2018-2019版高中生物 第三章 细胞的代谢 第四节 细胞呼吸 第2课时学案 浙科版必修1.doc

第2课时需氧呼吸和厌氧呼吸的比较及影响细胞呼吸的因素知识内容学考要求选考要求需氧呼吸与厌氧呼吸的异同b细胞呼吸在实践中的应用bb学习导航(1)列表比较需氧呼吸和厌氧呼吸的异同。(2)联系日常生活中的实例，了解细胞呼吸原理在实践中的应用。方式一马拉松运动全程距离26英里385码，合42.195公里，这是一项考验运动员意志品质的运动，运动员在比赛中会产生强烈的肌肉酸疼的感觉；被水淹的农作物会出现烂根现象，最终导致植物死亡。这些情景都与细胞的厌氧呼吸有关。厌氧呼吸和需氧呼吸有什么不同？怎样利用细胞呼吸的原理来解决生产生活中的实际问题呢？方式二收获的农作物要进行较长时间的保存，什么条件下保存最合适呢？这就要用到细胞呼吸的原理。一、比较需氧呼吸与厌氧呼吸项目需氧呼吸厌氧呼吸不同点条件需O2不需O2场所细胞溶胶(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段)细胞溶胶分解程度葡萄糖被彻底分解葡萄糖分解不彻底产物CO2、H2O乳酸或乙醇和CO2能量释放大量能量少量能量相同点本质氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需过程第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸的糖酵解)完全相同意义(1)为生物体的各项生命活动提供能量；(2)为体内其他化合物的合成提供原料归纳总结1需氧呼吸与厌氧呼吸的图解提示：有线粒体的生物一定能进行需氧呼吸，但必须在有氧条件下；无线粒体的生物有的也能进行需氧呼吸，如需氧型细菌。2根据细胞呼吸中物质变化的数量关系来判断细胞呼吸的方式(1)依据O2吸收量和CO2释放量判断不消耗O2，释放CO2只进行厌氧呼吸；O2吸收量CO2释放量只进行需氧呼吸；O2吸收量CO2释放量两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自厌氧呼吸。(2)依据乙醇和CO2生成量判断乙醇量CO2量只进行厌氧呼吸；乙醇量CO2量两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自需氧呼吸。例1下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是()A需氧呼吸产生CO2，厌氧呼吸不产生CO2B需氧呼吸产生的H在线粒体基质中与O2结合生成水C厌氧呼吸不需要O2的参与，该过程有H的积累D相同质量的油脂和糖元彻底氧化分解，油脂释放的能量多答案D解析需氧呼吸产生CO2和水，乳酸发酵的厌氧呼吸不产生CO2，但是乙醇发酵的厌氧呼吸产生CO2；需氧呼吸产生的H在线粒体内膜与O2结合生成水；厌氧呼吸不需要O2的参与，该过程没有H的积累；由于油脂中氧含量低于糖元，其碳、氢比例高，故相同质量的油脂和糖元彻底氧化分解时，油脂释放的能量多。思维启迪(1)需氧呼吸与厌氧呼吸的本质相同，都是分解有机物，释放能量，前者有机物彻底氧化分解产生大量能量，后者有机物分解不彻底，大部分能量仍然存留在乙醇或乳酸中。(2)需氧呼吸第三阶段H与O2发生反应，厌氧呼吸第二阶段H与丙酮酸(C3H4O3)发生反应，两者均无H的积累。(3)需氧呼吸与厌氧呼吸产物的显著区别是厌氧呼吸没有水生成，这是区分需氧呼吸和厌氧呼吸的重要标志。(4)需氧呼吸一定需要有氧环境，而厌氧呼吸可发生在无氧或缺氧的环境中。例2细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是()A植物细胞能进行过程和或过程和B真核细胞的细胞溶胶中能进行过程和C动物细胞内，过程比过程释放的能量多D乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H答案B解析分析图示可知，为糖酵解，为柠檬酸循环和电子传递链，为乳酸发酵第二阶段，为乙醇发酵第二阶段。植物细胞能够进行乳酸发酵(如玉米的胚)或乙醇发酵(植物叶片)；真核细胞的细胞溶胶中只能进行糖酵解(过程)，柠檬酸循环和电子传递链(过程)发生在线粒体中，且释放能量远多于糖酵解；乳酸菌细胞内，过程产生H和丙酮酸，过程消耗H，将丙酮酸还原为乳酸。二、细胞呼吸的影响因素及在实践中的应用1影响细胞呼吸的因素(1)温度、pH：通过影响酶的活性影响细胞呼吸的速率。(2)氧气浓度氧气是需氧呼吸必需的，在一定范围内，氧气浓度的增加有利于需氧呼吸。厌氧呼吸不需要氧气，氧气抑制厌氧呼吸。(3)二氧化碳：二氧化碳浓度增加，细胞呼吸的速率下降。2细胞呼吸原理的应用(1)包扎伤口时，要选用透气的消毒纱布或者创可贴。(2)控制通气情况，发酵生产各种酒、醋、味精等产品。(3)作物栽培时，要及时疏松土壤等。(4)提倡慢跑：促进肌细胞需氧呼吸，防止厌氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。归纳总结影响细胞呼吸的因素例3(2017温州模拟)某植物器官的呼吸强度(用CO2释放量表示)与O2吸收量的关系如图所示，下列分析正确的是()Aa点时释放的CO2全部是厌氧呼吸的产物Ba点时细胞呼吸的产物中还有乙醇Cb点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO2释放量相等DO2浓度越低，呼吸强度越小答案B解析a点时已进行需氧呼吸了，所以释放的CO2是厌氧呼吸和需氧呼吸的共同产物；a点时细胞进行厌氧呼吸和需氧呼吸，所以产物中有乙醇；b点时吸收的O2与释放的CO2量相等，说明只进行需氧呼吸，不进行厌氧呼吸；O2浓度越低，需氧呼吸强度越小，但厌氧呼吸强度越大。例4为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是() O2含量温度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%3 6.23.61.24.45.45.310 31.253.75.921.533.332.920 46.435.26.438.965.565.230 59.841.48.856.6100.0101.6A.根据变化规律，表中10 、1.0%条件下的数据很可能是错误的B温度为3 、O2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合CO2含量从20.0%升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高D在20 条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞厌氧呼吸逐渐减弱答案C解析根据表中数据的变化规律可知，在10 、1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2，所以53.7这个数据可能是错误的；温度为3 、O2含量为3.0%时，CO2的释放量最小，是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合；O2含量从20.0%升至40.0%时，随温度升高，呼吸强度增强，所以此时限制呼吸强度升高的因素主要是温度；在20 条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，随着氧气含量的增加，细胞厌氧呼吸逐渐减弱。拓展提升影响细胞呼吸的外界因素及应用(1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施，若需降低细胞呼吸强度，可以采取干燥、低温、低氧等措施。(2)贮存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果在贮存时都应在零上低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准；种子贮存时应保持干燥，而蔬菜、水果贮存时应保持一定的湿度。1雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是()A土壤中有毒物质溶解到水中，使根遭到毒害B土壤中水分充足，微生物繁殖而引起烂根C土壤中缺乏氧气，根进行厌氧呼吸产生乙醇，对根细胞有毒害作用D土壤因水涝温度低，使根受到低温损害答案C解析土壤长期被水淹，导致土壤中缺少氧气，根进行厌氧呼吸，由于根的厌氧呼吸会产生乙醇，对细胞有毒害作用而导致烂根，C正确。2下列细胞中，其厌氧呼吸过程会以乳酸为主要产物的是()A密闭塑料袋中苹果的细胞B用于制作乙醇的酵母菌C剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞D浇水过多的青菜根部细胞答案C解析剧烈奔跑时的马骨骼肌细胞进行厌氧呼吸时产生乳酸，故D正确。3食品保鲜必须保持食品的质鲜、色鲜，保持原有的风味。目前，人们常采用保鲜膜来保存食品，其原理是()A膜内食品与空气隔绝，阻止细胞呼吸，有机物不再分解B使用保鲜膜可降低蔬菜、水果的细胞呼吸，减少有机物的分解C保鲜膜具有杀菌作用，使蔬菜、水果不会腐烂D上述说法都对答案B解析保鲜膜将食品与空气隔绝，可降低蔬菜、水果的细胞呼吸，减少有机物的分解。4(2017杭州期中)下列有关细胞呼吸及其应用的叙述，错误的是()A在“发面”时酵母菌会产生乙醇和二氧化碳B用透气的纱布包扎伤口会抑制厌氧菌的大量繁殖C马铃薯的叶肉细胞在缺氧条件下会产生乳酸D长期处于水淹的玉米植株易烂根是因为厌氧呼吸产生了乙醇答案C解析在“发面”时酵母菌会进行厌氧呼吸产生乙醇和二氧化碳，A正确；用透气的纱布包扎伤口会抑制破伤风杆菌等厌氧菌的大量繁殖，B正确；马铃薯的叶肉细胞在缺氧条件下会产生乙醇和CO2，C错误；长期处于水淹的玉米植株易烂根是因为厌氧呼吸产生了乙醇，对细胞有毒害作用，D正确。5如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。请据图回答下列问题：(1)从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度在_点。AB段说明：在一定温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸_。温度的变化主要是影响_的活性。(2)乙图中曲线表示_呼吸类型。如果曲线描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是_。曲线表示的生理过程所利用的有机物主要是_。答案(1)B加快酶(2)厌氧乙醇葡萄糖解析分析甲图可知，B点反应速率最快，AB段上升，BC段下降。温度主要是通过影响酶活性来影响反应速率。分析乙图可知，曲线随着O2浓度升高，呼吸速率下降，应为厌氧呼吸；曲线随O2浓度的升高而升高，是需氧呼吸。基础达标1农谚说：“锄土出肥”，这句话包含的生物学方面的道理是()A松土可以使根生得快，吸收更多的营养物质B松土可以改良土壤C松土可以促进根的需氧呼吸，吸收更多的矿质元素D松土可以提高土壤的含水量，有利于根的吸收作用答案C解析松土可增大土壤含氧量，促进根的需氧呼吸，吸收更多的矿质元素。2在细胞呼吸过程中，水作为反应物和生成物分别发生在()A第一阶段和第二阶段B第二阶段和第三阶段C第三阶段和第一阶段D第三阶段和第二阶段答案B解析需氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水发生反应，第三阶段NADH和氧结合生成水。3关于细胞呼吸影响因素及应用的叙述，正确的是()A种子风干脱水后呼吸强度增强B土壤淹水可导致根系发生厌氧呼吸C破伤风芽孢杆菌在有氧条件下能大量繁殖D小麦种子萌发过程中需氧呼吸逐渐减弱答案B解析种子风干脱水后自由水含量降低，细胞代谢缓慢，细胞呼吸强度减弱；土壤淹水后，植物根系缺氧导致根系细胞进行厌氧呼吸；破伤风芽孢杆菌能够侵入人体深部的组织细胞，进行厌氧呼吸并大量繁殖，有氧条件抑制破伤风杆菌的繁殖；小麦种子萌发过程中，自由水含量上升，代谢加快，需氧呼吸加强。4(2017温州期末)下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，正确的是()A剧烈运动时，人体肌细胞会因厌氧呼吸而产生乙醇B伤口较浅时，破伤风芽孢杆菌容易繁殖并产生毒素C稻田定期排水可避免水稻幼根厌氧呼吸产生乙醇而腐烂D利用麦芽和酵母菌在持续通气的发酵罐内可以生产啤酒答案C解析剧烈运动时，人体肌细胞会因厌氧呼吸而产生乳酸，A错误；破伤风芽孢杆菌属于厌氧型生物，伤口较浅时，破伤风芽孢杆菌受抑制，不容易繁殖，不易产生毒素，B错误；稻田定期排水，能防止植物的根缺氧进行厌氧呼吸，产生乙醇而对根系造成毒害作用，C正确；酵母菌酿酒是利用了酵母菌厌氧呼吸产生乙醇的作用，所以不能向发酵罐内通气，D错误。5(2017湖州期中)在以下瓜果蔬菜保鲜的方法中不合适的是()A零下低温 B高二氧化碳浓度C低氧气浓度 D充入氮气答案A解析酶的活性受温度影响，低温能降低细胞中酶的活性，使细胞代谢活动降低，有机物的消耗减少，但零下低温会使瓜果蔬菜冻坏，所以应为零上低温，A错误；由于瓜果蔬菜在充足的氧气条件下，能进行需氧呼吸，细胞代谢旺盛，有机物消耗多，所以在高二氧化碳浓度下，需氧呼吸明显受到抑制，B正确；低氧气浓度下，需氧呼吸较弱，又能抑制厌氧呼吸，所以细胞代谢缓慢，有机物消耗少，C正确；充入氮气能抑制瓜果蔬菜的需氧呼吸，细胞代谢缓慢，有机物消耗少，D正确。6(2018台州高一模拟)土豆在空气中贮藏1周，然后在纯N2中贮藏1周，最后又置于空气中贮藏，在实验中测定了释放的CO2，实验结果如图所示。在第三周中多产生和释放的CO2可能来源于()A乙醇 B丙酮酸C乳酸 DH答案C解析第1周贮藏在空气中，土豆只进行需氧呼吸，因此产生的二氧化碳是需氧呼吸释放的；从第2周开始在纯N2中贮藏，土豆只能进行厌氧呼吸产生乳酸，CO2停止释放；第3周又置于空气中，前一周积累的乳酸也被氧化，所以在第三周多产生和释放的CO2来自乳酸的分解。能力提升7(2017温州2月模拟)光照、温度对贮藏的番茄果实呼吸强度的影响如图所示，分析正确的是()A光照对番茄果实呼吸有促进作用B番茄果实的呼吸强度仅与温度有关C光照、2 条件更有利于番茄果实的贮藏D番茄果实在黑暗、8 条件下呼吸强度大于光照、15 条件下答案C解析在图示3种温度下，黑暗条件下的呼吸强度比有光条件下的呼吸强度大，说明光照对呼吸有抑制作用，A错误；根据柱形图分析，番茄果实的呼吸强度与温度、光照有关，B错误；由图看出，低温条件下呼吸强度更低，但黑暗条件下比光照条件下呼吸强度高，所以光照、2 条件更有利于番茄果实的贮藏，C正确；根据柱形图中呼吸强度相对值的大小，可判断番茄果实在黑暗、8 条件下的呼吸强度小于光照、15 条件下，D正确。8(2018杭州高一期末)如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述不正确的是()A氧浓度为a时，是植物种子贮藏的最佳氧气浓度B氧浓度为b时，该器官只进行需氧呼吸C如果是人体，则该图中的曲线、不存在D曲线细胞呼吸发生的场所是线粒体和细胞溶胶答案A解析分析题图可知，是厌氧呼吸释放的二氧化碳量，表示细胞总呼吸量，表示需氧呼吸释放的二氧化碳量。二氧化碳释放量最低时，细胞呼吸最弱，消耗的有机物最少，最适于贮藏植物种子，而氧气浓度为a时，二氧化碳释放量不是最低，A错误；当氧气浓度为b时，厌氧呼吸完全被抑制，该器官只进行需氧呼吸，B正确；如果是人体，只有需氧呼吸产生二氧化碳，厌氧呼吸产生乳酸，则该图中的曲线、不存在，C正确；曲线是需氧呼吸，发生的场所是细胞溶胶和线粒体，D正确。9下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A水稻根部主要进行厌氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B荔枝在无O2、干燥、零下低温的环境中，可延长保鲜时间C马拉松运动时，运动员主要是从厌氧呼吸中获得能量D高等生物保留厌氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应答案D解析水稻根细胞主要进行需氧呼吸，若长期进行厌氧呼吸，则产生的乙醇对根细胞有毒害作用，所以A项不正确；荔枝在低氧、湿度适中、零上低温的环境中，可延长保鲜时间，所以B项不正确；马拉松运动时，运动员主要是从需氧呼吸中获得能量，厌氧呼吸产生的能量很少，所以C项不正确；高等生物保留厌氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应，所以D项正确。10(2017温州中学3月模拟)研究发现，某些植物在受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低，细胞内可溶性糖的含量明显提高，下列推理或分析不合理的是()A可溶性糖增多的过程可不断产生水B冷害初期细胞呼吸增强，有利于植物抵御寒冷C低温不会使酶变性，但会暂时抑制酶活性D持续低温使根细胞呼吸减弱，抑制根细胞吸收无机盐答案A解析淀粉分解产生可溶性糖的过程消耗水，A错误；冷害初期细胞呼吸增强，可以产生更多的热量帮助植物抵御寒冷，B正确；持续低温会影响酶的活性，进而会影响可溶性糖合成淀粉，C正确；低温会使酶活性下降，细胞呼吸减弱，细胞呼吸提供的能量减少，使主动转运受影响，D正确。11(2017浙江绿色联盟联考)下图中，表示动物细胞线粒体内ATP产生速率与O2浓度之间关系的曲线图是()答案D解析题干明确要求是线粒体内ATP的产生速率与O2浓度之间的关系，线粒体内进行需氧呼吸第二和第三阶段，第二阶段虽然不直接需要O2的参与，但必须具备O2环境，丙酮酸才能进入线粒体内进行氧化分解，因此，没有O2线粒体内不能进行相应氧化分解过程，也不会有ATP生成。12(2017宁波高二检测)下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答：(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)_点的生物学含义是厌氧呼吸消失点，由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。(3)在原图中绘出厌氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时需氧呼吸释放的CO2与厌氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”“更多”或“更少”)，需氧呼吸消耗的葡萄糖量是厌氧呼吸的_倍。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度调节到_点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由：_。答案(1)氧气浓度增加，厌氧呼吸受抑制(2)P氧浓度逐渐增大的过程中，厌氧呼吸生成的CO2总量(3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在X轴上的投影点。如图(虚线)所示：(4)一样多1/3(5)降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗R此时需氧呼吸强度较低，同时又抑制了厌氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗最少解析本题的关键是搞懂几个点的含义：Q点只进行厌氧呼吸，P点之后(含P点)只进行需氧呼吸，R点释放的CO2总量最少，有利于种子、果蔬的贮藏。13为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根需氧呼吸速率，结果如图。请回答相关问题。(1)细胞需氧呼吸生成CO2的场所是_，分析图中A、B、C三点，可知_点在单位时间内与氧结合的H最多。(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根需氧呼吸速率降低有_作用，其中_ mmolL1的KNO3溶液作用效果最好。(3)根系缺氧会导致根细胞厌氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测需氧呼吸速率的指标？请分析说明。_。答案(1)线粒体基质A(2)减缓30(3)不能，因为厌氧呼吸可能会产生CO2