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细胞呼吸的原理和应用（二）
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。
[H]
C6H12O6
2C3H4O3
少量
能量
酶
丙酮酸
2C2H5OH＋2CO2
或
2C3O6O3
ATP
将无氧呼吸划分为两个阶段：
第一阶段：发生在细胞质基质，与有氧呼吸第一阶段相同；
第二阶段：发生在细胞质基质，丙酮酸和[H]在不同酶催化下形成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸，该阶段不生成ATP；
产物为酒精的无氧呼吸
C6H12O6
酶
2C3H4O3+4[H]+（少量）能量
1）
2）
酶
2C3H4O3+4[H] 2C3H6O3
例：高等植物、酵母菌、苹果果实
产物为乳酸的无氧呼吸
C6H12O6
酶
2C3H4O3+4[H]+（少量）能量
1）
2）
酶
2C3H4O3+4[H] 2C2H5OH+ 2CO2
例：乳酸菌、高等动物、人、高等植物的某些器官（玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等）
少量
能量
［H］
乳酸
C3H6O3
酒精
C2H5OH
CO2
葡萄糖
C6H12O6
丙酮酸
C3H4O3
+
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+ 能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2 ＋能量
细胞质基质
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释放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵，产生酒精的叫酒精发酵，产生乳酸的叫做乳酸发酵。
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
线粒体（主）和细胞质基质
细胞质基质
需要
不需要
CO2＋H2O
乳酸或酒精＋CO2
热能（主）＋储存在ATP中的化学能
乳酸/酒精中的化学能（主）
＋热能＋储存在ATP中的化学能
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
第一、第二、第三阶段
第一阶段
第一阶段完全相同，包括反应过程和反应场所
反应实质相同，都能氧化分解有机物，释放能量
透气的消毒纱布、松软的“创可贴”包扎伤口。
松土
透气
有氧呼吸增强
能量供应增加
主动运输吸收无机盐离子
防止厌氧微生物滋生
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。需要及时到医院注射破伤风抗体。
零上低温、低氧、高CO2、一定湿度
储存水果、蔬菜
零下低温、低氧、高CO2、干燥
储存种子
无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠无氧呼吸来获取能量，会产生大量乳酸，引起肌肉酸胀乏力。
提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸。
利用酵母菌发酵可生产各种酒。发酵时，先给发酵罐通气，有利于酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖；之后密封发酵罐，酵母菌无氧呼吸产生酒精。
影响细胞呼吸的因素
① 不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
② 同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。
③ 同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
（1）内因
温度
（2）外部因素——温度
① 低温下贮存蔬菜、水果，减少有机物的消耗
② 在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差，增加有机物的积累。
应
用
影响酶活性
（3）外部因素——O2浓度
5
O2（%）
1.0
0.5
P
R
10
15
20
D
Q
T
O
R点的含义？
R点对应O2浓度下，呼吸速率最低，有机物消耗最少。
思
考
QD：无氧呼吸速率
OPT：有氧呼吸速率
QPT：呼吸速率
（3）外部因素——O2浓度
A
5
O2（%）
1.0
0.5
B
P
R
C
10
15
20
D
Q
T
O
B点的含义？
有氧呼吸CO2释放量与无氧呼吸CO2释放量相等
思
考
QD：无氧呼吸速率
OPT：有氧呼吸速率
QPT：呼吸速率
有氧呼吸速率与无氧呼吸速率是否相等？
氧气浓度0~b时
氧气浓度对酵母菌(或植物非绿色器官)的呼吸速率的影响。
有氧呼吸速率增大，
无氧呼吸速率减小。
氧气浓度为0时
有氧呼吸速率为零，
无氧呼吸速率最大，
有机物消耗量较多。
氧气浓度为a时
无氧呼吸减弱，
有氧呼吸较弱，
消耗有机物较少。
氧气浓度为b时
无氧呼吸被完全抑制
细胞呼吸即为有氧呼吸
氧气浓度为c时
有氧呼吸速率达到最大时的最小氧气浓度
（4）外部因素——CO2浓度
5
CO2（%）
1.0
0.5
C
10
15
20
O
呼吸速率
① 地窖中CO2浓度高，抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，有利于蔬菜水果的储存。
应
用
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
（5）外部因素——水
细胞含水量
水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸
应
用
粮食储存要求干燥，减少有机物消耗；干种子萌发前进行浸泡处理。
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
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
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。
⑥甲图中氧浓度为b时的情况对应乙图中的_____段之间；
⑦ 甲图中氧浓度为____时没有酒精产生。
d
AC
　　关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下哪些证据支持这一论点，哪些不支持这一论点？
线粒体内存在于细胞DNA相似的环状DNA。
线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成。
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。
线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。
√
√
√
×
如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述正确的是(　　)（多选）
A．从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度
B．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性
C．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强
D．和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
ABD

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