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第12讲 细胞呼吸的影响因素及其应用-备战2025年高考生物大一轮复习课件（新高考通用）
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这是一份第12讲 细胞呼吸的影响因素及其应用-备战2025年高考生物大一轮复习课件（新高考通用），共38页。PPT课件主要包含了设计实验，提出问题，进行实验，验证假设形成结论，作出假设，自变量，因变量，CO2的检测，酒精的检测，无关变量等内容，欢迎下载使用。
1. 甲组和乙组分别模拟的什么条件？2. 甲装置中NaOH溶液的作用是什么？3. 澄清石灰水的作用？还可以用什么替代？4. 为保证乙装置的无氧条件，B瓶需要需要做怎样的处理？5. 酒精应该用什么检测？6. 如何区分（体现）CO2产生量的多少？
有氧/无氧条件通气/密闭
产生CO₂的多少/是否产生酒精
温度、pH等相同且适宜
①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚蓝水溶液：
提醒：葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
本实验的两组都是实验组
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。
对比实验（相互对照实验）
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。
教材规定实验中的“显色”归纳
拓展：关于有氧呼吸的探究
葡萄糖分解，不消耗O2检测到中间产物丙酮酸含量的升高过程
改变渗透压，使线粒体外膜涨破，后密度梯度离心
内膜小泡（含部分基质）
丙酮酸消耗， O2消耗
练.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。
练.(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→③B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
1.温度（1）原理：通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。
（2）应用： a.低温储存水果、蔬菜、粮食 （减少有机物消耗） b.在大棚蔬菜栽培过程中,夜间 适当降温。 （增加有机物积累）
2.氧气浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2抑制无氧呼吸。
（2）应用： a.给植物松土→保证氧气的供 给，促进根系生长 b.稻田定期排水→防止幼根缺 氧产生酒精使根腐烂。 c.低氧仓储粮食、水果和蔬菜
(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
必修1 P96“练习与应用—概念检测2”拓展1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析：
(2)在保存蔬菜、水果时，应选择________点对应的O2浓度，理由是____________________________________________________________________。(3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少
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
3.CO2浓度(1)原理：CO2积累过多会抑制细胞呼吸(2)应用：适当增加CO2浓度（或充入氮气），有利于水果和蔬菜的保鲜。
①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
①粮食收仓前进行晾晒处理，减少有机物消耗②干种子萌发前进行浸泡处理
特别提醒：①蔬菜和水果保存：“零上低温、湿度适中、低氧”②种子储存：“零上低温、干燥、低氧”
思考： 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？
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖（遇到这种情况，需要及时到医院治疗）。
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。
思考：为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？
耕松之后,就使土壤颗粒之间的空隙加大,空气就容易进去,增加了根细胞的呼吸;呼吸作用加强了,可以加强蒸腾作用,促进了根毛与土壤中的矿质元素的交换,这样也就能促进根对矿质元素的吸收，促进根系生长。
储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。
思考：如何储存水果蔬菜？
思考：为什么现在都提倡慢跑等有氧运动？
有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。
考向1 结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维1.(2024·湖北重点中学联考)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
考向2 围绕细胞呼吸原理的应用，考查社会责任2.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植,即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是( )A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
3.(2024·四川成都七中质检)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )A.水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间C.登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量D.高等生物保留无氧呼吸，有利于对缺氧环境的适应
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( )
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
2.(2022·浙江6月选考，12改编)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( )A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
3.(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，结果如右图。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
4.(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是( )A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
1. 甲组和乙组分别模拟的什么条件？2. 甲装置中NaOH溶液的作用是什么？3. 澄清石灰水的作用？还可以用什么替代？4. 为保证乙装置的无氧条件，B瓶需要需要做怎样的处理？5. 酒精应该用什么检测？6. 如何区分（体现）CO2产生量的多少？
有氧/无氧条件通气/密闭
产生CO₂的多少/是否产生酒精
温度、pH等相同且适宜
①通入澄清的石灰水：②使溴麝香草酚蓝水溶液：
提醒：葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化。
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；
在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
本实验的两组都是实验组
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。
对比实验（相互对照实验）
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。
教材规定实验中的“显色”归纳
拓展：关于有氧呼吸的探究
葡萄糖分解，不消耗O2检测到中间产物丙酮酸含量的升高过程
改变渗透压，使线粒体外膜涨破，后密度梯度离心
内膜小泡（含部分基质）
丙酮酸消耗， O2消耗
练.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。
练.(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→③B.⑧→①→③和②→③C.⑤→⑧→③和④→⑦D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
1.温度（1）原理：通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。
（2）应用： a.低温储存水果、蔬菜、粮食 （减少有机物消耗） b.在大棚蔬菜栽培过程中,夜间 适当降温。 （增加有机物积累）
2.氧气浓度(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2抑制无氧呼吸。
（2）应用： a.给植物松土→保证氧气的供 给，促进根系生长 b.稻田定期排水→防止幼根缺 氧产生酒精使根腐烂。 c.低氧仓储粮食、水果和蔬菜
(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
必修1 P96“练习与应用—概念检测2”拓展1.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析：
(2)在保存蔬菜、水果时，应选择________点对应的O2浓度，理由是____________________________________________________________________。(3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。
此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少
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
3.CO2浓度(1)原理：CO2积累过多会抑制细胞呼吸(2)应用：适当增加CO2浓度（或充入氮气），有利于水果和蔬菜的保鲜。
①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
①粮食收仓前进行晾晒处理，减少有机物消耗②干种子萌发前进行浸泡处理
特别提醒：①蔬菜和水果保存：“零上低温、湿度适中、低氧”②种子储存：“零上低温、干燥、低氧”
思考： 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？
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖（遇到这种情况，需要及时到医院治疗）。
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。
思考：为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？
耕松之后,就使土壤颗粒之间的空隙加大,空气就容易进去,增加了根细胞的呼吸;呼吸作用加强了,可以加强蒸腾作用,促进了根毛与土壤中的矿质元素的交换,这样也就能促进根对矿质元素的吸收，促进根系生长。
储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。
思考：如何储存水果蔬菜？
思考：为什么现在都提倡慢跑等有氧运动？
有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。
考向1 结合影响细胞呼吸的因素，考查科学思维1.(2024·湖北重点中学联考)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
考向2 围绕细胞呼吸原理的应用，考查社会责任2.(2023·新课标卷，2)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑥间作种植,即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物关于这些措施，下列说法合理的是( )A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
3.(2024·四川成都七中质检)下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )A.水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温中，可延长保鲜时间C.登山时人体主要通过无氧呼吸获得能量D.高等生物保留无氧呼吸，有利于对缺氧环境的适应
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( )
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
2.(2022·浙江6月选考，12改编)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( )A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATPD.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
3.(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，结果如右图。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
4.(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是( )A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
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