高考生物大一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第2讲 细胞呼吸课件（必修1）.ppt

必修1分子与细胞 第三单元细胞的能量供应和利用 第2讲细胞呼吸 一 细胞呼吸的方式1 有氧呼吸 1 过程 2 反应式 基础夯实 知识梳理 细胞质基质 c6h12o6 丙酮酸 h 线粒体基质 丙酮酸 h2o co2 h 线粒体内膜 h o2 h2o 大量 二 细胞呼吸原理的应用1 伤口包扎 需选用 的消毒纱布 2 作物松土 有利于根的 3 稻田排水 防止根进行 4 传统发酵产品的生产 需控制 状况 透气 有氧呼吸 无氧呼吸 通气 1 判断正误 1 在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成atp 2014年大纲全国 2 肺炎双球菌无线粒体 但能进行有氧呼吸 2013年新课标 3 呼吸作用产生的能量均以热能释放 2013年海南 4 细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和 h 的反应 只发生在细胞有氧呼吸时 2012年上海 自练自测 5 消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中 会使种子死亡的原因是细胞呼吸的产物对其产生毒害作用 2013年海南 6 破伤风杆菌适合生活在有氧环境中 2013年新课标 7 有氧呼吸第二 三阶段都能产生大量atp 8 乳酸菌细胞内 细胞呼吸第一阶段产生 h 第二阶段消耗 h 9 及时排涝 能防止根细胞受酒精毒害 10 无氧和零下低温环境有利于水果保鲜 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段 c6h12o6 丙酮酸 丙酮酸 h2o co2 h h o2 h2o 下列与此相关的叙述正确的是 a 第 阶段反应极易进行 无需酶的催化b 第 阶段无atp的生成 第 阶段形成较多的atpc 第 阶段可为其他化合物的合成提供原料d 第 阶段与无氧呼吸的第 阶段不同 答案 c 解析 呼吸作用的每个阶段都需要酶的催化 有氧呼吸的三个阶段 第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸 有少量 h 和atp生成 第二阶段在线粒体基质中进行 在水的参与下 生成大量的 h 和少量的atp 第三阶段 h 和氧在线粒体内膜上生成水 有大量atp生成 三个阶段都有atp生成 第 阶段产生的 h 是第三阶段水的合成的原料 第一阶段产生的丙酮酸可以合成其他有机物 故c正确 有氧呼吸的第一阶段与无氧呼吸的第一阶段完全相同 3 下列反应在真核生物的细胞质基质和线粒体内均能完成的是 a 葡萄糖 丙酮酸b 丙酮酸 co2 h c adp pi 能量 atpd h o2 h2o 答案 c 解析 葡萄糖 丙酮酸只发生在细胞质基质中 丙酮酸 co2 h 及 h o2 h2o只发生在线粒体中 细胞质基质和线粒体都能合成atp 4 下列关于无氧呼吸的说法正确的是 a 马铃薯块茎和动物骨骼肌细胞只能进行无氧呼吸b 无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同c 在同一细胞内无氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸d 无氧呼吸的两个阶段都产生atp 答案 b 解析 氧气充足时 马铃薯块茎 动物骨骼肌细胞均进行有氧呼吸 a错误 同一细胞只能进行一种无氧呼吸 c错误 无氧呼吸只有第一阶段产生atp d错误 5 2016年云南昆明一中模拟 下列生产措施或生活现象所涉及的细胞呼吸知识错误的是 a 提倡慢跑 可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀b 零度以上低温贮存果蔬 可降低呼吸酶活性 减少有机物的分解c 马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用d 作物种子贮藏前需要干燥 主要是通过减少水分抑制细胞有氧呼吸 答案 c 解析 马铃薯块茎无氧呼吸产物是乳酸 不是酒精 c错误 1 有氧呼吸和无氧呼吸的过程比较有氧呼吸和无氧呼吸 考点精研 细胞呼吸的类型和过程 识图提示 应关注各阶段的场所 反应物 生成物及条件 1 有氧呼吸第一 二阶段产生的 h 用于第三阶段与o2结合生成水 无氧呼吸第一阶段产生的 h 用于第二阶段将丙酮酸还原为c2h5oh和co2或乳酸 2 有氧呼吸中h2o既是反应物 又是生成物 且生成的h2o中的氧全部来自o2 3 不同生物无氧呼吸的产物不同 是由于参与催化反应的酶不同 4 细胞呼吸中 h 和atp的来源和去路 2 有氧呼吸中氧元素的来源和去路 3 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 4 不同生物无氧呼吸的产物 考查有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程 改编 人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的过程中 有关 h 的来源和用途对应正确的一项是 答案 c 解析 有氧呼吸第一阶段 h 来自葡萄糖分解 用于有氧呼吸第三阶段形成水 有氧呼吸第二阶段 来自丙酮酸和水 用于有氧呼吸第三阶段形成水 有氧呼吸第三阶段 来自有氧呼吸第一 二阶段即来自葡萄糖和水 用于有氧呼吸第三阶段形成水 无氧呼吸过程中 h 来自葡萄糖分解 h 和丙酮酸反应形成乳酸 以实验分析或曲线分析的形式 考查呼吸方式的判断 2015年山东烟台质检 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 若底物是葡萄糖 则下列叙述中正确的是 a a条件下 呼吸产物除co2外还有乙醇或乳酸b b条件下 有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少c c条件下 种子消耗的葡萄糖最少d d条件下 产生的co2来自细胞质基质和线粒体 答案 b 解析 无氧条件下产生了co2 这说明该植物的无氧呼吸产物是酒精 不会是乳酸 b条件下 氧气消耗的相对值为3 可计算出葡萄糖消耗的相对值为0 5 无氧呼吸产生co2的相对值为5 可计算出消耗葡萄糖的相对值为2 5 只进行有氧呼吸时 消耗葡萄糖最少 d条件下 种子只进行有氧呼吸 此条件下消耗葡萄糖最小 co2全部来自线粒体 解法提炼 细胞呼吸方式的判断 1 呼吸作用中各物质之间的比例关系 以葡萄糖为底物的细胞呼吸 有氧呼吸 葡萄糖 o2 co2 1 6 6 无氧呼吸 葡萄糖 co2 酒精 1 2 2或葡萄糖 乳酸 1 2 消耗等量的葡萄糖时 无氧呼吸与有氧呼吸产生的co2摩尔数之比为1 3 消耗等量的葡萄糖时 有氧呼吸消耗的o2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生的co2摩尔数之和的比为3 4 2 细胞呼吸方式的判定方法 不消耗o2a 无co2产生 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸 b 有co2产生 细胞只进行产生酒精的无氧呼吸 消耗o2 产生co2a vco2 vo2 1 细胞只进行有氧呼吸 b vco2 vo2 1 细胞进行有氧呼吸分解的底物中可能有脂肪参与 c vco2 vo2 1 细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 此种情况下 判断哪种呼吸方式占优势的方法是 若vco2 vo2 4 3 有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 若vco2 vo2 4 3 无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 无氧呼吸占优势 若1 vco2 vo2 4 3 有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸 有氧呼吸占优势 1 温度对细胞呼吸的影响 1 温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率 2 根据曲线模型分析 最适温度时 细胞呼吸最强 影响细胞呼吸的因素及应用 3 应用 低温下贮存蔬菜水果 温室栽培中增大昼夜温差 降低夜间温度 以减少夜间呼吸消耗有机物 2 氧气浓度对细胞呼吸的影响 1 机理 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 根据曲线模型分析 o2浓度 0时 只进行无氧呼吸 0 o2浓度 10 时 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 随o2浓度增大 无氧呼吸逐渐被抑制 有氧呼吸不断加强 o2浓度 10 时 只进行有氧呼吸 o2浓度 5 时 有机物消耗最少 乙图 co2是细胞呼吸的产物 对细胞呼吸具有抑制作用 2 应用 作物栽培中 合理灌溉 种子储存前进行晾晒处理 萌发前进行浸泡处理 在蔬菜 水果保鲜中 增加co2浓度 或充入n2 可抑制细胞呼吸 减少有机物的消耗 考查细胞呼吸原理的应用 改编 细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中 下表中有关措施与对应的目的对应正确的是 答案 c 解析 细胞自由水的含量越低 种子贮存的过程中 其生命活动越弱 细胞呼吸强度越低越有利于贮存种子 酵母菌是兼性厌氧微生物 有氧气存在时酵母菌大量繁殖 无氧气存在时酵母菌无氧呼吸产生酒精 故酵母菌酿酒应先通氧后密封 水果保鲜时 零上低温 降低酶的活性从而降低细胞呼吸 水稻浸种催芽需要勤换水 用温水淋种 并注意时常翻种 目的就是控制温度和通气 使种子的呼吸作用顺利进行 以曲线图或柱状图为信息载体 考查影响细胞呼吸的因素下图表示某高等植物的非绿色器官细胞呼吸与氧浓度的关系 下列叙述正确的是 答案 a 解析 图中曲线 表示该器官进行无氧呼吸产生的co2量 曲线 表示进行有氧呼吸产生的co2量 曲线 表示该器官进行细胞呼吸产生的co2总量 当氧浓度为b时无氧呼吸速率为0 该器官只进行有氧呼吸 当氧气浓度为a时有氧呼吸和无氧呼吸产生的co2量相等 但无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍 该器官有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 酵母菌是兼性厌氧菌 其细胞呼吸与氧浓度的关系应如曲线 所示 图甲中o2浓度为0时只进行无氧呼吸 随o2浓度升高 有氧呼吸逐渐增强 无氧呼吸逐渐减弱 当o2浓度为0 10 时 细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 o2浓度为10 以上时 只进行有氧呼吸 图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸co2释放量 有氧呼吸o2吸收量 等于有氧呼吸co2释放量 及两种呼吸co2释放总量 2 图中r点为两种呼吸co2释放总量的最低点 一般认为此时细胞的呼吸消耗最少 3 ab段长度 bc段长度 说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放co2量相等 则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1 3 1 由图可知 与25 相比 0 5 条件下果实的co2生成速率较低 主要原因是 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的 浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测 浓度的变化来计算呼吸速率 2 某同学拟验证上述实验结果 设计如下方案 称取两等份同一品种的蓝莓果实 分别装入甲 乙两个容积相同的瓶内 然后密封 将甲 乙瓶分别置于25 和0 5 条件下储存 每隔一段时间测定各瓶中的co2浓度 记录实验数据并计算co2生成速率 为使实验结果更可靠 请给出两条建议 以完善上述实验方案 不考虑温度因素 a b 答案 1 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性co2o2 2 a 选取的果实成熟度应一致b 每个温度条件下至少有3个平行重复实验 解析 1 由图可知 与25 相比 0 5 条件下的co2生成速率较低 主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 随着果实储存时间的增加 密闭容器内的co2浓度越来越高 抑制了果实的细胞呼吸 该实验还可以通过检测o2浓度变化来计算呼吸速率 3 根据单一变量原则 选取的果实成熟度还应一致 根据可重复性原则 每个温度条件下至少有3个平行重复实验 1 实验原理 1 酵母菌是单细胞真核生物 是一种异养兼性厌氧型微生物 酵母菌在有氧条件下 将糖类等物质分解成二氧化碳和水 释放大量能量 在无氧条件下 将糖类等物质分解成二氧化碳和酒精 释放少量能量 必备实验 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2 co2可使澄清的石灰水变混浊 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 3 在酸性条件下 橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应 变成灰绿色 2 实验变量 实验自变量是氧气的有无 因变量是酵母菌的呼吸产物 3 实验装置 甲组探究酵母菌的有氧呼吸 乙组探究酵母菌的无氧呼吸 在探究酵母菌无氧呼吸时 要将酵母菌培养液封口后放置一段时间 待酵母菌将瓶内氧气消耗完后 再用导管连接盛有澄清石灰水的锥形瓶 确保是无氧呼吸产生的co2通入澄清石灰水中 4 实验现象5 实验结论 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸 在有氧条件下产生的co2多且快 在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精 还产生少量co2 方法透析 探究酵母菌细胞呼吸方式实验中的关键步骤 1 通入a瓶的空气中不能含有co2 以保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的co2所致 2 b瓶封口后应放置一段时间 待酵母菌将b瓶中的氧气消耗完 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 确保是无氧呼吸产生的co2通入澄清的石灰水中 1 2016年四川成都月考 如图为 探究酵母菌的细胞呼吸方式 的实验装置图 在正确操作的情况下 下列说法错误的是 a b d瓶加入的酵母菌培养液等量且种群密度相同b a瓶中装的是氢氧化钠溶液用于除去co2c e瓶中澄清石灰水变浑浊的速度慢于c瓶d 用酸性重铬酸钾溶液检验c e两瓶中是否含有酒精 答案 d 解析 实验的单一变量为是否通入空气 b d瓶加入的酵母菌培养液等量且种群密度相同 这是对无关变量的控制 a瓶中加入naoh是为了吸收空气中co2 酵母菌有氧呼吸产生的co2多于无氧呼吸 故e瓶中澄清石灰水变浑浊的速度慢于c瓶 实验结束后可以通过在b d两瓶中加入重铬酸钾的浓硫酸溶液 观察颜色是否由橙色变成灰绿色 来检测是否产生酒精 2 某生物兴趣小组对酵母菌细胞的呼吸方式进行了如下的探究实验 请据图分析回答问题 1 请根据实验目的选择装置序号 并按照实验的组装要求排序 装置可重复使用 有氧条件下的装置序号 无氧条件下的装置序号 2 装置中c瓶的作用是 3 d瓶应封口放置一段时间后 再连通b瓶 其原因是 4 如果要进一步检测酵母菌细胞呼吸产物中有无酒精 常用试剂是 若颜色变为 说明有酒精产生 此方法在实践中的应用是 举一例 答案 1 c a b 或c b a b d b 2 吸收空气中的co2 排除其对实验结果的干扰 其他合理答案也可 3 d瓶封口放置一段时间后 酵母菌会将瓶中的氧气消耗完 再连通b瓶 就可以确保通入澄清石灰水的co2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的 其他合理答案也可 4 酸性重铬酸钾溶液灰绿色交通警察对司机进行酒后驾驶检测 解析 解答本题的关键 一是弄清各装置的作用 a瓶用于通气条件下的酵母菌培养 b瓶可检验是否有co2产生 c瓶用于去除空气中的co2 d瓶用于不通气条件下的酵母菌培养 二是掌握酵母菌细胞呼吸的类型及异同 有氧呼吸在有氧条件下进行 产生co2和h2o 无氧呼吸在无氧条件下进行 产生酒精和co2 若探究有氧呼吸 装置连接的顺序为c a b或c b a b 若探究无氧呼吸 装置连接的顺序为d b d瓶应封口放置一段时间后 再连通b瓶 主要目的是使装置内本身存在的o2被彻底消耗 以确保通入澄清石灰水中的co2是由酵母菌通过无氧呼吸产生的 1 细胞呼吸速率的测定 1 实验装置 素能培优 细胞呼吸的相关实验 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 装置乙起对照作用 3 指标 细胞呼吸速率常用单位时间内co2的释放量或o2的吸收量来表示 4 物理误差的校正 a 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 b 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 c 为防止气压 温度等物理因素所引起的误差 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 2 细胞呼吸类型的探究 1 实验装置装置甲装置乙装置甲中naoh溶液的作用是吸收掉呼吸作用产生的co2 红色液滴移动的距离代表种子细胞呼吸吸收的o2量 装置乙中红色液滴移动的距离代表种子细胞呼吸吸收的o2量与产生的co2量的差值 2 实验分析 1 不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同 在科学研究中常用呼吸熵rq rq 释放的二氧化碳体积 消耗的氧气体积 来表示生物的有氧呼吸的能源物质的不同 下面是测定发芽种子呼吸熵的两个装置图 1 装置一中的小瓶中加入naoh溶液的目的是 2 若发芽的种子已长出幼苗 进行该实验时 则应将装置放置在何种条件下进行 原因是 3 小琪同学来做这个实验时 将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置 假定其他操作步骤无误 她发现装置一中的着色液向左移动 而装置二中的着色液位置却不发生改变 则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是 理由是 若发现装置一与装置二中的着色液均匀向左移动 则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是 理由是 答案 1 吸收发芽种子呼吸产生的二氧化碳 2 黑暗条件避免幼苗进行光合作用 干扰细胞呼吸的气体量变化 3 葡萄糖 或糖类 以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时 吸收的氧气等于释放出的二氧化碳脂肪 或脂质 脂肪中碳氢百分比含量较高 吸收的氧气大于释放的二氧化碳 解析 1 明确装置的作用 装置一中的小瓶中加入naoh溶液的目的是吸收发芽种子呼吸产生的co2 根据着色液滴移动的刻度测出细胞呼吸消耗的o2体积 装置二的作用是比较种子发芽时进行细胞呼吸消耗的o2体积与释放co2的体积的变化大小 作为对照 2 测定绿色植物呼吸速率的方法 若发芽的种子已长出幼苗 幼苗可进行光合作用 为避免光合作用的干扰 应将装置放置于黑暗条件下 3 呼吸底物与rq的关系 据装置二中着色液位置不改变说明种子发芽时进行呼吸作用消耗的o2体积与释放co2的体积相等 呼吸熵为1 只有当以葡萄糖 或糖类 为能源物质进行有氧呼吸时 消耗的o2体积与释放co2的体积才相等 脂肪的元素组成中 碳 氢百分比含量较高 氧占的比例小 氧化分解时耗氧多 呼吸熵小于1 因此若装置一与装置二中的着色液均向左移动 说明种子进行有氧呼吸 且细胞呼吸消耗的o2体积大于释放co2的体积 呼吸熵小于1 消耗的能源物质主要是脂肪 或脂质 2 2015年吉林大学附中月考 下图是