2025届高考 一轮复习 苏教版 细胞呼吸的影响因素及其应用 课件(江苏版)
展开(1)细胞呼吸原理的应用。(2)实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
细胞呼吸的影响因素及应用
考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)(2)检测CO2的产生,装置如图所示
教材中对比实验的实例有:①探究酵母菌细胞呼吸的方式;②鲁宾和卡门的同位素标记法实验;③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验;④探究温度(pH)对酶活性的影响。
(3)检测酒精的产生自A、B瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g__________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
提醒 葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
4.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)在有氧条件下产生大量CO2,在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。
下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。
(1)本实验的自变量是什么?石蜡(油)的作用是什么?空气泵进入乙的空气有什么要求?________________________________________________________________________________________________________________________________________
自变量是氧气的有无。石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝。空气泵进入乙的空气应除去CO2。
(2)实验的因变量是什么?检测的结果是什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)实验的无关变量有哪些?____________________________________________________________________
实验的因变量是乙、丙中产生CO2的多少。检测的结果是甲中石灰水变浑浊快,丁中石灰水变浑浊慢。
实验的无关变量有酵母菌活性和葡萄糖溶液浓度、温度等因素。
考向 结合酵母菌细胞呼吸的方式,考查科学思维
1.(2022·重庆卷,12)从如图中选取装置,用于探究酵母菌细胞呼吸方式,正确的组合是( )
注:箭头表示气流方向。A.⑤→⑧→⑦和⑥→③ B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦ D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
解析 酵母菌属于异养兼性厌氧型生物,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时,先用NaOH去除空气中的CO2,再将空气通入酵母菌培养液中,最后连接澄清石灰水检测CO2的浓度,通气体的管子要注意应该长进短出,装置组合是⑧→①→③;无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连,装酵母菌培养液的瓶子不能太满,以免溢出,装置组合是②→③,B正确,A、C、D错误。
2.(2024·连云港期中)某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如下图所示的实验装置(不考虑其他因素的影响)。以下说法错误的是( )
A.甲装置有色液滴不动,乙装置中液滴右移,说明酵母菌只进行无氧呼吸B.甲装置有色液滴左移,说明酵母菌只进行有氧呼吸C.甲装置有色液滴左移,乙装置有色液滴不动,说明酵母菌只进行有氧呼吸D.乙装置有色液滴右移,说明酵母菌中一定存在无氧呼吸
解析 因为甲中有NaOH溶液,所以该装置中酵母菌产生的CO2全部被吸收,液滴的移动表示氧气的消耗量,有色液滴不动说明没有氧气的消耗,没有进行有氧呼吸,乙装置中有清水,清水既不吸收气体也不释放气体,若乙装置中液滴右移,说明进行了无氧呼吸,A正确;只要甲装置中的酵母菌进行有氧呼吸,则其中的O2含量会减少,有色液滴一定左移,因此甲装置有色液滴左移,说明酵母菌进行了有氧呼吸,但不能说明没有进行无氧呼吸,B错误;若乙装置有色液滴不动,说明其中的酵母菌吸收的氧气体积和产生的二氧化碳体积相等,甲装置有色液滴左移,说明消耗了氧气,即酵母菌只进行有氧呼吸,C正确;乙装置有色液滴右移,说明酵母菌产生的CO2体积大于消耗的氧气体积,因此一定存在无氧呼吸,D正确。
教材规定实验中的“显色”归纳
考点二 细胞呼吸的影响因素及应用
提醒 储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同①蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。②种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。
1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析:
(1)O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖_____ (填“是”或“不是”)一样多,理由是___________________________________________________________________________________________________________________。
根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出,当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3
(2)在保存蔬菜、水果时,应选择________点对应的O2浓度,理由是___________________________________________________________________。
此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少
(3)低氧环境下,有机物消耗少的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱,有氧呼吸因O2不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,呼吸强度弱
2.包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是_____________________________ _________________________________________。
为伤口创造透气的环境,避免厌氧病菌的繁殖,从而有利于伤口的痊愈
3.[2020·全国卷Ⅰ,30(1)]中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有__________________________________________________________________________________________。(答出2点即可)。
减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用
考向1 结合影响细胞呼吸的因素,考查科学思维
1.(多选)(2023·江苏高邮一中期初)如图是在适宜温度条件下测得的小麦种子CO2释放量与O2浓度之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.Q点、P点产生CO2的场所分别是细胞质基质、线粒体B.R点CO2释放量最少,因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存C.若将实验材料换为等质量的花生种子,P点后O2的吸收量比小麦种子的少D.若图中AB=BC,则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量相等
解析 Q点只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,P点只进行有氧呼吸,产生CO2的场所是线粒体,A正确;R点CO2释放量最少,即有机物消耗最少,因此5%的O2浓度最适合小麦种子的储存,B正确;若将实验材料换为等质量的花生种子,等质量的脂肪比糖类含H量高,P点后O2的吸收量比小麦种子的多,C错误;若图中AB=BC,说明有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相同,则此时小麦种子单位时间内有氧呼吸与无氧呼吸消耗的有机物的量为1∶3,D错误。
考向2 围绕细胞呼吸原理的应用,考查社会责任
2.(2024·江苏南京调研)呼吸熵(RQ=放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中,正确的是( )
A.呼吸熵越大,细胞有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱B.B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度C.为了减少有机物的损耗,最好将氧分压调至C点D.C点以后,细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化
解析 根据题意可知,呼吸熵=放出的CO2量/吸收的O2量,酵母菌有氧呼吸放出的CO2量与吸收的O2量相等,无氧呼吸不吸收O2,但能放出CO2,故呼吸熵越小,表示有氧呼吸越强,无氧呼吸越弱,A错误、B正确;C点呼吸熵为1,说明酵母菌只进行有氧呼吸,有氧呼吸消耗的有机物较多,C错误;C点以后只进行有氧呼吸,其呼吸强度在一定范围内会随着O2浓度的增加而增强,D错误。
3.(多选)(2023·江苏镇江一中月考)细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图为葡萄糖、脂肪和氨基酸相互转化的示意图,在有氧的条件下才能产生乙酰辅酶A。下列相关叙述正确的是( )
A.无论有无氧气,①过程都会产生少量的NADHB.真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是细胞质基质C.细胞内ATP含量较多时,脂肪酸的合成可能会增加D.丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质之间转化的中间产物
解析 无论有无氧气,①过程表示细胞呼吸第一阶段,均会产生少量的NADH,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是线粒体,B错误;结合题干“在有氧的条件下才能产生乙酰辅酶A”,而有氧的条件下进行有氧呼吸释放的能量更多,再结合题图可知,乙酰辅酶A可转化生成脂肪酸,故细胞内ATP含量较多时,脂肪酸的合成可能会增加,C正确;通过图示可知,葡萄糖、脂肪和蛋白质(氨基酸)之间的转化均涉及丙酮酸和乙酰辅酶A,故丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的中间产物,D正确。
4.(2024·河南名校联盟)细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中,下表中有关措施与目的,叙述正确的是( )
解析 种子的储藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗,而不是降低有机物的含量,A错误;酵母菌在有氧条件下能快速繁殖,而在无氧条件下,有利于酒精发酵,B错误;水果保鲜的目的是既要保持水分,又要降低呼吸作用,所以低温是最好的方法,C正确;水稻定期排水,可以提高土壤中氧气的含量,有利于根细胞的有氧呼吸,但不能提高酶的活性,D错误。
1.(2023·浙江1月选考,16)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
解析 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量,A错误;酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量,B错误;消耗等量葡萄糖进行有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,D错误。
2.(多选)(2023·山东卷,17)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示,若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法正确的是( )
A.甲曲线表示O2吸收量B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加D.O2浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
解析 分析题意可知,图中横坐标是氧气浓度,据图可知,当氧气浓度为0时,甲曲线仍有释放,说明甲表示二氧化碳的释放量,乙表示氧气吸收量,A错误;O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等,细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,故此时植物只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,B正确;O2浓度由0到b的过程中,随O2浓度增加有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C正确;据图可知,O2浓度为a时CO2释放量最少,但通过a点和b点计算可知,O2浓度为a时葡萄糖消耗速率比b时大,D错误。
3.(2022·海南卷,10)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是( )A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响B.种子萌发过程中呼吸作用增强,储藏的有机物的量减少C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪
解析 种子的萌发需要一定的环境条件,如水分、温度和氧气等因素,A正确;种子萌发过程中,自由水含量增加,呼吸作用增强,导致储藏的有机物的量减少,B正确;干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中缺水,特别是缺少自由水,导致细胞代谢强度非常弱,细胞呼吸产生的能量非常少,不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求,C错误;脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪,D正确。
4.(2022·北京卷,3)在北京冬奥会的感召下,一队初学者进行了3个月高山滑雪集训,成绩显著提高,而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度,结果如图。与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内( )
A.消耗的ATP不变B.无氧呼吸增强C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多
解析 滑雪过程中,受训者耗能增多,故消耗的ATP增多,A错误;人体无氧呼吸的产物是乳酸,分析题图可知,与集训前相比,集训后受训者血浆中乳酸浓度增加,由此可知,与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,B正确;与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多,C错误;消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸,而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少,D错误。
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