
第11讲-细胞呼吸课件
113页总纲目录,考点详情,高考再现,,栏目索引,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/3/18,,‹#›,第,11,讲 细胞呼吸,考点一 细胞呼吸的原理,考点二 影响细胞呼吸的环境因素及应用,总纲目录,高考再现,考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式,(,实验,),考点一 细胞呼吸的原理,,一、细胞呼吸产生能量,1.概念:,主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在①,,活细胞,,内氧化分解为②,,二氧化碳,,或其他产物,释放出能量并生成③,,ATP,,的过程2.细胞呼吸与有机燃料燃烧的比较,比较项目,,细胞呼吸,有机燃料的燃烧,相同点,,本质上都是有机物的④,,氧化分解,,,释放⑤,,能量,,的过程,,不同点,条件,⑥,,温和、酶,,⑦,,点燃(剧烈),,,是否需要氧气,⑧,,有氧、无氧均可,,⑨,,需要氧气,,,现象,无高温、发光现象,能量⑩,,逐步,,释放,往往伴有剧烈的,,,发光、发热,,现象,3.类型:,细胞呼吸是由一系列化学反应组成的连续代谢过程,其中的每一,,步都需要特定的,,,酶,,参与才能完成;按照是否有氧气的参与,可以将,细胞呼吸分为,,,有氧呼吸,,和,,,无氧呼吸,,两种类型。
二、细胞呼吸的过程,(一)有氧呼吸,1.概念:,是指细胞在,,,氧气,,的参与下,彻底氧化分解有机物,产生,,,二氧化碳和水,,,同时释放,,,大量能量,,的过程2.场所:,细胞质基质和,,,线粒体,,3.过程:,包括三个阶段第一阶段:,,,不需要,,氧参与,在,,,细胞质,基质,,中进行,1 mol葡萄糖分解形成2 mol,,,丙酮,酸,,,同时产生少量,,,[H],,和能量;,,第二阶段:,,,不需要,,氧参与,粒体基质,中进行进入线粒体基质的,,,丙酮酸,,,在酶的催,化下进一步分解成,,,CO,2,,和,,,[H],,,,同时产生,少量的能量;,,第三阶段:,,,需要,,氧的参与,粒体内膜上进行第一、二阶段产生的,,,[H],,,粒体内膜上经过一系列复杂的反应和氧结合,在,产生水的同时释放,,,大量,,的能量4.总反应式:,,,C,6,H,12,O,6,+6O,2,+6H,2,O,,6CO,2,+12H,2,O+能量,,5.意义:有氧呼吸是大多数生物特别是,,,人和高等动、植物,,获取能,量的主要途径二)无氧呼吸,1.概念:,是指在,,,无氧或缺氧,,的条件下,生物的活细胞通过酶的催,化作用,把葡萄糖等有机物氧化分解为,,,C,2,H,5,OH(乙醇)和CO,2,,,或分,解为,,,C,3,H,6,O,3,(乳酸),,等物质,同时释放,,,较少能量,,的过程。
2.场所:,,,细胞质基质,,3.过程:,包括两个阶段第一阶段,,葡萄糖→丙酮酸、[H]和少量能量,,第,二,阶,段,乙醇发酵,丙酮酸→,,,C,2,H,5,OH+CO,2,,,实例:植物、酵母菌等,,乳酸发酵,丙酮酸→,,,C,3,H,6,O,3,,,实例:高等动物和人、马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根、乳酸菌等,4.意义:,高等植物在被水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄,,糖分解为乙醇和二氧化碳,释放出能量,以适应,,,缺氧,,的环境条件;,人在剧烈运动时,需要在较短的时间内消耗大量的能量,除了有氧呼吸,,外,肌细胞也会以无氧呼吸的方式,将葡萄糖分解为乳酸并释放一定的,,能量,满足人体的需要1.有氧呼吸时,生成物H,2,O中的氢来自丙酮酸和H,2,O的分解√,),2.有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP✕,,),3.有氧呼吸产生的[H]粒体内膜上与氧结合生成水√,),4.有氧呼吸过程产生的能量大部分储存在ATP中✕,,),,,,,5.人体在剧烈运动时所需的能量主要由无氧呼吸产生✕,,),6.人剧烈运动时产生的CO,2,是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物✕,,),7.,植物细胞在无氧条件下,,,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有,ATP,的合,,成。
✕,,),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],√,),,,,,,图示有氧呼吸和无氧呼吸过程,请据图分析:,(1)有氧呼吸和无氧呼吸都经过的阶段是图中的,,,此阶段进行,,的场所是,,,图中A物质的名称是,,2)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是,,,可在人体,,细胞中进行的是,,(填序号)3)①②过程产生的可利用能量是①④过程产生的可利用能量的,,,,倍4)粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为,,,,5)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因是,,,,,根本原因是,,6)如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O,2,的量要大于产生CO,2,的量,,,其原因与葡萄糖相比,脂肪中,,的含量低,因此有氧呼吸消耗O,2,,的量大于产生CO,2,的量答案,(1)① 细胞质基质 丙酮酸,(2)② ①②④ (3)19,(4)种子在有氧呼吸过程中产生了水,(5)催化反应的酶不同 基因的选择性表达,(6)氧,解析,(1)有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段(葡萄糖→丙酮酸)完全相同,,,即图中的①过程,场所是细胞质基质,A物质的名称是丙酮酸2)必须,,在有氧条件下进行的是有氧呼吸的第三阶段,即图中的②;人体细胞既,,可以进行有氧呼吸,又可以进行产生乳酸的无氧呼吸,故可在人体细胞,,中进行的是①②④。
3)1 mol葡萄糖进行①②过程即有氧呼吸产生的,,可利用能量是38 mol ATP,进行①④过程即无氧呼吸产生的可利用能量,,是2 mol ATP,故①②过程产生的可利用能量是①④过程产生的可利用,,能量的19倍4)只有有氧呼吸过程才能产生水,故粮食贮藏过程中,有,时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为种子在有氧呼吸过程中产生了,,水5)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因是催化反应的酶不,,同,根本原因分别是基因的选择性表达 (6)与糖类相比,脂质分子中氧,,的含量低,故以脂肪为底物进行有氧呼吸,消耗O,2,的量要大于产生CO,2,的,,量1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向,项目,来源,去向,[H],有氧呼吸:C,6,H,12,O,6,和H,2,O;,无氧呼吸:C,6,H,12,O,6,有氧呼吸:与O,2,结合生成水;,无氧呼吸:还原丙酮酸,ATP,有氧呼吸:三个阶段都产生;,无氧呼吸:只在第一阶段产生,用于几乎各项生命活动,3.细胞呼吸过程中有关物质参与的阶段及场所总结,(1)水:生成于有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜;以反应物参与有氧,,呼吸第二阶段,场所为线粒体基质。
而无氧呼吸中不存在水的生成与消,,耗2)二氧化碳:在有氧呼吸的第二阶段、线粒体基质中产生,或者在无氧,,呼吸的第二阶段、细胞质基质中产生动植物体内均可产生二氧化,,碳3)乙醇或乳酸:在无氧呼吸的第二个阶段、细胞质基质中产生4)葡萄糖:只以反应物的形式参与有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,场,,所为细胞质基质5)丙酮酸:其作为中间产物,在有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段产生,场,,所为细胞质基质;作为反应物参与有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶,,段,前者场所为线粒体基质,后者场所为细胞质基质6)氧气:只以反应物的形式参与有氧呼吸的第三阶段,场所为线粒体内,,膜考向一 细胞呼吸的过程,1.(2018江苏南京期中)如图是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解,,,相关叙述正确的是,,(,,),A.过程①表示光合作用暗反应,无光条件下能正常进行,B.过程②发生在细胞质基质中,所有活细胞都能进行,C.过程③表示有氧呼吸第二阶段,无氧条件下能正常进行,D.过程③产生的[H]、ATP、CO,2,都用于过程①,答案,,B,解析,过程①表示的是光合作用的暗反应阶段的三碳化合物的还,,原,需要消耗光反应阶段产生的[H]和ATP,A错误;过程②表示葡萄糖分,,解成丙酮酸,发生在细胞质基质中,所有活细胞中都能进行,B正确;过程,,③是有氧呼吸的第二阶段,发生粒体基质,有氧呼吸需要氧气,C错,,误;过程③是有氧呼吸的第二阶段,产生的[H]用于有氧呼吸的第三阶段,,,还原氧气,不能用于过程①的光合作用,D错误。
2.(2018江苏南通、徐州等六市二模)如图是某植物叶肉细胞光合作用,,与有氧呼吸过程中的物质变化图解,其中①~④表示过程相关叙述正,,确的是(多选),,(,ACD,),A.过程①③④都能合成ATP,B.过程①②③④总是同时进行,C.过程①③都在生物膜上进行,D.过程④产生的[H]还来自水,,解析,据图可知,过程①~④依次是光合作用的光反应阶段、光合作用的暗反应阶段、有氧呼吸的第三阶段、有氧呼吸的第一、二阶段,其中①③④都能合成ATP,A正确;过程①②③④不一定同时进行,B错误;过程①是光合作用的光反应阶段,场所是类囊体薄膜;过程③是有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜,C正确;过程④是有氧呼吸的第一、二阶段,产生的[H]除了来自葡萄糖之外,还来自水,D正确考向二 细胞呼吸类型的判断,3.(2019江苏南通启东月考)提倡有氧运动的原因之一是避免肌肉细胞,,无氧呼吸产生大量乳酸,如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量,和氧气消耗速率的关系,结合所学知识,分析下列说法正确的是,,(,,),A.AB段为有氧呼吸,BC段为有氧呼吸和无氧呼吸,CD段为无氧呼吸,B.运动强度大于C后,肌肉细胞CO,2,的产生量等于O,2,消耗量,C.酵母菌的细胞呼吸和人体细胞的呼吸类型相同,D.人体细胞的呼吸作用产生ATP与细胞内的吸能反应直接联系,答案,B,,AB段乳酸含量几乎没有增加,说明此时细胞进行的是有氧呼吸,BC段和CD段中既有氧气的消耗,也有乳酸的产生,说明这两个阶段既有有氧呼吸也有无氧呼吸,A错误;运动强度大于C后,肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸产生的CO,2,量等于消耗的O,2,量,,,而无氧呼吸既不消耗氧气也不产生二氧化碳,因此运动强度大于C后,肌肉细胞CO,2,的产生量将等于O,2,消耗量,B正确;酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,C错误;人体细胞的呼吸作用产生ATP与细胞内的放能反应直接联系,D错误。
4.(2019江苏苏州模拟)不同种类的生物在不同的条件下,呼吸作用方式,,不同若分解底物是葡萄糖,则下列对呼吸作用方式的判断正确的是,,(多选),,(,AB,),A.若只释放CO,2,,不消耗O,2,,则细胞只进行无氧呼吸,B.若CO,2,的释放量多于O,2,的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧,,呼吸,C.若CO,2,的释放量等于O,2,的吸收量,则细胞只进行有氧呼吸,D.若既不吸收O,2,也不释放CO,2,,则说明该细胞已经死亡,,解析,若只释放CO,2,,不消耗O,2,,则细胞只进行产生酒精的无氧呼吸,A正确;进行有氧呼吸时,产生的CO,2,量与吸收O,2,量相等,若同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,则CO,2,的释放量多于O,2,的吸收量,B正确;若CO,2,的释放量等于O,2,的吸收量,则细胞同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸或只进行有氧呼吸,C错误;高等动物和人等的无氧呼吸产生乳酸,不消耗氧气,也不释放二氧化碳,D错误细胞呼吸类型的判断方法,1.,根据呼吸产物进行判断如产物只有,CO,2,和,H,2,O,,则呼吸方式一定是,,有氧呼吸,;,若还有乳酸或乙醇产生,,,则还存在无氧呼吸。
2.根据呼吸场所判断1)真核细胞:若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行,则为无氧呼吸;若,,部分过程粒体中进行,则为有氧呼吸2),原核细胞,:,原核细胞没有线粒体,,,故原核细胞的细胞呼吸在细胞质基,,质和细胞膜上进行,,,其呼吸方式应根据产物判断,,,若只有二氧化碳和水,类题通法,产生,,,则为有氧呼吸,,,若还有乳酸或酒精产生,,,则还存在无氧呼吸3.在以C,6,H,12,O,6,为呼吸底物的情况下,可根据CO,2,释放量和O,2,消耗量判断1)无CO,2,释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,此种情况下,容器内,,气体体积不发生变化,如马铃薯块茎的无氧呼吸2)不消耗O,2,,但产生CO,2,,细胞只进行产生酒精的无氧呼吸,此种情况下,,容器内气体体积增大,如酵母菌的无氧呼吸3),当,CO,2,释放量等于,O,2,消耗量时,,,细胞只进行有氧呼吸,,,此种情况下,,,容器内气体体积不发生变化,,,但若将,CO,2,吸收掉,(,如放置,NaOH,溶液,),,可引起气体体积减小4)当CO,2,释放量大于O,2,消耗量时,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和,,有氧呼吸,如酵母菌在不同O,2,浓度下的细胞呼吸,此种情况下,判断哪种,,呼吸方式占优势,可分析如下:,①若,,/,,=4/3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
②若,,/,,>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③若,,/,,<4/3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸,有氧呼吸占优势考向三 有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算,5.现有一瓶葡萄糖液,内置有适量的酵母菌,经测定瓶中放出CO,2,的体积,,与吸收O,2,的体积比为7∶6,这是因为(假设两种细胞呼吸消耗葡萄糖的,,速率相等),,(,C,),A.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸,B.有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸,C.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸,D.有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸,,解析,有氧呼吸中吸收的O,2,与生成的CO,2,的物质的量之比为1∶1,,,无氧呼吸中不消耗O,2,,消耗1 mol葡萄糖生成2 mol CO,2,假设进行有氧呼吸的酵母菌的比例为,x,,则进行无氧呼吸的酵母菌的比例为1-,x,,故[6,x,+2(1-,x,)]∶(6,x,)=,7∶6,解得,x,=2/3,故有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸6.有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的O,2,时,其产生,的乙醇和CO,2,的物质的量如图所示据图中信息推断,,错误,的是,,(,,,),A.当O,2,浓度为,a,时,酵母菌没有进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸,B.当O,2,浓度为,b,和,d,时,酵母菌细胞呼吸的过程有所不同,C.当O,2,浓度为,c,时,有2/5的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵,D.,a,、,b,、,c,、,d,4种不同O,2,浓度下,细胞都能产生[H]和ATP,答案,,C,解析,当O,2,浓度为,a,时,乙醇产生量与CO,2,产生量相等,说明此时只进,,行无氧呼吸,A正确;当O,2,浓度为,b,时,产生CO,2,的量多于产生乙醇的量,说,,明酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸,当O,2,浓度为,d,时,没有乙醇产生,说,,明酵母菌只进行有氧呼吸,因此,b,、,d,的细胞呼吸过程有所不同,B正确;,,当O,2,浓度为,c,时,无氧呼吸产生6 mol乙醇的同时会产生6 mol CO,2,,需要,,消耗3 mol葡萄糖,剩余的9 mol CO,2,来自有氧呼吸,需消耗1.5 mol葡萄,,糖,因此有2/3的葡萄糖用于酵母菌的乙醇发酵,C错误;无论是无氧呼吸,,还是有氧呼吸都能产生[H]和ATP,D正确。
细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以酵母菌呼吸作用消耗葡萄糖为呼吸底物),(1)有氧呼吸时:C,6,H,12,O,6,∶O,2,∶CO,2,=1∶6∶62)无氧呼吸时:C,6,H,12,O,6,∶CO,2,∶乙醇=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶23)消耗等量的C,6,H,12,O,6,时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO,2,摩尔数之比为,,1∶34)消耗等量的C,6,H,12,O,6,时,有氧呼吸消耗的O,2,摩尔数与有氧呼吸和无氧,,呼吸产生CO,2,摩尔数之和的比为3∶4归纳拓展,考点二 影响细胞呼吸的环境因素及应用,,一、温度,1.原理:,细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响①,,酶的活性,,进,,而影响细胞呼吸速率2.曲线模型(如图),,3.应用,二、O,2,浓度,1.原理,:O,2,是有氧呼吸所必需的,且O,2,对无氧呼吸过程有抑制作用2.曲线模型(如图),,(1)O,2,浓度低时,④,,无氧,,呼吸占优势2)随O,2,浓度增大,无氧呼吸逐渐被⑤,,抑制,,,有氧呼吸不断⑥,,加强,,3),当,O,2,浓度达到一定值后,,,随,O,2,浓度增,大,,,有氧呼吸不再加强,(,受呼吸酶数量等,因素的影响,),。
3.应用,(1)选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸2)作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸3)提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生⑦,,乳酸,,4)稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生⑧,,酒精,,,防止⑨,,酒精,,中毒,,,烂根死亡三、CO,2,浓度,1.原理,:CO,2,是细胞呼吸的最终产物,积累过多会⑩,,抑制,,(填“促进”,,或“抑制”)细胞呼吸的进行2.曲线模型(如图),,,3.应用:,在蔬菜和水果保鲜中,增加CO,2,浓度可,,,抑制,,细胞呼吸,减少,有机物的消耗四、含水量,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,,当含水量过多时,细胞呼吸速率减,慢甚至死亡(如图)3.应用,,,1.,种子风干脱水后呼吸强度增强✕,,),2.,同一叶片在不同生长发育时期,,,其细胞呼吸速率有差异√,),3.,严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机,,物最少✕,,),4.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中贮藏✕,,),,,,,5.无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。
✕,,),6.温室大棚中,可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量√,),7.皮肤破损较深的患者,应及时到医院注射破伤风抗毒血清√,),8.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害√,),,,,,,图示为氧气影响细胞呼吸的曲线,请分析回答,(1)O,2,浓度在2.5%~10%之间时,该器官的细胞呼吸方式为,,,,O,2,浓度在10%以上时,该器官的细胞呼吸方式为,,,,2)若O,2,浓度为C时,A点气体交换值为B点的2倍,即此时有氧呼吸和无氧,,呼吸释放的CO,2,量相等,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为,,,,3)在保存蔬菜、水果时,应选择,,点对应的O,2,浓度,原因是此时,,,答案,(1)有氧呼吸和无氧呼吸 有氧呼吸,(2)1∶3,(3)R 总CO,2,释放量最少,有机物的损耗最少解析,(1)O,2,浓度在2.5%~10%之间时,CO,2,生成量大于O,2,消耗量,故该器,,官的细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸;O,2,浓度在10%以上时,CO,2,生,,成量等于O,2,消耗量,故该器官的细胞呼吸方式为有氧呼吸2)根据有,,氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出:有氧呼吸时,1C,6,H,12,O,6,→6CO,2,;无,,氧呼吸时,1C,6,H,12,O,6,→2CO,2,。
所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO,2,量,,相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶33) 从曲线图中可以看出,R点,,对应的O,2,浓度时,CO,2,生成量最少,说明此时分解的有机物最少,最适宜,,保存蔬菜、水果1.测定原理,,细胞呼吸速率通常用CO,2,产生速率或O,2,消耗速率来表示,一般用如图装置进行测定细胞进行有氧呼吸时既产生CO,2,使装置内气压升高,又消耗O,2,,使装置内气压降低为了测定真实的呼吸情况,应只对其中一种气体变化进行测定为此,往往向装置内添加NaOH或KOH溶液吸收掉其中的,CO,2,用单位时间内小液滴向左移动的距离代表细胞呼吸消耗氧的速率细胞呼吸速率的测定方法,2.测定装置(如图),,3.物理实验误差的校对,,为了防止气压、温度等非呼吸因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如种子煮熟),其他条件均不变如果对照组小液滴发生了移动,说明存在实验误差若对照组小液滴移动方向与实验组相同,则需要用实验组减去校对出的误差若对照组小,,液滴移动方向与实验组相反,则需要用实验组加上校对出的误差考向一 单因素对细胞呼吸的影响分析,1.(2018江苏南京、盐城一模)下列应用与细胞呼吸原理无关的是,,(,D,),A.及时解救涝灾作物,B.零上低温储藏果蔬,C.适当进行有氧运动,D.用高浓度的糖腌制番茄,,解析,及时解救涝灾作物可以避免植物长时间无氧呼吸产生大量酒精,从而毒害植物导致根部腐烂,A正确;零上低温有利于降低酶活性,,,进而降低果蔬的呼吸作用强度,而零下低温容易冻伤植物组织细胞,使水果的品质下降,B正确;有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼,细胞主要进行有氧呼吸可以避免无氧呼吸产生乳酸引起的肌肉酸痛,C正确;用高浓度的糖腌制番茄,糖的浓度远大于番茄细胞液的浓度,外界高浓度的溶液导致番茄细胞大量渗透失水,所以番茄过度失水而死亡,体现了渗透失水的原理,D错误。
2.(2018江苏盐城三模)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是,,(,B,),A.缺氧时,人体肌细胞产生的CO,2,量大于O,2,的消耗量,B.细胞中有机物的氧化放能是人体热量的主要来源,C.在炎热环境中,细胞呼吸将显著减弱以减少产热,D.透气的创可贴可防止伤口细胞因长时间缺氧而坏死,,解析,缺氧时,人体肌细胞进行无氧呼吸,产生乳酸,不产生CO,2,,A错,,误;人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,B正确;在炎热环,,境中,主要通过散热来调节体温平衡,细胞呼吸不会显著减弱,C错误;透,,气的创可贴可防止厌氧菌特别是破伤风芽孢杆菌的繁殖,避免伤口感,,染,D错误蔬菜、水果与种子贮藏条件的区别,,蔬菜和水果应放置在低温、湿度适中、低氧的条件下,,,而种子应储藏在零上低温、干燥、低氧条件下,,,其目的都是降低呼吸作用,,,减少有机物的消耗,但由于水果和蔬菜本身的特点需要一定的湿度才能保持新鲜度,故蔬菜和水果与种子在储藏条件上有差异归纳拓展,考向二 多因素对细胞呼吸的影响分析,3.如图表示O,2,浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,有关叙,,述,错误,的是,,(,,),A.O,2,浓度为0时,细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质,B.O,2,浓度低于20%时,30 ℃、35 ℃两温度对有氧呼吸速率影响不大,C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间,D.与b点相比,限制c点有氧呼吸速率的因素有O,2,浓度和温度,答案,,C,解析,O,2,浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,此时产生[H]的场所只,,有细胞质基质,A正确;O,2,浓度低于20%时,30 ℃和35 ℃两曲线重合在一,,起,说明此O,2,浓度下两温度对有氧呼吸速率影响不大,B正确;由图可知,,,细胞有氧呼吸的最适温度在30 ℃左右,C错误;与b点相比,限制c点有氧,,呼吸速率的因素有O,2,浓度和温度,D正确。
4.为了探究植物呼吸强度的变化规律,研究者在遮光状态下,测得了相同,,的新鲜菠菜叶在不同温度和O,2,含量条件下的CO,2,释放量,结果如下表(表,,中数据为相对值)下列有关分析,错误,的是,,(,,,),O,2,含量,CO,2,释,放量,温度,0.1%,1.0%,3.0%,10.0%,20.0%,40.0%,3 ℃,6.2,3.6,1.2,4.4,5.4,5.3,10 ℃,31.2,53.7,5.9,21.5,33.3,32.9,20 ℃,46.4,35.2,6.4,38.9,65.5,56.2,30 ℃,59.8,41.4,8.8,56.6,100.0,101.6,A.根据变化规律,表中10 ℃、O,2,含量为1.0%条件下的数据很可能是错,,误的,B.温度为3 ℃、O,2,含量为3.0%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合,C.O,2,含量从20.0%上升至40.0%时,O,2,含量限制了呼吸强度的继续升高,D.在20 ℃条件下,O,2,含量从0.1%升高到3.0%的过程中,细胞无氧呼吸逐,,渐减弱,答案,,C,解析,分析表中数据可知,在各温度条件下,O,2,含量由0.1%升高到1.,,0%时,,CO,2,的释放量应减少(无氧呼吸逐渐减弱),因此53.7这个数据很可能是错误的,A正确;温度为3 ℃、O,2,含量为3.0%时,CO,2,的释放量最少,是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合,B正确;3 ℃、10 ℃和20 ℃条件下,O,2,含量从20.0%升至40.0%时,细胞呼吸强度逐渐减弱,30 ℃条件下,细胞呼吸强度增强,C错误;在20 ℃条件下,O,2,含量从0.1%升高到3.0%的过程中,,,随着O,2,含量的增加,,CO,2,释放量逐渐减少,细胞无氧呼吸逐渐减弱,D正确。
细胞呼吸的曲线识别技巧,(1)“钟”型曲线:典型的温度,pH等因素影响酶促反应的曲线,通过影响,,酶的活性影响细胞呼吸等反应,凡可影响酶活性的因素都可影响该曲线,,的变化2)下降型曲线:呼吸反应速率逐渐减慢,一般受生成物含量的影响,随生,,成物的增多而减慢,如CO,2,浓度3)上升型曲线:呼吸反应速率逐渐加快,一般受反应物含量的影响,随反,,应物的增多而增加,如O,2,含量技能提炼,考向三 细胞呼吸速率的测定,5.如图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且,,适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等)下列有关说法不正确,,的是(多选),,(,,,),A.取适量的幼胚研碎,滴加少量的一种被还原后为白色的试剂,一段时,,间后试剂颜色可能变白的原因与种子呼吸过程产生[H]有关,B.当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数,T,B,最高,C.一段时间后,玻璃管中的有色液滴移动的距离,h,C,>,h,B,=,h,A,D.A、B两试管有色液滴移动的速率不一样,答案,,BC,解析,若取适量的幼胚研碎,滴加少量的一种被还原后为白色的试剂,一段时间后试剂颜色逐渐变白,原因是种子在呼吸过程中产生[H],,将试剂还原,A正确。
B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度大于A,消耗的氧气多,释放的能量多,B温度计读数比A种子高;相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比,耗氧量要小,,,释放的能量少,B温度计读数比C种子低;因此温度计读数C最高,B错误A与B的差别在于消毒与否,B种子未消毒,由于有细菌等微生物的存在,在单位时间内,呼吸作用强度,大于A,消耗的氧气多,同时两者呼吸作用产生的二氧化碳都被氢氧化钠吸收,所以B中消耗的氧气多,内外的压强差大,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率,V,B,大于,V,A,,D正确B与C的差别在于种子所含主要物质的不同,相同质量的糖与相同质量的脂肪相比,耗氧量要小,所以B中消耗的氧气比C,少,内外的压强差小,玻璃管中的水珠开始向左移动时的速率,V,B,小于,V,C,;所以一段时间后,玻璃管中的有色液滴移动的距离,h,C,>,h,B,>,h,A,,C错误6.如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作,用强度的实验装置,,(呼吸底物为葡萄糖,不考虑装置中,微生物的影响),相关叙述正确的是 (,A,),A.杯中盛放NaHCO,3,溶液,可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率,B.在遮光条件下,烧杯中盛放NaOH溶液,可,用于测定植物无氧呼吸的强度,,C.烧杯中盛放清水,可用于测定一定光照强度下真光合速率,D.在遮光条件下,烧杯中盛放清水,可用于测定植物有氧呼吸的强度,,解析,NaHCO,3,溶液可以维持装置内CO,2,浓度的恒定,U形管中液面高度,的变化是装置中O,2,量的变化造成的,可以代表净光合速率。
NaOH可以吸,收CO,2,,无氧呼吸不消耗O,2,,不能用来测定无氧呼吸的强度烧杯中盛放,清水,一定光照强度下,光合作用吸收CO,2,量与释放O,2,量相等,有氧呼吸消,耗O,2,量与产生CO,2,量相等,不能测定真光合速率在单位时间内,有氧呼,吸消耗的O,2,量等于产生的CO,2,量,无论有氧呼吸强度多大,U形管中液面都,不会发生变化考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式(实验),,一、实验原理,1.酵母菌是一种单细胞①,,真,,(选填“细”或“真”)菌,在有氧和无,,氧的条件下都能生存,属于②,,兼性厌氧,,菌,因此便于用来研究细胞,,呼吸的不同方式酵母菌在有氧的条件下,把葡萄糖彻底分解为③,,二,,氧化碳和水,,,在无氧条件下,把葡萄糖分解为④,,酒精和二氧化碳,,2.二氧化碳、酒精的检测方法,(1)CO,2,的检测:CO,2,可使澄清石灰水变⑤,,浑浊,,,也可使溴麝香草酚蓝,,水溶液⑥,,由蓝变绿再变黄,,2)酒精的检测:橙色的⑦,,重铬酸钾,,溶液在酸性条件下与酒精发生,,化学反应,变成⑧,,灰绿,,色二、实验步骤,1.配制酵母菌培养液,10 g酵母菌+240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液。
2.检测CO,2,的产生,,3.检测酒精的产生,,自B、D中各取2mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的2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条件,澄清石灰水的变化,1、2支试管的变化,甲组,,,变浑浊,,无变化,乙组,,,变浑浊,,出现,,,灰绿,,色,三、实验现象,四、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CO,2,,,多且快,,,在无氧条件下产生,,,酒精,,,还能产生少量,,,CO,2,,,五、实验分析,1.,实验所用葡萄糖溶液需经煮沸,,,主要目的是去除溶液中的氧气和灭菌,,,,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果的干扰2.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图中可检测到CO,2,的为C、E瓶,相比而言,C中CO,2,产生量既多又快可,,检测到酒精的只有D瓶①装置甲:A瓶内液体是质量分数为10%的NaOH溶液,其作用是吸,收空气中的CO,2,,以保证C瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸,产生的,CO,2,所致,,,排除其对实验结果的干扰②装置乙,:D,瓶应封口放置一段时间后,,,待酵母菌将,D,瓶中的,O,2,消耗完,,,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,,,确保通入,E,瓶中澄清的石灰水中的,CO,2,是无氧呼吸产生的。
③澄清的石灰水可用溴麝香草酚蓝水溶液代替1.,酵母菌为单细胞细菌,,,代谢类型为异养兼性厌氧型✕,,),2.,有氧和无氧时,,,酵母菌呼吸作用产物不同√,),3.,根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,,,可,,检测酵母菌产生,CO,2,的多少√,),4.酵母菌产生CO,2,的场所只有线粒体基质✕,,),,,,,5.,橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,,,变成黄色✕,,),6.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,可以通过澄清的石灰水是否浑浊来,,判断酵母菌的呼吸方式✕,),,,,如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,请分析回答:,(1)本实验的自变量是,,,因变量是,,,,;甲中用橡皮球或者气泵充气的目的是,,,,,乙中B瓶密封的目的是,,2)图甲中质量分数为10%的NaOH溶液的作用是,,,,,,3)B瓶装好后,要过一段时间再连接装有澄清石灰水的锥形瓶,目的是,,,答案,(1)氧气的有无 是否有CO,2,和乙醇的产生 保证A瓶中有氧气,,存在 保证无氧环境,(2)吸收空气中的CO,2,,确保检测到的是酵母菌有氧呼吸产生的CO,2,,(3)消耗掉瓶中原有的O,2,,确保检测到的是酵母菌无氧呼吸产生的CO,2,,解析,(1)自变量是氧气的有无,因变量为是否有CO,2,和乙醇的产生。
甲,,中用橡皮球或者气泵充气的目的是保证A瓶中有氧气存在,乙中B瓶密,,封是保证无氧环境2)NaOH与空气中的CO,2,反应生成Na,2,CO,3,和H,2,O,,,保证了通入酵母菌培养液的气体中不含CO,2,,避免对实验结果造成干,,扰3)B瓶封口后,锥形瓶内的空气中有氧,酵母菌开始进行有氧呼吸,,,也产生CO,2,所以,要过一段时间,等B瓶中的氧气消耗完以后,再将产生,,的气体通入澄清石灰水,保证通入澄清石灰水中的CO,2,是无氧呼吸产生,,的植物组织呼吸方式的实验探究,1.欲确认某植物组织的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示(以发,,芽种子为例):,2.实验结果预测和结论,实验现象,,结论,装置一液滴,装置二液滴,,不动,不动,只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡,不动,右移,只进行产生酒精的无氧呼吸,左移,右移,进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,左移,不动,只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,,特别提醒,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”,其余均相同考向一 “探究酵母菌细胞呼吸方式”实验基础,1.(2018江苏丹阳中学质检)如图为探究酵母菌呼吸方式的实验设计装,,置。
下列叙述不正确的是(多选),,( ),A.实验自变量为温度,B.实验因变量为CO,2,的多少,C.空气泵泵入的气体应先除去O,2,D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO,2,答案,,,ACD,,解析,该实验的自变量是氧气的有无,温度属于无关变量,A错误;该实验通过Ca(OH),2,溶液检测CO,2,的产生量,B正确;空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O,2,,但应先除去泵入气体中的CO,2,,C错误;乙、丙两试管的培养液需煮沸,(除去O,2,和灭菌)冷却后再加入干酵母,避免高温杀死酵母菌,D错误2.如图是探究酵母菌呼吸方式的装置,下列叙述错误的是,,( ),A.,假设装置一中的液滴左移,,,装置二中的液滴不动,,,说明酵母菌只进行,,有氧呼吸,B.假设装置一中的液滴不移动,装置二中的液滴右移,说明酵母菌只进,,行无氧呼吸,C.假设装置一中的液滴左移,装置二中的液滴右移,说明酵母菌既进行,,有氧呼吸又进行无氧呼吸,D.假设装置一、二中的液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只,,进行无氧呼吸,答案,,D,酵母菌只进行有氧呼吸时,氧气消耗量与二氧化碳释放量相等,,装置一内因氧气消耗、二氧化碳被NaOH溶液吸收而气压下降,液滴,,左移;装置二气压不变,液滴不动,A正确。
酵母菌只进行无氧呼吸时,装,,置一中不消耗氧气,而产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收,其内气压不,,变,液滴不动;装置二中的液滴右移,B正确,D错误酵母菌既进行有氧,,呼吸又进行无氧呼吸时,装置一内气压下降,液滴左移;装置二内二氧化,,碳释放量大于氧气消耗量,故气压上升,液滴右移,C正确考向二 “探究酵母菌细胞呼吸方式”实验拓展,3.某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)下,,列分析,错误,的是,,(,D,),A.滴管中冒出气泡是反应产生CO,2,的结果,B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境,C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降,D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,,其余的存留在乙醇中,,解析,酵母菌无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳,此过程受温度影响,试,,管中加水是为了创造无氧环境,A、B、C正确被分解的葡萄糖中的,,能量一部分转移到ATP中,一部分以热能的形式散失,还有一些存留在,,乙醇中,D错误4.(2019江苏连云港检测)如图是某同学设计的“探究酵母菌的呼吸方式”实验装置图,1、2、3、4号试管加入适量水后再滴加2滴溴麝香草酚蓝溶液,用来鉴定CO,2,。
对此实验的结果、分析与评价不正确的是,,,( ),A.丙试管与乙试管相连,其作用是为乙试管提供充足的氧气,B.应在甲试管中加1 mL石蜡油,制造无氧环境,C.为了适当简化装置,可以将图中的2号或4号试管除去,D.1号试管与3号试管相比,出现黄色的时间要短,答案,,D,解析,Fe,3+,能催化H,2,O,2,水解产生H,2,O和O,2,,因此丙试管与乙试管相连,其作用是为乙试管提供充足的O,2,,A正确;分析图示可知:甲乙试管分别用来探究酵母菌在无氧和有氧条件下的细胞呼吸方式,所以应在甲试管中加1 mL石蜡油,制造无氧环境,B正确;2、4号试管的作用是检测水中是否存在CO,2,,所以为了适当简化装置,可以将图中的2号或4号试管除去,C正确;1号试管用来检测酵母菌无氧呼吸产生的CO,2,量,3号试管用来检测酵母菌有氧呼吸产生的CO,2,量,因此 1号试管与3号试管相比,出现黄色的时间要长,D错误高考再现,1.(2018江苏单科,29,9分)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细,,胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H]),请回答下列问,,题:,(1)甲可以将光能转变为化学能,参与这一过程的两类色素为,,,,,其中大多数高等植物的,,需在光照条件下合成。
2)在甲发育形成过程中,细胞核编码的参与光反应中心的蛋白,在细胞,,质中合成后,转运到甲内,在,,(填场所)组装;核编码的Rubis-,,co(催化CO,2,固定的酶)小亚基转运到甲内,在,,(填场所)组装3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下,可被氧化为,,后进,,入乙,继而在乙的,,(填场所)彻底氧化分解成CO,2,;甲中过多的还,,原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终,可在乙的,,(填场所)转移到ATP中4)乙产生的ATP被甲利用时,可参与的代谢过程包括,,(填序,,号)①C,3,的还原 ②内外物质运输,③H,2,O裂解释放O,2,④酶的合成,答案,(1)叶绿素、类胡萝卜素 叶绿素,(2)类囊体膜上基质中,(3)丙酮酸 基质中 内膜上,(4)①②④,解析,(1)甲为叶绿体,甲中能将光能转化为化学能的色素有叶绿素和,,类胡萝卜素,其中大多数高等植物叶绿素的合成需要光2)参与光反,,应中心的蛋白分布于叶绿体的类囊体膜上,参与催化CO,2,固定的酶分布,,于叶绿体的基质中3)由甲(叶绿体)输出的三碳糖在氧气充足的条件,,下,可被氧化为丙酮酸后进入乙(线粒体),粒体的基质中被彻底分解,,成CO,2,;甲中过多的还原能可通过物质转化,在细胞质中合成NADPH,其,,中的能量最终可在乙(线粒体)的内膜上经有氧呼吸的第三阶段转移到,ATP中。
4)由图知,乙(线粒体)产生的ATP可被甲(叶绿体)内的耗能过,程利用,C,3,的还原、内外物质的主动运输及胞吞和胞吐、酶的合成均消,,耗ATP,H,2,O裂解释放O,2,的过程属于光反应,可以合成ATP2.(2016,江苏单科,,21,3,分,),突变酵母的发酵效率高于野生型,,,常在酿酒工,,业发酵中使用下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,,,下列相关叙述,错误,的,,是,(,多选,),,(,,BD,,),A.突变酵母乙醇代谢途径未变,B.突变酵母几乎不能产生[H],C.氧气充足时,野生型酵母种群增值速率大,于突变体,D.通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体,,解析,图示突变酵母菌呼吸链中断部位为线粒体 氧气充足时,,,突变型酵母菌不能进行有氧呼吸,其只能在细胞质基质中产生少量的,,ATP,故其繁殖速率明显低于野生型酵母菌 突变型酵母菌细胞质内,,的葡萄糖氧化过程正常,故突变酵母乙醇代谢途径未变,在乙醇代谢途,,径中有[H]产生,A、C正确,B、D错误。