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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
剧烈运动后，第二天早上为什么会感觉肌肉酸痛？
高等植物在水淹的情况下为什么会烂根？
酵母菌为什么可以用来酿酒？
无氧呼吸
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
C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
ATP（少量，2mol）
热量（大部分）
细胞质基质
酶
①
酶
②
2C2H5OH
细胞质基质
物质变化（反应式）：
场 所：
酶
2C3H４O３+ 4[H]
2C2H5OH（酒精）+2CO2
2CO2
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
C6H12O6
2丙酮酸
4[H]
能量
ATP
热量
细胞质基质
酶
①
酶
②
2C3H6O3
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：①人和动物细胞③乳酸菌、②某些植物的特殊器官
马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
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。
思考：不同生物无氧呼吸的产物不同，
直接原因是？
根本原因？
酶种类不同
控制合成相关酶的基因不同
有氧呼吸 无氧呼吸
区别 场所
条件
物质变化
能量释放
联系 细胞质基质、线粒体（主要）
在细胞质基质
氧气，多种酶
无氧气，多种酶
葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O
葡萄糖分解不彻底，生成乳酸,或者酒精和CO2
释放大量能量，三个阶段都有能量释放
只在第一阶段释放少量能量，大部分能量储存在酒精或乳酸中，
（1）二者第一阶段反应完全相同，都在细胞质基质中进行；
（2）都是氧化分解有机物、释放能量；
(3)都需要多种酶的催化
【有氧呼吸和无氧呼吸的比较】
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，释放能量并生成ATP的过程。
（1）为生物体的生命活动提供能量
（2）生物体代谢的枢纽（如丙酮酸）
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
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸
意义：
三.细胞呼吸原理的运用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口。
酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。
对于板结的土壤及时松土透气，可以促进根细胞有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。
①既为伤口敷上了药物
②避免厌氧病原菌的繁殖
较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。
有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。
物质的储存：
（1）储存粮食：适宜的低温，低氧，干燥（水分很少）。
（2）储存水果、蔬菜：适宜的低温，低氧，适宜的湿度。
三.细胞呼吸原理的运用
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
小试牛刀
这一论点包含两个要点：线粒体原本是一种独立生存的细菌，后来与真核细胞共生变成细胞内的结构。
由此可见，证据1、3和4能够支持这一论点，而论据2不支持。
运用证据和逻辑评价论点
思维训练
1、线粒体内存在于细胞DNA相似的环状DNA。
2、线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成。
3、真核细胞内的DNA具有高比例的核苷酸序列经常不表现出遗传效应，线粒体DNA和细菌的却不是这样。
4、线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。
易错辨析
(1)有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段反应完全相同( )
(2)无氧呼吸的第一阶段和第二阶段两个阶段都可以释放出能量( )
(3)呼吸作用分解葡萄糖所释放的能量，在有氧呼吸中有两个去向，在无氧呼吸中有三个去向（ ）
（4）无氧呼吸不需要氧气的参与，该过程最终有【H】的积累（ ）
（5）人体骨骼肌细胞在缺氧条件下，细胞呼吸产生的CO2体积多于吸收的O2的体积( )
（6）无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中（ ）
×
×
×
×
√
无氧呼吸唯有第一阶段释放少量能量
无氧呼吸第一阶段释放少量能量，大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP。
无氧呼吸第一阶段产生的【H】用于第二阶段丙酮酸的还原
等于
乳酸发酵
√
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ATPC当堂检测6、如图为生物体内细胞呼吸过程示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A、在有氧条件下，过程③或④将会受到抑制
B、能进行过程②的生物体内不一定含有线粒体
C、人体在长跑运动时，所需能量主要由过程①、④提供
D、导致过程③、④不同的原因是生物体内酶的种类不同
C

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