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生物分类：
代谢类型：
生殖方式
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的概念
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程，也叫呼吸作用。
二、探究酵母细胞的呼吸方式
1.酵母菌
单细胞真菌
出芽生殖
兼性厌氧型，即在有氧和无氧条件下都能生存
无性生殖：
有性生殖：
环境条件恶劣时
2.实验设计
（1）酵母菌培养液常用质量分数为5%的葡萄糖溶液，浓度不宜过高，为什么？
（2）澄清的石灰水的作用是什么？还可怎样检测该物质，实验现象如何？
（3）A组实验为什么要用质量分数为10%的NaOH溶液处理空气？
（4）B瓶应封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？
（5）怎样检测酒精，实验现象如何？
（1）葡萄糖溶液浓度过高，会使酵母细胞因失水过多而死亡
（2）检测是否有CO2产生，用澄清石灰水变浑浊的程度可检测产生CO2的多少。检测CO2还可用溴麝香草酚蓝溶液，CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
（3）吸收空气中的二氧化碳，排除空气中的二氧化碳对实验结果的干扰。
（4）消耗掉锥形瓶中的氧气，排除有氧呼吸产生的二氧化碳对实验结果的干扰。
（5）用酸性重铬酸钾（用质量分数为95%—97%的浓硫酸酸化），酒精会使橙色重铬酸钾变成灰绿色。此外，葡萄糖也能使重铬酸钾变成灰绿色，为排除葡萄糖对实验结果的影响，应适当延长培养时间
3.得出结论
酵母细胞既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸；在有氧条件下通过细胞呼吸产生CO2和H2O；在无氧件下产生酒精和CO2
有氧呼吸：
无氧呼吸：
大量繁殖
发酵产生酒精
4.实验方法：
对比实验
设置两个或两个以上的实验
组，通过对实验结果的比较
分析，来探究某种因素对实验结果的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫做相互对照实验
（一）有氧呼吸
1.细胞呼吸的方式有哪些？主要方式是什么？
2.有氧呼吸的场所有哪些？主要场所是什么？其结构怎样？
3.有氧呼吸的原料和产物分别是什么？
4.有氧呼吸共有几个阶段？请写出每个阶段的反应式和场所。（丙酮酸：C3H4O3）
5.请写出有氧呼吸的总反应式。
6.什么是有氧呼吸？
三、细胞呼吸的方式
C6H12O6
2C3H4O3
4[H]
酶
2C3H4O3
能量
20[H]
6CO2
能量
酶
6H2O
6O2
酶
12H2O+能量
是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
有氧呼吸：
判断：
1.原核细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸
2.真核细胞胞都能进行有氧呼吸
3.无线粒体的真核细胞不能进行有氧呼吸
4.由于线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以线粒体中会有大量的葡萄糖
5.有氧呼吸过程中，生成的水中的氧全部来自于氧气
6.葡萄糖彻底氧化分解释放的能量主要储存在ATP中
阶　段
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场 所
反应物
产生ATP量
与氧气的关系
产 物
葡萄糖
丙酮酸、[H]
丙酮酸、水
CO2、[H]
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
[H]、O2
少量
少量
大量
无关
无关
需氧
H2O
有氧呼吸三个阶段的比较
有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同点：
（1）有氧呼吸过程温和
（2）有氧呼吸过程中有机物中的能量是逐步释放
（3）有氧呼吸过程中部分能量储存在ATP中
（二）无氧呼吸
1.无氧呼吸进行的场所是什么？
2.无氧呼吸的产物是什么？请写出无氧呼吸两个阶段的反应式和发生的场所。（酒精：C2H5OH；乳酸：C3H6O3）
3.为什么不同生物无氧呼吸的产物不同？
4.在无氧呼吸中释放的能量为什么少？
5.什么是无氧呼吸？
6.什么是发酵？有哪些类型？
C6H12O6
4[H]
酶
2C3H4O3
能量
2C3H6O3
2C2H5OH+2CO2
人和高等动物、乳酸菌、马铃薯的块茎、玉米的胚乳。
高等植物、酵母菌
细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，释放少量能量，生成少量ATP的过程。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 条件
场所
产物
能量
特点
联系 意义 需要O2、酶
不需要O2，需要酶
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
CO2 和 H2O
CO2和酒精或乳酸
释放大量能量
释放少量能量
有机物彻底分解，能量完全释放
有机物分解不彻底，能量没有完全释放
实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要；第一阶段完全相同
1.为生物体各项生命活动提供能量；
2.为体内其他化合物的合成提供原料。
（三）细胞呼吸方式的判断
1、根据物质判断
（1）若有O2消耗、水的生成或消耗， 。（2）若有酒精生成， 。
（3）若有乳酸生成 ， 。
2、根据物质的量的关系判断
（1）不消耗O2但释放CO2 ， 。
（2）无CO2生成， 。
（3）酒精产生量= CO2释放量， 。
（4） CO2释放量= O2吸收量， 。
（5） CO2释放量> O2吸收量， 。
（6）酒精产生量A
1. 氧气浓度
B
氧气浓度
CO2生成量
0
C
P
Q
D
O2浓度为0，产生的CO2全部来自无氧呼吸；
随O2浓度增大，无氧呼吸受到抑制，无氧呼吸产生的CO2量减少；
无氧呼吸的消失点；
随O2浓度增大，有氧呼吸逐渐增强，产生的CO2量逐渐增多；
有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量相等；
O2浓度增大，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸强度增强；同时由于O2浓度较低，有氧呼吸增加的强度小于无氧呼吸减弱的强度。
A点：
AB段：
B点：
OD段：
P点：
AQ段：
四、影响呼吸作用的因素
CO2来自有氧呼吸和无氧呼吸
无氧呼吸被完全抑制， CO2全部来自有氧吸，因此CO2生成总量等于有氧呼吸产生的CO2量。
A
B
氧气浓度
CO2生成量
0
C
P
Q
D
CO2生成速率最小，呼吸作用强度最弱
C点以后：
AC段：
Q点：
应用:
（1）在低氧条件下储存蔬菜水果
（2）包扎伤口时用透气性较好的纱布
（3）给植物进行中耕松土
（4）提倡慢跑等有氧运动
（5）在发酵过程中严格控制氧气的含量
：温度通过影响酶的活性
影响呼吸作用。
2.温度
t/℃
呼吸速率
3.含水量
含水量
呼吸速率
应用:
（1）低温保鲜蔬菜水果（
如用冰箱）
（2）大棚蔬菜夜晚适当降温，以降
低呼吸速率，有利于有机物的积累
在一定范围内，随含水量的增加，细胞呼吸速率逐渐加快；当含水量过多时，细胞呼吸速率又逐渐减慢。
应用:
（1）粮食入仓前要晒干
（2）种子萌发时要吸足水分
4.CO2浓度
CO2浓度
呼吸速率
CO2是呼吸作用的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的正常进行。
应用:
在进行蔬菜水果保鲜时，充
入一定量的CO2,可抑制细胞
呼吸，减少有机物的消耗
五、设计实验探究细胞呼吸方式
实验现象 结论
装置一 装置二
不动
不动
不动
右移
右移
左移
左移
不动
只进行产乳酸的无氧呼吸或已死亡
只进行产酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
20%NaOH
5mL
发芽种子
刻度管
着色液滴
装置一
蒸馏水
5mL
发芽种子
刻度管
着色液滴
装置二
六、设计实验探究细胞呼吸速率
测量指标：
单位时间内CO2释放量或O2吸收量
细胞呼吸作用吸收O2、
释放CO2，CO2被NaOH吸收，
使容器内压强减小，着色液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。
原理：
20%NaOH
5mL
发芽种子
刻度管
着色液滴

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