第11课时细胞呼吸的原理和应用
课标要求
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
考情分析
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式
2022·重庆·T122021·福建·T72021·广东·T9
2.细胞呼吸的方式与过程
2024·重庆·T72024·江苏·T62024·贵州·T172024·安徽·T32024·甘肃·T32024·广东·T52023·全国乙·T32023·山东·T42023·重庆·T102023·广东·T72023·湖北·T62022·北京·T32022·山东·T42022·江苏·T152022·全国甲·T42022·广东·T10
2022·山东·T162022·河北·T42021·重庆·T212021·全国甲·T2
2021·福建·T92021·河北·T42020·全国Ⅰ·T22020·山东·T2
3.细胞呼吸的影响因素及其应用
2024·江西·T212024·山东·T162023·山东·T172023·北京·T2
2022·海南·T102021·湖北·T102021·湖南·T122021·河北·T14
考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
2．实验思路——对比实验
[提醒]对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。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示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。
3．实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2产生量的装置如图所示。
(3)检测酒精的产生
[提醒]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。
4．实验现象
条件
澄清石灰水的变化/出现变化的快慢
溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液
甲组(有氧)
变浑浊程度高/快
无变化
乙组(无氧)
变浑浊程度低/慢
出现灰绿色
5.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)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下产生酒精和CO2。
(1)无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖(2021·山东，12A)(√)
(2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2(2021·全国甲，2D)(√)
(3)为检测酒精生成，应向无氧组的酵母菌培养液中加入重铬酸钾(×)
提示检测酒精的生成，应取酵母菌培养液的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。
(4)酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体(2022·河北，4A)(×)
提示能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是CO2，酵母菌无氧呼吸可产生CO2。
(5)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(2022·河北，4D)(×)
提示通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色。
考向一探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．(2024·河南大学附中检测)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．氧气的有无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
答案C
解析酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量，A错误；氧气的有无是本实验的自变量，B错误；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放的能量多，无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。
2．(2024·淮安马坝高级中学检测)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是()
A．若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变浑浊的速率一定会加快
B．在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要水浴加热才会产生灰绿色
C．酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响
D．将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率
答案C
解析若增加橡皮球(或气泵)的通气量，即增大了进入装置中的氧气量，不一定能增大酵母菌有氧呼吸作用强度，一种可能是酵母菌呼吸强度已达到最大，增大氧气量对其无影响；另一种可能是在反应的末期，葡萄糖消耗殆尽，二氧化碳产生速率不再变化，A错误。酒精与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，变成灰绿色，不需要进行水浴加热，B错误