3.3.2 探究酵母菌的呼吸方式、细胞呼吸产生能量的利用-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（苏教版）

该高中生物学课件聚焦“细胞呼吸——能量的转换和利用”第二课时，核心涵盖探究酵母菌呼吸方式及细胞呼吸能量利用，通过实验导入衔接细胞能量转换前序知识，搭建变量分析与实例应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，以酵母菌呼吸装置分析、能量利用实例题（如萤火虫发光与ATP关系）为载体，培养学生变量控制与逻辑推理能力。学生能提升实验设计与知识应用能力，教师可借助结构化习题与探究案例优化教学。

第三章 细胞中能量的转换和利用 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用 第二课时　探究酵母菌的呼吸方式、 细胞呼吸产生能量的利用 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　探究酵母菌的呼吸方式 1.探究酵母菌的呼吸方式的实验中,自变量是 ( ) A.是否有氧气条件　     B.温度 C.是否有乙醇产生　     D.是否有CO2产生 　A     解析　酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧和无氧条件下都能生存,有氧呼吸的产物是CO2和水,无氧呼吸的产 物是CO2和乙醇,探究酵母菌的呼吸方式的实验中,自变量是氧气的有无,故选A。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026河南驻马店月考]某生物兴趣小组利用酵母菌探究细胞呼吸类型,实验装置如图所示,下列说法 不正确的是 ( )     　B     第1讲　描述运动的基本概念 A.选用酵母菌作为实验材料是因为其为兼性厌氧生物 B.实验因变量为是否产生CO2 C.实验中需控制的无关变量有温度、pH等 D.相同反应时间内,乙装置中澄清石灰水的混浊程度更高 第1讲　描述运动的基本概念 解析　选用酵母菌作为实验材料是因为其为兼性厌氧生物,在有氧和无氧的条件下都能生存,A正确;该 实验利用酵母菌探究细胞呼吸类型,因变量为CO2产生量的多少及是否产生酒精,B错误;温度、pH、培 养液浓度等条件属于无关变量,无关变量要相同且适宜,C正确;相同反应时间内,酵母菌有氧呼吸产生 的二氧化碳更多,故乙装置中澄清石灰水的混浊程度更高,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 3.某同学为验证酵母菌无氧呼吸产物,设计如下实验装置开展研究,下列叙述错误的是 ( )   A.甲瓶不需要通入空气 B.乙瓶澄清石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液代替 C.该实验需在黑暗条件下进行 D.甲瓶中的溶液可以使酸性重铬酸钾溶液变绿色 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　本实验目的是验证酵母菌无氧呼吸产物,故甲瓶不需要通入空气,A正确;CO2可使澄清石灰水变 混浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为绿色再变为黄色,故乙瓶澄清石灰水可用溴麝香草酚蓝溶液 代替,B正确;该实验装置用于探究酵母菌的无氧呼吸,由于呼吸作用在光照或黑暗条件下都能进行,且 酵母菌不能进行光合作用,故该实验无需在黑暗条件下进行,C错误;甲瓶中酵母菌无氧呼吸会产生酒 精,酒精可以使酸性重铬酸钾溶液变绿色,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　细胞呼吸产生能量的利用 4.下列生理过程中,一定需要消耗ATP的有 ( ) ①细胞吸收葡萄糖 ②肌肉收缩 ③蛋白质的分泌 ④萤火虫发光 ⑤大脑思考 ⑥叶肉细胞中蔗糖的合成 ⑦植物细胞的渗透吸水、失水过程 A.①②③④⑤⑥⑦　    B.①②③④⑤⑥ C.②③④⑤⑥　     　C     D.①②④⑤⑦ 第1讲　描述运动的基本概念 解析　哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,不需要消耗ATP,①不符合题意;肌肉收 缩、萤火虫发光、大脑思考均需要消耗ATP,②④⑤符合题意;蛋白质的分泌是胞吐,需要消耗ATP,③ 符合题意;叶肉细胞中蔗糖的合成需要消耗ATP,⑥符合题意;植物细胞的渗透吸水、失水过程不需要 消耗ATP,⑦不符合题意,故选C。 第1讲　描述运动的基本概念 5.萤火虫发光的相关化学变化如图所示,下列有关叙述错误的是 ( )   A.催化荧光素氧化反应的酶与催化ATP水解的酶不是同一种酶 B.萤火虫腹部后端(发光器官)细胞内含有大量的ATP,以保证其正常发光 C.萤火虫发光的过程实现了ATP中的化学能向光能的转化 D.萤火虫发光过程伴随着ATP的水解 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　荧光素酶催化荧光素氧化反应,ATP酶催化ATP水解,两种酶不同,A正确;细胞中的ATP含量很 少,但ADP和ATP的转化非常迅速并处于动态平衡之中,B错误;题图中荧光产生的过程体现了ATP中的 化学能向光能的转化,C正确;荧光素与氧气发生化学反应的过程需要ATP水解提供能量,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 能力提升练 第三节 细胞呼吸——能量的转化和利用 第二课时　探究酵母菌的呼吸方式、 细胞呼吸产生能量的利用 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　根据细胞呼吸的过程和物质变化判断细胞呼吸的方式 1.[2026四川南充月考]在细胞呼吸过程中,若有CO2产生,则下列叙述正确的是 ( ) A.不一定发生有氧呼吸,但一定有水产生 B.不一定发生无氧呼吸,但一定有能量释放 C.不一定在生物膜上进行,但一定有乙醇产生 D.不一定在线粒体中进行,但一定有葡萄糖的消耗 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　若有CO2产生,则细胞呼吸方式为有氧呼吸或产乙醇的无氧呼吸。无氧呼吸过程中不产生水,A 错误;有氧呼吸和无氧呼吸都有能量的释放,B正确;有氧呼吸过程没有乙醇产生,C错误;细胞呼吸的底 物一般是葡萄糖,但也可以是脂肪等,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[教材习题改编]细胞呼吸过程中产生的还原氢能将无色的TTC还原为红色的TTF。在油料作物种子 萌发过程中,其CO2释放速率和O2吸收速率的变化如图所示,下列有关说法错误的是 ( ) A.12~24 h种子以无氧呼吸为主 B.CO2的检测可以使用溴麝香草酚蓝溶液 C.可以使用TTC鉴定种子是否死亡 　D     D.b点后氧化分解的底物只有糖类 第1讲　描述运动的基本概念 解析　据图可知,在12~24 h,种子的CO2释放速率较O2吸收速率快,且O2吸收速率相对稳定,但CO2释放速 率在逐渐增大,表明此时种子主要进行无氧呼吸,A正确;CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为绿色再 变为黄色,因此,CO2的检测可以使用溴麝香草酚蓝溶液,B正确;由题意可知,细胞呼吸过程中产生的还原 氢能将无色的TTC还原为红色的TTF,活细胞可以发生该颜色反应,而死细胞不可以,故可以使用TTC鉴 定种子是否死亡,C正确;b点后种子的O2吸收速率大于CO2释放速率,说明种子进行呼吸作用的底物不只 有糖类,可能有脂肪,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份,分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养,测得CO2和O2体积变 化的相对值如图。下列叙述正确的是 ( )   A.甲条件下酵母菌只进行无氧呼吸 　A     第1讲　描述运动的基本概念 B.乙条件下有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多 C.丙条件下有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量比为2∶3 D.丁条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体 第1讲　描述运动的基本概念 解析　甲条件下,无氧气的吸收,酵母菌只进行无氧呼吸,A正确。乙条件下,酵母菌有氧呼吸消耗了3个 单位的氧气,则有氧呼吸会释放3个单位的二氧化碳,无氧呼吸释放8-3=5(个)单位的二氧化碳,根据酵母 菌有氧和无氧呼吸总反应式可知,有氧呼吸释放3个单位的二氧化碳需要消耗0.5个单位的葡萄糖,无氧 呼吸释放5个单位的二氧化碳需要消耗2.5个单位葡萄糖,因此乙条件下有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡 萄糖少,B错误。丙条件下,酵母菌有氧呼吸消耗了4个单位的氧气,则有氧呼吸会释放4个单位的二氧化 碳,无氧呼吸释放6-4=2(个)单位的二氧化碳,所以丙条件下有氧呼吸与无氧呼吸释放二氧化碳量比为 2∶1,C错误。丁条件下,氧气吸收量等于二氧化碳释放量,说明酵母菌只进行有氧呼吸,有氧呼吸第二 阶段释放二氧化碳,场所是线粒体基质,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　根据实验装置探究细胞呼吸的方式 4.[多选题]某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如图的实验装置(实验中微生物均有活 性,瓶内充满空气)。下列叙述正确的是( )   A.如果酵母菌只进行有氧呼吸,则有色液滴不移动 B.如果有色液滴左移,左移值就是酵母菌消耗的氧气值 C.如果要测呼吸商(释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比),则必须增加一个装置,即把NaOH换成蒸馏 水,其他与此装置相同 　BCD     第1讲　描述运动的基本概念 D.如果把酵母菌换成乳酸菌,其他条件均与此装置相同,则有色液滴不移动 解析　如果酵母菌只进行有氧呼吸,则装置内的O2含量会减少,而酵母菌产生的CO2被氢氧化钠溶液吸 收,所以有色液滴左移,A错误;由于酵母菌产生的CO2被氢氧化钠溶液吸收,如果有色液滴左移,则左移值 就是酵母菌消耗的氧气值,B正确;题图装置可测定酵母菌吸收氧气的体积,若把NaOH换成蒸馏水,可以 测定酵母菌呼吸作用释放二氧化碳的体积和吸收氧气的体积的差值,通过计算可得呼吸商,C正确;由于 乳酸菌只进行产生乳酸的无氧呼吸,如果把酵母菌换成乳酸菌,其他条件均与题图装置相同,则有色液 滴不移动,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026黑龙江哈尔滨期末]某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究某微生物的呼吸方式。实 验设计如下:关闭活栓后,U形管右侧液面高度变化反映瓶中的气体体积变化。实验开始时将右侧液面 高度调至参考点,实验中定时记录右侧液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变 化)。下列有关说法不正确的是 ( )   　D     第1讲　描述运动的基本概念   A.甲组右侧液面变化,表示的是微生物呼吸时O2的消耗量 B.乙组右侧液面变化,表示的是微生物呼吸时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值 C.甲组右侧液面升高,乙组右侧液面下降,说明该微生物进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸 D.甲组右侧液面不变,乙组右侧液面下降,说明该微生物进行乳酸发酵 第1讲　描述运动的基本概念 解析　甲组实验装置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳,则甲组右侧液面变化表示的是微生物细胞 呼吸时O2的消耗量,A正确。乙组实验装置中无NaOH溶液,则乙组右侧液面变化表示的是微生物呼吸 时CO2的释放量和O2消耗量之间的差值,B正确。甲组右侧液面升高,说明该微生物细胞呼吸消耗氧气, 即进行了有氧呼吸;乙组右侧液面下降,说明CO2的释放量大于O2消耗量,说明微生物进行了产酒精的无 氧呼吸,C正确。甲组右侧液面不变,说明该微生物细胞呼吸不消耗氧气,即不进行有氧呼吸;乙组右侧 液面下降,说明有二氧化碳产生,因此该微生物进行酒精发酵,不是乳酸发酵,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2026江苏连云港月考]呼吸商(RQ)指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量 的比值(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)。图1表示萌发小麦种子中发生的相关生理过程,A ~E表示物质,①~④表示过程。图2表示测定消毒过的萌发的小麦种子呼吸商的实验装置。回答下列问 题。   第1讲　描述运动的基本概念     (1)图1中,催化过程①②的酶存在于细胞的__________,物质A表示________,B的产生部位有____ ________________________。 (2)假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况,如发现甲装置中墨滴 细胞质基质和线粒体基质     　丙酮酸     　细胞质基质     第1讲　描述运动的基本概念 不动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子中发生图1中的________(填序号)过程;如发现甲装置 中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子中发生图1中的_______(填序号)过程。 (3)实际上小麦种子的呼吸底物除了糖类外,还有脂肪等。在25 ℃下10 min内,如果甲装置中墨滴左移3 0 mm,乙装置中墨滴左移200 mm,则萌发小麦种子的呼吸商是_________。 (4)为校正装置甲中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置一个对照装置。对照装置中应该把萌发 的小麦种子换成_____________________________,小烧杯中应放入_______。 (5)结合图示过程,有氧呼吸的反应式可写成__________________________________________。 　清水     　等量的煮沸杀死的小麦种子     　0.85     　①②     　①③④     　C6H12O6+6O2+6H2O  6CO2+12H2O+能量     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)分析图1:①表示细胞呼吸的第一阶段,②表示无氧呼吸的第二阶段,过程①②所需的酶存在于 细胞质基质;③表示有氧呼吸的第三阶段,④表示有氧呼吸的第二阶段。A为丙酮酸,B为CO2,C为[H],D 为O2,E为酒精。无氧呼吸产生CO2的部位是细胞质基质,有氧呼吸产生CO2的部位是线粒体基质。(2)分 析图2:首先明确甲、乙装置的区别,即是否含有KOH,KOH可以吸收种子细胞呼吸产生的CO2,因此,甲 装置中墨滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与消耗的O2量的差值,乙装置中墨滴移动的距离代 表细胞呼吸消耗的O2量。甲装置中墨滴不动,说明产生的CO2量与消耗的O2量相等,说明小麦种子细胞 不进行无氧呼吸;乙装置中墨滴左移,说明种子细胞呼吸消耗O2,即发生了有氧呼吸(图1中的①③④)。 甲装置中墨滴右移,说明产生的CO2量大于消耗的O2量,则小麦种子细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 或只进行无氧呼吸;乙装置中墨滴不动,说明无O2消耗,即不进行有氧呼吸;综合分析,此时小麦种子只进 行无氧呼吸(图1中的①②)。(3)甲装置中墨滴左移,说明O2消耗量大于CO2产生量(呼吸底物存在脂肪, 以脂肪为底物进行氧化分解的特点是消耗氧气多),甲装置中墨滴左移30 mm说明O2消耗量比CO2产生 第1讲　描述运动的基本概念 量多30 mm;乙装置中墨滴左移200 mm,说明O2消耗量为200 mm,则CO2产生量为200-30=170(mm),呼吸 商为释放的CO2量/消耗的O2量=170/200=0.85。(4)环境因素如大气的压强、温度等也可能引起墨滴的 移动,因此为了排除无关变量对实验结果的干扰,需设置对照装置,即大试管和小烧杯中应分别放入等 量的煮沸杀死的小麦种子和清水,其他条件同装置甲。 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点　以状态3呼吸为载体,考查有氧呼吸 7.[2026湖南长沙月考]线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用 于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状 态3呼吸速率,下列叙述正确的是 ( ) A.状态3呼吸相当于有氧呼吸的第三阶段,释放出大量ATP B.以丙酮酸为底物的状态3呼吸,其反应场所是线粒体基质 C.以NADH为底物的状态3呼吸,还能产生CO2 D.上述三种底物中,以葡萄糖为底物的状态3呼吸速率最小 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析     关键信息 选项判断 状态3呼吸可用于评估线粒体产生ATP的能力 线粒体内有氧呼吸的第二、三阶段均可产生ATP, 状态3呼吸不一定指有氧呼吸第三阶段,A错误 丙酮酸是有氧呼吸第二阶段的底物 以丙酮酸为底物,线粒体可进行有氧呼吸第二阶段和第三阶段,场所分别是线粒体基质和线粒体内膜,B错误 有氧呼吸第三阶段:NADH与O2反应生成水 以NADH为底物的状态3呼吸不能产生CO2,CO2是 有氧呼吸第二阶段的产物,C错误 葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解(易错点) 以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0,D正确 第1讲　描述运动的基本概念 $