高三一轮复习课件第9讲 细胞呼吸(共65张PPT)

第9讲　细胞呼吸课　标　展　示 素　养　链　接 1.说明生物通过细胞 呼吸将储存在有机分 子中的能量转化为生 命活动可以利用的能 量。 2.探究酵母菌的呼吸 方式。 1.生命观念——物质与能量观：细胞呼吸是有机 物氧化分解、释放能量的过程。 2.科学思维——分类与比较：比较有氧呼吸和无 氧呼吸的场所和过程的不同。 3.科学探究——实验设计与结果分析：探究有氧 和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的方式。 4.社会责任——社会应用：细胞呼吸的原理在生 产和生活中的应用。考点一　细胞呼吸的类型和过程 考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用 考点三　实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 及呼吸类型、速率的测定方法细胞内 + 糖 类 + 水 CO2 能 量 呼吸作用（本质） 高等动物的呼吸现象和呼吸作用 O2 O2 呼吸（现象） 呼吸器官 血液循环 血液循环呼吸器官 气体运输 +CO2有机物在__________的催化下，在温和的条件下氧化分解，能量逐步 释放出来，没有出现剧烈的发光、发热现象。 一、细胞呼吸的概念 是指有机物在细胞内经过一系列的____________，生成二氧化碳或 其他产物，释放出能量并生成_______的过程。 氧化分解　 ATP　 考点一　细胞呼吸的类型和过程 二、细胞呼吸的本质： 种类：________________。 酶 氧化分解 有氧呼吸和无氧呼吸 三、细胞呼吸的特点： __________有机物释放能量。 四、细胞呼吸的意义： 1）为生命活动提供能量。主要用于热能散失和维持体温恒定；储存 于ATP中，水解后释放能量用于细胞分裂、矿物质吸收等生命活动。 2）为体内其他化合物合成提供原料。如丙酮酸，可以通过氨基酸转 换作用合成丙氨酸，也可以在肝脏中合成肝糖元或者葡萄糖等有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过多种酶的催化作用， 把葡萄糖等有机物 ，产生二氧化碳和水，释放 能量，生成 的过程。 考点一　细胞呼吸的类型和过程 一.有氧呼吸 1.概念： 氧 彻底氧化分解 大量ATP 有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，其主要场所是 ，还有 。 有氧呼吸分为三个阶段，每个阶段都有相应的酶催化。 线粒体 细胞质基质 2. 场所：2ATP 热 线粒体 细胞质基质 第一阶段：葡萄糖的初步分解 （1）场所： C6H12O6 酶 + 4[H] + 能量（少量）2C3H４O３ 2丙酮酸 酶 葡萄糖 4[H] 能 ① （2）物质变化： （3）能量： 少量（2molATP） 细胞质基质2丙酮酸 酶 葡萄糖 4[H] 能 2ATP 热 线粒体 细胞质基质 ② 酶 6CO2 + 20[H]+能量（少量）2C3H４O３ + 6H2O 20[H ] 6H2O 6CO2 酶 能 2ATP 热 第二阶段：丙酮酸彻底分解 （1）场所： ① （2）物质变化： （3）能量： 少量（2molATP） 线粒体基质2丙酮酸 酶 葡萄糖 4[H] 能 2ATP 热 线粒体 细胞质基质 6CO2 ② 6H2O 酶 能 2ATP 热 ③ 酶 12H2O + 能量（大量）24[H] + 6O2 20[H ] 12H2O 6O2 酶 能 热 34ATP 第三阶段：氧的参与 ① （1）场所： （2）物质变化： （3）能量： 大量（34molATP） 线粒体内膜有 氧 呼 吸 的 过 程 图 解有氧呼吸过程的具体反应 第一阶段： C6H12O6 丙酮酸 C3H4O3 第二阶段： 2丙酮酸 + 6H2O 酶 第三阶段： 24[H] + 6O2 2丙酮酸 + 4[H] + 能量 6CO2 + 20[H] + 能量酶 12H2O + 能量酶 （大量） C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量酶 总反应式： 一部分的能量以热能形式散失(约60%)；另一部分转移到 ATP中(约40%)。注 ：这里的［H］是一种十分简化的表示方式。这一过程实 际上是辅酶Ⅰ（NAD+）转化为还原型辅酶Ⅰ（NADH）， ［H］作为一种活泼的还原剂，为了简化，就用带有中括号 的［H］来表示。有氧呼吸三个阶段的比较 1.能量：三个阶段都有能量的释放(即都有ATP生成),但以第 三阶段释放的能量最多 2.场所：第一阶段在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体 基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上。 3.原料：第一阶段消耗C6H12O6，第二阶段消耗水，第三阶段 才消耗氧气，作用是氧化[H]，生成水。 4.水的消耗:有氧呼吸的第二阶段, 线粒体的基质 水的产生:有氧呼吸的第三阶段, 线粒体的内膜 5.CO2的产生:有氧呼吸的第二阶段, 线粒体的基质原核生物细胞内无线粒体，能否进行有氧呼吸？ 原核生物细胞能进行有氧呼吸。有的原核生 物，如硝化细菌、根瘤菌，虽然没有线粒体，但 却含有全套与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在 细胞质基质和细胞膜上，因此，这些细胞是可以 进行有氧呼吸的。有的原核生物如乳酸菌、产甲 烷杆菌、破伤风芽孢杆菌等，没有与有氧呼吸有 关的酶，因此，只能进行无氧呼吸。总之，大多 数原核生物能进行有氧呼吸。 葡 萄 糖 丙 酮 酸[H ] 少量能量 乙醇 脱氢酶 乳酸 脱氢酶 酒精 + CO2乳酸 酶 二、无氧呼吸 1.场所：细胞质基质 2.过程图解：2ATP 热细胞质基质 第一阶段：葡萄糖的初步分解 场所：细胞质基质 C6H12O6 酶 + 4[H] + 能量（少量）2C3 H４O３ 2丙酮酸 酶 葡萄糖 4[H] 能 ① 3.无氧呼吸的反应过程 ☆与有氧呼吸第一阶段相同2ATP 热 第二阶段：丙酮酸不彻底分解 2丙酮酸 酶 葡萄糖 4[H] 能 ① ２酒精 +２CO2２乳酸 1mol葡萄糖分解为乳酸/酒精，释 能196.65kJ的能量，其中61.08KJ 的能量储存在ATP中，合成2molATP ，其余以热能散失。 2C3H4O3 酶 2C3H6O３（乳酸）4[H]+ 2C3H4O3 酶 + 2CO22C2H5OH4[H]+ 或者 注意：无氧呼吸第二阶段没有释放能量 场所：细胞质基质3.无氧呼吸的反应过程4.无氧呼吸的类型和反应式 场所：细胞质基质 C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量 A.产生乳酸的无氧呼吸 例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块 茎、甜菜块根等） C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 B.产生酒精的无氧呼吸 例：大多数植物、酵母菌 酶 + + 少量能量少量能量6.无氧呼吸的意义： 无氧呼吸是指细胞 在条件下，通过的 催化作用， 把葡萄糖等有机物分解为 ，同时释 放出 ，生成少量 的过程。 5.无氧呼吸的概念 生物体在缺氧时进行无氧呼吸，以维持生物体正常 的生命活动的能量需要。 无氧 酶 不彻底的氧化产物 少量能量 ATP有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同 点 场所 条件 产物 能量 ATP 相同 点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需O2 分解彻底,CO2、H2O 不彻底,酒精和CO2或乳酸 大量（2870KJ/mol） 少量(196.65KJ/mol） 38molATP 2molATP 第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同 氧化分解有机物，释放能量，产生ATP 为生物体生命活动提供能量；物质合成原料 考点三：有氧呼吸与无氧呼吸区别 氧能抑制无氧呼吸分析细胞呼吸中能量的释放与去向。 一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细 胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着 发酵产物(如酒精)的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等 的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵 最终就会停止，故葡萄酒的酒精度不会继续上升。 (教材P95“旁栏思考题”改编)用酵母菌酿制的葡萄酒，其酒精 度为何只能维持在12%～16%?易错提示： 1.无氧呼吸产生乳酸这反应主要发生在动物中，但并不绝对， 如马铃薯块茎和甜菜块根也会发生此反应。 2.酵母菌可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。微生物的 无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。 3.有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生，无氧呼吸只在第一阶产生 ATP。 4.不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的 酶不同，根本的原因是基因不同。 5.有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的可能是有氧呼吸， 也可能是无氧呼吸，但一定不是乳酸发酵。(1)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物 ——酒精或乳酸中。 (2)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有 毒害作用。 (3)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟 的红细胞只能进行无氧呼吸。 (4)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、 硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 易错提示：不耗O2，但产生CO2，容器内气体体积增大: CO2释放量=O2消耗量，容器气体体积不变: 无CO2释放时，容器内气体体积不变： CO2 释放量>O2消耗量时: 有H2O生成一定有有氧呼吸；有CO2生成一定不是乳酸呼吸。 只进行产酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和乳酸无氧呼吸 同时进行产生酒精无氧呼吸和有氧呼吸 如何根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 ？ 只进行产生乳酸的无氧呼吸D　 考向一　细胞呼吸的过程 (2019·乌鲁木齐高三第二次诊断)下列与细胞呼吸有关的叙述正确 的是(　　) A．进行无氧呼吸的细胞不含线粒体 B．破伤风杆菌的大量繁殖需要有氧呼吸提供能量 C．人体无氧呼吸形成酒精的过程发生在细胞质基质中 D．糖类彻底氧化分解的产物可通过自由扩散运出细胞　　 [解析]　酵母菌细胞含有线粒体，但是在无氧条件下也可以进行无氧呼吸，A 错误；破伤风杆菌是厌氧菌，其繁殖需要的能量来自无氧呼吸，B错误；人体 无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，C错误；糖类彻底氧化分解的产物是二氧化 碳和水，都可通过自由扩散运出细胞，D正确。易错提醒 (1)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体 ①原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。 ②真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 (2)细胞呼吸中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动 物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳 酸。 (3)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无 氧呼吸，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但可进行 有氧呼吸。 (4)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被分解为丙酮酸 后才能进入线粒体被分解。(2019年·湖南省岳阳市高考生物一模)下表是某种植物种子在甲、 乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。下列 说法正确的是(　　) D 　 CO2释放量 O2吸收量 甲 12 0 乙 8 6 丙 10 10 A．在甲条件下进行产生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多于无氧呼吸 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 考向二　细胞呼吸类型的判断及相关计算[解析]　甲条件下只释放二氧化碳，不消耗氧气，所以只进行无氧呼吸，种 子的无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，A错误；乙条件下，二氧化碳的释 放量大于氧气的消耗量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。由表格数据可 知，CO2的释放量为8 mol，而O2的吸收量为6 mol，因为有氧呼吸消耗氧气的 量等于释放的二氧化碳的量，所以吸收6 mol的氧气就释放6 mol的二氧化碳， 这样无氧呼吸释放的二氧化碳就是8 mol－6 mol＝2 mol，根据有氧呼吸的 方程式释放6 mol的二氧化碳需要消耗1 mol的葡萄糖，根据无氧呼吸的方程 式释放2 mol的二氧化碳需要消耗1 mol的葡萄糖，所以乙条件下，有氧呼吸 消耗的葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多，B错误；丙条件下，二氧化 碳的释放量等于氧气的消耗量，故只进行有氧呼吸。表格中的数据无法说明 丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值，C错误；乙条件下有氧呼吸和无氧呼 吸同时进行，有氧呼吸和无氧呼吸均能产生二氧化碳，故乙条件下释放的 CO2来自细胞质基质和线粒体，D正确。故选D。技巧点拨 1．判断细胞呼吸方式的三大依据:如图 2．呼吸作用中各物质之间的比例 关系(以葡萄糖为底物的细胞呼 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)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼 吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数 之比为1∶3。4．呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气 供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸 熵的关系。以下叙述中，正确的是(　　) A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度 C．为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点 D．C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化 B 　 [解析]　从题干中获取信息，理解呼吸熵是解题的关键。根据呼吸熵的含义可知，呼 吸熵越大，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强；B点氧分压大于A点，B点呼吸熵小 于A点，故B点有氧呼吸强度大于A点；C点时只进行有氧呼吸，有机物消耗较快，不 利于产品的保存；C点以后呼吸熵为1，细胞只进行有氧呼吸，在一定范围内，随着 氧分压的增大，细胞呼吸强度仍会加强。考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用 一、内因——遗传因素（决定酶的种类和数量） （1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于 水生植物，阴生植物小于阳生植物。 （2）同一植物的不同生长发育时期呼吸速率不同，如 幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 （3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官 大于营养器官。1．温度 (1)影响原理：温度通过影响 ____________影响细胞呼吸速率。 (2)曲线分析： ①a点为该酶的____________，细胞呼吸速率最快。 ②温度低于a时，随温度降低，酶活性________，细胞呼吸受________。 ③温度高于a时，随温度升高，酶活性________，甚至变性失活，细胞呼吸 受抑制。 酶的活性　 最适温度　 下降　 抑制　 下降　 考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用 二、外因 (3)实际应用： ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②促进生长：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸， 减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。①A点时，氧浓度为零，细胞只进行________。 ②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼 吸速率________。 有氧呼吸　 无氧呼吸　 减慢　 考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用 (1)影响原理：氧气促进________，抑制 无氧呼吸。 ③B点时，有氧呼吸释放的CO2量 无氧呼吸释放的CO2量；C、D点： 横坐标相同，无氧呼吸停止。 等于 ④氧浓度在0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐________。 随氧浓度的升高，细胞呼吸速率________________，最后趋于稳定。 ⑤氧浓度为_______左右时，细胞呼吸强度最弱。 加快　 先减慢后加快　 5%　 受线粒体酶的数量 限制，呼吸作用强 度不再增大 (2)曲线分析： 2．氧气浓度(3)实际应用： ①保鲜：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。 ②促进生长：农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量，促进根部有 氧呼吸促进生长。 ③防止无氧呼吸：陆生植物长时间水淹，土壤中氧含量降低，植物因无 氧呼吸产生的酒精积累而烂根。 ④控制呼吸方式：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。 2．氧气浓度 这时植物组织有氧呼吸强度 很低而无氧呼吸又被抵制， 果蔬内有机物消耗少3．二氧化碳浓度 (1)影响原理：CO2是细胞呼吸的终产物，积 累过多会________细胞呼吸。 (2)曲线分析： 抑制　 (3)实际应用： ①保鲜：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 ②抑菌：薯片等食品充气保存，可抑制微生物的繁殖。 考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用4．水含量 (1)影响原理： ①各种生化反应需溶解在水中才能进行，自由水含量升高，新陈代谢 ________。 ②水是有氧呼吸的__________之一，含水量会影响细胞呼吸的进行。 加快　 反应物　 (2)实际应用： ①抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，更有利 于储存。 ②促进细胞呼吸：浸泡有利于种子的萌发。 储存种子需要低氧、低温、干燥的环境 考点二　影响细胞呼吸的因素及其应用1. 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼 吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。 2. 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利 于根系的生长及对矿质离子的吸收。 3. 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖。 4. 在物质储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有 机物的消耗。 细胞呼吸原理的应用 发酵技术 1.酿酒、制作面包等(酵母菌，兼性厌氧型) 2.生产酸奶、泡菜等(乳酸菌，厌氧型) 3.生产果醋（醋酸菌,好氧型细菌） 4.应用于垃圾、废水的处理（好氧型细菌） 5.利用发酵产生沼气 粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞 呼吸，延长保存期限。 例：稻谷等种子含水量超过14.5％时，呼吸速率就会 骤然增加 ，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。 粮食储藏 三低：低温、低氧、低湿 果蔬保鲜 两低一高：低温、低氧、保湿 为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用降低氧浓度、冲氮气或降低 温度等方法。 例：苹果、梨、柑、橘等果实在0～1℃时可储藏几个月不坏；荔 枝一般只能短期保鲜，但采用低温速冻等方法可保鲜6～8个月。 农村广泛采用密闭的土窖保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生 的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。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(　　) [解析]　果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A 项错误，50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O2，是由于此温度条件下酶的活性 较高，有氧呼吸已将O2消耗完，之后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO2浓度会增加， B项正确、C项错误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低， D项错误。 考向一　环境因素对细胞呼吸的影响 A．20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、 线粒体、叶绿体 B．50 h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．50 h后，30 ℃时有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃时 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 B5．如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是(　　 ) A．从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度 是B点对应的温度 B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ 表示无氧呼吸 C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用 的有机物主要是葡萄糖 D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是 受到温度或呼吸酶数量的限制 [解析]　甲图中B点温度下植物细胞呼吸相对速率最大，说明该温度下细胞呼吸最旺盛； 随着氧气浓度增大有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲 线Ⅱ表示有氧呼吸；细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的参与， 温度会影响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量限制，使曲线Ⅱ最终趋于平 衡。 B 　C 　 选项 应用 措施 目的 A. 种子贮存 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸 B. 乳酸菌制作酸奶 密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵 C. 水果保鲜 零下低温 降低酶的活性，降低细胞呼吸 D. 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸，利于吸收矿质离子 考向二　细胞呼吸原理的应用 (2019·吉林省辽源市高三期末)细胞呼吸原理广泛应用于生产实 践中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是(　　) [解析]　粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减 少有机物的消耗，A正确；乳酸菌是严格厌氧的微生物，所以整个过程要严格密封，B正确；水果保 鲜的目的既要保持水分，又要降低呼吸作用，所以低温是最好的方法，但温度不能太低，C错误； 植物根对矿质元素的吸收过程是一个主动运输过程，需要能量和载体蛋白，植物生长过程中的松土， 可以提高土壤中氧气的含量，有利于根细胞的有氧呼吸作用，从而为根吸收矿质离子提供更多的能 量，D正确。6．(2019·福建福州期末)下列关于细胞呼吸原理及应用的叙述，正 确的是(　　) A．马拉松运动时，肌细胞无氧呼吸产生CO2 B．伤口较浅时，破伤风芽孢杆菌进行有氧呼吸繁殖快 C．中耕松土能促进根系细胞的有氧呼吸，有利于根吸收无机盐 D．利用酵母菌在持续通气的发酵罐中进行无氧呼吸可以生产酒精 C 　 [解析]　人体肌细胞进行无氧呼吸的产物为乳酸，不产生二氧化碳，A错误； 破伤风芽孢杆菌是厌氧菌，只进行无氧呼吸，B错误；中耕松土能增加土 壤中氧气含量，从而促进根系细胞的有氧呼吸，在细胞有氧呼吸过程中会 产生更多的ATP，能为主动运输吸收无机盐提供更多的能量，C正确；酵母 菌无氧呼吸的产物为酒精，若在发酵罐中持续通气，酵母菌将进行有氧呼 吸，大量繁殖，不产生酒精，D错误。3.酒精的检测 橙色的重铬酸钾溶液在 条件下与酒精发生反应，变 成 。 2. CO2的检测方法 （1）CO2使 变浑浊； （2）CO2使 。 一、实验原理 1.酵母菌是单细胞真菌，它属于 菌，进行有 氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。 考点三　实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 及呼吸类型、速率的测定方法 澄清石灰水 兼性厌氧 溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 酸性 灰绿色注意事项 该实验是比较酵母菌在有氧和无氧条件的 呼吸作用，因此该实验是 实验。作 为对照实验，在实验设计时的注意事项是什么 ？ 控制实验变量。该实验的自变量是有无氧气。 互为对照2．实验操作 (1)配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为________________溶液， 分别装入A、B两锥形瓶中。 产物 试剂 现象(颜色变化) CO2 澄清的石灰水 溴麝香草酚蓝水溶液 酒精 在酸性条件下橙色的_________溶液 (2)细胞呼吸产物的检测： 变混浊　 蓝色→绿色→黄色　 重铬酸钾　 橙色→灰绿色　 5%的葡萄糖 　二、实验假设 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2，在 无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精。 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耗完，再用导管连接盛有澄清石灰水的锥形瓶， 确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清石灰水。1.配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶。 2.组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25~35 ℃环境下培养8~9小时。 3.检测CO2的产生 观察两组装置中 的 变化。 4.检测酒精的产生 （1）取2支试管编号，编号A、B； （2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管； （3）分别滴加0.5毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀。Ａ试管不 密封，Ｂ试管密封，观察试管中溶液的颜色变化。 三、实验步骤 澄清石灰水　变混浊　 橙色　 变混浊　 灰绿色　五、实验结果所说明的问题 1.A、B组都有CO2的产生说明了： 2. 从CO2 产生的多少及有无酒精产生的情况，说明了： 3. 从A、B组的产物来看，说明了： 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活。 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行呼吸作用，但呼吸 作用方式不同，所以酵母菌是种兼性厌氧型微生物。 酵母菌进行有氧呼吸的产物有CO2 （还有水）；无氧呼 吸的产物有CO2和酒精。(1)实验设计 欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子 为例)： 1．种子萌发时细胞呼吸类型的实验探究(2)实验结果预测和结论 实验现象 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 不动 右移 左移 右移 左移 不动 只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产 乳酸的无氧呼吸(1)实验装置(如图) 2．种子萌发时呼吸速率的测定 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，刻度管内的着色液滴左移。单位时间内着色液滴左移 的体积即表示呼吸速率。 (2)指标及原理 细胞呼吸速率常用单位时间内CO2的释 放量或O2的吸收量来表示。 ①指标： ②原理：2．种子萌发时呼吸速率的测定 ③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。 (3)物理误差的校正 ①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。 ②如果实验材料是种子，为防止微生物的细胞呼吸对实验结果 的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。考向一　细胞呼吸方式探究实验 (2019·山东齐鲁教科研协作体联考)如图是探究酵母菌呼吸方式类 型的装置，下列说法正确的是(　　) A．装置一中液滴左移，装置二中液滴 右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B．装置一中液滴不移，装置二中液滴 右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸 C．装置一中液滴左移，装置二中液滴 不移动，说明酵母菌死亡 D．装置一中液滴左移，装置二中液滴 右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无氧 呼吸 　 D [解析]　装置一中液滴左移，装置二 中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼 吸和无氧呼吸，A错误，D正确。装置 一中液滴不移，装置二中液滴右移， 说明酵母菌只进行无氧呼吸，B错误； 装置一中液滴左移，装置二中液滴不 移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸， C错误。7．(2019·湖北省黄冈市高三期末)下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式 实验的叙述正确的是(　　) A．选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物， 易于培养 B．通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照，易于判断酵母菌的 呼吸方式 C．将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏 气 D．实验的因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后 样液的颜色变化 C 　 [解析]　在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，选择酵母菌为实验材料的确是因为酵母菌具有兼性厌氧 且易于培养的特点，但它不是自养型生物，A错误；在该实验中所设置的有氧组和无氧组都是实验 组，是为了相互对比，易于判断酵母菌的呼吸方式，B错误；为了保证实验结果的准确性，通常都 要将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保不漏气，C正确；本实验的因变量 是酵母菌CO2的产生快慢和是否有酒精生成，D错误。 实验时间(min) 10 15 20 25 30 35 液滴移动距离(min) 0 32.5 65 100 130 162.5 考向二　细胞呼吸速率的测定 某同学用如下图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管 横截面积为1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25 ℃水浴中， 10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中液滴移动的位置， 结果如下表所示。下列分析正确的是(　　) A．图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动 B．在20～30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/min C．如将X换为清水，并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D．增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的 环境中 B[解析]　X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向左移动；在20～30 min内 氧气的平均吸收速率为(130－65)×1÷10＝6.5(mm3/min)；果蝇幼虫无 氧呼吸产生乳酸不产生CO2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动； 对照实验应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装置置于 相同的环境中，重复上述实验。(1)装置图中的Y溶液是_________________， 其作用是___________________________________。 设置乙装置的目的是________________________________________________。 (2)实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向______移动(填“左”或“右 ”)，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是________________。 时间(min) 距离(mm) 组别 0 5 10 15 20 25 萌发的种子 0 8 16 23 29 34 蚯蚓 0 4.5 9 11.5 13.5 15.5 表1　(注∶表中距离为有色液滴移动的距离) (2019·河南名校联考)某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计 了以下的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一 次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如表1所示。请回答以下问题： NaOH溶液　 吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2　 排除微生物及环境因素对实验的干扰(或对照作用)　 左　 0.9 mm/min　下　 0.22 mL/min　 弱　[解析]　(1)甲、乙装置中所放置的Y溶液为NaOH溶液，用以吸收呼吸作用产 生的CO2，可以通过测量O2量的变化测定呼吸速率，乙装置的作用是对照， 可排除微生物及环境因素对实验的干扰。(2)实验开始后，若保持注射器的 活塞不动，甲装置进行有氧呼吸消耗O2，有色液滴会向左移动。将以蚯蚓为 材料的实验装置所测得的液滴移动的距离之差除以时间，即为液滴移动的 速率，由表可知在最初的0～5 min和5～10 min内有色液滴移动的速率最大， 为4.5÷5＝0.9(mm/min)。(3)甲装置内O2被消耗，生成的CO2被NaOH溶液吸 收，气压下降，若要保持有色液滴的位置不变，需将注射器活塞往下移动； 将量取的气体变化体积除以时间即为有氧呼吸速率，由表可知，在此过程 中，有氧呼吸速率＝5.5÷25＝0.22(mL/min)；且此过程中，前10 min有氧 呼吸速率较大，后15 min呼吸强度逐渐减弱。