高考生物复习第3单元细胞的能量供应和利用第2讲细胞呼吸必修全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖P

必修1分子与细胞第三单元细胞能量供给和利用第2讲细胞呼吸基础扎实课堂归纳课时作业考点精研素能培优直击高考必备试验第1页一、细胞呼吸方式1．有氧呼吸(1)过程(2)反应式：_____________________________________。基础夯实【知识梳理】

细胞质基质C6H12O6丙酮酸＋[H]线粒体基质丙酮酸＋H2OCO2＋[H]线粒体内膜[H]＋O2H2O大量第2页第3页二、细胞呼吸原理应用1．伤口包扎，需选取______消毒纱布。2．作物松土，有利于根__________。3．稻田排水，预防根进行__________。4．传统发酵产品生产，需控制______情况。透气有氧呼吸无氧呼吸通气第4页1．判断正误(1)在有氧与缺氧条件下细胞质基质中都能形成ATP。(年纲领全国)()(2)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸。(年新课标Ⅱ)()(3)呼吸作用产生能量均以热能释放。(年海南)()(4)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]反应，只发生在细胞有氧呼吸时。(年上海)()【自练自测】

第5页(5)消毒后有生活力小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡原因是细胞呼吸产物对其产生毒害作用。(年海南)()(6)破伤风杆菌适合生活在有氧环境中。(年新课标Ⅱ)()(7)有氧呼吸第二、三阶段都能产生大量ATP。()(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]。()(9)及时排涝，能预防根细胞受酒精毒害。()(10)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。()【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×第6页2．有氧呼吸全过程物质改变可分为三个阶段：①C6H12O6→丙酮酸；②丙酮酸＋H2O→CO2＋[H]；③[H]＋O2→H2O。以下与此相关叙述正确是()A．第③阶段反应极易进行，无需酶催化B．第②阶段无ATP生成，第③阶段形成较多ATPC．第①②阶段可为其它化合物合成提供原料D．第①阶段与无氧呼吸第①阶段不一样【答案】C第7页【解析】呼吸作用每个阶段都需要酶催化；有氧呼吸三个阶段：第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸，有少许[H]和ATP生成，第二阶段在线粒体基质中进行，在水参加下，生成大量[H]和少许ATP，第三阶段[H]和氧在线粒体内膜上生成水，有大量ATP生成；三个阶段都有ATP生成；第①②阶段产生[H]是第三阶段水合成原料，第一阶段产生丙酮酸能够合成其它有机物，故C正确；有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同。第8页3．以下反应在真核生物细胞质基质和线粒体内均能完成是()A．葡萄糖→丙酮酸 B．丙酮酸→CO2＋[H]C．ADP＋Pi＋能量→ATP D．[H]＋O2→H2O【答案】C【解析】葡萄糖→丙酮酸只发生在细胞质基质中；丙酮酸→CO2＋[H]及[H]＋O2→H2O只发生在线粒体中；细胞质基质和线粒体都能合成ATP。第9页4．以下关于无氧呼吸说法正确是()A．马铃薯块茎和动物骨骼肌细胞只能进行无氧呼吸B．无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同C．在同一细胞内无氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸D．无氧呼吸两个阶段都产生ATP【答案】B【解析】氧气充分时，马铃薯块茎、动物骨骼肌细胞均进行有氧呼吸，A错误；同一细胞只能进行一个无氧呼吸，C错误；无氧呼吸只有第一阶段产生ATP，D错误。第10页5．(年云南昆明一中模拟)以下生产办法或生活现象所包括细胞呼吸知识错误是()A．提倡慢跑，可预防无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀B．零度以上低温贮存果蔬，可降低呼吸酶活性，降低有机物分解C．马铃薯块茎腐烂原因是无氧呼吸产生酒精对细胞有毒害作用D．作物种子贮藏前需要干燥，主要是经过降低水分抑制细胞有氧呼吸第11页【答案】C【解析】马铃薯块茎无氧呼吸产物是乳酸，不是酒精，C错误。第12页1．有氧呼吸和无氧呼吸过程比较有氧呼吸和无氧呼吸考点精研细胞呼吸类型和过程第13页识图提醒：应关注各阶段场所、反应物、生成物及条件(1)有氧呼吸第一、二阶段产生[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成H2O中氧全部来自O2。(3)不一样生物无氧呼吸产物不一样，是因为参加催化反应酶不一样。第14页(4)细胞呼吸中[H]和ATP起源和去路：2.有氧呼吸中氧元素起源和去路项目起源去路[H]有氧呼吸：C6H12O6和H2O无氧呼吸：C6H12O6有氧呼吸：与O2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各项生命活动第15页3．有氧呼吸和无氧呼吸比较第16页第17页4.不一样生物无氧呼吸产物生物无氧呼吸产物植物大多数植物细胞，如根细胞酒精和CO2马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等乳酸动物骨骼肌细胞、哺乳动物成熟红细胞等乳酸微生物乳酸菌等乳酸酵母菌等酒精和CO2第18页 考查有氧呼吸和无氧呼吸场所和过程(改编)人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸过程中，相关[H]起源和用途对应正确一项是()选项细胞呼吸过程[H]起源[H]用途A有氧呼吸第一阶段只起源于葡萄糖用于还原丙酮酸B有氧呼吸第二阶段只起源于丙酮酸用于生成水C有氧呼吸第三阶段起源于葡萄糖和水用于生成水D无氧呼吸起源于葡萄糖和水用于生成乳酸第19页【答案】C【解析】有氧呼吸第一阶段，[H]来自葡萄糖分解，用于有氧呼吸第三阶段形成水；有氧呼吸第二阶段，来自丙酮酸和水，用于有氧呼吸第三阶段形成水；有氧呼吸第三阶段，来自有氧呼吸第一、二阶段即来自葡萄糖和水，用于有氧呼吸第三阶段形成水；无氧呼吸过程中，[H]来自葡萄糖分解，[H]和丙酮酸反应形成乳酸。第20页 以试验分析或曲线分析形式，考查呼吸方式判断(年山东烟台质检)在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积改变相对值如表所表示。若底物是葡萄糖，则以下叙述中正确是()条件abcdCO2释放量10867O2吸收量0347第21页A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有乙醇或乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗葡萄糖比无氧呼吸少C．c条件下，种子消耗葡萄糖最少D．d条件下，产生CO2来自细胞质基质和线粒体【答案】B【解析】无氧条件下产生了CO2，这说明该植物无氧呼吸产物是酒精，不会是乳酸；b条件下，氧气消耗相对值为3，可计算出葡萄糖消耗相对值为0.5，无氧呼吸产生CO2相对值为5，可计算出消耗葡萄糖相对值为2.5；只进行有氧呼吸时，消耗葡萄糖最少，d条件下，种子只进行有氧呼吸，此条件下消耗葡萄糖最小，CO2全部来自线粒体。第22页解法提炼——细胞呼吸方式判断(1)呼吸作用中各物质之间百分比关系(以葡萄糖为底物细胞呼吸)①有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝1∶6∶6。②无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。③消耗等量葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生CO2摩尔数之比为1∶3。④消耗等量葡萄糖时，有氧呼吸消耗O2摩尔数与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和比为3∶4。第23页(2)细胞呼吸方式判定方法①不消耗O2a．无CO2产生：细胞只进行产生乳酸无氧呼吸。b．有CO2产生：细胞只进行产生酒精无氧呼吸。②消耗O2，产生CO2a．VCO2/VO2＝1，细胞只进行有氧呼吸。b．VCO2/VO2＜1，细胞进行有氧呼吸分解底物中可能有脂肪参加。第24页c．VCO2/VO2＞1，细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精无氧呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势方法是：若VCO2/VO2＝4/3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖速率相等。若VCO2/VO2＞4/3，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸，无氧呼吸占优势。若1＜VCO2/VO2＜4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸，有氧呼吸占优势。第25页1．温度对细胞呼吸影响(1)温度经过影响酶活性影响细胞呼吸速率。(2)依据曲线模型分析：①最适温度时，细胞呼吸最强。影响细胞呼吸原因及应用第26页(3)应用：①低温下贮存蔬菜水果。②温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以降低夜间呼吸消耗有机物。2．氧气浓度对细胞呼吸影响(1)机理：O2是有氧呼吸所必需，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。(2)依据曲线模型分析：第27页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。随O2浓度增大，无氧呼吸逐步被抑制，有氧呼吸不停加强。③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。第28页第29页②乙图：CO2是细胞呼吸产物，对细胞呼吸含有抑制作用。(2)应用：①作物栽培中，合理浇灌。种子储存前进行晾晒处理，萌发前进行浸泡处理。②在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，降低有机物消耗。第30页 考查细胞呼吸原理应用(改编)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中，下表中相关办法与对应目标对应正确是()选项应用方法目标A玉米种子晒干降低有机物含量，降低细胞呼吸B酵母菌酿酒密封加紧酵母菌繁殖，有利于酒精发酵C水果保鲜低温降低酶活性，降低细胞呼吸D水稻浸种催芽翻种提升水含量，促进有氧呼吸第31页【答案】C【解析】细胞自由水含量越低，种子贮存过程中，其生命活动越弱，细胞呼吸强度越低越有利于贮存种子；酵母菌是兼性厌氧微生物，有氧气存在时酵母菌大量繁殖，无氧气存在时酵母菌无氧呼吸产生酒精，故酵母菌酿酒应先通氧后密封；水果保鲜时，零上低温，降低酶活性从而降低细胞呼吸；水稻浸种催芽需要勤换水、用温水淋种，并注意时常翻种，目标就是控制温度和通气，使种子呼吸作用顺利进行。第32页 以曲线图或柱状图为信息载体，考查影响细胞呼吸原因下列图表示某高等植物非绿色器官细胞呼吸与氧浓度关系，以下叙述正确是()第33页【答案】A【解析】图中曲线Ⅰ表示该器官进行无氧呼吸产生CO2量，曲线Ⅲ表示进行有氧呼吸产生CO2量，曲线Ⅱ表示该器官进行细胞呼吸产生CO2总量。当氧浓度为b时无氧呼吸速率为0，该器官只进行有氧呼吸；当氧气浓度为a时有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2量相等，但无氧呼吸消耗葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖3倍；该器官有氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体；酵母菌是兼性厌氧菌，其细胞呼吸与氧浓度关系应如曲线Ⅱ所表示。第34页第35页①图甲中O2浓度为0时只进行无氧呼吸，随O2浓度升高，有氧呼吸逐步增强，无氧呼吸逐步减弱。当O2浓度为0～10%时，细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。②图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO2释放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2释放量)及两种呼吸CO2释放总量。第36页(2)图中R点为两种呼吸CO2释放总量最低点，普通认为此时细胞呼吸消耗最少。(3)AB段长度＝BC段长度，说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放CO2量相等，则此时有氧呼吸消耗葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量1/3。第37页第38页(1)由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下果实CO2生成速率较低，主要原因是_____________________________；伴随果实储存时间增加，密闭容器内______浓度越来越高，抑制了果实细胞呼吸。该试验还能够经过检测______浓度改变来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述试验结果，设计以下方案：①称取两等份同一品种蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同瓶内，然后密封。②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中CO2浓度。第39页③统计试验数据并计算CO2生成速率。为使试验结果更可靠，请给出两条提议，以完善上述试验方案(不考虑温度原因)。a．__________________________________________，b．__________________________________________。【答案】(1)低温降低了细胞呼吸相关酶活性CO2O2(2)a.选取果实成熟度应一致b．每个温度条件下最少有3个平行重复试验第40页【解析】(1)由图可知，与25℃相比，0.5℃条件下CO2生成速率较低，主要原因是低温降低了细胞呼吸相关酶活性；伴随果实储存时间增加，密闭容器内CO2浓度越来越高，抑制了果实细胞呼吸，该试验还能够经过检测O2浓度改变来计算呼吸速率。(3)依据单一变量标准，选取果实成熟度还应一致；依据可重复性标准，每个温度条件下最少有3个平行重复试验。第41页1．试验原理(1)酵母菌是单细胞真核生物，是一个异养兼性厌氧型微生物。酵母菌在有氧条件下，将糖类等物质分解成二氧化碳和水，释放大量能量；在无氧条件下，将糖类等物质分解成二氧化碳和酒精，释放少许能量。必备实验探究酵母菌细胞呼吸方式第42页(2)CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)在酸性条件下，橙色重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应，变成灰绿色。2．试验变量：试验自变量是氧气有没有，因变量是酵母菌呼吸产物。第43页3．试验装置：甲组探究酵母菌有氧呼吸，乙组探究酵母菌无氧呼吸。在探究酵母菌无氧呼吸时，要将酵母菌培养液封口后放置一段时间，待酵母菌将瓶内氧气消耗完后，再用导管连接盛有澄清石灰水锥形瓶，确保是无氧呼吸产生CO2通入澄清石灰水中。第44页4．试验现象5.试验结论：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CO2多且快，在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精，还产生少许CO2。条件澄清石灰水改变/出现改变时间重铬酸钾—浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无改变乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色第45页方法透析——探究酵母菌细胞呼吸方式试验中关键步骤(1)通入A瓶空气中不能含有CO2，以确保使第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。(2)B瓶封口后应放置一段时间，待酵母菌将B瓶中氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水锥形瓶，确保是无氧呼吸产生CO2通入澄清石灰水中。第46页1．(年四川成都月考)如图为“探究酵母菌细胞呼吸方式”试验装置图．在正确操作情况下，以下说法错误是()A．B、D瓶加入酵母菌培养液等量且种群密度相同B．A瓶中装是氢氧化钠溶液用于除去CO2C．E瓶中澄清石灰水变浑浊速度慢于C瓶D．用酸性重铬酸钾溶液检验C、E两瓶中是否含有酒精第47页【答案】D【解析】试验单一变量为是否通入空气，B、D瓶加入酵母菌培养液等量且种群密度相同，这是对无关变量控制；A瓶中加入NaOH是为了吸收空气中CO2；酵母菌有氧呼吸产生CO2多于无氧呼吸，故E瓶中澄清石灰水变浑浊速度慢于C瓶；试验结束后能够经过在B、D两瓶中加入重铬酸钾浓硫酸溶液，观察颜色是否由橙色变成灰绿色，来检测是否产生酒精。第48页2．某生物兴趣小组对酵母菌细胞呼吸方式进行了以下探究试验。请据图分析回答下列问题。(1)请依据试验目标选择装置序号，并按照试验组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下装置序号：________；无氧条件下装置序号：________。第49页(2)装置中c瓶作用是__________________________。(3)d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，其原因是__________________________________________________。(4)假如要深入检测酵母菌细胞呼吸产物中有没有酒精，惯用试剂是________。若颜色变为________，说明有酒精产生。此方法在实践中应用是_______________(举一例)。第50页【答案】(1)c→a→b(或c→b→a→b)d→b(2)吸收空气中CO2，排除其对试验结果干扰(其它合理答案也可)(3)d瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中氧气消耗完，再连通b瓶，就能够确保通入澄清石灰水CO2是由酵母菌经过无氧呼吸产生(其它合理答案也可)(4)酸性重铬酸钾溶液灰绿色交通警察对司机进行酒后驾驶检测第51页【解析】解答本题关键：一是搞清各装置作用，a瓶用于通气条件下酵母菌培养，b瓶可检验是否有CO2产生，c瓶用于去除空气中CO2，d瓶用于不通气条件下酵母菌培养；二是掌握酵母菌细胞呼吸类型及异同，有氧呼吸在有氧条件下进行，产生CO2和H2O，无氧呼吸在无氧条件下进行，产生酒精和CO2。若探究有氧呼吸，装置连接次序为c→a→b或c→b→a→b；若探究无氧呼吸，装置连接次序为d→b。d瓶应封口放置一段时间后，再连通b瓶，主要目标是使装置内本身存在O2被彻底消耗，以确保通入澄清石灰水中CO2是由酵母菌经过无氧呼吸产生。第52页1．细胞呼吸速率测定(1)试验装置素能培优细胞呼吸相关试验第53页(2)试验原理：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，刻度管内液滴左移。单位时间内液滴左移体积即表示呼吸速率。装置乙起对照作用。(3)指标：细胞呼吸速率惯用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。第54页(4)物理误差校正：a．假如试验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，不然植物光合作用会干扰呼吸速率测定。b．假如试验材料是种子，为预防微生物呼吸对试验结果干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。c．为预防气压、温度等物理原因所引发误差，应设置对照试验，将所测生物材料灭活(如将种子煮熟)，其它条件均不变。第55页2．细胞呼吸类型探究(1)试验装置装置甲装置乙装置甲中NaOH溶液作用是吸收掉呼吸作用产生CO2，红色液滴移动距离代表种子细胞呼吸吸收O2量。装置乙中红色液滴移动距离代表种子细胞呼吸吸收O2量与产生CO2量差值。第56页(2)试验分析现象结论甲装置乙装置液滴左移液滴不动只进行有氧呼吸液滴不动液滴右移只进行无氧呼吸液滴左移液滴右移既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸第57页1．不一样种类种子中储存营养物质种类不一样。在科学研究中惯用呼吸熵RQ(RQ＝释放二氧化碳体积/消耗氧气体积)来表示生物有氧呼吸能源物质不一样。下面是测定发芽种子呼吸熵两个装置图：第58页(1)装置一中小瓶中加入NaOH溶液目标是________________________________。(2)若发芽种子已长出幼苗，进行该试验时，则应将装置放置在何种条件下进行？________；原因是________________________________________________。(3)小琪同学来做这个试验时，将同一个正在发芽种子等量分装入两个装置。假定其它操作步骤无误，她发觉装置一中着色液向左移动，而装置二中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能源物质主要是________，理由是__________________________________；第59页若发觉装置一与装置二中着色液均匀向左移动，则该种子发芽过程中所消耗能源物质主要是__________，理由是________________________________________________。【答案】(1)吸收发芽种子呼吸产生二氧化碳(2)黑暗条件防止幼苗进行光合作用，干扰细胞呼吸气体量改变(3)葡萄糖(或糖类)以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时，吸收氧气等于释放出二氧化碳脂肪(或脂质)脂肪中碳氢百分比含量较高，吸收氧气大于释放二氧化碳第60页【解析】(1)明确装置作用。装置一中小瓶中加入NaOH溶液目标是吸收发芽种子呼吸产生CO2，依据着色液滴移动刻度测出细胞呼吸消耗O2体积。装置二作用是比较种子发芽时进行细胞呼吸消耗O2体积与释放CO2体积改变大小，作为对照。(2)测定绿色植物呼吸速率方法。若发芽种子已长出幼苗，幼苗可进行光合作用，为防止光合作用干扰，应将装置放置于黑暗条件下。第61页(3)呼吸底物与RQ关系。据装置二中着色液位置不改变说明种子发芽时进行呼吸作用消耗O2体积与释放CO2体积相等，呼吸熵为1。只有当以葡萄糖(或糖类)为能源物质进行有氧呼吸时，消耗O2体积与释放CO2体积才相等。脂肪元素组成中，碳、氢百分比含量较高，氧占百分比小，氧化分解时耗氧多，呼吸熵小于1