第五章5.3細胞呼吸的原理和應用(第2課時)

學習目標：1.概述無氧呼吸的過程并對比有氧呼吸（重、難點）2.概述細胞呼吸原理的應用（重、難點）細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體C6H12O6(葡萄糖)熱能ATP酶4[H]能量2C3H4O3(丙酮酸)酶2C2H5OH(酒精)

2CO22C3H6O3(乳酸)酶三、無氧呼吸[H]指的是還原型輔酶I（NADH)注：酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫做發(fā)酵。乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵研究表明：在細胞內(nèi)，1mol的葡萄糖釋放出約為196.65kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)的能量，其中均有61.08kJ的能量儲存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。無氧呼吸

場所反應物產(chǎn)物釋能第一階段第二階段細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6C3H4O3和[H]C3H4O3

和[H]少量能量無能量C3H6O3C2H5OH和CO2

1.無氧呼吸各階段反應式①產(chǎn)生酒精的無氧呼吸實例：酵母菌、大多數(shù)高等植物第一階段：葡萄糖的初步分解第二階段：丙酮酸不徹底分解場所：細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量酶2C3H4O3+4[H]2C2H5OH(酒精)+2CO2酶總反應式：C6H12O62C2H5OH+

2CO2+少量能量酶問題1：酵母菌無氧呼吸的能量在第幾階段產(chǎn)生？ATP在第幾階段產(chǎn)生？問題2：高等植物無氧呼吸中[H]在第幾階段產(chǎn)生？在第幾階段被消耗？判斷題：CO2可作為判斷有氧呼吸是否發(fā)生的標志？（）×②產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸實例：人和動物細胞；乳酸菌；某些植物的特殊器官馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚。第一階段：葡萄糖的初步分解第二階段：丙酮酸不徹底分解場所：細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O62C3H4O3+4[H]+少量能量酶2C3H4O3+4[H]2C3H6O3酶總反應式：C6H12O62C3H6O3+少量能量酶判斷題：1.乳酸菌無氧呼吸的能量和ATP只在第一階段產(chǎn)生()2.馬鈴薯塊莖無氧呼吸中[H]只在第一階段產(chǎn)生，在第二階段被消耗()3.有氧呼吸的第一階段與無氧呼吸的第一階段完全相同()√√√在沒有氧氣參與的情況下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量并生成ATP的過程。2.無氧呼吸的概念葡萄糖的分解不徹底，還有大量的能量存留在酒精或乳酸中。問題思考：比較無氧呼吸和有氧呼吸中能量的去路。1.有氧呼吸中能量的去路有兩條即①以熱能的形式散失、②儲存在ATP中。2.無氧呼吸中能量的去路有三條即①大量的能量儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、乳酸中)②以熱能的形式散失、③儲存在ATP中。3.有氧呼吸與無氧呼吸的比較呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所氧氣參與分解程度產(chǎn)物能量ATP生成階段相同點線粒體（主）和細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)需要不需要CO2＋H2O乳酸或酒精＋CO2熱能（主）儲存在ATP中的化學能（次）乳酸/酒精中的化學能（主）熱能＋儲存在ATP中的化學能徹底氧化分解不徹底氧化分解第一、第二、第三階段第一階段1.第一階段完全相同；2.反應實質(zhì)相同，都能氧化分解有機物，釋放能量見《能培》第96頁要點突破細胞呼吸1.概念：細胞呼吸是指

在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的

，生成

，釋放

并生成

的過程有機物氧化分解CO2或其他產(chǎn)物能量2.意義：①為生物體提供能量②生物體代謝的樞紐即可為體內(nèi)其他化合物的形成提供原料。ATP細胞呼吸原理的應用包扎傷口時，需要選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料。原理：增加通氣量，抑制破傷風桿菌等厭氧菌的無氧呼吸，從而抑制其繁殖。破傷風由破傷風芽孢桿菌引起，這種病菌只能進行無氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖?；ㄅ枥锏耐寥腊褰Y(jié)后，空氣不足，會影響根系生長，需要及時松土透氣。原理：促進根部有氧呼吸，為主動運輸提供能量，有利于礦質(zhì)元素的吸收。促進好氧微生物的生長繁殖，增大其對有機物的分解供植物體利用儲藏水果、糧食的倉庫，往往要通過降低溫度、降低氧氣含量等措施，來減弱水果、糧食的呼吸作用，以延長保質(zhì)期。原理：降低溫度、降低氧氣含量可以降低呼吸作用強度，減少有機物的消耗。通氣組織細胞呼吸原理的應用提倡慢跑等有氧運動的原因之一是:有氧運動能避免肌細胞因供氧不足進行無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的大量積累會使肌肉酸脹乏力。原理：避免肌肉細胞因供氧不足進行無氧呼吸而產(chǎn)生大量乳酸。細胞呼吸原理的應用利用麥芽、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒。原理：早期通氣，促進酵母菌有氧呼吸，有利于菌種繁殖；后期密封，促進酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精。影響細胞呼吸的因素不同植物的呼吸速率不同：同一植物不同器官呼吸速率不同：同一植物的不同發(fā)育期呼吸速率不同：2、外部因素——溫度、O2、CO2、H2O等陽生植物＞陰生植物生殖器官＞營養(yǎng)器官幼苗期＞成熟期1、內(nèi)部因素——遺傳因素（決定酶的種類和數(shù)量）影響細胞呼吸的外因——溫度原理：細胞呼吸是一系列酶促反應，溫度通過影響_______來影響呼吸速率。酶活性應用：①保鮮：水果、蔬菜等放入冰箱冷藏，可

保鮮時間。②提高產(chǎn)量：溫室中栽培蔬菜時，夜間適當

溫度，可降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高蔬菜產(chǎn)量。延長降低應用：①選用透氣的消毒紗布包扎傷口，抑制破傷風芽孢桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸；②作物栽培中的中耕松土，保證根的正常③提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生

。④稻田定期排水，抑制無氧呼吸產(chǎn)生

，防止酒精中毒，爛根死亡。無氧有氧影響細胞呼吸的外因——O2濃度原理：O2是

所必需的，且O2對無氧呼吸有

作用，對有氧呼吸有

作用。有氧呼吸抑制促進乳酸酒精根據(jù)曲線分析細胞呼吸的方式1.O2體積分數(shù)為0時，此時細胞呼吸的方式是？答：只進行無氧呼吸。2.O2吸收曲線與CO2釋放曲線重合以后，即圖中的P點以后，此時細胞呼吸的方式是？P答：只進行有氧呼吸。3.P點以前，不包括Q點，此時細胞呼吸的方式是？Q答：既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸。影響細胞呼吸的外因——O2濃度保存水果、蔬菜時，應選擇

點對應的氧氣濃度。原因：

。R總CO2釋放量最少，有機物的損耗最少原理：CO2是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會

細胞呼吸的進行。應用：水果和蔬菜的保鮮中，適當

CO2濃度可抑制細胞呼吸，減少有機物消耗。影響細胞呼吸的外因——CO2濃度抑制增加應用①抑制細胞呼吸：曬干的種子

含量降低，細胞呼吸減慢，有利于儲存。②促進細胞呼吸：浸泡種子有利于種子萌發(fā)。（2）種子：零上低溫、低氧、干燥、高CO2濃度。注、農(nóng)產(chǎn)品的儲存和保鮮方法：（1）果蔬：零上低溫、低氧（利用N2或CO2調(diào)節(jié)O2的濃度）高CO2濃度、濕度適中。影響細胞呼吸的外因——水原理：間接影響：細胞內(nèi)許多生化反應需要水的參與，

含量升高，細胞呼吸加快。

直接影響：水是有氧呼吸的反應物之一。自由水自由水關(guān)于細胞呼吸認識的誤區(qū)總結(jié)判斷細胞呼吸方式的三大依據(jù)一定存在有氧呼吸一定存在有氧呼吸一定存在無氧呼吸一定為產(chǎn)乳酸的無氧呼吸只進行有氧呼吸(或同時伴隨產(chǎn)乳酸的無氧呼吸)

兩類呼吸并存，差值為無氧呼吸量可能存在脂質(zhì)類氧化分解無氧呼吸有氧呼吸(或兩類呼吸并存)

1、有關(guān)細胞呼吸的敘述，正確的是（）

A.細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反應，只發(fā)生在有氧時

B.有氧呼吸第二、三階段都能產(chǎn)生大量ATP

C.有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水

D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在線粒體外膜上

E.無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭蛉樗岬倪^程中伴隨有ATP的合成

F.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸

G.無氧呼吸能產(chǎn)生ATP，但沒有[H]的生成過程

H.無氧呼吸產(chǎn)生的能量大多用于合成ATP

I.人體在劇烈運動時所需要的能量由乳酸分解提供

J.有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸

K.藍藻細胞的能量來源于其線粒體有氧呼吸過程F應用探究2、（經(jīng)典題）如圖所示為蘋果果實在一段時間內(nèi)，隨著環(huán)境中O2濃度的提高，其O2吸收量和CO2釋放量的曲線。下列敘述正確的是

（

）A.O2濃度為a時，果實的無氧呼吸水平最低B.O2濃度為b時，無氧呼吸與有氧呼吸釋放的CO2相等C.O2濃度為a時，若cd＝ca，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗的葡萄糖相等D.O2濃度達到b以后，果實基本上靠有氧呼吸提供能量D應用探究氧濃度/%abcd產(chǎn)生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產(chǎn)生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA.a濃度時酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率B.b濃度時酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率C.c濃度時有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵D.d濃度時酵母菌只進行有氧呼吸，未進行無氧呼吸3、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是(

)。D4.（經(jīng)典題）為探究酵母菌細胞的呼吸類型，將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，再與酵母菌分別裝入①～⑥號試管中，并向試管中加入不同的物質(zhì)，進行如表所示的實驗。下列有關(guān)敘述中不正確的是（）A.會產(chǎn)生酒精的試管有②⑥

B.會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有③⑤C.根據(jù)試管①③⑤的實驗結(jié)果，可以判斷酵母菌進行有氧呼吸的場所D.根據(jù)試管②④⑥的實驗結(jié)果，可以判斷酵母菌進行無氧呼吸的場所應用探究C5.（經(jīng)典題）如圖是測定發(fā)芽小麥種子的呼吸作用類型所用的實驗裝置（假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖，并且不考慮外界條件的影響），對實驗進行討論：對實驗進行討論：

①若裝置1液滴_____，裝置2液滴_____，則所測生物______________。

②若裝置1液滴_____，裝置2液滴_____，則所測生物______________。

③若裝置1液滴_____，裝置2液滴____