浙科版高考生物一轮复习第2单元细胞的代谢第7讲细胞呼吸为细胞生活提供能量课件

第7讲细胞呼吸为细胞生活提供能量复习目标考情分析解释细胞需氧呼吸过程中主要的物质变化以及伴随的能量变化,形成细胞呼吸的概念并说明细胞呼吸的本质(生命观念、科学思维、科学探究)本考点通常以选择题形式考查细胞呼吸的过程及应用,有时也会结合光合作用考查,试题较难。如2024年浙江1月选考T20(1)考查需氧呼吸过程和应用;2023年6月选考T11、T12考查需氧呼吸过程、乙醇发酵;2023年1月选考T16考查探究酵母菌的细胞呼吸方式概述细胞厌氧呼吸,如乳酸发酵与乙醇发酵中主要的物质变化以及能量变化(生命观念、科学思维)解释细胞呼吸是细胞代谢的核心,说明细胞呼吸在生命活动中的意义(科学思维)关注细胞呼吸的知识与人们生产生活的关系(社会责任)考点细胞呼吸落实主干基础特别提醒(1)与需氧呼吸有关物质分析物质作用场所葡萄糖只以反应物的形式参与需氧呼吸第一阶段细胞溶胶氧气只以反应物的形式参与需氧呼吸第三阶段线粒体内膜水以反应物的形式参与需氧呼吸第二阶段线粒体基质生成于需氧呼吸第三阶段线粒体内膜丙酮酸作为中间产物,在需氧呼吸的第一阶段中产生细胞溶胶作为反应物,参与需氧呼吸第二阶段的反应线粒体基质二氧化碳生成于需氧呼吸第二阶段线粒体基质(2)需氧呼吸与厌氧呼吸比较

项目需氧呼吸厌氧呼吸乳酸发酵乙醇发酵过程①第一阶段(糖酵解):1个葡萄糖分子被分解成2个丙酮酸和少量[H],释放少量能量,形成少量ATP。②第二阶段:丙酮酸被彻底氧化分解形成CO2,产生[H]和少量ATP。③第三阶段:前两个阶段产生的[H]经电子传递链的传递,与氧结合生成水,产生大量ATP①第一阶段:与需氧呼吸的第一阶段一样,进行糖酵解。②第二阶段:丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化作用下,被[H]还原为乳酸①第一阶段:与需氧呼吸的第一阶段一样,进行糖酵解。②第二阶段:丙酮酸在酶的催化作用下,先脱去CO2生成乙醛,乙醛再被[H]还原为乙醇意义合成ATP,用于各种生命活动在无氧或缺氧条件下,快速利用葡萄糖产生ATP,维持生命[练一练]1.判断下列说法正误。(1)真核生物细胞并非都能进行需氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行厌氧呼吸。(

)(2)需氧呼吸与厌氧呼吸的本质相同,都是分解有机物,释放能量,前者有机物彻底氧化分解产生大量能量,后者有机物分解不彻底,大部分能量以热能形式释放。(

)提示

厌氧呼吸有机物分解不彻底,大部分能量仍然留在酒精或乳酸中。(3)需氧呼吸第三阶段需要氧气的直接参与,但是另外两个阶段需要有氧气环境。(

)√×√(4)需氧呼吸与厌氧呼吸产物的显著区别是厌氧呼吸没有水生成,这是区分需氧呼吸和厌氧呼吸的重要标志。(

)(5)需氧呼吸一定需要有氧环境,厌氧呼吸一定在无氧条件下发生。(

)提示

厌氧呼吸并不是一定在无氧条件下发生,而是在无氧或低氧环境下发生。(6)将果蔬储藏于充满氮气的黑暗密闭容器中,产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量的比值低于1。(

)提示

果蔬中利用的能源物质为糖类,储藏于充满氮气的密闭容器中,产生CO2的物质的量与消耗O2的物质的量的比值应当大于1。√××2.结合必修1第93页“小资料”思考:运动员在进行百米赛跑的前数秒、200~400m赛跑、马拉松运动中分别通过什么途径为细胞提供ATP?提示

进行百米赛跑的前数秒,ATP主要来源于磷酸肌酸;200~400

m赛跑,ATP主要靠厌氧呼吸供应;较长时间的运动如马拉松,主要靠需氧呼吸供应ATP。3.长句训练。(1)人体在剧烈运动时(假设细胞呼吸仅以葡萄糖为唯一底物),骨骼肌细胞吸收O2的量等于释放CO2的量,其原因是

。

提示

人在进行需氧呼吸分解葡萄糖时,消耗O2的量等于释放CO2的量,在进行厌氧呼吸时既不消耗O2也不释放CO2(2)农业生产中提倡中耕松土,从细胞呼吸的角度分析,其意义在于:①

;

②

。

促进根细胞进行需氧呼吸产生ATP,有利于根对矿质离子的吸收

避免根部细胞进行厌氧呼吸产生过多酒精,使根腐烂。(3)水稻种子要经浸种发芽后,再播入秧田培育成秧苗,在此过程中常发生烂芽、烂苗现象,引发该现象的原因可能是:①秧田泥过稀,播入的种子陷入泥中过深,可能会引起

,进而导致烂芽、烂苗现象;提示

种子进行厌氧呼吸,而厌氧呼吸的产物酒精对种子有毒害作用

②秧田有机质丰富,

,进而引起烂芽、烂苗现象。提示

微生物活动旺盛,微生物产生过多有毒物质

突破命题视角考向一

探究酵母菌的呼吸方式[典例1](2023浙江1月选考)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是(

)A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等C解析

酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量,A项错误;酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量,B项错误;消耗等量葡萄糖,进行需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多,D项错误。总结归纳探究酵母菌的呼吸方式实验原理、步骤与结论分析(1)实验原理(2)实验步骤①酵母菌培养液的配制:适量新鲜的食用酵母菌+5%葡萄糖溶液(A、B锥形瓶相同)。②检测CO2的产生:按如图甲、乙组装好实验装置,在25~35

℃的环境中培养8~10

h。甲乙③检测酒精的产生:从A、B锥形瓶中各取2

mL酵母菌培养液的滤液,分别注入2支干净的试管中→向试管中分别滴加适量5%酸性重铬酸钾溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。(3)实验结果

条件澄清石灰水的变化溴麝香草酚蓝溶液的变化酸性重铬酸钾溶液的变化有氧变浑浊快变成黄色的时间短无变化无氧变浑浊慢变成黄色的时间长出现灰绿色(4)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,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生乙醇,还产生少量的CO2。[对点练]

1.(2023浙江名校协作体二模)生物研究小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并研究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(

)A.增加甲瓶的酵母菌数量可提高乙醇最大产量B.乙瓶的溶液由蓝色变绿再变黄,表明酵母菌产生了CO2C.乙瓶中有气泡产生时即可向甲瓶加入重铬酸钾溶液以检测乙醇生成D.若增加需氧呼吸的对照实验,除插入通气管外其他处理与本组相同B解析

乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关,与酵母菌数量无关,A项错误;CO2通入溴麝香草酚蓝溶液中,颜色变化为蓝→绿→黄,B项正确;用重铬酸钾溶液检测乙醇时,应该待实验结束后从甲瓶取出部分液体进行鉴定,C项错误;若增加需氧呼吸的对照实验,将通气管先通入澄清石灰水,再通入酵母菌培养液,其他处理与本组相同,D项错误。2.(2023浙江杭州重点中学联考)在探究酵母菌的呼吸方式实验中,已知发酵液中存在未反应的葡萄糖可与酸性的重铬酸钾溶液发生反应产生灰绿色现象,下列说法正确的是(

)A.在检测酒精产生时应延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖B.不能通过测定CO2产生的多少判断酵母菌的细胞呼吸方式C.选择酵母菌为实验材料的原因是其为兼性厌氧型细菌D.在测定厌氧呼吸时锥形瓶中加入酵母菌培养液后,应立即连通盛有澄清石灰水的锥形瓶A解析

由于葡萄糖会影响酒精的检测,因此,可适当延长酵母菌培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴定,这样可使葡萄糖消耗完,避免对酒精的鉴定造成影响,A项正确;能通过测定CO2产生的多少判断酵母菌的细胞呼吸方式,需氧呼吸产生的CO2多于厌氧呼吸,B项错误;酵母菌是异养兼性厌氧型微生物,在有氧条件下能进行需氧呼吸,在无氧条件下能进行厌氧呼吸,因而该实验可选择酵母菌为实验材料,C项错误;为了防止厌氧呼吸装置中原有的氧气的干扰,应在酵母培养液加入酵母菌封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,D项错误。考向二

需氧呼吸与厌氧呼吸[典例2](2023浙江6月选考节选)小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。小曲白酒的酿造过程中,酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用,下列叙述正确的是(

)A.有氧呼吸产生的[H]与O2结合,无氧呼吸产生的[H]不与O2结合B.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行C.有氧呼吸有热能的释放,无氧呼吸没有热能的释放D.有氧呼吸需要酶催化,无氧呼吸不需要酶催化A解析

有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水,无氧呼吸产生的[H]用于第二阶段丙酮酸的还原,不与O2结合,A项正确。有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行,B项错误。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能的形式散失,C项错误。有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化,只是所需酶的种类不同,D项错误。总结归纳细胞呼吸方式的判断[对点练]

3.(2023浙江杭州第二次联考)下列关于葡萄糖

丙酮酸CO2过程的叙述,错误的是(

)A.过程①②可在蓝细菌和某些细菌中进行B.过程②可在线粒体或细胞溶胶中进行C.葡萄糖中的能量经过程①②全部转变为热能和ATP中的化学能D.酵母菌细胞在有氧和无氧条件下经过程①产生的产物相同C解析

过程①②可代表需氧呼吸,可在蓝细菌和某些细菌中进行,A项正确;过程②代表需氧呼吸或厌氧呼吸第二阶段,可在线粒体或细胞溶胶中进行,B项正确;过程①②可能是厌氧呼吸产生酒精的过程,此时葡萄糖中的能量部分转移至乙醇中,未全部转变为热能和ATP中的化学能,C项错误;酵母菌为兼性厌氧型生物,在有氧和无氧条件下均可进行①过程,且产物相同,D项正确。4.(2023浙江杭州二模)人体剧烈运动时,同时存在需氧呼吸和厌氧呼吸。下列叙述正确的是(

)A.这两种呼吸产生的[H],前者都是还原氧气,后者是还原丙酮酸B.剧烈运动时所需能量主要由厌氧呼吸提供C.这两种呼吸类型的每个阶段都能产生ATPD.这两种呼吸第一阶段相同,第二阶段都有CO2放出A解析

需氧呼吸在第一、二阶段产生的[H],均在第三阶段与O2反应生成水;厌氧呼吸第一阶段产生[H],在第二阶段与丙酮酸反应生成乳酸,A项正确。因为厌氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,远远不能满足剧烈运动需要,所以剧烈运动时所需能量主要来自需氧呼吸,B项错误。厌氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,而需氧呼吸三个阶段都能产生ATP,C项错误。这两种呼吸第一阶段相同,需氧呼吸第二阶段有CO2放出,厌氧呼吸第二阶段可能只产生乳酸,不一定产生CO2,D项错误。考向三

细胞呼吸的影响因素及其应用[典例3](2023浙江名校新高考研究联盟第三次联考)某科学兴趣小组以酵母菌、乳酸菌、人成熟红细胞(离体)为材料,以葡萄糖作为能量来源,在一定条件下探究氧气浓度对三种细胞呼吸速率的影响。下列叙述正确的是(

)A.氧浓度为零时,三种细胞都能在细胞溶胶中产生CO2B.随氧气浓度上升,人成熟红细胞呼吸速率的变化与乳酸菌相似C.若提高实验温度,三种细胞消耗葡萄糖的最大速率可能下降D.若酵母菌产生酒精和乳酸菌产生乳酸的速率相等,则两种细胞消耗的葡萄糖量相等C解析

三种细胞的厌氧呼吸中,只有酵母菌的厌氧呼吸产物有CO2,A项错误;随氧气浓度上升,人成熟红细胞呼吸速率几乎不变,但乳酸菌是厌氧菌,细胞呼吸会被抑制,B项错误;提高实验温度,可能会超出呼吸相关酶的最适温度,消耗葡萄糖的最大速率可能下降,C项正确;若是在无氧环境下,酵母菌产生酒精和乳酸菌产生乳酸的速率相等,则两种细胞消耗的葡萄糖量相等,但在有氧环境下酵母菌还会进行需氧呼吸消耗葡萄糖,D项错误。总结归纳细胞呼吸的实践应用及影响因素(1)温度

原理通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率应用①低温下贮存蔬菜和水果;②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗,提高产量(2)O2浓度

原理O2是需氧呼吸所必需的,且O2对厌氧呼吸过程有抑制作用应用①中耕松土促进植物根部需氧呼吸;②厌氧发酵过程需要严格控制无氧环境;③低氧仓贮存粮食、水果和蔬菜(3)CO2浓度

原理CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行应用在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗(4)含水量

原理水作为需氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率应用①粮食在收仓前要进行晾晒处理;②干种子萌发前进行浸泡处理[对点练]

5.(2023浙江北斗新盟联考)所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。下列关于细胞呼吸过程及应用的叙述,错误的是(

)A.适时中耕可疏松表土、改善通气状况,有利于农作物根系进行需氧呼吸和生长B.油菜播种时浅播有利于满足其种子萌发时对氧气的需求C.选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的愈合D.过期酸奶出现“胀袋”现象可能是乳酸菌细胞呼吸产生气体造成的D解析

适时中耕可疏松表土、改善通气状况,有利于农作物根系进行需氧呼吸和生长,防止厌氧呼吸产生烂根现象,A项正确;油菜是油料种子,对氧气的需求高,油菜播种时浅播有利于满足其种子萌发时对氧气的需求,B项正确;由于氧气的存在能抑制厌氧病菌的繁殖,所以选用透气的消毒纱布包扎伤口,可以避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈,C项正确;乳酸菌细胞呼吸不产生气体,D项错误。6.(2023浙江嘉兴一模)人体酒精代谢主要在肝脏进行。肝细胞的光面内质网有分解酒精的作用,酒精经一系列脱