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(共36张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第2课时 无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用
果蔬保鲜的核心问题就是如何减缓呼吸，抑制新陈代谢，使新鲜果蔬处于休眠或半休眠状态。冷藏法是目前普遍使用的果蔬保鲜方法，但其保鲜时间比较短。
【思考】
冷藏法减缓果蔬呼吸的途径是什么？
针对生活中的生物学现象，进行观察并提出提问，体现了科学探究的核心素养。
说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
1.通过比较，掌握有氧呼吸和无氧呼吸的区别及联系。（科学思维）
2.分析有氧呼吸和无氧呼吸的概念，说出影响呼吸作用的因素、并掌握相应曲线。（生命观念、科学思维）
3.借助教材实例，分析细胞呼吸原理的应用。（社会责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
苹果储存久了，会
有什么气味散发出来？
剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？
？
？
1.无氧呼吸过程：
第一阶段 第二阶段
场所
反应物
生成物
产生ATP数量
是否需氧
细胞质基质
细胞质基质
葡萄糖
丙酮酸和[H]
少量
否
丙酮酸
酒精+CO2
无
否
乳酸
阅读教材，完成下面表格
一、无氧呼吸
2.无氧呼吸的类型
产生酒精
产生乳酸
高等动物和人体；
高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根)；乳酸菌等微生物
高等植物；
酵母菌等微生物
近69%的能量都以热能的形式散失掉。
1mol葡萄
糖分解为乳酸释放能量196.65kJ
有61.08kJ转移至ATP中，
能量转换效率约为31％。
3.无氧呼吸过程产生的能量
同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？
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
4、概念推导
回顾“有氧呼吸”的概念：
推导“无氧呼吸”的概念：
无氧呼吸是指细胞在 条件下，通过 的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为 ，产生
同时释放出 的过程。
有氧呼吸是指细胞在 的参与下，通过 的催化作用，把
葡萄糖等 ，产生 ，同时
的过程。
氧
酶
有机物彻底氧化分解
二氧化碳和水
释放出大量能量
无氧
酶
不彻底的氧化产物
酒精和二氧化碳或乳酸
少量能量
植物和酵母菌等生物无氧呼吸反应式：
高等动物和人体，高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根)，乳酸菌等微生物无氧呼吸反应式：
C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶
C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
酶
【归纳提升】
1.无氧呼吸只在第 阶段释放出少量能量，生成少量ATP。无氧呼吸还有大量的能量储存在不彻底的氧化产物 或 中。
2. 的不同决定了丙酮酸还原产物的不同。
一
酒精
乳酸
酶
【例1】种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（ ）
A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
D
细胞同时进行有氧和无氧呼吸，若无氧呼吸产生酒精，则吸收的氧气量小于二氧化碳的生成量。若无氧呼吸产生乳酸，则吸收氧气的量等于释放的二氧化碳的量。
2C2H5OH +2CO2+能量（少量）
葡萄糖
丙酮酸
12H2O+6CO2+能量（大量）
2C3H6O3 +能量（少量）
或
酶
酶
二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同。
有氧
无氧
1.共同点
实质：
过程：
氧化分解有机物，释放能量
都有丙酮酸（中间产物）的生成
2.有氧呼吸和无氧呼吸的区别
比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
呼吸场所
条件
物质代谢
能量代谢
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
将有机物彻底分解成CO2和H2O
有机物分解不彻底,形成中间产物(酒精或乳酸）
1mol
2870
(kJ)
977.28
ATP
热能
葡萄糖
1mol
葡萄糖
196.65
(kJ)
61.08
ATP
热能
需氧气、多种酶
不需氧气、需多种酶
【归纳提升】
“三依据”判断细胞呼吸的方式（以葡萄糖为底物）
一依据反应物和产物
二依据物质的量的关系
三依据场所
不消耗氧气：
消耗氧气：
产物中有水：
产生酒精或乳酸：
无CO2释放：
CO2=O2：
CO2>O2>0：
只在细胞质基质中：
有线粒体参与：
一定为无氧呼吸
一定存在有氧呼吸
一定存在有氧呼吸
一定存在无氧呼吸
一定为产生乳酸的无氧呼吸
只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
无氧呼吸
一定存在有氧呼吸
【例2】水稻根细胞在不同氧分压下通过呼吸作用消耗葡萄糖的速率如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．水稻根细胞的无氧呼吸在细胞质基质中
进行并产生酒精
B．随着氧分压的增加，根细胞的无氧呼吸
受到抑制
C．氧分压小于20%时，根细胞主要由无氧
呼吸供能
D．氧分压为20%时，根细胞吸收О2与释放CO2的体积比为3∶4
C
此时，有氧呼吸与无氧呼吸葡萄糖消耗量相等，有氧呼吸释放能量远大于无氧呼吸，氧分压刚小于20%时，根细胞主要由有氧呼吸供能，C错误；此时，二者消耗的葡萄糖相等，有氧呼吸吸收О2与释放CO 2的体积比为1:1，无氧呼吸不吸收氧气，消耗相同量的葡萄糖产生CO 2是有氧呼吸产生量的1/3，故此时细胞吸收О 2与释放CO 2的体积比为1:（1+1/3）=3:4，D正确。
三、影响细胞呼吸的因素
观察有氧呼吸的反应式，思考影响呼吸作用的因素有哪些呢？
C6H12O6+6O2+6H20→12H2O+6CO2+能量
酶
O2 影响酶活性的因素(温度、pH) CO2
通过对有氧呼吸反应式观察分析，提出问题，体现了科学探究的核心素养。
1. O2浓度
CO2产生量
O2浓度
探究：（1）O2浓度对有氧呼吸和无氧呼吸分别有何影响？用曲线表示出来。
（2）O2浓度对酵母菌产生的CO2量有何影响？用曲线表示出来。
无氧呼吸
有氧呼吸
CO2总量
A
B
.
.
有氧呼吸和无氧呼吸放出CO2量相等
无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸
？
（3）说出A、B两点有氧呼吸和无氧呼吸有何关系？
（4）在图中有氧呼吸和无氧呼吸曲线的交点时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率是否相等？
根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式：
C6H12O6→6CO2（有氧呼吸），C6H12O6→2CO2（无氧呼吸），
可知，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为1:3。
提示：不相等。图中有氧呼吸和无氧呼吸曲线的交点，表示两者释放的二氧化碳的量相等。
？
【例3】研究小组通过实验探究适宜温度条件下某绿色植物呼吸速率受氧气浓度的影响，结果如图所示。据图分析正确的是（ ）
A. A点时细胞呼吸产生二氧化碳的场所
是线粒体基质
B. P点无氧呼吸和有氧呼吸相等，CO2生
成量等于O2吸收量
C. 欲测定该绿色植物呼吸作用受氧气浓度的影响应遮光处理
D. 贮存蔬果最好选择无氧条件，以降低有氧呼吸消耗有机物
C
A点时CO2生成量大于O2吸收量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，产生二氧化碳的场所是细胞质基质和线粒体基质，A项错；P点时CO2生成量等于O2吸收量，说明植物只进行有氧呼吸，B项错误；欲测定该绿色植物呼吸作用受氧气浓度的影响应遮光处理，以排除光合作用产生氧气的影响，C项正确；无氧条件下无氧呼吸较为旺盛，有机物消耗较多，贮存蔬果最好选择A点时的氧浓度，D项错误。
2.影响酶活性的因素
思考：影响酶活性的因素有哪些？如何用曲线表示。
温度
反应速率
pH
反应速率
O
O
3.二氧化碳
O
二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用
【归纳提升】
（1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物的小于水生植物的，阴生植物的小于阳生植物的。
（2）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。
（3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官的大于营养器官的。
基于生物学事实和证据运用归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。
【例4】右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中O2的浓度对植物组织内CO2产生的影响，试分析：
释放的相对值
CO2
（1）A点表示植物组织释放CO2较多，
这些CO2是_________的产物。
（2）由A到B，CO2的释放量急剧减小，其原因是____________________________________。
（3）由B到C，CO2的释放量又不断增加，其主要
原因是________________________________；到
C点以后CO2的释放量不再增加，其主要原因是
____________________________________。
随O2的增加，无氧呼吸受到抑制
随O2浓度增大，有氧呼吸不断加强
无氧呼吸
受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强
0
O2的浓度(%)
为生物体的生命活动提供能量。
四、细胞呼吸的意义
ATP
细胞呼吸原理的应用
破伤风疫苗
创可贴
植物松土
提倡慢跑
水稻晒田
发酵生产
促进呼吸
抑制呼吸
五、细胞呼吸原理的应用
在储存水果、蔬菜和粮食时，为充分保持营养成分，应尽量降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，结合氧浓度与二氧化碳的产生量分析，在储存水果、蔬菜和粮食时，是不是氧气浓度越低越好？
提示：在储存水果、蔬菜和粮食时，并不是氧气浓度越低越好，氧气的浓度应维持在产生二氧化碳的量为最小值的附近。
？
粮食储藏的条件
一定范围内的低温、干燥、低氧
果蔬储藏的条件
一定范围内的低温、湿度、低氧
【归纳总结】
运用生物学的知识和方法，解决现实生活问题。体现了社会责任的核心素养。
细胞
呼吸
影响因素
有氧呼吸
无氧呼吸
主要场所：线粒体
条件：O2，酶
产物：CO2，H2O
能量变化：释放大量能量
场所：细胞质基质
条件：不需O2，需酶
产物：酒精和CO2或乳酸
能量变化：释放少量能量
方式
应用
O2浓度、酶、CO2浓度等
1．比较植物有氧呼吸和无氧呼吸过程，下列说法正确的是（　　）
A、葡萄糖是有氧呼吸的主要反应物，不是无氧呼吸的主要反应物
B、CO2是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物
C、有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸不释放能量
D、有氧呼吸过程中产生[H]，无氧呼吸过程中也能产生[H]
D
细胞呼吸最常利用的底物是葡萄糖，A错误；二氧化碳既可以是有氧呼吸的产物，也可能是无氧呼吸的产物，B错误；有氧呼吸释放能量是逐步进行的，无氧呼吸瞬间释放能量，C错误；有氧呼吸、无氧呼吸都能产生[H]，D正确。
2.“有氧运动”是指人体吸入的氧气量与需求
量相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为
人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速
率的关系。结合所学知识，分析下列说法正确
的是（ ）
A．a运动强度下只有有氧呼吸
B．运动强度大于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C．c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，但强度不同
D．随着运动强度的增大，无氧呼吸会逐渐增强，有氧呼吸保持稳定
C
既有有氧呼吸也有无氧呼吸，A错误； 无氧呼吸既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，因此应相等，B错误； c运动强度下肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，这时肌肉细胞仍然主要进行有氧呼吸，C正确； 随着人体运动强度的增大，细胞需要消耗的能量越多，氧气消耗速率增加，有氧呼吸和无氧呼吸都会增强，D错误。
3.（2025·内蒙古适应性测试）某酵母菌以葡萄糖为底物的3种呼吸途径中，部分物质变化如图，下列叙述正确的是（ ）
A. 途径二葡萄糖中的能量最终
都转移到了乙醇和少量ATP中
B. 途径二和途径三的存在，降
低了酵母菌对环境的适应力
C. 酵母菌仅通过途径三不能获
得满足生长必需的能量
D. 生物界中，途径一仅发生在具有线粒体的细胞中
C
途径二为无氧呼吸，无氧呼吸中的能量大部分储存乙醇中，少部分能量转移到ATP，还有一部分以热能散失，A错误；途径二和途径三的存在，使酵母菌在无氧环境中也能生存，提高了酵母菌对环境的适应力，B错误；途径三为无氧条件，产生的ATP较少，因此仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量，C正确；途径一过程也可发生在不含线粒体的细胞中，如硝化细菌、蓝细菌等，D错误。
4.图示为某绿色植物器官在不同氧浓度下CO2释放量和O2的吸收量的变化曲线，据图解回答：
(1)O点时，该器官的细胞呼
吸方式是__________。
(2)在O2浓度为b％以下时
（不包括Q点），该器官的
呼吸方式是 ，
因为______________________
写出反应式
_______________________________________________
_________________________________________________
无氧呼吸
Q
P
0.5
1.0
气体的相对交换值
a
d
c
b
O
CO2的释放
O2的吸收
CO2
O2
无氧呼吸和有氧呼吸
CO2释放量大于O2吸收量
C6H12O6
酶
2C2H5OH+2CO2+能量
酶
6CO2+12H2O+能量
C6H12O6+6H2O+6O2
（1）0点O2浓度为0，只进行无氧呼吸。（2）在O2浓度为b％以下时，根据曲线可知，CO2释放量大于O2吸收量，所以进行无氧呼吸和有氧呼吸。
(3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸方式为_________，因为_______________________。
Q
P
0.5
1.0
气体的相对交换值
a
d
c
b
O
CO2的释放
O2的吸收
CO2
O2
CO2释放量与O2吸收量相等
(4)由该曲线提示的原理，我们在进行
果实和种子储藏时，应取____点对应
的O2与CO2浓度，理由是_____________________________________。
有氧呼吸
果实和种子通过细胞呼吸消耗的有机物最少
P
（3）两条曲线在Q点重合，此时O2 的消耗量等于CO2的释放量，所以只进行有氧呼吸。（4）因为在P点，果实和种子通过细胞呼吸释放的CO2量最少，消耗的有机物最少，最利于储藏。
在决定一件事情之前，应该深思熟虑后再做。一旦做了，即使结果是负的，你只可以当它是日后决策的参考，没有必要对自己说对不起！

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