2026届高三生物一轮复习：细胞呼吸的原理和应用课件

一轮复习 第10讲 细胞呼吸的 原理和应用 ——明晰考向 考情分析 考情分析 1.细胞呼吸的方式和过程 2024·湖北卷，9；2024·安徽卷，3；2024·江西卷，5、21；2023·广东卷，7；2023·重庆卷，10；2023·天津卷，1； 2023·山东卷，4；2023·浙江6月选考，11；2022·江苏卷，8；2022·全国甲卷，4 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 2023·浙江1月选考，16；2022·重庆卷，12；2022·河北卷，4 3.细胞呼吸方式的判断 2024·广东卷，5；2024·贵州卷，17；2023·全国乙卷，3；2023·山东卷，4；2022·山东卷，16 4.细胞呼吸的影响因素及应用 2024·湖北卷，1；2024·甘肃卷，3； 2023·新课标卷，2；2023·山东卷，4； 2022·浙江6月选考，12；2022·北京卷，3；2022·海南卷，10 肺通气=呼吸运动 （呼吸的现象） 气体运输 细胞呼吸=呼吸作用 （呼吸的本质） 细胞内 + 糖 类 + 水 能 量 O2 O2 呼吸器官 血液循环 血液循环 呼吸器官 CO2 + CO2 呼吸：机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 细胞呼吸：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物， 释放能量并生成ATP的过程。 3 目 录 01 04 02 03 细胞呼吸方式的判断及呼吸速率的测定 细胞呼吸的类型及过程 细胞呼吸的影响因素及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （一）有氧呼吸 1、概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 彻底氧化分解，产生CO2和H2O，释放大量能量，生成大量ATP的过程。 2、实质： 细胞内葡萄糖等有机物彻底氧化分解、释放能量的过程。 物质变化： 能量变化： 有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） 有机物中稳定的化学能 → 热能 + ATP中活跃的化学能 3、场所： 细胞质基质、线粒体（主要） 外膜： 内膜 线粒体基质: 线粒体 表面光滑 含有与有氧呼吸相关的酶，还含有少量DNA和RNA (还含有核糖体，可在线粒体DNA的控制下合成少量蛋白质) 附着与有氧呼吸相关的酶 向内折叠形成嵴：增大内膜表面积 4、反应过程 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （一）有氧呼吸 C6H12O6 6CO2 少量ATP 热能 能量 少量ATP 热能 酶 6H2O 20[H] 6O2 酶 线粒体基质 细胞质基质 ② 2C3H4O3 酶 4[H] 能量 ① 能量 大量ATP 热能 12H2O 线粒体内膜 ③ 线粒体基质 场所： 物质变化： +少量能量 酶 2C3H4O3 +6H2O 6CO2 +20[H] 细胞质基质 物质变化： 场所： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2+ 12H2O +能量 酶 [H]=NADH( 还原型辅酶I ) 第一阶段 第二阶段 第三阶段 +少量能量 + 4[H] C6H12O6 2丙酮酸 酶 C3H4O3 线粒体内膜 +大量能量 24[H] +6O2 12H2O 酶 场所： 物质变化： 4、反应过程 总反应式 5、 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （一）有氧呼吸 （糖酵解） 6、有氧呼吸过程的元素转移： C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 7、有氧呼吸过程的能量转化： 有机物中稳定化学能 ATP中活跃的化学能 以热能形式散失 少部分 大部分 转化 研究方法？ 同位素标记法 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （一）有氧呼吸 特点：在温和的条件下进行，彻底氧化分解，能量逐步释放。 这些能量有相当一部分储存在ATP中。 意义 ①逐步缓慢释放能量，保证有机物中的能量得到最充分的利用； ②逐步缓慢释放能量，有利于维持细胞的相对稳定状态。 深研 核心问题 1.对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。如图是有氧呼吸过程模式图，请讨论并回答下列问题。 (1)某同学说图中①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所产生的ATP,这种说法是否正确?为什么? (2)丙酮酸进入线粒体的条件是什么? (3)若用同位素18O分别标记有氧呼吸中葡萄糖中的氧和O2中的氧,请分析18O会分别出现在图中哪种产物中。 错误。①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中只有部分能量储存在ATP中。 当有氧气存在时，丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸。 用18O标记有氧呼吸中葡萄糖中的氧，18O会出现在CO2中; 用18O标记O2中的氧，用18O会出现在水(图中⑥)中。 拓展 有氧呼吸的过程 第一阶段：糖酵解 糖酵解发生在细胞质基质中， 经过糖酵解，1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸。 不需要O2直接参与， 但要在有氧条件下才能进行。 拓展 有氧呼吸的过程 第二阶段：三羧酸循环 拓展 有氧呼吸的过程 第三阶段：电子传递链 (1)[H]在酶的催化下释放电子和H+,电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递,最终与O2和H+结合，生成了H2O。 (2)线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H+泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H+浓度梯度。 (3)H+沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成。 (在一定范围内，线粒体内膜两侧的H+浓度差越大，ATP合成越多)。 ①线粒体膜上无葡萄糖载体； ②线粒体没有氧化分解葡萄糖的酶。 不一定。 真核细胞，若无线粒体，只能进行无氧呼吸。 （如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫） 不能。 线粒体能分解葡萄糖吗？可能的原因有哪些？ 没有线粒体就一定不能进行有氧呼吸吗？ 原核细胞，无线粒体，有的能进行有氧呼吸， 场所是细胞质基质和细胞膜。（如蓝细菌、好氧细菌） 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （一）有氧呼吸 运用证据和逻辑评价论点 关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约几十亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细胞不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下哪些证据支持这一论点，哪些不支持这一论点？ 1.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA 2.线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成。 3.真核细胞内的DNA有极高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应，线粒体DNA和细菌的却不是这样。 4.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。 支持：___________ 不支持：_________ 1、3、4 2 2.(2025·江苏南通模拟)线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,其上存在两条呼吸途径。主呼吸链途径发生时,电子传递链释放的能量使H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,然后H+驱动ATP合酶合成ATP;交替呼吸途径发生时,不发生H+的跨膜运输。下列叙述错误的是(　　) A.合成ATP时H+顺浓度梯度由内外膜间隙进入基质 B.主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用 C.交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP D.乳酸菌细胞内不存在主呼吸链和交替呼吸途径 C 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （二）无氧呼吸 1、概念：无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解， 产生CO2和酒精或乳酸，释放少量能量，生成少量ATP的过程。 2、过程： 细胞质基质 细胞质基质 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C3H6O3(乳酸) +少量能量 +4[H] C6H12O6 2丙酮酸 （C3H4O3） 酶 反应过程： 场所： 第一阶段 场所： 反应过程： 第二阶段 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C2H5OH(酒精) +2CO2 无氧呼吸第二阶段 没有能量的释放 3、总反应式： ①产生酒精的无氧呼吸总反应式 ②产生乳酸的无氧呼吸总反应式 无氧呼吸产乳酸的生物或组织： 无氧呼吸产酒精的生物或组织： 绝大多数植物细胞、酵母菌等。 人和其他动物、乳酸菌、甜菜的块根、马铃薯块茎、玉米的胚等。 不同生物无氧呼吸产物不同的直接原因是？根本原因是？ 不同细胞所具有的酶的种类不同，导致反应途径不同，产物也不同。 根本原因是控制合成相关酶的基因不同。 骨骼肌中的丙酮酸被还原成乳酸，大部分从活跃的肌细胞中扩散到血液，然后又通过血液带回肝，在肝中重新转化成葡萄糖。从物质和能量角度分析，乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么？ 减少机体内物质和能量的浪费，有机物和能量再次被利用。 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （二）无氧呼吸 只进行无氧呼吸—— 主要进行无氧呼吸—— 种子萌发初期、癌细胞 例举常见的主要进行无氧呼吸的生物或细胞 乳酸菌、破伤风杆菌、哺乳动物成熟红细胞、蛔虫 酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵。 　 由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗。当NAD＋的含量很低时， 的过程就被抑制， 的合成也会受影响。因此为了保障通过细胞呼吸第一阶段的持续以获得ATP, 就要转化成 来实现循环利用。另外，丙酮酸是不能运出细胞的，如果持续积累，也会抑制 的进行。 细胞呼吸第一阶段 ATP 细胞呼吸第一阶段 NADH NAD＋ 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （二）无氧呼吸 为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段的反应呢？ (提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能运出细胞。) 18 2.(2023·山东卷)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。细胞可以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 3.(2023·全国乙卷)植物可以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(　　) 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 C 未彻底分解， 产物中储存的能量 C6H12O6＋6H2O＋6O2→ 6CO2＋12H2O＋能量 葡萄糖 中的能量 ATP（少部分） 热能（大部分） C6H12O6→2C3H6O3＋少量能量 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 酶 酶 酶 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （三）细胞呼吸中的能量去路分析 有氧呼吸： 无氧呼吸： 彻底分解，能量完全释放 葡萄糖中的能量在有氧呼吸时，彻底氧化分解，能量都释放出去，其中少部分可以推动ATP的合成，大部分以热能形式散失。 葡萄糖中的能量在无氧呼吸时，分解为两部分：未彻底氧化分解的有机物储存的能量＋无氧呼吸释放的能量。 21 无氧呼吸第二 丙酮酸 乳酸 酒精 O2 H2O CO2 有氧呼吸第三 有氧呼吸第二 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （四）有氧呼吸与 无氧呼吸综合比较 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 条件 分解 产物 能量 ATP 产生阶段 相同点 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 氧气、多种酶 多种酶 葡萄糖彻底分解为 CO2和H2O 葡萄糖不彻底分解， 形成乳酸或酒精和CO2 释放大量能量 释放少量能量， 大部分能量储存在乳酸或酒精中 有氧呼吸的三个阶段均产生ATP 仅在第一阶段 产生ATP 第一阶段反应完全相同； 两种呼吸方式实质相同，都是分解有机物，释放能量。 （四）有氧呼吸与无氧呼吸综合比较 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ 1、为生物体的生命活动提供能量。 绝大多数生命活动的所需要的能量（ATP） 都是来源于细胞呼吸。 因此，细胞呼吸是ATP的主要来源。 2、生物体代谢的枢纽，为生物体其他化合物的合成提供原料。 细胞呼吸产生的丙酮酸可以作为合成脂肪、非必需氨基酸的原料。 非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同， 这些物质可以进一步形成葡萄糖。 知识点一：细胞呼吸的类型及过程 一轮复习，夯实基础！ （五）细胞呼吸的意义 拓展 其他能源物质的细胞呼吸 1.(2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(　　) A.在细胞质基质中,PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活 C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快 D 4.(2024·重庆卷)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。其中,PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物,进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是(　　) A.图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧 B.图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜 C.肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力 D.葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H] D 目 录 01 04 02 03 细胞呼吸方式的判断及呼吸速率的测定 细胞呼吸的类型及过程 细胞呼吸的影响因素及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌是探究呼吸方式的理想材料。 酵母菌在有氧条件下进行呼吸作用能产生大量的CO2，在无氧条件下进行呼吸作用能产生酒精和CO2。 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 1.提出问题 酵母菌发酵产生酒精是在有氧和无氧条件下都能进行的？ 其呼吸产物是否相同？ 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 2.作出假设 酵母菌在有氧条件下产生CO2， 在无氧条件下产生酒精和CO2。 30 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 3.设计实验 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件， 一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 ①自变量： 氧气的有无 在酵母菌生长最适温度下进行实验； 提供细胞呼吸所需物质——葡萄糖。 有氧：通气泵或连橡皮球 无氧：将培养装置密闭 接橡皮球 （或气泵） 酵母菌培养液 酵母菌培养液 甲组 乙组 如何控制自变量？ 怎样保证酵母菌在整个实验中正常生活？ 31 有氧条件 装置连接 无氧条件 装置连接 NaOH的作用是什么？ B瓶为什么要封口放置一段时间， 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？ 吸收通入空气中CO2， 排除空气中CO2的干扰。 让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境， 确保通入澄清石灰水中的CO2是无氧呼吸产生的。 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 3.设计实验 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件， 一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 ①自变量： 氧气的有无 32 ②因变量： 细胞呼吸的产物 检测CO2 检测酒精 检测 因变量 澄清石灰水变浑浊 溴麝香草酚蓝溶液： 蓝→绿→黄 酸性重铬酸钾: 橙色→灰绿色 如何检测因变量？ 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 3.设计实验 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件， 一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 酸性重铬酸钾溶液 溴麝香草酚蓝溶液 澄清石灰水 33 ③无关变量： 温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等 相同且适宜 无关变量的控制原则？ 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 3.设计实验 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件， 一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 1)用25-35℃进行实验，从而保持酵母菌的高活性，生命活动最旺盛， 细胞呼吸明显，可保证实验效果。 2)也可提前半小时活化酵母菌：温水中加入干酵母。 3)用新鲜的食用酵母菌：细胞代谢旺盛，实验效果明显。 4)葡萄糖溶液的浓度为5%，不宜太高，避免酵母细胞失水死亡。 34 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 4.进行实验 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 1. 配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶。 2. 组装有氧呼吸和无氧呼吸装置，放置在25-35 ℃的 环境下培养8-9小时。 3. 检测CO2的产生。 4. 检测酒精的产生。 实验步骤： 有氧条件装置连接 无氧条件装置连接 35 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 5.实验结果 观察项目 有氧装置 无氧装置 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 酸性重铬酸钾检验 浑浊程度高/快 浑浊程度低/慢 无颜色变化 橙色→灰绿色 颜色变化时间短 (蓝→绿→黄) 颜色变化时间长 (蓝→绿→黄) 6.实验结论 P92 酵母菌在有氧和无氧条件下都进行细胞呼吸; 在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2和水 在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2。 36 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 不能确定，因为有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2 取滤液检测。 因为酵母菌培养液本身具有颜色且不透明， 可能会对颜色反应产生遮盖和干扰。 只通过检测产物中是否有CO2 ，能否确定酵母菌细胞的呼吸方式？ 检测酒精时，是直接将检测试剂加入酵母菌培养瓶， 还是取培养液的滤液来检测？为什么？ 在有氧呼吸装置中10％的NaOH溶液是否完全吸收空气中的CO2，可能对实验结果有干扰，如何对实验装置进行改进以保证实验更严谨？ 37 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达与交流 知识点二：探究酵母菌细胞呼吸的方式 一轮复习，夯实基础！ 【注意事项】 ①配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌，其煮沸目的是： ②有氧条件装置必须持续通入无菌空气，保证O2的充足。无氧条件装置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。 ③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。 除去溶液中的O2； 杀死葡萄糖溶液中的微生物，排除其他微生物对实验结果的影响。 38 2.(2025·安徽合肥模拟)在“乙醇发酵实验”活动中,以酵母菌和葡萄糖为材料,用澄清石灰水检测CO2,装置简图如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.甲溶液为澄清石灰水,乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液 B.根据澄清石灰水是否变浑浊可以判断酵母菌的呼吸类型 C.为制造无氧环境,可以在乙溶液液面上滴加植物油或液状石蜡 D.在乙溶液中滴加酸性重铬酸钾,若颜色由橙色变成灰绿色则表明有乙醇产生 B 1.(2022·重庆卷)从如图中选取装置,用于探究酵母菌细胞呼吸方式,正确的组合是( ) 酵母菌培养液① 酵母菌培养液② 澄清的石灰水③ 酵母菌培养液④ 酵母菌培养液⑤ 酵母菌培养液⑥ 澄清的石灰水⑦ 质量分数为10%的NaOH溶液⑧ 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 均为 实验组 甲组 乙组 本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？ 对比实验 41 教材中对比实验的实例有：　 对比实验 科学方法 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，这样的实验叫做对比实验，也叫做相互对照实验。 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式； ②鲁宾和卡门的同位素标记法实验； 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探究温度(pH)对酶活性的影响。 42 教材规定实验中的“显色”归纳 43 目 录 01 04 02 03 细胞呼吸方式的判断及呼吸速率的测定 细胞呼吸的类型及过程 细胞呼吸的影响因素及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式 一定存在无氧呼吸 一定为产乳酸的无氧呼吸 （差值为无氧呼吸产生的CO2量） 无氧呼吸 有氧呼吸或两类呼吸并存 一定存在有氧呼吸 依据一 反应物和产物 消耗氧气 产生酒精或乳酸 产生H2O 无CO2释放 只进行有氧呼吸 有氧呼吸 + 产乳酸的无氧呼吸 只进行产乳酸的无氧呼吸 知识点三：细胞呼吸的方式的判断 一轮复习，夯实基础！ 1、判断依据 场所 只在细胞质基质中 有线粒体参与 依据二 一定存在有氧呼吸 CO2=O2 依据三 物质量的关系 CO2>O2 CO2<O2 有氧呼吸 + 产酒精的无氧呼吸 氧化分解的底物中存在脂质类 (3)产生等量的CO2时，消耗葡萄糖的物质的量 无氧呼吸 ：有氧呼吸＝ (2)消耗等量的葡萄糖时， 有氧呼吸需要的O2 ：有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和 ＝ (1)消耗等量的葡萄糖时，产生CO2的物质的量 无氧呼吸 ：有氧呼吸＝ 1 ：3 3 ：4 = < > 3 ：1 知识点三：细胞呼吸的方式的判断 一轮复习，夯实基础！ CO2>O2 有氧呼吸 + 产酒精的无氧呼吸 2、 相关计算 VCO2 / VO2 = 4/3, 则有氧呼吸分解葡萄糖的速率____无氧呼吸的速率。 VCO2 / VO2 > 4/3, 则有氧呼吸分解葡萄糖的速率____无氧呼吸的速率。 VCO2 / VO2 < 4/3, 则有氧呼吸分解葡萄糖的速率____无氧呼吸的速率。 3、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 （1）探究装置：欲确认发芽种子的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图： （2）实验原理： 甲组：NaOH溶液的作用是______________________________， 红色液滴移动的距离代表__________________________。 乙组：红色液滴移动的距离代表_______________________________________________。 细胞呼吸产生的CO2量与吸收O2的量的差值 知识点三：细胞呼吸的方式的判断 一轮复习，夯实基础！ 甲组 乙组 吸收细胞呼吸产生的CO2 细胞呼吸吸收O2的量 左移：消耗了O2，瓶内气压减小； 不移动：没有消耗O2，没有有氧呼吸 ①只进行有氧呼吸（产生的CO2被吸收） ②进行有氧呼吸（产生的CO2被吸收）+ 产酒精的无氧呼吸（产生的CO2被吸收） ③进行有氧呼吸（产生的CO2被吸收）+产乳酸的无氧呼吸 ①进行产乳酸的无氧呼吸； ②只进行产酒精的无氧呼吸（产生的CO2被吸收） 不动：消耗的O2=产生的CO2； ①进行产乳酸的无氧呼吸； ②进行产乳酸的无氧呼吸+有氧呼吸； 右移：消耗的O2<产生的CO2 ①只进行产酒精的无氧呼吸； ②进行产酒精的无氧呼吸+有氧呼吸。 ③只进行有氧呼吸； 甲组液滴移动会出现几种情况？ 乙组液滴移动会出现几种情况？ 甲组 乙组 知识点三：细胞呼吸的方式的判断 一轮复习，夯实基础！ 1.若甲组液滴不动，乙组液滴不动，则____________________________________________ 2.若甲组液滴不动，乙组液滴右移，则____________________________________________ 3.若甲组液滴左移，乙组液滴右移，则____________________________________________ 4.若甲组液滴左移，乙组液滴不动，则____________________________________________ 5.若甲组液滴左移，乙组液滴左移，则____________________________________________ 只进行产乳酸的无氧呼吸 （或种子已死亡） O2吸收量 O2吸收量与CO2释放量的差值 只进行了产酒精的无氧呼吸 既存在有氧呼吸又存在产酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸 或 进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸 存在以脂肪等非糖物质的为底物的有氧呼吸 3、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 知识点三：细胞呼吸的方式的判断 一轮复习，夯实基础！ （3）结果分析： 3、“液滴移动法”探究细胞呼吸方式 知识点三：细胞呼吸的方式的判断 一轮复习，夯实基础！ （4）误差矫正： 为使实验结果准确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照组丙组。 丙组与乙组相比，不同点是_________________________________________， 其余均保持相同。 用“煮熟的种子”代替“萌发的种子” 煮熟的种子 丙组 （1）呼吸速率测量指标： 可用CO2的释放速率 或 O2消耗速率 或 有机物（常用葡萄糖）的消耗速率来表示。 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2+ 12H2O +能量 酶 （2）原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2， ______被NaOH溶液吸收，瓶内气压_______。 刻度管内的液滴____移。 左 单位时间内 液滴左移的体积 即表示呼吸速率。 CO2 减小 如何排除温度等非生物因素等对实验结果的干扰？ 知识点四：细胞呼吸速率的测定 一轮复习，夯实基础！ 对照组： 用等量的死亡的生物代替实验组中的生物，其他与实验组完全相同。 设实验组单位时间内液滴左移距离为 a， 若对照组液滴不动，则由呼吸引起的液滴移动为：_________ 若对照组单位时间内液滴左移b或右移c，则由呼吸引起的液滴移动为：___________ a a-b 或 a+c （3）误差矫正： 知识点四：细胞呼吸速率的测定 一轮复习，夯实基础！ 注意: 1.如果实验材料是绿色植物，整个装置应________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，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰， 应对装置及所测种子进行_______处理。 遮光 消毒 知识点四：细胞呼吸速率的测定 一轮复习，夯实基础！ （3）误差矫正： 3.(2025·湖南常德模拟)如图表示测定呼吸速率的密闭装置(不考虑外界物理因素的影响)。下列说法错误的是(　　) A.若有色液滴向左移动,则说明鲜樱桃一定进行了有氧呼吸 B.若有色液滴不移动,则说明鲜樱桃未进行有氧呼吸 C.利用该装置可准确判断鲜樱桃的呼吸方式 D.鲜樱桃消毒的目的是防止微生物呼吸作用的影响 C 4.某同学用如图实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1 mm2,实验开始时,打开软管夹,将装置25 ℃水浴,10 min后关闭软管夹,随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的位置,结果如表所示。下列分析正确的是(　　) 实验时间/min 液滴移动距离/mm 10 0 15 32.5 20 65 25 100 30 130 35 162.5 A.图中X为NaOH溶液,软管夹关闭后液滴将向右移动 B.在20~30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/min C.若将X换为清水,并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D.增设的对照实验只将装置中的X换成清水,并将该装置置于相同的环境中 B 目 录 01 04 02 03 细胞呼吸方式的判断及呼吸速率的测定 细胞呼吸的类型及过程 细胞呼吸的影响因素及应用 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、内因 探究不同环境因素对呼吸速率的影响时， 要选取等量的同种生物在相同发育阶段的同一器官为材料。 ①遗传特性：不同种类的植物细胞呼吸速率不同。 实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 ②生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。 实例：幼苗期细胞呼吸速率高，成熟期细胞呼吸速率低。 ③器官类型：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。 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ 温度——活性 水——自由水越多代谢越快 氧气浓度 ——原料越多促进反应 二氧化碳浓度 ——产物越多抑制反应 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ （1）温度 原理：温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。 温度 呼吸速率 分析： ①最适温度：细胞呼吸最强。 ②超过最适温度：呼吸酶活性降低，甚至变性失活， 细胞呼吸受抑制。 ③低于最适温度：呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 应用： ①零上低温储存蔬菜和水果。 ②大棚夜间或阴雨天适当降低温度（增加昼夜温差）。 （目的是为了降低呼吸作用消耗有机物的量， 而增加农作物产量。） 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ 氧气浓度对有氧呼吸速率的影响 氧气浓度对无氧呼吸速率的影响 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，氧浓度达一定值时，被完全抑制。 （2）O2浓度 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ 曲线分析： ①氧气浓度为0时， ②氧气浓度0~b时， ③氧气浓度为a时， ④氧气浓度为b时， ⑤氧气浓度为c时， O2浓度对酵母菌(或植物非绿色器官) 的呼吸速率的影响 有氧呼吸和无氧呼吸同时存在， 有氧呼吸速率增大，无氧呼吸速率减小。 有氧呼吸速率为零，无氧呼吸速率最大， 有机物消耗量较多。 （2）O2浓度 无氧呼吸减弱，有氧呼吸较弱， 细胞呼吸最弱，消耗有机物最少。 无氧呼吸被完全抑制，细胞呼吸即为有氧呼吸。 有氧呼吸速率达到最大时的最小氧气浓度， 再增加氧气浓度，呼吸速率不再增加。 限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量、酶的活性等。 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ O2浓度对酵母菌(或植物非绿色器官) 的呼吸速率的影响 （2）O2浓度 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在储存蔬菜、水果、粮食时， 为了减少有机物消耗， 应控制低氧(a点氧气浓度)环境。 ③无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。 ④选用透气的消毒纱布包扎伤口，防止破伤风芽孢杆菌（厌氧菌）增殖。 ⑤提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ⑥稻田定期排水，防止酒精中毒，烂根死亡。 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ 作为呼吸产物，根据化学平衡， CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行。 （3）CO2浓度 原理 应用 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ 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， 减少有机物消耗。 63 自由水含量多，新陈代谢加快，呼吸作用强度上升。 应用 ①粮食储存： ②水果蔬菜储存： 零上低温，低氧，干燥 零上低温，低氧，一定湿度 ③土壤板结、长期水淹，出现烂根现象， 需要及时排水。 （4）含水量 原理 2、外因 知识点五：影响细胞呼吸的因素及应用 一轮复习，夯实基础！ 包扎伤口时，需用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口。 为伤口创造有氧环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口愈合。 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。 先通气，后密封。先让酵母菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精。 花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。 促进根部有氧呼吸，吸收无机盐等。 知识点六：细胞呼吸原理的应用 一轮复习，夯实基础！ 65 储存水果、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。 减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。 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（遇到这种情况，需要及时到医院治疗）。 避免破伤风芽孢杆菌等进行无氧呼吸而大量繁殖，引起破伤风。 避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸，产生大量乳酸，乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力。 提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：有氧运动能避免肌细胞因供养不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。 知识点六：细胞呼吸原理的应用 一轮复习，夯实基础！ 66 1.(2024·山东卷,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 C 2.(2025·河北张家口模拟)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是(　　) A.与A点相比,B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低 B.与B点相比,限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度 C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间 D.O2浓度不变,A点时适当提高温度,细胞有氧呼吸速率可能增大 C $$