新高考2023届高考生物新人教版一轮复习讲义第3单元第4课时细胞呼吸的影响因素及其应用.docx
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1、第4课时细胞呼吸的影响因素及其应用课标要求1.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。2.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。1内部因素(1)遗传特性:不同种类的植物呼吸速率不同。实例:旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。(2)生长发育时期:同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。实例:幼苗期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低。(3)器官类型:同一植物的不同器官呼吸速率不同。实例:生殖器官大于营养器官。2外界因素(1)温度原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。应用:储存水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”
2、或“零下低温”)。(2)O2浓度原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。解读:a.O2浓度低时,无氧呼吸占优势。b随着O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。c当O2浓度达到一定值后,随着O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。应用a选用透气的消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。b作物栽培中及时松土,保证根的正常细胞呼吸。c提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。d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。(3)CO2浓度原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的
3、进行。应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。(4)含水量解读:一定范围内,细胞中自由水含量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强。应用:粮食储存前要进行晒干处理,目的是降低粮食中的自由水含量,降低细胞呼吸强度,减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。考向一细胞呼吸的影响因素分析1(2022济南外国语学校高三模拟)下表是某植物X在适宜条件下,从开始播种到长出两片真叶期间CO2释放速率和O2吸收速率相对值的变化。其中胚根长出的时间是在30h,两片真叶在50h开始长出。时间(h)026101418243036404652CO2释放相对值2421284256
4、565656565962O2吸收相对值0012161717182142566070下列分析正确的是()A植物种子含水量的快速增加发生在618hB1824h呼吸作用的产物有CO2、H2O和乳酸C40h时,形成ATP的能量全部来自有氧呼吸D4652h,细胞呼吸消耗的有机物不全是糖类答案D解析02 h细胞呼吸强度很弱,从6 h开始细胞呼吸强度迅速增加,说明自6 h开始含水量已经显著提高,含水量的快速增加应发生在6 h之前,A错误;在没有O2消耗的02 h仍有CO2释放,说明该种子细胞进行的是产物为酒精和CO2的无氧呼吸,而1824 h同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,则细胞呼吸产物中没有乳酸,B错误;从4
5、652 h细胞呼吸的O2消耗大于CO2释放分析,该种子萌发过程中呼吸作用消耗的有机物中存在氧含量低于糖类的有机物,则不能确定40 h时形成ATP的能量全部来自有氧呼吸,C错误、D正确。2科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是()A20h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体B50h后,30条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加C50h后,30的有氧呼吸速率比2和15慢,是因为温度高使酶活性降低D实验结果说明温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大答案B解析果肉细胞不能进行光合作用,其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,
6、A错误;50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸已将O2消耗殆尽,以后仅进行无氧呼吸,故密闭罐中CO2浓度会增加,B正确、C错误;由于酶具有最适温度,若超过最适温度,有氧呼吸速率会降低,D错误。考向二细胞呼吸原理在农业生产中的应用3普洱茶渥堆为普洱茶的发酵过程,由于黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物的活动,使茶叶发生了一系列的物理、化学变化,促成了普洱茶风味及良好品质的形成。下列相关叙述错误的是()A黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌的DNA都存在于细胞核内B渥堆过程容易闻到酒香,这是酵母菌进行无氧呼吸的结果C普洱味回甘,可能是因为微生物产生的纤维素酶能降
7、解茶叶中的纤维素,增加了茶叶中单糖、二糖的含量D湿度、温度、通气情况可能会影响渥堆过程,进而影响普洱茶的品质答案A4中耕松土是农作物栽培的传统耕作措施,下列相关说法错误的是()A松土可以促进根对矿质元素的吸收,促进光合作用B松土可以促进硝化细菌的代谢活动,合成更多的有机物C松土使土壤中无机物含量减少,有机物含量增加D松土能加速土壤中残枝败叶、动植物遗体的分解,生成更多的二氧化碳答案C解析松土可以增加土壤中的空气,促进根细胞的有氧呼吸,释放更多能量,有利于矿质元素的吸收,促进光合作用,A正确;松土能增加土壤中的空气,从而促进硝化细菌将氨态氮转化为硝态氮,有利于硝化细菌的化能合成作用,增加土壤的肥
8、力,B正确;松土促进微生物的分解作用,使土壤中有机物含量减少,无机物含量增加,C错误。考向三种子萌发过程中细胞呼吸的变化分析5将黄豆干种子浸水30小时,期间黄豆胚细胞发生了一系列生理变化,下列对此描述正确的是()A自由水与结合水的含量均大量增加,代谢加快BCO2释放量与O2的吸收量之比显著增大,说明此阶段无氧呼吸较强C酶的种类没有变化,但酶的活性均显著增高D若在显微镜下观察胚细胞,会发现大部分细胞中存在染色体答案B解析黄豆干种子浸水萌发的过程中,自由水的含量大量增加,结合水的含量增加的幅度较小,代谢加快,A错误;黄豆种子在有氧呼吸过程中消耗的O2量与产生的CO2量相等,在无氧呼吸过程中不消耗O
9、2、有CO2产生,据此可推知:若CO2释放量与O2的吸收量之比显著增大,说明此阶段无氧呼吸较强,B正确;黄豆干种子浸水萌发的过程中,细胞中发生的化学反应类型增多,酶的种类会有所变化,但并非是酶的活性均显著增高,C错误;在一个细胞周期中,因分裂间期持续的时间明显大于分裂期,而染色体出现在细胞分裂期,所以若在显微镜下观察胚细胞,会发现少部分细胞中存在染色体,D错误。6干种子萌发过程中,CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题:(1)干种子吸水后,自由水比例大幅增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是_(至少答出两点)。(2)在种
10、子萌发过程中的1230h之间,细胞呼吸的产物是_和CO2。若种子萌发过程中缺氧,将导致种子萌发速度变慢甚至死亡,原因是_。(3)与种子萌发时相比,胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括_。答案(1)自由水是细胞内良好的溶剂;许多生物化学反应需要水的参与;水参与物质运输(2)酒精、水缺氧时,种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需,且种子无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用(3)适宜的光照、CO2和无机盐等归纳总结种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线(1)在种子萌发的第阶段,由于(吸胀)吸水,呼吸速率上升。(2)在种子萌发的第阶段,细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多,说明在此期间主要进
11、行无氧呼吸。(3)在胚根长出后,由于胚根突破种皮,增加了O2的进入量,种子以有氧呼吸为主,同时胚根大量吸水(渗透吸水)。重温高考真题演练1(2021湖南,12)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,起到保鲜作用答案B解析南方稻区早稻浸种后催芽过程中,“常用40左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用
12、提供水分和适宜的温度,“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气,A正确;种子无氧呼吸会产生酒精,因此,农作物种子入库贮藏时,应在低氧和零上低温条件下保存,贮藏寿命会显著延长,B错误;油料作物种子中含有大量脂肪,脂肪中C、H含量高,O含量低,油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气,因此,油料作物种子播种时宜浅播,C正确;柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少,氧气浓度降低,从而降低了呼吸速率,低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件,D正确。2(2021湖北,10)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变。密封条件下4冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是()
13、A常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏B密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,利于保鲜C冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓D低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓答案C解析常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,细胞消耗的有机物多,不耐贮藏,A正确;密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,抑制细胞呼吸,有氧呼吸减弱,消耗的有机物减少,故利于保鲜,B正确;细胞中自由水的含量越多,则细胞代谢越旺盛,C错误;酶活性的发挥需要适宜的温度等条件,结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应,逐渐褐变,密封条件下4冷藏能延长梨的贮藏期”可知
14、,低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓,D正确。3(2020浙江7月选考,6改编)下列关于细胞的有氧呼吸与无氧呼吸的叙述,正确的是()A细胞的无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸的多B细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体嵴上进行C细胞的有氧呼吸与无氧呼吸过程中都会产生丙酮酸D若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量答案C解析消耗相同质量的葡萄糖,细胞无氧呼吸产生的ATP比有氧呼吸少,A错误;无氧呼吸在细胞质基质中进行,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生丙酮酸,C正确;适当提高环境中的O2浓度会抑制无氧呼吸,产生的酒精量会减少,D错误。4(2018全国,5)下列关于生物体中
15、细胞呼吸的叙述,错误的是()A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP答案C解析植物体的细胞呼吸在有光或无光条件下都可以进行,氧气充足时进行有氧呼吸,氧气缺少时进行无氧呼吸,A项正确;在食物链中,输入某一营养级的能量,一部分用于此营养级生物自身的生长、发育和繁殖等生命活动,另一部分则通过细胞呼吸以热能的形式散失,B项正确;有氧呼吸的产物是水和CO2,无氧呼吸的产物是酒精和CO2或者是乳酸,C项错误;无氧呼吸的第一阶段、有氧呼吸的三个阶段都有ATP产生,光合作用
16、的光反应阶段有ATP产生,D项正确。5(2017海南,7)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是()A分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同答案C解析分生组织细胞比成熟细胞的代谢旺盛、消耗能量多,所以呼吸速率也更大,A错误;如果细胞进行的无氧呼吸是产生乳酸的方式,则细胞既不吸收O2也不放出CO2,B错误;低氧环境下储存果实,既有效地抑制无氧呼吸,同时有氧呼吸也非常弱,所以消耗的有机物相对最少,C正确;细胞利用葡萄糖
17、进行有氧呼吸,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D错误。一、易错辨析1同一叶片在不同生长发育时期,其细胞呼吸速率有差异()2严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物最少()3粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏()4破伤风芽孢杆菌是一种厌氧菌,皮肤破损较深的患者,应及时清洗伤口并到医院注射破伤风抗毒血清()5剧烈运动时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸()6内部因素也会影响细胞呼吸的强度,如生物的遗传特性、器官种类、生长时期等()二、填空默写结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析:(1)O2浓度为C时,ABBC,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不是(
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