专题10 细胞呼吸(讲)-2019年高考生物一轮复习讲练测 Word版含解

讲考纲

细胞呼吸的原理及应用，能描述细胞呼吸的概念；能阐明细胞呼吸的过程和意义。 探究酵母菌的呼吸方式，收集资料，进行分析，探讨细胞呼吸原理的具体应用。

讲考情

考查角度 细胞呼吸 探究酵母菌细胞的呼吸方式 考频 5年7考 5年0考 讲基础

一、细胞呼吸的原理 1．有氧呼吸 （1）过程图解

（2）总反应式

2．无氧呼吸

3．细胞呼吸中［H］和ATP的来源和去路

来源 项目 有氧呼吸 ［H］ 葡萄糖和水 无氧呼吸 葡萄糖 有氧呼吸 与O2结合生成无氧呼吸 还原丙酮酸 去路 H2O 只在第一阶段产ATP 三个阶段都产生 用于各项生命活动 生 4．能量的释放与去向

（1）有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP，而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。

（2）细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转移到ATP中。 二、细胞呼吸的影响因素及其应用 1．温度对细胞呼吸的影响

（1）原理：通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。 （2）曲线分析

① 在最适温度时，呼吸强度最大。

② ②超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸速率下降。 ③低于最适温度，酶活性下降，呼吸速率下降。 （3）应用

①低温下储存蔬菜和水果。

②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量。 2．氧气浓度对细胞呼吸的影响

（1）原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 （2）曲线分析

①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。

②0

①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。 ②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。 ③低氧仓储粮食、水果和蔬菜。 3．CO2浓度对细胞呼吸的影响

（1）原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 （2）曲线

（3）应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 4．含水量对细胞呼吸的影响

（1）原理：水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。

（2）特点：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。 （3）应用：①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。 三、实验：探究酵母菌的呼吸方式 1．实验原理

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：自B、D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0．1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。

3．实验现象

条件 甲组 乙组 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）在有氧条件下产生CO2多而快，在无氧条件下产生酒精，还产生少量CO2。

澄清石灰水的变化 变混浊快 化 无变化 1、2两试管的变变混浊慢 出现灰绿色 讲素养

1．生命观念：通过对ATP的结构和功能，细胞呼吸类型和过程的学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点。

2．科学思维：通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式的判断，培养对问题进行推理，并做出合理判断的能力。

3．科学探究：通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，掌握对生物学问题进行初步探究的能力。

讲典例

【例1】如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是（ ）

A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中 B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生

C．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发早期，其中e为ATP

D．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2 【答案】D

【例2】在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（ ）

条件 CO2释放量 O2吸收量 a 10 0 b 8 3 c 6 4 d 7 7 A．a条件下，呼吸产物除CO2外，还有酒精和乳酸 B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多

C．c条件下，无氧呼吸最弱

D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体 【答案】D

【解析】a条件下，不吸收O2，只产生CO2，故只进行无氧呼吸，呼吸产物除CO2外，还有酒精，A错误； b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗3体积的O2，产生3体积的CO2，消耗葡萄糖的相对量为0．5，无氧呼吸产生5体积的CO2，消耗葡萄糖的相对量为2．5，B错误；c条件下，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，C错误；d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸为0，产生的CO2全部来自线粒体，D正确。

【例3】在做“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验时，有人用血糖仪对稀释10倍后培养液中的葡萄糖浓度进行定量分析，并用葡萄糖消耗量计算出呼吸速率。下列说法正确的是（ ） 序号 1 时间（min） 0 初始 有氧1 2 15 无氧1 有氧2 3 30 无氧2 13．5mmol/L 21．3mmol/L 9．9mmol/L 稀释10倍的培养液中葡萄糖浓度 24．5mmol/L 18．6mmol/L A．该实验属于对照实验，其中有氧组为实验组、无氧组为对照组 B．该实验也可用澄清的石灰水检测CO2的产生情况，以浊度为实验指标 C．随着时间变化装置中酵母菌种群的有氧呼吸速率、无氧呼吸速率都逐渐下降

D．每升培养液中酵母菌前15min的有氧呼吸速率为0．393mmol/min，无氧呼吸速率为0．213mmol/min 【答案】B

呼吸产生的CO2是无氧呼吸的3倍，因此该实验也可用澄清的石灰水检测CO2的产生情况，

以浊度为实验指标，B正确；在0—15分钟时间段，有氧呼吸的速率为（24．5-18．6）×10÷15=3．93mol/min，在15—30分钟时间段有氧呼吸速率为（18．6-9．9）×10÷15=5．8mol/min；在0—15分钟时间段，无氧呼吸的速率为（24．5-21．3）×10÷15=2．13mol/mim，在15—30分钟时间段，无氧呼吸速率为（21．3-13．5）×10÷15=5．2 mol/min，因此随着时间变化装置中酵母菌种群的有氧呼吸速率、无氧呼吸速率都逐渐上升，C、D错误。

讲方法

1．判断细胞呼吸方式的三大依据

2．呼吸方式探究实验的注意事项 （1）实验材料处理。

①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。

③如果实验材料是酵母菌，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造成干扰。 （2）实验中的变量分析。

①自变量：是否有氧气。

②因变量：澄清的石灰水变混浊的程度，滴加酸性重铬酸钾溶液后的颜色变化等。 ③无关变量：酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。 （3）此实验为对比实验，两组实验均为实验组。 3．影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点

（1）影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施，若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。 （2）储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在储藏时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温；种子储存时应保持干燥，而蔬菜、水果储存时应保持一定的湿度。 4．细胞呼吸速率的测定 （1）实验装置

（2）实验原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。 （3）误差的校正

①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。

③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟），其他条件均不变。

讲易错

1．细胞呼吸的场所与过程的五点提醒

（1）线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，但部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸。 （2）无线粒体的真核生物（或细胞）只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。

（3）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。

（4）细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。

（5）人体内产生的CO2只来自有氧呼吸，人体无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 2．有关细胞呼吸的6个易错点

（1）不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。

（2）无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。 （3）水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。 （4）有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成，并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。

（5）真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。

（6）原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。

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