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文檔簡介

課時3細胞呼吸的原理和應用

課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接

2023:浙江6月T11、北京T2、

山東T4、湖北T6、廣東T7、全

國乙T3;

2022:北京T3、山東T4、廣東

T10、湖南T7D、浙江6月T12、

全國甲T4、江蘇T8、河北1.生命觀念——物質與能

細胞呼吸的類型和T4BC;量觀:細胞呼吸是有機物

過程2021:山東T16AB、重慶T21、氧化分解、釋放能量的過

1.說明生物通過浙江6月T10、全國甲T2;程。

細胞呼吸將儲存2020:天津T4、山東T2、浙江72.科學思維一一歸納與概

在有機分子中的月T6、浙江1月T12、全國括:有氧呼吸和無氧呼吸

能量轉化為生命IT2;的場所和過程的比較。

活動可以利用的2019:海南T26(3)、全國3.科學探究一一實驗設計

能量;IIT2、全國OT4與實驗結果分析:探究酵

2.實驗:探究酵2023:天津T5B、山東T17、浙母菌的呼吸方式。

母菌的呼吸方式細胞呼吸方式的探江1月T16;4.社會責任一一將探究影

究與判斷2022:江蘇T5D、河北T4AD;響細胞呼吸因素的研究結

2021:廣東T9、福建T7果應用在生產(chǎn)實踐中,提

2023:湖南T5、湖北T11A、新高考生的社會責任感

課標T2①③;

影響細胞呼吸的因2022:海南T10、山東T16;

素及其應用2021:湖南T12、河北T14、湖北

T10、浙江1月T11;

2019:浙江4月T15

1.高考對本部分的考查以選擇題或非選擇題形式呈現(xiàn),考查內容主要有細胞呼吸的過

程、細胞呼吸原理的應用以及細胞呼吸與光合作用的聯(lián)系等,常以實驗探究或生產(chǎn)

命題分析預測實踐為情境進行綜合考查。

2.預計2025年高考仍將延續(xù)往年的考查形式及特點,并在新情境下從不同角度考查

細胞呼吸的過程、原理及影響因素等知識

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考點1細胞呼吸的類型和過程

rlWff:?B??????、》學生用書

P059

攸材讀現(xiàn)

1.細胞呼吸的概念和過程

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2.有氧呼吸

(1)概念:細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生⑸二

氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。

(2)過程(以葡萄糖為呼吸底物)

C6H12O6,

能量*?----廨第,場所:[6]細胞質基質

4[H]一一

物質變化:C6H(2O6M2[7]jKffll+4[H]

2&4O3,階

段、產(chǎn)能情況:[8]少量

(丙酮酸)

箜(場所:[9]線粒體基質

>補(物質變化:2丙酮酸+6也0睥6[10]51+20(印

量〔產(chǎn)能情況:[11]少量

第?場所:[皿線粒體內膜

.

物質變化:24[H]+6O,M12[13]H20

段產(chǎn)能情況:“4]大量.

(3)總反應式及各元素的去向分析

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I,.,

辨析有氧呼吸與體外有機物燃燒的異同點

(1)相同點:都是有機物氧化分解的過程;都釋放能量。

(2)不同點:有氧呼吸所需條件溫和,有機物中的能量是逐步釋放的,有一部分能量儲存在ATP中。有

機物的體外燃燒是劇烈的發(fā)光放熱反應,不具備上述特點。

3.無氧呼吸

(1)概念:在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程。

(2)過程(以葡萄糖為呼吸底物)

場所:n5]細胞質基質

物質變化:空2n6]丙酮酸+4田]

產(chǎn)能情況:了7]少最

4[H]+2c3HA

I(丙酮酸)

場所:[18]細胞質基質

警2[19]C;HSOH+2C0,

物質變化:2丙酮酸+4[H]施2[20]▲也&_

產(chǎn)能情況:[21]不產(chǎn)生

2C,H5OH+2CO,

(酒精)

(3)反應式

①產(chǎn)生酒精:C6Hl2O62L^2c2H5OH+2c。2+少量能量。

②產(chǎn)生乳酸:C6Hl2。6酶2c3H6。3+少量能量。

提醒(1)有氧呼吸并不是全過程都需要02。有氧呼吸的第一階段不需要02;第二階段需要提供02條

件,但不消耗。2;第三階段消耗。2。

(2)進行有氧呼吸不一定需要線粒體。真核生物進行有氧呼吸需要線粒體,無線粒體的真核生物或真核

細胞只能進行無氧呼吸,如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等;原核生物沒有線粒體,但有些原核生物含有

與有氧呼吸有關的酶,也可以進行有氧呼吸。

(3)無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生ATP和[H]。

(4)高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米種子的胚等,無氧條件下一般產(chǎn)生乳酸;大多數(shù)

的綠色植物、酵母菌等無氧條件下一般產(chǎn)生酒精和二氧化碳。但是,同一生物無氧呼吸途徑有時也會發(fā)生

變化。

教材補遺(1)[必修1P94正文]無氧呼吸過程中,葡萄糖中的能量主要儲存在乳酸或酒精中;而徹底氧化

分解釋放的能量主要以熱能的形式散失。

(2)[必修1P96“思維訓練”]科學家就線粒體的起源,提出了一種解釋(內共生假說):有一種真核細

胞吞噬了原始的需氧細菌,二者在共同生存繁衍的過程中,需氧細菌進化為宿主細胞內專門進行細胞呼吸

的細胞器。

4.真核生物有氧呼吸和無氧呼吸過程比較

比較項目有氧呼吸無氧呼吸

反應條件需要氧氣不需要氧氣

反應場所細胞質基質、線粒體細胞質基質

[H]的來源「葡萄糖、水;產(chǎn)生較

葡萄糖;產(chǎn)生很少田]

及生成量多[H]

不同

產(chǎn)物CO2、H20C3H6。3或CO2和C2H50H

能量及

大量的ATP和熱量少量的ATP和熱量,大量的能量儲存在C3H6。3或c2H50H中

去路

ATP合成一力階段均合成只有第一階段合成

反應條件①均需要酶的催化;②需要在適宜溫度等條件下進行

相同___________________________________________

反應場所均在細胞質基質中分解葡萄糖生成丙酮酸和[H]

’實質都是分解有機物、釋放能量、生成ATP

5.細胞巧吸中各物質的量的比例笑系芬析飛以葡萄穗為底物廠

(1)有氧呼吸:C6Hl2。6:02:C02=l:6:6今。2消耗量=CC>2生成量。

(2)無氧呼吸:①C6Hl2。6:C02:酒精=1:2:2今酒精生成量=C02生成量;②C6Hl2。6:乳酸=1:2。

(3)產(chǎn)生等量的CCh時消耗的葡萄糖的量:無氧呼吸:有氧呼吸=3:lo

(4)在有氧呼吸與無氧呼吸同時進行的過程中,若。2吸收量:CO2釋放量=3:4,說明此條件下有氧呼

吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖量相等。

知識活用效材讀活I

基礎自測

1.葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在細胞的有氧呼吸過程中。(X)

2.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質中與02結合生成水。(義)

3.有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分儲存在ATP中。(X)

4.有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP。(X)

5.有氧呼吸產(chǎn)生[H]和消耗[H]的部位相同。(X)

6.無氧呼吸不需要02的參與,該過程最終有[H]的積累。(義)

7.有氧呼吸時,生成物H2O中的氫只來自線粒體中丙酮酸的分解。(X)

8.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPo(X)

9.線粒體內膜含有豐富的酶,是有氧呼吸生成CCh的場所[2023湖南,T2C]o(X)

10.酸奶脹袋是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生CO2造成的[2022天津,T8B]。(X)

11.在游泳過程中,參與呼吸作用并在線粒體內膜上作為反應物的是還原型輔酶I(填“還原型輔酶

I”或“氧化型輔酶I”)[2023廣東,T7改編]。

12.衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶,則其需要從宿主細胞內攝取的物質是」1^[2023天津,T1改編]。

情境應用

1.臨床上進行復雜的肝臟手術之前要阻斷肝臟血流,而在此之前需提高肝臟細胞內糖原的含量。為什么要

提高肝臟細胞內糖原的含量?

提示因為肝糖原可分解為葡萄糖用作細胞呼吸的底物,以滿足肝細胞的能量供應,從而維持細胞的活

性。

2.酒精(乙醇)進入人體后主要在肝臟細胞中代謝,先利用乙醇脫氫酶將乙醇氧化為乙醛,再利用乙醛脫

氫酶將乙醛氧化為乙酸,最終將乙醇代謝為CO2和H20O則乙醇代謝產(chǎn)生的[H]與02的反應發(fā)生在細胞呼

吸的哪個階段,原因是什么?

提示第三階段。由于乙醇代謝的終產(chǎn)物為CO2和H2O,且是[H]與02的反應,則該反應為有氧呼吸的第

三階段,發(fā)生在線粒體內膜上。

3.糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大的現(xiàn)象,其原因是什么?

提示種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水。

4.玉米的種子包含胚和胚乳等,玉米種子在萌發(fā)過程中胚無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,不同于玉米的其他部

位。則玉米的胚細胞和根系細胞無氧呼吸的場所和酶是否相同?

提示玉米的胚細胞和根系細胞無氧呼吸的場所相同,都是細胞質基質;因為二者無氧呼吸的產(chǎn)物不同,

故它們所用的酶不完全相同。

5.家用酸奶機可以進行酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵。

(1)酸奶發(fā)酵時,為什么牛奶要加滿,蓋子的排氣孔要封閉?

提示酸奶發(fā)酵是乳酸發(fā)酵,只進行無氧呼吸,不需要所以牛奶要加滿,而且發(fā)酵不產(chǎn)生氣體,排氣

孔要封閉。

(2)米酒發(fā)酵時,米中間要挖一個窩,蓋子留一個排氣孔,其原因是什么?

提示米酒發(fā)酵時挖一個窩主要是為了保留部分空氣,促進酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌繁殖更快,接著

酵母菌進行無氧呼吸,產(chǎn)生更多酒精和C02,因此要留排氣孔。

深度思考二

1.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,其在結構上有哪些特點與功能相適應?

提示線粒體內膜向內折疊形成崎,擴大了內膜的表面積;線粒體內膜和基質中含有許多與有氧呼吸有關

的酶。

2.消耗同樣的葡萄糖,為什么無氧呼吸過程釋放的能量少?

提示有氧呼吸是徹底氧化分解有機物的過程,能將儲存在有機物中的能量全部釋放出來;而無氧呼吸是

不徹底的氧化分解過程,有大量的能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物——乳酸或酒精中。

f-------------------------滴前神題咽*--------------------------,,學生用書

P061

命題點1細胞呼吸的過程

1.[2022全國甲]線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量通

常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述,錯誤的是(C)

A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產(chǎn)生ATP

B.線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程

C.線粒體中的丙酮酸分解成C02和舊]的過程需要02的直接參與

D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成

解析有氧呼吸第一、二、三階段都有ATP生成,反應場所分別為細胞質基質、線粒體基質、線粒體內

膜,A正確;有氧呼吸第三階段的反應場所是線粒體內膜,發(fā)生[H]與。2結合生成水的反應,該過程需要

線粒體內膜上的酶催化,B正確;線粒體中丙酮酸分解成CCh和[H]的過程不需要02的直接參與,C錯

誤;線粒體屬于半自主性細胞器,其中的DNA可以通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成,D正確。

命題變式

[題干拓展型]線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,某科學家在研究線粒體時統(tǒng)計了某種動物的部分細

胞中線粒體的數(shù)量(見表)。

肝細胞腎皮質細胞平滑肌細胞心肌細胞動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞

950個400個260個12500個1350個

回答下列問題:

(1)線粒體是具有雙層膜的細胞器,在線粒體的內膜和基質中分布了許多與有氧呼吸有關

的酶,所以它是有氧呼吸的主要場所。

(2)心肌細胞的線粒體數(shù)量最多,這是因為心肌不停地收縮和舒張,耗能多。

(3)從表中數(shù)據(jù)可以看出線粒體數(shù)量的多少與細胞新陳代謝的強弱有關。

解析(1)在電子顯微鏡下,可以看到線粒體由內外兩層膜構成,內膜向內折疊形成崎,在崎的周圍充

滿了基質。在線粒體的內膜和基質中分布著多種與有氧呼吸有關的酶,所以線粒體是有氧呼吸的主要場

所。(2)心肌不停地收縮和舒張,耗能多,線粒體數(shù)量也多。(3)冬眠時肝臟供能負擔加重,此時肝細

胞中線粒體數(shù)量比常態(tài)多;平滑肌收縮和舒張較為緩慢,耗能少,線粒體數(shù)量也少。由此可見,線粒體的

數(shù)量多少與細胞新陳代謝的強弱有關。

2.[2023山東]水淹時,玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足,使液泡膜上的H+轉運

減緩,引起細胞質基質內H+積累,無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸也使細胞質基質pH降低。pH降低至一定程度會

引起細胞酸中毒。細胞可通過將無氧呼吸過程中的丙酮酸產(chǎn)乳酸途徑轉換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑,延緩細胞

酸中毒。下列說法正確的是(B)

A.正常玉米根細胞液泡內pH高于細胞質基質

B.檢測到水淹的玉米根有CO2的產(chǎn)生不能判斷是否有酒精生成

C.轉換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時釋放的ATP增多以緩解能量供應不足

D.轉換為丙酮酸產(chǎn)酒精途徑時消耗的[H]增多以緩解酸中毒

解析由題干信息“玉米根細胞由于較長時間進行無氧呼吸導致能量供應不足,使液泡膜上的H+轉運減

緩,引起細胞質基質內H+積累”可知,H+由細胞質基質進入液泡需要消耗能量,方式為主動運輸,液泡

內的H+濃度高于細胞質基質,液泡內的pH低于細胞質基質,A錯誤。水淹的玉米根細胞氧氣供應不足,

但仍有氧氣供應,根細胞仍可進行有氧呼吸。由于有氧呼吸和產(chǎn)酒精的無氧呼吸過程中都會產(chǎn)生CCh,故

不能通過水淹的玉米根是否產(chǎn)生CO2來判斷是否有酒精生成,B正確。無論是產(chǎn)酒精的無氧呼吸還是產(chǎn)乳

酸的無氧呼吸,都只在第一階段釋放少量能量,第二階段無能量釋放,C錯誤。丙酮酸產(chǎn)酒精途徑和丙酮

酸產(chǎn)乳酸途徑消耗[H]的量相同,D錯誤。

命題點2有氧呼吸和無氧呼吸的過程辨析

3.[2023浙江6月]小曲白酒的釀造過程中,酵母菌進行了有氧呼吸和無氧呼吸。關于酵母菌的呼吸作用,

下列敘述正確的是(A)

A.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]與Ch結合,無氧呼吸產(chǎn)生的[H]不與Ch結合

B.有氧呼吸在線粒體中進行,無氧呼吸在細胞質基質中進行

C.有氧呼吸有熱能的釋放,無氧呼吸沒有熱能的釋放

D.有氧呼吸需要酶催化,無氧呼吸不需要酶催化

解析在有氧呼吸的第三階段,前兩階段產(chǎn)生的[H]與。2結合,無氧呼吸沒有。2參與反應,產(chǎn)生的[H]不

與。2結合,A正確;有氧呼吸在細胞質基質和線粒體中進行,B錯誤;有氧呼吸和無氧呼吸都有熱能的釋

放,C錯誤;有氧呼吸和無氧呼吸都需要酶催化,D錯誤。

4.[2022北京]在北京冬奧會的感召下,一隊初學者進行了3個月高山滑雪集訓,成績顯著提高,而體重和

滑雪時單位時間的攝氧量均無明顯變化。檢測集訓前后受訓者完成滑雪動作后血漿中乳酸濃度,結果如

圖。與集訓前相比,滑雪過程中受訓者在單位時間內(B)

T

T

-iO

M

集訓前集訓后

A.消耗的ATP不變

B.無氧呼吸增強

C.所消耗的ATP中來自有氧呼吸的增多

D.骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP增多

解析由題意可知,受訓者滑雪時單位時間的攝氧量無明顯變化,說明其有氧呼吸強度不變;再分析題圖

可知,與集訓前相比,集訓后受訓者血漿中乳酸濃度增加,由此可知,與集訓前相比,滑雪過程中受訓者

在單位時間內消耗的ATP增多,無氧呼吸增強,所消耗的ATP中來自無氧呼吸的增多,B正確,A、C錯

誤。消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸產(chǎn)生的ATP多于無氧呼吸,而滑雪過程中受訓者在單位時間內無氧呼吸

增強,故骨骼肌中每克葡萄糖產(chǎn)生的ATP減少,D錯誤。

考點2細胞呼吸方式的探究與判斷

<--------------------------11叁18通----------------------------------------------。學生用書

P062

1.探究酵母菌細胞呼吸的方式

(1)實驗原理

澄清石灰水■山變潛蟲

酵母菌

的細胞澳麝香草酚藍溶液I藍一綠一黃

呼吸

重輅酸鉀溶液

橙色f⑵貽色

(酸性條件下)

(2)實驗思路一一對比實驗

T型也

[產(chǎn)生<:!?妁多少及]

/,??時眼1

on方大及服產(chǎn)物|

(3)實驗過程

2.細胞呼吸方式的判斷(以真核生物為例)

(1)依據(jù)反應方程式和發(fā)生場所判斷細胞呼吸的方式

(2)通過液滴移動法判斷細胞的呼吸方式

①實驗裝置(以發(fā)芽種子為例,糖類為呼吸底物)

紅色液滴紅夜滴

Qcin—活塞Qc13—活塞

刻度管mt

發(fā)芽種子一溯-質量分數(shù)為10%的

發(fā)芽種子密蒸鐳ZK5mL

JPNaOH溶液5mL

裝置1裝置2

②實驗原理

ugi2制嬉金的產(chǎn)生的仙色?

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③實驗現(xiàn)象和結論

實驗現(xiàn)象

裝置1裝置2結論

紅色液滴紅色液滴

不動不動只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡

不動右移反迸行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸

左移右移廊寸進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧做

左移不動只進行有氧呼吸或同時進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸

提醒(1)為防止其他微生物細胞呼吸對實驗結果的干擾,應將裝置進行滅菌、對所測種子進行消毒處

理。

(2)若選用綠色植物作實驗材料測定細胞呼吸速率,需將整個裝置進行遮光處理,否則植物進行光合作

用會干擾呼吸速率的測定。

基礎自測

1.分析下列有關“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的敘述,判斷正確與否。

(1)檢測co2的產(chǎn)生除澄清石灰水外,還可以用澳麝香草酚藍溶液。(T)

(2)本實驗中,葡萄糖溶液的濃度、溫度、pH等因素對實驗結果的影響可以忽略不計。(X)

提示葡萄糖溶液濃度太大,會使酵母菌細胞失水,進而導致代謝水平降低甚至死亡;溫度、pH等因素

會影響與呼吸作用有關的酶的活性。

(3)實驗開始前將檢測試劑與葡萄糖溶液混勻后加入錐形瓶,可隨時觀察實驗現(xiàn)象的變化,及時分析并

得出結論。(X)

提示石灰水呈堿性、重銘酸鉀需在酸性條件下發(fā)揮作用,這些試劑會改變溶液pH進而影響酵母菌的細

胞代謝,會導致實驗失敗。

2.分析下列有關“液滴移動法判斷細胞呼吸的方式”實驗裝置的敘述,判斷正確與否。

(1)為避免雜菌污染干擾實驗結果,應將實驗用器具、材料等進行滅菌處理。(X)

提示對種子進行滅菌處理會使其死亡,觀察不到預期的實驗結果,對所測種子應進行消毒處理。

(2)若選用綠色植物作實驗材料測定細胞呼吸速率,需將整個裝置進行遮光處理。(T)

提示若置于光下,植物會進行光合作用進而干擾實驗結果。

3.運用同位素標記法研究卡爾文循環(huán)一研究酵母菌呼吸方式[2023天津,T5B]。(X)

4.用澳麝香草酚藍溶液檢測發(fā)酵液中酒精含量的多少,可判斷酵母菌的呼吸方式[2022江蘇,T5D]o

(X)

5.通氣培養(yǎng)的酵母菌液過濾后,濾液加入重銘酸鉀濃硫酸溶液后變?yōu)榛揖G色[2022河北,T4D]。(X)

深度思考、

L酸性重銘酸鉀溶液可以檢測有無酒精存在,這一原理在日常生活中有什么用處?請舉一例。

提示可以用來檢測汽車司機是否酒駕。

2.葡萄糖也能與酸性重銘酸鉀溶液發(fā)生顏色反應,在探究酵母菌細胞呼吸的方式的實驗中,鑒定酒精時,

如何避免葡萄糖對顏色反應的干擾?

提示將酵母菌的培養(yǎng)時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖。

3.有同學認為左側實驗存在不妥之處,請指出不妥之處并提出可行的方案。(提示:從實驗的對照原則入

手)

提示缺乏對照實驗,應另取一套裝置,除將發(fā)芽種子換成等量煮熟種子外,其他條件與裝置2相同。

4.能否利用左側裝置1測定有氧呼吸的速率?請分析說明。(提示:紅色液滴移動的距離與細胞呼吸速率

有關)

提示能。種子進行有氧呼吸時吸收釋放CO2,CCh被NaOH溶液吸收,使裝置內氣壓降低,刻度管

內的紅色液滴左移。單位時間內紅色液滴左移的距離可表示有氧呼吸的速率。

t‘學生用書

P064

命題點1通過實驗探究酵母菌細胞呼吸的方式

1.[2023浙江1月]為探究酵母菌的細胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于

該實驗的敘述,正確的是(C)

A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量

B.酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關變量

C.可選用酒精和CCh生成量作為因變量的檢測指標

D.不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等

解析在探究酵母菌的細胞呼吸方式實驗中,酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無關變量,A錯誤;酵母菌

可利用的氧氣量是該實驗的自變量,B錯誤;1分子葡萄糖經(jīng)有氧呼吸可產(chǎn)生6分子CCh,1分子葡萄糖經(jīng)

無氧呼吸可產(chǎn)生2分子酒精和2分子CO2,故可選用酒精和CCh生成量作為因變量的檢測指標,C正確;

消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸釋放的能量比無氧呼吸釋放的能量多,D錯誤。

2.[2021廣東改編]秸稈的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖

維素水解液(含5%葡萄糖)培養(yǎng)酵母菌并探究其細胞呼吸(如圖所示)。下列敘述正確的是(D)

A.培養(yǎng)開始時向甲瓶中加入酸性重銘酸鉀以便檢測乙醇生成

B.乙瓶的溶液由藍色變成紅色,表明酵母菌已產(chǎn)生了C02

C.實驗過程中取酵母菌培養(yǎng)液加斐林試劑后立刻出現(xiàn)磚紅色沉淀

D.實驗中增加甲瓶中的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量

解析培養(yǎng)開始時,培養(yǎng)瓶中含有氧氣,酵母菌主要進行有氧呼吸,另外酸性條件會影響酵母菌的活性,

故不能在開始時加入酸性重銘酸鉀檢測乙醇的生成,A錯誤;CCh可以使黑麝香草酚籃溶液由藍變綠再變

黃,B錯誤;纖維素的徹底水解產(chǎn)物為葡萄糖,實驗過程中取酵母菌培養(yǎng)液加斐林試劑后,需要在水浴加

熱的條件下才可出現(xiàn)磚紅色沉淀,C錯誤;底物的量是一定的,因此增加甲瓶中的酵母菌數(shù)量不能提高乙

醇最大產(chǎn)量,D正確。

命題點2液滴移動法探究細胞呼吸的方式或速率

3.某興趣小組利用小鼠的小腸上皮細胞設計了如圖所示的實驗:廣口瓶內盛有某適宜濃度的葡萄糖溶液以

及活的小腸上皮細胞,溶液中還含有一些細胞生活所必需的物質(濃度影響忽略不計)。實驗初期,毛細

玻璃管內的紅色液滴向左緩緩移動。下列說法錯誤的是(B)

占弋紅色

葡萄糖廠')液滴

溶液、

小腸上

皮細胞溶液

A.裝置內Ch含量變化是引起紅色液滴移動的直接原因

B.隨實驗時間的延長,紅色液滴可能相繼出現(xiàn)不再移動和向右移動的情況

C.若換用等質量的小鼠成熟紅細胞為實驗材料,實驗現(xiàn)象是不相同的

D.增設添加呼吸抑制劑的實驗組,可探究小腸上皮細胞吸收葡萄糖是否消耗能量

解析K0H溶液能吸收呼吸作用產(chǎn)生的CCh,毛細玻璃管內的紅色液滴向左緩緩移動是由于呼吸作用消耗

了。2,A正確。隨實驗時間的延長,小腸上皮細胞先進行有氧呼吸消耗。2產(chǎn)生C02,CO?被K0H溶液吸

收,瓶內氣壓減小,引起紅色液滴左移;當。2耗盡之后,小腸上皮細胞進行無氧呼吸,不消耗產(chǎn)物

只有乳酸,瓶內氣壓不變,紅色液滴不再移動,B錯誤。小鼠成熟紅細胞只進行無氧呼吸,液滴始終不移

動,而小腸上皮細胞的實驗現(xiàn)象是液滴先左移,Ch耗盡后,液滴不再移動,C正確。增設添加呼吸抑制劑

的實驗組,細胞呼吸減弱,能量供應不足,檢測溶液中葡萄糖濃度變化情況,可探究小腸上皮細胞吸收葡

萄糖是否消耗能量,D正確。

4.[8分]將用消毒劑清洗過(不影響種子的生命活力)的萌發(fā)的小麥種子(呼吸底物為葡萄糖)放入下列

裝置,在溫度不變、壓力為一個大氣壓的情況下測定萌發(fā)種子的呼吸速率。

用寶液滴-段時間后肝色液滴

/吸收劑------------7吸收劑

■■萌發(fā)的小融噩"萌發(fā)的小

麥種子麥種子

(1)該實驗應該存在一個對照組,對照組的具體設置為在裝置中放入用消毒劑清洗過的等量煮熟的萌

發(fā)的小麥種子,無關變量保持相同且適宜。

(2)液滴移動過程中,細胞呼吸的產(chǎn)物可能有水、C02和酒精。

(3)用等量的蒸儲水替代C02吸收劑,其他條件不變,重復圖示實驗,如果發(fā)現(xiàn)有色液滴不移動,則說

明種子進行了怎樣的生理活動?萌發(fā)的小麥種子只進行有氧呼吸。判斷依據(jù)是有色液滴不移動,說

明萌發(fā)的小麥種子吸收和釋放CO2的量相等。

解析(1)該實驗應該設置一個對照組,對照組的具體設置應為在裝置中放入用消毒劑清洗過的等量煮

熟的萌發(fā)的小麥種子,無關變量保持相同且適宜。(2)液滴移動過程中,剛開始錐形瓶中含有02,細胞

進行有氧呼吸,產(chǎn)物是水和CO2,后來。2消耗殆盡,細胞進行無氧呼吸,產(chǎn)物是酒精和CO2。因此液滴移

動過程中,細胞呼吸的產(chǎn)物可能有水、CO2和酒精。(3)若用等量的蒸儲水替代CO2吸收劑,其他條件

不變,重復題圖所示實驗,如果發(fā)現(xiàn)有色液滴不移動,說明萌發(fā)的小麥種子吸收的。2和釋放的C02的量

相等,只進行有氧呼吸。

命題變式

[條件改變型]如果將小麥種子換成等質量的油菜種子(主要成分是脂肪,C、H比例高于葡萄糖),其他

條件不變,重復題圖所示實驗,預計有色液滴移動的距離大于(填“大于”“小于”或“等于")圖

示實驗結果,原因是與葡萄糖相比,脂肪中的C、H比例高,等質量的脂肪和葡萄糖氧化分解時,脂肪

有氧呼吸消耗的02多。

命題點3細胞呼吸類型的判斷

5.[全國I高考]種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是

淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖,下列關于種子呼吸作用的敘述,錯誤的是(D)

A.若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等,則細胞只進行無氧呼吸

B.若細胞只進行有氧呼吸,則吸收02的分子數(shù)與釋放C02的相等

C.若細胞只進行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸,則無0?吸收也無C02釋放

D.若細胞同時進行有氧和無氧呼吸,則吸收02的分子數(shù)比釋放CO2的多

解析在反應底物是葡萄糖的情況下,細胞進行有氧呼吸和產(chǎn)乙醇的無氧呼吸均可產(chǎn)生CO2,其中產(chǎn)乙醇

的無氧呼吸產(chǎn)生的CCh與乙醇的分子數(shù)相等,有氧呼吸不產(chǎn)生乙醇,因而若產(chǎn)生的CCh與乙醇的分子數(shù)相

等,說明細胞只進行無氧呼吸,A正確;根據(jù)有氧呼吸反應式,在反應底物是葡萄糖的情況下,若細胞只

進行有氧呼吸,則吸收。2的分子數(shù)和釋放CCh的分子數(shù)相等,B正確;根據(jù)無氧呼吸反應式,在反應底物

是葡萄糖的情況下,若細胞無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸,則不需要消耗。2也不產(chǎn)生CCh,C正確;有氧呼吸中,

吸收。2的分子數(shù)和釋放C02的分子數(shù)相等,而無氧呼吸不消耗。2,但可能產(chǎn)生C02,若細胞同時進行有

氧呼吸和無氧呼吸,則吸收的分子數(shù)比釋放C02的分子數(shù)少或兩者的數(shù)目相等,D錯誤。

命題變式

[條件改變型]若該作物進行呼吸作用時02吸收量的相對值為bC02釋放量的相對值為3,則產(chǎn)生C02的

具體場所是細胞質基質、線粒體基質,此時該植物有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖的比例為」^

6_o

解析由細胞呼吸的反應式可知,在有氧條件下,。2的吸收量與CO2的產(chǎn)生量相等,根據(jù)題干信息

吸收量的相對值為1,CO2釋放量的相對值為3”可知,此時存在有氧呼吸和無氧呼吸,故產(chǎn)生CO2的場

所有細胞質基質、線粒體基質。。2吸收量的相對值為1,則有氧呼吸消耗的葡萄糖的相對值為1/6;無氧

呼吸產(chǎn)生的CO2的相對值(3—1)=2,則消耗的葡萄糖的相對值為1,故有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄

糖的比例為1:6o

考點3影響細胞呼吸的因素及其應用

?:H材得:aww艙會就.1,、■學生用書

P065

1.影響細胞呼吸的因素

(1)內部因素

遺傳現(xiàn)象生長發(fā)育時期器官類型

不同種類或生存環(huán)境中的植物的呼吸速同一植物在不同[2]生長發(fā)同一植物的[3]不同器官

差異

率存在差異,如陰生植物[1]V陽育時期呼吸速率不同,如幼的呼吸速率存在差異,如生

生植物、旱生植物〈水生植物苗期和開花期>成熟期殖器官>營養(yǎng)器官

根本

[4]遺傳信息不同基因在不同時間、空間的選擇性表達

原因

直接

酶的種類、數(shù)量存在差異

原因

(2)外部因素

因素曲線原理應用

溫度主要影響與

作呼吸作用有關a.保鮮:零上低溫儲藏蔬菜、水果,減少有機物的消耗;b.

溫度強

〃[5]酶的活提高產(chǎn)量:溫室栽培中,增大晝夜溫差,減少有機物的消耗

溫唐7,

從化學平衡的角

02用度分析,增加在蔬菜、水果保鮮時,適當增加CO2濃度可抑制細胞呼吸,

CC強

co2的濃度對細減少有機物消耗

CO,濃度/%

胞呼吸有明顯的

抑制

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