第3节 第2课时 无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及应用 (教用Word)-【赢在微点·轻松课堂】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版 新题型）

第2课时　无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及应用 [课标内容]　1.概述无氧呼吸的过程,并比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。2.应用细胞呼吸的原理来解决问题。 一、无氧呼吸 　 1.无氧呼吸的场所:细胞质基质。 2.无氧呼吸的过程 (1)第一个阶段:与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。 (2)第二个阶段:丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。 提醒　无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,生成少量ATP。 3.无氧呼吸的类型及反应式 4.无氧呼吸的概念 指细胞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。 5.细胞呼吸的概念 指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。 (1)细胞呼吸可以把蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。(√) (2)无氧呼吸过程中没有氧气参与,所以有[H]的积累。(×) (3)水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。(×) (4)人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸。(√) (5)和有氧呼吸相比,无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少。(×) 探究1　无氧呼吸有两种类型,其物质转化过程如下: 将下面生物按照无氧呼吸产物类型进行分类: ①甜菜块根　②玉米的根毛细胞　③马铃薯块茎　④人体剧烈运动时的部分肌肉细胞　⑤酵母菌　⑥乳酸菌　⑦玉米的胚　⑧苹果 ⑨玉米的根(水淹) 产生酒精、二氧化碳的是②⑤⑧⑨(填序号,下同);产生乳酸的是①③④⑥⑦。 探究2　如果酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸分别同时消耗1 mol葡萄糖,则产生的CO2之比为多少? 提示　　消耗1 mol葡萄糖时有氧呼吸产生6 mol CO2,无氧呼吸产生2 mol CO2,所以产生的CO2之比为3∶1。 探究3　酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,若酵母菌进行细胞呼吸时,释放的CO2比吸收的O2多。分析出现上述现象的原因。 提示　由有氧呼吸和无氧呼吸反应的化学反应式可知,如果酵母菌只进行有氧呼吸,释放的CO2与吸收的O2一样多,如果酵母菌只进行无氧呼吸,则只释放CO2,不吸收O2,故此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。 列表比较有氧呼吸和无氧呼吸 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 需氧、酶 不需氧、需酶 产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量 少量 过程 葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同 实质 分解有机物,释放能量,合成ATP 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 1.如图为生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解(①~④表示代谢过程),下列有关说法正确的是(　　) A.乳酸菌细胞能同时进行②和④过程 B.③和④过程都伴随能量的大量释放 C.过程①和②所需要的酶位于线粒体 D.②和③过程可在同一生物体内完成 解析　根据题意和图示分析可知,过程①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,发生场所是细胞质基质;过程②是有氧呼吸的第二、三阶段,发生场所是线粒体;过程③是无氧呼吸(酒精发酵)的第二阶段,发生场所是细胞质基质;过程④是无氧呼吸(乳酸发酵)的第二阶段,在细胞质基质中进行。乳酸菌细胞只进行无氧呼吸(乳酸发酵),即进行①和④过程,A项错误;③和④过程为无氧呼吸的第二阶段,没有能量的释放,B项错误;过程①是有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段,发生场所是细胞质基质,所需的酶位于细胞质基质,C项错误;有氧呼吸(①②)和酒精发酵(①③)可在同一生物体内完成,例如酵母菌,D项正确。 答案　D 2.如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是(　　) A.催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中 B.图中物质c为[H],它只在有氧呼吸过程产生 C.图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期,其中e为ATP D.①④③过程为有氧呼吸的三个阶段,其中物质a、d分别是丙酮酸和O2 解析　题图为细胞呼吸的全过程,①②过程为无氧呼吸,①④③过程为有氧呼吸,a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精;催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中;无氧呼吸的第一阶段也产生[H]。 答案　D 二、细胞呼吸原理的应用 　 1.包扎伤口时,需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。 2.酿酒时要先通气后密封,通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖,密封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。 3.对花盆里的土壤经常进行松土透气。 4.粮食储藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥;蔬菜、水果储藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。 (1)用透气的消毒纱布包扎伤口,目的是保证伤口处细胞的有氧呼吸。(×) (2)无氧和零下低温的环境有利于水果保鲜。(×) (3)及时排涝,能防止水稻根细胞受酒精毒害。(√) 探究　细胞呼吸的影响因素及实际应用。 1.氧气。 (1)曲线分析:由曲线可知,O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸有抑制作用。 ①O2浓度=0时,只进行无氧呼吸。 ②0<O2浓度<10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O2浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。 ④O2浓度为5%时,细胞呼吸强度弱,利于储存粮食、水果。 (2)应用 2.温度。 (1)温度主要通过影响酶的活性,进而影响呼吸作用。在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强;但超过一定的温度,酶的活性下降,甚至会变性失活,从而使呼吸作用减弱直至停止。 (2)应用 3.二氧化碳。 (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。 4.水分。 (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,甚至停止。 (2)应用 1.甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述错误的是(　　) 　 甲 乙 A.图甲中氧浓度为a时的情况对应的是图乙中的A点 B.图甲中氧浓度为b时,若CO2释放量为6 mol和O2吸收量为4 mol,则此时有氧呼吸占优势 C.图甲的a、b、c、d四个浓度中,c是适合储藏苹果的氧浓度 D.图甲中氧浓度为d时没有酒精产生 解析　题图甲中的浓度为a时,不吸收氧气,只释放CO2,细胞只进行无氧呼吸,对应的是题图乙中的A点,A项正确;题图甲中氧浓度为b时,若CO2释放量为6 mol和O2吸收量为4 mol,则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖为4/6 mol,无氧呼吸CO2释放量为6-4=2 (mol),消耗葡萄糖为1 mol,此时无氧呼吸占优势,B项错误;题图甲的a、b、c、d四个浓度中,c浓度时CO2释放量最少,是适合储藏苹果的氧浓度,C项正确;题图甲中氧浓度为d时氧气吸收量与CO2释放量相等,说明只进行有氧呼吸,没有酒精产生,D项正确。 答案　B 2.《齐民要术》中记载了利用荫坑储存葡萄的方法(荫坑中CO2浓度较大)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间,增加了农民收益。下列叙述错误的是(　　) A.荫坑和气调冷藏库的低氧和低温条件减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解 B.荫坑中储存的果蔬,其线粒体内膜上的[H]与O2反应产生H2O,并释放能量 C.气调冷藏库中的低温条件可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性,降低呼吸速率 D.储存水果时,荫坑和气调冷藏库中的CO2浓度较大,CO2全部来源于水果的细胞质基质 解析　储存水果时,荫坑和气调冷藏库中的CO2浓度较大,CO2来源于水果的细胞质基质(无氧呼吸)和线粒体基质(有氧呼吸),D项错误。 答案　D 　 1.水稻种子萌发时,如果长时间缺氧,就会引起烂芽,主要是由于(　　) A.能量不足 B.酒精中毒 C.乳酸中毒 D.CO2中毒 解析　水稻种子萌发时,如果长时间缺氧,进行无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳,酒精含量过多对细胞有毒害作用,引起烂芽。 答案　B 2.如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径,下列有关说法正确的是(　　) A.催化过程②③④的酶均分布于细胞质基质 B.过程①②③④中均有ATP生成 C.过程①②③均能发生在酵母细胞中 D.过程③中的二氧化碳产生于线粒体内膜上 解析　过程②和④都是无氧呼吸的第二阶段,催化过程②④的酶都分布于细胞质基质中,过程③表示有氧呼吸的第二、第三阶段,催化过程③的酶分布于线粒体基质中和线粒体内膜上,A项错误;过程①是细胞呼吸的第一阶段,过程①③中均有ATP生成,B项错误;酵母菌是兼性厌氧菌,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,因此过程①②③均能发生在酵母细胞中,C项正确;过程③中的二氧化碳产生于有氧呼吸的第二阶段,其场所是线粒体基质,D项错误。 答案　C 3.如图是外界条件对植物呼吸速率的影响曲线图,以下分析错误的是(　　) 　 甲 乙 A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度 B.图乙中曲线Ⅰ表示有氧呼吸,曲线Ⅱ表示无氧呼吸 C.图乙中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖 D.图乙中曲线Ⅱ最终趋于平衡,可能是受到温度或呼吸酶数量的限制 解析　题图甲中b点温度下植物呼吸作用的相对速率最大,说明该温度下细胞呼吸最旺盛;随O2浓度增大有氧呼吸增强,无氧呼吸减弱,故题图乙中曲线Ⅰ表示无氧呼吸,曲线Ⅱ表示有氧呼吸;细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖;有氧呼吸需要酶的参与,温度会影响酶的活性,故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量的限制,使曲线Ⅱ最终趋于平衡。 答案　B 4.为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。 请回答下列问题: (1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是　　　　　　,分析图中A、B、C三点,可知　　　点在单位时间内与氧结合的[H]最多。  (2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有　　　　　作用,其中　　　　 mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。  (3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　(1)细胞有氧呼吸第二阶段生成CO2,场所是线粒体基质;由题图可知,A、B、C三点中A点有氧呼吸速率最高,在单位时间内与氧结合的[H]最多。(2)据题图可知,加KNO3溶液组与清水组对照,有氧呼吸速率在相同时间内都高于清水组,说明KNO3溶液对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有减缓作用,其中30 mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。(3)根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,但不能改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标,因为根系无氧呼吸也会产生CO2。 答案　(1)线粒体基质　A　(2)减缓　30　(3)不能,因为根系无氧呼吸也会产生CO2 学科网（北京）股份有限公司 $$