2027届高三生物人教版一轮复习课件第11讲 细胞呼吸的原理和应用

该高中生物学高考一轮复习课件聚焦“细胞呼吸原理和应用”核心考点，涵盖探究酵母菌呼吸方式、有氧与无氧呼吸过程比较、影响因素及实践应用三大模块。依据高考评价体系，分析实验探究（占比约30%）和过程分析（占比约40%）的高频考点，归纳实验设计、曲线分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题融入+实验建模+素养提升”，如结合2023浙江选考真题解析自变量与因变量判断，通过酵母菌对比实验培养科学思维，利用液滴移动装置实验强化探究实践。提供细胞呼吸方式判断“三步法”（产物、物质变化、场所），帮助学生掌握答题技巧，教师可据此系统梳理考点，提升复习效率。

2027高考一轮复习 第11讲 细胞呼吸原理和应用 1 1.实验原理 异养兼性厌氧型 考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌电镜照片 2.实验思路—对比实验 产生CO2的多少 3.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋ 溶液)。 (2)检测CO2产生量的装置如图所示。 葡萄糖 考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 (3)检测酒精的产生 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　　　和　　　条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下产生　　　　　　。 高 低 灰绿 有氧 无氧 酒精和CO2 考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 在探究酵母菌呼吸方式的实验中，哪一组属于对照组？哪一组属于实验组？ A组：有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生CO2 B组：无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2 实验组 对比实验 设置两个或两个以上的实验组，通过对实验结果的比较分析，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，也叫作相互对照实验。特点在于不单独设置对照组，而是通过实验组间的相互对照实现实验目的 考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式　 ②鲁宾和卡门的同位素示踪法证明光合作用释放的O2来自水的实验　 ③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验 教材规定实验中的“显色”归纳 考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.(2023·浙江1月选考，16)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 √ 1.(1)橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色(2025安徽，4) (2)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021·山东，12) (3)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， 考点一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 √ √ × 考点二、细胞呼吸 呼吸和细胞呼吸 细胞呼吸的概念：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。 呼吸：是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。 细胞呼吸的实质：细胞内有机物的氧化分解，并释放能量。 考点二、细胞呼吸 有氧呼吸的主要场所：线粒体 嵴 外膜 内膜 基质 DNA 核糖体 1. 线粒体有哪些适应有氧呼吸的结构特点？ ①线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大增加了线粒体的内膜表面积 ②线粒体内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 1.有氧呼吸 (1)场所 细胞质基质 C6H12O6 2C3H4O3＋4[H] 少量能量 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O 6CO2＋20[H] 少量能量 线粒体内膜 24[H]＋6O2 12H2O 大量能量 考点二、细胞呼吸 1.有氧呼吸 (2)过程 指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成 的过程。 氧 酶 彻底氧化分解 二氧化碳和水 大量能量 大量ATP 考点二、细胞呼吸 拓展：有氧呼吸的复杂过程 细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，它们可以概括为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。 糖酵解：发生在细胞质基质中，经过糖酵解，1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸、少量NADH和少量ATP的过程。 +4[H] C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸） 酶 考点二、细胞呼吸 拓展：有氧呼吸的复杂过程 三羧酸循环(柠檬酸循环)：该过程发生在线粒体基质中，糖酵解终产物 经扩散作用进入线粒体，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子 (二碳单位)和1分子NADH，乙酰辅酶A进入一个有多种有机酸参与的循环途径。在多种酶的催化作用和水分子的参与下，丙酮酸彻底分解为 和[H]，并释放出少量的能量。 丙酮酸 乙酰辅酶A CO2 酶 2C3H4O3 +6H2O 6CO2 +20[H] 考点二、细胞呼吸 拓展：有氧呼吸的复杂过程 氧化磷酸化是有氧呼吸的最后一个环节，也是产生ATP最多的阶段。在该过程中，电子载体 NADH、FADH2把它们的电子转移到一条由电子受体及供体构成的电子传递链中。 作为电子供体，释放出电子进入传递链，其本身被氧化为NAD+。当高能电子沿这条嵌在线粒体内膜中的长链传送时，能量被逐级卸载，成为低能电子，并最终被 接受，生成H2O。同时，电子在此过程中释放的能量将H+从 泵到 ，形成浓度梯度，用于驱动 生成ATP。ATP合成过程中的磷酸化，以电子传递为基础，两者偶联发生。因此，线粒体中 ATP的形成过程也称为氧化磷酸化。 NADH O2 基质 膜间隙 ADP 磷酸化 24[H] +6O2 12H2O 酶 (3)有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) ________________________________________________。 (4)能量的去路与特点 ①释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以 形式散失，少部分储存在 中。 ②特点：在温和的条件下进行，能量 释放，彻底氧化分解。 热能 ATP 逐步 考点二、细胞呼吸 1.有氧呼吸 思考: 与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 区别： 有氧呼吸过程温和； 有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放； 有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中。 意义：可使有机物中的能量逐步转移到ATP中，保证能量得到最充分的利用； 能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定 共同：有氧呼吸和有机物体外燃烧的本质一致，都是有机物氧化分解释放能量的过程。 考点二、细胞呼吸 1.有氧呼吸 2.无氧呼吸 (1)过程 乳酸 酒精和CO2 考点二、细胞呼吸 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 ，产生 ，释放 ，生成少量ATP的过程。 不完全分解 少量能量 CO2和酒精或乳酸 (2)不同生物无氧呼吸产物类型及原因 乳酸 基因 酒精和CO2 考点二、细胞呼吸 2.无氧呼吸 (3)无氧呼吸过程中能量的去路 ①大部分储存在 或 中。 ②释放的能量中大部分以 形式散失，少部分储存在ATP中。 酒精 乳酸 热能 无氧呼吸在能量供应中的意义： ①生物在缺氧环境下，可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。 ②无氧呼吸产生ATP的速度非常快，可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。 长时间无氧呼吸对植物的危害： ①无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。 ②利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。 考点二、细胞呼吸 2.无氧呼吸 考点二、细胞呼吸 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 产物 能量 特点 相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需O2；多种酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 释放大量能量，产生大量ATP 释放少量能量，产生少量ATP 有机物彻底分解， 能量完全释放 有机物不彻底分解， 释放部分能量 第一阶段(葡萄糖丙酮酸)完全相同 氧化分解有机物，释放能量，产生ATP 为生物体生命活动提供能量 不需O2；多种酶 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 生物体代谢的枢纽，为生物体其他化合物的合成提供原料 (1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝ (2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝ 或C6H12O6∶C3H6O3＝ (3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝ (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗氧气的物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸 产生CO2的物质的量之和的比为 C6H12O6+6O2 + 6 H2O 6CO2+ 12H2O +能量 酶 有氧呼吸 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸) + 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量 酶 无氧呼吸 细胞呼吸反应式中各物质间物质的量的比例关系 1∶6∶6 3∶1 3∶4 1∶2∶2 1∶2 考点二、细胞呼吸 细胞呼吸方式的判断 考点二、细胞呼吸 探究细胞呼吸的方式 根据液滴移动方向探究细胞的呼吸方式 吸收CO2 细胞呼吸消耗O2的体积 考点二、细胞呼吸  探究细胞呼吸的方式 实验现象-液滴移动 结　论 装置一 装置二 不动 不动 不动 右移 左移 右移 左移 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸+产乳酸的无氧呼吸 无气体含量变化； 考点二、细胞呼吸 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用 ①遗传特性：不同种类的植物细胞呼吸速率不同。 实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 ②生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。 实例：幼苗期细胞呼吸速率高，成熟期细胞呼吸速率低。 ③器官类型：同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同。 实例：生殖器官大于营养器官。 呼吸作用速率：指单位时间内呼吸作用消耗的反应物的量或生成物的产生量。(也称为呼吸作用强度) (2)影响细胞呼吸的外因： 温度、O2浓度、CO2浓度、水等 2.外部因素： 温度： 应用： 贮存蔬菜水果，抑制 ，减少有机物的消耗。 在大棚蔬菜的栽培过程中，夜间和阴天 ，以降低细胞呼吸消耗的有机物，提高产量。 水和面发得快。 ★零上低温是为了避免温度过低造成细胞损伤！ 0 温度 呼吸速率 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用 零上低温 适当降温 温 通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率，在一定范围内，呼吸强度随温度的升高而增强。 有氧呼吸 ② O2浓度： A点： AC段： C点： P或B点： D点： E点： O2浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，随着O2浓度升高，无氧呼吸速率减小，有氧呼吸速率增大 CO2释放量最少，细胞呼吸总体强度最弱，即有机物的消耗量最少 有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等 无氧呼吸停止，细胞只进行有氧呼吸 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% 有氧呼吸速率 无氧呼吸速率 细胞呼吸速率 A D P B C E 有氧呼吸速率最大，不再增加随O2浓度升高而变化，限制因素可能是底物的量或酶的量与酶的活性等。 直接影响呼吸速率和呼吸性质 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用 2.外部因素： O2浓度是有氧呼吸必需的，且对无氧呼吸有抑制作用 应用： 储存水果、蔬菜、粮食时，为了减少有机物消耗，应控制在 （C点对应O2浓度）； 中耕松土促进植物根细胞的 ，有利于矿质元素的吸收； 稻田定期 ，抑制无氧呼吸，防止植物酒精中毒，烂根死亡； 包扎伤口时不要太紧，用透气纱布包扎，抑制 无氧呼吸造成感染； 提倡有氧运动，防止肌细胞无氧呼吸产生 ，使肌肉酸胀乏力。 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用 2.外部因素： ② O2浓度： O2浓度是有氧呼吸必需的，且对无氧呼吸有抑制作用 低氧条件 乳酸 厌氧型细菌 排水 有氧呼吸 ③ CO2浓度： CO2浓度 呼吸速率 O 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用 2.外部因素： 应用： 在水果和蔬菜的保鲜中， ，可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。 增加CO2浓度 CO2浓度呼吸作用的产物，积累过多会抑制呼吸作用的进行 ④水： 应用： ①粮食在收仓之前要进行 处理，使细胞的含水量降低，降低有机物的消耗。 ②干种子在萌发之前要 处理，增加含水量，促进细胞呼吸。 ③水果蔬菜储存 。 直接影响——水是有氧呼吸的反应物，可直接参与反应。 间接影响——许多生化反应需在水中才能进行，自由水含量升高，细胞呼吸加快。 考点三、细胞呼吸的影响因素及应用 2.外部因素： 晾晒 浸泡 零上低温，低氧，干燥 零上低温，低氧，一定湿度 $