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(共25张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第2课时 无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用
情境激疑
在氧气充足的条件下还能不能酿造出酒呢
中国是最早掌握酿酒技术的国家之一。 中国古代在酿酒技术上的一项重要发明是用曲造酒。观看视频《玉米酒的酿制过程》
素养目标
1.通过表格归纳,厘清有氧呼吸和无氧呼吸过程的异同,归纳细胞呼吸的概念,说明细胞呼吸的意义。(生命观念、科学思维)
2.结合实例,构建温度、氧气浓度影响细胞呼吸的曲线模型,并总结规律。
(模型建构、科学探究)
3.通过反应物和产物的种类及比例判断细胞呼吸的类型。(科学思维)
4.依据细胞呼吸原理指导农业生产,解决实际问题。(社会责任)
学习任务一　无氧呼吸的过程与能量转化
自主学习
阅读教材P94内容, 完成以下问题
新知学习过程
葡萄糖
丙酮酸
[H]
少量能量
乙醇
脱氢酶
乳酸
脱氢酶
酒精 + CO2
乳酸
酶
第一阶段
第二阶段
1、场所：
2、过程：
细胞质基质
1.定义:
(1)条件:_____。
(2)有机物分解是否彻底:_______。
(3)能量释放的量:_____。
2.无氧呼吸的过程:
阶段 第一阶段 第二阶段
场所 ___________ ___________
过程 葡萄糖→丙酮酸 丙酮酸转变为_______________
或乳酸
产物 丙酮酸、[H]、少量ATP 酒精和CO2或乳酸
无氧
不彻底
少量
细胞质基质
细胞质基质
酒精和二氧化碳
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量
C6H12O6 2CO2+2C2H5OH(酒精)+少量能量
3.微生物无氧呼吸的类型:
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作_____,根据产物不同分为乳酸
发酵和_________。
4.无氧呼吸的总反应式:
(1)产物为酒精:
___________________________________________
(2)产物为乳酸:
____________________________________
发酵
酒精发酵
1.无氧呼吸分解等量的葡萄糖释放的能量远远低于有氧呼吸,为什么
提示:无氧呼吸对有机物分解不彻底,大部分能量存留在酒精或乳酸中。
2.人体肌细胞进行无氧呼吸后,储存于乳酸中的能量是不是浪费了 为什么
提示:不是,因为这些乳酸在肝脏中可再次转化为葡萄糖而被重新利用。
小组交流
1.事实1:地球早期的大气中没有氧气;
事实2:原核生物中没有线粒体;
事实3:人体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力。根据上述事实
分析,下列正确的是 (　　)
A.地球早期的单细胞生物既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
B.由于原核生物细胞内没有线粒体,因此只能进行无氧呼吸
C.人在剧烈运动过程中,骨骼肌细胞产生CO2的场所为细胞质基质
D.事实3说明人和单细胞生物可能起源于共同的祖先
小题快练
D
2.无氧呼吸可以分为两个阶段,是否每个阶段都能够释放能量并产生ATP
提示:不是。无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量产生ATP。第二阶段不能产生ATP。
学习任务二　 细胞呼吸原理的应用
自主学习
结合教材P95细胞呼吸原理的应用实例,完成以下问题:
活动1：细胞呼吸原理的应用实例
请你说说其中的原理
并总结影响细胞呼吸的因素有哪些？
氧气
氧气
氧气
氧气
温度
氧气
氧气
影响细胞呼吸的因素
细胞呼吸原理在生活中应用的实例很多,结合实际判断以下做法是否正确:
(1)创可贴要透气是为了促进伤口部位细胞的有氧呼吸。 ( )
提示:创可贴要透气是为了抑制细菌的无氧呼吸。
(2)酿酒过程要一直密封,以保证酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。( )
提示:酿酒时要先通气后密封,通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖,密
封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。
(3)对花盆里的土壤经常进行松土透气。 ( )
(4)粮食储藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥。蔬菜、水果储藏的条件是
(零上)低温、低氧和适宜的湿度。 ( )
(5)剧烈运动会出现肌肉酸痛,是肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸所致。 ( )
自主学习
×
×
√
√
√
1.你能从生物学的角度解释,为什么植物长期被水淹会烂根吗
提示:植物长期被水淹,根部会进行无氧呼吸产生酒精,根细胞受酒精毒害,使根系变黑、腐烂,从而使植物发生萎蔫。
2.请推测水生植物如何适应在水中生活的。
提示:水生植物具有发达的通气组织,起运输气体功能,来适应水中低氧的环境。
合作探究
1.玉米遭到长期水淹而死亡的主要原因是 (　　)
A.二氧化碳中毒 B.乳酸中毒
C.酒精中毒 D.细胞吸水过多
【解析】长期水淹,会造成缺氧环境,玉米的根部会进行产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸,酒精会毒害植物根部,影响正常的生命活动,导致植物死亡。
小题快练
C
2.下列所述生产与生活中的做法,合理的是 (　　)
A.做面包时加入酵母菌并维持密闭状态
B.水稻田适时排水晒田以保证根系通气
C.白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应
D.用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染
【解析】做面包主要是利用酵母菌有氧条件下进行细胞呼吸产生二氧化碳从而使面包松软多孔,所以不能维持密闭状态,A不合理;水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气,防止根系无氧呼吸产生酒精造成毒害,B合理;白天定时给栽培大棚通风的目的是保证二氧化碳的供应,C不合理;用透气的消毒材料包扎伤口以抑制厌氧菌大量繁殖,避免感染,D不合理。
B
合作探究
根据所学知识,分析以下环境因素对细胞呼吸的影响原理。
活动2：影响细胞呼吸的环境因素
1.温度:
区段 温度对呼吸速率的影响
O→t0 呼吸速率随温度的升高而_____
t0 呼吸速率_____
大于t0 呼吸速率___________________
试结合上述曲线,探讨曲线不同区段或关键点的含义。
加快
最快
随温度的升高而下降
2.氧气浓度:
(1)根据曲线分析O2浓度对有氧呼吸速率和无氧呼吸速率的影响。
①有氧呼吸:____________________________________________________
_________________________________________。
②无氧呼吸:___________________________________。
在一定范围内,随着O2浓度增加,有氧呼吸速率逐渐增大,但当
O2浓度达到一定值时,有氧呼吸速率将不再增大
随着O2浓度增加,无氧呼吸速率逐渐减小
(2)依据曲线分析不同O2浓度下的细胞呼吸方式:
O2浓度 呼吸方式
O2浓度为0 只进行_________
0O2浓度≥10% 只进行_________
无氧呼吸
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸
细胞呼吸速率受体内因素和环境因素的影响,判断以下说法是否正确:
(1)幼苗期呼吸速率低,成熟期呼吸速率高。 ( )
提示:幼苗期植物生长旺盛,呼吸速率高。
(2)干种子萌发前需要进行浸泡处理。 ( )
(3)适当增加CO2浓度,促进细胞有氧呼吸,有利于水果和蔬菜的保鲜。 ( )
提示:环境中CO2浓度升高,会抑制细胞有氧呼吸,从而有利于水果和蔬菜的
保鲜。
小题快练
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√
×
1.概念结论速判:在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发,说明苹果的无
氧呼吸能够产生酒精,以下有关无氧呼吸的说法,判断正误:
(1)无氧呼吸发生的场所是细胞质基质。 ( )
(2)无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累。 ( )
提示:无氧呼吸第一阶段产生少量[H],这些[H]在第二阶段形成乳酸或者酒精和二氧
化碳时会被消耗,不会有[H]积累。
(3)人体细胞在有氧和无氧条件下都能产生CO2。 ( )
提示:人体细胞在有氧呼吸过程中产生二氧化碳和水;无氧呼吸只能产生乳酸,不能
产生二氧化碳。
(4)加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加。 ( )
提示:加入呼吸抑制剂,细胞呼吸受到抑制,ATP生成减少。
五分钟学情评价
√
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×
2.深秋季节,某同学从市场上买来了新鲜的葡萄,打算利用细胞呼吸原理在
家里酿制葡萄酒。已知葡萄上附有天然的酵母菌,下列对酿酒有利的措施
是 (　　)
A.敞开酿酒罐 B.一段时间后,密封酿酒罐,适时排气
C.高温处理 D.酿酒罐放在室内光照处
【解析】酵母菌在有氧条件下大量繁殖,在无氧条件下可以进行无氧呼吸
产生酒精和二氧化碳,所以利用酵母菌酿酒时,应先通气后密封酿酒罐,适时
排气,A错误,B正确;高温会杀死酵母菌,对酿酒不利,C错误;用酵母菌酿酒与
光照无关,D错误。
B
3.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是 (　　)
A.有氧呼吸产生水的过程发生在线粒体基质中
B.无氧呼吸是不彻底的氧化分解,大部分能量仍存留在乳酸或酒精中
C.人在剧烈运动时,只靠无氧呼吸提供能量
D.所有生物的无氧呼吸的产物可用酸性重铬酸钾溶液来检测
【解析】有氧呼吸产生水的过程发生在第三阶段,场所是线粒体内膜上,A错误;无氧呼吸过程中,有机物不彻底氧化分解,只释放了少量能量,大部分能量仍存留在酒精或乳酸中,B正确;在剧烈运动时,既有有氧呼吸,也有无氧呼吸,C错误;无氧呼吸的产物酒精可以用酸性重铬酸钾溶液检验,有的生物无氧呼吸的产物为乳酸,不能用酸性重铬酸钾溶液检验,D错误。
B
4.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
5.(情境应用·教材再开发)教材P90[问题探讨]中提到利用酵母菌酿酒过程中先通气,后密封,为什么要这样做
【解析】酵母菌是兼性厌氧菌。在有氧气存在时进行有氧呼吸,获得充足的能量进行细胞分裂,增加种群的数量;在无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
答案:先通气可以给酵母菌提供呼吸作用需要的氧气,利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂;密封则是避免氧气进入,便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。
课堂小结
无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用
无氧呼吸
细胞呼吸原理的应用
过程
反应式
第一阶段
第二阶段
场所：细胞质基质
物质变化：
场所：细胞质基质
物质变化
影响因素：氧气、温度、水等
应用

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