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(共36张PPT)
§5.3 细胞呼吸的原理及应用(2)
教学目标
1.掌握无氧呼吸的过程及原理。
2.理解有氧呼吸和无氧呼吸的异同
3.说出影响细胞呼吸的因素
4.植物组织呼吸方式的探究
教学重点
1.掌握无氧呼吸的过程及原理。
2.理解有氧呼吸和无氧呼吸的异同
3.说出影响细胞呼吸的因素
教学难点
植物组织呼吸方式的探究
无氧呼吸过程如何？
与有氧呼吸有何异同？
四、无氧呼吸
1.场所
：细胞质基质
2.常利用的物质
----葡萄糖(C6H12O6)
3.过程
第一阶段：
C6H12O6
酶
2 C3H4O3 + 4[H] + 少量能量
第二阶段：
2C3H4O3 + 4[H]
酶1
酶2
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2
2C3H6O3(乳酸)
四、无氧呼吸
4.总反应式
例：大多数植物、酵母菌
C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)
+ 少量能量
酶
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2+少量能量
酶
例：乳酸菌、动物肌细胞及马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
注意：大部分植物细胞无氧呼吸产物是酒精，特殊部位也会生成乳酸。
6.发酵
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也作做发酵，包括酒精发酵和乳酸发酵。
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
5.无氧呼吸的概念
注意：无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，无氧呼吸都只在第一阶段生成少量ATP。
1. 1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中61.08kJ的能量储存在ATP中，近69%的能量以热能的形式散失。无氧呼吸的能量转化效率大约是多少 这些能量大约能使多少ADP转化成ATP
无氧呼吸
能量的利用特点--
2. 1moI葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ的能量。无氧呼吸时只放出
196.65kJ的能量，大部分的能量去哪了
有机物中稳定化学能
无氧呼吸的能量转化效率大约是约为31%。
[资料]
3. 无氧呼吸过程中能量发生了什么变化
储存在酒精和乳酸中
①ATP中活跃化学能
②热能
③存留在酒精或乳酸中
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不 同 点 呼吸场所
是否需氧
分解程度 分解产物
释放能量
相 同 点 过程 实质
7.总结：有氧呼吸与无氧呼吸
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需要
不需要
彻底
不彻底
较多(32molATP)
较少(2molATP)
第一阶段相同
有机物氧化分解，释放能量，合成ATP
CO2和H2O
CO2、酒精或乳酸
1. 概念
：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
2.实质
：氧化分解有机物，释放能量
3.类型
有氧呼吸（主要）
无氧呼吸
8.细胞呼吸
4.意义：
为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。
1.将酵母菌破碎并差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，进行如表的实验。（A～F为试管编号，“+”表示加入了适量的该物质，“-”表示未加入该物质）能产生CO2和H2O的试管编号有_______________，能产生酒精的试管编号__________。
编号加入物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌 细胞质基质 线粒体 酵母菌
A B C D E F
葡萄糖 ﹣ + ﹣ + + +
丙酮酸 + ﹣ + ﹣ ﹣ ﹣
氧 气 ﹣ ﹣ + ﹣ + ﹣
D、F
C
经典例题
五、 细胞呼吸原理的应用
包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。
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。
储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。
有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力。
水果蔬菜保鲜：低温（零上）、低氧、适宜湿度
粮食储存：低温（零上） 、低氧、干燥
遗传特性：
生长发育时期不同：
器官不同：
六、影响细胞呼吸的因素
（一）内在因素
（二）外界因素
温度、 氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量
1.温度
贮存水果时,适当降低温度(零上低温)，可降低与细胞呼吸有关酶的活性而延长保存时间.
在农业大棚种植上，白天适当升温 ,夜晚适当降低温度,昼夜保持温差，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。
温度通过影响酶的活性间接影响细胞呼吸速率
2.氧气浓度
影响呼吸作用的外界因素
有氧呼吸
无氧呼吸
CO2
的
释
放
量
O2体积分数/%
在一定范围内,随着O2浓度增加,有氧呼吸速率逐渐增强，有氧呼吸速率逐渐增强,但当O2浓度达到一定值时,有氧呼吸速率将不再增加。
随着O2浓度增加,无氧呼吸速率逐渐受抑制。
有氧呼吸:
无氧呼吸:
A点:只无氧呼吸,释放较多CO2
影响呼吸作用的外界因素
2.氧气浓度
C点以后:只进行有氧呼吸
A点到C点:无氧呼吸和有氧呼吸
B点:CO2释放总量最小,呼吸作用的总强度最低
C点:无氧呼吸的强度为0
(2)结合上图分析，适宜储存水果、蔬菜的O2浓度是多少 为什么
n
B点对应的氧气浓度
因为细胞总呼吸速率应最小,有机物的消耗最少。能尽可能多的保存营养成分
3.水
含水量
呼
吸
速
率
0
原理：自由水含量多，新陈代谢加快，呼吸作用强度上升。
应用：
粮食在收仓前要进行晾晒处理；干种子萌发前要进行浸泡处理。
CO2浓度
呼
吸
速
率
0
4.CO2浓度
原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多________细胞呼吸的进行。
应用：农村广泛采用密闭的土窖保存蔬菜和水果，就是利用蔬菜和水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。
抑制
例1：下列关于影响细胞呼吸的外界因素及其应用的叙述中，错误的是( )
A.日温26℃，夜温15℃有利于番茄增产
B.温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸速率
C.储存粮食时，应在低温、低氧、干燥的情况下
D.储存蔬菜、水果时，应在零下低温、低氧、保持一定湿度的情况下
D
2. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发
酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2
和吸收的O2之比是 ( )
A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3
C
3. 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性
酵母菌细胞制备物。在适宜温度条件下，会产
生CO2的试管有 （ ）
①葡萄糖+已破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体
③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞质基质（隔
绝空气） ⑤丙酮酸+细胞质基质（隔绝空气）
A.①③④⑤ B.①②④⑤ C.①③④ D.②③④
C
4.葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质．将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入细胞一段时间后，可能出现的放射性化合物是（　　）
A． 水 B． 二氧化碳
C． 丙酮酸 D． 水和二氧化碳
D
七.实验探究
一定存在无氧呼吸
为乳酸发酵或者细胞死亡
一定存在有氧呼吸
一定存在有氧呼吸
七.实验探究
只进行乳酸发酵或细胞死亡
只进行酒精发酵
只进行有氧呼吸或有氧呼吸+乳酸发酵
有氧呼吸+酒精发酵，
多余CO2来自酒精发酵
（如：人肌细胞）
（如：酵母菌）
七.实验探究
知识拓展
V
CO2
V
O2
＝1 →
＞1 →
＜1 →
呼吸熵
只进行有氧呼吸
有氧呼吸+无氧呼吸（酒精发酵）
有氧呼吸底物有可能含有 等非糖物质
（原因：脂肪中 含量 ，氧化分解时
耗氧量 。）
脂肪
氧
少
高
假设呼吸底物为葡萄糖
拓展：实验法判断细胞呼吸方式
装置一红色液滴移动的距离代表有氧呼吸吸收O2 量
装置二红墨水滴的移动情况反映释放CO2和吸收O2的差值
装置一 装置二 结果
红色液滴不动 红色液滴不动
红色液滴左移 红色液滴不动
红色液滴不动 红色液滴右移
红色液滴左移 红色液滴右移
只进行有氧呼吸或有氧呼吸和乳酸发酵
只进行无氧呼吸（酒精发酵）
既进行有氧呼吸
又进行无氧呼吸（酒精发酵）
提醒：
可以是酵母菌、
萌发的种子等可以进行呼吸作用的材料。（若是绿色植物，则该装置需进行遮光处理）
只进行乳酸发酵或死亡
萌
发
的
种
子
萌
发
的
种
子
小 结
过程
本质
应用
环境因素
意义
工业生产：酿酒、饲料
农业生产：中耕松土
健康生活：包扎伤口
为各项生命活动提供能量
氧气浓度
二氧化碳浓度
温度
水
分解有机物释放能量
葡萄糖→丙酮酸
丙酮酸→酒精
或乳酸
释放能量
1.右图下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化（呼吸底物均为葡萄糖）。
下列相关叙述正确的是
A.氧浓度为a时，最适于贮
藏该植物器官
B.氧浓度为b时，无氧呼吸消
耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时，无氧呼吸
最弱
D.氧浓度为d时，有氧呼吸
和无氧呼吸强度相等
B
随堂练习
2..右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：
释放的相对值
CO2
（1）A点表示植物组织
释放CO2较多，这些CO2是_________的产物。
（2）由A到B， CO2的释放量急剧减小，其原因是________________________。
（3）由B到C， CO2的释放量又不断增加，其主要原因是_________________________； 到C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是_____
_______________________。
随O2的增加，无氧呼吸受到抑制
随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强
无氧呼吸
受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强
3..陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为
①产生的酒精对细胞有毒害 （ ）
②产生的乳酸对细胞有毒害
③没有专门的无氧呼吸结构
④产生的能量太少
A.①② B.②③ C. ③④ D.①④
D
4.关于无氧呼吸的叙述中，正确的是 ( )
A.不产生CO2 B.一定产生CO2
C.不形成ATP D.物质氧化分解不彻底
D
5.一运动员正在进行长跑训练，
从他的大腿肌肉细胞中检测到
3种化学物质 ，其浓度变化如
右图所示，图中 P、Q、R三曲
线依次代表 （ ）
B
锻炼时间（分）
A. O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2
C. CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2
1.探究某生物材料的细胞呼吸类型（假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响），某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果的预测及其误差的校正．
【结果预测】
（1）若甲液滴左移，乙液滴不移，
则只进行有氧呼吸．
（2）若甲液滴不移，乙液滴右移，
则只进行无氧呼吸．
（3）若甲液滴左移，乙液滴右移，
则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸．
【误差校正】
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应黑暗（遮光）处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定．
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行表面消毒处理 处理．
③为防止大气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活（如将种子煮熟等），其他条件均不变．
2.呼吸商（RQ）是指单位时间内进行呼吸作用的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。
下图表示测定消毒过的萌发小麦种子呼吸商的实验装置，下列说法不准确的是
A.KOH中放置筒状滤纸的目的是增大吸收CO2的面积
B.假设小麦种子只以糖类为呼吸底物，在25℃时经10分钟观察发现：
甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，说明10分钟内小麦种子进行了无氧呼吸
C.若在25℃时经10分钟观察发现：甲装置中墨滴左移30mm，
乙装置中墨滴左移200mm，则萌发小麦种子的呼吸商是0.85
D.为了校正还应设置一个对照装置，对照装置的大试管和小烧杯应分别放入
死亡的小麦种子、清水，其他条件不变
D
3.不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同。下列对生物细胞呼吸方式的判断，错误的是
A.若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡
B. 若C02的释放量多于02的吸收量，则细胞可能既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C. 若C02的释放量等于02的吸收量，则细胞可能只进行有氧呼吸
D.若只释放C02，不消耗02，则细胞只进行无氧呼吸
A
4.下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发，测得的气体量的变化结果。下列 说法正确的是
CO2释放量 O2吸收量
甲 12 0
乙 8 6
丙 10 10
A. 在甲条件下进行的是产生CO2 和乳酸的无氧呼吸
B. 在乙条件下消耗的葡萄糖中有氧呼吸比无氧呼吸多
C. 在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值
D. 在乙条件下释放的CO2 来自细胞质基质和线粒体
D
5.现有一瓶葡萄糖溶液，内含有适量的酵母菌，经测定瓶中放出二氧化碳与吸收氧气的体积之比为7：6，这是因为[ ]
A．有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
B．有6/7的酵母菌在进行有氧呼吸
C．有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
D．有1/7的酵母菌在进行有氧呼吸
C
6．如图表示氧浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响．下列有关叙述错误的是（　　）
A． 氧气浓度为0时，细胞中能够产生[H]的场所是细胞质基质
B． 氧气浓度低于20%时，30℃、35℃两温度对有氧呼吸速率影响不大
C． 由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30℃和35℃之间
D． 与b点相比，限制c点有氧呼吸速率的因素有氧浓度和温度
C

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