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专题五 细胞呼吸
基础篇
考点 一 有氧呼吸和无氧呼吸 澄清石灰水浑浊程度 甲 乙
: > ꎻ
溴麝香草酚蓝溶液变黄所需时间 甲 乙
一、探究酵母菌的呼吸方式 : < ꎻB
1. 瓶中可检测到酒精
实验材料 ꎮ
易混易错
ì生物类型 单细胞真菌 真核生物
ï
: ( )
ï ( )葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化ꎬ应
酵母菌í代谢类型 ❶ 异养兼性厌氧 型 1
ï : 适当延长酵母菌培养时间以耗尽溶液中的葡萄糖ꎮ
ï
î呼吸类型 有氧呼吸和无氧呼吸
: ( )实验所用的葡萄糖溶液应在使用前煮沸ꎬ目的是灭菌ꎬ
2. 2
实验设计思路——对比实验
排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成的干扰ꎮ
5.
实验结论:酵母菌既可进行有氧呼吸 又可进
ꎬ
行无氧呼吸 在有氧条件下 酵母菌通过细胞
ꎮ ꎬ
呼吸产生的 多且快 在无氧条件下 酵母
CO2 ꎻ ꎬ
易混易错
菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的
对比实验的各组都是实验组ꎬ通过对实验结果进行 CO2ꎮ
二、细胞呼吸的类型及原理
比较分析来探究自变量对实验对象的影响ꎬ也称为相互
1.
分类:依据细胞呼吸过程是否需要 的参
对照实验ꎮ
O2
与 可分为有氧呼吸和无氧呼吸
3. 实验装置 ꎬ ꎮ
2.
真核生物有氧呼吸
过程
1)
质量分数为 的 溶液可❷ 吸收空
1) 10% NaOH
气中的 从而证明使澄清石灰水变浑浊
CO2 ꎬ
的 都来自酵母菌的有氧呼吸
CO2 ꎮ
乙装置中 瓶应封口放置一段时间 再连通
2) ꎬB ꎬ
盛有澄清石灰水的锥形瓶 目的是使❸ 酵
ꎬ
母菌消耗尽瓶中的 保证 是由酵母
知识归纳
O2 ꎬ CO2
菌无氧呼吸产生的 ( )葡萄糖不能直接进入线粒体被分解ꎬ必须在细胞质
ꎮ 1
实验中还可用溴麝香草酚蓝溶液检测 基质中分解为丙酮酸ꎬ丙酮酸进入线粒体被分解ꎮ
3) CO2ꎮ
4. 实验结果及产物检测 ( )有氧呼吸中产生的[ ]( ꎬ还原型辅酶 )用
2 H NADH Ⅰ
于还原 生成水ꎮ 专
O2 题
( )线粒体内膜向内折叠形成嵴ꎬ嵴增大了膜面积ꎬ为有 五
3
氧呼吸有关的酶提供了更多附着位点ꎮ 细
胞
呼
吸
23
反应式及各物质的来源或去向 易混易错
2)
无氧呼吸过程中ꎬ[ ]、 只在第一阶段产生ꎬ
H ATP
[ ]用于第二阶段丙酮酸的还原ꎮ
H
能量去向
在第二阶段产生 是由丙酮酸和水反应 4)
①CO2 ꎬ ì {以热能形式散失
ï
生成的 场所是线粒体基质 ï少量能量释放
ꎬ ꎮ 能量í 生成少量
第三阶段中 和 结合生成水 所以细 ï ATP
ï
② [H] O2 ꎬ î大部分能量存留在 酒精或乳酸 中
胞呼吸产生的水中的氧全部来自 场所是
O2ꎬ
考点训练(请判断下列说法是否正确)
线粒体内膜
原核生物无线粒体 只能进行无氧呼吸
ꎮ
1. ꎬ ꎮ
有氧呼吸过程中 反应物和生成物都有水
③ ꎬ ꎬ
( )
反应物中的水参与第二阶段的反应 而生成
人在剧烈运动时细胞中产生 的场所在
ꎬ
2. CO2
物中的水是有氧呼吸第三阶段由 和
细胞质基质
[H] O2
ꎮ ( )
结合生成的
无氧呼吸只释放少量能量 大部分能量储存在
ꎮ
3. ꎬ
能量去向 大部分以热能形式散失 少部分
分解不彻底的氧化产物 酒精或乳酸中
3) : ꎬ
——— ꎮ
储存在 中
ATP ꎮ
( )
疑难突破 有氧条件下 线粒体可将葡萄糖彻底氧化
4. ꎬ
思考 动物吸入18
O
标记的18
O2
后ꎬ能否在其呼出的
分解
ꎮ ( )
CO2
中检测到18
O
?
人体成熟红细胞有氧呼吸的每个阶段都能产
5.
提示 可以ꎮ18
O2
中的18
O
可经有氧呼吸第三阶段转移
生 而它的无氧呼吸则只有第一阶段能
ATPꎬ
到 H2 18 O 中ꎬ再经第二阶段转移到 C 18 O2 中ꎮ 产生
ATPꎮ ( )
3. 不同生物无氧呼吸的产物不同 其直接原因
无氧呼吸
6. ꎬ
在于催化反应的酶不同 根本原因在于控制
场所 ❾ 细胞质基质
ꎬ
1) : ꎮ
酶合成的基因不同
反应式
ꎮ ( )
2)
酶 1 需氧型的原核生物虽无线粒体 但能
产生酒精 酒精
.✕ ꎬ
① :C6H12O6 →2C2H5OH( )+
进行有氧呼吸 场所为细胞质基质和细胞膜
少量能量 ꎬ ꎮ
2CO2 + 2 人在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸都能进
酶 .✕
产生乳酸 乳酸 少 行 无氧呼吸产生乳酸不产生 有氧呼吸第二阶
② :C6H12O6 →2C3H6O3( )+ ꎬ CO2ꎬ
量能量 段在线粒体基质中产生 3 4 葡萄糖
CO2ꎮ .√ .✕
过程 不能进入线粒体 有氧条件下 葡萄糖在细胞质基质
3) ꎬ ꎬ
中分解为丙酮酸 丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分
ꎬ
酶
第一阶段
葡萄糖 丙酮酸 [ ] 少量能量 解 5 无线粒体的真核细胞 如人体成熟红细
5 → 2 +4 H + ꎮ .✕ (
年
胞 蛔虫细胞等 不能进行有氧呼吸 6
高
、 ) ꎮ .√
考
3
产生
2
丙酮酸
+4
[
H
] 实例:酵母菌、大多数
年 酶
酒精 酒精 植物等
模
拟
第 → 2 +2CO2
二
A 阶
版 段 实例:高等动物、马铃
产生 丙酮酸 [ ]
2 +4 H
高 薯块茎、甜菜块根、乳
酶
考 乳酸 乳酸
生 → 2 酸菌等
物
24
2. 考点 二 影响细胞呼吸的因素和应用 温度
原理 影响❺ 酶的活性
一、内部因素 1) : ꎮ
图像
因素 规律 举例 2)
应用 零上低温储藏果
通常旱生植物弱于水
3) :
遗传 不同种类的植物
生植物ꎬ阴生植物弱于 蔬 大棚种植时适当增大
特性 呼吸速率不同 ꎻ
阳生植物 昼夜温差以减少夜间有机物的消耗 提高
ꎬ
同一植物在不同 通常幼苗期、开花期呼
产量
生长发
ꎮ
的生长发育时期 吸速率较高ꎬ成熟期呼
3.
育时期 水分
呼吸速率不同 吸速率较低
原理 在一定范围内 ❻ 自由水 含量高 代
器官 同一植物的不同器 通常生殖器官大于营
1) : ꎬ ꎬ
类型 官呼吸速率不同 养器官 谢旺盛
ꎮ
二、外部因素(以细胞呼吸底物是葡萄糖及 图像
2)
产酒精的无氧呼吸为例) 应用 将种子风干后储藏 降
3) : ꎬ
1.O 浓度 低自由水含量以抑制细胞呼
2
原理 是有氧呼吸所必需的 且 可抑制 吸 干种子萌发前进行浸泡处理以促进细胞
1) :O2 ꎬ O2 ꎻ
无氧呼吸 促进有氧呼吸 呼吸
ꎬ ꎮ ꎮ
图像 三、细胞呼吸原理的其他应用
2)
!+,F 1. 用透气纱布或透气 创可贴 包扎伤口 抑制
“ ” :
2 破伤风芽孢杆菌的❼ 无氧呼吸
ꎮ
$0*F 2.
酿酒 早期通入空气利于酵母菌增殖 中期密
: ꎬ
封使酵母菌无氧呼吸产生酒精
" 3 0 1 F ꎮ
3.
提倡慢跑等有氧运动 避免肌细胞进行无氧
! $0FF
# ꎬ
呼吸产生大量❽ 乳酸
0" ꎮ
$ & 4.
土壤松土
图中各点表示的生物学意义
有利于好氧微生物的生长繁殖 促使这些微生
①
1) ꎬ
点 不消耗 产生 只进行❶ 无氧
物对土壤有机物进行分解 产生矿质元素和
Q : O2ꎬ CO2⇒
ꎬ
呼吸
等 为植物生长所利用
ꎮ
CO2 ꎬ ꎮ
点 吸收量 生成量 只进行有氧
P :O2 =CO2 ⇒ 可提高土壤含氧量 促进根细胞有氧呼吸
2) ꎬ ꎬ
呼吸
ꎮ 为❾ 主动运输 矿质元素提供能量
ꎮ
段 不包含 点 生成量 吸
QP ( Q、P ):CO2 >O2 避免根细胞无氧呼吸产生大量酒精 或乳
3) (
收量 ❷ 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
⇒ ꎮ 酸 对根系造成毒害
)ꎬ ꎮ
点 生成量最少 组织细胞呼吸作用
5.
R :CO2 ⇒ 生活中利用酵母菌制作馒头 面包 利用乳酸
、 ꎬ
最弱
ꎮ 菌制作泡菜 酸奶等
、 ꎮ
段 段 说明此时有氧呼吸与无氧呼吸
②AB =BC ꎬ 考点训练(请判断下列说法是否正确)
释放量相等 则此时有氧呼吸消耗的葡
CO2 ꎬ 水稻长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生 专
萄糖量为无氧呼吸消耗葡萄糖量的❸ 1. 题
1/3 ꎮ 的酒精对细胞有毒害作用 五
ꎮ ( )
应用 在保存蔬菜 水果时 应选择❹ 点
细
③ : 、 ꎬ R 贮藏水果时为减少有机物的消耗 应放在完
胞
对应的 浓度 2. ꎬ 呼
O2 ꎮ 全无氧的环境中 吸
ꎮ ( )
25
根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的
3. 1 2 贮藏水果时为减少有机物的消
.√ .✕
种类
ꎮ ( ) 耗 应放在低氧 低温 一定湿度 的环境中
ꎬ ( 、 ) ꎮ
浓度为零时 细胞呼吸强度等于零
3 根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的
4.O2 ꎬ ꎮ ( )
.✕
酸奶胀袋是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的 速率 4 浓度为零时 酵母菌等细胞可进行
5. ꎮ ꎮ .✕ O2 ꎬ
无氧呼吸 其呼吸强度不为零 5 乳酸菌无氧
( ) ꎬ ꎮ .✕
呼吸不产生气体 只产生乳酸
ꎬ ꎮ
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
生
物
26
综合篇
2. 提升 细胞呼吸类型的判断及计算 “液滴移动法”判断生物呼吸类型
实验装置
1.
判定细胞呼吸方式(多以葡萄糖为底物) 1)
以植物细胞呼吸作用为例 为了避免光合作
ꎬ
用气体变化对呼吸作用的影响 以下数量关
ꎬ
系为活细胞在黑暗条件下进行的呼吸作用
ꎮ
测定呼吸速率的指标及原理
2)
指标 细胞呼吸速率常用单位时间内 释
① : CO2
放量或 吸收量来表示
O2 ꎮ
原理 甲中通过细胞呼吸作用吸收 释放
② : O2ꎬ
时 被 溶液吸收 使容器内气
CO2 ꎬCO2 NaOH ꎬ
压减小 刻度管内水滴左移 左移距离即为
ꎬ ꎬ
有氧呼吸耗氧量 乙中水滴移动距离为呼
ꎮ
吸作用释放的 与消耗的 的差值
CO2 O2 ꎮ
实验结果和结论
3)
实验结果
原因分析 结论
装置甲液滴 装置乙液滴
不动 不动 甲:不耗 ꎻ乙:不耗 ꎬ不产 只进行产乳酸的无氧呼吸
O2 O2 CO2
不动 右移 甲:不耗 ꎻ乙:不耗 ꎬ只产 只进行产酒精的无氧呼吸
O2 O2 CO2
甲:耗 ꎻ乙:耗 产 ꎬ多出的 来自 同时进行有氧呼吸和产酒精的无
左移 右移 O2 O2< CO2 CO2
无氧呼吸 氧呼吸
甲:耗 ꎻ乙:耗 产 或还进行不产 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸
左移 不动 O2 O2= CO2
的无氧呼吸 和产乳酸的无氧呼吸
CO2
甲:耗 ꎻ乙:耗 产 ꎬ因脂肪含氢高ꎬ
左移 左移 O2 O2> CO2 存在脂质的氧化分解
含氧低ꎬ氧化分解时耗 多ꎬ产 少
O2 CO2易混易错 知识归纳
( )为防止光合作用的干扰ꎬ测定绿色植物组织呼吸速 以葡萄糖为底物的细胞呼吸需要明确的几个等量关系
1
率时ꎬ需遮光处理ꎮ ( )为防止微生物呼吸对实验结果 ( ) 释放总量 有氧呼吸释放的 量 无氧呼吸
2 1 CO2 = CO2 +
的干扰ꎬ应将装置及所测发芽种子进行消毒处理ꎮ 释放的 量ꎮ ( ) 吸收量 有氧呼吸释放的
CO2 2 O2 = CO2
( )为防止气压、温度等物理因素引起误差ꎬ应设置对照 量ꎮ ( )酒精产生量 无氧呼吸释放的 量ꎮ
3 3 = CO2
实验ꎬ将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟)ꎬ
其他条件均不变ꎮ
专
题
五
细
胞
呼
吸
27
应用篇
应用 长句表达题答题思路:“现象—原因” 答题模式
类解题方法 起因 媒介 承前 启后 结果
+ ( 、 )+
例题讲解
这一类试题的形式是给出某一现象或结
果 要求回答出现这些现象 或结果 的原因 例 细胞外的 + 可以通过载体蛋白逆浓度梯
K
ꎬ ( ) ꎮ
度进入植物的根细胞ꎮ 在有呼吸抑制剂的条
解题思路
件下ꎬ根细胞对
+
的吸收速率降低ꎬ原因是
在题干中找 起因 和 结果 K
1) “ ” “ ”ꎮ
ꎮ
找 媒介 顺推法或逆推法找出 媒介 其
2) “ ”ꎬ “ ”ꎬ
解题思路
来源于题干或者教材中的相关知识
ꎮ
起因 呼吸抑制剂
起因 从题干中寻找变化的原因
ꎮ
结果 根细胞对 + 的吸收速率降低
结果 从题干中寻找最终出现的现象 K
ꎮ
媒介 “承前”:呼吸抑制剂 能量供应不足ꎻ
媒介 从起因和结果进行推导 通过文中信息
→
ꎬ
“启后”:根细胞对
+
的吸收速率降低 根细胞
或教材知识思考 起因会导致什么变化 承 K →
: (
逆浓度梯度吸收 +ꎬ是主动运输ꎬ需要消耗能量
前 结果的变化又是由什么导致的 启后 K
)ꎬ ( )ꎮ
答案 呼吸抑制剂会导致根细胞呼吸受抑
制ꎬ使能量供应不足ꎬ而根细胞逆浓度梯度吸
收
+
是主动运输ꎬ需要消耗能量ꎮ
K