第三单元 第13讲 探究酵母菌细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素分析（复习讲义）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

该高中生物学高考复习讲义聚焦酵母菌细胞呼吸方式探究及影响因素分析核心考点，按“实验原理-过程论证-影响因素-实践应用”逻辑构建知识体系，通过考点梳理（如对比实验变量控制）、方法指导（如实验误差校正）、真题训练（2023-2025年高考题）等环节，助力学生突破实验设计与原理应用难点。 讲义以探究实践与科学思维为特色，如酵母菌呼吸实验中分析葡萄糖对酒精检测的干扰及排除方法，培养实验严谨性；结合种子含水量与呼吸速率图表，训练数据解读能力。分层设置基础与真题练习，保障复习效率，提升学生应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

第13讲　探究酵母菌细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素分析 【破考点·抓必备】 考点一 知识梳理夯基 1.兼性厌氧 2.变浑浊　灰绿色 3.（3）①重铬酸钾　②灰绿色　（4）由橙色变成灰绿色　CO2　酒精　CO2 典题演练应用 1.C　葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，推测有氧呼吸组的发酵液中存在未反应的葡萄糖，可与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，产生灰绿色现象，A正确；酒精具有挥发性，葡萄糖没有挥发性，因此可向2支试管中分别加入等量的两种发酵液，酒精灯加热，在2支试管口分别放置浸含酸性重铬酸钾的滤纸条，滤纸条呈灰绿色为无氧呼吸发酵液，B正确；本实验采用对比实验，其中有氧呼吸和无氧呼吸都是实验组，C错误；14C可追踪碳元素的转移情况，D正确。 2.（1）NaOH溶液　吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2　排除微生物及环境因素对实验的干扰（或起对照作用）　（2）左　0.9 mm/min　（3）下　0.22 mL/min　弱 解析：（1）要测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，装置图中的Y溶液是NaOH溶液，其作用是吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2；设置乙装置的目的是与甲装置形成对照，排除微生物及环境因素对实验的干扰。（2）实验开始，甲装置中的小麦种子或蚯蚓，进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳又被NaOH溶液吸收，故有色液滴左移，据表格分析，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是4.5÷5或（9÷10）＝0.9（mm/min）。（3）甲装置内O2被消耗，生成的CO2被NaOH溶液吸收，气压下降，要保持有色液滴回到实验开始时的位置，需将注射器活塞往下移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量；量取的气体变化体积除以时间等于有氧呼吸速率，分析表2数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为5.5÷25＝0.22（mL/min），在此过程中，前10 min有氧呼吸速率较大，后15 min有氧呼吸速率越来越弱。 考点二 知识梳理夯基 1.（2）抑制　（3）抑制 概念检测 1.×　提示：马铃薯块茎进行产生乳酸的无氧呼吸，不产生酒精。 2.√　3.√　4.× 典题演练应用 1.D　马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸产生CO2，即只有有氧呼吸产生CO2，因此曲线AB段下降的原因可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，①正确；BC段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加，导致有氧呼吸增强，所以产生的CO2增多，②正确；由于马铃薯块茎细胞只有有氧呼吸产生CO2，而有氧呼吸过程中消耗的O2量与产生的CO2量相等，所以A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积，③正确；马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件不一定相同，④错误；马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体，⑤错误。 2.B　种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞代谢水平缓慢，但细胞并未发生质壁分离，A错误；种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞新陈代谢旺盛，B正确；种子含水量降至14％以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量相对较多，代谢较慢，C错误；种子含水量升至16％左右时，作物2种子呼吸速率较低，更耐储藏，D错误。 3.C　种子的储藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，而不是降低有机物的含量，A错误；酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，而在无氧条件下，有利于酒精发酵，B错误；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，C正确；水稻定期排水，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，但不能提高酶的活性，D错误。 【研真题·扣教材】 1.C　酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；酵母菌可利用的氧气的有无是自变量，B错误；有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比例为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。 2.C　干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确；腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，使微生物失水过多，从而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般食品保存温度为零上低温，C错误；高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。 3.C　据题图分析可知，图中横坐标是O2浓度，当O2浓度为0时，甲曲线不为0，说明甲曲线表示CO2的释放量，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的吸收量和CO2的释放量相等，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错误；O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，O2浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，O2浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故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，C正确；O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图，此时气体交换相对值 CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。 按有氧C6∶ O2∶ CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸C6∶CO2＝1∶2，算得C6（葡萄糖）的相对消耗量为0.05＋0.15＝0.2。 而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量为0.11，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。 4.B　能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误；种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育提供原料和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误；酸性的重铬酸钾可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D错误。 5.（1）内膜　ATP　热能　（2）正反馈调节　（3）逐渐上升而后相对稳定　①将采摘后分别放置0、1、2、3、4、5天的菠萝蜜分成6组，编号为①②③④⑤⑥　③在6支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀　⑤在加热的过程中，使用比色仪分别测定各组试管中棕红色可溶性物质的浓度，记录并分析　（4）呼吸速率随乙烯释放速率的增加而增加，乙稀释放速率降低后，呼吸速率也随之降低，表明两者的相关性 解析：（1）菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的内膜，即消耗氧气的阶段是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，其释放的能量一部分用于生成ATP，另一部分以热能的形式散失。（2）据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，进而加速了果实的成熟，这体现了乙烯产生的调节方式为正反馈调节。（3）图中显示，菠萝蜜在贮藏5天内呼吸速率迅速上升而后下降，同时乙烯的产生量也表现出先上升后下降的趋势，据此推测，该过程中可溶性糖的含量变化趋势是逐渐上升而后相对稳定。为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、玻璃器皿和试剂（如DNS试剂，该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等，本实验的目的是检测葡萄糖含量的变化，利用的原理是颜色反应，颜色的深浅代表葡萄糖含量的多少，据此简要描述实验过程：①分组编号，将采摘后分别放置0、1、2、3、4、5天的菠萝蜜分成6组，编号为①②③④⑤⑥，实验中保证采摘后用于实验的菠萝蜜生长状态一致；②分别取等量的6组菠萝蜜制作匀浆，取等量（1毫升）匀浆液分别置于6支干净的试管中；③在5支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀；④分别在沸水浴中加热；⑤在加热的过程中，使用比色仪分别测定各组试管中棕红色可溶性物质的浓度，记录并分析。（4）图中呼吸速率与乙烯释放速率变化趋势相同 ，且比乙烯释放速率的变化滞后一天，因此乙烯能调控果实的呼吸速率。 真题重组练 　（1）×　（2）√　（3）√　（4）×　（5）√ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲　探究酵母菌细胞呼吸的方式及细胞呼吸的影响因素分析 课程标准 1.细胞呼吸原理的应用。 2.实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式。 考点一　活动：探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验材料：酵母菌是一类单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于　　　　　菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 2.实验原理 3.实验过程及结果 （1）配制酵母菌培养液（酵母菌＋葡萄糖溶液） （2）连接装置（甲为有氧呼吸实验装置，乙为无氧呼吸实验装置） （3）酒精的检测 ①步骤：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　　　　的浓硫酸溶液→振荡并观察试管中溶液的颜色变化。 ②在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应，变成　　　　。 提醒 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。 （4）实验结果和结论 观察项目 有氧呼吸装置 无氧呼吸装置 澄清石灰水出现浑浊所需时间及浑浊程度比较 短且浑浊程度较大 长且浑浊程度较小 溴麝香草酚蓝溶液变色情况比较 变黄且时间短 变黄且时间长 酸性重铬酸钾检验情况比较 不变色 实验结论 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量的　　　 酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有　　　，同时也产生少量的　　　 【教材拾遗】 （必修1 P92科学方法）（1）研究方法——对比实验 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，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。 （2）该实验为对比实验，分析各种变量： ①自变量为氧气的有无。 ②因变量为CO2产生的速率；酒精产生的速率。 ③无关变量：温度、试剂用量等，要遵循等量原则。 1.（2025·山东济南模拟）某实验小组在探究酵母菌的呼吸方式实验中，利用酒精遇到酸性的重铬酸钾溶液会呈现灰绿色的原理检测酒精的存在。实验操作中发现：无氧呼吸组及有氧呼吸组的发酵液与酸性重铬酸钾溶液反应后颜色均呈现灰绿色，以下说法错误的是（　　） A.有氧呼吸组的发酵液中存在未反应的葡萄糖可与酸性的重铬酸钾溶液发生反应，产生灰绿色现象 B.可向2支试管中分别加入等量的两种发酵液，酒精灯加热，在2支试管口分别放置浸含酸性重铬酸钾的滤纸条，滤纸条呈灰绿色为无氧呼吸发酵液 C.本实验采用对照实验，其中有氧呼吸是实验组，无氧呼吸是对照组 D.正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪细胞呼吸过程中部分主要产物的生成 2.（2025·河南洛阳模拟）某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了如图的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如表1所示。请回答以下问题： 表1 时间/min 距离/mm 生物 0 5 10 15 20 25 萌发的种子 0 8 16 23 29 34 蚯蚓 0 4.5 9 11.0 11.5 15.5 （1）装置图中的Y溶液是　　　　　　，其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。设置乙装置的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向　　　　（填“左”或“右”）移动，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是　　　　。 （3）另一组该实验装置每隔5 min测量时，将注射器活塞往　　　　（填“上”或“下”）移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量，其中以小麦为材料的结果如表2所示： 表2 时间/min 0 5 10 15 20 25 注射器量取的气 体变化体积/mL 0 1.5 3.0 4.2 5.0 5.5 分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为　　　　，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越　　　　。 方法技巧 种子萌发时呼吸速率的测定 （1）实验装置 （2）指标及原理 ①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。 ②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，刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴左移的距离即表示呼吸速率。 （3）物理误差的校正 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、温度等物理因素所引起的误差，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。 考点二　细胞呼吸的影响因素及应用 1.影响细胞呼吸的主要外部因素及其应用 【教材拾遗】 （1）（必修1 P95思考·讨论）包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。 （2）（必修1 P95正文拓展）密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯等，其原因是密封的地窖CO2浓度高，能够抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 提醒 储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同 ①蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。 ②种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。 2.影响细胞呼吸的内在因素有：生物的遗传特性、器官种类、生长发育时期等。另外，细胞呼吸酶的数量、ATP浓度均可影响细胞呼吸。 1.（必修1 P94正文）密封塑料袋中储藏的马铃薯块茎会因无氧呼吸积累酒精而造成腐烂。（　　） 2.（必修1 P95思考·讨论）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.（必修1 P95正文）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.（必修1 P95思考·讨论）慢跑时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。（　　） 1.（2025·武汉二中质检）如图表示气温多变的一天中外界O2浓度的变化与马铃薯块茎的CO2释放情况，下列叙述错误的是（　　） ①AB段下降可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性　②BC段细胞呼吸增强主要原因是O2浓度升高　③A点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积　④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同　⑤B点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体 A.①③　　 B.②⑤ C.③④　　 D.④⑤ 2.（2024·九省联考甘肃）作物种子储藏过程中的损耗是影响粮食安全的重要因素，抑制作物种子的呼吸作用是减少损耗的有效手段。研究表明，作物种子呼吸速率与其含水量密切相关，如图所示，下列叙述正确的是（　　） A.种子含水量低时，呼吸速率微弱的原因是种子的自由水含量较少，细胞发生了质壁分离 B.种子含水量高时，呼吸速率增强的原因是种子的自由水含量增加，细胞代谢水平增强 C.种子含水量降至14％以下时，呼吸速率微弱的原因是种子的结合水含量较少，细胞线粒体损伤 D.种子含水量升至16％左右时，作物1种子较作物2种子更耐储藏 3.（2025·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 1.（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 溯源教材 （1）探究酵母菌的细胞呼吸方式实验中，有氧和无氧条件是实验的自变量。（见必修1 P91探究·实践） （2）有氧呼吸1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放2 870 kJ左右的能量。1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65 kJ的能量。（见必修1 P93～94） （3）除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫做无关变量；因自变量改变而变化的变量叫做因变量。（见必修1 P78） 2.（2023·湖南高考5题）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（　　） A.干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C.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 D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 3.（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，下列说法正确的是（　　） A.甲曲线表示O2吸收量 B.O2浓度为b时，该器官也进行无氧呼吸 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 4.（2022·河北高考4题）关于呼吸作用的叙述，正确的是（　　） A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体 B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色 5.（2024·江西高考21题）当某品种菠萝蜜成熟到一定程度，会出现呼吸速率迅速上升，再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料，测定了常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率，变化趋势如图。回答下列问题： （1）菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的　　　　，其释放的能量一部分用于生成　　　　，另一部分以　　　　的形式散失。 （2）据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，这体现了乙烯产生的调节方式为　　　　　　　　。 （3）据图推测，菠萝蜜在贮藏5天内可溶性糖的含量变化趋势是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、玻璃器皿和试剂（如DNS试剂，该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等。简要描述实验过程： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②分别制作匀浆，取等量匀浆液； ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ④分别在沸水浴中加热； ⑤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）综合上述发现，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （1）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）（　　） （2）种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少。 （2022·海南高考）（　　） （3）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）（　　） （4）制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2。 （2022·浙江6月选考）（　　） （5）施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸。 （2024·湖南高考）（　　） 提示：完成课后作业　第三单元　第13讲 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $