新课标高考生物一轮复习专题细胞呼吸

1、新课标高考生物一轮复习专题细胞呼吸考点一细胞呼吸的方式及原理知识清单一探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)甲装置中,质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2。(2)乙装置中,B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,目的是让酵母菌消耗尽瓶中的O2。产物a检测试剂实验现象(颜色变化)CO2澄清的石灰水变浑浊溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄酒精在酸性条件下,使用橙色的重铬酸钾橙色灰绿色二有氧呼吸(1)写出图解中以下序号代表的物质:丙酮酸;H;H2O;CO2;O2。(2)写出三个阶段发生的场所:细胞质基质;线粒体基质;线粒体内膜。 (3)第二阶段的物质变化:丙酮酸+H2OCO2

2、+HC6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。3.细胞呼吸所产生能量的去向:一部分用于合成ATP,另一部分以热能的形式散失。三无氧呼吸1.场所:细胞质基质。(1)酵母菌:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。(2)乳酸菌:C6H12O62C3H6O3+少量能量。(1)只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。(2)葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中。(1)有氧呼吸中元素的来源和去路:氢元素:葡萄糖、H2O(反应物)HH2O氧元素 来源去路丙酮酸有氧呼吸:第一阶段产生无氧呼吸:第一阶段产生有氧呼吸:进入线粒体无氧呼吸:在细胞质基质中分解H有氧呼吸:C6H12

3、O6和H2O无氧呼吸:C6H12O6有氧呼吸:与O2结合生成H2O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各项生命活动(2)细胞呼吸过程中丙酮酸、H和ATP的来源和去路:知能拓展有关细胞呼吸的5个易错点(1)进行有氧呼吸不一定需要线粒体,如原核生物;真核细胞进行有氧呼吸则需要线粒体,无线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸,如哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等。(2)线粒体中不能分解葡萄糖(无相关酶),葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸后才能进入线粒体进行进一步分解。(3)有氧呼吸第二阶段有水的参与,第三阶段有水的生成。(4)酵母菌产生二氧化碳的场所是细胞质基质(无氧

4、呼吸)和线粒体基质(有氧呼吸);人和动物只能在线粒体基质中产生二氧化碳,因为无氧呼吸的产物是乳酸,不能产生二氧化碳。(5)无氧呼吸仅在第一阶段产生少量ATP,第二阶段无ATP的产生。知能拓展呼吸方式判断的三个依据 例1(2018甘肃静宁一中二模,27)下图表示人体内主要能源物质氧化分解的部分途径,其中X、Y、M、N代表物质。下列叙述正确的是()B.XY过程发生在细胞质基质中C.M、N分别代表乳酸和酒精D.Y、M、N中的氧元素均来自X 解析糖原水解主要发生在肝脏细胞中,肌糖原不能水解成葡萄糖,A错误;XY过程表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,B正确;X、Y、M、N分别代表葡萄糖、丙酮酸

5、、乳酸、水,C错误;N(水)中的氧元素全部来自氧气,D错误。答案B考点二细胞呼吸的影响因素及应用一影响细胞呼吸的环境因素通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度。2浓度(1)对有氧呼吸:在一定范围内,随着O2浓度的增加,有氧呼吸强度也增加,但由于呼吸酶数量和呼吸底物浓度的限制,O2浓度增加到一定程度,有氧呼吸强度不再增加。(2)对无氧呼吸:随着O2浓度的增加,无氧呼吸受到的抑制作用加强。2浓度CO2是有氧呼吸和酒精发酵的产物,当CO2浓度过高时会抑制细胞呼吸。水为细胞呼吸提供反应环境,一定范围内随水含量的增加细胞呼吸加强。二细胞呼吸原理的应用(1)包扎伤口应选用透气的敷料,其目的是为了抑制微生物的无

6、氧呼吸。(2)及时松土有利于根系对无机盐的吸收。(3)稻田定期排水有利于根系的有氧呼吸,防止无氧呼吸产生酒精而发生烂根、死亡。(4)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量乳酸。(5)制作食醋、味精。(1)乳酸菌发酵制作酸奶,酵母菌发酵酿酒。(2)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖,较深的伤口需及时清理并注射破伤风抗毒血清等。(3)适当低氧条件下保存粮食、蔬菜、水果,以减少有机物的消耗。(4)制葡萄酒时,初期进行有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖,发酵时严格控制无氧环境,促进酵母菌的无氧呼吸。项目规律举例遗传特性不同种类的植物呼吸速率不同旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物

7、生长发育时期不同同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同幼苗期、开花期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低器官类型同一植物的不同器官呼吸速率不同生殖器官大于营养器官(1)O2浓度=0时,只进行无氧呼吸;O2浓度升高会抑制无氧呼吸。(2)0O2浓度10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。(3)O2浓度10%时,只进行有氧呼吸。(4)O2浓度=5%时,有机物消耗最少,较适于果蔬的贮存。(5)P点时,有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同,此时两者消耗的葡萄糖量之比为13。(6)该曲线适用于无氧呼吸产生酒精和CO2的生物;而人和动物无氧呼吸不产生CO2,其CO2释放总量曲线即为有氧呼吸CO2释放量曲线。例2(2

8、018北师大实验中学上学期月考,37)甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。相关叙述不正确的是()a时的情况对应于乙图中的A点b时的情况对应于乙图中的CD段d时没有酒精产生 解析甲图中氧浓度为a时O2吸收量为0,说明细胞只进行无氧呼吸,对应的是乙图中的A点,A正确;甲图中氧浓度为b时,CO2释放量远大于O2吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度,对应乙图中的AC段(不包括A、C两点),B错误;贮藏植物器官应选择CO2释放量最少时对应的氧浓度,如乙图中的C对应的氧浓度,C正确;甲图中氧浓度为d时,O2吸收量与CO2释放量相等,细胞

9、只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,故没有酒精产生,D正确。答案B方法1“密闭容器法”进行细胞呼吸的实验探究(1)装置方法技巧示实验材料进行细胞呼吸消耗的O2量,所以可用单位时间内液滴左移的体积代表有氧呼吸速率。(3)物理误差的校正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。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。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)原理由于装置中含有的NaOH溶液可吸收CO2,刻度管中液滴的移动量可表欲确认某生物的呼

10、吸类型,应设置两套呼吸装置,如图所示:实验结果预测和结论(以呼吸底物为葡萄糖进行分析)实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动右移只进行无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和无氧呼吸知能拓展两装置刻度管中液滴变化的原因(1)装置一中发芽种子进行细胞呼吸吸收O2、释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,液滴左移,故该装置中液滴的移动距离可表示种子有氧呼吸消耗的O2量。(2)装置二中的蒸馏水不影响气体变化,故液滴的移动距离可表示种子呼吸释放的CO2量与消耗O2量的差值;若呼吸底物是葡萄糖,则有氧呼吸释放的CO2量与消耗的O2量相等,故该装置中液滴的移动距离可表示种子无

11、氧呼吸释放的CO2量。(3)若呼吸底物中含有脂肪,由于脂肪与糖类相比氧化分解时耗氧量较大,则装置一液滴左移更明显,而装置二液滴有可能左移。例3(2016浙江杭州余杭中学上学期期中,33)如图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖),装置1、2 中分别放入等量的发芽种子,装置3中为等量的煮熟种子。若装置1左移10 cm,装置2右移12 cm,装置3右移2 cm,则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为()A.65B.56C.25D.52 解析装置3为对照实验,其右移2 cm,则可判断装置1实际左移12 cm(呼吸消耗的O2量)、装置2实际右移10 cm(细胞呼

12、吸释放的CO2量与有氧呼吸消耗的O2量的差值,即无氧呼吸释放的CO2量),计算可知有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量的比例=1210,两者消耗的葡萄糖的相对比值=(126)(102)=25,C正确。答案C方法2结合反应式进行细胞呼吸的相关计算1.思路:根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式中物质之间的数量关系,结合化学计算方法进行分析求解。2.技巧:明确以下几个等量关系。(1)CO2释放总量=有氧呼吸释放的CO2量+无氧呼吸释放的CO2量。(2)O2吸收量=有氧呼吸释放的CO2量。(3)酒精产生量=无氧呼吸释放的CO2量。例4(2016辽宁沈阳二中上学期期末,23)在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌

13、发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖,下列叙述中正确的是() CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77A.a条件下,呼吸产物CO2来自线粒体B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸消耗葡萄糖的1/5C.c条件下,无氧呼吸消耗的葡萄糖占呼吸作用消耗葡萄糖总量的2/5D.d条件下,产生的ATP全部来自线粒体 解析表中CO2释放量为有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放量之和,O2吸收量与有氧呼吸的CO2释放量相等,故无氧呼吸的CO2释放量=CO2释放量-O2吸收量。a条件下,O2吸收量为0,说明此时仅进行无氧呼吸,A错误;b条件下,无氧呼吸释放的CO2量为8-3=5,结合反应式中物质间的关系进行计算:计算得:有氧呼吸消耗的