2026届高三一轮复习生物：探究酵母菌的呼吸方式、影响细胞呼吸的因素 课件

该高中生物学高考复习课件聚焦“探究酵母菌细胞呼吸的方式”“细胞呼吸影响因素及应用”核心考点，对接课标要求与高考评价体系，梳理实验流程（提出问题至结论）、变量控制（自变量/因变量/无关变量）、装置改进（如NaOH除CO₂验证）及影响因素（温度/O₂浓度等）图表分析，归纳实验设计、原理应用等高频考点，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题整合（2022重庆、2023山东等）与科学思维、探究实践素养培养，如用“液滴移动法”模型分析呼吸类型，结合2023山东高考题解析O₂浓度对呼吸速率的影响，设易错点警示（如粮食储存忌无氧），助学生掌握实验变量分析技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

课标要求 第12讲探究酵母菌细胞呼吸的方式、 细胞呼吸的影响因素 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。 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 讨论 1.都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机食产生酒精。 2.为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，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。 3.在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？ 能为自己的生命活动提供少量能量。 酵母菌是一种单细胞真核生物，依赖外来的有机物进行异养生活，繁殖速度快，易培养。在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，广泛分布于自然界中，尤其是葡萄等水果和蔬菜上更多。 繁殖方式：无性生殖和有性生殖。 ①无性生殖：主要有芽殖和裂殖两种方式，芽殖最常见。 ②有性生殖：形成子囊和子囊孢子。 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 无氧 CO2和酒精 产生 CO2 有氧 产生 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？ 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？ 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 自变量是什么？因变量是什么？无关变量是什么？ 有氧/无氧条件 通气/密封 是否产CO2/酒精 置于相同适宜温度下 给予相同的适量营养 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 CO2的检测 ①通入澄清的石灰水： ②使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 橙→灰绿色 变浑浊，说明有CO2的产生，出现变浑浊又澄清，说明产生过量CO2。 实验中出现澄清石灰水变浑浊又变澄清的现象，原因是？ 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 气泵 A B C D E 有氧呼吸装置： 无氧呼吸装置： 搭建实验装置 B-D E-C-A-D 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 5. （2022·重庆高考12题）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（　　） 注：箭头表示气流方向。 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 √ 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 实验装置 3.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的原因： 可以让酵母菌消耗完瓶中原有氧气，创造无氧环境，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 无氧呼吸装置 有氧呼吸装置 吸收空气中的CO2 检测CO2 思考：1.培养液中加入葡萄糖的作用： 2.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的原因： 杀死葡萄糖溶液中的微生物，可以排除其他微生物对实验结果的影响，同时排出溶液中的O2。 供能 检测CO2 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①煮沸：杀菌与去除溶解氧 ②冷却：防止高温杀死酵母菌　 无氧装置如何改进以完全避免空气（O2）干扰？ 液面封存石蜡：完全避免空气（O2）干扰。 对比实验 实验组 实验组 实验组 设置两个或两个以上的实验组，通过对比结果比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫对比实验。 对比实验不设对照组,均为实验组,是对照实验的一种特殊形式,即相当于“相互对照实验”。 科学方法 该实验中，设置有氧和无氧两种条件的实验结果都是事先未知的，都是实验组。 对照实验的类型及实验组、对照组的确认 空白对照 对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组 自身对照 实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组 相互对照 不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论 条件对照 即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组 9 实验步骤: 思考：为什么酵母菌的培养时间要适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖？ (1)配制酵母菌培养液 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 （10g酵母菌＋240ml质量分数为5%葡萄糖溶液）。 (2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。 (3) 检测酒精的产生：从A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g 重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，会影响实验结果。 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液 有氧 无氧 变浑浊程度高／快 不变灰绿色 变浑浊程度低／慢 出现灰绿色 加入重铬酸钾 A: 有氧条件下；B: 无氧条件下 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 溴麝香草酚蓝溶液: 有氧呼吸装置比无氧呼吸的变色时间短 蓝 绿 黄 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 CO2的检测 现象： 结果： 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。 酒精的检测 现象： 结果： 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、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 提出问题 作出假设 设计实验 实验现象 进行实验 实验结论 酵母菌在有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精。 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？ 搭建实验装置 配置培养液 适宜条件下反应 检测CO2和酒精 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 自变量是什么？因变量是什么？无关变量是什么？ 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 E C D 质量分数为10%NaOH溶液 澄清 石灰水 澄清 石灰水 D 气泵 E C 酵母菌 培养液 D A 批判性思维：实验装置的改进 验证空气中的CO2是否完全被吸收 检验有氧呼吸是否产生CO2 14 拓展：探究酵母菌呼吸方式的其他装置（一） ① 管口2与澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液 的试剂瓶相连。 ② 一组阀a打开，探究有氧条件下的呼吸方式； 另一组阀a关闭，探究无氧条件下的呼吸方式。 ③ 实验结束后，打开阀b，通过管口3检测酒 精的产生情况。 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 15 A组：一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+一定量的 活性干酵母，加石蜡油铺满液面；30分钟后 记录温度为A B组：等量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液+等量的活性 干酵母，不加石蜡油；30分钟后记录温度为B C组：一定量的煮沸后冷却的葡萄糖溶液，加石蜡 油铺满液面；30分钟后记录温度为C 预期实验结果： B＞A＞C 拓展：探究酵母菌呼吸方式的其他装置（二） 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 16 拓展：“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)实验装置： 以发芽种子为例 2.装置二：着色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗的O2和释放的CO2的量的差值。 1.装置一：加入NaOH溶液的目的是 ，根据着色液滴移动的 距离可测出 的量。 吸收CO2 呼吸作用消耗的O2 → 有氧呼吸 (2)实验原理 → 无氧呼吸 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 不动 右移 左移 右移 左移 不动 左移 左移 只进行产生乳酸的无氧呼吸 或 种子已经死亡 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 只进行有氧呼吸 或 进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪 无氧呼吸 有氧呼吸 (3)结果与结论 拓展：“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (4)误差校正： 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(如将种子煮熟)，其他 条件均不变。 拓展：“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 探究酵母菌细胞呼吸的方式实验分析 1. （2024·河北石家庄期末）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 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 √ 设计实验探究生物细胞呼吸方式 2. （2024·江苏徐州模拟）呼吸熵（RQ＝释放的二氧化碳体积/消耗的氧气 体积）可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。测定发芽种 子呼吸熵的装置如图。关闭活塞，在25 ℃下经20 min读出刻度管中着色液 滴移动距离。假设装置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＝180，y＝50，则该发芽种子的呼吸熵约为0.72 B. 若测得呼吸熵小于1，则呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解 C. 为使装置测得的x值和y值更精确，还应再设置一组空白对照装置 D. 若底物为葡萄糖，x＝300、y＝－100，则两种呼吸方式消耗的葡萄糖 量不同 √ 条 件 6CO2 + 12H2O+能量 C6H12O6+ 6H2O + 6O2 反应物 产物 酶 影响细胞呼吸 因素 不同植物呼吸速率不同（水生＞旱生；阳生＞阴生） 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） 内因 外因 温度（酶）、O2浓度、 H2O 、CO2浓度等 二、细胞呼吸的影响因素 1.温度： 原理：通过影响有关 来影响呼吸速率。 酶的活性 呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 细胞呼吸最强 最适温度 低于最适温度 超过最适温度 二、细胞呼吸的影响因素 1.温度： 原理：通过影响有关 来影响呼吸速率。 酶的活性 ①储存粮食、水果、 蔬菜应 . ② 大棚蔬菜夜间适当降温 （减少细胞呼吸消耗有机物） ③温水和面，发酵快 零上低温 二、细胞呼吸的影响因素 2. O2浓度： 氧气浓度对有氧呼吸强度的影响 氧气浓度对无氧呼吸强度的影响 一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大 氧浓度达到一定值时，不再增加(受呼吸酶数量等因素的影响） 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 原理：直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制作用 二、细胞呼吸的影响因素 2.各点分析： ①Q点： ②P点： ③R点： ④A点： ⑤B点： 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 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 无氧呼吸终止点。 2. O2浓度： O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 有氧呼吸速率 无氧呼吸速率 CO2的总量 Q A P B R 二、细胞呼吸的影响因素 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，应控制低氧环境。 2. O2浓度： 二、细胞呼吸的影响因素 3.CO2浓度 原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会 细胞呼吸的进行。 呼吸速率 CO2浓度 应用: 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 二、细胞呼吸的影响因素 4.含水量： 原理：①水是有氧呼吸的反应物； ②自由水越多，细胞代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 ①粮食贮藏： ；干种子萌发前 进行浸泡处理 ②果蔬储存： . ③土壤板结、长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。 应用： 零上低温，低氧，干燥 零上低温，低氧，一定湿度 二、细胞呼吸的影响因素 1.请连一连： ①包扎伤口用透气消毒纱布或松软创可贴 ②用酵母菌酿酒 ③用醋酸杆菌生产食醋 ④用谷氨酸棒状杆菌生产味精 ⑤松土 ⑥稻田定期排水 ⑦破伤风抗毒血清 ⑧慢跑 a.促进无氧呼吸 b.抑制无氧呼吸 c.促进有氧呼吸 1．有氧呼吸原理的运用 2.无氧呼吸原理的运用 1. 严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最 少。（必修1 P95思考·讨论） （　×　） 2. 粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。（必修1 P95思考·讨论） （　×　） 3. 慢跑时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。（必修1 P95思考·讨论） （　×　） 4. 高原训练时运动员骨骼肌所需的能量主要由分解乳酸产生，产生的CO2 可由无氧呼吸产生。（必修1 P95思考·讨论） （　×　） × × × × 　种子萌发的生理变化 干种子萌发过程中，CO2、O2及H2O的变化趋势如图所示，回答下列问 题： （1）种子萌发时吸水和细胞呼吸分为三个阶段，据图分析三个阶段的生 理变化： ①Ⅰ阶段种子吸水后，自由水比例大幅增加，会导致细胞中新陈代谢速率明显加快，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（至少 答出两点），种子进行细胞呼吸的方式是 　　　　　　　　　　。 提示：自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水 参与物质运输　有氧呼吸和无氧呼吸 ②种子萌发过程中Ⅱ阶段主要进行无氧呼吸，可能的原因是 　　　。 提示：种皮限制外界O2的进入，种子内O2量逐渐降低 ③Ⅲ阶段，由图可知，细胞呼吸的主要方式是 　　　　　　，水分含量增 加的原因可能是 　　　　　　　　　　　　　。 提示：有氧呼吸　胚根长出后，通过渗透作用的方式大量吸水 （2）种子的种皮未被突破且缺氧时，胚细胞会进行无氧呼吸，但不知是 产生乳酸的无氧呼吸还是产生酒精的无氧呼吸，请你根据所学知识设计两 种实验进行判断。（仅写出设计思路及预期结果） ①取进行无氧呼吸后的种子制成研磨液，在酸性条件下加入重铬酸钾，观察研磨液是否会出现灰绿色。 若出现灰绿色，则是产生酒精的无氧呼吸， 若溶液仍为橙黄色，则为产生乳酸的无氧呼吸 ②将盛放进行无氧呼吸种子的密闭容器与澄清石灰水连通， 若澄清石灰水变浑浊，则其进行产生酒精的无氧呼吸， 若澄清石灰水不变浑浊，则其为产生乳酸的无氧呼吸） 影响细胞呼吸的因素及应用 1. （2024·江西南昌模拟）科研人员为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 据图分析，苹果贮存的适宜条件是低温和无氧 B. 5％O2浓度条件下，苹果细胞产生CO2的场所为细胞质基质 C. 20％～30％O2浓度范围内，影响CO2相对生成量的环境因素主要是温度 D. 在O2充足的条件下，O2参与反应的场所是细胞质基质和线粒体内膜 √ 2. （2024·河北衡水模拟）无氧阈是指在运动负荷递增过程中，人体由有氧代谢供能为主进入有氧和无氧代谢共同供能的转折点（即血液中乳酸量急剧上升）。如图为无训练经验人士和耐力运动 A. 骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量储存在乳酸中 B. 通过节奏跑训练，跑步者能够降低无氧阈所对应的运动强度 C. LT2代表无氧阈，运动强度继续增大，无氧和有氧呼吸共同供能 D.运动强度低于50％时，人体消耗的O2量等于产生的CO2量 员在运动强度增加时血液中乳酸量的变化，下列叙述错误的是（　　） √ 种子萌发时细胞呼吸变化及其影响因素 3. （2024·山东高考16题改编）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 √ 角度一 从解决问题能力角度，考查影响细胞呼吸的因素 1. （2023·山东高考17题改编）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. 乙曲线表示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时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 √ 2. （2024·甘肃高考3题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭 院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇 水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（　　） A. 根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B. 根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C. 浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D. 根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 √ 3. （2021·湖南高考12题）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是 （　　） A. 南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻 种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B. 农作物种子入库储藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，储藏寿命 显著延长 C. 油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 D. 柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到 保鲜作用 √ （1）密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜。 （2021·湖北高考） （　√　） （2）农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏 寿命显著延长。（2021·湖南高考） （　×　） （3）低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利。 （2023·湖南高考） （　×　） √ × × 4. （2023·浙江1月选考16题）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母 菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是 （　　） A. 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B. 酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C. 可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D. 不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 角度二 从科学探究角度，考查细胞呼吸的实验探究 √ Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $