专题3.4 细胞呼吸方式的判断与影响因素及其应用(课件)-2025年高考生物一轮复习考点归类(新高考通用)
展开(1)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸( )
(2)有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解,并且释放大量能量的过程( )
(3)中耕松土能提高土壤养分的利用率,促进根系的生长( )(4)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖( )(5)所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量( )
细胞呼吸方式的判断方法
细胞呼吸的影响因素及其应用
精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升
①消耗O2或产物中有H2O:
②产物中有酒精或乳酸:
一定为产乳酸的无氧呼吸或死亡
→只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵。
①不消耗O2,释放CO2
→只进行产酒精的无氧呼吸。
②不消耗O2,不释放CO2
→只进行产乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。
③CO2释放量= O2吸收量
④ CO2释放量>O2吸收量
→既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。
⑤ CO2释放量
⑥酒精产生量=CO2释放量
⑦酒精的产生量
→只进行产乳酸的无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。(2)无氧呼吸:C6H12O6∶C2H5OH∶CO2=1∶2∶2 或C6H12O6∶C3H6O3=1∶2。(3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量:无氧呼吸∶有氧呼吸 =3∶1。(4)消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗氧气的物质的量与有氧呼吸和 无氧呼吸产生CO2的物质的量之和的比为3∶4。
考向1 围绕细胞呼吸类型的判断,考查演绎与推理能力1.(2023·全国乙卷,3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸B.a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
2.(2024·重庆市期末)研究发现,癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。葡萄糖在癌细胞中的代谢途径如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与B.过程③不能生成ATPC.在癌细胞呼吸作用过程中有少量葡萄糖在线粒体中被利用D.“瓦堡效应”导致癌细胞既不产生CO2也不吸收O2
考向2 结合细胞呼吸的相关计算,考查科学思维3.(2024·山东济南期末)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是( )
A.氧浓度为a时,只进行无氧呼吸B.氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mlC.氧浓度为c时,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵D.氧浓度为d时,只进行有氧呼吸
4.(2024·江苏南通海安期中)以葡萄糖为起始的糖酵解过程有两个阶段,第一阶段称为引发阶段也称为投资阶段,第二阶段称为产能阶段也称为获利阶段,如图是真核生物糖酵解过程示意图,相关叙述错误的是( )
A.引发阶段发生的场所在细胞质基质,产能阶段发生的场所在线粒体基质B.一分子葡萄糖经过糖酵解过程“净赚”2分子ATPC.产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递而产生更多的ATPD.在无氧条件下丙酮酸不能进入线粒体基质进一步氧化分解
1.(2021·重庆卷,21)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如题图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题:
(1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常,代谢物X是____________。(2)过程⑤中酶B的名称为____________,使用它的原因是________________________________________________________。
催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害
(3)过程④将代谢物X消耗,对内环境稳态的作用和意义是_______________________________________________________________________________________________________________。
避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH,是机体进行正常生命活动的条件
2.ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构,为鉴定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,过程如下,请完成下表。
上述实验结果表明,ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成,若是脱离了内膜则无法合成,推测原因是_____________________________________________________________________。
分离内膜小泡与ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H+浓度梯度
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
2.各点分析:①Q点:②P点:③R点:④A点:⑤B点:
不消耗O2,只产生CO2⇒只进行 呼吸。
消耗O2量=产生CO2量⇒只进行 呼吸
产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______
此时有机物消耗最少,R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。
有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量,但二者消耗葡萄糖的速率_______。
直接影响呼吸速率和呼吸性质。 ①O2促进有氧呼吸;②O2抑制无氧呼吸,O2浓度达到一定值时,无氧呼吸被完全抑制。
直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制作用。
1.中耕松土, 可增强根的呼吸作用,有利于矿质元素的吸收。
2.在储存蔬菜、水果、粮食时,为了减少有机物消耗,应控制低氧(a点氧气浓度)环境。
增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
①直接影响——水是有氧呼吸的反应物,可直接参与反应。
②间接影响——许多生化反应需在水中才能进行,自由水含量升高,细胞呼吸加快。
种子萌发时细胞吸水和呼吸速率变化曲线解读
(1)在种子吸水的第Ⅰ阶段,吸水较快(以吸胀作用吸水),增加自由水含量使呼吸速率上升。
(2)在种子吸水的第Ⅱ阶段,呼吸作用产生的CO2量要比O2的消耗量大得多,说明此期间主要进行无氧呼吸。
(3)在胚根长出后,由于胚根突破种皮,增加了O2的吸收量,种子以有氧呼吸为主,同时胚根主要为渗透吸水。
(4)从O2的吸收量可大于CO2的释放量看出,有脂肪参与呼吸作用。
为什么被锈钉扎伤或伤口很深时,需要注射破伤风疫苗,且用透气的创可贴或纱布包扎伤口?为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气,再密封?为什么要给作物及时松土?为什么水稻要定期排水?为什么储藏水果粮食要降低温度和氧气含量等措施来延长保质期?为什么提倡慢跑?
请阅读P95页的6个资料,说说细胞呼吸原理在生活生产中有哪些应用?
细胞呼吸与生产生活实际的联系
1.包扎伤口:选用透气消毒纱布,抑制厌氧细菌(破伤风杆菌)的呼吸与繁殖。
2.酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精
3.花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,利于吸收无机盐等。
4.有氧运动:提倡慢跑,防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
5.稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。
6.在人工气候室栽培作物,降低夜温以减少呼吸消耗,有利于物质积累。
7.泡菜和酸奶的制作:利用乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸。
考向1 环境因素对细胞呼吸的影响1.(2024·广东六校六联)下图表示气温多变的一天中外界O2浓度的变化与马铃薯块茎的CO2释放情况,下列叙述错误的是( ) ①ab段下降的原因可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性②bc段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度升高③a点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同⑤b点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体A.①③ B.②⑤C.③④ D.④⑤
2.下图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响,下列叙述错误的是( ) A.与A点相比,B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低B.与B点相比,限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度C.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃ 之间D.O2浓度不变,A点时适当提高温度,细胞有氧呼吸速率可能增大
考向2 细胞呼吸原理的应用3.(2021·湖南选择考)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用解析:农作物种子入库贮藏时,为延长贮藏时间,应在零上低温、低氧条件下贮藏,B错误。
4.(2023·湖南选择考)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是( )A.干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖C.低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类
1.(必修1 P91)探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,实验的自变量是 。2.(必修1 P91)请分析该实验的因变量并完善下表。
溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短
橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应,使溶液变成灰绿色。可通过观察溶液颜色是否变化来确定
3.(必修1 P91)在检测酒精的实验中,将酵母菌培养的时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖的原因是 。4.(必修1 P93)有氧呼吸:指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把 ,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化
葡萄糖等有机物彻底氧化分解
5.(必修1 P94)请写出无氧呼吸的化学反应式:(1)产酒精的无氧呼吸: ;(2)产乳酸的无氧呼吸: 。2.(必修1 P94)无氧呼吸的概念:在没有氧气参与的情况下,____________________________________________的过程。
物经过不完全分解,释放少量能量
6.(必修1 P92~93)真核细胞有氧呼吸第一阶段在 中进行,产物为 ;第二阶段在 中进行,需要消耗 ,产物为CO2、[H]、少量能量;第三阶段在 进行,需要消耗O2,能产生水,并产生大量能量。7.(必修1 P92)请写出有氧呼吸的反应式:________________________________________________。8.有氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去向为_______________________________________________________。
丙酮酸、[H]、少量能量
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
大部分以热能的形式散失,
少部分转化为ATP中的化学能
9.(必修1 P94 )蛋白质、糖类和脂质的代谢,都可以通过 过程联系起来。10.(2020·全国Ⅰ,30节选)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)。
植物对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系细胞的呼吸
11.粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,其原因是______________________________。12.同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱,其内部原因最可能是____________________________________。
同一植株的底部叶片衰老,酶活性降低
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