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第5章第3节 细胞呼吸的原理和应用(第2课时)
【学习目标】
1.无氧呼吸的原理和过程
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
3.影响细胞呼吸的因素
4.利用细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
【自主学习】
1、无氧呼吸
1. 场所：_____________
2. 过程：（1）第一阶段(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)
(2)第二阶段：在不同酶的催化下，丙酮酸继续分解产生 _______和二氧化碳或_______ ， _____能量。
3.无氧呼吸概念：在没有____参与的情况下，葡萄糖等有机物经过______分解释放____能量的过程。
二、无氧呼吸与有氧呼吸的比较
呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 第一阶段： 第二、三阶段：
条件 、酶、 温度 酶、 温度
产物 和H2O CO2、 或 ；
放能多少 大量 少量
分解程度 彻底 不彻底
相同点 联系 阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同
三、 影响细胞呼吸的环境因素以及应用
（1）温度
①曲线分析
通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。在最适温度时，呼吸强度最大细胞呼吸速率最大；超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸速率下降；低于最适温度，酶活性下降，呼吸速率下降。
②应用
低温下储存蔬菜和水果；蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量。
（2）氧气浓度
①曲线分析
O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸；0②应用
中耕松土促进植物根部有氧呼吸；无氧发酵过程需要严格控制无氧环境；低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
（3）CO2浓度
①曲线分析
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。随着二氧化碳浓度的升高，细胞呼吸速率逐渐被抑制。
②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
①曲线分析
水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。
②应用
粮食在收仓前要进行晾晒处理；干种子萌发前进行浸泡处理。
【练习题】
1.动物的无氧呼吸产生乳酸。（ ）
2.无氧呼吸都是在细胞质基质中进行的。（ ）
3.下列关于真核细胞呼吸，正确的说法是（ ）
A. 无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B. 水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C. 无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体
D. 有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
4. 吡唑醚菌酯是一种新型光谱杀菌剂，它能阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸。据此推测该物质可以（ ）
A. 直接抑制线粒体内产生CO2的反应过程
B. 降低大肠杆菌等细胞中ATP的合成速率
C. 抑制酵母菌在无氧环境中的酒精发酵过程
D. 用于治理需氧类真菌所引起的农作物感染
5. “酵母菌细胞呼吸方式的探究”实验中，相关叙述不正确的是（ ）
A. 酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型菌
B. 检测是否产生CO2可使用溴麝香草酚蓝水溶液，其颜色变化过程为由蓝变绿再变黄
C. 检测是否产生酒精可使用橙色的重铬酸钾溶液，它在酸性条件下与酒精发生反应，变为灰绿色
D. 实验中所用NaOH溶液是用来检测是否有CO2的产生的
6. 在氧浓度为a、b、c、d的遮光条件下，某同学分别测定了马铃薯进行细胞代谢时CO2释放量和O2吸收量的变化，并绘制了如下柱形图。下列判断中不准确的一项是（ ）
A. 该实验中使用的材料是马铃薯块茎，可以进行无氧呼吸
B. 氧浓度为a时，该实验中马铃薯光合强度远小于呼吸强度
C. 氧浓度为b时，马铃薯无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
D. 在氧浓度为d时，该实验中马铃薯只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸
7.下面甲、乙、丙三图分别表示温度、水分、CO2浓度对细胞呼吸的影响。
（1）分析甲图，思考温度影响细胞呼吸的原理是什么？
（2）结合甲图思考，在温室大棚中我们应如何通过控制温度来提高产量？
（3）结合乙图，分析含水量与呼吸速率之间的关系。
（4）结合丙图所示的原理思考在蔬菜、水果保鲜时我们可采取什么措施？
参考答案
一、1. 细胞质基质
2（2）酒精 乳酸 少量
3.氧 不完全 少量
二、细胞质基质 细胞质基质 氧气 水 葡萄糖 CO2 酒精 或乳酸 第一阶段
【练习题】
1.√ 2√ 3D 4D 5 D 6 D
7.（1）温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸
（2）大棚中白天适当提高温度增加呼吸作用强度，增加有机物的生成
夜晚适当降低温度降低有机物的消耗
（3）适当提高含水量可以提高细胞呼吸
（4）适当提高二氧化碳浓度
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5.3细胞呼吸的原理和应用
（第2课时）
人教版2019 必修一
新知导入
包扎伤口时，为什么选用透气的消毒纱布或“创可贴”，是为了促进细胞有氧呼吸吗？
不是
是为了抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖，防止伤口感染。
新知导入
本节要点
1.无氧呼吸
场所 过程
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
3.影响细胞呼吸的因素
4.细胞呼吸原理的应用
新知讲解
C6H12O6
少量能量
ATP
热量
4[H]
2丙酮酸
酶
2C3H6O3（乳酸）
2C2H5OH（酒精）+2CO2
细胞质基质
或者
酶
一、无氧呼吸
过程 ：分两个阶段
第一个阶段：
第二个阶段：
场所：
C6H12O6
2C3H4O3（丙酮酸）+ [H]+少量能量
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2C3H6O3（乳酸）
酶
动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等
酵母菌、大部分高等植物
一、无氧呼吸
新知讲解
只发生在细胞质基质
2C3H4O3（丙酮酸）+ [H]
酶
(1)无氧呼吸在第一二阶段都产生能量吗？
(2)呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定是有氧呼吸吗？
(3)无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸对吗？
(4)葡萄糖分子在线粒体中被分解成丙酮酸产生少量能量对吗？
合作探究
对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体
无氧呼吸产物为乳酸；但对于植物来说不一定，因为无氧呼吸也产CO2。
错，葡萄糖必须在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解。
对，如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等；一些原核生物无线粒体，但可进行有氧呼吸。
不是，无氧呼吸只在第一阶段产生能量。
已知：1mol葡萄糖在无氧条件下可以产生196.65kJ能量，而经过细胞有氧呼吸则可以使61.08kJ能量储存在ATP中；ADP转化为ATP需要吸收30.54kJ能量。试计算：
1. 有氧呼吸的能量转换效率是多少？
2. 1分子葡萄糖有氧呼吸产生的能量能合成多少分子ATP？
3. 细胞呼吸过程中，转变为热能的能量是一种浪费吗？
新知讲解
约69%
2个ATP
约31%
热能
葡萄糖
CO2+酒精
或乳酸
能量
ADP＋Pi
ATP
用于各项生命活动
196.65kJ
约31％
（体温的来源）
为什么同样分解1mol葡萄糖无氧产生的能量比有氧呼吸少？
合作探究
新知讲解
二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
来 源 去 路
[H] 有氧呼吸： 有氧呼吸：
无氧呼吸： 无氧呼吸：
ATP 有氧呼吸： 都用于：
（ 除外）
无氧呼吸：
C6H12O6和H2O
C6H12O6
与O2结合生成水
还原丙酮酸
三个阶段都产生
只有第一阶段产生
各项生命活动
光合作用
新知讲解
三、影响细胞呼吸的因素
1.外部因素
2.内部因素
温度 氧气浓度 水分 二氧化碳
遗传特性 器官不同 生长发育时期不同
会因植物种类不同，色素含量等不同而有差异
合作探究
温度
呼吸强度
A
B
C
1.温度
温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸，最适温度时活性最大，呼吸强度最大。
低温储存蔬菜和水果降低呼吸消耗，减少有机物消耗。
合作探究
CO2积累过多抑制细胞
呼吸。蔬菜和水果保鲜
增加CO2浓度可抑制细胞
呼吸，利于储存粮食、水果
粮食收仓前要晾晒
干种子萌发需浸泡
2.二氧化碳浓度
3.含水量
4.氧气
AP段下降的原因是：
PB段上升的原因是：
合作探究
氧气浓度增加，有氧呼吸强度比较弱，无氧呼吸受到抑制，
进而导致二氧化碳释放总量减少。
氧气浓度进一步增加，虽然无氧呼吸受到抑制，但是有氧呼吸强度
增幅比较大，进而导致二氧化碳释放总量增加。
合作探究
贮存水果蔬菜（粮食）氧浓度在哪个点比较合适？
Ob点，该浓度有氧呼吸强度比较弱，无氧呼吸受到抑制，有机物消耗最少。
有氧呼吸和无氧呼吸两曲线的交点表示两种呼吸消耗一样多吗？
不是，两曲线交点表示有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2一样多，
根据反应式，当产生CO2一样多时无氧呼吸消耗葡萄糖多。
四、细胞呼吸的应用
95页讨论：
1.人选上述2-3个实例，分析人们在生产和生活中应用应用了细胞呼吸原理的哪些方面
花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。
保证根细胞有氧呼吸，促进根对矿质元素的吸收
提倡慢跑等有氧运动的原因之一是：有氧运动能避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量的乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力。
新知讲解
讨论：
2.生活和生产中还有哪些应用细胞呼吸原理的事例？举一两例说明。
稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。
主要是无氧呼吸产生酒精会对水稻的根有毒害作用
四、细胞呼吸的应用
新知讲解
生活中做馒头、面包等进行发面时，要有氧气才能发的好。
主要是酵母菌在有氧条件下能增殖，且有氧呼吸产生（CO2）气体使面团更松软
新知讲解
在农业生产上，人们采取点很多措施也与调节呼吸作用大强度有关。例如中耕松土、适时排水，就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长；在储藏果实、蔬菜时，往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。
课堂练习
1.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列有关叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
B
课堂练习
2.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述， 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
C
酵母菌培养液
NaOH
酵母菌培养液
清水
a
b
当a液滴 、b液滴 时，只进行有氧呼吸。
当a液滴 、b液滴 时，只进行无氧呼吸。
当a液滴 、b液滴 时，即有无氧呼吸也有有氧呼吸。
右移
左移
不动
不动
左移
右移
根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况
课堂练习
呼吸类型
课堂总结
细胞呼吸
概念
类型
应用
有氧呼吸
无氧呼吸
概念
过程
总反应式：
概念
过程： 细胞质基质
总反应式：
第一阶段： 细胞质基质
第二阶段： 线粒体基质
第三阶段： 线粒体内膜
板书设计
第3节细胞呼吸的原理和应用
一、无氧呼吸
场所 过程
二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
三、影响细胞呼吸的因素
温度 氧气浓度 二氧化碳浓度 水分
三、细胞呼吸的应用
作业布置
课后96页练习与应用
绘制细胞呼吸影响因素图
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
