第3单元 第9讲 第二课时 探究酵母菌的呼吸方式、影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理的应用（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习·生物（人教版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“探究酵母菌呼吸方式、影响细胞呼吸的因素及应用”核心考点，依据高考评价体系明确实验分析、因素探究、原理应用三大考查要求，通过梳理近五年真题归纳出实验设计（占比35%）、曲线分析（占比40%）等高频题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题演练+素养渗透+技巧突破”，如以2023山东卷O₂浓度曲线题为例，运用科学思维解析有氧/无氧呼吸速率计算，结合探究实践指导实验变量控制（如酵母菌培养液煮沸除氧）。特设易错排查（如“葡萄糖干扰酒精检测”）和答题模板，助力学生掌握实验结论表述等得分技巧，教师可据此精准定位复习重点，提升备考效率。

第9讲　第二课时　探究酵母菌的呼吸方式、 影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理的应用 考点一 考点二 目录索引 高考真题•演练 考点一　实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式 必备知识•精读教材 1.实验原理 溴麝香草酚蓝 重铬酸钾 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 2.实验设计思路——对比实验 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 3.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+　 　　溶液)。  (2)检测CO2的产生,装置如图所示。 葡萄糖 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (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0.1g　　　　　　　　的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。  重铬酸钾 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 4.实验现象 条件 澄清石灰水的变化/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　　　　　　　/快  无变化 乙组 (无氧) 变浑浊程度　　　　　　　/慢  出现　　　　色  5.实验结论 (1)酵母菌在有氧条件和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下进行细胞呼吸产生　　　　　　　　　。  高 低 灰绿 酒精和CO2 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 易错排查 (1)酵母菌进行不同方式的细胞呼吸,消耗等量葡萄糖时所释放的能量相等。(2023·浙江卷)(　　) (2)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体。(2022·河北卷)(　　) (3)探究酵母菌的呼吸方式时,将葡萄糖溶液煮沸,可去除溶液中的O2。 (　　) (4)对比实验中每个实验组的结果通常都是事先未知的。(　　) (5)培养开始时向酵母菌培养液中加入酸性重铬酸钾溶液以便检测酒精生成。(　　) × × √ √ × 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 科学思维•教考衔接 1.葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应,在鉴定酒精时,避免葡萄糖对颜色反应的干扰的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。 提示 将酵母菌的培养时间适当延长,以耗尽溶液中的葡萄糖 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 (1)本实验的自变量是　　　　　　　　　　。石蜡(油)的作用是　　　　　　　　　　。空气泵进入乙的空气应　　　　　　　　。  (2)实验的因变量是　　　　　　　　　　　　　　　。检测的结果是 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)实验的无关变量有　　 　　　　　　　　　　　　　　等因素。  氧气的有无 将液体与空气隔绝 除去CO2 乙、丙中产生CO2的多少 甲中澄清的石灰水变浑浊的速度快,丁中澄清的石灰水变浑浊的速度慢 酵母菌活性、葡萄糖溶液浓度、温度 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 关键能力•练透考法 命题角度一　探究酵母菌细胞呼吸的方式实验分析 1.(2025·广东深圳一模)某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验。下列叙述正确的是(　　) A.甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行 B.乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2 C.甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质 D.检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液 C 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 解析 甲瓶封口后不能立即与乙瓶连通,因为甲瓶封口后需要先让酵母菌在有氧条件下进行一段时间的细胞呼吸,消耗掉瓶内原有的O2,使瓶内处于无氧环境,这样才能保证后续实验中无氧呼吸情况的准确探究,如果立即连通,会导致实验结果不准确,A项错误。乙瓶中溶液由蓝变绿再变黄,则可表明产生了CO2,B项错误。酵母菌进行有氧呼吸时,产生CO2的场所是线粒体基质,在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸进入线粒体基质,分解产生CO2和NADH,所以甲瓶排出的CO2有可能产自酵母菌的线粒体基质(当酵母菌进行有氧呼吸时),C项正确。应在充分反应后(葡萄糖消耗完),从甲瓶中取适量滤液放入试管中,加入含重铬酸钾的浓硫酸溶液以便检测乙醇生成,因为葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾溶液发生反应,D项错误。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 命题角度二　探究细胞的呼吸方式及应用 2.(2025·重庆模拟)1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵;还有研究发现,乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论进行了6组实验,其中4组如下表,A溶液只含有酵母汁中的各类生物大分子,B溶液只含有酵母汁中的各类小分子和离子。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液+无菌水 - ② 葡萄糖溶液+酵母菌 + ③ 葡萄糖溶液+A溶液 - ④ 葡萄糖溶液+B溶液 - 注:“+”表示有乙醇生成,“-”表示无乙醇生成。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 下列叙述错误的是(　　) A.乙醇发酵需拧松瓶盖定期排气,产物乙醇可用酸性重铬酸钾溶液检测 B.组①和组②都是对照组 C.除表中4组外,其他2组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+酵母汁,葡萄糖溶液+A溶液+B溶液 D.为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是葡萄糖溶液+去除了离子M的B溶液 D 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 解析 乙醇发酵产生CO2,需拧松瓶盖定期排气,乙醇可用酸性重铬酸钾溶液检测,A项正确。组①是空白对照组,组②是其他实验组的对照组,B项正确。为验证无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵,以及乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助,还需要加设两组实验:一组为葡萄糖溶液+酵母汁,预期该组有乙醇生成;一组为葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),预期该组有乙醇生成,C项正确。为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是不是必需的,可增加一组实验,该组的处理是葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液,D项错误。 必备知识•精读教材 科学思维•教考衔接 关键能力•练透考法 考点二　影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理的应用 突破题型•掌握解法 影响细胞呼吸的主要外部因素及其应用 因素 温度 O2浓度 CO2浓度 水 原理 主要影响　　　　　  O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸有抑制作用 CO2是细胞呼吸的产物,积累过多会　　　细胞呼吸的进行  水作为有氧呼吸的原料,自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 曲线 酶活性　 抑制 有氧　 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 因素 温度 O2浓度 CO2浓度 水 应用 ①零　　　低温储藏水果、蔬菜,减少有机物消耗;②温室栽培中 　　　　昼夜温差,增加有机物积累  ①稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生酒精,防止作物烂根、死亡;②作物栽培中进行中耕松土;③无氧发酵过程需要严格控制无氧环境等 对蔬菜、水果进行保鲜时,增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗 ①粮食储藏要求　　　　,减少有机物消耗;②干种子萌发前进行浸泡处理  上 增大 干燥 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 关键能力•练透考法 命题角度一　影响细胞呼吸的因素分析 1.(多选)(2023·山东卷)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 BC 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 解析 图中甲曲线在横轴O2浓度为0时,曲线数值较高,则不能表示O2吸收量而是CO2释放量,A项错误。图中乙曲线表示O2吸收量,当O2浓度为b时,O2吸收量和CO2释放量相同,只进行有氧呼吸,B项正确。O2浓度由0到b的过程中,O2吸收量逐渐增加,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C项正确。O2浓度为a时,CO2释放量相对值为0.6,O2吸收量相对值为0.3,据此可知,有氧呼吸葡萄糖的消耗速率相对值为0.3÷6=0.05,无氧呼吸葡萄糖的消耗速率相对值为(0.6-0.3)÷2=0.15,则O2浓度为a时,葡萄糖的消耗速率相对值为0.05+0.15=0.2。O2浓度为b时,只进行有氧呼吸,此时O2吸收量相对值为0.7,可计算出此时葡萄糖的消耗速率相对值为0.7÷6≈0.12。通过对比可知,O2浓度为b时葡萄糖的消耗速率相对值小于O2浓度为a时,故O2浓度为a时葡萄糖消耗速率不是最小,D项错误。 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 2.(2026·河南焦作模拟)某科研小组研究不同O2浓度对小鼠细胞呼吸的影响,测得的数据如下表(单位:mol/h)。已知小鼠细胞呼吸底物为葡萄糖,且无氧呼吸仅产生乳酸。 O2浓度/% CO2释放量 O2吸收量 乳酸生成量 0 1.2 0 1.2 5 1.8 1.2 0.6 10 2.4 2.4 0 20 2.4 2.4 0 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 下列相关叙述不正确的是(　　) A.O2浓度为0时,测得的CO2释放量不是小鼠细胞代谢产生的CO2 B.O2浓度为5%时,小鼠细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为2∶3 C.O2浓度由10%升至20%,CO2释放量不变可能是由于细胞呼吸相关酶数量有限 D.若线粒体功能受损,O2浓度为20%时小鼠的O2吸收量会超过2.4 mol/h D 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 解析 小鼠无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2。因此O2浓度为0时,细胞只进行无氧呼吸,此时测得的CO2释放量不是细胞代谢产生的,A项正确。O2浓度为5%时,有氧呼吸消耗O2量为1.2 mol/h,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1.2÷6=0.2(mol/h);无氧呼吸产生乳酸量为0.6 mol/h,因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.6÷2=0.3(mol/h);有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为0.2∶0.3=2∶3,B项正确。O2浓度由10%升至20%时,CO2释放量不变,说明有氧呼吸速率未继续增加。细胞呼吸速率受酶的数量、温度等因素限制,因此可能是细胞呼吸相关酶的数量有限,导致有氧呼吸速率不再提高,CO2释放量不变,C项正确。O2浓度为20%时,细胞只进行有氧呼吸,此时O2吸收量为2.4 mol/h(与CO2释放量相等)。若线粒体功能受损,有氧呼吸会受抑制(因为线粒体是有氧呼吸的主要场所),O2吸收量会减少,而不是超过2.4 mol/h,D项错误。 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 命题角度二　细胞呼吸原理的应用 3.(2025·甘肃白银三模)番木瓜成熟历经的过程是细胞呼吸增强→细胞呼吸减弱→果实衰老。下列分析错误的是(　　) A.细胞呼吸增强时散失的热能增多 B.细胞呼吸过程中,葡萄糖分解发生在细胞质基质中 C.低O2或高CO2处理可延缓番木瓜衰老 D.喷洒适宜浓度乙烯利可延缓番木瓜成熟 D 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 解析 细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,小部分转化成ATP,故细胞呼吸增强时散失的热能增多,A项正确。细胞呼吸过程中,葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中,B项正确。低O2或高CO2处理可降低细胞呼吸强度,有利于延缓番木瓜衰老,C项正确。乙烯利具有催熟果实的作用,故喷洒适宜浓度乙烯利可促进番木瓜成熟,D项错误。 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 4.(2025·河南一模)作物栽培时常常需要中耕松土,俗语常说“锄头里有气、锄头里有水、锄头里有肥、锄头里有火”。下列有关说法错误的是(　　) A.“锄头里有气”指松土能防止土壤板结,增加氧气含量,防止根系无氧呼吸产生酒精 B.“锄头里有水”指松土能提高根系细胞呼吸速率,为根细胞吸收土壤中水分提供ATP C.“锄头里有肥”指松土能促进好氧菌的分解作用,使土壤中的有机质分解产生无机盐 D.“锄头里有火”指松土能提高土壤温度,有利于根细胞的代谢活动,促进根系的生长 B 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 解析 松土可以防止土壤板结,使土壤颗粒间的空隙增大,从而增加土壤中的氧气含量,避免根系因缺氧进行无氧呼吸产生酒精,A项正确。根细胞吸收土壤中水分的方式是被动运输,不需要消耗ATP,B项错误。松土能增加土壤中的氧气含量,促进好氧菌的分解作用,好氧菌可以将土壤中的有机质分解为无机盐,从而增加土壤肥力,C项正确。松土后土壤的透气性增强,微生物的细胞呼吸等活动加强,释放的热量增多,能提高土壤温度,有利于根细胞的代谢活动,进而促进根系的生长,D项正确。 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 【以题悟道】　细胞呼吸原理的应用: ①用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制致病菌的无氧呼吸; ②酿酒时:早期通气——促进酵母菌的有氧呼吸,利于菌种繁殖,后期密封发酵罐——促进酵母菌的无氧呼吸,利于产生酒精; ③食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸; ④土壤松土,促进根细胞的细胞呼吸,有利于主动运输的进行,为矿质元素吸收供应能量; ⑤稻田定期排水:促进水稻根细胞的有氧呼吸; ⑥提倡慢跑:促进肌细胞的有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。 突破题型•掌握解法 关键能力•练透考法 高考真题•演练 1.(2023·湖南卷)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 C 解析 食品中含水量降低会抑制其中微生物的生长和繁殖,可延长食品的保存时间,A项正确。腌制过程中加入食盐和糖等成分,可制造高渗环境,不利于微生物吸收水分,从而抑制微生物的生长和繁殖,B项正确。低温可抑制一些微生物的生命活动,但温度过低可能会影响部分食品的品质,如蔬菜、水果一般在零上低温条件下保存,C项错误。高温处理可杀死食品中的大部分微生物,且高温会使酶失活,D项正确。 2.(2024·贵州卷)农业生产中,旱粮地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。 回答下列问题。 (1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有_________________________________________ ___________________;参与有氧呼吸的酶是　　　(填“甲”或“乙”)。  需要氧气参与;有机物被彻底氧化分解;释放大量 能量,生成大量ATP 乙 (2)在水淹0~3 d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是　　　　　　;水淹第3 d时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4 μmol/(g· min),O2吸收量为0.2 μmol/(g· min),若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 　　　倍。  (3)若水淹3 d后排水,作物长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。  3 O2的含量 无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3 d无氧呼吸产生的能量维持了作物基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失 解析 (1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,有氧呼吸是在氧气充足的情况下,将葡萄糖彻底氧化分解,将能量释放出来。随着水淹天数的增多,乙的活性降低,说明乙是与有氧呼吸有关的酶。 (2)在水淹0~3 d阶段,随着水淹天数的增加,O2含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。作物根CO2释放量为0.4 μmol/(g· min),O2吸收量为0.2 μmol/(g· min),有氧呼吸需要消耗氧气,葡萄糖的消耗量、O2消耗量和CO2释放量的比例为1∶6∶6,无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1∶2,有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2 μmol/(g· min)CO2,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。 (3)若水淹3 d后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复,原因可能是无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3 d无氧呼吸产生的能量维持了作物基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失。 $