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细胞呼吸的原理和应用
2022
新人教版 · 高中生物必修一 · 第五章 第三节
第三课时
发酵：通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。
无氧发酵：酒精发酵、乳酸发酵
有氧发酵：醋酸发酵、谷氨酸发酵
一、细胞呼吸原理的应用
异化作用类型
酵母菌
需氧型(有氧环境)：
厌氧型(无氧环境)：
绝大多数生物
乳酸菌、蛔虫
兼性厌氧型：
无线粒体，进行无氧呼吸的真核细胞：
哺乳动物成熟红细胞、成熟的筛管细胞
醋酸杆菌、谷氨酸杆菌、硝化细菌、根瘤菌(豆科共生)、蓝细菌
1.用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制厌氧菌的无氧呼吸，从而抑制其繁殖；伤口较深或者锈钉扎伤需要注射破伤风抗毒血清。
2.松土：促进根部有氧呼吸，为主动运输提供能量，从而有利于矿质元素的吸收；另外还可以抑制无氧呼吸产生酒精，防止植物烂根。
一、细胞呼吸原理的应用
3.酿酒：早期通气，促进酵母菌有氧呼吸，有利于菌种的繁殖。后期密封，促进酵母菌无氧呼吸，有利于产生酒精
4.储存蔬菜、水果：
储存粮食、种子：
低温、低氧、一定湿度（细胞呼吸强度弱，消耗的有机物少）；
低温、低氧、干燥（要晒干，减少自由水，可降低呼吸作用）。
一、细胞呼吸原理的应用
5.食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，利于需氧型细菌（醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌）的有氧呼吸，从而促进繁殖。
6.提倡有氧运动：慢跑时肌细胞进行有氧呼吸，不会产生乳酸而导致肌肉酸痛。
一、细胞呼吸原理的应用
二、细胞呼吸方法或类型的判定
只有有氧呼吸
有氧呼吸和无氧呼吸
只有无氧呼吸
a：只有CO2释放→
b：吸收O2＜释放CO2→
c：吸收O2=释放CO2→
二、细胞呼吸方法或类型的判定
1.据反应物和产物
（1）消耗氧气
一定存在有氧呼吸
（2）产生H2O
一定存在有氧呼吸
（3）有酒精或乳酸
一定存在无氧呼吸
（4）无CO2释放
一定为产乳酸的无氧呼吸
二、细胞呼吸方法或类型的判定
2.据物质的量关系
（1）CO2＝O2
只进行有氧呼吸（或同时伴随产生乳酸的无氧呼吸）
（2）CO2＞O2
两组呼吸并存，差值为无氧呼吸量
（3）CO2可能存在脂质类物质氧化分解
3.据反应发生的场所
二、细胞呼吸方法或类型的判定
（1）NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸所产生的CO2;
（2）红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸吸收的O2量。
红墨水滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。
二、细胞呼吸方法或类型的判定
1.甲、乙液滴均不动。
细胞只进行产乳酸的无氧呼吸。
2.甲红墨水滴左移，乙红墨
水滴不动。
细胞只进行有氧呼吸或同时伴随产乳酸的无氧呼吸。
3.甲红墨水滴左移，乙红墨水滴右移
细胞既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。
1.0
0.5
10
三、影响细胞呼吸的因素
1.外部因素——O2浓度
5
O2(%)
P
R
15
20
D
Q
T
O
CO2释放量
B
无氧呼吸
有氧呼吸
CO2释放总量
①Q点：
②B点：
③P点：
④R点：
只进行无氧呼吸
有氧呼吸释放的CO2=无氧呼吸释放的CO2
只进行有氧呼吸
细胞呼吸作用最弱
利于储存粮食、水果
O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用。
三、影响细胞呼吸的因素
3.外部因素——CO2浓度
5
CO2(%)
1.0
0.5
10
15
20
O
呼吸速率
（1）CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
（2）应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
三、影响细胞呼吸的因素
细胞含水量
呼吸速率
4.外部因素——水
（1）在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。
（2）应用
①粮食在收仓储存之前要进行晾晒，减弱细胞呼吸；
②干种子在萌发时，要浸泡以增强代谢；
③作物栽培时，合理灌溉。
三、影响细胞呼吸的因素
5. 自身因素
（1）遗传特性 不同种类的生物，呼吸速率不同
旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物
（2）器官类型 同一生物的不同器官或组织，呼吸速率不同
植物生殖器官大于营养器官
（3）生长发育阶段
同一生物的同一器官在不同的生长发育阶段，呼吸速率不同
幼苗期、开花期植株器官呼吸速率高，成熟区呼吸速率低
四、细胞呼吸有关练习
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
① 曲线a、b、c分别表示___ 、 ___和呼吸作用CO2释放量。
② 在O2浓度为0时，CO2的释放量为___，此时只进行 ；
当O2浓度 时， 只进行有氧呼吸，此时CO2释放量_____O2吸收量；
当0＜O2浓度＜D时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
≥ D
A
等于
四、细胞呼吸有关练习
甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
③ 在保存蔬菜、水果时，应选择乙图中 点对应的O2浓度，因为此时 _____________；保存条件一般为____ 。
④甲图的a、b、c、d四种氧浓度中___是最适合蔬菜、水果的贮藏；
⑤甲图中氧浓度为a时的情况对应乙图中的_____点；
B
细胞呼吸最弱
零上低温、低氧
A
c
四、细胞呼吸有关练习
例1. 酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，如果二者消耗了等量的葡萄糖，这时吸入的氧气与产生的二氧化碳的分子数之比是
A、3:4 B、4:3 C、1:2 D、2:1
A
2
6
1
1
6
如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,则所消耗的葡萄糖之比为________。
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 有氧
C6H12O6 → 2CO2 无氧
物质的量之比
6
6
1
3
1:3
四、细胞呼吸有关练习
例2.密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24mL，CO2增加48mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的
A、3倍 B、1/2倍 C、2倍 D、1/3倍
A
24
24
24
4
12
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2
C6H12O6 → 2CO2

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