2024屆高三生物一輪復習課件細胞呼吸的原理和應用

第3節(jié)

細胞呼吸的原理和應用

第4課時：影響細胞呼吸的因素及應用課

標

要

求1.通過曲線分析認識O2濃度、溫度、水分等對細胞呼吸的影響。2.通過種子儲藏、酒精發(fā)酵等了解細胞呼吸在生產(chǎn)實踐中的應用。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶H2O的含量O2的含量CO2的含量酶的活性和數(shù)量溫度考點一探究環(huán)境因素對細胞呼吸強度的影響（一）影響細胞呼吸的內(nèi)部因素植物體自身特性（細胞呼吸酶的活性和數(shù)量）（1）遺傳特性不同種類的生物，呼吸速率不同旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物（2）器官類型同一生物的不同器官或組織，呼吸速率不同植物生殖器官大于營養(yǎng)器官（3）生長發(fā)育階段

同一生物的同一器官在不同的生長發(fā)育階段，呼吸速率不同

幼苗期、開花期植株器官呼吸速率高，成熟區(qū)呼吸速率低1.氧氣濃度（1）機理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。（二）影響細胞呼吸的外部因素思考：1、是不是氧氣對無氧呼吸過程都有影響？2、探究O2濃度增加是否對無氧呼吸酶的活性有抑制作用。

嘗試寫出實驗思路及預期實驗結果和結論。思考題1、是不是氧氣對無氧呼吸過程都有影響？不是，氧氣對哺乳動物成熟紅細胞的無氧呼吸無影響。如下圖：氧氣濃度對哺乳動物成熟紅細無氧呼吸影響細胞呼吸速率思考題2、探究O2濃度增加是否對無氧呼吸酶的活性有抑制作用。

實驗思路：將酵母菌細胞破碎后高速離心，取上清液均分為甲、乙兩組。向甲、乙兩組支試管加入濃度適宜等量的葡糖糖溶液，立即再向甲試管中通入氧氣，乙試管隔絕氧氣。在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，向甲乙兩試管中加入等量的酸性重鉻酸鉀溶液，觀察兩試管顏色變化。

預期結果和結論：①若甲乙試管都出現(xiàn)灰綠色，則說明O2對無氧呼吸酶活性無抑制作用。②若甲試管不出現(xiàn)灰綠色，乙試管出現(xiàn)灰綠色，則說明O2對無氧呼吸酶活性有抑制作用

不同生物氧氣濃度對呼吸速率影響不同根據(jù)下圖判斷下列圖像對應的生物類型厭氧型生物細胞呼吸速率無氧呼吸產(chǎn)生酒精的生物細胞呼吸速率哺乳動物成熟紅細細胞呼吸速率無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的生物CO2釋放量①O2濃度＝0時，只進行無氧呼吸。（2）呼吸方式的判斷：②0＜O2濃度＜10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。③O2濃度≥10%時，只進行有氧呼吸。④O2濃度為5%時，有機物消耗最少，利于儲存糧食、水果。據(jù)圖思考如下問題：(3)嘗試畫出人體CO2釋放量隨O2含量變化的圖像(底物為葡萄糖）。(1)滿足該圖生物類型和呼吸底物是什么？(2)畫出萌發(fā)種子呼吸底物中含有脂肪時對應的圖像。(1)滿足該圖生物類型和呼吸底物是什么？

滿足該圖的生物是無氧呼吸能產(chǎn)生酒精的生物，呼吸作用消耗的底物為糖類。(2)畫出萌發(fā)種子呼吸底物中含有脂肪時對應的圖像。氧氣濃度CO2釋放總量消耗O2量(3)嘗試畫出人體CO2釋放量隨O2含量變化的圖像(底物為葡萄糖）。CO2釋放量CO2釋放量=O2消耗量（3）應用：

①中耕松土有利于農(nóng)作物的增產(chǎn)。

②微生物的發(fā)酵控制有氧、無氧環(huán)境。

③低氧儲存糧食、蔬菜、水果。④油料植物種子播種要淺播⑤提倡有氧運動例1、不同的呼吸底物、呼吸方式具有不同的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）．現(xiàn)利用圖甲所示裝置，測定一定量的酵母菌在不同O2濃度下的O2吸收量和CO2釋放量．如實驗結果經(jīng)校正后，記錄數(shù)值如下表．請分析回答：當O2濃度為3%時，酵母菌的呼吸商為______，其數(shù)值不同于O2濃度為25%時的原因是：氧氣濃度為3%時，酵母菌的呼吸方式為_____

_，表中顯示，從O2濃度為___%起，酵母菌只進行有氧呼吸．有氧呼吸和無氧呼吸1.67

7例2、如圖甲表示某豆科植物種子萌發(fā)過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢．據(jù)圖回答問題：（1）圖甲中，在12～24h期間，萌發(fā)種子的呼吸方式是_

__．（2）圖甲中，第48h后，萌發(fā)的種子O2吸收速率超過CO2釋放速率．其原因是細胞呼吸的底物中可能還有__

等物質(zhì)．有氧呼吸和無氧呼吸脂肪例3.“有氧運動”是指人體吸入的氧氣與需求的相等，達到生理上的平衡狀態(tài)。如圖所示為人體運動強度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關系。結合所學知識，分析下列說法正確的是(不定項)()A.a運動強度下只有有氧呼吸，b運動

強度下有氧呼吸和無氧呼吸同時存在，

c運動強度下只有無氧呼吸B.運動強度大于或等于b后，肌肉細胞CO2

的產(chǎn)生量仍等于O2的消耗量C.無氧呼吸使有機物中的能量大部分以熱

能形式散失，其余儲存在ATP中D.若運動強度長時間超過c，會因為乳酸積累而使肌肉酸脹乏力BD（1）原理：溫度主要通過影響呼吸酶的活性，進而影響呼吸作用。2.溫度思考：該圖像對動物體是否符合？恒溫動物，細胞呼吸速率不會隨著溫度變化呈現(xiàn)如圖所示的變化。相反的，在外界溫度較低時，恒溫動物會通過增加呼吸速率來增加產(chǎn)熱量進而維持體溫恒定。分析如圖所示坐標曲線，回答問題：若橫坐標代表環(huán)境溫度，縱坐標代表動物的耗氧量，曲線代表恒溫動物和變溫動物在不同環(huán)境溫度下的耗氧量，則A代表

，B代表

。B在較低溫度下耗氧量較多，此時

激素的分泌量增加，以加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解，增加產(chǎn)熱。

甲狀腺變溫動物

恒溫動物溫度耗氧量①生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下貯存蔬菜、水果。②大棚栽培在夜間和連陰天氣白天適當降溫以降低呼吸作用消耗的有機物③溫水和面發(fā)酵快。（2）應用：3.CO2（1）原理：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。（2）應用：適當增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。影響細胞呼吸的因素4.水分（1）原理：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨自由水量的增加而加快，隨自由水量的減少而減慢。（2）應用①糧食在收倉儲存之前要進行晾曬，甚至烘干，減少水分，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。②干種子在萌發(fā)時，要浸泡以增強代謝。小結蔬果、種子的儲存條件：蔬果儲存：零上低溫、低氧、濕度適中、一定量CO2或N2種子儲存：零上低溫、低氧、干燥、一定量CO2或N2考點二：呼吸原理的應用1、細胞呼吸原理在

發(fā)酵方面的應用需氧型微生物：不斷通入無菌O2兼性厭氧型微生物：先通入O2再隔絕O2厭氧型微生物：嚴格隔絕O22、細胞呼吸原理在

農(nóng)業(yè)方面的應用中耕松土、水稻田定期排水有利于農(nóng)作物的增產(chǎn)。油料植物種子播種要淺播低氧、低溫儲存糧食、蔬菜、水果適當增加晝夜溫差3、細胞呼吸原理在

人體健康方面的

應用考點二：呼吸原理的應用選用透氣的消毒紗布包扎傷口提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸

用氧氣驅除蛔蟲和利用H2O2消毒重溫高考真題演練1.(2022·山東，16)在有氧呼吸第三階段，線粒體基質(zhì)中的還原型輔酶脫去氫并釋放電子，電子經(jīng)線粒體內(nèi)膜最終傳遞給O2，電子傳遞過程中釋放的能量驅動H＋從線粒體基質(zhì)移至內(nèi)外膜間隙中，隨后H＋經(jīng)ATP合酶返回線粒體基質(zhì)并促使ATP合成，然后與接受了電子的O2，結合生成水。為研究短時低溫對該階段的影響，將長勢相同的黃瓜幼苗在不同條件下處理，分組情況及結果如圖所示。已知DNP可使H＋進入線粒體基質(zhì)時不經(jīng)過ATP合酶。下列相關說法不正確的是A.4℃時線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞受阻B.與25℃時相比，4℃時有氧呼吸產(chǎn)熱多C.與25℃時相比，4℃時有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP導致線粒體內(nèi)外膜間隙中H＋濃度降低，生成的ATP減少√2.(2021·湖南，12)下列有關細胞呼吸原理應用的敘述，錯誤的是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，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宜淺播，原因是萌發(fā)時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√3.(2021·湖北，10)采摘后的梨常溫下易軟化。果肉中的酚氧化酶與底物接觸發(fā)生氧化反應，逐漸褐變。密封條件下4℃冷藏能延長梨的貯藏期。下列敘述錯誤的是A.常溫下鮮梨含水量大，環(huán)境溫度較高，呼吸代謝旺盛，不耐貯藏B.密封條件下，梨呼吸作用導致O2減少，CO2增多，利于保鮮C.冷藏時，梨細胞的自由水增多，導致各種代謝活動減緩D.低溫抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐變減緩√4.(2020·浙江7月選考，6改編)下列關于細胞的有氧呼吸與無氧呼吸的敘述，正確的是A.細胞的無氧呼吸產(chǎn)生的ATP比有氧呼吸的多B.細胞的無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體嵴上進行C.細胞的有氧呼吸與無氧呼吸過程中都會產(chǎn)生丙酮酸D.若適當提高蘋果果實貯藏環(huán)境中的O2濃度會增加酒精的生成量√小試牛刀，各組搶答回答正確加分A.氧濃度為a時，最適于貯藏該植物器官B.氧濃度為b時，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗量的5倍C.氧濃度為c時，無氧呼吸最弱D.氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等

1.下圖表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述正確的是（

）B2.研究小組通過實驗探究適宜溫度條件下某綠色植物呼吸速率受氧氣濃度的影響，結果如圖所示。據(jù)圖分析正確的是（

）A.A點時細胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)B.P點無氧呼吸和有氧呼吸相等，CO2生成量等于O2吸收量C.欲測定該綠色植物呼吸作用受

氧氣濃度的影響應遮光處理D.儲存蔬果最好選擇無氧條件，

以降低有氧呼吸消耗有機物C3.下列有關細胞呼吸的原理及其應用的說法，正確的是（

）A.用谷氨酸棒狀桿菌制作味精時，應密封，以利于谷氨酸棒狀桿菌的發(fā)酵B.稻田定期排水，主要是為了防止無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸對細胞造成毒害C.中耕松土能促進根部細胞的有氧呼吸，有利于根部細胞對礦質(zhì)離子的

吸收D.用透氣的消毒紗布包扎傷口，主要是為了避免組織細胞缺氧死亡C4.下圖表示某種植株的非綠色器官在不同氧氣濃度下，O2的吸收量和CO2的釋放量的變化。下列敘述正確的是（

）A.氧氣濃度為0時，該器官不進行呼吸作用B.氧氣濃度在10%以下時，該器官只進行無氧呼吸C.保存該器官時，氧氣濃度越低越好D.氧氣濃度在10%以上時，該器官只進行有氧呼吸D5.某生物興趣小組以酵母菌作為實驗材料，以葡萄糖作為能量來源，在一定條件下，通過控制氧氣濃度的變化，得到了酵母菌進行細胞呼吸時二氧化碳產(chǎn)生速率(Ⅰ)、氧氣消耗速率(Ⅱ)、以及酒精產(chǎn)生速率(Ⅲ)隨著時間變化的三條曲線，實驗結果如圖所示，t1時刻Ⅰ、Ⅱ兩條曲線重合，S1、S2、S3、S4分別表示圖示面積。該興趣小組還利用乳酸菌作為實驗材料進