措施 目的
A 储藏种子 晒干 降低有机物含量,降低细胞呼吸
B 酵母菌酿酒 密封 加快酵母菌繁殖,有利于酒精发酵
C 水果保鲜 低温 降低酶的活性,降低细胞呼吸
D 水稻生长 定期排水 提高酶的活性,促进有氧呼吸
习题巩固
3.(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
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,该浓度下细胞呼吸强度较小,
消耗葡萄糖较慢
CO2释放量
只进行有氧呼吸
a时,有氧呼吸和无氧呼吸均较弱
习题巩固
图中横坐标是O2浓度,当O2浓度为0时,甲曲线相对值不为0,说明甲曲线表示CO2释放量,乙曲线表示O2吸收量,A错误。
O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时O2吸收量和CO2释放量相等,已知细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,故此时植物只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,B正确。
O2浓度由0到b的过程中O2吸收量逐渐增加,有氧呼吸速率逐渐增加,则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C正确。
据图可知,O2浓度为a时,氧气对无氧呼吸抑制较强,此时有氧呼吸和无氧呼吸均较弱,消耗葡萄糖较慢,适宜保存该器官,D正确。
18
$$