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第3节第2课时
无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
第5章 细胞的能量供应和利用
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、水稻根、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，无氧呼吸最常利用的物质也是葡萄糖。
密封有酒味
水淹烂根
一、无氧呼吸
请阅读课本94页，在课本上找到答案并标注出来：
无氧呼吸的场所？
无氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段分别在哪里、发生了什么变化（请用方程式的方式表示）？
总结无氧呼吸的总反应式。
无氧呼吸过程能量发生了什么变化？
总结什么叫无氧呼吸。
总结什么叫细胞呼吸？细胞呼吸对生物有什么意义？
一、无氧呼吸
是指细胞在没有氧参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
①酒精发酵： C6H12O6
酶
②乳酸发酵： C6H12O6
2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
酶
2、分类及总反应方程式：
无氧呼吸的产物不同是由于酶不同
例：酵母菌、大多数植物（水稻、苹果等）
例：乳酸菌、动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
一、无氧呼吸
1、概念：
3、场所：
细胞质基质
4、过程：
第一阶段
第二阶段
C6H12O6
酶
能量
+
2C3H4O3
4[ H ]
酶
酶
或
2C2H5OH + 2CO2
2C3H6O3
2 ATP
ADP + Pi
酶
热能
无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
不产生ATP
一、无氧呼吸
5.能量的利用特点：
【资料】1mol葡萄糖分解为乳酸后，共放出196.65kJ的能量，其中61.08kJ的能量储存在ATP中，近69%的能量以热能的形式散失。而1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870kJ的能量。其余的能量哪去了？
1.无氧呼吸的能量转化效率大约是多少？这些能量大约能使多少ADP转化成ATP？
2.无氧呼吸过程中能量发生了什么变化？
3.细胞无氧呼吸产生的乳酸或者酒精对细胞有害吗？
有机物中稳定化学能
①热能②ATP中活跃的化学能③存留在酒精或乳酸中
约为31% 2mol
酒精或乳酸积累过多对细胞有害，
人体无氧呼吸产生的乳酸会被中和，或转移到肝脏中被肝脏分解。
一、无氧呼吸
[易错提醒]细胞无氧呼吸过程中的几个注意点
(1)不同生物无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(2)无氧呼吸过程无水的参与及生成。
(3)无氧呼吸分解有机物不彻底，仅在第一阶段释放出少量的能量，第二阶段无能量释放，还有大量的能量储存在氧化产物酒精或乳酸中。
(4)无氧呼吸第一阶段产生的［H］用于第二阶段，将丙酮酸还原为酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，因此，无氧呼吸不会有［H］的积累。
一、无氧呼吸
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
产物
能量
特点
相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体
细胞质基质
需O2、多种酶
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
大量（2870KJ/mol）
少量(196.65或225.94KJ/mol)
有机物彻底分解，
能量完全释放
有机物没有彻底分解，能量没完全释放
第一阶段(葡萄糖 丙酮酸)相同
氧化分解有机物，释放能量，产生ATP
为生物体生命活动提供能量
不需O2、多种酶
知识小结
比较有氧呼吸和无氧呼吸
①为生物体提供能量；
丙酮酸
葡萄糖
氨基酸
甘油
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。
二、细胞呼吸意义
1.判断依据：反应物和产物
三、细胞呼吸方式的判断
2.判断依据：物质的量关系
三、细胞呼吸方式的判断
3.判断依据：场所
三、细胞呼吸方式的判断
（1）不同生物，细胞呼吸速率不同。
如：阴生植物﹤阳生植物，旱生植物﹤水生植物
（2）同一个体在不同发育时期，细胞呼吸速率不同。
如：老年人﹤青年人，幼苗、开花期>成熟期
（3）同一个体的不同器官，细胞呼吸速率不同。
如：肝脏细胞﹥皮肤细胞，生殖器官>营养器官
1.内因
遗传因素决定：酶的种类和数量、线粒体量
三、细胞呼吸的影响因素及应用
呼吸速率：指单位时间内呼吸作用消耗的反应物的量或生成物的产生量。
C6H12O6+ 6H2O + 6O2
酶
6CO2 + 12H2O+能量
反应物
自由水量
氧气浓度
条件
温 度
产物
水的散失
CO2
浓
度
三、细胞呼吸的影响因素及应用
2.外因
细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响呼吸酶的活性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。
（1）温度
①原理：
②曲线模型
最适温度：
超过最适温度：
低于最适温度：
细胞呼吸最强。
呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。
呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
三、细胞呼吸的影响因素及应用
低温下储存蔬菜、水果
在大棚蔬菜的栽培过程中
夜间适当降温
应用
三、细胞呼吸的影响因素及应用
O2是__________所必需的，且O2对__________过程有__________。
有氧呼吸
无氧呼吸
抑制作用
在一定范围内，随着O2浓度的增加，有氧呼吸速率增大,但当O2浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增大。
随O2浓度增加而受抑制，O2浓度越高，抑制作用越强， O2浓度达到一定值时，被完全抑制。
线粒体数量限制
有氧呼吸
无氧呼吸
（2）氧气浓度
三、细胞呼吸的影响因素及应用
①原理：
②曲线模型
无氧呼吸CO2释放量
（无氧呼吸速率）
CO2释放总量（细胞呼吸）
O2吸收量
（有氧呼吸速率）
气体相对含量
O2浓度%
A
P
C
B
5
10
15
20
①A点：O2浓度＝0时，只进行_______
呼吸；
②OC段：0＜O2浓度＜10%时，同时进
行___________________；
③C点后：O2浓度≥10%时，只进行
__________；B点为无氧呼吸消失点。
④P点：O2浓度为____时，CO2释放总量最少，细胞呼吸曲线达到最低，说明此时细胞呼吸强度最弱。有机物消耗最少，利于储存粮食、水果。
无氧
有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸
5%
O
（2）氧气浓度
三、细胞呼吸的影响因素及应用
1.选用“创可贴”等敷料包扎伤口既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
3.对板结土壤及时松土透气，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（主动运输）。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。
应用
三、细胞呼吸的影响因素及应用
2.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。
应用
三、细胞呼吸的影响因素及应用
5.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。有氧运动可以避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸而使肌肉酸胀无力
4.酵母菌是兼性厌氧微生物。酿酒时在适宜的温度和pH等条件下，先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其进行有氧呼吸并大量繁殖，数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。
抑制
CO2浓度作为呼吸抑制剂，抑制细胞呼吸，CO 2浓度_____，抑制作用________。
越高
越明显
CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____细胞呼吸的进行。
（3）二氧化碳浓度
三、细胞呼吸的影响因素及应用
①原理：
②曲线模型
地窖中蔬菜的呼吸作用会增加密闭环境内CO2浓度，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，有利于储。
应用
三、细胞呼吸的影响因素及应用
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而_____，随含水量的减少而_____。当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至停止。
加快
减慢
水作为有氧呼吸的原料以及生物化学反应的介质影响细胞呼吸的速率。
（4）水分
三、细胞呼吸的影响因素及应用
①原理：
②曲线模型
小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
干种子萌发前进行浸泡处理
注:农产品的储存和保鲜方法：
储存蔬菜、水果:低温、低氧、湿度适中；
储存种子:低温、低氧、干燥条件。
应用
三、细胞呼吸的影响因素及应用
课堂小结
（1）有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。（ ）
（2）有H2O生成的一定是有氧呼吸。（ ）
（3）有CO2生成的一定是有氧呼吸。（ ）
（4）人体细胞细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体。（ ）
（5）没有线粒体的生物一定不能进行有氧呼吸（ ）
（6）真核生物都能进行有氧呼吸。（ ）
（7）葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解生成CO2和H2O（ ）
√
√
有些原核生物，如蓝细菌能进行有氧呼吸（含有氧呼吸有关的酶）
哺乳动物成熟红细胞、蛔虫没有线粒体，只能进行无氧呼吸
葡萄糖只能在细胞质基质中分解，不能进入线粒体中。
√
X
X
X
人体细胞只能进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
X
课堂检测
本课结束

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