【备考2024】高考生物总复习知识讲解课件：专题5　细胞呼吸(共33张PPT)

(共33张PPT)
专题五　细胞呼吸
高考生物总复习知识讲解
基础篇
考点一　有氧呼吸和无氧呼吸
一、探究酵母菌的呼吸方式
1.实验材料
酵母菌
2.实验设计思路——对比实验
易混易错
　　对比实验的各组都是实验组,通过对实验结果进行比较分析来探究
自变量对实验对象的影响,也称为相互对照实验。
3.实验装置
1)质量分数为10%的NaOH溶液可 　吸收空气中的CO2 ,从而证明使
澄清石灰水变浑浊的CO2都来自酵母菌的有氧呼吸。
2)乙装置中,B瓶应封口放置一段时间,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,
目的是使 　酵母菌消耗尽瓶中的O2 ,保证CO2是由酵母菌无氧呼吸产
生的。
3)实验中还可用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2。
4.实验结果及产物检测

澄清石灰水浑浊程度:甲>乙;
溴麝香草酚蓝溶液变黄所需时间:甲<乙;B瓶中可检测到酒精。
易混易错
(1)葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,应适当延长酵母菌培
养时间以耗尽溶液中的葡萄糖。
(2)实验所用的葡萄糖溶液应在使用前煮沸,目的是灭菌,排除其他微生物
的呼吸作用对实验结果造成的干扰。
5.实验结论:酵母菌既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼吸。在有氧条件
下,酵母菌通过细胞呼吸产生的CO2多且快;在无氧条件下,酵母菌通过细
胞呼吸产生酒精和少量的CO2。
二、细胞呼吸的类型及原理
1.分类:依据细胞呼吸过程是否需要O2的参与,可分为有氧呼吸和无氧呼吸。
2.真核生物有氧呼吸
1)过程
知识归纳
(1)葡萄糖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,丙酮酸进入线粒体被分解。
(2)有氧呼吸中产生的[H](NADH,还原型辅酶Ⅰ)用于还原O2生成水。
(3)线粒体内膜向内折叠形成嵴,嵴增大了膜面积,为有氧呼吸有关的酶提
供了更多附着位点。
2)反应式及各物质的来源或去向

①CO2在第二阶段产生,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。
②第三阶段中[H]和O2结合生成水,所以细胞呼吸产生的水中的氧全部来
自O2,场所是线粒体内膜。
③有氧呼吸过程中,反应物和生成物都有水,反应物中的水参与第二阶段
的反应,而生成物中的水是有氧呼吸第三阶段由[H]和O2结合生成的。
3)能量去向:大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中。
疑难突破
思考 动物吸入18O标记的18O2后,能否在其呼出的CO2中检测到18O
提示 可以。18O2中的18O可经有氧呼吸第三阶段转移到 O中,再经第
二阶段转移到C18O2中。
3.无氧呼吸
1)场所: 　细胞质基质 。
2)反应式
①产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
②产生乳酸:C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
第一阶段 葡萄糖 2丙酮酸+4[H]+少量能量 产生 酒精 2丙酮酸+4[H] 2酒 精+2CO2 实例:酵母菌、大多数
植物等
产生 乳酸 2丙酮酸+4[H] 2乳 酸 实例:高等动物、马铃
薯块茎、甜菜块根、
乳酸菌等
3)过程
易混易错
　　无氧呼吸过程中,[H]、ATP只在第一阶段产生,[H]用于第二阶段丙
酮酸的还原。
4)能量去向
能量
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.原核生物无线粒体,只能进行无氧呼吸。(　 )
2.人在剧烈运动时细胞中产生CO2的场所在细胞质基质。 (　 )
3.无氧呼吸只释放少量能量,大部分能量储存在分解不彻底的氧化产物
——酒精或乳酸中。(　 )
4.有氧条件下,线粒体可将葡萄糖彻底氧化分解。 (　 )
5.人体成熟红细胞有氧呼吸的每个阶段都能产生ATP,而它的无氧呼吸则
只有第一阶段能产生ATP。 (　 )
6.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
本原因在于控制酶合成的基因不同。 (　 )
答案
1. 　需氧型的原核生物虽无线粒体,但能进行有氧呼吸,场所为细胞质
基质和细胞膜。
2. 　人在剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸都能进行,无氧呼吸产生乳酸不产生CO2,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO2。
3.√
4. 　葡萄糖不能进入线粒体,有氧条件下,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解。
5. 　无线粒体的真核细胞(如人体成熟红细胞、蛔虫细胞等)不能进行有氧
呼吸。
6.√
考点二　影响细胞呼吸的因素和应用
一、内部因素
因素 规律 举例
遗传 特性 不同种类的植物呼吸速率不同 通常旱生植物弱于水生植物,阴
生植物弱于阳生植物
生长发 育时期 同一植物在不同的生长发育时
期呼吸速率不同 通常幼苗期、开花期呼吸速率
较高,成熟期呼吸速率较低
器官 类型 同一植物的不同器官呼吸速率
不同 通常生殖器官大于营养器官
二、外部因素(以细胞呼吸底物是葡萄糖及产酒精的无氧呼吸为例)
1.O2浓度
1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2可抑制无氧呼吸,促进有氧呼吸。
2)图像
①图中各点表示的生物学意义
Q点:不消耗O2,产生CO2 只进行 　无氧呼吸 。
P点:O2吸收量=CO2生成量 只进行有氧呼吸。
QP段(不包含Q、P点):CO2生成量>O2吸收量 　同时进行有氧呼吸和
无氧呼吸 。
R点:CO2生成量最少 组织细胞呼吸作用最弱。
②AB段=BC段,说明此时有氧呼吸与无氧呼吸CO2释放量相等,则此时有
氧呼吸消耗的葡萄糖量为无氧呼吸消耗葡萄糖量的 　1/3 。
③应用:在保存蔬菜、水果时,应选择 　R 点对应的O2浓度。
2.温度
1)原理:影响 　酶的活性 。
2)图像
3)应用:零上低温储藏果蔬;大棚种植时适当增大昼夜温差以减少夜间有
机物的消耗,提高产量。
3.水分
1)原理:在一定范围内, 　自由水 含量高,代谢旺盛。
2)图像
3)应用:将种子风干后储藏,降低自由水含量以抑制细胞呼吸;干种子萌发
前进行浸泡处理以促进细胞呼吸。
三、细胞呼吸原理的其他应用
1.用透气纱布或透气“创可贴”包扎伤口:抑制破伤风芽孢杆菌的
无氧呼吸 。
2.酿酒:早期通入空气利于酵母菌增殖,中期密封使酵母菌无氧呼吸产生
酒精。
3.提倡慢跑等有氧运动,避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量 　乳酸 。
4.土壤松土
1)有利于好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物进行分
解,产生矿质元素和CO2等,为植物生长所利用。
2)可提高土壤含氧量,促进根细胞有氧呼吸,为 　主动运输 矿质元素
提供能量。
3)避免根细胞无氧呼吸产生大量酒精(或乳酸),对根系造成毒害。
5.生活中利用酵母菌制作馒头、面包,利用乳酸菌制作泡菜、酸奶等。
考点训练(请判断下列说法是否正确)
1.水稻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。 (　 )
2.贮藏水果时为减少有机物的消耗,应放在完全无氧的环境中。 (　 )
3.根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的种类。 (　 )
4.O2浓度为零时,细胞呼吸强度等于零。(　 )
5.酸奶胀袋是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。(　 )
答案
1.√
2. 　贮藏水果时为减少有机物的消耗,应放在低氧(低温、一定湿度)的
环境中。
3. 　根细胞呼吸作用的强度影响其对离子吸收的速率。
4. 　O2浓度为零时,酵母菌等细胞可进行无氧呼吸,其呼吸强度不为零。
5. 　乳酸菌无氧呼吸不产生气体,只产生乳酸。
综合篇
提升　细胞呼吸类型的判断及计算
1.判定细胞呼吸方式(多以葡萄糖为底物)
以植物细胞呼吸作用为例,为了避免光合作用气体变化对呼吸作用的影
响,以下数量关系为活细胞在黑暗条件下进行的呼吸作用。
2.“液滴移动法”判断生物呼吸类型
1)实验装置
2)测定呼吸速率的指标及原理
①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。
②原理:甲中通过细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2时,CO2被NaOH溶液吸收,
使容器内气压减小,刻度管内水滴左移,左移距离即为有氧呼吸耗氧量。
乙中水滴移动距离为呼吸作用释放的CO2与消耗的O2的差值。
3)实验结果和结论
实验结果 原因分析 结论
装置甲液滴 装置乙液滴 不动 不动 甲:不耗O2;乙:不耗O2,不产CO2 只进行产乳酸的无氧呼吸
不动 右移 甲:不耗O2;乙:不耗O2,只产CO2 只进行产酒精的无氧呼吸
左移 右移 甲:耗O2;乙:耗O2<产CO2,多出的CO2来自无氧呼吸 同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸
左移 不动 甲:耗O2;乙:耗O2=产CO2或还进行不产CO2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
左移 左移 甲:耗O2;乙:耗O2>产CO2,因脂肪含氢高,含氧低,氧化分解时耗O2多,产CO2少 存在脂质的氧化分解
易混易错
(1)为防止光合作用的干扰,测定绿色植物组织呼吸速率时,需遮光处理。
(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置及所测发芽种子进行
消毒处理。(3)为防止气压、温度等物理因素引起误差,应设置对照实验,
将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟),其他条件均不变。
知识归纳
以葡萄糖为底物的细胞呼吸需要明确的几个等量关系
(1)CO2释放总量=有氧呼吸释放的CO2量+无氧呼吸释放的CO2量。(2)O2
吸收量=有氧呼吸释放的CO2量。(3)酒精产生量=无氧呼吸释放的CO2
量。
应用篇
应用　长句表达题答题思路:“现象—原因”类解题方法
　　这一类试题的形式是给出某一现象或结果,要求回答出现这些现象
(或结果)的原因。
解题思路
1)在题干中找“起因”和“结果”。
2)找“媒介”,顺推法或逆推法找出“媒介”,其来源于题干或者教材中
的相关知识。
起因 从题干中寻找变化的原因。
结果 从题干中寻找最终出现的现象。
媒介 从起因和结果进行推导,通过文中信息或教材知识思考:起因会导
致什么变化(承前),结果的变化又是由什么导致的(启后)。

答题模式
　　起因+媒介(承前、启后)+结果
例题讲解
例 细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在
有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是　　　　
　　　　　　　　　　　　　 。
解题思路
起因 呼吸抑制剂
结果 根细胞对K+的吸收速率降低
媒介 “承前”:呼吸抑制剂→能量供应不足;
“启后”:根细胞对K+的吸收速率降低→根细胞逆浓度梯度吸收K+,是主
动运输,需要消耗能量
答案　呼吸抑制剂会导致根细胞呼吸受抑制,使能量供应不足,而根细胞
逆浓度梯度吸收K+是主动运输,需要消耗能量。