3.4细胞呼吸为细胞生活提供能量第二课时导学案-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

细胞呼吸为细胞生活提供能量 学习目标 1．举例说出温度、O2 浓度等对细胞呼吸速率的影响。 2．理解细胞呼吸是细胞代谢的核心。 学习过程 新课导入 请尝试写出以葡萄糖为底物的细胞呼吸反应式，并思考为什么在酿酒时需要开盖排气，而在泡菜制作时不 需要呢？ 新知讲解 内容一：影响细胞呼吸速率的因素 呼吸速率是指单位数量的活体组织在单位时间内消耗的O2 量或释放的CO2 量。 1．温度 （1）原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响___________来影响细胞呼吸速率。 （2）应用：①_________储存食品、粮食等；②大棚栽培：在夜间和阴天适当__________；③_______水和 面发得快。 思考 1 ：新疆的哈密瓜为什么那么甜？ 2．O2 浓度 （1）原理（如图）： O2 是需氧呼吸所必需的，且O2 对厌氧呼吸过程有抑制作用。请据图填空。 Ⅰ. O2 浓度= 0 时，细胞只进行_________呼吸。 Ⅱ . 0 < O2 浓度< 10% 时，细胞进行_________呼吸。 Ⅲ . O2 浓度 ≥ 10% 时，细胞只进行_________呼吸。 Ⅳ . O2 浓度= 5% 时，_________________________。 思考 2 ：需氧呼吸和厌氧呼吸曲线交点处需氧和厌氧消耗的葡萄糖的量比例是多少？ （2）应用：①低氧、低温储藏粮食、水果和蔬菜；②乳酸发酵需要严格控制______环境；③中耕松土 第 : 页 学科网（北京）股份有限公司 3．CO2 浓度 （1）原理：CO2 是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 （2）应用：适当增加CO2 浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。 思考 3 ：试画出细胞呼吸速率随CO2 浓度变化的曲线。 4．水分 （1）原理 （2）应用：粮食在入仓前要进行晾晒处理，干种子萌发前进行浸泡处理。 思考 4 ：若长期储藏果蔬或者粮食，应控制哪些环境因素？ u 内容二：细胞呼吸是细胞代谢的核心 1．分解代谢： 主要利用糖类作为呼吸过程中能量的来源，人和动物的细胞也可利用脂肪和蛋白质作为能源。糖类、脂肪 和蛋白质这三类物质的水解产物——_______________________________等通过多种途径进入细胞呼吸过 程被氧化分解，释放出所储存的能量。 2．合成代谢：细胞合成代谢是各种各样的生物合成反应。这些反应的产物是细胞生活、生长和修复损伤 所需要的物质。细胞呼吸一方面为这些合成反应提供________，另一方面为合成反应提供_______。细胞 内有机物的生物合成也以细胞呼吸为中心。 学以致用 例：细胞呼吸的原理在生活和生产中有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是( ) A ．北方地窖储藏蔬菜、水果时，采用的是低氧、零下低温等条件 B ．选用透气性纱布包扎伤口主要的目的是便于伤口处的组织细胞进行需氧呼吸 C ．用玻璃瓶自制葡萄酒时，需始终保持瓶口处于密封状态以利于酵母菌发酵 D ．中耕松土可增加土壤中的含氧量，利于某些微生物和植物根细胞的需氧呼吸 课堂小结 学习过程答案 学以致用 【答案】D 一、单选题（本题共 5 小题） 1．下列关于农业生产中细胞呼吸原理及应用的叙述，错误的是( ) A ．中耕松土能为根系提供更多O2 ，促进细胞的需氧呼吸 B ．仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境 C ．水稻田适时排水可防止根系厌氧呼吸产生酒精而烂根 D ．夜晚适当降低大棚温度能减少蔬菜有机物消耗，利于增产 【答案】B 【解析】植物的根呼吸的是空气中的氧气，在农业生产上经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气 增多，有利于根的需氧呼吸，促进根的生长，A 正确；粮食储藏需要低温、干燥、低氧的环境，这样可以 降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，达到长时间储藏的目的，B 错误；水稻田应适时排水，暴露稻田 进行晒床，防止厌氧呼吸产生酒精而烂根，C 正确；夜间适当降低大棚内的温度，能够降低植物的呼吸作 用对有机物的消耗，增加有机物的积累，D 正确。 2．如图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下， O2 的吸收量和CO2 的释放量的变化。下列叙述正确的 是( ) A ．保存该器官时，氧气浓度越低越好 B ．氧气浓度为 0 时，该器官不进行呼吸作用 C ．氧气浓度在 15%时，该器官只进行需氧呼吸 D ．氧气浓度在 6%时，该器官只进行厌氧呼吸 【答案】C 【解析】应该在二氧化碳释放量最小时对应的氧气浓度下保存该器官，此时消耗的有机物最少，而氧气浓 度越低如氧气浓度为 0 时，厌氧呼吸较强不适宜保存该器官，A 错误；识图分析可知，氧气浓度为 0 时， 不吸收氧气，但释放CO2 ，该器官只进行厌氧呼吸，B 错误；氧气浓度在 10%以上时，氧气吸收量等于二 氧化碳的释放量，该器官只进行需氧呼吸，故氧气浓度在 15%时，该器官只进行需氧呼吸，C 正确；氧气 浓度在 10%以下时，CO2 的释放量大于O2 的吸收量，该器官可以进行需氧呼吸和厌氧呼吸，故氧气浓度 在 6%时，该器官进行需氧呼吸和厌氧呼吸，D 错误。 3． 有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2 时，其产生的酒精和CO2 的量如下图所示。据 图中信息推断，下列叙述错误的是( ) A ．当氧浓度为a 时，酵母菌只进行厌氧呼吸 B ．当氧浓度为c 时，厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量是需氧呼吸消耗的 2 倍 C ．当氧浓度为d 时，ATP 全部在线粒体中产生 D ．酵母菌是一种兼性厌氧菌 【答案】C 【解析】氧浓度为a 时，此时产生CO2 与产生酒精量相等，说明只进行厌氧呼吸，A 正确；氧浓度为c 时， 此时产生CO2 量为有氧+ 无氧共15mol，产生酒精量为6mol，根据反应式可知，厌氧呼吸产生CO2 量为 6mol ，消耗葡萄糖量为3mol ，需氧呼吸产生CO2 量为9mol ，消耗葡萄糖量为1.5mol ，此时厌氧呼吸消耗 的葡萄糖的量是需氧呼吸消耗的 2 倍，B 正确；氧浓度为d 时，产生酒精量为 0，说明此时细胞只进行需 氧呼吸，产生ATP 的场所有细胞溶胶、线粒体基质和线粒体内膜，C 错误；酵母菌是一种兼性厌氧菌，既 能在无氧也能在有氧条件下生存和生长，D 正确。 4．某课题小组利用如图所示装置测定萌发种子的需氧呼吸强度。萌发种子用消毒液清洗过，但不影响种子生 命力。三角瓶内气体体积的变化情况可根据红色液体的移动距离反映（不考虑物理因素的影响）。下列叙 述正确的是( ) A ．实验过程中，玻璃管中的红色液滴将向左移动 B ．红色液滴的移动距离可反映种子CO2 的释放量 C ．待红色液滴不再移动时，种子已全部死亡 D ．须增设将KOH 溶液换成清水的实验作为对照 【答案】A 【解析】装置中加入KOH 溶液的作用是吸收萌发的种子细胞呼吸产生的二氧化碳，实验过程中，种子萌发 消耗氧气，瓶内的压强减小，玻璃管中的红色液滴将向左移动，A 正确；红色液滴的移动距离可反映种子 O2 的吸收量，B 错误；待红色液滴不再移动时，种子可能进行的是厌氧呼吸，C 错误；须增设死亡种子， 其余条件一样的设置，作为对照，D 错误。 5．低氧胁迫会降低农作物的产量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小 组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种（A 、B ）根部细胞呼吸的影响。下图表示实验第 6 天根 部细胞中相关物质的含量（呼吸底物是葡萄糖）。下列相关叙述错误的是( ) A ．正常通气条件下，油菜根部细胞呼吸释放CO2 的场所是线粒体基质 B ．低氧胁迫条件下，A 、B 品种油菜根部细胞的厌氧呼吸增强 C ．根细胞中丙酮酸经厌氧呼吸产生酒精时伴随CO2 的释放，但无ATP 生成 D ．低氧胁迫条件下，A 品种体内催化丙酮酸形成乙醇的酶的活性更高 【答案】A 【解析】从图上看，正常通气条件下，油菜也进行厌氧呼吸，厌氧呼吸也释放二氧化碳，即油菜根部细胞 呼吸释放CO2 的场所是线粒体基质和细胞溶胶，A 错误；低氧胁迫条件下，由于缺少氧气，所以根部细胞 厌氧呼吸增强，B 正确；根细胞中丙酮酸经厌氧呼吸产生酒精是在厌氧呼吸第二阶段，该过程伴随CO2 的 释放，但无ATP 生成，C 正确；由图分析，低氧条件下A 品种乙醇含量增加高于B 品种，但丙酮酸增加 比例小于B ，说明 A 品种体内催化丙酮酸形成乙醇的酶的活性更高，D 正确。 二、非选择题（本题共 1 大题） 6．图甲表示细胞呼吸的过程(①- ④表示过程，图乙表示细胞呼吸时气体交换相对值的情况，图丙表示氧气 浓度对呼吸速率的影响。回答下列问题： （1）酵母菌体内能发生图甲中的 1 （填序号）过程，能产生ATP 的过程有 2 （填序号）， 过程②和③发生的场所分别是 3 和 4 ，若酵母菌进行①③过程，则葡萄糖中能量的主要去 向是 5 。 （2）图乙中的a 情况对应图丙中的 6 点（填字母）。将O2 浓度调节到图丙中 7 点（填字母） 对应的氧浓度有利于果蔬储藏，其原因是 8 。 （3）图丙中A 点和D 点CO2 释放量相同，则A 点和D 点葡萄糖的消耗量情况是A 9 D （填 “ > ”“ = ”“ < ”）。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。图丙中随氧气浓度升高，RQ 值的变化情况是 10 。 【答案】1 、①②③ 2、①② 3、线粒体 4、细胞溶胶 5、储存在酒精中 6 、A 7 、C 8、该氧气浓度下，厌氧呼吸被抑制而需氧呼吸较弱，消耗的有机物较少 9、> 10 、一直下降到 1 后保持不变 【解析】（1）图甲中①是细胞呼吸的第一阶段，②是需氧呼吸的第二、三阶段，③是酒精途径的厌氧呼吸 第二阶段，④是乳酸途径的厌氧呼吸第二阶段，酵母菌能进行需氧呼吸和酒精型厌氧呼吸，为图中的①②③ , 酵母菌细胞呼吸能产生ATP 的为需氧呼吸的三个阶段和厌氧呼吸的第一阶段，能产生ATP 的过程为①② , 过程②（需氧呼吸的第二、三阶段）和③（酒精途径的厌氧呼吸第二阶段）发生的场所分别是线粒体和细 胞溶胶。若酵母菌进行①③过程，酵母菌进行酒精型厌氧呼吸，则葡萄糖中能量的主要去向是储存在酒精 中。 （2）图乙中a 点只有CO2 的释放，没有O2 的吸收，故a 点只进行厌氧呼吸，对应图丙中的A 点，将O2 浓 度调节到图丙中C 点，对应的氧浓度有利于果蔬储藏，原因是该氧气浓度下，厌氧呼吸被抑制而需氧呼吸 较弱，消耗的有机物较少。 （3）图丙中A 点和D 点CO2 释放量相同，但A 点进行厌氧呼吸，D 点进行需氧呼吸，若需氧呼吸和厌氧 呼吸产生相同多的二氧化碳，需氧呼吸消耗的葡萄糖更少，故A 点和D 点葡萄糖的消耗量情况是：A > D ， 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；分析图 丙中曲线可知，随O2 浓度升高，厌氧呼吸越来越弱，逐渐降到 0，之后细胞只进行需氧呼吸，此时细胞放 出的CO2 量等于吸收的O2 量，故RQ 值的变化情况是一直下降到 1 后保持不变。 第 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $