内容正文:
专题5
细胞呼吸
考什么
高效复习必备
①细胞呼吸的方式
实验探究;②有氧呼吸和无氧呼吸的过程、意义和实质;③影响细
复习要点
胞呼吸的因素;④细胞呼吸在实践中的应用
1.考查题型:多以选择题的形式考查,涉及不定项选择题;个别题目与光合作用联系考查,
以非选择题形式出现。
2.命题趋势:①考查有氧呼吸、无氧呼吸过程的易错点,借助新情景如癌细胞的“瓦堡效
考情
应”,如2020年山东卷第2题、2025年山东卷第4题;②拓展提升,与大学教材相衔接(磷
酸戊糖途径和电子传递链等)进行考查,如2022年山东卷第4和16题;③联系实践,结合
水淹、种子萌发等考查细胞呼吸,如2024年山东卷第16题、2023年山东卷第4题
学什么
考点内容梳理
考点1细胞呼吸的方式(山东高考6年8考)
一、细胞呼吸
实质
细胞内的有机物氧化分解,并释放能量
CHz0。(葡萄糖)
(有氧或无氧呼
细胞质基质
吸第一个阶段
CH,O丙雨藏-MDH酶广C,OH酒精+CO,
少量能量
无氧呼吸第二个阶段
→C,H,0,乳酸)
有氧呼吸第V
过程
C,H,0
二个阶段
H,0
有氧呼吸第
酶
三个阶段H,0
少量能量
大量
酶
C0,
0,
能量
线粒体基质
线粒体内膜
方式
有氧呼吸
无氧呼吸
(1)酒精发酵,如酵母菌等:C,HOs爵2C,H,OH(酒精)十
C6H12O6+6H2O+6O2
化学反
2CO2+少量能量;
应式
爵,12H,0+6C02十
装
能量
(2)乳酸发酵,如乳酸菌等:CH,0。膨2CH0,(乳酸)十少
量能量
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
大部分以热能形式散失,
大部分存留在不彻底氧化产物(酒精或乳酸)中,少部分释放,
能量变化
少部分储存在ATP中
释放的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中
(1)为生物体提供能量;(2)有氧呼吸第二个阶段把糖类、蛋白质和脂肪等物质代谢联系起
意义
来,是生物体代谢的枢纽
241
讲解
实战高考·生物学
判断正误
(1)产生酒精和产生乳酸的无氧呼吸只在第一个阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。(/)
(2)人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体,酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体
和细胞质基质。
(N)
(3)等量的葡萄糖在体内彻底氧化分解与体外燃烧释放的能量相等。
(/)
(4)若植物细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸。
(X)
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理和思路
实验原理
酵母菌是真核生物,代谢类型为异氧兼性厌氧型,能够进行有氧呼吸和无氧呼吸
实验思路
自变量:氧气。因变量:CO2产生量,是否生成酒精。结论:涉及两种呼吸方式及其产物
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生(装置如图所示)。
(3)检测酒精的产生:从A、B中各取2mL酵母菌
接像皮
培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支试管球或气
B
中→向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸
思题
恩盘
思
质量分数为酵母
澄清
酵母
澄清
钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
10%的NaOH菌培
的石
菌培
的石
溶液
养液
灰水
养液
灰水
注意)由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生
装置甲
装置乙
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。
3.实验现象
澄清石水灰的变化/出现变化的快慢
溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液
甲组(有氧)
变浑浊程度高/快
无变化
乙组(无氧)
变浑浊程度低/慢
出现灰绿色
4.实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸
产生酒精和少量的CO2。
【科学方法】对比实验
(1)对比实验也叫相互对照实验,是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。对比实验一般不需要单独的对照组。高中生物学涉及的对比实
验有很多,如探究某种酶的最适温度和pH,质壁分离实验中探究洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液
的大致浓度等。
(2)对比实验与对照实验的关系可以举例说明:如果人们不知道温度对某种植物种子萌发的影
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0专题5细胞呼吸
响,此时设计一系列的实验条件进行研究,这就是对比实验,从对比实验中可以确定该种子萌发
的最适温度;如果现在人们已经知道了上述种子萌发的最适温度,还想研究其他温度对该种子萌
发的影响,此时设计的实验就是对照实验。
三、对细胞呼吸方式的判断(多以葡萄糖为底物)
1.依据“物质”和“场所”判断细胞呼吸方式
·产生H,0·一定存在有氧呼吸
依据反应
有酒精或乳酸+一定存在无氧呼吸
物和产物
无C0,释放→一定为产乳酸的无氧呼吸
C0,释放量=0,吸收量→只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
依据物质
的量关系
C0,释放量>0,吸收量→两类呼吸方式并存,差值为无氧呼吸产生的C0量
C0,释放量<0,吸收量→可能存在脂质的氧化分解
依据场所
·只在细胞质基质中→无氧呼吸
(真核细胞)
有线粒体参与→有氧呼吸(或两类呼吸方式并存)
【知识归纳】脂质、蛋白质等也可作为细胞呼吸的底物。当脂质作为底物时,因其含C、H比例
比较高,单位质量耗氧量高,吸收的O2量大于产生的CO2量。
2.用“实验法”判断生物呼吸类型(以葡萄糖为底物)
(1)装置及原理
装置
原理
开关
开关
装置甲
NaOH溶液的作用是吸收细胞
红墨水滴
红墨水滴
·呼吸产生的C02,红墨水滴移
玻璃钟罩
动的距离代表呼吸消耗的0量
原理
萌发
萌发
的种
20%的Na0H
的种
装置乙
红墨水滴移动的距离代表呼吸
/溶液5mL
蒸馏水5mL
子
药图国
消耗的O,和释放的C0,的差值
装置甲
装置乙
(2)结果分析与判定(如图A)
甲、乙中红墨水滴
只进行产生乳酸的无
均不动
氧呼吸
只进行有氧呼吸或同
甲中红墨水滴左移,
乙中红墨水滴不动
时伴随产生乳酸的无
氧呼吸
开关
分
甲中红墨水滴左移,「既进行有氧呼吸,又
析
红墨水滴
乙中红墨水滴右移
进行产生酒精的无氧
呼吸
玻璃钟罩
甲中红墨水滴不动,
煮熟的
蒸馏水5mL
只进行产生酒精的无氧呼吸
乙中红墨水滴右移
种子園国
A
B
(3)物理误差的校正
为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,设置图B所示的装置(除将装置中生物材料换为
243
讲解
实战高考·生物学】
灭活的等量同种生物材料外,其他均与装置乙相同)。校对组与上述实验组的数据根据“同向
相减,反向相加”的原则进行校正。
四、细胞呼吸的相关计算
相关物质间量的比例关系(说明:以葡萄糖为底物,此处的量指物质的量):
1.CO2释放总量=有氧呼吸释放CO2的量十无氧呼吸释放CO2的量。
2.O2吸收量=有氧呼吸释放CO2的量。
3.酒精产生量=无氧呼吸释放CO2的量。
4.有氧呼吸时,C6H12O6:O2:CO2=1:6:6。
5.无氧呼吸时,C6H12O6:CO2:酒精=1:2:2,或葡萄糖:乳酸=1:2。
6.有氧呼吸和酒精发酵同时进行且消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量之
比=3:4。
7.有氧呼吸和酒精发酵同时进行且产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量之比=1:3。
【方法规律】以葡萄糖为底物进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸的生物(如酵母菌、绝大多数绿
CO2释放量
物),当两种呼吸方式都进行时,若0量>5,则无氧呼吸>有氧呼吸;若0,吸
O2吸收量
青则二者相学:岩0餐<号剥无策呼吸<有氧呼发。
考点2细胞呼吸的影响因素及应用(山东高考6年1考)
一、影响细胞呼吸的内在因素
影响细胞呼吸的内在因素主要为细胞呼吸酶的数量;另外,ATP浓度可影响有氧呼吸第三个阶
段的酶活性;ATP浓度高会降低细胞呼吸速率。
二、影响细胞呼吸的外部因素及相关的四类曲线
原理:温度影响酶活性
0浓度为0:只进行无氧呼吸
长期浸入
应用:低温储存果蔬,大
原理:CO,反馈性抑制
果蔬最佳储存点
,为减少有机物
水中可因
棚夜间降温减少有机物
细胞呼吸
应用:增加C0,浓度或
消耗,宜将种
无氧呼吸
消耗
子风干
〈有氧呼吸
窖藏储存果蔬
产生毒害
无氧呼吸
无氧呼吸消失点
温度/℃
0510152025300,浓度/%
C0浓度
含水量%
三、细胞呼吸的实践应用
1.储藏:果蔬应置于低温、低氧、湿度适中的环境中,种子应置于低温、低氧、干燥的环境下。
2.农业:大棚夜间降低温度,可降低植物细胞呼吸速率,利于有机物积累;中耕松土利于根部细胞
进行有氧呼吸,为植物吸收无机盐提供能量;及时排涝可避免根部细胞缺氧,否则洪涝会导致
细胞进行无氧呼吸,产生酒精或乳酸(少数植物)毒害细胞。
3.工业及食品:制备发酵产品(如利用乳酸菌制作泡菜和酸奶等;利用酵母菌制作果酒等)。
4.人体健康:有氧运动可避免肌细胞因供氧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;用透气的创可贴或纱布包扎伤口可抑制厌氧菌的繁殖。
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