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第3课时 无氧呼吸
第3节 细胞呼吸的原理和应用
在持续的下雨天中，好多农民的庄稼被淹，颗粒无收，为什么水太多会让植株死亡？
家用酸奶机可以进行酸奶和米酒发酵。酸奶（乳酸菌）发酵时，牛奶要加满，盖子的排气孔要封闭。甜酒（酵母菌）发酵时需密封，但米中间要挖一个窝，盖子留一个排气孔。试分析这是为什么呢
问题探讨
无氧呼吸过程
第一阶段
（与有氧呼吸 ）场所： 。
第二阶段（有两种情况）
完全相同
C6H12O6
酶
2C3H4O3 (丙酮酸)+ 4[H]+ 少量能量
2C3H4O3 (丙酮酸) + 4[H]
酶
2C3H6O3（乳酸）
2C2H5OH(酒精)+2CO2
细胞质基质
场所： 。
细胞质基质
酒精发酵实例：大多数高等植物、酵母菌
乳酸发酵实例：①人和动物细胞 ②某些植物的特殊器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）③乳酸菌（动物乳马吃甜玉米）
一、无氧呼吸
细胞质基质
线粒体
热能散失
合成ATP
酶
4[H]
能量
2丙酮酸
酶
2C2H5OH(酒精)
葡萄糖
2C3H6O3
（乳酸）
酶
【任务一】1、阅读课本94页，绘制无氧呼吸的过程图，明确无氧呼吸的场所及物质变化。
2CO2
无氧呼吸 场所 反应物 产物 释能
第一阶段
第二阶段
细胞质基质
主要是葡萄糖
丙酮酸[H]
少量
细胞质基质
丙酮酸[H]
乳酸
酒精 CO2
无
课堂活动：答出无氧呼吸各个不同阶段的场所、原料、产物及能量释放情况。
思考：1mol的葡萄糖所含能量大约2870kJ的能量，氧化分解成乳酸或酒精后，释放出196.65kJ的能量，其中61.08KJ能量用来合成2molATP。葡萄糖中的能量大部分去了哪里？
一、无氧呼吸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2 +少量能量
酶
无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量，大部分能量存留在酒精或乳酸中。
无氧呼吸是指细胞在 条件下，葡萄糖等有机物经过
分解，释放出少量能量的过程。
像酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵，根据发酵产物不同，产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。
无氧呼吸的定义
无氧
不完全
密封有酒味
水淹烂根
细胞呼吸：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。
细胞呼吸的意义：
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
（2）生物体代谢的枢纽。
（1）为生物体提供能量
易错提示
1.有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质中和细胞膜上进行。
2.葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸才能进入线粒体被分解。
3.无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段不产生ATP，还要消耗第一阶段产生的[H]。
4.人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
5.无氧呼吸有机物氧化分解不彻底，还有大量能量储存在乳酸或者酒精中。
6.CO2不是判断有氧呼吸是否发生的标志
作业：比较有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
相同点 联系 实质 意义 细胞质基质和线粒体
始终在细胞质基质
需氧、酶
不需氧、需酶
6CO2、12H2O
酒精和CO2或乳酸
大量（32ATP）
少量（2ATP）
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同
分解有机物，释放能量，合成ATP
为生物体的各项生命活动提供能量
二、细胞呼吸原理的应用
为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创可贴？
为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？
为什么要给作物及时松土？为什么水稻要定期排水？
为什么储藏水果粮食要降低温度和氧气含量等措施延长保质期？
为什么皮肤伤口较深要到医院及时注射破伤风抗毒血清？
为什么提倡慢跑？
阅读P95的6个资料，说说细胞呼吸原理在生活生产中有哪些应用？
二、细胞呼吸原理的应用
思考讨论
1.为什么被锈钉扎伤或伤口很深时，需要注射破伤风疫苗，且用透气的创可贴或纱布包扎伤口？
注射破伤风疫苗：避免破伤风杆菌无氧呼吸大量繁殖，引发破伤风。
透气的创可贴或纱布：抑制厌氧菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
思考讨论
2.为什么在利用酵母菌生产葡萄酒时，酿酒初期通气处理，后期密封？
酿酒时先通气，让酵母菌进行有氧呼吸使其大量繁殖；
后密封，使其发酵(无氧呼吸），产生酒精。
二、细胞呼吸原理的应用
思考讨论
3.为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？
葡萄糖→二氧化碳+水+释放能量（ATP）
根细胞充分有氧呼吸产生能量，利于根系的生长和根细胞通过主动运输吸收无机盐。
二、细胞呼吸原理的应用
思考讨论
4.为什么储藏水果、粮食的仓库，往往通过降低温度、降低氧气含量含量等措施，延长保质期？
减弱其呼吸作用，减少有机物的消耗以延长保质期。
二、细胞呼吸原理的应用
思考讨论
5.为什么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。
二、细胞呼吸原理的应用
思考讨论
其他例子：为什么稻田需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂？
避免根因无氧呼吸产生大量酒精，对细胞产生毒害作用，造成烂根。
二、细胞呼吸原理的应用
二、细胞呼吸原理的应用
为什么包扎伤口要选用透气消毒纱布或创可贴？
为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？
为什么要给作物及时松土？为什么水稻要定期排水？
为什么储藏水果粮食要降低温度和氧气含量等措施延长保质期？
为什么皮肤伤口较深要到医院及时注射破伤风抗毒血清？
为什么提倡慢跑？
1、CO2浓度
①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____
(填 “促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。
抑制
2、水
①原理：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛
，细胞呼吸越强。
二、影响呼吸作用的因素
含水量/%
呼吸强度
O
②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。
3、温度对细胞呼吸的影响
原理：温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。
应用
① 储存食品（冰箱）
②大棚栽培在夜间和阴天适当
以降低呼吸作用消耗的有机物
③ 水和面发得快
零上低温
降温
酶的活性
温
CO2生成量
有氧呼吸
无氧呼吸
A
C
最佳储存点
4、氧气浓度
（1）曲线分析
④B点：CO2生成量最低，有机物消耗最少利于储存粮食水果。
（2）应用
中耕松土促进植物根部有氧呼吸；
无氧发酵过程严格控制无氧条件；低氧储存粮食蔬菜。
B
①A点：O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②A点-C点：0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
③C点及以后：O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用。
1.测定有氧呼吸速率
（1）指标：
单位时间O2吸收量。
（2）原理：
有氧呼吸吸收O2，释放CO2。CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，有色液滴左移。单位时间液滴左移量即表示有氧呼吸速率。
（3）物理误差的校正：
将生物材料灭活，其余条件不变。
（灭活）
五、探究细胞呼吸的实验装置
2.判断细胞呼吸方式
反映O2吸收量
反映CO2释放量-O2吸收量
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. 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
课堂检测
2. 细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述正确的是（ ）
A．动物细胞内能进行过程①②或过程①③
B．酵母菌的过程②只在线粒体中进行
C．过程①③释放的能量转移至ATP和酒精中
D．乳酸菌细胞内过程④不需要[H]参与
B
3. 酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸：
（1）若消耗了等量的葡萄糖，吸收的O2量和产生的CO2总量之比为： 。
（2）若产生了等量的CO2，则吸收的O2量和产生的CO2总量之比为： ；此时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为： 。消耗的葡萄糖与产生的CO2总量的摩尔之比为：____。
3:4
1:2
3:1
1:3
4. 在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 ( )
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B.b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下，无氧呼吸最弱
D.d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
D
CO2释放量 O2释放量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
5. 有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是(　 　)
A. a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B. b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C. c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D. d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol
产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol
D
6.下图表示某植物幼根的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和CO2的释放量随环境中O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY＝YZ，则在氧浓度为a时说明正确的是(　 )
C
A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多
B.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
D.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多
实验：判断细胞的呼吸方式
实验现象 结　论
装置一液滴 装置二液滴 只进行产乳酸的无氧呼吸或已死亡
只进行产生酒精的无氧呼吸
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
只进行有氧或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
不动
不动
不动
不动
右移
左移
左移
右移
归纳提升：判定细胞呼吸方式的三大依据

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