一輪復(fù)習(xí) 人教版 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用 學(xué)案

第3講細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲(chǔ)存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為

［課標(biāo)要求］生命活動(dòng)可以利用的能量

實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌的呼吸方式

L通過歸納和概括，闡明有氧呼吸和無氧呼吸的概念，并

能嘗試構(gòu)建有氧呼吸過程的模型，進(jìn)而以物質(zhì)和能量觀，

［核心素養(yǎng)］說出細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化。（生命觀念科學(xué)

（教師用書獨(dú)具）思維）

2.學(xué)會(huì)探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式的方法。（科學(xué)探究）

3.根據(jù)細(xì)胞呼吸原理，指導(dǎo)生產(chǎn)和生活。（社會(huì)責(zé)任）

考點(diǎn)1細(xì)胞呼吸的方式和過程

研讀教材。積累必備知彼

一、細(xì)胞呼吸

細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他

產(chǎn)物，釋放能量并生成組2的過程。其實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解，并釋

放能量。

二、有氧呼吸

1.概念：細(xì)胞在氫的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物

徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量，生成大量ATP的過程。

2.過程

'場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

物質(zhì)變化：QHuOs?丙酮酸+［H］

［產(chǎn)能情況：少量能量

場所：線粒體基質(zhì)

物質(zhì)變化：丙酮酸+HQ建＜。2+田］

、產(chǎn)能情況：少量能翻

'場所：線粒體內(nèi)膜

物質(zhì)變化：［H］+（）2旦

〔產(chǎn)能情況：大量能量

3.有氧呼吸的總反應(yīng)式

III隘，Y

C6HnO-MHaVO?一g1-12HO+6CO升能最(標(biāo)出氧元素的來源和去路)。

4.與體外有機(jī)物燃燒相比，有氧呼吸具有的不同特點(diǎn)

(1)反應(yīng)過程：溫和；

(2)能量釋放：有機(jī)物中能量逐步釋放:

(3)能量轉(zhuǎn)化：釋放的能量一部分儲(chǔ)存在ATP中。

5.放能：1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870kJ的能量，可以使

977.28kJ左右的能量儲(chǔ)存在迎中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。

三、無氧呼吸

1.概念：是指細(xì)胞在沒有氧氣的參與下，通過多種酶的催化作用,把葡萄

糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,釋放少量能量，生成少量ATP的過程。

2.場所：全過程是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。

3.過程

第一階段||第二階段|

,__________L....______________________,

：?.萄糖?一竿H丙酮酸IT丙酮酸?產(chǎn)呼t乳酸?：

：少量能'量(A詞|[H]j—L-j----------|彘+CO21：

4.反應(yīng)式

酶

(1)產(chǎn)物為酒精：C6Hl2。6——?2c2H5OH+2c。2+少量能量。

酶

(2)產(chǎn)物為乳酸：C6Hl2。6——A2GH6。3+少量能量。

5.能量

(1)只在第一階段釋放少量能量,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。

6.不同生物或器官的無氧呼吸產(chǎn)物

.1-------乳酸菌

[產(chǎn)物為乳酸)—幾乎所有動(dòng)物細(xì)胞

一植物中的馬鈴薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根

直接原因一醛不同

根本原因—基區(qū)不同或基因的選擇性表達(dá)

廠酵母菌

[產(chǎn)物為酒精)--多數(shù)植物細(xì)胞

」某些細(xì)菌

W判斷正誤

1.沒有線粒體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行有氧呼吸。（*）

提示：原核細(xì)胞沒有線粒體也能進(jìn)行有氧呼吸。

2.線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O。（X）

提示：在線粒體中參與氧化分解的是丙酮酸。

3.檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2可判斷其呼吸方式。

（X）

提示：酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2。

4.同有氧呼吸相比，無氧呼吸的兩個(gè)階段釋放的能量較少。

（X）

提示：無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量。

5.無氧呼吸不需要02參與，最終有［H］的積累。（X）

提示：無氧呼吸第二階段消耗［H］,［H］被用于還原丙酮酸。

6.人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的CO2全部來自有氧呼吸。（J）

7.細(xì)胞呼吸是細(xì)胞代謝的樞紐。（J）

?教材挖掘

1.分析有氧呼吸和無氧呼吸過程中能量的釋放和轉(zhuǎn)化，葡萄糖中能量的主

要去向和葡萄糖氧化分解釋放的能量的主要去向分別是什么？（必修1P93?P94

“思考?討論”）

提示：①有氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量全部釋放出來；釋放的能量主要

以熱能的形式散失了。

②無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要轉(zhuǎn)移到乳酸或酒精中沒有釋放出

來；釋放的能量主要以熱能形式散失了。

2.有氧呼吸與無氧呼吸過程在哪一個(gè)階段是相同的？聯(lián)想到地球的早期大

氣以及原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，推測生物類型和代謝類型進(jìn)化順序。（必修IP96”拓

展應(yīng)用”）

提示：有氧呼吸與無氧呼吸過程的第一階段相同。

生物進(jìn)化順序：原核生物-真核生物；

代謝進(jìn)化順序：無氧呼吸-有氧呼吸。

t規(guī)范表述

1.糧食儲(chǔ)藏過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，其原因是

提示：種子有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水

2.如果是以脂肪為底物進(jìn)行有氧呼吸，消耗02的量要大于產(chǎn)生CO2的量,

其原因是___________________________________________________________

提示：與葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗02的量大于產(chǎn)生

CO2的量

內(nèi)化知識(shí)。提升素養(yǎng)能力

三幣：難歸納

,揭示聯(lián)系，深化理解

1.有氧呼吸和無氧呼吸的比較

項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸

條件需氧無氧

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（第一階段）、線粒體（第二、

場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

三階段）

分解程葡萄糖分解不徹

葡萄糖被徹底分解

不同點(diǎn)度底

乳酸或酒精和

產(chǎn)物

CO2、H2O

CO2

能量釋

大量少量

放

反應(yīng)條

需酶和適宜溫度

件

相同點(diǎn)本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP供生命活動(dòng)所需

過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同

意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量

2.細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)量的比例關(guān)系

⑴反應(yīng)式

①有氧呼吸：C6Hi2O6+6O2+6H2O——*6C()2+12H2O+能量。

酶

②無氧呼吸：C6Hl2。6——"C2H5OH+2c02+少量能量；

酶

C6Hl2。6——?2C3H6。3+少量能量。

(2)相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系

①有氧呼吸：c6Hl2。6：02：CO2=1：6：6o

②無氧呼吸：C6Hl2。6：CO2：C2H50H=1：2：2或C6Hl2。6：C3H6。3=

1：2o

③有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的02和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)

的量之比為有氧呼吸需要的02：有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和=3:4。

④產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比為無氧呼吸：有氧呼吸

=3：lo

揮變.......................規(guī)范表述，嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確

及科學(xué)探究——,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依

1.為驗(yàn)證酵母菌細(xì)胞中線粒體對葡萄糖和丙酮酸的利用情況，現(xiàn)從酵母菌

細(xì)胞中分離得到的具有活性的線粒體為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(除下表所示不同

外，其他條件相同且適宜)。

組別步驟一步驟二步驟三

1加入線粒體加入葡萄糖加入溟麝香草酚藍(lán)溶液，一段時(shí)間后觀

2加入線粒體加入丙酮酸察溶液顏色的變化情況

(1)從酵母菌細(xì)胞中分離得到線粒體的常用方法是什么？

(2)請預(yù)期兩組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并簡述判斷理由(實(shí)驗(yàn)結(jié)果中要寫出具體的

顏色變化)。

提示：(1)差速離心法。

(2)第1組溶液為藍(lán)色，第2組溶液顏色由藍(lán)變綠再變黃，第1組中由于葡

萄糖不能進(jìn)入線粒體被利用，所以無CO2生成，第2組丙酮酸可進(jìn)入線粒體被

利用，生成CO2。

〃，科學(xué)探究—對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流和討論加

2.某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：取A、B兩支試管。在A管中加入煮熟的蠶豆子

葉，B管中加入發(fā)芽的蠶豆子葉。在兩管中分別加入甲烯藍(lán)溶液(注：甲烯藍(lán)氧

化態(tài)為藍(lán)色，接受氫后為無色)，一段時(shí)間后倒出溶液，兩管中的子葉都呈藍(lán)色,

然后，兩管分別加水淹沒子葉、抽氣、在水面上覆蓋適量石蠟油，37℃保溫一

段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A管中的子葉不變色，B管中的子葉藍(lán)色變淺。請思考分析：

（DB管中子葉藍(lán)色變淺的原因是什么？

（2）A管子葉為什么不變色？實(shí)驗(yàn)中設(shè)置A管的目的是什么？

提示：（1）B管中子葉在無氧呼吸過程中產(chǎn)生的［H］能使甲烯藍(lán)還原。

（2）A管中子葉細(xì)胞的酶失活，無呼吸作用。實(shí)驗(yàn)中設(shè)置A管的目的是作對

照實(shí)驗(yàn)。

V號(hào)向突破細(xì)研考題，落實(shí)運(yùn)用

考向1＞考查細(xì)胞呼吸的方式和過程

1.（不定項(xiàng)）（2021?武漢檢測）癌細(xì)胞即使在氧氣充足的條件下也主要依賴無

氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應(yīng)”。研究表明，癌細(xì)胞和正常分化

的細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取

并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖的量和正常細(xì)胞不同。如圖是癌細(xì)胞在有氧條件下葡萄

糖的部分代謝過程，下列分析中錯(cuò)誤的是（）

五碳糖一

葡萄糖葡萄糖絲…@丙酮酸?.CO+HO

轉(zhuǎn)運(yùn)22

I④

乳酸

A.若研制藥物抑制癌癥患者體內(nèi)細(xì)胞的異常代謝途徑，可選用圖中①④⑤

為作用位點(diǎn)

B.癌細(xì)胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會(huì)生成少量的ATP

C.葡萄糖通過細(xì)胞膜上的載體蛋白A進(jìn)入細(xì)胞，生成的五碳糖可作為合成

DNA的原料

D.發(fā)生“瓦堡效應(yīng)”的癌細(xì)胞吸收的葡萄糖比正常細(xì)胞的多，且過程④⑤

可同時(shí)進(jìn)行

AB［分析題圖可知，①⑤是正常細(xì)胞所必需的，所以若要研制藥物來抑制

癌癥患者細(xì)胞中的異常代謝途徑，圖中的①⑤不宜選為作用位點(diǎn)，A錯(cuò)誤；癌細(xì)

胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程不會(huì)生成ATP,B錯(cuò)誤；分析題圖可知，葡萄糖

進(jìn)入細(xì)胞后通過途徑②形成五碳糖，進(jìn)而合成脫氧核昔酸，作為DNA復(fù)制的原

料，C正確；發(fā)生“瓦堡效應(yīng)”的癌細(xì)胞吸收的葡萄糖比正常細(xì)胞的多，且過程

⑤和④可同時(shí)進(jìn)行，D正確。］

2.（2021?山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測）金魚能在嚴(yán)重缺氧的環(huán)境中生存若干天，肌

細(xì)胞和其他組織細(xì)胞中無氧呼吸的產(chǎn)物不同。如圖表示金魚缺氧狀態(tài)下，細(xì)胞中

部分代謝途徑，下列相關(guān)敘述正確的是（）

肌細(xì)胞其他細(xì)胞

肌糖原

葡萄糖

①1

葡萄糖②1

物施X

②1

物質(zhì)X小④⑥?l

③1、乳酸?-----乳酸

嬴*而管推出酒精

A.②過程不需要02的參與，產(chǎn)生的“物質(zhì)X”是丙酮酸

B.過程①②均有能量釋放，大部分用于合成ATP

C.過程③⑤無氧呼吸產(chǎn)物不同是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)反應(yīng)的場所不同

D.若給肌細(xì)胞提供18。標(biāo)記的。2,不會(huì)在CO2中檢測到18。

A［在嚴(yán)重缺氧的環(huán)境中，金魚的肌細(xì)胞和其他細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，在無

氧呼吸的第一階段，葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸，該過程不需要02的參與，A項(xiàng)正

確；過程①?zèng)]有能量釋放，過程②有能量釋放，但是釋放的能量用于合成ATP

的不是大部分，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程③⑤無氧呼吸產(chǎn)物不同是因?yàn)槊覆煌?，在?xì)胞內(nèi)

反應(yīng)的場所都是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若給肌細(xì)胞提供18。標(biāo)記的。2,進(jìn)入

HFO中，經(jīng)過有氧呼吸的第二階段會(huì)進(jìn)入CO2中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

.警示■細(xì)胞呼吸的場所與過程的四點(diǎn)提醒

（1）線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，但需氧型原核生物無線粒體，也能

進(jìn)行有氧呼吸。

（2）無線粒體的真核生物（或細(xì)胞）只能進(jìn)行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動(dòng)物成熟

的紅細(xì)胞等。

（3）細(xì)胞呼吸釋放的能量，大部分以熱能的形式散失，少部分以化學(xué)能的形

式儲(chǔ)存在ATP中。

（4）人體內(nèi)產(chǎn)生的CO2只來自有氧呼吸，人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，無

CO2o

考向2＞有氧呼吸和無氧呼吸的綜合分析

3.（不定項(xiàng)）（2021?濰坊檢測）某同學(xué)在做“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)

驗(yàn)時(shí)，將完全相同的甲、乙、丙、丁四瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液（葡萄糖足

夠用），分別通入不同濃度的氧氣維持相同時(shí)間，測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。分析正

確的是（）

氧濃度（%）甲乙丙丁

產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol

產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0mol

A.甲瓶中酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率

B.乙瓶中酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率

C.丙瓶中酵母菌無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍

D.丁瓶中酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸未進(jìn)行無氧呼吸

CD［甲瓶中酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的酒精的量與二氧化碳的量相等，因此酵

母菌只進(jìn)行無氧呼吸，A錯(cuò)誤；乙瓶中酵母菌產(chǎn)生的酒精的量為6.5mol,產(chǎn)生

二氧化碳的量為12.5mol,說明酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳量為6mol,

因此酵母菌有氧呼吸速率小于無氧呼吸速率，B錯(cuò)誤；丙瓶中酵母菌無氧呼吸產(chǎn)

生的酒精的量是6mol,產(chǎn)生的二氧化碳是15mol,因此有氧呼吸產(chǎn)生的二氧

化碳是9mol,有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖之比是（9+6）：（64-2）=1：2,

即無氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍，C正確；丁瓶中酵母

菌酒精的產(chǎn)生量為0,說明細(xì)胞不進(jìn)行無氧呼吸，只進(jìn)行有氧呼吸，D正確。］

4.（2021?南通聯(lián)考）某學(xué)校社團(tuán)活動(dòng)小組為探究釀酒過程中酵母菌細(xì)胞呼

吸速率隨發(fā)酵時(shí)間的變化情況，向容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌后密封，在適

宜條件下培養(yǎng)，測得葡萄糖溶液中CO2和02的相對含量隨時(shí)間的變化情況，實(shí)

驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，正確的是（）

菊萄糖溶液中氣體相對含量/%

A.0-＞力時(shí)間段內(nèi)有氧呼吸速率基本穩(wěn)定

B.A-/2時(shí)間段內(nèi)酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸

C.t3時(shí)葡萄糖消耗速率小于h時(shí)消耗速率

D.最終容器中未用盡是因?yàn)榻湍妇阉劳?/p>

A［據(jù)圖分析可知，在0?力時(shí)間段，容器內(nèi)02濃度降低的速率基本保持

穩(wěn)定，說明此時(shí)有氧呼吸速率基本穩(wěn)定，A正確；￡1-/2時(shí)間段內(nèi)，酵母菌的有

氧呼吸較強(qiáng)，無氧呼吸較弱，所以酵母菌存在有氧呼吸和無氧呼吸兩種細(xì)胞呼吸

方式，B錯(cuò)誤；右時(shí)培養(yǎng)液中葡萄糖的消耗速率比九時(shí)大，是因?yàn)榇驎r(shí)產(chǎn)生CO2

的速率與時(shí)相近，但時(shí)酵母菌的無氧呼吸增強(qiáng)，。2消耗變少，葡萄糖的消

耗速率大，C錯(cuò)誤；最后，容器中02沒有消耗殆盡的原因可能是。2濃度過低,

酵母菌無法進(jìn)行有氧呼吸，D錯(cuò)誤。］

13法總結(jié)a判斷細(xì)胞呼吸方式的三大依據(jù)

消耗6■一定存在有氧呼吸

產(chǎn)生出°?一定存在*氯呼吸

有著精或孔電_定存在無■乎吸

無c（坨筑■一定為產(chǎn)生乳戲的無■呼吸

■有氧呼吸或兩類呼暖并存

鏢詈*兩類呼吸并存，差值為無氧呼暖量

可能存在質(zhì)類氧化分券

酹概產(chǎn)中

無新呼吸

南戰(zhàn)粒體弁與.有氧呼及或兩類呼吸并存

考向3＞結(jié)合信息考查細(xì)胞呼吸的過程

5.（2021?衡水中學(xué)檢測）電子傳遞鏈?zhǔn)且幌盗须娮虞d體按對電子的親和力

逐漸升高的順序組成的電子傳遞系統(tǒng)，其所有組成成分都嵌合于生物膜中。下面

是細(xì)胞呼吸過程中電子傳遞鏈的部分示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.圖示生物膜可能是線粒體內(nèi)膜

B.圖示中的H+來自葡萄糖的分解

C.圖示過程發(fā)生于有氧呼吸第三階段

D.圖中膜蛋白參與了物質(zhì)運(yùn)輸和能量轉(zhuǎn)換

B［圖示生物膜進(jìn)行電子傳遞鏈過程，可能是線粒體內(nèi)膜，A正確；圖示

中的H+來自葡萄糖、丙酮酸和水的分解，B錯(cuò)誤；圖示過程發(fā)生電子傳遞鏈過

程，屬于有氧呼吸第三階段，C正確；由圖可知，圖中膜蛋白參與了物質(zhì)運(yùn)輸和

能量轉(zhuǎn)換，D正確。］

6.（2021?江蘇百校聯(lián)考）菜粉蝶幼蟲細(xì)胞中NADH脫氫酶（一種催化［H］與

氧反應(yīng)的酶）對廣泛存在于植物的根皮部中的魚藤酮十分敏感。生產(chǎn)上常利用魚

藤酮來防治害蟲。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.NADH脫氫酶分布在菜粉蝶幼蟲細(xì)胞的線粒體的基質(zhì)

B.魚藤酮主要抑制菜粉蝶幼蟲細(xì)胞有氧呼吸的第三階段

C.魚藤酮也會(huì)對植物的根皮部細(xì)胞產(chǎn)生很強(qiáng)的毒害作用

D.魚藤酮可抑制菜粉蝶幼蟲細(xì)胞中丙酮酸形成CO2和［H］

B［NADH脫氫酶催化［H］與氧反應(yīng)屬于有氧呼吸的第三階段，因此該酶

分布在線粒體的內(nèi)膜上，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；菜粉蝶幼蟲細(xì)胞中NADH脫氫

酶對植物的根皮部中的魚藤酮十分敏感，植物細(xì)胞中的魚藤酮對植物細(xì)胞沒有不

利影響，C項(xiàng)錯(cuò)誤；魚藤酮抑制菜粉蝶幼蟲細(xì)胞有氧呼吸的第三階段，不抑制第

二階段，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

考點(diǎn)2影響細(xì)胞呼吸的因素及應(yīng)用

研讀教材。積祟必備知識(shí)

一、溫度對細(xì)胞呼吸的影響

1.原理：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng),溫度通過影響酶的活性進(jìn)而影響細(xì)

胞呼吸速率。

2.應(yīng)用：（1）保鮮：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延長保鮮時(shí)間。

（2）提高產(chǎn)量：溫室中栽培蔬菜時(shí)，夜間適當(dāng)降低溫度,可降低細(xì)胞呼吸，

減少有機(jī)物的消耗，提高蔬菜的產(chǎn)量。

二、氧氣濃度對細(xì)胞呼吸的影響

1.原理：02是有氧呼吸所必需的,且02對無氧呼吸過程有抑制（填“促進(jìn)”

或“抑制”）作用，對有氧呼吸過程有促進(jìn)（填“促進(jìn)”或“抑制”）作用。

2.應(yīng)用

（1）選用透氣消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧細(xì)菌的無氧呼吸。

（2）作物栽培中的中耕松土，保證根的正常細(xì)胞呼吸。

（3）提倡慢跑，防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。

（4）稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。

三、二氧化碳濃度對細(xì)胞呼吸的影響

1.原理：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)抑制（填“促進(jìn)”或“抑

制”)細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。

2.應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，增如CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)

物的消耗。

四、水對細(xì)胞呼吸的影響

1.原理

(1)間接影響：許多生化反應(yīng)需要在水中才能進(jìn)行，自由水含量升高,細(xì)胞

呼吸加快。

(2)直接影響：水是有氧呼吸的反應(yīng)物之一。

2.應(yīng)用

(1)抑制細(xì)胞呼吸：曬干的種子自由水含量降低,細(xì)胞呼吸減慢，更有利于

儲(chǔ)存。

(2)促進(jìn)細(xì)胞呼吸：浸泡種子有利于種子的萌發(fā)。

I判斷正誤

1.同一葉片在不同生長發(fā)育時(shí)期，其細(xì)胞呼吸速率有差異。

(V)

2.嚴(yán)格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因?yàn)榇藯l件下細(xì)胞呼吸分解有機(jī)物最

少。(X)

提示：無氧環(huán)境中，細(xì)胞無氧呼吸消耗的有機(jī)物較多。

3.糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲(chǔ)藏。(X)

提示：糧食種子應(yīng)儲(chǔ)藏在干燥環(huán)境中。

4.溫室大棚中，可以通過夜間適當(dāng)降溫來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。(J)

5.破傷風(fēng)桿菌易在銹釘扎過的傷口深處繁殖，原因是傷口深處氧氣缺乏。

(V)

6.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，氧氣供應(yīng)不足，肌細(xì)胞主要進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。(X)

提示：劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌細(xì)胞主要進(jìn)行有氧呼吸。

I教材挖掘

水果、蔬菜和種子儲(chǔ)存條件有何不同？(必修1P95”思考?討論”)

提示：水果、蔬菜需要低溫(零上)、低氧、高CO2濃度、適宜水分條件下儲(chǔ)

存；種子需要低溫、低氧、高CO2濃度、干燥條件儲(chǔ)存。

!規(guī)范表述

1.密封地窖能長時(shí)間儲(chǔ)存水果、地瓜、馬鈴薯的原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

提示：密封的地窖CO2濃度高，能夠抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗

2.松土能增進(jìn)肥效的道理是______________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

提示：松土能促進(jìn)植物根細(xì)胞的細(xì)胞呼吸，促進(jìn)根對土壤中礦質(zhì)元素的吸收

內(nèi)化知識(shí)“提升素養(yǎng)囂力

........................揭示聯(lián)系，深化理解

1.內(nèi)部因素對細(xì)胞呼吸的影響

覆物

不同種類的植物呼早生植物的呼吸速率弱于

吸速率不同水生植物，陰生植物的呼

吸速率弱于用生植物

同一植物在不同生長

發(fā)育時(shí)期呼吸速率幼苗期、開花期呼吸速率

不同較高，成熟期呼吸速率較低

同一植物的不同器官生殖器官的呼吸速率大于

呼吸速率不同營養(yǎng)器官

2.溫度對細(xì)胞呼吸的影響曲線

°a溫度(七)

(l)a點(diǎn)為該酶的最適溫度，細(xì)胞呼吸速率最快。

(2)溫度低于a時(shí)，隨溫度降低，酶活性下降，細(xì)胞呼吸受抑制。

(3)溫度高于a時(shí)，隨溫度升高，酶活性下降，甚至變性失活，細(xì)胞呼吸受

抑制。

3.02濃度對細(xì)胞呼吸的影響曲線(細(xì)胞呼吸以糖類為底物)

°51015202530()2濃應(yīng)(％)

(1)A點(diǎn)時(shí)，02濃度為零，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸。

(2)02濃度為0?10%時(shí)，隨。2濃度的升高，無氧呼吸速率減慢；。2濃度為

10%時(shí)，無氧呼吸停止。

(3)02濃度在0?20%時(shí)，隨。2濃度升高，有氧呼吸速率逐漸增強(qiáng)。

(4)隨02濃度的升高，細(xì)胞呼吸速率先減慢后加快，最后趨于穩(wěn)定。

(5)02濃度為5%左右時(shí)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度最弱。

土烝?今揮人................規(guī)范表述，嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確

心科學(xué)探究——對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流和討論?

為研究溫度的變化對貯藏器官呼吸作用的影響,研究人員以馬鈴薯塊莖為材

料，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4C)和室溫(22C)條件

下貯藏10天，發(fā)現(xiàn)低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。

實(shí)驗(yàn)二：將馬鈴薯塊莖從20C移到0C后，再回到20℃環(huán)境中，測定

CO2的釋放速率的變化，結(jié)果如圖所示。

源

W銀

S

O

。

與

晚

(1)當(dāng)馬鈴薯塊莖從20c移到0℃環(huán)境中，CO2的釋放速率下降，其原因

是什么？

(2)當(dāng)馬鈴薯塊莖重新移回到20℃環(huán)境中，與之前20°C環(huán)境相比，CO2的

釋放速率明顯升高。綜合上述實(shí)驗(yàn)，如何解釋這一現(xiàn)象。

提示：(1)溫度降低導(dǎo)致酶的活性下降，呼吸作用產(chǎn)生的CO2減少。

(2)在0C環(huán)境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的還原糖增加，為之

后20°C條件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用較之前20℃時(shí)強(qiáng)。

\........................細(xì)研考題,落實(shí)運(yùn)用

考向1，考查環(huán)境因素對細(xì)胞呼吸的影響

1.（不定項(xiàng)）（2021?河北選擇性考試）《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑貯存葡

萄的方法（如圖）。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)?/p>

替換部分空氣）,延長了果蔬保鮮時(shí)間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是（）

極

蔭

屋

插

熟

子

坑

枝

時(shí)

置

，

于

，

上

孔

坑

全

覆

中

內(nèi)

之

房

，

近

，

折

還

地

筑

取

經(jīng)

，

孔

冬

鑿?

使

不

于

壁

堅(jiān)

屋

異

為

?

卜.

也

孔

作

。

。

A.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解

B.蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧氣參與的第一、二

階段正常進(jìn)行，第三階段受到抑制

C.氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性

D.氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置及時(shí)清除乙烯，可延長果蔬保鮮時(shí)間

ACD［蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境中的低溫均可通過降低溫度抑制與呼吸作

用相關(guān)的酶的活性，大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q部分空氣）降低氧氣濃

度，有氧呼吸和無氧呼吸均減弱，從而減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解,

A正確；蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存中的低溫可以降低呼吸作用相關(guān)酶的活性，大型

封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮?dú)馓鎿Q部分空氣）降低氧氣濃度，其中酶的活性降低對

有氧呼吸的三個(gè)階段均有影響，B錯(cuò)誤；溫度會(huì)影響酶的活性，氣調(diào)冷藏庫中的

低溫可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性，C正確；乙烯具有催熟作用，清

除乙烯，可以延長果蔬保鮮時(shí)間，D正確。］

2.（2021?濟(jì)寧一中檢測）將剛采摘的新鮮藍(lán)莓均分為兩份，放在1℃的冷

庫內(nèi)貯藏，其中一份用高濃度的CO2處理48h,另一份則不做處理。從采摘后

算起每10d取樣一次，測定其單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和02吸收量，計(jì)算二者

的比值得到如圖所示曲線。下列結(jié)論不正確的是（）

^

O，對照組

F

O4C02處理組

U

010203040

貯藏天數(shù)/d

A.比值大于L表明藍(lán)莓既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸

B.第20d對照組藍(lán)莓產(chǎn)生的乙醇量高于CO2處理組

C.第40d對照組藍(lán)莓有氧呼吸比無氧呼吸消耗的葡萄糖多

D.貯藏藍(lán)莓前用高濃度的CO2短時(shí)處理，能抑制其在貯藏時(shí)的無氧呼吸

C［當(dāng)CO2釋放量大于。2吸收量時(shí)，表明既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼

吸；由圖可知，第20d對照組CO2/O2大于1,表明藍(lán)莓進(jìn)行了無氧呼吸，有

乙醇產(chǎn)生，而CO2處理組CO2/O2為1,表明沒有進(jìn)行無氧呼吸，沒有乙醇產(chǎn)生；

第40d時(shí)，對照組藍(lán)莓CO2釋放量和。2吸收量比值約等于2,此時(shí)無氧呼吸

消耗的葡萄糖大約為有氧呼吸的3倍；分析可知，貯藏藍(lán)莓前用高濃度的CO2

短時(shí)處理，能抑制其無氧呼吸。］

考向2＞細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用

3.(2021?湖南選擇性考試)下列有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是

()

A.南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40℃左右溫水淋種并時(shí)常翻種,

可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣

B.農(nóng)作物種子入庫貯藏時(shí)，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命

顯著延長

C.油料作物種子播種時(shí)宜淺播，原因是萌發(fā)時(shí)呼吸作用需要大量氧氣

D.柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保

鮮作用

B［早稻浸種催芽過程中，常用40C溫水淋種并翻種，目的是給種子的細(xì)

胞呼吸過程提供有利條件，即水分、適宜的溫度和氧氣，A敘述正確；農(nóng)作物種

子入庫貯藏時(shí)，為延長貯藏時(shí)間，應(yīng)在零上低溫、低氧條件下貯藏，種子無氧呼

吸產(chǎn)生的酒精對細(xì)胞有毒害作用，B敘述錯(cuò)誤；油料作物細(xì)胞中脂肪等含量較高，

H元素含量較高，細(xì)胞呼吸時(shí)需要更多的氧氣，因此油料作物種子播種時(shí)宜淺

播，C敘述正確；柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失，降低細(xì)胞呼吸

速率，減少有機(jī)物的消耗，能起到保鮮作用，D敘述正確。］

4.(2021?濰坊五校聯(lián)考)《糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T29890-2013)》

為我國糧油儲(chǔ)藏安全提供了重要技術(shù)保障，對糧溫、水分含量、糧堆氣體成分及

濃度等作出了明確規(guī)定。其中部分術(shù)語和定義如下表。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

)

術(shù)語定義

某種糧食或油料在常規(guī)儲(chǔ)存條件下，能夠在當(dāng)?shù)匕踩认亩?/p>

安全水分

發(fā)熱、不霉變的水分含量

低氧糧堆空氣中氧氣濃度高于2%而不高于12%的狀態(tài)

平均糧溫常年保持在15C及以上，局部最高糧溫不超過20°C

低溫儲(chǔ)藏

的儲(chǔ)藏方式

A.保持安全水分主要是通過減少自由水的含量實(shí)現(xiàn)的

B.儲(chǔ)藏期間若水分含量過高，糧食會(huì)因呼吸代謝增強(qiáng)而發(fā)熱使霉菌更易生

長繁殖

C.糧堆空氣中氧氣濃度高于2%不高于12%的狀態(tài)，主要是保證有氧呼吸強(qiáng)

度最低

D.糧溫不超過20C的儲(chǔ)藏方式是通過降低酶的活性使其代謝速率維持在

低水平

C［細(xì)胞內(nèi)水主要以自由水的形式存在，自由水的含量與細(xì)胞代謝有關(guān)，

所以保持安全水分主要是通過減少自由水的含量實(shí)現(xiàn)的，A正確；儲(chǔ)藏期間若水

分含量過高，呼吸代謝增強(qiáng)，種子發(fā)熱使霉菌更易生長繁殖，B正確；糧堆空氣

中氧氣濃度高于2%不高于12%的狀態(tài)，主要是保證呼吸強(qiáng)度最低，C錯(cuò)誤；低溫

使酶的活性降低，從而降低代謝速率，D正確。］

考點(diǎn)3細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)

研讀教材。積累必備知識(shí)

探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式

1.實(shí)驗(yàn)原理

有氧廠HQ澄清石灰水

酪

母-C&變混濁（現(xiàn)象）

菌

呼--------藍(lán)—綠—黃（現(xiàn)象）

吸王展一「Cg溪質(zhì)香草酚藍(lán)溶液

「酒精一^=一

橙色重鋅酸鉀溶液-----------灰綠色（現(xiàn)象）

（酸性條件下）

2.實(shí)驗(yàn)步驟

⑴配制酵母菌培養(yǎng)液：酵母菌+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的譴糖溶液，分別裝入A、

B兩錐形瓶中。

(2)設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酵母菌澄清的酵母菌澄清的

的NaOH溶液培養(yǎng)液石灰水培養(yǎng)液石灰水

甲組乙組

①甲組中空氣先通過NaOH溶液的目的是去除空氣中的CO2。

②乙組中B瓶先密封放置一段時(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的

目的是耗盡瓶中原有的氧氣。

③CO2檢測：觀察兩組裝置中澄清石灰水的變化。

④酒精檢測：取A、B瓶中濾液各2mL分別注入兩支干凈的試管中，向兩

試管中分別滴加0.5mL溶有0.1g重倍酸鉀的濃硫酸溶液，并輕輕振蕩，使它

們混合均勻，觀察試管中溶液的顏色變化。

(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

條件澄清石灰水的變化兩試管的變化

甲組變混濁快無變化

乙組變混濁慢出現(xiàn)灰綠色

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。

②在有氧條件下產(chǎn)生CO2多而快,在無氧條件下產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的

CO2o

I判斷正誤

1.在酸性條件下，酒精會(huì)使重倍酸鉀溶液由藍(lán)變綠再變黃。(X)

提示：應(yīng)該是由橙色變成灰綠色。

2.檢測CO2的產(chǎn)生除澄清石灰水外，還可以用澳麝香草酚藍(lán)溶液檢測。

(V)

3.在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中可直接向酵母菌培養(yǎng)液中添加酸性

的重銘酸鉀溶液檢測酒精。(X)

提示：應(yīng)各取2mL酵母菌培養(yǎng)液的濾液，分別注入2支試管中，加酸性的

重銘酸鉀溶液檢測。

4.在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中可依據(jù)澄清石灰水的變混濁快慢判

斷細(xì)胞呼吸的方式。（J）

I教材挖掘

1.在檢測酒精的實(shí)驗(yàn)中，為什么將酵母菌培養(yǎng)的時(shí)間延長以耗盡溶液中的

葡萄糖？（必修1P91“文字信息”）

提示：因?yàn)槠咸烟且材芘c酸性重輅酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化。

2.對比實(shí)驗(yàn)中兩組都是實(shí)驗(yàn)組，兩組之間相互對照。教材中對比實(shí)驗(yàn)的實(shí)

例有：（填序號(hào)）。（必修1P92“科學(xué)方法”）

①探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)；③赫爾

希和蔡斯采用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)；④比較過氧化氫在

不同條件下的分解。

提示：①②③

i規(guī)范表述

1.在細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)材料為綠色植物，實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)怎樣處理？

目的是什么？____________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________