5.3细胞呼吸的原理和应用课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第3节 细胞呼吸的原理和应用 2、细胞呼吸： 1、呼吸： 机体与外界环境之间气体交换的过程。 高等动物的呼吸和细胞呼吸 ？ 酵母菌是一种单细胞真菌，它与人类的生活息息相关。做馒头、面包，酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。 3、呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量， 因此也叫细胞呼吸。 呼吸作用 细胞呼吸 2、细胞呼吸：是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，释放出能量并产生ATP的过程。 【注意】呼吸≠呼吸作用 3 细胞呼吸是否都需要氧？ 生物在有氧和无氧条件下是否都能进行细胞呼吸呢？ 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、实验原理： 一种 ______的真菌，依赖外来的有机物进行异养生活，以出芽生殖等方式产生后代； 在有氧和无氧条件下都能生存，属于__________。生长周期短，增殖速度快。 兼性厌氧菌 单细胞 ①酵母菌 一、细胞呼吸的方式 ②细胞代谢类型 同化类型 异化类型 自养型 异养型 需氧型 厌氧型 兼性厌氧型 形成有机物和贮存能量 自身的组成物质发生分解 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌 制作馒头 酿酒 蒸馒头之前，我们要先发面。先用温水把干酵母粉化开，加入面团中，几个小时后面团会逐渐膨大，用手抠开里面，会发现面团里面有许多孔隙。你知道这些孔隙是怎么形成的吗？ 工业生产中，利用麦芽、葡萄糖、粮食和酵母菌以及发酵罐等酿制啤酒。在酿制的早期需要向发酵罐中通入氧气，而后期必须隔绝氧气，以产生酒精，同时发酵装置需要定期放排出气体。结合上述对氧气条件的控制，你能得到什么启发吗？ 酵母菌细胞呼吸可产生CO2 酵母菌细胞呼吸可产生酒精 提出问题 作出假设 设计实验 酵母菌在无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精，酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2，酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的CO2多 进行实验 分析结果得出结论 2.科学探究流程 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌是在有氧还是无氧条件下使葡萄糖发酵产生酒精?酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2吗?酵母菌在不同条件下产生的CO2是否一样多? ①提出问题 ②作出假设 ③设计实验 确定实验目的： 自变量是什么？ 因变量是什么？ 细化： 如何控制自变量？ 如何检测因变量？ 控制无关变量： 控制那些可能影响实验结果的因素 写出具体做法： 方法步骤 材料用具等 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ③设计实验 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ③设计实验 自变量 因变量 有氧/无氧条件 是否产生CO₂/酒精 通气/密闭橡皮球（或气泵）充气，装有酵母菌培养液的锥形瓶密封放置一段时间 CO2的检测： 酒精的检测： 酵母菌培养液的浓度和体积、温度、PH等 相同且适宜 无关变量 影响 ①通入澄清的石灰水： ②使溴麝香草酚蓝水溶液： 澄清→浑浊 蓝→绿→黄 酸性重铬酸钾溶液： 橙色→灰绿色 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 气泵 A B C D E 有氧呼吸装置： 无氧呼吸装置： B-D E-C-A-D ③设计实验 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸装置： E-C-A-D 接气泵或橡皮球 A 10% NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 10%NaOH目的：去除空气中CO2 ，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致。 A培养瓶中加入煮沸后冷却的葡萄糖溶液，目的是：杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌，避免对实验结果的干扰。冷却避免杀死酵母菌。 C D ③设计实验 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 无氧呼吸装置： B-D 将B瓶先反应一段时间，然后再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶。为什么？ B 酵母菌培养液 澄清石灰水 消耗掉B瓶中的氧气，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 D ③设计实验 ④实验方法步骤 ①取20g新鲜的食用酵母菌，分两等份，分别放入锥形瓶A（500ml） 和锥形瓶B*500ml）中； ② 分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液； 为酵母菌的生命活动提供营养物质 ③ 搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置； ④ 培养、观察、检测、记录。 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 ⑤结果与分析 CO2的检测和观察 有氧装置澄清石灰水变浑浊，出现时间快； 无氧装置澄清石灰水变浑浊，出现时间慢。 ⑤结果与分析 酒精的检测和观察 刚加入重铬酸钾 一段时间以后 A：有氧条件下酵母菌培养液； B：无氧条件下酵母菌培养液 A B A B 有氧装置中A瓶的酵母菌溶液没有颜色变化； 无氧装置A瓶的酵母菌溶液由橙色变为灰绿色。 实验分组 A组（有氧） B组（无氧） 自变量 因变量 观察指标 无关变量 有氧和无氧 产CO2的多少及酒精的有无 温度、营养物质的浓度和量等 澄清石灰水变浑浊的程度 溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间长短 重铬酸钾溶液的颜色变化 实验组 实验组 对比实验 ⑤结果与分析 本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？本实验的两组都是实验组 对比实验（相互对照实验） 　　设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。 区别对照实验：实验组和对照组 对比实验：只有实验组 结果现象 澄清石灰水 （酸性）重铬酸钾 有氧 无氧 ⑥得出结论 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2和水，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。 注意：取出滤液在试管中鉴定酒精，不能在锥形瓶中直接鉴定 易错提示： 1、酵母菌在有氧和无氧条件下进行细胞呼吸的产物是否相同？为什么只检测CO2并不能确定酵母菌的呼吸方式？ 不相同。因为有氧和无氧条件下均可产生CO2。 2、如何确定酵母菌通过细胞呼吸产生的CO2量的多少？ 3、如何确定酵母菌通过无氧呼吸产生的酒精的多少？ 根据石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短。 根据重铬酸钾变成灰绿色所需时间的长短。 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 汽车司机酒驾检测 与社会的联系 饮酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的驾驶行为。 醉酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。 细胞呼吸的方式 考点一 考点一 S z L w h 下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验，说法不正确的是 ( ) A.酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物 B.在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通人酵母菌的培养液 C.酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 D.酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 B 课堂检测 2、图为探究酵母菌无氧呼吸产物的装置，操作方法或实验现象错误的是（ ） A．E瓶密封培养一段时间后，再连通F瓶 B．F瓶中的溶液可用溴麝香草酚蓝水溶液代替 C．实验进行一段时间后，F瓶中的溶液会变浑浊 D．实验结束后，用酸性重铬酸钾溶液检验F瓶中的酒精 D 3、某生物兴趣小组对酵母菌细胞呼吸方式进行探究实验。他们想探究的具体问题:酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置如图(A-B)所示，请分析回答: (1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号： ;无氧条件下的装置序号: 。 (2)装置中c瓶的作用是 。b瓶中澄清的石灰水还可用 代替。 c→a→b d→b 除去空气中的CO2 溴麝香草酚蓝溶液 4、适宜的温度条件下，在下列装置中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装置是（ ） A A B C D 加入葡萄 糖和水 加入葡萄糖 加入水 加入葡萄糖 并不断搅拌 酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 1、都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？ 2、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 3、在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有 什么意义？ 通气可以给酵母菌提供呼吸需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的细胞分裂；密封则是避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。 密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供少量能量。 问题探讨 二、有氧呼吸 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 包括 科学家根据大量的实验结果得出结论 绝大多数生物的主要呼吸方式 酵母菌、许多真菌和细菌能够进行 1、线粒体（有氧呼吸的主要场所） （1）分布： 几乎所有的真核细胞中 新陈代谢旺盛的细胞含量多 （如心肌细胞>表皮细胞 ） （2）形态： （光学显微镜下） 短棒状、圆球状、线形、哑铃形。 （3）结构 （电子显微镜下） 双层膜 基质（嵴的周围充满了液态的基质）含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等。 外膜 内膜（向内折叠成嵴，增大内膜表面积， 附着有与有氧呼吸有关的酶） 二、有氧呼吸 (4)功能 有氧呼吸的主要场所，提供细胞生命活动所需能量，是细胞的“动力车间” 少能 ATP 热能 2丙酮酸(C3H4O3) 酶 ①有氧呼吸第一阶段 还原型辅酶Ⅰ ①细胞质基质 4[H] 2.有氧呼吸过程 NAD+ NADH NAD+ 酶 4[H] 20[H] ①细胞质基质 酶 ATP 热能 6CO2 6H2O ②线粒体基质 ②有氧呼吸第二阶段 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 ATP 热能 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 葡萄糖不能进入线粒体 2.有氧呼吸过程 12H2O 6O2 大能 ATP 热能 酶 ③线粒体内膜 ③有氧呼吸第三阶段 酶 4[H] 20[H] ①细胞质基质 酶 ATP 热能 6CO2 6H2O ②线粒体基质 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 ATP 热能 2丙酮酸(C3H4O3) 少能 2.有氧呼吸过程 有氧细胞呼吸的过程示意图 场所： 第一阶段： C6H12O6 + 4[H] + 能量 酶 2C3H4O3 + 6H2O 酶 6CO2 + 20[H] + 能量 24[H] +6 O2 12H2O + 能量 酶 第二阶段： 第三阶段： 场所： 场所： 2C3H4O3 （少量） （大量） （少量） 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 2.有氧呼吸过程 1．水在第几阶段参与反应，又在哪一阶段生成？在第几阶段产生二氧化碳？ 第二阶段 第三阶段 第二阶段 2．哪些阶段需要酶的催化？与有氧呼吸有关的酶存在于哪些场所？ 第一、二、三阶段 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 3．哪个场所（哪个阶段）产生的还原氢最多？最后还原氢参与反应的场所 在哪儿？哪个场所（哪个阶段）产生的能量最多？ 线粒体基质（第二阶段） 线粒体内膜 线粒体内膜（第三阶段） 4．生成的水中的氧、二氧化碳中的氧分别来自什么物质？ 氧气 葡萄糖和水 5.氧气参与了哪个阶段的反应？哪些阶段需要在有氧条件下？ 氧气参与了第三阶段的反应，第二阶段和第三阶段需要在有氧条件下进行。 问题思考 无氧 丙酮酸会变成酒精或者乳酸 有氧才会进入线粒体彻底分解 酶 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 3、有氧呼吸总反应式： 4、有氧呼吸概念： 细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 5.有氧呼吸的特点(同有机物在生物体外燃烧相比) a.过程温和(常温、常压、一定的pH等) b.有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放 c.释放的能量有一部分储存在ATP中。 在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ能量，可以使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。请你计算一下，有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转化为ATP？ 转化效率 思考与讨论 对恒温动物维持体温具有重要意义 有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分能量存储在ATP中 6.有氧呼吸的实质： 有机物中稳定的化学能→热能散失+ATP中活跃的化学能 物质变化： 有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） 能量变化： b.H原子的运动轨迹 C6H12O6 4[H] 2C3H4O3+6H2O 20[H] 12H2O a.C原子的运动轨迹 C6H12O6 2C3H4O3 6CO 2 c.O原子的运动轨迹 C6H12O6 2C3H4O3+6H2O 6CO 2 6O2 12H2O 7、原子的运动轨迹 蛔虫没有线粒体，不进行有氧呼吸，只进行无氧呼吸。 哺乳动物成熟的红细胞，没有各种细胞器，不能进行有氧呼吸。 原核生物没有线粒体，但是有与有氧呼吸有关的酶，所以能进行有氧呼吸。 ①动物都能进行有氧呼吸吗? ②人体细胞都能进行有氧呼吸吗? ③葡萄糖能直接进入线粒体吗?如果不能那是为什么? ④进行有氧呼吸的生物一定有线粒体吗? 思考讨论 ①线粒体膜上没有葡萄糖载体；②线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 葡萄糖 丙酮酸 O2 少量能量 少量能量 大量能量 练一练 1.下列分别属于有氧呼吸的第几阶段： ①产生CO2的阶段（　　） ②产生H2O的阶段（　　） ③氧气参与的阶段（　　） ④产生ATP的阶段（ 　 　　　 ） ⑤产生ATP最多的阶段（　　） 二 三 三 一、二、三 三 2.产物 H2O 和 CO2 中的O分别来自什么物质？ H2O的O来自氧气 CO2的O来自葡萄糖和水 练一练 无氧呼吸 1.苹果储存久了，会有什么气味散发出来？ 2. 剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉？ 2丙酮酸 （C3H4O3） C6H12O6 酶 少量能量 4[H] 酶 酶 2酒精（C2H5OH）+2CO2 2乳酸（C3H6O3） 细胞质基质 三、无氧呼吸 1、场所：细胞质基质 2、无氧呼吸的过程 第一阶段 C6H12O6 酶 2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量（少量） 第二阶段 酶 2C3H6O3（乳酸） 2丙酮酸 + 4 [H] 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 酶 2丙酮酸 + 4 [H] 与有氧呼吸第一阶段相同 只在第一阶段释放少量能量 三、无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量（少） C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸） + 能量（少） （1）产生酒精 （2）产生乳酸 高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 大多数植物（苹果果实、水稻根）、酵母菌 3、总反应式 *无氧呼吸的产物不同是由于酶不同 三、无氧呼吸 4、无氧呼吸概念 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。 大部分能量存留在酒精或乳酸中 ①物质转化：有机物 → 无机物CO2（部分生物） 不彻底的氧化产物 ②能量转化： 5、无氧呼吸的实质 有机物中稳定的化学能 不彻底的氧化产物中的化学能、ATP和热能。 三、无氧呼吸 注：微生物的无氧呼吸叫做发酵。但工业上的发酵并非完全无氧，比如醋酸发酵。 苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？ 苹果进行无氧呼吸产生了酒精 呼吸作用过程中：产生H2O，释放热量 为什么把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆，会有潮湿和发烫的感觉？ ①为生物体提供能量； 7、细胞呼吸意义： 丙酮酸 葡萄糖 氨基酸 甘油 细胞呼吸是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽 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。 6、细胞呼吸：是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，释放出能量并产生ATP的过程。有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。 三、无氧呼吸 细胞呼吸产生的丙酮酸可以作为合成脂肪、非必需氨基酸的原料。非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 条件 产物 能量 ATP 产生 阶段 相 同 点 联系 实质 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需要O2、多种酶 不需要O2、多种酶 葡萄糖彻底分解为 CO2和H2O 葡萄糖不彻底分解，形成 乳酸或酒精和CO2 释放大量能量 释放少量能量，大部分能量储存在乳酸或酒精中 有氧呼吸的三个阶段均产生ATP 仅在第一阶段产生ATP 分解有机物，释放能量 第一阶段反应场所和过程完全相同 8、有氧呼吸与无氧呼吸的异同 1mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65 kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP 中，近69%的能量都以热能的形式散失了。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。 在有氧条件下，葡萄糖被彻底氧化分解，释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中;而在无氧条件下，葡萄糖不彻底氧化分解，葡萄糖中的能量大部分储存 在中间产物酒精或乳酸中，释放少量能量，其中释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中， 四、细胞呼吸原理的应用 为什么被锈钉扎伤或伤口很深时，需要注射破伤风疫苗，且需用透气的消毒的纱布或创可贴等敷料？ 避免破伤风芽孢杆菌等进行无氧呼吸而大量繁殖，引起破伤风。为伤口创造有氧环境，抑制厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈 在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却需要密封发酵。 四、细胞呼吸原理的应用 先通气是为了让酵母菌进行有氧呼吸而大量繁殖。达到一定数量后就可以密封，让酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精，达到酿酒的效果。 四、细胞呼吸原理的应用 为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？ 根对无机盐的吸收是主动运输过程，消耗能量；及时松土透气，能增加土壤中O2的浓度，使根的有氧呼吸加强，产生大量的能量，从而促进植物根对无机盐的吸收。 稻田需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。 长时间不排水导致水稻根的细胞进行无氧呼吸产生酒精，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。 四、细胞呼吸原理的应用 四、细胞呼吸原理的应用 储藏水果、粮食的仓库，往往通过降低温度、降低氧气含量含量等措施来减弱其呼吸作用，减少有机物的消耗以延长保质期。 储存谷粒时将谷物晒干，既能减少细胞内自由水，又能降低有氧呼吸的速率；还可以通过低温、低氧来降低有氧呼吸速率。新鲜蔬菜水果和谷粒相比，不能放在干燥的环境下，要有一定的湿度。 四、细胞呼吸原理的应用 提倡慢跑等有氧运动 有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力 1.在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。 2.在医学上：利用氧气抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖。 3.农业生产中的应用： ①中耕松土，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收。 ②贮藏蔬菜和水果，适当降低温度和氧气浓度，增加CO2的浓度。 ③贮藏种子，必须降低含水量。 四、细胞呼吸原理的应用 1.内因 以植物为例 项目 规律 举例 遗传特性 不同种类的植物呼吸速率不同 旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生植物 器官类型 同植物的不同器官呼吸速率不同 生殖器官大于营养器官 生长发育阶段 同一植物的同一器官在不同的生长发育阶段呼吸速率不同 幼苗期、开花期植株器官的呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。 五、影响呼吸速率的因素 2.外部因素(环境因素) ①温度： ②氧气浓度 ③水含量 ④CO2浓度 ①温度: 细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响呼吸酶的 活性来影响呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在 25-35℃之间。 ①最适温度:细胞呼吸最强。 ②超过最适温度:呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 ③低于最适温度:呼吸酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 温度 呼吸速率 五、影响呼吸速率的因素 ①零上低温储存蔬菜和水果 ②大棚夜间或阴雨天适当降低温度。为了降低呼吸作用消耗有机物的量，而增加农作物产量。 ③温水和面发酵快。 应 用 5 O2（%） 1.0 0.5 B 10 15 20 A C O O2直接影响呼吸速率和呼吸性质，对无氧呼吸有抑制作用。 CO2释放量 无氧呼吸 有氧呼吸 ①氧气浓度为0时 只进行无氧呼吸速率最大 ②氧气浓度0~10%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。 ③氧气浓度大于10% 细胞只进行有氧呼吸 CO2释放量 ②氧气浓度 五、影响呼吸速率的因素 5 O2（%） 1.0 0.5 B 10 15 20 A C O CO2释放量 无氧呼吸 有氧呼吸 CO2释放量 ④ 氧气浓度为5%时 无氧呼吸减弱，有氧呼吸较弱， 细胞呼吸最弱，储存蔬菜、水果、粮食等，应控制氧气浓为5% ⑤ 氧气浓度为10%时 无氧呼吸被完全抑制，细胞只进行有氧呼吸，细胞呼吸即为有氧呼吸。 ⑥氧气浓度为c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。 ②氧气浓度 五、影响呼吸速率的因素 ①中耕松土 可增强根的呼吸作用，有利于矿质元素的吸收。 ②低氧储存蔬菜、水果、粮食 为了减少有机物消耗，应控制低氧环境 应 用 a、水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应 b、水作为生物化学反应的介质影响反 应的进行 c、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 应 用 呼吸速率 含水量 五、影响呼吸速率的因素 ③水分 a、粮食在入仓前要进行晾晒处理 b.干种子萌发前要进行浸泡处理 5 CO2（%） 1.0 0.5 10 15 20 O 呼吸速率 应 用 五、影响呼吸速率的因素 ④CO2浓度 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。 增加CO2的浓度可以使蔬菜水果保鲜。 五、实验：判断细胞的呼吸方式 实验现象 结　论 装置一液滴 装置二液滴 只进行产乳酸的无氧呼吸或已死亡 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 只进行有氧或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸 不动 不动 不动 不动 右移 左移 左移 右移 装置一 装置二 物理误差的校正： 除将装置中 换为 外其余均与该装置相同。 生物材料 杀死的等量同种生物材料 五、实验：判断细胞的呼吸方式 细胞呼吸的原理和应用 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 C6H12O6 2CO2 ＋2C2H5OH ＋ 能量 酶 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 4〔H〕 + + 6O2 12H2O 酶 大量能量 24〔H〕 + + C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 酶 细胞质基质 一：细胞质基质 三：线粒体内膜 二：线粒体基质 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 20〔H〕 + + + 影响因素 温度 水 CO2浓度 O2浓度 课后小结 思维.训练 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? 1.线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA。 2.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。 3.真核细胞内的DNA有极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。 4.线粒体能像细菌一样进行分裂增殖。 【提示】这一论点包含两个要点：线粒体原本是一种独立生存的细菌，后来与真核细胞共生变成细胞内的结构。由此可见,证据1、证据3和证据4，能够支持这一论点，而论据2不支持。 练习与应用 一、概念检测 1.某超市有一批过保质期的酸奶出现涨袋现象。酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。据此分析涨袋现象的原因，判断以下解释是否合理。 (1)是乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的。（ ） (2)如果有酒味，可能是酵母菌无氧呼吸造成的。（ ） × √ 2.下图表示某种植株的非绿色器官在不同氧气浓度下，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 3.将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是 （ ） A.甲 B.丙 C.甲和乙 D.丙和乙 C B 二、拓展应用 1.松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析农田松土给农作物的生长、当地的水土保持以及全球气候变暖等方面可能带来的影响，并指出如何尽量减少不利影响。 【提示】松土透气可以使根部细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象；增强根系的水土保持能力；避免根细胞由于无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2，也有可能导致局部大气CO2。松土不当，可能伤害植物根系；要根据不同植物、植物不同的生长阶段等，采取不同的松土方法。 2.有氧呼吸过程是否含有无氧呼吸的步骤？结合地球早期大气中没有氧气以及原核细胞中没有线粒体等事实，想一想，地球早期的单细胞生物是否只能进行无氧呼吸？你体内的骨骼肌细胞仍保留着进行无氧呼吸的能力，这是否可以理解为漫长的生物进化史在你身上留下的印记？ 【提示】有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同，都不需要氧气，都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以大胆作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸，而后才出现有氧呼吸。继而推测，地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸，体内骨骼肌细胞保留进行无氧呼吸的能力，可以理解为漫长的生物进化史在人类身上留下的印记，同时也可以理解为人体在进行长跑等剧烈运动时，在供氧不足的情况下，骨骼肌细胞保留一定的无氧呼吸来供能，有一定的适应意义。 判断正误： （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（含有与有氧呼吸有关的酶） 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 √ 3.(2020·辽河油田第二高级中学高一期末)下列关于细胞呼吸的叙述，不正确的是 A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 B.马铃薯块茎进行无氧呼吸产生乳酸 C.乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸 D.大多数植物细胞进行无氧呼吸能产生酒精 √ 解析　无氧条件下，细胞会进行无氧呼吸产生酒精，造成烂果，零下低温环境会造成水果冰冻，二者均不利于水果的保鲜，水果的保鲜应该低温、低氧，抑制细胞呼吸消耗有机物，A错误。 4.（多选）细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是 A．人体某些组织细胞中 能进行的过程是①②③④ B．①②的主要场所是线 粒体，进入该场所的呼吸 底物是葡萄糖 C．酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，场所分别是线粒体基质和细胞质基质 D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H] AB 5.下列有关细胞呼吸原理在生产、生活中的应用，正确的是（ ） A.创可贴要透气是为了促进伤口部位细胞的有氧呼吸 B.中耕松土有利于根细胞有氧呼吸，从而促进对水的吸收 C.皮肤破损较深的患者，应及时到医院注射破伤风抗毒血清 D.稻田定期排水可避免水稻幼根无氧呼吸产生乳酸而腐烂 C 透气纱布包扎伤口，可增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸，从而抑制厌氧菌的大量繁殖 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $$