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(共27张PPT)
2024届新高考生物一轮复习
第二单元 细胞的代谢
（3）细胞呼吸
核心考点
细胞呼吸的方式
01
02
影响细胞呼吸的因素
核心素养
生命观念：生命活动是需要能量的，生命活动需要的能量主要通过细胞呼吸提供。
科学思维：我们进行呼吸，是吸入氧气呼出二氧化碳。吸入的气体和呼出的气体都是无色无味的，如何判断它们的区别？这里需要借助化学的方法。吸入的氧气有什么作用？产生的二氧化碳又从何而来？这些问题的解决都需要一定的科学研究方法。
科学探究：通过给酵母菌提供有氧和无氧两种环境，根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况，从而判断细胞呼吸类型。
社会责任：通过给酵母菌提供有氧和无氧两种环境，根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况，从而判断细胞呼吸类型
知识梳理
考点1 细胞呼吸的原理
一、细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 或其他产物，释放出 并生成ATP的过程
二、细胞呼吸的类型
依据：细胞呼吸中是否 参加。
类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
三、有氧呼吸
1.概念：细胞在氧的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
2.化学反应式：
二氧化碳
能量
有氧
酶
C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量。
3.过程
4.与有机物在体外燃烧相比，有氧呼吸是在 的条件下进行的；有机物中的能量是 的；少部分能量储存在ATP之中，大多数能量以 的形式散失。
温和
逐渐释放
热能
四、无氧呼吸
1.概念：细胞在 条件下，经过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 氧化分解，产生酒精和CO2或 等，释放能量，生成少量ATP的过程。
2.场所：全过程是在 中发生的。
3.过程：
无氧
不彻底
乳酸
细胞质基质
技法提升判断细胞呼吸类型的方法
一、根据反应物和产物判断
（1）消耗O2或产物中有H2O，一定存在有氧呼吸。
（2）产物中有酒精或乳酸，一定有无氧呼吸。
（3）无CO2释放，一定为乳酸的无氧呼吸。
二、根据反应场所进行判断
1.真核细胞
只在细胞质基质中进行：无氧呼吸
有线粒体参与：存在有氧呼吸
2.原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行。
3.根据物质的量的关系判断
（1）依据O2的吸收量和CO2的释放量判断（活细胞）
①O2消耗量＝CO2产生量：细胞只进行有氧呼吸。
②消耗O2量<产生CO2量：两类呼吸并存，差值为无氧呼吸量。
③消耗O2量>产生CO2量：呼吸底物可能为脂质。
④不消耗O2，但产生CO2：细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。
⑤无CO2释放：细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。
（2）依据酒精和CO2的生成量判断
①酒精量＝CO2的量：细胞只进行无氧呼吸。
②酒精量例题练习
（多选题）1.花生种子在萌发过程中，胚细胞发生了一系列生 理变化（如细胞分裂），下列有关叙述错误的是（ ）
A.胚细胞主要通过渗透作用吸水
B.自由水含量增加，有机物和酶的种类增多
C.CO2释放量与的O2吸收量相等时，种子一定只进行有氧呼吸
D.用显微镜观察胚细胞的有丝分裂，可见少数细胞中出现染色体状态
答案：AC
解析：胚细胞没有大液泡，主要通过吸涨作用吸水，A错误；花生种子萌发过程中，细胞内自由水含量增加，代谢加强，细胞分裂加快，细胞内有机物和酶的种类增多，B正确；花生种子脂肪含量较多，细胞呼吸时消耗的底物除了糖类还有脂肪，若消耗的底物只有葡萄糖时，有氧呼吸消耗的氧与产生的CO2一样多，而单位质量的脂肪氧化分解时消耗的氧比产生的CO2多，所以CO2释放量与O2的吸收量相等，种子不一定只进行有氧呼吸，C错误；显微镜下只有分裂期的细胞才能观察到染色体，但是分裂期比较短，故若在显微镜下观察胚细胞，会发现大部分细胞处于分裂间期，间期的细胞中观察不到染色体，因此可见少数细胞中出现染色体状态，D正确。
例题练习
如图为某同学构建的细胞呼吸过程示意图，其中A~E表示物质，①~④表示过程。下列说法正确的是（ ）
A.①④③表示有氧呼吸，①②过程发生在细胞质基质
B.A~E分别为丙酮酸、CO2、NADPH、O2、酒精
C.无氧条件下马铃薯块茎通过①②过程合成ATP
D.人体骨骼肌细胞产生的B可来自②④过程
答案与解析
答案：A
解析：本题考查细胞呼吸的过程的相关知识。据图分析，①表示细胞呼吸的第一阶段、②表示无氧呼吸的第二阶段、③表示有氧呼吸的第三阶段、④表示有氧呼吸的第二阶段。①④③表示有氧呼吸，①②表示无氧呼吸，①②过程发生在细胞质基质，A正确；A为丙酮酸，B为CO2，C为NADH（[H]），D为O2，E为酒精，B错误；无氧条件下，马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乳酸，C错误；人体骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸，骨骼肌细胞产生的B（CO2）可来自④过程，D错误。
知识梳理
考点2 细胞呼吸原理的应用
一、对有氧呼吸原理的应用
①包扎伤口应选用透气的敷料，抑制破伤风杆菌的 呼吸。
②提倡慢跑等有氧运动使细胞进行 呼吸，避免肌细胞产生大量 。
③及时 有利于植物根系生长。
④稻田定期排水有利于根系 呼吸，防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
二、对无氧呼吸原理的应用
①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。
②利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
③破伤风芽孢杆菌可通过 呼吸进行大量繁殖，较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。
无氧
有氧
乳酸
松土
有氧
无氧
技法提升 影响细胞呼吸的因素
1.温度
（1）原理：温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
2.O2浓度
（1）曲线变化分析
①当O2浓度为0时，只进行无氧呼吸；
②0③当O2浓度达到5%时，释放CO2最少，细胞呼吸强度最弱，是种子、果蔬储存的最佳O2浓度；
技法提升 影响细胞呼吸的因素
④当O2浓度达到一定值（10%）后，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸；
⑤随O2浓度进一步增大，有氧呼吸先增强后基本不变（受呼吸酶数量等因素的影响）。
3.CO2浓度
（1）原理：CO2是细胞呼吸的产物，随着CO2浓度的增大，对细胞呼吸抑制作用增强。
4.水
（1）原理：在一定范围内，细胞呼吸速率随细胞内水的含量的增加而增大。当含水量超过一定的范围时，细胞呼吸会受到抑制，甚至造成植物死亡。
例题练习
1.“充氮保鲜法”是生产生活中常用的食品储存的方法，其具体做法是将蔬菜、水果等放在一个密闭容器内，排出其中的空气，然后充入氮气，这样能有效地将蔬菜、水果等的保存期和保鲜期延长。以下相关说法错误的是（ ）
A.充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗
B.在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸
C.利用降低温度的方法也可以实现对蔬菜、水果的长期保存
D.在储存多汁果蔬时，更适合贮藏在低氧、干燥、零上低温条件下
答案：D
解析：充入氮气的目的是降低氧气浓度以抑制蔬菜、水果的呼吸消耗；在缺氧条件下马铃薯块茎可以进行无氧呼吸产生乳酸；降低温度可以降低呼吸酶的活性，也可以实现对蔬菜、水果的长期保存；在储存多汁果蔬时，更适合贮藏在低氧、适宜湿度及零上低温条件下。
例题练习
（多选题）2.人工智能温室增产增收，能使农民发家致富快速脱贫。下列有利于温室无土栽培番茄增产的措施是（ ）
A.采用无色透明玻璃不用红玻璃
B.晚上用同功率的白炽灯替代红光灯补光
C.定期施用一定量的富含无机盐的营养液
D.喷洒一定浓度的IAA提高坐果率
答案：ACD
解析：采用无色透明玻璃不用红玻璃，有利于植物白天吸收各种光源，提高光合作用强度，利于番茄增产，A正确；晚上植物只进行细胞呼吸，消耗有机物，为使番茄增产，人工温室应补充光照，且植物对红光吸收率高，晚上用红光灯补光更有利于光合作用，B错误；无土栽培时，需定期施用一定的营养液，以提高番茄产量，C正确；IAA可防止落花落果，提高坐果率，能提高番茄产量，D正确。
知识梳理
考点3 有氧呼吸和无氧呼吸的比较
一、细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路
项目 来源 去向
[H] 有氧呼吸：C6H12O6和H2O 有氧呼吸：与O2结合生成H2O
无氧呼吸：C6H12O6 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：只在第一个阶段产生 几乎用于各项生命活动
二、真核生物有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 场所 第一个阶段在细胞质基质中，第二和第三个阶段在线粒体中 细胞质基质
条件 需要O2、酶和适宜的温度 不需要O2，需要酶和适宜的温度
产物 产生CO2、H2O 产生酒精和CO2或乳酸
能量 有机物中的化学能：ATP中的化学能；热能； 有机物中的化学能：ATP中的化学能；热能；不彻底氧化产物中的化学能；
特点 有机物彻底氧化分解，能量完全释放 有机物没有彻底氧化分解，能量没有完全释放
相 同 点 联系 第一个阶段相同，即葡萄糖分解为丙酮酸和[H]的阶段完全相同 实质 分解有机物，释放能量，合成ATP 意义 ①为生物体的各项生命活动提供能量 ②为生物体内其他化合物的合成提供原料 ③维持恒温动物的体温
技法提升 细胞呼吸反应式中各物质间
的关系比（以葡萄糖为呼吸底物）
（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。
例题练习
下表是有氧呼吸和无氧呼吸的比较，其中正确的有（ ）
答案：ABD
解析：有氧呼吸与无氧呼吸的原料相同，都是葡萄糖等有机物，A正确；有氧呼吸的场所是线粒体和细胞质基质，无氧呼吸的场所是细胞质基质，B正确；有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是乳酸或者是酒精和二氧化碳，C错误；有氧呼吸是有机物彻底的氧化分解，释放的能量多，无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解，释放的能量少，D正确。
选项 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
A 原料 葡萄糖等有机物 葡萄糖等有机物
B 场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质
C 最终的产物 二氧化碳和水 酒精和乳酸
D 释放能量的多少 多 少
知识梳理
考点4 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.与温度和pH有关的曲线
一、实验原理
（1）酵母菌的代谢类型：在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 菌。
（2）细胞呼吸方式的判断：在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的 不同，以此来确定酵母菌细胞呼吸的方式。
二、实验装置
兼性厌氧
产物
①甲装置中，质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收空气中的 。
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，目的是让酵母菌消耗尽瓶中的 。
（2）检测酒精的产生：自A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为12的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g
的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
三、产物的检测
CO2
产物 检测试剂 实验现象（颜色变化）
CO2 澄清的石灰水 变混浊
溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄
酒精 在酸性条件下，使用橙色的重铬酸钾 橙色→灰绿色
O2
重铬酸钾
四、实验结论
（1）酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
（2）在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水。
（3）在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 ，还产生少量的二氧化碳。
酒精
例题练习
1.酵母菌与人类的生活息息相关，某兴趣小组做了探究酵母菌细胞呼吸方式的实验。下列关于该实验的叙述，错误的是（ ）
A.有氧和无氧条件下的组别都是实验组，该实验属于对比实验
B.有氧条件下，酵母菌分解葡萄糖的场所为线粒体，所以氧气的消耗也发生在线粒体中
C.无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为酒精和CO2，同时释放较少的能量
D.用澄清石灰水和溴麝香草酚蓝水溶液都能检测酵母菌进行呼吸作用时是否产生了CO2
答案：B
解析：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验为对比实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，有氧和无氧条件下的组别都是实验组，该实验属于对比实验，A正确；有氧条件下，酵母菌分解葡萄糖的场所为细胞质基质，不是线粒体，B错误；无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为酒精和CO2，同时释放较少的能量，C正确；用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液都能检测酵母菌进行呼吸作用时是否产生了CO2，D正确。
例题练习
（多选题）2.图1装置是研究人员培养酵母菌的实验装置，图2为开始进行酵母菌培养后图1裝置中葡萄糖、乙醇含量以及酵母菌数量随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是（ ）
A.图2从T1时开始产生乙醇，说明此时图1装置中无氧气存在
B.若在图2 T3时增加葡萄糖含量，则图1装置中酵母菌的数量会先增加后保持不变
C.T2时对培养液进行取样，加入酸性重铬酸钾溶液，会出现颜色变化
D.若不振荡图1装置，直接从图1的管口3取样对酵母菌进行计数，则估算值比实际值大
答案与解析
答案：CD
解析：图2从T1时开始产生乙醇，说明图1装置中的部分酵母菌从T1时开始进行无氧呼吸，此时图1装置中仍然有氧气，A错误；若在图2 T3时增加葡萄糖含量，则图1装置中酵母菌的数量可能会先增加，后期随营养物质的消耗、酒精的积累以及生存空间的限制，酵母菌数量会减少，B错误；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应会变成灰绿色，C正确；管口3位于图1装置底部，该部位酵母菌密度偏大，若不振荡，直接从该处取样，获取的酵母菌数比振荡后多，会使估算值比实际值大，D正确。
好好学习 天天向上

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