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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
情境材料:
人在剧烈运动后，肌肉会发酸；苹果储藏久了会有酒味。
请分析出现上述现象的原因？
情境导入
合作探究：自主阅读课本P94-95页，完成以下问题。
1、无氧呼吸的概念。
2、无氧呼吸的总反应式是什么？
3、无氧呼吸分为几个阶段？
4、每个阶段的场所、物质变化和能量变化分别是什么？
一、无氧呼吸
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,生成________ATP的过程。
没有氧气
不完全
少量
少量
1.概念：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量
酶
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量
酶
总反应式1：
总反应式2：
生物类型：酵母菌、大多数高等植物
生物类型：①人和动物细胞 ②乳酸菌 ③某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚
一、无氧呼吸
有机物中的稳定的化学能
大部分储存在酒精/乳酸中
无氧呼吸
小部分释放
大部分以热能形式散失
少部分合成ATP（活跃的化学能）
一、无氧呼吸
2.能量变化：
第一阶段：
细胞质基质
第二阶段：
细胞质基质
2
+ [H] +少量能量
C6H12O6
酶
C3H4O3
4
+ 4 [H]
2CO2 + 2C2H5OH(酒精)
2C3H4O3
酶
注意：第二阶段不产生能量
2 C3H6O3(乳酸)
酶
与有氧呼吸第一阶段一样
一、无氧呼吸
3.过程：
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所
条件
有机物 分解程度
产物
能量
ATP 生成阶段
相同点 线粒体（主）和细胞质基质
细胞质基质
需氧、酶
不需氧、酶
CO2＋H2O
乳酸 或 酒精＋CO2
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
①热能
②储存在ATP中的化学能
①乳酸/酒精中的化学能
②热能
③储存在ATP中的化学能
第一、第二、第三阶段
第一阶段
第一阶段完全相同，
反应实质相同，都能氧化分解有机物，释放能量
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
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
二、细胞呼吸的意义
1.为生物体提供能量：
丙酮酸
葡萄糖
甘油
氨基酸
二、细胞呼吸的意义
2. 生物体代谢的枢纽：
6CO2 + 12H2O+能量
C6H12O6+ 6H2O + 6O2
酶
反应物
条件
产物
影响细胞呼吸
因素
不同植物呼吸速率不同（水生＞旱生；阳生＞阴生）
同一植物不同发育时期不同（幼苗期、开花期＞成熟期）
同一植物不同器官呼吸速率不同（生殖器官＞营养器官）
内因
外因
温度、O2浓度、 H2O 、CO2浓度等
三、影响细胞呼吸的因素及应用
1.温度：
① 零上低温下贮存蔬菜、水果、粮食，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，增加有机物积累，提高产量。
③温水和面，发酵快。
应
用
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
机
理
三、影响细胞呼吸的因素及应用
CO2是细胞呼吸的产物,积累过多会抑制细胞呼吸
三、影响细胞呼吸的因素及应用
2.CO2浓度：
机
理
① 地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。
②在水果、蔬菜保鲜中， 增加CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸， 减少有机物消耗。
应
用
O2是有氧呼吸的反应物,O2促进有氧呼吸,抑制无氧呼吸
0
释放量
CO2
O2浓度
CO2 释放总量
有氧呼吸
无氧呼吸
A
a
B
b
E
e
2. 氧气浓度0~b时：
有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，
有氧呼吸速率增大，无氧呼吸速率减小。
1. 氧气浓度为0时：
只进行无氧呼吸
4. 氧气浓度b~e时：
只进行有氧呼吸
D
3. 氧气浓度为b时：
无氧呼吸消失
5.氧气浓度为e时：
有氧呼吸速率达到最大。
限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量与酶的活性等
三、影响细胞呼吸的因素及应用
3.O2浓度：
机
理
氧气浓度为a时：
CO2 释放总量最少，细胞呼吸（A)最弱。
低氧储存蔬菜、水果、粮食，为了减少有机物消耗，应控制低氧(a点氧气浓度)环境
三、影响细胞呼吸的因素及应用
3.O2浓度：
应
用
0
释放量
CO2
O2浓度
CO2 释放总量
有氧呼吸
无氧呼吸
A
a
B
b
E
e
D
可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收。
抑制厌氧细菌（破伤风杆菌）的呼吸与繁殖。
提倡慢跑，防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
中耕松土
选用透气消毒纱布
有氧运动
选通气，后密封。先让酵母菌有氧呼吸。大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精。
酵母菌酿酒
三、影响细胞呼吸的因素及应用
3.O2浓度：
应
用
呼吸速率
含水量
在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。
零上低温，低氧，干燥
零上低温，低氧，一定湿度
③土壤板结、长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。
三、影响细胞呼吸的因素及应用
4.含水量：
机
理
应
用
①粮食贮藏：
②果蔬储存：
1.根据反应物和产物来判断
①消耗O2或产物中有H2O
一定存在有氧呼吸
③无CO2释放
②产物中有酒精或乳酸
一定存在无氧呼吸
只进行产乳酸的无氧呼吸或死亡
四、细胞呼吸方式的判断方法
只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸
或有氧呼吸+产乳酸的无氧呼吸。
①不消耗O2，释放CO2
只进行产酒精的无氧呼吸。
②不消耗O2，不释放CO2
只进行产乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。
③CO2释放量= O2吸收量
④CO2释放量>O2吸收量
既进行有氧呼吸又进行产酒精的无氧呼吸。
⑤CO2释放量可能存在脂质的氧化分解。
2. O2吸收量与CO2释放量
四、细胞呼吸方式的判断方法
①酒精产生量=CO2释放量
只进行产酒精的无氧呼吸。
②酒精的产生量既有进行有氧呼吸，又进行产酒精的无氧呼吸。
3.酒精与CO2释放量
四、细胞呼吸方式的判断方法
若整个呼吸过程均在细胞质基质中进行，则为 ；
若部分过程在线粒体中进行，则为 。
无氧呼吸
有氧呼吸
若只有二氧化碳和水产生，则为 ，
若有乳酸或酒精产生，则为 。
有氧呼吸
无氧呼吸
①真核细胞
②原核细胞
原核细胞没有线粒体，故原核细胞的呼吸作用在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式的判断应是根据产物判断：
4.依据反应场所来判断
四、细胞呼吸方式的判断方法
（2）装置二中着色液滴移动的距离代表呼吸作用消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值。
实验原理
（1）装置一中加入NaOH溶液的目的是吸收二氧化碳，根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。
装置一
装置二
5.液滴移动法探究细胞的呼吸方式
四、细胞呼吸方式的判断方法
①只进行有氧呼吸时：
②只进行无氧呼吸（乳酸）时：
③只进行无氧呼吸（酒精）时：
④同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时：
液滴左移
液滴不动
液滴不动
液滴左移
装置一
氧气减少
氧气不变
氧气不变
氧气减少
O2
5.液滴移动法探究细胞的呼吸方式
四、细胞呼吸方式的判断方法
装置一
装置二
①只进行有氧呼吸时：
②只进行无氧呼吸（乳酸）时：
③只进行无氧呼吸（酒精）时：
④同时进行有氧呼吸和无氧呼吸（乳酸）时：
液滴不动
液滴不动
液滴右移
液滴不动
⑤同时进行有氧呼吸和无氧呼吸（酒精）时：
液滴右移
吸收的O2量 = 产生的CO2量
不吸收O2、产生CO2
不吸收O2、不产生CO2
CO2、O2差值
吸收的O2量 = 产生的CO2量
吸收的O2量 ＜ 产生的CO2量
5.液滴移动法探究细胞的呼吸方式
四、细胞呼吸方式的判断方法
装置二
课堂小结
下图表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化(均以葡萄糖为呼吸底物)。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．图中氧浓度为a时只有无氧呼吸
B．图中氧浓度为b时，若CO2释放量为 8 mol，O2吸收量为4 mol，则此时无氧呼吸消耗的有机物多
C．a、b、c、d四个浓度中，b是适合储藏苹果的氧浓度
D．图中氧浓度为d时只进行有氧呼吸
C
课堂检测
下图为细胞呼吸的模式图，其中序号表示生理过程。下列叙述正确的是(　　)
A．④过程和⑤过程都不能产生ATP
B．骨骼肌细胞中可以发生的过程有①②③④
C．酵母菌细胞中③过程发生的场所是线粒体基质
D．①④过程中葡萄糖储存的能量大部分以热能的形式散失
A
课堂检测
A.阴影部分的面积表示无氧呼吸释放的二氧化碳的速率
B.若OaQ＝QN，则有氧呼吸消耗的氧气与无氧呼吸释放的二氧化碳一样多
C.保存水果、蔬菜应选择O2浓度为0的时候
D.B点时只进行有氧呼吸，产生CO2的场所
是细胞质基质
如图表示酵母菌在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（ ）
B
课堂检测
下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是( )
A.氧气浓度为0时，该器官不进行呼吸作用
B.氧气浓度在10%以下时，该器官只进行无氧呼吸
C.氧气浓度在10%以上时，该器官只进行有氧呼吸
D.保存该器官时，氧气浓度越低越好
C
课堂检测
本课结束

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