2025年高考生物一轮复习 09 第三单元 第8课 细胞呼吸的原理和应用.docx

第8课细胞呼吸的原理和应用

·学业质量水平要求·

1.运用物质与能量观、结构与功能观等观念，阐释细胞呼吸过程中物质和能量的变化。

2.采用归纳与概括、模型与建模等方法阐释细胞呼吸等相关概念的内涵，构建细胞呼吸的过程模型。

3.探究酵母菌细胞呼吸方式的方法。

4.应用细胞呼吸的原理指导生产、生活实践。

(探究·实践)探究酵母菌细胞呼吸的方式

1．实验原理

2．实验设计思路——对比实验

3．实验步骤

(1)酵母菌培养液的配制

①酵母菌：新鲜的食用酵母菌。

②葡萄糖溶液：使用前需煮沸灭菌，排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成的干扰。

(2)检测CO2的产生

①装置及目的

实验装置

目的

NaOH溶液保证通入A瓶的空气中不含CO2，以保证澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致

B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的

②实验现象

条件

澄清石灰水的变化

变化速度

甲组(有氧)

变浑浊

快

乙组(无氧)

变浑浊

慢

(3)检测酒精的产生及实验现象

试管

试管1

试管2

步骤

1

A瓶中取滤液2mL

B瓶中取滤液2mL

2

滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，振荡

实验现象

不变色

橙色变成灰绿色

4．实验结论

(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。

(2)酵母菌在有氧条件下进行细胞呼吸产生CO2多而快，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。

1．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式。(×)

2．检测CO2的产生除澄清石灰水外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液检测。(√)

3．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可依据澄清石灰水的浑浊程度判断细胞呼吸的方式。(√)

4．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中可直接向酵母菌培养液中添加酸性的重铬酸钾溶液检测酒精。(×)

5．在测定无氧呼吸时锥形瓶中加入酵母菌培养液后应立即连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。(×)

1．(必修1P90问题探讨)利用酵母菌生产葡萄酒时，酒精含量不会一直增加，当达到12%～16%时，发酵就停止了，其原因最可能是酵母菌在无氧及其他条件合适的情况下，随着发酵产物(如酒精)增多，营养物质减少及酸碱度发生变化等，其代谢速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终会停止。

2．(必修1P90～91探究·实践)(1)重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理在日常生活中可以用来检测汽车司机是否饮酒。具体做法是让司机呼出的气体直接接触到经硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，则重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬(合理即可)。

(2)由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。

考向1|实验原理与过程

1．(2023·浙江1月选考)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

C解析：酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；氧气的有无是自变量，B错误；有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化分解，释放能量多，而无氧呼吸氧化分解不彻底，释放能量少，D错误。

2．(2022·重庆卷)从下图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是()

酵母菌培养液①

酵母菌培养液②

澄清的石灰水③

酵母菌培养液④

酵母菌培养液⑤

酵母菌培养液⑥

澄清的石灰水⑦

质量分数为10%的NaOH溶液⑧

注：箭头表示气流方向。

A．⑤→⑧→⑦和⑥→③ B．⑧→①→③和②→③

C．⑤→⑧→③和④→⑦ D．⑧→⑤→③和⑥→⑦

B解析：酵母菌属于异养兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。探究其进行有氧呼吸时，先用NaOH溶液去除空气中的CO2，再将空气通入酵母菌培养液，最后连接澄清石灰水检测CO2的生成，通气体的管子应该长进短出，装置组合是⑧→①→③；探究其无氧呼吸时，应直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连，装酵母菌溶液的瓶子不能太满，以免溢出，装置组合是②→③，B正确，A、C、D错误。

实验操作的提醒及目的

实验操作提醒

操作目的

配制培养液时，将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶

①煮沸：为了除去其他杂菌，防止其他杂菌的干扰；

②冷却后再加入：防止高温将酵母菌杀死

通入空气时，先通入NaOH溶液再通入