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（2019）必修1

本节聚焦: 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ 第3节 细胞呼吸的原理和应用 必修1分子与细胞/第5章/细胞的能量供应和利用/ 呼吸作用：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。呼吸作用的实质是细胞内有机物的氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。 【注意】呼吸≠呼吸作用 “呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气和呼出二氧化碳的过程。 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？ 发酵生产葡萄酒的车间 问题探讨 通气让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母菌 快速繁殖; 密封让酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精。 有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放能量多，为细胞增殖提供充足的动力。 密封发酵时，酵母菌将有机物分解为酒精时，也能为自身的生命活动提供少量能量。 1、都是培养酵母菌，为什么有的通气有的需要 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自身有什么意义？ 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。 讨论 3 酵母菌是一种单细胞真菌，我们生活中做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。 在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 酵母菌 酵母菌的电镜照片 （放大4750倍） 4 探究∙实践 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌什么条件下产生CO2？什么条件下产生酒精？ 3.设计实验 2.作出假设 1.提出问题 有氧 CO2 无氧 CO2 酒精 产生 产生 + 一、细胞呼吸的方式 5 3、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 2、怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？ 如何比较CO2产生的多少？ 1、怎样控制有氧和无氧条件？ 问题细化： 实验思路： 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是 否含酒精或CO2 分析变量 自变量: 因变量: 无关变量: 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等） 酒精、CO2 通气 密封 相同且适宜 设计实验 解决问题： 1、怎样控制有氧和无氧条件？请设计出简易实验装置并思考： 有氧条件 装置连接 无氧条件 装置连接 2）B瓶为什么要封口放置一段时间， 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？ 接气泵 A 10% NaOH 酵母菌培养液 澄清石灰水 B 酵母菌培养液 澄清石灰水 1）NaOH的作用是什么？ 思考： 吸收通入空气中CO2，排除空 气中CO2的干扰。 让酵母菌耗尽瓶内O2，造成无氧环境， 确保产物是无氧呼吸产生的 7 2、怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无CO2产生？ 如何比较CO2产生的多少？ （1）检测CO2 （2）检测酒精： 3、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？ 在酵母菌生长的适宜温度下进行试验，以保证酵母菌高效活性 ①使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少） ②溴麝香草酚蓝：蓝→变绿→再变黄 （根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少） 酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色 8 4.进行实验 5、实验现象及结论 结论： 酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。 ①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2 ②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液 有氧 无氧 变混浊／快 不变灰绿色 变混浊／慢 出现灰绿色 现象： 10 对比实验 概念： 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，也叫相互对照实验。 施加实验因素处理的，且实验结果未知。 实验组： 通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响。 举例： 1.什么叫有氧呼吸？ 2.有氧呼吸的场所？主要场所？主要场所适于进行有氧呼吸的特点有哪些？葡萄糖能否直接进入线粒体被分解？ 3.有氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段的场所、物质和能量变化是？（请用方程式的方式表示） 4.总结有氧呼吸的总反应式 5.同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸具有哪些不同的特点？ 有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，请阅读P92-93页，思考 细胞呼吸： 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 有氧呼吸： 细胞在_______的参与下，通过_________的催化作用，把_________等有机物_________________，产生______和_______，释放________，生成___________的过程。 氧 多种酶 葡萄糖 能量 彻底氧化分解 大量ATP CO2 H2O 细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸。 细胞呼吸分类： 对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。 二、有氧呼吸 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 在细胞内1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放约2870kJ的能量，可使1161KJ的能量储存在ATP中，其余以热能形式散失。请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少，这些能量大约能使多少个ADP转化成ATP？ 13 二、有氧呼吸 线粒体结构： （1）线粒体增大膜面积的方式： 。 （2）线粒体增大膜面积的意义： 。 （3）有氧呼吸的酶分布在： 。 （4）线粒体的功能： 。 内膜向内折叠成嵴 增大有氧呼吸酶的附着位点 线粒体内膜和线粒体基质 进行有氧呼吸的主要场所 外膜 内膜 嵴 线粒体基质 二、有氧呼吸 有氧呼吸过程: 将有氧呼吸划分为三个阶段，每一阶段都需要酶催化，并有ATP生成。 1个分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。 2C3H4O3+ 4[H]+少量能量 C6H12O6 酶 [H]指的是还原型辅酶Ⅰ（NADH） 第一阶段 1.热能形式散失（大部分） 2.合成ATP（少部分） 少量能量 15 二、有氧呼吸 有氧呼吸过程: [H]指的是还原型辅酶Ⅰ（NADH） 丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在线粒体基质中进行的。 2C3H4O3+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量 酶 第二阶段 1.热能形式散失（大部分） 2.合成ATP（少部分） 少量能量 16 二、有氧呼吸 有氧呼吸过程: [H]指的是还原型辅酶Ⅰ（NADH） 上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。 第三阶段 24[H]+6O2 12H2O + 大量能量 酶 1.热能形式散失（大部分） 2.合成ATP（少部分） 大量能量 17 C6H12O6 2C3H4O3 2C3H4O3+ 4[H]+少量能量 C6H12O6 酶 细胞质基质 少量能量 场 所： 物质变化： 产生能量： 第一阶段： 场 所： 物质变化： 产生能量： 第二阶段： 6CO2+20[H]+少量能量 2丙酮酸 +6H2O 酶 线粒体基质 少量能量 场 所： 物质变化： 产生能量： 第三阶段： 线粒体内膜 酶 12H2O+大量能量 24[H]+6O2 大量能量 6H2O 6CO2 4[H] 20[H] 6O2 12H2O 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 有氧呼吸 场所 反应物 产物 释能 是否需氧 第一阶段 第二阶段 第三阶段 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸、[H] 少量 丙酮酸、水 CO2、[H] 少量 [H]、O2 H2O 大量 线粒体基质 线粒体内膜 否 否 是 有氧呼吸三个阶段的比较 二、有氧呼吸 线粒体膜上没有葡萄糖载体； 线粒体中没有氧化分解葡萄糖的酶。 思考1.为什么线粒体不能直接氧化分解葡萄糖？ 思考2.原核生物（如蓝藻、硝化细菌等）没有线粒体，但也能进行有氧呼吸的原因及场所是? 原因：含有与有氧呼吸有关的酶； 场所：细胞质和细胞膜内表面。 二、有氧呼吸 二、有氧呼吸 有氧呼吸中各元素原子的运动轨迹 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 （2）H原子运动： （1）C原子运动： （3）O原子运动： C6H12O6 2C3H4O3 6CO 2 C6H12O6 4[H] 2C3H4O3+6H2O 12H2O 20[H] C6H12O6 2C3H4O3+6H2O 6CO 2 6O2 12H2O 有氧呼吸的能量利用特点 1.在细胞内，1mol的葡萄糖彻底氧化分解可以释放出约为2870kJ的能量，可使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 = 977.28kJ/2870kJ = 34% 产生ATP的mol数 = 977.28kJ/30.54kJ = 32mol 第1阶段：2mol 第2阶段：2mol 第3阶段：28mol 糖类等有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 和热能（大部分） 2.与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这对于生物体来说具有什么意义？ 可以使有机物中的能量逐步地转移到ATP中，能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定状态。 同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有的特点有： （1）有氧呼吸过程温和； （2）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放； （3）这些能量有相当一部分储存在ATP中。 有氧呼吸的能量利用特点 什么叫无氧呼吸？ 无氧呼吸的场所？ 无氧呼吸可以分为几个阶段？每个阶段的场所、物质和能量变化是？（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？ 什么叫细胞呼吸？细胞呼吸对生物有什么意义？ 请阅读P94页，思考： 三、无氧呼吸 除酵母菌外，还有许多细胞(如乳酸菌)能进行无氧呼吸。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，除了能进行有氧呼吸外，在缺氧条件下也有进行无氧呼吸。 1.概念： 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。 无氧呼吸最常用物质 2.场所： 细胞质基质 三、无氧呼吸 3.过程： C6H12O6 酶 2 C3H4O3＋ 4[H]＋少量能量 第一阶段 场所： 细胞质基质 与有氧呼吸第一阶段完全相同! 1.热能形式散失（大部分） 2.合成ATP（少部分） 三、无氧呼吸 第二阶段 场 所： 细胞质基质 产乳酸的无氧呼吸 C6H12O6 2C3H6O3 + 少量能量 酶 人、动物、乳酸菌、甜菜的块根、马铃薯块茎、玉米的胚、胡萝卜的叶子等。 2C3H6O3(乳酸) 2C3H4O3 + 4 [H] 酶 总反应式： 反应式： 适用生物或组织： 此过程不产生能量 酶的不同，决定了丙酮酸被还原的产物不同。 三、无氧呼吸 第二阶段 场 所： 细胞质基质 产酒精的无氧呼吸 2CO2 + 2C2H5OH(酒精) 2C3H4O3 + 4 [H] 酶 适用生物或组织： 绝大多数植物细胞、酵母菌等。 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 少量能量 酶 总反应式： 反应式： 归纳：无氧呼吸过程 葡 萄 糖 丙 酮 酸 [H] 乙醇发酵 酶 乳酸发酵 酶 酒精 +CO2 乳酸 酶 第二阶段 第一阶段 少量能量 场所： 物质变化： 产能情况： 细胞质基质 C6H12O6 2C3H4O3 + 4[H] + 少量能量 酶 少量能量 场所： 细胞质基质 物质变化： 产能情况： 无 或 2C3H6O3(乳酸) 2C3H4O3 + 4 [H] 酶 2CO2 + 2C2H5OH(酒精) 2C3H4O3 + 4[H] 酶 C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 例：高等动物（如肌细胞）、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等（马吃甜玉米））。 C6H12O6 酶 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 少量能量 酒精发酵 例：大多数植物（如水稻根、苹果果实）、酵母菌。 无氧呼吸的总反应式 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。 乳酸发酵 30 极少部分储存在ATP中 无氧呼吸中的能量利用： 无氧呼吸分解有机物不彻底，释放的能量很少。 有机物中稳定的化学能 大部分储存在未完全分解的有机物（酒精或乳酸）中 释放少量的能量 大部分以热能的形式散失 有氧呼吸与无氧呼吸有哪些异同？请尝试设计简明的表格来比较。 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 场所 条件 分解 产物 能量 ATP产生 阶段 相同点 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 氧气、多种酶 无氧气、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 第一阶段反应完全相同；两种呼吸方式实质相同，都是分解有机物，释放能量。 5、 细胞呼吸意义 为生物体的生命活动提供能量 生物体代谢的枢纽。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。 34 四、细胞呼吸原理的应用 包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。 原理：增加通气量，抑制破伤风杆菌等厌氧菌的无氧呼吸，从而抑制其繁殖。 利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒。 原理：早期通气，促进酵母菌有氧呼吸，有利于菌种繁殖；后期密封，促进酵母菌无氧呼吸产生酒精。 细胞呼吸原理的应用 花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。 细胞呼吸原理的应用 原理：促进根部有氧呼吸，为主动运输提供能量，有利于矿质元素的吸收。 储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。 原理：降低温度、降低氧气含量可以降低呼吸作用强度，减少有机物的消耗。 细胞呼吸原理的应用 破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。 原理：避免破伤风芽胞杆菌（只能进行无氧呼吸）进行无氧呼吸而大量繁殖，引起破伤风。 提倡慢跑等有氧运动的原因之一是: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。 原理：避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸。 细胞呼吸原理的应用 讨论 2.生产和生活中还有哪些应用呼吸原理的事例？试再举一两例加以说明。 稻田需要定期排水。 如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，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。 提倡慢跑等有氧运动。 有氧运动能避免肌肉细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量的乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀无力。 五、影响细胞呼吸的因素 1.温度 温度 呼吸速率 温度主要通过影响酶活性来影响呼吸速率。 ①低温下贮存蔬菜、水果； ②在大棚蔬菜的栽培过程中，增加昼夜温差，减少有机物的消耗，提高产量。 解释： 白天提高温度，增加光合作用，有机物积累。晚上降低温度，降低呼吸作用，减少有机物的消耗。 五、影响细胞呼吸的因素 2.O2浓度 氧气促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。 O2浓度 CO2释放量 O2浓度 CO2释放量 无氧呼吸：以酒精发酵为例，无氧呼吸随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。 有氧呼吸：在一定范围内，有氧呼吸随O2浓度增加而增加，当O2浓度达到一定值时，由于酶和底物浓度的抑制，将不再增加。 无氧呼吸 有氧呼吸 B R C O2浓度 CO2的释放量 O 无氧呼吸消失点 P 有氧呼吸 无氧呼吸产生的CO2量 无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量相等 只进行有氧呼吸的点 CO2产生量最少 CO2释放总量 Q D 无氧呼吸 氧气浓度 O a b c 细胞 呼吸 有氧 呼吸 无氧 呼吸 CO2 释放量 R 思考：氧气浓度为R，有氧呼吸与无氧呼吸的CO2释放量相等吗？消耗的葡萄糖相等吗？ C6H12O6 酶 2C2H5OH (酒精)＋ 2CO2 ＋少量能量 C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量 酶 产生CO2相等时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖比例为1：3。 消耗葡萄糖相等时，有氧呼吸与无氧呼吸产生CO2比例为3：1。 无氧呼吸： 有氧呼吸： 42 1、若只产生CO2，不消耗O2，细胞呼吸 作用的方式及对应点 2、若产生的CO2比吸收的O2多，细胞呼 吸作用的方式及对应区间 3、若产生CO2与吸收的O2相等，细胞呼 吸作用的方式及对应区间 4、E点时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄是否相等，若不等，其比值 为多少 下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2的吸收 量的变化，思考下列问题： 只进行无氧呼吸（A点） 有氧呼吸与无氧呼吸同时存在。（AC段） 只进行有氧呼吸。（图中C点以后） 不等 1:3 曲线分析练一练： 柱形图分析： a点：只有CO2释放量，无O2吸收量，说明只进行产生酒精的无氧呼吸 b点：O2吸收量3，CO2释放量8，说明有氧呼吸消耗葡萄糖0.5，无氧 呼吸消耗葡萄糖2.5 c点：O2吸收量4，CO2释放量6，说明有氧呼吸消耗葡萄糖2/3，无氧 呼吸消耗葡萄糖1 d点：O2吸收量等于CO2释放量，说明只进行有氧呼吸 注意图例： O2吸收量代表有氧呼吸， CO2释放量代表有氧呼吸 和产生酒精的无氧呼吸 1.如图表示某植物种子在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收 量的变化，下列叙述错误的是（ ） A．氧浓度为a时，只进行无氧呼吸 B．氧浓度为b时，既有无氧呼吸又有有氧呼吸 C．氧浓度为c时，较适于贮藏该植物器官 D．氧浓度为d时，细胞产生的ATP全部来自线粒体 D 柱形图分析练一练： 例.有多瓶(条件一致)酵母菌、葡萄糖悬液，分别通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。据图可以得出的结论是 A.当氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸 B.当氧浓度为c时， 的葡萄糖用于酒精发酵 C.当氧浓度为d时，酵母菌细胞内有ATP大 　量积累 D.不同氧浓度下，细胞中ATP的生成速率相同 √ 五、影响细胞呼吸的因素 4.外部因素——CO2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。 应用： 适当增加CO2浓度，抑制细胞呼吸，有利于水果和蔬菜的保鲜。 果实保鲜或储藏，可向密封环境中充入CO2或N2降低呼吸消耗。地窖来贮藏大白菜、甘薯等。 五、影响细胞呼吸的因素 5.外部因素——水 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 ①粮食在收仓储存之前要进行晾晒，甚至烘干，减少水分，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。 ②干种子在萌发时，要浸泡以增强代谢。 （2）种子：零上低温、低氧、干燥、高CO2浓度。 注、农产品的储存和保鲜方法： （1）果蔬：零上低温、低氧（利用N2或CO2调节O2的浓度）高CO2浓度、湿度适中。 运用证据和逻辑评价论点 关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约几十亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细胞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。 支持：___________ 不支持：_________ 1、3、4 2 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。（ ） × √ 50 . 练习与应用 一、概念检测 2.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 51 . 练习与应用 一、概念检测 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 B 52 . 练习与应用 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。 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、进行光合作用吸收更多的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浓度上升。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。 53 . 练习与应用 二、拓展应用 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？ 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。 54 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 判断细胞呼吸方式的三大依据 $$