1、第五章細胞的能量供應和利用 第3節探究酵母菌細胞呼吸的方式一、細胞呼吸的概念細胞呼吸是指有機物在_內經過一系列的_生成_或其他產物，釋放出_并生成_的過程。二、探究酵母菌細胞呼吸的方式1實驗原理(1)酵母菌代謝特點酵母菌是_菌，在有氧和無氧條件下都能生存，可通過測定酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產物，來確定酵母菌細胞呼吸的方式。(2)產物檢測檢測CO2的產生CO2可使_變混濁，也可使_由藍變綠再變黃。檢測酒精的產生橙色的重鉻酸鉀溶液，在_條件下與乙醇(酒精)發生化學反應，變成_。2實驗流程(1)配制酵母菌培養液：取20 g新鮮的_，分成兩等份，分別放入等體積的錐形瓶A(500 mL)和錐形

2、瓶B(500 mL)中。再分別向瓶中注入240 mL質量分數為5%的_。(2)實驗裝置的組裝有氧條件裝置：如圖甲。無氧條件裝置：如圖乙。(3)實驗現象及分析甲、乙兩裝置石灰水都變渾濁，說明_。甲裝置的渾濁程度比乙裝置的強，且渾濁快，說明_。取A、B兩瓶中的酵母菌培養液的濾液等量，分別滴加溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液發現A瓶中濾液不變色，B瓶中所取濾液變成灰綠色。說明_。3實驗結論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行_。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的_；在無氧條件下，酵母菌通過_，還產生少量的_。知識點探究細胞呼吸的方式日常生活中人們常用酵母發面蒸饅頭，某學生計劃探究酵母菌的細胞呼吸方式，并

3、設計了下列對照實驗，請你幫助他完成有關內容。(1)實驗目的：探究酵母菌的細胞呼吸方式。(2)實驗原理：細胞的不同呼吸方式釋放的能量多少不同，但每種方式所釋放的能量中都有一部分以_形式散失，從而導致細胞周圍的環境溫度_。(3)材料用具：酵母菌培養液，質量濃度為0.1 g/mL的葡萄糖溶液、液體石蠟油、蒸餾水、保溫瓶、溫度計、棉花。(4)實驗步驟將質量濃度為0.1 g/mL的葡萄糖溶液加熱后冷卻備用。取3個保溫瓶，編號為A、B、C，并將C瓶設計為對照。在3個保溫瓶中分別加入等量_。A瓶中再加入_，B瓶中再加入_，C瓶中再加入_。3個保溫瓶中均放入溫度計，用棉花輕輕塞上瓶口，并保證保溫瓶通氣。24小

4、時后觀察并記錄3個保溫瓶中溫度的變化。(5)實驗結果及分析A瓶溫度_(填“大于”“小于”或“等于”)B瓶溫度，原因是_。(6)實驗結論是：_。答案 知識清單一、細胞氧化分解CO2能量ATP二、1.(1)單細胞真(2)澄清石灰水溴麝香草酚藍水溶液酸性灰綠色2.(1)食用酵母菌葡萄糖溶液(3)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸產生CO2 酵母菌有氧比無氧時放出的CO2多且快無氧時酵母菌分解葡萄糖的產物還有酒精3細胞呼吸二氧化碳和水細胞呼吸產生酒精 二氧化碳對點訓練(2)熱能升高(4)備用的葡萄糖溶液適量的酵母菌培養液和液體石蠟油與A瓶所加酵母菌培養液等量的酵母菌培養液與A瓶所加酵母菌培養液等

5、量的蒸餾水(5)小于酵母菌無氧呼吸放出的能量比有氧呼吸放出的能量少(6)酵母菌的細胞呼吸方式包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種(或兼性厭氧)解析本題的實驗目的為探究酵母菌的細胞呼吸方式，故控制好單一變量(有氧或無氧環境)是關鍵；具體表達實驗步驟時，要注意體現出等量原則，對于實驗結果的分析，由于酵母菌有氧呼吸放出的能量比無氧呼吸放出的能量多，故A瓶溫度小于B瓶溫度。實驗鏈接對照實驗的常用方法和解題思路(1)對照實驗常用方法空白對照：設置兩組實驗，一組給予該實驗的自變量處理，另一組不作任何處理。例如，溫度影響過氧化氫的分解實驗，設置溫度為90的實驗組和溫度為常溫的空白對照。自身對照：只設置一組實驗，通過比

6、較實驗對象在實驗前后現象的變化來說明問題，不再另設對照實驗。例如，洋蔥表皮細胞的質壁分離和質壁分離復原實驗，就是自身對照實驗。條件對照：設置兩組實驗，在實驗所要研究的自變量方面，進行不同的處理。例如過氧化氫酶與無機催化劑Fe3對過氧化氫的催化效率的比較實驗，一組的自變量是過氧化氫酶，另一組的自變量是Fe3。相互對照：通常設置多組實驗，這些組都給予自變量處理，只是在處理的量或程度方面有所差別，通過它們之間的相互比較來說明問題。例如溫度對酶活性影響實驗，設置溫度有三組分別是：0、60、100。(2)對照實驗設計題的一般解題思路明確實驗目的：認真閱讀題干，找出關鍵性敘述，搞清實驗是解決什么問題，是驗

7、證性實驗還是探究性實驗，題干對于實驗方法是否有所提示。明確實驗的自變量和無關變量以及因變量是設計的關鍵?？键c一細胞呼吸的原理1細胞呼吸的過程2寫出有氧呼吸的總反應式，并標出各種元素的來源和去路。答案如圖所示3寫出無氧呼吸的反應式(1)分解成酒精的反應式：C6H12O6酶,2C2H5OH(酒精)2CO2少量能量。(2)轉化成乳酸的反應式：C6H12O6酶,2C3H6O3(乳酸)少量能量。思維診斷(1)有氧呼吸的酶存在于細胞質基質、線粒體內膜、線粒體基質中()(2)呼吸作用產生的能量均以熱能釋放(2013·海南，9C)(×)(3)細胞內葡萄糖分解成丙酮酸和H的反應，只發生在細胞

8、有氧時(2012·上海，25A改編)(×)(4)有氧呼吸第二、第三階段都能產生大量ATP(2012·江蘇，23C改編)(×)(5)乳酸菌細胞內，細胞呼吸第一階段產生H，第二階段消耗H(2011·海南，4D)()(6)有氧呼吸產生的H在線粒體基質中與氧結合生成水(2010·課標全國，2B)(×)(7)細胞中不能合成ATP的部位是線粒體的內膜(2012·北京，1A)(×)(8)有水產生的細胞呼吸一定是有氧呼吸()有關細胞呼吸的7個易錯點(1)有H2O生成的一定是有氧呼吸，有CO2生成的可能是有氧呼吸，也可能是

9、無氧呼吸，但一定不是乳酸發酵。(2)不同生物無氧呼吸的產物不同，其直接原因在于催化反應的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(3)無氧呼吸只釋放少量能量，其余能量儲存在分解不徹底的氧化產物酒精或乳酸中。(4)水稻等植物長期水淹后爛根的原因是無氧呼吸產生的酒精對細胞有毒害作用。(5)有氧呼吸與無氧呼吸產物最大的區別是無氧呼吸沒有水生成，并且無氧呼吸只在第一階段產生ATP。(6)真核生物細胞并非都能進行有氧呼吸，如蛔蟲細胞、哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸。(7)原核生物無線粒體，但有些原核生物仍可進行有氧呼吸，如藍藻、硝化細菌等，因為其細胞中含有與有氧呼吸有關的酶。細胞呼吸類型的判斷與

10、計算3在a、b、c、d條件下，測得某植物種子萌發時CO2和O2體積變化的相對值如表所示。底物是葡萄糖，則下列敘述中正確的是()條件CO2釋放量O2吸收量a100b83c64d77A.a條件下，呼吸產物除CO2外還有酒精和乳酸Bb條件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比無氧呼吸多Cc條件下，無氧呼吸最弱Dd條件下，產生的CO2全部來自線粒體答案D解析a條件下，不吸收O2，但產生CO2，故只進行無氧呼吸，呼吸產物除CO2外還有酒精；b條件下，既有有氧呼吸又有無氧呼吸，有氧呼吸消耗體積為3的O2，產生體積為3的CO2，消耗葡萄糖的相對量為0.5，無氧呼吸產生體積為5的CO2，消耗葡萄糖的相對量為2.5；c條件

11、下，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸；d條件下，只進行有氧呼吸，無氧呼吸為0，產生的CO2全部來自線粒體。4如圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下，O2的吸收量和CO2的釋放量的變化情況，根據所提供的信息，以下判斷正確的是()AN點時，該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等，說明其只進行有氧呼吸BM點是貯藏該器官的最適O2濃度，此時無氧呼吸的強度最低C該器官呼吸作用過程中有非糖物質氧化分解DL點時，該器官產生CO2的場所是細胞中的線粒體基質答案C解析N點之后，O2的吸收量與CO2的釋放量不等，說明該植物非綠色器官呼吸作用過程中還有非糖物質的氧化分解，C正確；由于有非糖物質參與氧化分解，故O2的吸收

12、量與CO2的釋放量相等不能說明該器官只進行有氧呼吸，A錯誤；M點細胞的總呼吸強度最低，但無氧呼吸強度并不是最低的，B錯誤；L點時，細胞只進行無氧呼吸，產生CO2的場所是細胞質基質，D錯誤。技法提煉細胞呼吸方式的判斷(1)呼吸作用中各物質之間的比例關系(以葡萄糖為底物的細胞呼吸)有氧呼吸：葡萄糖O2CO2166。無氧呼吸：葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2摩爾數之比為13。消耗等量的葡萄糖時，有氧呼吸消耗的O2摩爾數與有氧呼吸和無氧呼吸產生的CO2摩爾數之和的比為34。(2)細胞呼吸方式的判定方法不消耗O2a無CO2產生：細胞只進行產生乳酸

13、的無氧呼吸。b有CO2產生：細胞只進行產生酒精的無氧呼吸。消耗O2，產生CO2aVCO2/VO21，細胞只進行有氧呼吸。bVCO2/VO21，細胞進行有氧呼吸分解的底物中可能有脂肪參與。cVCO2/VO21，細胞同時進行有氧呼吸和產生酒精的無氧呼吸。此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優勢的方法是：若VCO2/VO24/3，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若VCO2/VO24/3，無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸，無氧呼吸占優勢。若VCO2/VO24/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸，有氧呼吸占優勢?？键c二影響細胞呼吸的外界因素及其應用1溫度對細胞呼吸的影響(1)曲線分析：最適溫

14、度時，細胞呼吸最強；超過最適溫度呼吸酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制。(2)應用：溫室栽培中增大晝夜溫差(降低夜間溫度)，以減少夜間呼吸消耗有機物。貯存水果時，適當降低溫度，從而延長保存時間。2O2濃度對細胞呼吸的影響(1)分析呼吸方式O2濃度0時，只進行無氧呼吸。0O2濃度10%時，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。O2濃度10%時，只進行有氧呼吸。(2)應用3含水量對細胞呼吸的影響(1)曲線分析：在一定范圍內，細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快，隨含水量的減少而減慢。當含水過多時，呼吸速率減慢，甚至死亡。(2)應用4CO2濃度對細胞呼吸的影響(1)曲線分析：

15、CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。(2)應用：在蔬菜、水果保鮮中，增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細胞呼吸，減少有機物的消耗。思維診斷(1)蘋果果肉細胞進行無氧呼吸時，產生乳酸和二氧化碳(×)(2)貯藏水果時為減少有機物的消耗，應放在完全無氧的環境中(×)(3)消毒后有生活力的小麥種子一直浸沒在無菌水中，會使種子死亡的原因是細胞呼吸的產物對其產生毒害作用(2013·海南，9D)()(4)破傷風芽孢桿菌適宜生活在有氧的環境中(2013·新課標，3C)(×)(5)及時排澇，以防止豌豆根細胞受酒精毒害(2012·福

16、建，1B)()(6)種子風干脫水后呼吸強度增強(2011·海南，3A)(×)(7)無氧和零下低溫環境有利于水果保鮮(2009·浙江，4A)(×)題組一氧氣對細胞呼吸的影響分析1甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。相關敘述不正確的是()A甲圖中氧濃度為a時的情況對應于乙圖中的A點B甲圖中氧濃度為b時的情況對應于乙圖中的CD段C甲圖的a、b、c、d中c對應的氧濃度最適合貯藏植物器官D甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產生答案B解析甲圖中氧濃度為a時，細胞只釋放CO2不吸收氧氣，說明細胞只進行無氧呼吸，對應乙圖中的A點；甲圖中氧濃度為b時

17、，CO2的釋放量遠遠大于氧氣的吸收量，說明細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，且無氧呼吸強度大，應對應乙圖中的AC段；貯藏植物器官應選擇CO2產生量最少即細胞呼吸最弱時，即甲圖中的c時；氧含量為d時，CO2釋放量與氧氣的吸收量相等，細胞只進行有氧呼吸，因此沒有酒精產生。2.右圖表示某種植物非綠色器官在不同氧氣濃度下CO2的釋放量與O2吸收量的變化。據圖回答下列問題：(1)O2濃度為0時，該器官的呼吸類型是 。(2)在O2濃度為b%以下時(不包括O點)，該器官的呼吸類型是 ，因為 。(3)該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在Q點重合，其呼吸類型為 ，因為 。(4)由該曲線提示的原理，我們在進行果實

18、和種子儲藏時，應取約a/2氧氣濃度值，理由是 。(5)圖中陰影部分的面積代表 。答案(1)無氧呼吸(2)無氧呼吸和有氧呼吸CO2的釋放量大于O2的吸收量(3)有氧呼吸CO2釋放量等于O2的吸收量(4)細胞呼吸最弱，有機物消耗少(5)無氧呼吸中CO2的釋放量解析CO2的釋放量大于O2的吸收量，細胞進行無氧呼吸和有氧呼吸；CO2的釋放量等于O2的吸收量，細胞只進行有氧呼吸；只釋放CO2，不吸收O2，細胞只進行無氧呼吸。由曲線分析可知，a/2氧氣濃度值時細胞呼吸強度最低，消耗有機物最少。歸納提升O2濃度對有氧呼吸和無氧呼吸的曲線分析(1)氧氣作為有氧呼吸的原料，可同時影響有氧呼吸和無氧呼吸的速率。圖

19、甲中O2濃度為0時只進行無氧呼吸，隨O2濃度升高，有氧呼吸逐漸增強，無氧呼吸逐漸減弱。當O2濃度為010%時，細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；O2濃度為10%以上時，只進行有氧呼吸。圖乙中三條曲線分別表示無氧呼吸CO2釋放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2釋放量)及兩種呼吸CO2釋放總量。(2)圖中R點為兩種呼吸CO2釋放總量的最低點，一般認為此時細胞的呼吸消耗最少。AB段長度BC段長度，說明此時有氧呼吸與無氧呼吸釋放CO2量相等，則此時有氧呼吸消耗的葡萄糖量應為無氧呼吸消耗葡萄糖量的。影響細胞呼吸外界因素的分析影響細胞呼吸的外界因素主要有溫度、氧氣濃度和二氧化碳濃度，除了記住其原理

20、外，還有以下幾點說明：(1)外部因素在影響呼吸作用時是綜合起作用的，有時在其他因素滿足的情況下，某一因素成為限制因素。如動物冬眠時呼吸速率低的限制因素是溫度，而夏季作物受澇死亡，其限制因素則是O2濃度。(2)外部因素對細胞呼吸影響的應用在生產或生活實踐中，若需要增強相關植物或其器官的細胞呼吸強度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需減弱細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。蔬菜、水果在儲藏時都應在低溫低氧條件下，種子應保持干燥，而蔬菜、水果應保持一定的濕度。低溫以不破壞植物組織為標準，一般為零上低溫?？键c三(實驗)探究酵母菌的呼吸方式1實驗原理2實驗步驟(1)配制酵母菌培養液(酵母菌葡萄

21、糖溶液)。(2)檢測CO2的產生，裝置如圖所示。(3)檢測酒精的產生：自B、D中各取2 mL酵母菌培養液的濾液分別注入編號為1、2的兩支試管中分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液振蕩并觀察溶液的顏色變化。深度思考(1)通入B瓶的空氣中不能含有CO2的原因是什么？提示保證第三個錐形瓶中的澄清石灰水變混濁完全是由酵母菌有氧呼吸產生的CO2所致。(2)D瓶應封口放置一段時間，待酵母菌將D瓶中的氧氣消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的原因是什么？提示確保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌無氧呼吸產生的。題組二細胞呼吸速率的測定3下圖是測定發芽種子的細胞呼吸類型所用的裝置(假設呼吸底

22、物只有葡萄糖)，裝置一、二中分別放入等量的發芽種子，裝置三中為等量的煮熟種子。若裝置一左移10 cm，裝置二右移12 cm，裝置三右移2 cm，則有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的相對比值為()A65 B56 C25 D52答案C解析裝置三為對照實驗，裝置三著色液滴右移2 cm，說明環境因素造成氣體膨脹2 cm。裝置一氣體減少量表示O2的消耗量，裝置一左移10 cm，O2減少實際為12 cm。裝置二右移12 cm，氣體增加實際為10 cm，裝置二氣體增加量為CO2產生量與O2消耗量的差值，即為無氧呼吸產生的CO2量，無氧呼吸產生CO2的量為10 cm。有氧呼吸消耗的葡萄糖為2個單位，無氧呼吸消耗的葡萄糖為5個單位。4某同學用如圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率。實驗所用毛細管橫截面積為1 mm2，實驗開始時，打開軟管夾，將裝置放入25 水浴中，10 min后關閉軟管夾，隨后每隔5 min記錄一次毛細管中液滴移動的位置，結果如下表所示。下列分析中，正確的是()實驗時間/min液滴移動距離/mm1001532.52065251003013035162.5A.圖中X為NaOH溶液，軟管夾關閉后液滴將向右移動B在2030 min內氧氣的平均吸收速率為6.5 mm3/mi