高考生物一轮总复习 第3单元 细胞的代谢 第3讲 细胞呼吸学案.doc

1 / 13【2019【2019 最新最新】精选高考生物一轮总复习精选高考生物一轮总复习 第第 3 3 单元单元 细细胞的代谢胞的代谢 第第 3 3 讲讲 细胞呼吸学案细胞呼吸学案考纲考情考查内容等级要 求考查详情17 年多选T25 结合图像考查细胞呼吸原理的应用16 年多选T23 结合图像考查细胞呼吸的过程15 年非选T26 结合图像考查细胞呼吸的场所14 年非选T27 考查有氧呼吸的生理意义细胞呼吸及其原理的应 用C13 年非选T33 考查有氧呼吸中氧的去处17 年单选T6 考查探究酵母菌呼吸方式和场所15 年多选T24 考查探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式c 13 年单选T17 考查探究酵母菌的呼吸方式知识整合一、细胞呼吸1.1.有氧呼吸有氧呼吸2.2.无氧呼吸无氧呼吸第一阶段：葡萄糖酶,丙酮酸少量H少量能量；场所：_。第二阶段：丙酮酸酶,_或乳酸；场所：_。二、探究酵母菌的呼吸方式(实验)1.1.原理原理酵母菌属于_菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，便于用来研究呼吸方式。2 / 132.2.检测产物检测产物(1)CO2 可使澄清的石灰水变_，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变_再变_。(2)橙色的重铬酸钾溶液，在_条件下，与乙醇发生反应，变成_。3.3.对比实验对比实验设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的_，来探究某种因素与_的关系的实验。4.4.酵母菌细胞呼吸类型的判断酵母菌细胞呼吸类型的判断(1)若只产生 CO2，不消耗 O2，则只进行_。(2)若产生 CO2 的物质的量与吸收 O2 的物质的量相等，则只进行_。(3)若产生 CO2 的物质的量比吸收 O2 的物质的量多，则进行_。考点突破考点 1 细胞呼吸1.1.细胞呼吸概念细胞呼吸概念细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成为二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成 ATP 的过程。2.2.有氧呼吸有氧呼吸(1)反应式：C6H12O66H2O6O2 酶,6CO212H2O能量。(2)过程3 / 13第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜反应物葡萄糖丙酮酸和水H和氧气生成物丙酮酸、ATPCO2、H、ATPH2O、ATP能量少量少量大量3.3.无氧呼吸无氧呼吸(1)反应式转化成乳酸的反应式：C6H12O6 酶,2C3H6O3能量。分解成酒精的反应式：C6H12O6 酶,2C2H5OH2CO2能量。(2)过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。其全过程都在细胞质基质中进行。4.4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸与无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸反应条 件需要 O2、酶和适宜的温度不需要 O2，需要酶和适宜的温度反应场 所第一阶段在细胞质基质中，第二、 三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质中分解产 物CO2和 H2OCO2、酒精或乳酸释放能 量释放大量能量释放少量能量不同点特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物没有彻底分解，能量没完全 释放相互联系其实质都是分解有机物，释放能量，生成 ATP 供生命活动需要； 第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同例 1 (2016·江苏高考) (多选)突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。如图为呼吸链突变酵母呼吸过程，下列相关叙述错误的是( )A.突变酵母乙醇代谢途径未变B.突变酵母几乎不能产生H4 / 13C.氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体D.通入氧气后，突变酵母产生 ATP 的主要部位是线粒体1.(2016·北京高考)葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由 ADP 转化为 ATP 的过程( )A.在无氧条件下不能进行 B.只能在线粒体中进行C.不需要能量的输入 D.需要酶的催化考点 2 影响呼吸作用的因素及其在生产实践中的应用在生产实践中的应用 1.1.内部因素内部因素遗传因素遗传因素( (决定酶的决定酶的种类和数量种类和数量) )(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。2.2.外部因素外部因素因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性：最适 温度时，细胞呼吸最强； 超过最适温度呼吸酶活性 降低，甚至变性失活，呼 吸受抑制；低于最适温度 酶活性下降，呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果； 在大棚蔬菜的栽培过程 中夜间适当降温，增加昼 夜温差，以降低细胞呼吸， 减少有机物的消耗，提高 产量氧气氧气作为有氧呼吸的原料 而影响细胞呼吸的速率和 性质(在 O2浓度为零时只 进行无氧呼吸；浓度为大 于零小于 10%时，既进行适当降低氧气浓度能够抑 制细胞呼吸，减少有机物 消耗，以延长蔬菜、水果 的保鲜时间5 / 13有氧呼吸又进行无氧呼吸； 浓度为 10%以上时，只进 行有氧呼吸。)CO2浓 度增加 CO2的浓度对细胞呼 吸有明显的抑制效应。这 可以从化学平衡的角度得 到解释在蔬菜和水果的保鲜中， 增加 CO2的浓度，可提高 保鲜效果H2O在一定范围内，细胞呼吸 强度随含水量的增加而加 强，随含水量的减少而减 弱将种子风干，以减弱细胞 呼吸，从而减少有机物的 消耗，延长作物种子储藏 时间3.3.规律总结规律总结(1)一般来说，凡是生长迅速的植物种类、器官组织和细胞，其呼吸均较旺盛，如幼根、幼叶的呼吸强于老根、老叶，生殖器官的呼吸强于营养器官。(2)O2 浓度为零时，细胞呼吸强度并不为零，因为细胞可进行无氧呼吸。(3)随着 O2 浓度的增加，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸也因氧气浓度较低而较弱，细胞呼吸的总强度较低；但后来随着氧气浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强，细胞呼吸总强度又增大。(4)从化学平衡的角度分析，高浓度的 CO2 在一定程度上可以抑制细胞呼吸。例 2 (2017·北京高考)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此，对该植物生理特性理解错误的是( )A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为 256 / 13C.在 025范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是 10502.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。下列叙述正确的是( )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的有氧呼吸速率比 2和 15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考点 3 光合作用与细胞呼吸1.1.光合作用与细胞呼吸的区别与联系光合作用与细胞呼吸的区别与联系光合作用细胞呼吸场所叶绿体细胞质基质和线粒体或 细胞质基质条件只在光下进行有光、无光都能进行物质变化无机物合成有机物有机物分解无机物能量变化光能ATP 中活跃的化学能有 机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 ATP 中活跃的化学能 热能实质合成有机物，贮存能量分解有机物，释放能量代谢类型同化作用(或合成作用)异化作用(或分解作用)范围绿色植物细胞活细胞7 / 13联系2.H和 ATP 来源、去路的比较来源去路光合作用光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂， 用于还原 C3合成有机物等 H 有氧呼吸第一阶段、第二阶段用于第三阶段还原氧气产生 水，同时释放大量能量ATP光合作用在光反应阶段合成 ATP其合成所需能量来自色素吸 收转换的太阳能，用于暗反 应阶段 C3还原时的能量之需， 以稳定的化学能形式贮存在 有机物中有氧呼吸三个阶段均产生，其中第 三阶段产生最多，能量来 自有机物的分解作为能量直接用于各项生命 活动3.3.据图探究真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的据图探究真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系关系(1)真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三者之间的关系为：真正光合速率净光合速率呼吸速率。(2)三种速率的表示方法项目表示方法净光合速率(又称表观光合速率)O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量真正光合速率(又称实际光合速率)O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量呼吸速率(黑暗中测量)CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量例 3 将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度/离子相对吸收量/%空气171008 / 13氮气1710 空气328下列分析正确的是( )A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗 ATPD.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收3.在适宜温度和大气 CO2 浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是( )物种/指标 马尾松苦槠石栎青冈光补偿点 (mol·m2·s1)140663722光饱和点 (mol·m2·s1)1 4251 255976924(光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强)A.光强大于 140 mol·m2·s1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的 O2 全部进入线粒体B.光强小于 1255 mol·m2·s1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是 CO2 浓度C.森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量D.在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加考点 4 探究酵母菌细胞的呼吸方式9 / 131.1.实验原理实验原理(1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌进行有氧呼吸能产生大量的 CO2 和 H2O，在进行无氧呼吸时能产生酒精和少量 CO2。(2)CO2 可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水浑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。(3)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。2.2.实验步骤实验步骤(1)配制酵母菌培养液(2)检测 CO2 的产生，装置如图所示：甲 乙3.3.实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，且甲中浑浊程实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，且甲中浑浊程度高且快。度高且快。4.4.注意事项注意事项(1)通入 A 瓶的空气中不能含有 CO2 的原因保证使第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊完全是由酵母菌有氧呼吸产生的 CO2 所致。(2)B 瓶应封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水锥形瓶的原因B 瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将 B 瓶中的氧气消耗完，10 / 13再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的 CO2 是由无氧呼吸产生的。例 4 (2017·江苏高考)(多选)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是( )A.改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B.果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C.果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D.气体入口与气体出口可以交换使用4.为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图 af 所示装置，下列判断不合理的是( )A.若 a 装置液滴不移动，b 装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸B.若 a 装置液滴左移，b 装置液滴右移，说明酵母菌仅进行有氧呼吸C.连接 ecd，给装置通空气，d 中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸D.f 放置一段时间后，连接 fd，d 中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系。细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 反应式 场所 第一阶段 第二阶段 第三阶段 研究酵母菌呼吸方式 原理 过程 产物检11 / 13测 现象及结论随堂演练1.(2016·上海高考)人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体，适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有( )酒精 乳酸 CO2 H2O ATPA. B. C. D.2.下图是某研究小组在探究酵母菌的细胞呼吸方式时的两套实验装置图，下列分析合理的是( )甲 乙第 2 题图A.为检验空气中的二氧化碳是否被 A 瓶完全吸收，可在 B 瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶B.实验中发现 C 瓶先变浑浊后又澄清了，说明实验不成功C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测 E 瓶中物质会出现灰绿色D.D 瓶封口后应立即接通 E 瓶，防止 D 瓶中的培养液被分解完3.叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是( )A.O2 的产生 B.H2O 的生成 C.H的消耗 D.ATP 的合成4.(多选)如图表示光照、贮藏温度对苹果果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中正确的是( )第 4 题图12 / 13A.苹果果实细胞产生 CO2 的场所是线粒体和细胞质基质B.光照对苹果果实呼吸的抑制作用 8时比 15时更强C.低温、黑暗条件下更有利于贮存苹果果实D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关5.(2018·百校联考)下列是关于生物学实验的叙述，正确的是( )A.叶绿体中的色素随层析液在滤纸条上扩散的速度与分子大小无关B.探究加酶洗衣粉在不同温度下的洗涤效果，设置 0是没有必要的C.探究酶母菌的呼吸方式可以用是否产生 CO2 来确定D.鉴定蛋白质需要的试剂是 NaOH 和 CuSO4 溶液，并加热至沸腾6.(2018·百校联考)(多选)下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间的耗氧量，单位：L·g1·h1)。下列说法正确的是( )植物器官呼吸速率植物器官呼吸速率根25胚715胡萝卜叶440种子(浸泡15h)胚乳75 果肉30叶266苹果果皮95大麦根9601480A.种同一种植物的不同器官或组织呼吸速率有明显差异B.子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛C.测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由13 / 13水的含量D.不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构和功能无关7.某豆科植物种子萌发过程中 CO2 释放和 O2 吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：第 7 题图(1)在 1224 h 期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是_呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_，其产物是_。(2)从第 12 h 到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会_，主要原因是_。(3)胚根长出后，萌发种子的_呼吸速率明显升高。