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第5章 细胞的能量供应与应用
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第2课时
没有线粒体中一定不能进行有氧呼吸吗？
不一定
真核细胞：
不能，只能进行无氧呼吸，
如：哺乳动物成熟红细胞、蛔虫
原核细胞：
能，含与有氧呼吸有关的酶
如：好氧细菌
问题探讨
1.苹果储存久了，会散发出酒味，为什么？
2.剧烈运动后，肌肉往往会酸痛，为什么？
除酵母菌以外，还有许多种细菌和真菌能够进行无氧呼吸。此外，马铃薯块茎、苹果果实等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的肌细胞等，除了能够进行有氧呼吸，在缺氧条件下也能进行无氧呼吸。一般地说，无氧呼吸最利用的物质也是葡萄糖。（教材P94）
联系生活
酸奶发酵是乳酸菌发酵，只进行无氧呼吸，不需要氧气，所以牛奶加满，而且发酵不产生气体，排气孔封闭;
米酒发酵时挖一个窝保留部分空气是为了让酵母菌进行有氧呼吸，繁殖更快，接着进行无氧呼吸，产生酒精和CO2,因此要开排气孔。
家用酸奶机可以进行酸奶和米酒发酵。酸奶发酵时，牛奶要加满，盖子的排气孔要封闭。甜酒发酵时，米中间要挖一个窝，盖子留一个排气孔。试分析这是为什么呢
第一阶段：葡萄糖的初步分解C6H12O62丙酮酸4[H]能量ATP热量细胞质基质酶①细胞质基质2.物质变化（反应式）C6H12O6酶2C3H４O３+ 4[H] +能量1.场 所：（少量）和有氧呼吸第一阶段是完全相同的二）无氧呼吸第二阶段：丙酮酸的不彻底分解C6H12O62丙酮酸4[H]能量ATP热量细胞质基质酶①酶②2C2H5OH细胞质基质物质变化（反应式）：场 所：酶2C3H４O３+ 4[H]2C2H5OH（酒精）+2CO22CO2二）无氧呼吸第一阶段：葡萄糖的初步分解
细胞质基质
物质变化：
C6H12O6
酶
2C3H４O３
+ 4[H] +能量
场 所：
第二阶段：丙酮酸的不彻底分解
细胞质基质
物质变化：
场 所：
酶
2C3H４O３+ 4[H]
2C2H5OH+2CO2
总反应式：
C6H12O6
酶
+能量
2C2H5OH（酒精）+2CO2
（少量）
葡萄糖分子中大量的能量存留在酒精中
1.酒精发酵
例：大多数植物、酵母菌等进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
二）无氧呼吸
第二阶段：丙酮酸的不彻底分解C6H12O62丙酮酸4[H]能量ATP热量细胞质基质酶①酶②2C3H6O3细胞质基质2.物质变化（反应式）：1.场 所：酶2C3H４O３+ 4[H]2C3H6O3(乳酸）＋能量（少量）二）无氧呼吸第一阶段：葡萄糖的初步分解
细胞质基质
物质变化：
C6H12O6
酶
2C3H４O３
+ 4[H] +能量
场 所：
第二阶段：丙酮酸的不彻底分解
细胞质基质
物质变化：
场 所：
酶
2C3H４O３+ 4[H]
2C3H6O3
例：高等动物、乳酸菌高等植物的某些器官等进行无氧呼吸产生乳酸。
葡萄糖分子中大量的能量存留在乳酸中
2.乳酸发酵
总反应式：
（少量）
C6H12O6
酶
+能量
2C3H6O3(乳酸）
二）无氧呼吸
葡萄糖C6H12O6
丙酮酸+[H]
酶
C2H5OH
（酒精）＋CO2
C3H6O3
（乳酸）
酶
酶
第一阶段
第二阶段
少量能量
不同点：
第二阶段不同
相同点：
1．第一阶段完全相同
2．都在细胞质基质中进行
3．都只在第一阶段产生少量能量第二阶段不产生能量。
概念：指细胞在 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 分解，释放 能量的过程。
没有氧气
不完全
少量
人体细胞呼吸产生的CO2来自哪里
人体只有有氧呼吸产生CO2（线粒体基质）， 无氧呼吸产生乳酸，无CO2
二）无氧呼吸
无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。
人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
反应物
终产物
[H]产生阶段
ATP产生阶段
分解程度
释放能量
相同点 联系 实质 细胞质基质、线粒体
O2、酶
葡萄糖、水、O2
CO2、H2O
第1、2阶段
第1、2、3阶段
彻底
大量
细胞质基质
无氧、酶
葡萄糖
乳酸 或 酒精和CO2
第1阶段
第1阶段
不彻底
少量
第一阶段反应完全相同
氧化分解有机物，释放能量
①为生物体提供能量；
2.意义：
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽
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，释放能量并生成ATP的过程。
有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸
细胞呼吸：
细胞呼吸
能
量
热能
散失
能量
转移
ATP
ADP
Pi
能
量
细胞分裂
生长发育
主动运输
肌肉收缩
神经冲动的传导
C6H12O6
CO2＋H2O
②生物体代谢的枢纽。
氧化分解有机物，释放能量
1.实质：
三、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。
提倡慢跑等有氧运动，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。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。
1.（2022·广东佛山)细胞呼吸原理在生产、生活中有广泛应用,下列说法错误的是(　　)
A.面包的制作利用了酵母菌的呼吸作用
B.提高氧气含量有利于水果蔬菜的储藏
C.松土能促进作物根系的有氧呼吸
D.包扎伤口时要注意选用透气的敷料
B
种子:“零上低温、干燥、低氧”
蔬菜和水果:“零上低温、湿度适中、低氧”
小试牛刀
★2.环境因素：
1.内部因素：
酶的种类和数量
温度
O2浓度、
水
CO2浓度、
影响细胞呼吸的因素
原理：通过影响 来影响呼吸速率。
应用：
①储存粮食、水果、蔬菜应零上低温;
②大棚蔬菜夜间适当降温
（减少细胞呼吸消耗有机物）
呼吸酶的活性
四、影响细胞呼吸的环境因素
（2）外部因素——温度
温度
呼吸速率
(3)外部因素——含水量
原理：①水是有氧呼吸的底物；②自由水越多，细胞代谢越旺盛。
应用:
①粮食入仓前要晾晒处理；
②干种子萌发前要浸泡处理
四、影响细胞呼吸的环境因素
(4)外部因素——O2浓度★★★
O 5 10 15 20 25
释放量
CO2
O2浓度%
有氧呼吸速率
2.各点分析：
①Q点：
②P点：
③R点：
④A点：
⑤B点：
无氧呼吸速率
细胞呼吸CO2的总量
Q
A
P
B
不消耗O2，只产生CO2
只进行 呼吸。
消耗O2量=产生CO2量
只进行 呼吸
无氧
有氧
R
产生CO2_____
组织细胞呼吸______
最少
此时有机物消耗最少，R点对应的O2浓度是储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度。
最弱点
有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。
等于
不相等
无氧呼吸终止点。
四、影响细胞呼吸的环境因素
原理：直接影响呼吸速率和呼吸性质。 ①O2促进有氧呼吸；②O2抑制无氧呼吸，O2浓度达到一定值时，无氧呼吸被完全抑制。
思维训练
课本P96
运用证据和逻辑评价论点
支持
不支持
支持
支持
线粒体原本是一种需氧细菌，后与真核细胞共生成细胞器
判断细胞呼吸方式的三大依据
一定存在有氧呼吸
一定存在有氧呼吸
一定存在无氧呼吸
一定为产乳酸的无氧呼吸
只进行有氧呼吸(或同时伴随产乳酸的无氧呼吸)
两类呼吸并存，差值为无氧呼吸量
可能存在脂质类氧化分解
无氧呼吸
有氧呼吸(或两类呼吸并存)
课堂小结
当堂检测1、无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。（ ）2、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同。（)3、无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP。（ ）4、苹果储存久了会有酒味产生。（ ）5、下列关于无氧呼吸的说法，正确的是（ ）A、原核生物只进行无氧呼吸B、乳酸杆菌在无氧条件下生成酒精C、无氧呼吸发生在细胞质基质中D、无氧呼吸第二阶段产生少量的ATPC6、下列生产措施或生活现象所涉及的细胞呼吸知识，解释不正确的是( 　 )
C
A．提倡慢跑，可防止无氧呼吸产生乳酸使人体肌肉酸胀
B．零度以上低温贮存果蔬，可降低呼吸酶活性，减少有机物的分解
C．马铃薯块茎腐烂的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用
D．作物种子贮藏前需要干燥，主要是通过减少水分以抑制细胞有氧呼吸

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