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2023届高三生物复习课件影响细胞呼吸的因素
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这是一份2023届高三生物复习课件影响细胞呼吸的因素，共18页。PPT课件主要包含了课标要求，知识梳理，物理误差的校正，五分钟查落实等内容，欢迎下载使用。
1.通过分析细胞呼吸和有机燃料燃烧产生能量过程的不同，理解细胞呼吸的本质。
2.通过设计和实施探究酵母菌呼吸方式的实验，了解对比实验的原理，说明细胞呼吸有有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
知识点01 影响细胞呼吸的因素
1.内部因素对细胞呼吸的影响
2.外部因素对呼吸速率的影响
研究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( )
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
【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消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，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。
下列是外界因素影响呼吸速率的图示,由图可知下列说法错误的是( )
A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制
B.O2浓度为10%时适宜储藏水果、蔬菜
C.适当提高CO2浓度利于储藏水果、蔬菜
D.种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素
【解析】温度影响酶的活性,超过最适温度时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制,A项正确;由图乙可知,O2浓度为10%时,有氧呼吸较强,此时有机物消耗较多,不适宜储藏水果、蔬菜,B项错误;由图丙可知,随CO2浓度升高,呼吸速率下降,故适当提高CO2浓度有利于储藏水果、蔬菜,C项正确;由图丁可知,含水量影响呼吸速率,随着含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素,D项正确。
甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题：
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是______________，如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示，原因是_____________________________。
(2)图乙中B点的CO2量来自______________________，当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是____________________。
(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的________________，图中无氧呼吸强度降为0时，其对应的氧气浓度为__________(填图中字母)。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是____________。
该生物无氧呼吸不产生CO2
知识点02 植物组织细胞呼吸速率的测定
1.测定原理：细胞呼吸速率常用 CO2释放量或O2吸收量 来表示，一般利用U形管液面变化来判定或通过 玻璃管液滴的移动进行 测定，装置如下所示。由于细胞呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压 升高，而后者则引起装置内气压 下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体 变化情况。为此，测定过程中，往往用 NaOH或KOH 吸收掉细胞呼吸所产生的CO2，所以单位时间内着色液向 左 移动的距离即O2的吸收速率，可用来表示呼吸速率。对照组将NaOH或KOH替换为 蒸馏水 即可。
注意：种子发芽所消耗的有机物种类不同，着色液的移动情况不同：
糖类：CO2释放量 = O2吸收量
脂肪：CO2释放量 ＜ O2吸收量
蛋白质：CO2释放量 ＜ O2吸收量
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。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，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 。
知识点02 植物组织细胞呼吸速率的测定
下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，下列有关分析不正确的是( )
A．甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量
B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
【解析】甲装置中有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收种子呼吸产生的CO2，有色液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的O2量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行了有氧呼吸，该装置无法证明种子萌发是否进行无氧呼吸，B错误；丙装置中澄清的石灰水可检测CO2，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；种子未进行消毒处理，附着在种子表面的微生物进行的细胞呼吸会对实验结果产生干扰，实验过程中的其他无关变量也会影响实验结果，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。
C．丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是 。 (2)x代表 , y代表 。 (3)若测得x=200、y=30,则该发芽种子的呼吸熵是 。
关闭活塞,在25 ℃下经20 min后读出刻度管中着色液滴移动的距离。设装置1和装置2中着色液滴分别向左移动x mm和y mm。x和y值反映了容器内气体体积的减少量。请回答下列问题:
消耗O2和释放CO2的体积之差
(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ,则应将该装置放于何种条件下? ,原因是 。 (5)为使测得的x和y值更精确,还应再设置一对照装置。对照装置的容器和试管中应分别放入 。设对照的目的是 。
用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的气体体积变化
避免幼苗进行光合作用,干扰呼吸作用产生的气体量的变化
死亡的发芽种子和蒸馏水
(6)小琪同学在做这个实验时,将生理状态相同的发芽种子等量分装到两个装置中。假定其他操作步骤无误,她发现开始的一段时间内装置1中的着色液滴向左移动,而装置2中的着色液滴位置却不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是 ,理由是 ;若发现装置1和装置2中的着色液滴均向左移动,则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是 ,理由是 。
富含氢的物质在被氧化分解时吸收的O2量大于释放的CO2量
以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时,吸收的O2量等于释放的CO2量
富含氢的物质(如脂肪)
【解析】(1)在该呼吸熵测定装置中,装置1中加入NaOH溶液的目的是吸收CO2,根据着色液滴移动的刻度可测出呼吸作用消耗的O2的体积。(2)x表示呼吸作用消耗的O2的体积,y表示呼吸作用消耗的O2和释放的CO2的体积之差。(3)x=200,则释放的CO2体积相对值为200-30,所以该发芽种子的呼吸熵RQ=(200-30)/200=0.85。(4)若要测定已长出真叶幼苗的RQ,则应将装置放在黑暗条件下,以避免幼苗光合作用干扰呼吸作用产生的气体量的变化。(5)为使测得的x和y值更精确,可再设置一对照组,容器中和试管中分别放入死亡的发芽种子和蒸馏水,以排除物理因素引起的气体体积变化。(6)装置2中着色液滴位置不改变,说明种子萌发时进行呼吸作用消耗的O2体积与释放的CO2体积相等,则RQ=1,只有当以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时,消耗的O2体积才与释放的CO2体积相等。装置1和装置2中着色液滴均向左移动,说明种子进行有氧呼吸,且呼吸作用消耗的O2体积大于释放的CO2的体积,RQ<1,说明该种子发芽过程中,消耗的能源物质主要是富含氢的物质(如脂肪)。
1.关于无氧呼吸的4点提醒(1)产物不同的原因: ①直接原因是 参与催化的酶不同 。 ②根本原因是 控制酶合成的基因不同 。(2)只释放少量能量的原因: 葡萄糖分子的大部分能量储存在 分解不彻底的产物——酒精或乳酸中 。(3)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是 细胞无氧呼吸产生的酒精对根有毒害作用 。玉米种子烂胚的原因是 细胞无氧呼吸产生的乳酸对胚有毒害作用 。(4)无氧呼吸第 一 阶段产生能量,第 二 阶段不产生能量。
2.需要规避的4个有氧呼吸易错点(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 细胞质基质和细胞膜 。 ②真核生物有氧呼吸的场所是 细胞质基质和线粒体 。(2)呼吸作用中有H2O生成一定是 有氧呼吸 ,有CO2生成 不一定 是有氧呼吸 , 但对动物和人体细胞而言,有CO2生成一定是 有氧呼吸 , 因为动物及人体细胞无氧呼吸的产物为 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。3.脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量等质量的脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗的O2量 大于 产生的CO2量。
一、易错辨析1.同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异( )2.严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少( )3.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏( )4.破伤风芽孢杆菌是一种厌氧菌，皮肤破损较深的患者，应及时清洗伤口并到医院注射破伤风抗毒血清( )5.剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸( )6.内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等( )
1.通过分析细胞呼吸和有机燃料燃烧产生能量过程的不同，理解细胞呼吸的本质。
2.通过设计和实施探究酵母菌呼吸方式的实验，了解对比实验的原理，说明细胞呼吸有有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
知识点01 影响细胞呼吸的因素
1.内部因素对细胞呼吸的影响
2.外部因素对呼吸速率的影响
研究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( )
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
【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消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，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。
下列是外界因素影响呼吸速率的图示,由图可知下列说法错误的是( )
A.超过最适温度,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制
B.O2浓度为10%时适宜储藏水果、蔬菜
C.适当提高CO2浓度利于储藏水果、蔬菜
D.种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素
【解析】温度影响酶的活性,超过最适温度时,呼吸酶活性降低,细胞呼吸受抑制,A项正确;由图乙可知,O2浓度为10%时,有氧呼吸较强,此时有机物消耗较多,不适宜储藏水果、蔬菜,B项错误;由图丙可知,随CO2浓度升高,呼吸速率下降,故适当提高CO2浓度有利于储藏水果、蔬菜,C项正确;由图丁可知,含水量影响呼吸速率,随着含水量的增加,呼吸速率先上升后下降,故种子含水量是制约种子细胞呼吸强弱的重要因素,D项正确。
甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题：
(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是______________，如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示，原因是_____________________________。
(2)图乙中B点的CO2量来自______________________，当氧气浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是____________________。
(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的________________，图中无氧呼吸强度降为0时，其对应的氧气浓度为__________(填图中字母)。
(4)图丙中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是____________。
该生物无氧呼吸不产生CO2
知识点02 植物组织细胞呼吸速率的测定
1.测定原理：细胞呼吸速率常用 CO2释放量或O2吸收量 来表示，一般利用U形管液面变化来判定或通过 玻璃管液滴的移动进行 测定，装置如下所示。由于细胞呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压 升高，而后者则引起装置内气压 下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体 变化情况。为此，测定过程中，往往用 NaOH或KOH 吸收掉细胞呼吸所产生的CO2，所以单位时间内着色液向 左 移动的距离即O2的吸收速率，可用来表示呼吸速率。对照组将NaOH或KOH替换为 蒸馏水 即可。
注意：种子发芽所消耗的有机物种类不同，着色液的移动情况不同：
糖类：CO2释放量 = O2吸收量
脂肪：CO2释放量 ＜ O2吸收量
蛋白质：CO2释放量 ＜ O2吸收量
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。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，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 。
知识点02 植物组织细胞呼吸速率的测定
下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，下列有关分析不正确的是( )
A．甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量
B．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
D．三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
【解析】甲装置中有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收种子呼吸产生的CO2，有色液滴左移的距离代表细胞呼吸消耗的O2量，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行了有氧呼吸，该装置无法证明种子萌发是否进行无氧呼吸，B错误；丙装置中澄清的石灰水可检测CO2，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；种子未进行消毒处理，附着在种子表面的微生物进行的细胞呼吸会对实验结果产生干扰，实验过程中的其他无关变量也会影响实验结果，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。
C．丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是 。 (2)x代表 , y代表 。 (3)若测得x=200、y=30,则该发芽种子的呼吸熵是 。
关闭活塞,在25 ℃下经20 min后读出刻度管中着色液滴移动的距离。设装置1和装置2中着色液滴分别向左移动x mm和y mm。x和y值反映了容器内气体体积的减少量。请回答下列问题:
消耗O2和释放CO2的体积之差
(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ,则应将该装置放于何种条件下? ,原因是 。 (5)为使测得的x和y值更精确,还应再设置一对照装置。对照装置的容器和试管中应分别放入 。设对照的目的是 。
用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的气体体积变化
避免幼苗进行光合作用,干扰呼吸作用产生的气体量的变化
死亡的发芽种子和蒸馏水
(6)小琪同学在做这个实验时,将生理状态相同的发芽种子等量分装到两个装置中。假定其他操作步骤无误,她发现开始的一段时间内装置1中的着色液滴向左移动,而装置2中的着色液滴位置却不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是 ,理由是 ;若发现装置1和装置2中的着色液滴均向左移动,则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是 ,理由是 。
富含氢的物质在被氧化分解时吸收的O2量大于释放的CO2量
以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时,吸收的O2量等于释放的CO2量
富含氢的物质(如脂肪)
【解析】(1)在该呼吸熵测定装置中,装置1中加入NaOH溶液的目的是吸收CO2,根据着色液滴移动的刻度可测出呼吸作用消耗的O2的体积。(2)x表示呼吸作用消耗的O2的体积,y表示呼吸作用消耗的O2和释放的CO2的体积之差。(3)x=200,则释放的CO2体积相对值为200-30,所以该发芽种子的呼吸熵RQ=(200-30)/200=0.85。(4)若要测定已长出真叶幼苗的RQ,则应将装置放在黑暗条件下,以避免幼苗光合作用干扰呼吸作用产生的气体量的变化。(5)为使测得的x和y值更精确,可再设置一对照组,容器中和试管中分别放入死亡的发芽种子和蒸馏水,以排除物理因素引起的气体体积变化。(6)装置2中着色液滴位置不改变,说明种子萌发时进行呼吸作用消耗的O2体积与释放的CO2体积相等,则RQ=1,只有当以葡萄糖(糖类)为能源物质进行有氧呼吸时,消耗的O2体积才与释放的CO2体积相等。装置1和装置2中着色液滴均向左移动,说明种子进行有氧呼吸,且呼吸作用消耗的O2体积大于释放的CO2的体积,RQ<1,说明该种子发芽过程中,消耗的能源物质主要是富含氢的物质(如脂肪)。
1.关于无氧呼吸的4点提醒(1)产物不同的原因: ①直接原因是 参与催化的酶不同 。 ②根本原因是 控制酶合成的基因不同 。(2)只释放少量能量的原因: 葡萄糖分子的大部分能量储存在 分解不彻底的产物——酒精或乳酸中 。(3)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是 细胞无氧呼吸产生的酒精对根有毒害作用 。玉米种子烂胚的原因是 细胞无氧呼吸产生的乳酸对胚有毒害作用 。(4)无氧呼吸第 一 阶段产生能量,第 二 阶段不产生能量。
2.需要规避的4个有氧呼吸易错点(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 细胞质基质和细胞膜 。 ②真核生物有氧呼吸的场所是 细胞质基质和线粒体 。(2)呼吸作用中有H2O生成一定是 有氧呼吸 ,有CO2生成 不一定 是有氧呼吸 , 但对动物和人体细胞而言,有CO2生成一定是 有氧呼吸 , 因为动物及人体细胞无氧呼吸的产物为 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。3.脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量等质量的脂肪与葡萄糖相比,含H量高,因此有氧呼吸消耗的O2量 大于 产生的CO2量。
一、易错辨析1.同一叶片在不同生长发育时期，其细胞呼吸速率有差异( )2.严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少( )3.粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏( )4.破伤风芽孢杆菌是一种厌氧菌，皮肤破损较深的患者，应及时清洗伤口并到医院注射破伤风抗毒血清( )5.剧烈运动时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸( )6.内部因素也会影响细胞呼吸的强度，如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等( )
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