2027届高考生物人教版一轮复习讲义第8讲　细胞呼吸的原理和应用

第8讲　细胞呼吸的原理和应用

【思维导图】

实验5　探究酵母菌细胞呼吸的方式

【夯实基础】

探究酵母菌细胞呼吸的方式

1.实验材料

酵母菌:单细胞真核生物,异养兼性厌氧型。

2.实验原理

自变量:　氧气的有无　。 

因变量:　产生CO2的多少及是否生成酒精　。 

CO2的多少检测指标:　澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变黄色的时间长短　。 

无关变量:　温度、试剂用量　等,要遵循　等量　原则。 

3.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产生的多少,装置如图所示。

【思考】

实验所用的葡萄糖溶液需煮沸,目的是灭菌,排除　其他微生物的呼吸作用　对实验结果的干扰。 

(3)检测酒精的产生

 

4.实验现象

 

 

5.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)在有氧条件下进行细胞呼吸产生CO2多且快,在无氧条件下产生　酒精和CO2　。  

【高考链接】

教材实验的综合分析及拓展

1.(2025·浙江卷6月,T9)某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式,设置有氧组和无氧组,装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是()。

A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量

B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质

C.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组均可检测到酒精

 

D.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3∶1

　　【答案】 C

　　【解析】 本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式,有氧气或无氧气是该实验的自变量,而不是无关变量,A错误。有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解,所以有氧组酵母菌细胞既进行有氧呼吸(产生CO2的场所是线粒体基质),又进行无氧呼吸(产生CO2的场所是细胞质基质);无氧组酵母菌细胞只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,B错误。有氧组虽然进行有氧呼吸,但也进行无氧呼吸(因为氧气不足),无氧呼吸会产生酒精;无氧组进行无氧呼吸,也产生酒精,故有氧组和无氧组均能检测到酒精,C正确。有氧呼吸时,1分子葡萄糖产生6分子CO2;无氧呼吸时,1分子葡萄糖产生2分子CO2。由于有氧组同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧组产生的CO2量比仅进行有氧呼吸时少,因此有氧组和无氧组产生CO2的比值会小于(6∶2=)3∶1,D错误。

2.(经典高考真题)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

　　【答案】 C

　　【解析】 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是该实验的无关变量,A错误。酵母菌可利用的氧气量是该实验的自变量,B错误。有氧呼吸不产生酒精,产生大量CO2,无氧呼吸产生酒精和少量CO2,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。细胞进行有氧呼吸可将葡萄糖彻底氧化分解,释放的能量多;细胞进行无氧呼吸不能将葡萄糖彻底分解,大部分能量还储存在酒精中,释放的能量少,D错误。

 

【科学方法系列】　对比实验

【方法解读】

对比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,来探究某种因素与实验对象的关系。对比实验一般不需要单独的对照组。

【高考链接】

(2025·安徽卷,T2)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错误的是()。

A.用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉

B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验

C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用强度

D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关

　　【答案】 C

　　【解析】 用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气,依据单一变量原则,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉,A正确; 调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以模拟不同的光照强度,该实验都是实验组,为对比实验,B正确; 实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,用化学传感器监测光照时O2浓度变化,只可计算出净光合作用强度,无法得知呼吸作用强度,无法计算出实际光合作用强度,C错误; 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,说明光合作用强度不同,可能与其接受的光照强度不同有关,D正确。

考点一　细胞呼吸的方式和过程

【夯实基础】

一、有氧呼吸

1.概念:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。