【生物课件】细胞呼吸的原理和应用 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第5章第3节《细胞呼吸的原理和应用》复习判断细胞呼吸方式目录CONTENTS考点四考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式和过程考点二考点三影响细胞呼吸的环境因素及应用实验拓展1、酵母菌的代谢类型？2、NaOH溶液的作用？如何检测酒精和CO2的产生？3、装置二需封口放置一段时间，目的是？4、分析自变量？因变量？实验组？对照组？5、实验结果和结论？异养兼性厌氧性（1）（2）产物的检测：5A实验组(有氧环境下)10%NaOH酵母菌培养液澄清石灰水排除空气中CO2对实验的干扰接橡皮球或气泵酵母菌培养液澄清石灰水为什么B瓶封口放置一段时间后，再连通锥形瓶？消耗B瓶中的氧气，确保无氧条件。B实验组(有氧环境下)分析变量自变量:因变量:无关变量:细胞呼吸的条件细胞呼吸的产物有氧无氧影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性酒精、CO2（4）分析自变量、因变量

设置两个或者两个以上的实验组，通过对结果的对比分析进一步探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。（有氧组，无氧组）（产物是否含酒精或CO2、CO2产生量）（有氧或无氧）（细胞呼吸）4、该实验需要设置空白对照组吗？不需要，该实验为对比实验条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾--浓硫酸溶液有氧无氧变混浊程度高／快不变灰绿色变混浊程度低／慢出现灰绿色酵母菌有氧条件下产生大量CO2和水无氧条件下产生酒精和少量CO2（5）实验结果和结论结果：结论：例1：为了探究酵母菌的细胞呼吸类型，某同学将实验材料和用具按图安装好。以下关于该实验的说法，错误的是（

）A.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO，B.甲组探究酵母菌的有氧呼吸，乙组探究酵母菌的无氧呼吸C.甲、乙两组中澄清石灰水都变浑浊，乙组浑浊程度更小D.乙组B瓶应敞口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶√例2：关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是()A.实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2B.在探究有氧呼吸的实验过程中，泵入的空气应去除CO2C.实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等D.可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式√判断细胞呼吸方式目录CONTENTS考点四考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式和过程考点二考点三影响细胞呼吸的环境因素及应用实验拓展细胞二氧化碳ATP细胞1有氧呼吸是指细胞在

的参与下，通过多种

的催化作用，把葡萄糖等有机物

，产生

，释放

，生成

的过程。（1）有氧呼吸的概念：氧酶彻底氧化分解二氧化碳和水大量能量大量ATP有氧呼吸的主要场所————线粒体外膜内膜嵴基质含有与有氧呼吸有关的酶(2)图解有氧呼吸过程C6H12O62C3H4O3酶6CO24[H]能量少量ATP热能能量少量ATP热能酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能量大量ATP热能线粒体细胞质基质②①③1有氧呼吸场所：线粒体内膜第一阶段：C6H12O62CH3COCOOH+[H]（少量）+

能量（少量）酶2CH3COCOOH+H2O酶CO2+[H]（大量）+

能量

（少量）[H]+O2H2O+

能量（大量）酶第二阶段：第三阶段：有氧呼吸的三个阶段反应式场所：细胞质基质场所：线粒体基质（丙酮酸）（丙酮酸）C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶（3）总反应式热能葡萄糖CO2+H2O能量ADP＋PiATP用于各项生命活动2870kJ约40％（体温的来源）

1mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放2870kJ/mol的能量，其中一部分以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到ATP中(977.28kJ/mol，约40%)储存，约形成38个ATP。（4）有氧呼吸的能量转化值：1.下列在有氧呼吸的反应过程中，生成H2O中的O来自（

）A.来自C6H1206中的OB.全部来自O2C.来自参加反应的H2OD.来自C6H1206和H2O中的O2.生物体吸收的O2用于（）A.在线粒体中合成CO2B.在细胞质中与[H]结合生成水C.在线粒体中与[H]结合生成水D.部分形成CO2，部分与[H]结合成水√√3．下图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(

)A．①和②都具有双层生物膜B．①和②所含酶的种类相同C．②和③都能产生大量ATPD．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]D细胞质基质[H]丙酮酸线粒体基质[H]线粒体内膜 4.用含18O葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是（

） A.葡萄糖丙酮酸水 B.葡萄糖丙酮酸氧 C.葡萄糖氧水 D.葡萄糖丙酮酸二氧化碳D5．(2022·苏北四市联考)如图是在密闭容器中不同质量浓度的戊二醛(不影响溶液pH)对大水榕和香蕉草两种沉水植物呼吸作用影响的实验结果图(不考虑无氧呼吸)，下列有关分析正确的是

A．该实验中各组应在温度相同且有光的条件下进行B．随着戊二醛质量浓度升高，两种沉水植物的呼吸速率在不断上升C．有氧呼吸前两个阶段产生的NADPH与氧气结合生成水D．实验过程中每一组密闭容器内水体pH逐渐减小√2无氧呼吸（1）无氧呼吸的概念：指细胞在

的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物

氧化分解，产生

，释放

能量，生成

ATP的过程。无氧不彻底乳酸或酒精和二氧化碳

少量少量化学能未被完全释放，产物中存在能量2无氧呼吸C6H12O6

2丙酮酸+

4

[H]+2C2H5OH（酒精）+2CO2酶酶2C3H6O3（乳酸）酶第一阶段：第二阶段：能2ATP热与有氧呼吸第一阶段完全相同细胞质基质细胞质基质不释放能量（2）无氧呼吸的过程思考：无氧呼吸过程中[H]的来源和去路是怎样的？[H]的来源：无氧呼吸的第一阶段即葡萄糖；[H]的去路：还原丙酮酸C6H12O62C2H5OH+

2CO2+能量（少量）酶①

酒精发酵实例：酵母菌、大多数高等植物实例：①人和动物细胞③乳酸菌、②某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚②乳酸发酵C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量（少量）酶（3）无氧呼吸的反应式(4)能量：1.无氧呼吸只有第一阶段释放能量，合成2分子ATP

2.葡萄糖分子的大部分能量存留在酒精或乳酸中常见的主要进行无氧呼吸的生物或细胞①只进行无氧呼吸乳酸菌破伤风杆菌哺乳动物成熟红细胞②主要进行无氧呼吸种子萌发初期癌细胞2无氧呼吸呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所线粒体（主）和细胞质基质细胞质基质氧气参与需要不需要分解程度彻底氧化分解不彻底氧化分解产物CO2＋H2O乳酸或酒精＋CO2能量热能（主）+ATP中的化学能乳酸/酒精中的化学能（主）＋热能＋ATP中的化学能ATP生成阶段一、二、三阶段都产生第一阶段相同点①第一阶段的过程和场所完全相同②反应实质相同，都能氧化分解有机物，释放能量细胞呼吸的意义：①为生物体提供能量

②生物体代谢的枢纽。有氧呼吸和无氧呼吸的比较1）有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。2）葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。3）无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的[H]。4）人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸5）无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。6）CO2不是判断有氧呼吸是否发生的标志关于细胞呼吸的5点说明三、有氧呼吸和无氧呼吸的比较下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是()A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和NADH的反应，只发生在有氧时B.有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATPC.在线粒体内膜利用的[H]只来自于丙酮酸水解

D.剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体.E.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成F.蓝细菌的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程G.无氧呼吸能产生ATP，但没有NADH的生成过程H.无氧呼吸产生的能量大多用于合成ATPI.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供J.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同D、J第一阶段C6和第二阶段的水第一阶段第一阶段产生，第二阶段消耗大部分热能散失肌细胞无氧呼吸不产生CO2D大部分能量储存在乳酸中产生乳酸的无氧呼吸不释放CO2无氧呼吸第二阶段不释放能量2．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，其肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是

A．若给肌细胞提供18O标记的O2，不会在CO2中检测到18OB．过程①②③⑤均有能量释放，用于合成ATPC．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为细胞内反应的场所不同D．过程②不需要O2的参与，产生的物质X是丙酮酸解析：过程③⑤是无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，两过程反应场所均是细胞质基质，B、C错误；有氧条件下，肌细胞也可以进行有氧呼吸，若给肌细胞提供18O标记的O2，则产生的水含有18O，含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO2中能检测到18O，D错误。√3.[2020·天津耀华中学高一期末]某一动物组织，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比为1：3，则该组织消耗的氧气量与释放的二氧化碳量之比是()A.1:1

B.2：1

C.3:1

D.1：2√4.下列有关人体内有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的()A.二氧化碳只是有氧呼吸的产物B.葡萄糖不能作为无氧呼吸的底物C.无氧呼吸过程不产生[H]D.有氧呼吸只有第三阶段产生ATP√判断细胞呼吸方式目录CONTENTS考点四考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式和过程考点二考点三影响细胞呼吸的环境因素及应用实验拓展1O2浓度对细胞呼吸的影响（1）机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。（2）呼吸方式的判断：①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸

和无氧呼吸。③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。RB图中R点和B点，各有什么含义？①R点的含义？总呼吸强度最低（对应储存的最适氧气浓度）②B点的含义？有氧呼吸CO2释放量与无氧呼吸CO2释放量相等AB=BC有氧呼吸速率与无氧呼吸速率是否相等？应用：①贮藏蔬菜、水果和种子：(低氧，否则产生酒精过多，会导致腐烂)

②施肥后，中耕松土，提高肥效。不相等，无氧呼吸速率大于有氧呼吸速率，只是释放的CO2相等1.(2021山东日照模拟)下图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与O2浓度的关系,下列叙述正确的是(

)A.当O2浓度为b时,该器官只进行无氧呼吸B.当O2浓度为a时,该器官有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不相等C.曲线Ⅲ中该器官细胞呼吸发生的场所是线粒体D.曲线Ⅰ也可以表示酵母菌的细胞呼吸与O2浓度的关系B2.图1表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中的O2，浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY=YZ，则在氧浓度为a时()A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物相等B.有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等C有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多D.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多C无氧呼吸：C6H12O6→C2H5OH+2CO2+能量有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量酶酶呼吸熵（RQ）VCO2VO2RQ=以葡萄糖为底物的情况下：绝大多数的植物、酵母菌等若RQ=1，若RQ=+∞，若1<RQ<+∞，说明只进行有氧呼吸既有有氧呼吸，又有无氧呼吸若R<1则说明什么？则只进行无氧呼吸呼吸底物有可能含有油脂等非糖物质3.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ(释放的CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述错误的是()A.水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精B.若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸C.若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，该植物种子可能富含脂肪D.人体在剧烈运动的时候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ会大于1D4.如图为豌豆种子萌发时水分含量和呼吸的变化(呼吸熵RQ：生物体在同一时间内，释放CO2与吸收O2的体积之比或摩尔数之比)。下列相关分析正确的是A．0～12h，种子通过胚根的吸胀作用迅速吸水B．0～24h，种子主要进行有氧呼吸，RQ＝1C．A点时，种子无氧呼吸速率和有氧呼吸速率相等，RQ＝1D．48h时，种子呼吸作用消耗的底物只有糖类√2温度对细胞呼吸的影响①解读：温度通过影响

而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25℃～35℃之间。②应用①

温储存食品（冰箱）②大棚栽培在夜间和阴天适当

温以降低呼吸作用消耗的有机物③

水和面发得快零上低降酶的活性温3CO2浓度对细胞呼吸的影响①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____

(填

“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼

吸，减少有机物的消耗。抑制4水对细胞呼吸的影响①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越

，细胞呼吸越强。②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的

含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。旺盛自由水1.如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，下列叙述错误的是A．与a点相比，b点时与有氧呼吸相关酶的活性较低B．与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30℃和35℃之间D．O2浓度不变，a点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大√2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是A.20h内，果肉细胞产生ATP的场所有

细胞质基质、线粒体和叶绿体B.50h后，30℃条件下果肉细胞没有

消耗O2，密闭罐中CO2浓度会增加C.50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因为温度高使酶活

性降低D.实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大√(1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。利用酵母菌制作馒头、面包。利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸；利用酵母菌无氧呼吸产生酒精。(2)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。(3)作物中耕松土、稻田适时排水有利于改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，有利于作物生长。(4)储藏果实、蔬菜时，采取低温、低氧等措施减弱果蔬的呼吸作用，减少有机物的消耗。(5)包扎伤口应选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合。(6)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，需清理伤口并注射破伤风抗毒血清等。防止破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖。细胞呼吸原理的简单应用3.(2021·湖南，12)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是()A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻

种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B.农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏

寿命显著延长C.油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起

到保鲜作用√4.(2021·湖北，10)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（

）A.常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏B.密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜C.冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓√判断细胞呼吸方式目录CONTENTS考点四考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式和过程考点二考点三影响细胞呼吸的环境因素及应用实验拓展细胞呼吸类型判断三大依据1.(2020·全国Ⅰ，2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多√2.下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B.在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C.在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D.在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体D项目CO2释放量O2吸收量甲120乙86丙10103.将苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时，其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是氧浓度/%abcdeCO2产生速率/(mol·min－1)1.21.01.31.63.0O2消耗速率/(mol·min－1)00.50.71.23.0A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B.氧浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.6mol·min－1C.氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵D.表中5个氧浓度条件下，氧浓度为b时，较适宜苹果的储藏C4.图中甲、乙均表示氧浓度对呼吸作用(底物为葡萄糖)的影响。下列相关叙述中正确的是()A.图甲中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精B.图甲中，氧浓度为d时只进行有氧呼吸C.图乙中，储存种子或水果时，A点对应的氧浓度最适宜D.根据图乙可知，氧浓度较低时抑制有氧呼吸，氧浓度较高时促进有氧呼吸B5.为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快C.若降低10℃培养，O2相对含量达到稳定所

需时间会缩短D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾

溶液后变成灰绿色√判断细胞呼吸方式目录CONTENTS考点四考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸的方式和过程考点二考点三影响细胞呼吸的环境因素及应用实验拓展1.利用液滴移动法判断呼吸类型及测定呼吸速率(1)呼吸类型的判断①若甲中红墨水滴左移，乙中红墨水滴不动，则只进行___________。②若甲中红墨水滴不动，乙中红墨水滴右移，则只进行___________。③若甲中红墨水滴左移，乙中红墨水滴右移，则进行________________。有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸(二)种子萌发时呼吸速率的测定1．实验装置2．指标及原理指标细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示原理组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的着色液左移。单位时间内着色液左移的距离即表示呼吸速率注意事项(1)如果实验材料是绿