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2023届高三生物复习课件细胞呼吸的原理和应用
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这是一份2023届高三生物复习课件细胞呼吸的原理和应用，共19页。PPT课件主要包含了课标要求，知识梳理，特别提醒，呼吸系统，细胞呼吸呼吸作用，无氧呼吸，溴麝香草，酚蓝水，灰绿色，自变量等内容，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 细胞呼吸的实质
呼吸作用的实质是细胞内的 有机物氧化分解 ，并 释放能量 ，因此也叫细胞呼吸。
①呼吸、呼吸运动和呼吸作用的作用不同：呼吸指机体与外界环境之间 气体交换 的过程；呼吸运动是呼吸肌收缩舒张引起 胸廓节律性扩张与缩小 的过程，是为肺与外界进行气体交换提供 原动力 的过程；呼吸作用是 细胞内经过一系列的氧化分解，释放出能量的过程。
②呼吸、呼吸运动和呼吸作用的过程不同：呼吸是 吸入氧气呼出二氧化碳；呼吸运动是改善呼吸功能，促进血液循环，减轻心脏负担的一种运动；呼吸作用是在 细胞内将有机物氧化分解并产生能量 的化学过程。
知识点02 探究酵母菌细胞的呼吸方式
1.酵母菌作为实验材料的原因：酵母菌是一种 单细胞真菌，在 有氧和无氧 的条件下都能生存，属于 兼性厌氧菌。
葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，应将酵母菌的培养时间适当延长耗尽溶液中的葡萄糖。
目的是
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋ 溶液)。(2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。
(3)检测酒精的产生：从A、B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。
酵母菌有氧条件下产生大量CO2和水；无氧条件下产生酒精和少量CO2
下列有关酵母菌的叙述中，不正确的是（ ）
A．酵母菌与乳酸菌最主要区别是具有细胞核
B．酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
C．酵母菌主要分布在含糖较高的偏酸性环境
D．酵母菌主要以出芽生殖方式进行有性生殖
【解析】酵母菌是真菌属于真核生物，乳酸菌是细菌属于原核生物，酵母菌与乳酸菌最主要区别是具有细胞核，A正确；酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳，B正确；主要分布在含糖质较高的偏酸性环境，如各种水果的表皮、发酵的果汁、蔬菜、花蜜、植物叶面、菜园果园土壤和酒曲中，C正确；酵母菌是一类以出芽生殖或分裂生殖来进行无性繁殖的单细胞真菌的通称，出芽生殖属于无性生殖，D不正确。
1.酵母菌是一类以 出芽生殖或分裂生殖 来进行无性繁殖的单细胞真菌的通称，以与霉菌区分开。主要分布在含糖质较高的偏酸性环境，如各种水果的表皮、发酵的果汁、蔬菜、花蜜、植物叶面、菜园果园土壤和酒曲中。
2.酵母菌在 有氧和无氧 的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较 快 。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
3.酵母菌具有真正细胞核，由多孔核膜包裹。在相差显微镜可观察到细胞核，对固定的酵母细胞进行染色，还可观察到核内的染色体(其数目因种而不同)。酵母菌具有液泡，液泡的功能可能是起着 营养物和水解酶类 的贮藏库的作用，同时还有调节 渗透压 的功能。
下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，下列有关叙述，正确的是( )
A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组
B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若c瓶和e瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
【解析】该对比实验两组都未知实验结果，都是实验组，故A错；d瓶进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，而b瓶进行有氧呼吸，不生成酒精，无灰绿色出现，故B错；b瓶进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变浑浊较快(浑浊量较大)；d瓶进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变浑浊较慢(浑浊量较小)，故C正确，D错。
（不定项）如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的活种子。以下说法不正确的是( )
A．从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比没有变化
B．种子不进行光合作用，检测到的CO2是呼吸作用产生的
C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用
D．在光照条件下，澄清石灰水不会变浑浊
【解析】由于B瓶中活种子进行有氧呼吸消耗了部分氧气，因此从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比有所下降，A错误；种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的，B正确；呼吸作用在有光和无光条件下都能进行，C错误；在光照条件下，种子也只进行呼吸作用，其产生的二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，D错误。
（2009·福建卷）回答下列问题：如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。
（1）取A、B两套装置设计实验如下，请补充下表中内容：
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是__________ ____，这是控制实验的_______变量。
（3）要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C应进行的实验步骤：
（4）实验预期：在适宜条件下实验，30 min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是________________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。
加入10 g活性干酵母
加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
（不定项）为探究酵母菌呼吸方式的类型，设计了如下图所示的装置，相关叙述错误的是（ ）
A．装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸
B．装置一中的红色液滴不移动，装置二中的红色液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸
C．装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．装置一、二中的红色液滴均不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
【解析】两套装置的不同之处在于里面放的液体。装置一中放的是NaOH溶液，能吸收CO2，如果红色液滴左移，则说明酵母菌进行有氧呼吸，即根据装置一可以判断酵母菌是否进行有氧呼吸。装置二中是清水，如果红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；如果红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸。两套装置结合起来就可以判断出酵母菌的呼吸方式。
将酵母细胞研磨并除去ATP后，分别放入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。将3个锥形瓶密封后，均置于20℃水浴箱中，1h后的结果如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 该实验的实验目的是探究酵母菌的细胞呼吸方式 B. 由实验结果可知锥形瓶Ⅰ和Ⅱ必定进行了无氧呼吸 C. Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌只进行了有氧呼吸 D. 实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP
【解析】该实验的目的是探究酵母菌进行细胞呼吸所需的条件，A错误；由于I、II的锥形瓶中没有发生任何现象，故可以通过推断知道I、II的锥形瓶中没有进行呼吸作用，B错误；Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌进行有氧呼吸，但不能说明其是否进行无氧呼吸，C错误；实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP，D正确。
应用1.根据实验结果判断呼吸类型
只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
应用2.测定组织细胞的呼吸速率
通常用CO2的产生速率或O2消耗速率来表示
细胞有氧呼吸既产生CO2，又消耗O2，为测定其真实的呼吸情况，应只对其中一种气体的变化进行测定。为此，通常向装置内添加NaOH溶液或KOH溶液吸收释放的CO2
CO2被吸收后，装置内气体总量减少，压强减小，刻度管内的小液滴向左移动。所以，可用单位时间内小液滴左移的距离代表细胞有氧呼吸消耗O2的速率
注意事项(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，为防止微生物的细胞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)为减小气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟)，其他条件均不变。(4)呼吸底物与着色液移动的关系脂肪有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，着色液移动更明显。
知识点01 酶催化特性
酵母菌是一类单细胞真菌，右图是其亚显微结构示意图。据图回答：
（1）酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态，是因为它具有_________。
（2）与大肠杆菌细胞相比，其结构上最大的区别是酵母菌具有_____________。
（3）酵母菌在无氧条件下，呼吸作用进行的场所是________（填序号）；在有氧条件下，呼吸作用进行的场所是_________（填序号）。
（4）酵母菌无氧呼吸的产物可以通过____________（方式）运输到细胞外。
（5）图中含RNA的细胞器有_________（填序号）。
（6）在探究酵母菌的呼吸方式实验中，除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用___________来进行检测。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中装置2中的烧杯B中应加入_____________。将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明此时酵母菌进行的呼吸方式是
核膜（或有核膜包被的细胞核，或成形的细胞核）
既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
5mL（等量）蒸馏水
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 细胞呼吸的实质
呼吸作用的实质是细胞内的 有机物氧化分解 ，并 释放能量 ，因此也叫细胞呼吸。
①呼吸、呼吸运动和呼吸作用的作用不同：呼吸指机体与外界环境之间 气体交换 的过程；呼吸运动是呼吸肌收缩舒张引起 胸廓节律性扩张与缩小 的过程，是为肺与外界进行气体交换提供 原动力 的过程；呼吸作用是 细胞内经过一系列的氧化分解，释放出能量的过程。
②呼吸、呼吸运动和呼吸作用的过程不同：呼吸是 吸入氧气呼出二氧化碳；呼吸运动是改善呼吸功能，促进血液循环，减轻心脏负担的一种运动；呼吸作用是在 细胞内将有机物氧化分解并产生能量 的化学过程。
知识点02 探究酵母菌细胞的呼吸方式
1.酵母菌作为实验材料的原因：酵母菌是一种 单细胞真菌，在 有氧和无氧 的条件下都能生存，属于 兼性厌氧菌。
葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，应将酵母菌的培养时间适当延长耗尽溶液中的葡萄糖。
目的是
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋ 溶液)。(2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。
(3)检测酒精的产生：从A、B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。
酵母菌有氧条件下产生大量CO2和水；无氧条件下产生酒精和少量CO2
下列有关酵母菌的叙述中，不正确的是（ ）
A．酵母菌与乳酸菌最主要区别是具有细胞核
B．酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
C．酵母菌主要分布在含糖较高的偏酸性环境
D．酵母菌主要以出芽生殖方式进行有性生殖
【解析】酵母菌是真菌属于真核生物，乳酸菌是细菌属于原核生物，酵母菌与乳酸菌最主要区别是具有细胞核，A正确；酵母菌在有氧和无氧的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳，B正确；主要分布在含糖质较高的偏酸性环境，如各种水果的表皮、发酵的果汁、蔬菜、花蜜、植物叶面、菜园果园土壤和酒曲中，C正确；酵母菌是一类以出芽生殖或分裂生殖来进行无性繁殖的单细胞真菌的通称，出芽生殖属于无性生殖，D不正确。
1.酵母菌是一类以 出芽生殖或分裂生殖 来进行无性繁殖的单细胞真菌的通称，以与霉菌区分开。主要分布在含糖质较高的偏酸性环境，如各种水果的表皮、发酵的果汁、蔬菜、花蜜、植物叶面、菜园果园土壤和酒曲中。
2.酵母菌在 有氧和无氧 的环境中都能生长，即酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧的情况下，它把糖分解成二氧化碳和水，在有氧存在时，酵母菌生长较 快 。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
3.酵母菌具有真正细胞核，由多孔核膜包裹。在相差显微镜可观察到细胞核，对固定的酵母细胞进行染色，还可观察到核内的染色体(其数目因种而不同)。酵母菌具有液泡，液泡的功能可能是起着 营养物和水解酶类 的贮藏库的作用，同时还有调节 渗透压 的功能。
下图为“探究酵母菌的呼吸方式”的实验装置，下列有关叙述，正确的是( )
A．该实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验，其中乙组作为对照组
B．若向b瓶和d瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，则d瓶内的溶液会变黄
C．可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生速率
D．若c瓶和e瓶中溶液都变浑浊，不能据此判断酵母菌的呼吸方式
【解析】该对比实验两组都未知实验结果，都是实验组，故A错；d瓶进行无氧呼吸，生成酒精，在酸性条件下与重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，而b瓶进行有氧呼吸，不生成酒精，无灰绿色出现，故B错；b瓶进行有氧呼吸，产生二氧化碳速率较快，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较短，石灰水变浑浊较快(浑浊量较大)；d瓶进行无氧呼吸，产生二氧化碳速率较慢，溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间较长，石灰水变浑浊较慢(浑浊量较小)，故C正确，D错。
（不定项）如图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的活种子。以下说法不正确的是( )
A．从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比没有变化
B．种子不进行光合作用，检测到的CO2是呼吸作用产生的
C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用
D．在光照条件下，澄清石灰水不会变浑浊
【解析】由于B瓶中活种子进行有氧呼吸消耗了部分氧气，因此从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比有所下降，A错误；种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的，B正确；呼吸作用在有光和无光条件下都能进行，C错误；在光照条件下，种子也只进行呼吸作用，其产生的二氧化碳可使澄清石灰水变混浊，D错误。
（2009·福建卷）回答下列问题：如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量多。
（1）取A、B两套装置设计实验如下，请补充下表中内容：
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是__________ ____，这是控制实验的_______变量。
（3）要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C应进行的实验步骤：
（4）实验预期：在适宜条件下实验，30 min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是________________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。
加入10 g活性干酵母
加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
（不定项）为探究酵母菌呼吸方式的类型，设计了如下图所示的装置，相关叙述错误的是（ ）
A．装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸
B．装置一中的红色液滴不移动，装置二中的红色液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸
C．装置一中的红色液滴左移，装置二中的红色液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
D．装置一、二中的红色液滴均不动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸
【解析】两套装置的不同之处在于里面放的液体。装置一中放的是NaOH溶液，能吸收CO2，如果红色液滴左移，则说明酵母菌进行有氧呼吸，即根据装置一可以判断酵母菌是否进行有氧呼吸。装置二中是清水，如果红色液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸或同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；如果红色液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸。两套装置结合起来就可以判断出酵母菌的呼吸方式。
将酵母细胞研磨并除去ATP后，分别放入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。将3个锥形瓶密封后，均置于20℃水浴箱中，1h后的结果如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 该实验的实验目的是探究酵母菌的细胞呼吸方式 B. 由实验结果可知锥形瓶Ⅰ和Ⅱ必定进行了无氧呼吸 C. Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌只进行了有氧呼吸 D. 实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP
【解析】该实验的目的是探究酵母菌进行细胞呼吸所需的条件，A错误；由于I、II的锥形瓶中没有发生任何现象，故可以通过推断知道I、II的锥形瓶中没有进行呼吸作用，B错误；Ⅲ中的液滴向左移动说明酵母菌进行有氧呼吸，但不能说明其是否进行无氧呼吸，C错误；实验结果说明酵母菌进行有氧呼吸需要葡萄糖和ATP，D正确。
应用1.根据实验结果判断呼吸类型
只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
应用2.测定组织细胞的呼吸速率
通常用CO2的产生速率或O2消耗速率来表示
细胞有氧呼吸既产生CO2，又消耗O2，为测定其真实的呼吸情况，应只对其中一种气体的变化进行测定。为此，通常向装置内添加NaOH溶液或KOH溶液吸收释放的CO2
CO2被吸收后，装置内气体总量减少，压强减小，刻度管内的小液滴向左移动。所以，可用单位时间内小液滴左移的距离代表细胞有氧呼吸消耗O2的速率
注意事项(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，为防止微生物的细胞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)为减小气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将发芽的种子煮熟)，其他条件均不变。(4)呼吸底物与着色液移动的关系脂肪有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，着色液移动更明显。
知识点01 酶催化特性
酵母菌是一类单细胞真菌，右图是其亚显微结构示意图。据图回答：
（1）酵母菌细胞在低渗溶液中能保持正常的形态，是因为它具有_________。
（2）与大肠杆菌细胞相比，其结构上最大的区别是酵母菌具有_____________。
（3）酵母菌在无氧条件下，呼吸作用进行的场所是________（填序号）；在有氧条件下，呼吸作用进行的场所是_________（填序号）。
（4）酵母菌无氧呼吸的产物可以通过____________（方式）运输到细胞外。
（5）图中含RNA的细胞器有_________（填序号）。
（6）在探究酵母菌的呼吸方式实验中，除了用澄清的石灰水来检测二氧化碳以外，也可以用___________来进行检测。用图3装置测定酵母菌在一定浓度氧气条件下进行的呼吸方式类型中装置2中的烧杯B中应加入_____________。将以上两个装置同时关闭活塞，在25℃下经过20min再观察红色液滴移动情况，若装置1的红色液滴左移，装置2的红色液滴右移，则说明此时酵母菌进行的呼吸方式是
核膜（或有核膜包被的细胞核，或成形的细胞核）
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