1、2023-1-23高考生物专题精解高考生物专题精解5.细胞呼吸 2023-1-23探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式1.细胞呼吸的概念和类型细胞呼吸的概念和类型(1)概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 ，释放能量并生成，释放能量并生成 的过程。的过程。(2)CO2或其他物质ATP有氧呼吸无氧呼吸2023-1-232.探究酵母菌细胞呼吸的类型探究酵母菌细胞呼吸的类型(1)酵母菌细胞呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸。酵母菌细胞呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸。(2)产物的检测产物的检测试剂试剂现象现象(颜色变颜色变化化)CO2澄清石灰
2、水澄清石灰水水溶液水溶液变浑浊变浑浊 酒精酒精在酸性条件下，在酸性条件下，使用橙色的使用橙色的 溶液溶液 橙色橙色溴麝香草酚蓝由蓝变绿再变黄重铬酸钾灰绿色2023-1-23有氧呼吸和无氧呼吸的过程及应用有氧呼吸和无氧呼吸的过程及应用1.有氧呼吸有氧呼吸(1)过程过程细胞质基质细胞质基质C6H12O62C3H4O3+4H酶酶线粒体基质线粒体基质2C3H4O3+6H2O 6CO2+20 H酶酶线粒体内膜线粒体内膜24H+6O2 12H2O酶酶(2)总反应式：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量酶酶2023-1-232.无氧呼吸无氧呼吸(1)过程：过程：第一阶第一阶段段葡萄糖葡萄糖丙酮
3、酸、丙酮酸、H和少量能和少量能量量第第二二阶阶段段乙乙醇醇发发酵酵丙酮酸丙酮酸植物、酵母菌植物、酵母菌等等乳乳酸酸发发酵酵高等动物、马高等动物、马铃薯块茎、甜铃薯块茎、甜菜块根、玉米菜块根、玉米胚、乳酸菌等胚、乳酸菌等酒精CO2乳酸(2)反应式酒精发酵：乳酸发酵：C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量C6H12O62C3H6O3少量能量2023-1-233.在生产生活中的应用在生产生活中的应用(1)透气透气有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸(2)无氧呼吸无氧呼吸利用粮食通过利用粮食通过 发酵进行酿酒。发酵进行酿酒。酵母菌2023-1-232023-1-231.细胞呼吸过程模式图细胞呼吸过程
4、模式图借助过程模式图，比较有氧呼吸与无氧呼吸的物质和能量转变借助过程模式图，比较有氧呼吸与无氧呼吸的物质和能量转变2023-1-232.氧、氧、H和和ATP的来源去向分析的来源去向分析(1)有氧呼吸中氧的来源和去路有氧呼吸中氧的来源和去路(2)有氧呼吸和无氧呼吸中H和ATP的来源和去路HATP来源来源去向去向来源来源去向去向有有氧氧呼呼吸吸第一、第一、二阶二阶段段用于第三用于第三阶段还原阶段还原O2，生成，生成H2O第一、第一、二、三二、三阶段均阶段均产生产生用于各用于各项生命项生命活动活动2023-1-23【典例典例1】如图为某同学构建的植物叶肉细胞内的有氧呼吸过程如图为某同学构建的植物叶肉
5、细胞内的有氧呼吸过程图，图，4、7均为水，下列说法正确的是均为水，下列说法正确的是()A.催化23过程的酶存在于线粒体内膜上B.产生的8主要用于合成ATPC.3必定全部释放到大气中D.6可来自叶绿体2023-1-23解析解析本题综合考查有氧呼吸的相关知识本题综合考查有氧呼吸的相关知识，意在考查考生的分意在考查考生的分析判断能力和理解能力。析判断能力和理解能力。23过程是有氧呼吸的第二阶段过程是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质场所是线粒体基质，需要的酶在线粒体基质中；产生的需要的酶在线粒体基质中；产生的8是能是能量量，其主要以热能形式散失其主要以热能形式散失，少量用于合成少量用于合成ATP；
6、3是二氧化碳是二氧化碳，二氧化碳可以释放到大气中二氧化碳可以释放到大气中，也可以进入叶绿体中用于光合作也可以进入叶绿体中用于光合作用；用；6是氧气是氧气，可以来自叶绿体可以来自叶绿体，也可来自大气。也可来自大气。答案答案D2023-1-23(1)产物：并非所有植物无氧呼吸的产物都是酒精和产物：并非所有植物无氧呼吸的产物都是酒精和CO2，如马，如马铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸的产物是乳酸。铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸的产物是乳酸。(2)场所：并非所有的有氧呼吸都在线粒体中进行。场所：并非所有的有氧呼吸都在线粒体中进行。无线粒体的真核细胞无线粒体的真核细胞(或生物或生物)只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成
7、只能进行无氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。一些熟红细胞、蛔虫等，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。一些原核生物无线粒体，但进行有氧呼吸。原核生物无线粒体，但进行有氧呼吸。(3)反应物与场所的对应关系：葡萄糖的分解只能在细胞质基质反应物与场所的对应关系：葡萄糖的分解只能在细胞质基质中进行，葡萄糖在线粒体中不会发生氧化分解。中进行，葡萄糖在线粒体中不会发生氧化分解。2023-1-231.酵母菌细胞呼吸方式的实验探究酵母菌细胞呼吸方式的实验探究细胞呼吸方式的判断与相关计算细胞呼吸方式的判断与相关计算2023-1-232.“三看法三看法”判断细胞呼吸方式判断细胞呼吸
8、方式2023-1-233.产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸的相关计算产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸的相关计算(以葡萄糖为底物以葡萄糖为底物)2023-1-23【典例典例2】将含酵母菌的葡萄将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为糖溶液均分为4份，分别置于甲、份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，乙、丙、丁四种条件下培养，测得测得CO2和和O2体积变化的相对体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是()A.甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸B.乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多C.丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少D.丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体2023-1-23不消耗不消耗O2，只产
9、生只产生CO2甲只进行无氧呼吸甲只进行无氧呼吸O2CO228乙有氧呼吸（乙有氧呼吸（1/3葡萄糖）葡萄糖）无氧无氧呼吸（呼吸（3葡萄糖）葡萄糖）O2CO246丙有氧呼吸（丙有氧呼吸（2/3葡萄糖）葡萄糖）无氧无氧呼吸（呼吸（1葡萄糖）葡萄糖）O2 CO211丁只进行有氧呼吸丁只进行有氧呼吸解析解析据据O2与与CO2的比例的比例答案答案D2023-1-23解答此类问题的突破口是酒精生成量或解答此类问题的突破口是酒精生成量或O2消耗量：消耗量：细胞呼吸产生CO2总量cab，在a、b、c、三个量中，只要知道任意两个量就可根据反应式计算。2023-1-231.典型曲线典型曲线影响细胞呼吸因素的曲线解读
10、影响细胞呼吸因素的曲线解读2023-1-232.信息解读信息解读(1)温度对呼吸速率的影响是通过影响酶的活性实现的，因此温温度对呼吸速率的影响是通过影响酶的活性实现的，因此温度与呼吸速率的关系与温度影响酶促反应速率的曲线是一致的。度与呼吸速率的关系与温度影响酶促反应速率的曲线是一致的。(2)模型解读模型解读点的含义点的含义R点：只进行无氧呼吸；点：只进行无氧呼吸；P点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2释放总量有氧呼吸释放量无氧呼吸释放量；释放总量有氧呼吸释放量无氧呼吸释放量；P点以后：只进行有氧呼吸；点以后：只进行有氧呼吸；Q点：释放的点：释放的CO2量最少，
11、此条件最有利于蔬菜水果或种子的保量最少，此条件最有利于蔬菜水果或种子的保存；存；2023-1-23B点：有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的CO2量。线的含义两种呼吸方式同时存在的区段是RQP；RQ区段CO2生成量急剧减少的原因是随着O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制；区域ORP的面积表示无氧呼吸产生的CO2量。(3)图3表示在一定范围内，随含水量增加，细胞呼吸增强。(4)应用：在保存蔬菜、水果时，应保持低温、低氧条件。2023-1-23【典例典例3】下图所示为苹果果实在一段时间内，随着环境中下图所示为苹果果实在一段时间内，随着环境中O2浓度的提高，其吸收浓度的提高，其吸收O
12、2量和释放量和释放CO2量的曲线。结合此图，正量的曲线。结合此图，正确的表述是确的表述是()A.O2浓度达到b以后，果实基本上靠有氧呼吸提供能量B.O2浓度为a时，果实的无氧呼吸水平最低C.O2浓度为a时，若cdca，则无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有 氧呼吸消耗的葡萄糖量相等D.O2浓度为b时，无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等2023-1-23解析解析苹果果实无氧呼吸时产生酒精并放出苹果果实无氧呼吸时产生酒精并放出CO2，根据题图所根据题图所示曲线示曲线，在在O2浓度为浓度为a时时，CO2的释放量最少的释放量最少，说明呼吸作用水说明呼吸作用水平最低平最低，而不是无氧呼吸水平最低；而不是无氧呼吸
13、水平最低；O2浓度为浓度为b时时，O2的吸收的吸收量与量与CO2释放量相等释放量相等，说明苹果果实此时进行的是有氧呼吸说明苹果果实此时进行的是有氧呼吸，呼呼吸底物主要是葡萄糖吸底物主要是葡萄糖，则以葡萄糖为呼吸底物时，根据有氧，则以葡萄糖为呼吸底物时，根据有氧呼吸的反应方程式，呼吸的氧气量和释放的二氧化碳量是相等呼吸的反应方程式，呼吸的氧气量和释放的二氧化碳量是相等的。在的。在O2浓度为浓度为a时时，若若cdca，说明氧气的吸收量是说明氧气的吸收量是CO2的释的释放量的放量的1/2，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式可知根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式可知，两种两种呼吸方式消耗的葡萄糖量是不
14、相等的。呼吸方式消耗的葡萄糖量是不相等的。答案答案A2023-1-23典型模型归纳典型模型归纳(1)“钟钟”型曲线：典型的酶促反应曲线，影响该曲线变化的因型曲线：典型的酶促反应曲线，影响该曲线变化的因素是温度、素是温度、pH。(2)下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一般受生成物含量的下降型曲线：呼吸反应速率逐渐减缓，一般受生成物含量的影响，随生成物的增多而减缓，如影响，随生成物的增多而减缓，如CO2浓度。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，如含水量。影响，随反应物的增多而增加，如含水量。
15、2023-1-23探究细胞呼吸类型的实验方法探究细胞呼吸类型的实验方法探究细胞呼吸的实验装置模型探究细胞呼吸的实验装置模型(1)实验装置实验装置2023-1-23(2)实验分析现象现象结论结论甲装置甲装置乙装置乙装置液滴左移液滴左移液滴不动液滴不动只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸液滴不动液滴不动液滴右移液滴右移只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸液滴左移液滴左移液滴右移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸2023-1-23【典例剖析典例剖析】不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常用在科学研究中常用RQ(RQ释放的二
16、氧化碳体积释放的二氧化碳体积/消耗的氧体消耗的氧体积积)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：种子呼吸熵的两个装置图：2023-1-23(1)装置一中的试管中加入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，她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
17、装置二中的着色液均向左移动，则该种子发芽 过程中所消耗的能源物质主要是_，理由是 _。2023-1-232023-1-23答案答案(1)吸收发芽种子呼吸产生的二氧化碳吸收发芽种子呼吸产生的二氧化碳(2)黑暗条件避黑暗条件避 免幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体免幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体 量变化量变化(3)葡萄糖葡萄糖(或糖类或糖类)以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时，吸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收的氧气等于释放出的二氧化碳脂肪(或脂质或脂质)脂肪中碳氢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百分比含量较高，吸收的氧气大于释放的二氧化碳
