第12讲　细胞呼吸的影响因素及其应用 高中生物第一轮总复习

SHENGWUXUE细胞呼吸的影响因素及其应用第12讲(1)细胞呼吸原理的应用。(2)实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式。课标内容1目

录探究酵母菌细胞呼吸的方式23细胞呼吸的影响因素及应用关键·真题必刷基础·精细梳理典例·精心深研考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理溴麝香草酚蓝重铬酸钾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，装置如图所示教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；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；④探究温度(pH)对酶活性的影响。

提醒葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。(3)检测酒精的产生自A、B瓶中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g__________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。重铬酸钾3.实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢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______色高低灰绿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)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。酒精和CO2下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。(1)本实验的自变量是什么？石蜡(油)的作用是什么？空气泵进入乙的空气有什么要求？__________________________________________________________________________________________________________

自变量是氧气的有无。石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝。空气泵进入乙的空气应除去CO2。(2)实验的因变量是什么？检测的结果是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)实验的无关变量有哪些？_____________________________________________________________________实验的因变量是乙、丙中产生CO2的多少。检测的结果是甲中石灰水变浑浊快，丁中石灰水变浑浊慢。实验的无关变量有酵母菌活性和葡萄糖溶液浓度、温度等因素。考向

结合探究酵母菌的呼吸方式，考查科学探究能力1.(2022·重庆卷，12)从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是(

)B注：箭头表示气流方向。A.⑤→⑧→⑦和⑥→③

B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦

D.⑧→⑤→③和⑥→⑦解析酵母菌属于异养兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时，先用NaOH去除空气中的CO2，再将空气通入酵母菌培养液中，最后连接澄清石灰水检测CO2的浓度，通气体的管子要注意应该长进短出，装置组合是⑧→①→③；无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连，装酵母菌培养液的瓶子不能太满，以免溢出，装置组合是②→③，B正确，A、C、D错误。“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式只进行产生乳酸的无氧呼吸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和产生乳酸的无氧呼吸物理误差的校正为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。

(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌，所测种子进行消毒处理。(2)若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定，同时可设置同种状况但杀死的植株或幼苗作为对照。“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式B2.(2024·重庆南开中学质检)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如下图所示的实验装置(不考虑其他因素的影响)。以下说法错误的是(

)A.甲装置有色液滴不动，乙装置中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸B.甲装置有色液滴左移，说明酵母菌只进行有氧呼吸C.甲装置有色液滴左移，乙装置有色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸D.乙装置有色液滴右移，说明酵母菌中一定存在无氧呼吸解析因为甲中有NaOH溶液，所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收，液滴的移动表示氧气的消耗量，有色液滴不动说明没有氧气的消耗，没有进行有氧呼吸，乙装置中有清水，清水既不吸收气体也不释放气体，若乙装置中液滴右移，说明进行了无氧呼吸，A正确；只要甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸，则其中的O2含量会减少，有色液滴一定左移，因此甲装置有色液滴左移，说明酵母菌进行了有氧呼吸，但不能说明没有进行无氧呼吸，B错误；若乙装置有色液滴不动，说明其中的酵母菌吸收的氧气体积和产生的二氧化碳体积相等，甲装置有色液滴左移，说明消耗了氧气，即酵母菌只进行有氧呼吸，C正确；乙装置有色液滴右移，说明酵母菌产生的CO2体积大于消耗的氧气体积，因此一定存在无氧呼吸，D正确。教材规定实验中的“显色”归纳基础·精细梳理典例·精心深研考点二细胞呼吸的影响因素及应用1.内部因素种类

不同生长发育较低

不同器官大于2.外部因素有机物抑制无氧呼吸烂根死亡

抑制有机物提醒储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同①蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。②种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。必修1P96“练习与应用—概念检测2”拓展1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析：(1)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖________(填“是”或“不是”)一样多，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。不是

根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出，当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3

(2)在保存蔬菜、水果时，应选择________点对应的O2浓度，理由是____________________________________________________________________。(3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。R此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少

在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱，有氧呼吸因O2不足，呼吸强度也比较小，故总的CO2释放量少，呼吸强度弱2.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是___________________________________________________________________。3.[2020·全国卷Ⅰ，30(1)]中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有__________________________________________________________________ _______________。(答出2点即可)。为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用考向1

结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维1.(2024·广东揭阳市联考)呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是(

)BA.呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C.为了减少有机物的损耗，最好将氧分压调至C点D.C点以后，细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化解析根据题意可知，呼吸熵＝放出的CO2量/吸收的O2量，酵母菌有氧呼吸放出的CO2量与吸收的O2量相等，无氧呼吸不吸收O2，但能放出CO2，故呼吸熵越小，表示有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱，A错误、B正确；C点呼吸熵为1，说明酵母菌只进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗的有机物较多，C错误；C点以后只进行有氧呼吸，其呼吸强度在一定范围内会随着O2浓度的增加而增强，D错误。A考向2围绕细胞呼吸原理的应用，考查社会责任2.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是(

)A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度解析措施②春化处理是为了促进花芽形成，反映了低温与作物开花的关系，措施④光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；措施③风干储藏可以减少自由水含量，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，措施⑤合理密植的主要目的是提高光能利用率，促进光合作用，B错误；措施②春化处理是为了促进花芽形成，措施⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用，C错误；措施①③的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度，措施④光周期处理，目的是促进或抑制植物开花，D错误。D3.(2024·四川成都七中质检)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是(

)A.水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间C.登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量D.高等生物保留无氧呼吸，有利于对缺氧环境的适应解析水稻根部细胞主要进行有氧呼吸，而无氧呼吸会产生酒精，对根细胞会产生毒害作用，所以不能长期适应缺氧环境，A错误；荔枝等水果的保存要求零上低温、低氧、湿度适宜，B错误；登山时人体主要通过有氧呼吸获得能量，C错误；高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于适应缺氧环境，D正确。C4.(2024·广东东莞调研)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中，下表中有关措施与目的，叙述正确的是(

)选项应用措施目的A储藏种子晒干降低有机物含量，降低细胞呼吸B酵母菌酿酒密封加快酵母菌繁殖，有利于酒精发酵C水果保鲜低温降低酶的活性，降低细胞呼吸D水稻生长定期排水提高酶的活性，促进有氧呼吸解析种子的储藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物的消耗，而不是降低有机物的含量，A错误；酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，而在无氧条件下，有利于酒精发酵，B错误；水果保鲜的目的是既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，C正确；水稻定期排水，可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸，但不能提高酶的活性，D错误。关键·真题必刷1.(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

解析

酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量，B错误；消耗等量葡萄糖进行有氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多，D错误。CB2.(2022·浙江6月选考，12改编)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(

)A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量解析

剧烈运动时，有氧呼吸功能不足，骨骼肌细胞会进行厌氧呼吸以弥补能量供应的不足，因此有较多的乳酸生成，A正确；乳酸菌无氧呼吸不产生CO2，B错误；梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP，C正确；酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会造成进行无氧呼吸第二阶段的丙酮酸数量减少，导致乙醇生成量减少，D正确。3.(2022·北京卷，3)在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如右图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内(

)BA.消耗的ATP不变B.无氧呼吸增强C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多解析滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误；人体无氧呼吸的产物是乳酸，分析题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确；分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误；消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。4.(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是(

)A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中D.通气培养的