第12講細胞呼吸的影響因素及其應用-2023年高考生物一輪復習（新教材新高考）

核心知識全面復習高考一輪復習——必修一《分子與細胞》——第12講細胞呼吸的影響因素及其應用

1.通過曲線分析認識O2濃度、溫度、水分等對細胞呼吸的影響。2.通過種子儲藏、酒精發(fā)酵等了解細胞呼吸在生產實踐中的應用。復習目標要求

考點一細胞呼吸的影響因素考點二細胞呼吸的影響因素的應用主要考點

必備知識細胞呼吸的影響因素考點一1．內部因素——遺傳因素（決定酶的種類和數量）一.知識梳理

必備知識(1)遺傳特性：不同種類的植物呼吸速率不同。實例：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。(2)生長發(fā)育時期：同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同。實例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。(3)器官類型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。實例：生殖器官大于營養(yǎng)器官。2．環(huán)境因素

溫度影響呼吸作用，主要是通過影響酶的活性實現(xiàn)的，最適溫度時，細胞呼吸速率最大。（1）溫度

生產上常利用這一原理用零上低溫貯存蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產量。一.知識梳理

必備知識（2）氧氣

生產上適當降低氧氣濃度能夠抑制細胞呼吸、減少有機物消耗，從而延長蔬菜、水果的保鮮時間。一.知識梳理

必備知識5O2（%）1.00.5PR101520DQTOCO2釋放量ABQD:無氧呼吸OPT:有氧呼吸QPT:呼吸速率①R點的含義？該O2濃度下，呼吸速率最低，有機物消耗最少。②B點的含義？有氧呼吸CO2釋放量與無氧呼吸CO2釋放量相等AB=BC2．環(huán)境因素（3）CO2濃度

從化學平衡的角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降。在密閉的地窖中，氧氣濃度低，CO2濃度較高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜、水果。大氣中CO2濃度0.038%一.知識梳理

必備知識2．環(huán)境因素

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。因為自由水既是有氧呼吸的反應物，又是細胞內良好的溶劑。在作物種子儲藏時，將種子風干，以減弱細胞呼吸，減少有機物的消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用加強，使貯藏的種子堆中的溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸作用，使種子的品質變壞。（4）含水量一.知識梳理

必備知識2．環(huán)境因素二.精題精練考向細胞呼吸的影響因素分析1.(2022·濟南外國語學校高三模擬)下表是某植物X在適宜條件下，從開始播種到長出兩片真葉期間CO2釋放速率和O2吸收速率相對值的變化。其中胚根長出的時間是在30h，兩片真葉在50h開始長出。時間(h)026101418243036404652CO2釋放相對值2421284256565656565962O2吸收相對值0012161717182142566070二.精題精練下列分析正確的是()A.植物種子含水量的快速增加發(fā)生在6～18hB.18～24h呼吸作用的產物有CO2、H2O和乳酸C.40h時，形成ATP的能量全部來自有氧呼吸D.46～52h，細胞呼吸消耗的有機物不全是糖類D時間(h)026101418243036404652CO2釋放相對值2421284256565656565962O2吸收相對值0012161717182142566070二.精題精練解析;0～2h細胞呼吸強度很弱，從6h開始細胞呼吸強度迅速增加，說明自6h開始含水量已經顯著提高，含水量的快速增加應發(fā)生在6h之前，A錯誤；在沒有O2消耗的0～2h仍有CO2釋放，說明該種子細胞進行的是產物為酒精和CO2的無氧呼吸，而18～24h同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，則細胞呼吸產物中沒有乳酸，B錯誤；從46～52h細胞呼吸的O2消耗大于CO2釋放分析，該種子萌發(fā)過程中呼吸作用消耗的有機物中存在氧含量低于糖類的有機物，則不能確定40h時形成ATP的能量全部來自有氧呼吸，C錯誤、D正確。二.精題精練考向細胞呼吸影響因素的相關曲線分析1.呼吸熵(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作為描述細胞呼吸過程中氧氣供應狀態(tài)的一種指標。如圖是酵母菌氧化分解葡萄糖過程中氧分壓與呼吸熵的關系。以下敘述中正確的是()A.呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越強，無氧呼吸越弱B.B點有氧呼吸的強度大于A點有氧呼吸的強度C.為延長水果保存的時間，最好將氧分壓調至C點D.C點以后，細胞呼吸強度不隨氧分壓的變化而變化B二.精題精練解析由于有氧呼吸吸收的O2量與釋放的CO2量相等，無氧呼吸不吸收O2，釋放CO2，所以放出的CO2量/吸收的O2量＝1時，只進行有氧呼吸，放出的CO2量/吸收的O2量大于1時，既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸，呼吸熵越大，細胞有氧呼吸越弱，無氧呼吸越強，A錯誤；B點氧氣濃度大于A點，所以B點有氧呼吸強度大于A點，B正確；C點是只進行有氧呼吸的最低氧分壓，不是細胞呼吸最弱時的氧分壓，若要延長水果的保存時間，不能將氧分壓調至C點，C錯誤；C點不是有氧呼吸氧氣的飽和點，C點以后細胞呼吸強度在一定范圍內會隨氧分壓變化而變化，D錯誤。

二.精題精練1.科研人員探究溫度對密閉罐中水蜜桃果肉細胞呼吸速率的影響，結果如圖所示。下列敘述正確的是（）A.20h內，果肉細胞產生ATP的場所有

細胞質基質、線粒體和葉綠體B.50h后，30℃條件下果肉細胞沒有

消耗O2，密閉罐中CO2濃度會增加C.50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和15℃慢，是因為溫度高使酶活性降低D.實驗結果說明溫度越高，果肉細胞有氧呼吸速率越大B考向細胞呼吸影響因素的探究實驗分析二.精題精練解析：果肉細胞不能進行光合作用，其產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體，A錯誤；50h后，30℃條件下果肉細胞沒有消耗O2，是由于此溫度條件下酶的活性較高，有氧呼吸已將O2消耗殆盡，以后僅進行無氧呼吸，故密閉罐中CO2濃度會增加，B正確、C錯誤；由于酶具有最適溫度，若超過最適溫度，有氧呼吸速率會降低，D錯誤。課堂練習：一、易錯辨析1.同一葉片在不同生長發(fā)育時期，其細胞呼吸速率有差異(

)2.嚴格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少(

)3.糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲藏(

)√××4.內部因素也會影響細胞呼吸的強度，如生物的遺傳特性、器官種類、生長時期等(

)√5.破傷風芽孢桿菌是一種厭氧菌，皮膚破損較深的患者，應及時清洗傷口并到醫(yī)院注射破傷風抗毒血清(

)6.劇烈運動時，氧氣供應不足，肌細胞主要進行無氧呼吸產生乳酸(

)×√課堂練習：二、填空默寫1.結合O2濃度影響細胞呼吸的曲線分析：(1)O2濃度為C時，AB＝BC，此時有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖

(填“是”或“不是”)一樣多，理由是___________________________________________________________________________________________________________。(2)在保存蔬菜、水果時，應選擇

點對應的O2濃度，理由是____________________________________。不是根據有氧呼R此時總CO2釋放量最少，有機物的損耗最少吸和無氧呼吸的方程式可以看出，當有氧呼吸和無氧呼吸釋放的CO2量相等時，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3課堂練習：二、填空默寫(3)低氧環(huán)境下，有機物消耗少的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。在低氧條件下，無氧呼吸受到抑制，強度較弱，有氧呼吸因氧氣不足，強度也比較小，故總的CO2釋放量少，呼吸強度弱細胞呼吸的影響因素的應用考點二

一.知識梳理

必備知識1.選用透氣的消毒紗布包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又抑制破傷風芽孢桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸。防止厭氧菌的繁殖。一.知識梳理

必備知識劇烈運動會導致氧不足，使肌細胞進行無氧呼吸產生大量乳酸，導致肌肉酸脹乏力。

2.提倡有氧運動。人體細胞通過有氧呼吸可獲得較多的能量。

一.知識梳理

必備知識3.土壤板結導致其中O2不足，及時松土能促進根部細胞的有氧呼吸，促進根系生長。

水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運送到根部各細胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應無氧呼吸。但是水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水，如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細胞就會進行無氧呼吸產生酒精，時間長了，酒精就會對根細胞產生毒害作用，使根系變黑、腐爛。

一.知識梳理

必備知識在控制通氣情況下，先使酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，然后再密封發(fā)酵生產各種酒。因為酵母菌進行無氧呼吸能產生酒精。

在氧氣充足時，醋酸桿菌進行有氧呼吸將酒精氧化分解生成醋酸，谷氨酸棒狀桿菌通過有氧呼吸合成谷氨酸，用于生產食醋或味精。

4.利用微生物呼吸進行發(fā)酵。一.知識梳理

必備知識適當降低溫度或氧氣濃度，抑制果蔬細胞的呼吸作用，減少有機物的消耗。

例如把番茄裝箱密封，把O2濃度調節(jié)到3%~6%，可貯藏1~3個月。5.細胞呼吸與果蔬貯藏二.精題精練考向細胞呼吸原理在農業(yè)生產中的應用1.普洱茶渥堆為普洱茶的發(fā)酵過程，由于黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物的活動，使茶葉發(fā)生了一系列的物理、化學變化，促成了普洱茶風味及良好品質的形成。下列相關敘述錯誤的是（）A.黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌的DNA都存在于細胞核內B.渥堆過程容易聞到酒香，這是酵母菌進行無氧呼吸的結果C.普洱味回甘，可能是因為微生物產生的纖維素酶能降解茶葉中的纖維

素，增加了茶葉中單糖、二糖的含量D.濕度、溫度、通氣情況可能會影響渥堆過程，進而影響普洱茶的品質A二.精題精練2.中耕松土是農作物栽培的傳統(tǒng)耕作措施，下列相關說法錯誤的是()A.松土可以促進根對礦質元素的吸收，促進光合作用B.松土可以促進硝化細菌的代謝活動，合成更多的有機物C.松土使土壤中無機物含量減少，有機物含量增加D.松土能加速土壤中殘枝敗葉、動植物遺體的分解，生成更多的二氧

化碳C二.精題精練解析:松土可以增加土壤中的空氣，促進根細胞的有氧呼吸，釋放更多能量，有利于礦質元素的吸收，促進光合作用，A正確；松土能增加土壤中的空氣，從而促進硝化細菌將氨態(tài)氮轉化為硝態(tài)氮，有利于硝化細菌的化能合成作用，增加土壤的肥力，B正確；松土促進微生物的分解作用，使土壤中有機物含量減少，無機物含量增加，C錯誤。二.精題精練考向種子萌發(fā)過程中細胞呼吸的變化分析1.將黃豆干種子浸水30小時，期間黃豆胚細胞發(fā)生了一系列生理變化，下列對此描述正確的是（）A.自由水與結合水的含量均大量增加，代謝加快B.CO2釋放量與O2的吸收量之比顯著增大，說明此階段無氧呼吸較強C.酶的種類沒有變化，但酶的活性均顯著增高D.若在顯微鏡下觀察胚細胞，會發(fā)現(xiàn)大部分細胞中存在染色體B二.精題精練解析;黃豆干種子浸水萌發(fā)的過程中，自由水的含量大量增加，結合水的含量增加的幅度較小，代謝加快，A錯誤；黃豆種子在有氧呼吸過程中消耗的O2量與產生的CO2量相等，在無氧呼吸過程中不消耗O2、有CO2產生，據此可推知：若CO2釋放量與O2的吸收量之比顯著增大，說明此階段無氧呼吸較強，B正確；黃豆干種子浸水萌發(fā)的過程中，細胞中發(fā)生的化學反應類型增多，酶的種類會有所變化，但并非是酶的活性均顯著增高，C錯誤；在一個細胞周期中，因分裂間期持續(xù)的時間明顯大于分裂期，而染色體出現(xiàn)在細胞分裂期，所以若在顯微鏡下觀察胚細胞，會發(fā)現(xiàn)少部分細胞中存在染色體，D錯誤。二.精題精練(1)干種子吸水后，自由水比例大幅增加，會導致細胞中新陳代謝速率明顯加快，原因是_______________________________________________________________________(至少答出兩點)。2.干種子萌發(fā)過程中，CO2釋放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的變化趨勢如圖所示(假設呼吸底物都是葡萄糖)?；卮鹣铝袉栴}：

自由水是細胞內良好的溶劑；許多生物化學反應需要水的參與；水參與物質運輸二.精題精練(2)在種子萌發(fā)過程中的12～30h之間，細胞呼吸的產物是________和CO2。若種子萌發(fā)過程中缺氧，將導致種子萌發(fā)速度變慢甚至死亡，原因是__________________________________________________________________________________________