1、第第 18 课时课时 无氧呼吸及与有氧呼吸的比较、影响细胞呼吸无氧呼吸及与有氧呼吸的比较、影响细胞呼吸 的外界因素以及细胞呼吸的意义和应用的外界因素以及细胞呼吸的意义和应用 目标导读 1.阅读教材 P8384内容，阐明无氧呼吸的过程，列表比较有氧呼吸和无氧呼吸 的异同。2.结合图 57、58，掌握影响细胞呼吸的外界因素。3.阅读教材 P85内容，联系 日常生活中的实例，了解细胞呼吸在生产、生活中的应用。 重难点击 有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 一、无氧呼吸及与有氧呼吸的比较 酵母菌除能进行有氧呼吸外，也能进行无氧呼吸。阅读教材 P8384内容，结合下图无氧 呼吸的过程，分析回答问题，并与有氧呼吸
2、的过程进行比较。 1无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸完全相同：1 分子葡萄糖分解为 2 分子丙酮酸，产生少 量H，释放少量的能量；第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下，分解为酒精和二氧化碳或 者乳酸；整个过程都在胞质溶胶中进行。 2结合无氧呼吸的过程修订下列反应式 (1)C6H12O6=2C2H5OH2CO2 修订 C6H12O6 酶 2C2H5OH2CO2少量能量。 (2)C6H12O6=2C3H6O3 修订 C6H12O6 酶 2C3H6O3少量能量。 31 mol 葡萄糖分解成乳酸时，只释放出 196.65 kJ 的能量，其中有 61.08 kJ 的能量储存在 ATP 中，其余的能量以热能的形式
3、散失。那么，1 mol 葡萄糖通过乳酸发酵可形成 2 mol 的 ATP，其能量转换效率是 31.06%。 4酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做厌氧发酵，因产物不同分别称为酒精发酵和 乳酸发酵。 5参照有氧呼吸的概念，概括无氧呼吸的定义：无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过多 种酶的催化作用， 把葡萄糖等有机物在胞质溶胶中分解成不彻底的氧化产物， 同时释放出少 量能量的过程。 6不同生物无氧呼吸的方式不同，请将下面生物进行分类： 甜菜块根 玉米的根毛细胞 马铃薯块茎 人体肌肉细胞 酵母菌 乳酸菌 玉米的胚 苹果 (1)产物为酒精、二氧化碳的有。 (2)产物为乳酸的有。 7试着对有氧呼吸和无氧
4、呼吸进行比较，完成下表： 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 反应条件 有氧、有氧呼吸酶 无氧、无氧呼吸酶 呼吸场所 第一阶段在胞质溶胶中，第二、三 阶段在线粒体内 全过程都在胞质溶胶中 分解产物 CO2和 H2O CO2、酒精或乳酸 释放能量 较多 很少 联系 其实质都是分解有机物，释放能量，生成 ATP 供生命活动需要； 二者的第一阶段相同； 有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的 小贴士 不同生物无氧呼吸的方式不同，人、动物、乳酸菌等无氧呼吸都是产乳酸的，马铃 薯块茎、甜菜块根、玉米的胚可记忆为“马吃甜玉米”等也是产乳酸的。绝大部分高等植 物器官无氧呼吸是产酒精和二氧化碳的，酵母菌无氧
5、呼吸也是产酒精和二氧化碳的。 归纳提炼 活学活用 1如图所示的图解表示真核细胞呼吸的部分过程，可以在胞质溶胶中发生的是( ) A B C D 答案 B 解析 是有氧呼吸二、三阶段，发生在线粒体中。和表示两种类型的无氧呼吸，均发 生在胞质溶胶中。表示 ATP 的合成，可发生在胞质溶胶中。 二、影响细胞呼吸的外界因素 影响细胞呼吸的因素可以分为内部因素和外界因素， 内部因素主要指不同的生物、 不同 的器官、不同的发育时期的呼吸酶的种类、数量不同。外界因素主要考虑温度、氧气和二氧 化碳的含量等。阅读教材 P84内容，结合下列给出的曲线分析外界因素对细胞呼吸的影响。 1温度对细胞呼吸的影响 温度主要是
6、影响与细胞呼吸有关的酶的活性， 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，随温度升高酶的活性会下降，甚至会变性失活，从而使呼吸 作用减弱直至停止。 2氧气对细胞呼吸的影响 氧气浓度(%) 0 2.5 5 7.5 10 12.5 无氧呼吸放出的 CO2量 10 7 3 1 0 0 有氧呼吸放出的 CO2量 0 2 3 6 8 10 总 CO2释放量 10 9 6 7 8 10 (1)氧气对有氧呼吸有促进作用，对无氧呼吸有抑制作用。 (2)O2浓度为零时，只进行无氧呼吸；O2浓度在 10%以下时，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2 浓度在 10%以上时，只进行有氧呼吸。 (
7、3)O2浓度为 5%时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也 一样多？ 答案 不是。 根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出： 有氧呼吸时， 1C6H12O66CO2； 无氧呼吸时，1C6H12O62CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的 CO2量相等时，二者消 耗的葡萄糖之比是 13。 (4)根据上表，在下面坐标系中画出无氧呼吸、有氧呼吸和总 CO2释放量的变化曲线。 答案 3二氧化碳对细胞呼吸的影响 CO2是细胞呼吸的最终产物，对细胞呼吸有抑制作用。 4水对细胞呼吸的影响 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。 5细胞呼吸的意义
8、(1)细胞呼吸提供了生物体生命活动所需要的大部分能量。 (2)细胞呼吸可以为其他化合物的合成提供原料。 (3)通过细胞呼吸能增强植物抗病能力，另外细胞呼吸还可以促进杀菌物质的合成。 归纳提炼 生物的细胞呼吸方式的判断 (1)根据生物的生活环境和结构特点判断 如果某种生物生活在一个缺氧的环境中，说明其进行无氧呼吸，是厌氧型的，如肠道中的 蛔虫；如果某种生物生活在一个氧气丰富的环境中，说明进行有氧呼吸，是需氧型的；如果 某种生物有氧和无氧条件下都能生存，则说明其是兼性厌氧型的。原核生物无线粒体，大 多进行无氧呼吸产生乳酸(如乳酸菌)或者酒精和二氧化碳，但也有些原核生物进行有氧呼吸， 如醋酸菌、蓝细
9、菌等。绝大多数高等生物以有氧呼吸为主，体现生物呼吸方式的进化方向： 无氧呼吸有氧呼吸。高等动物无氧呼吸都是产乳酸的，高等植物绝大部分无氧呼吸产酒精 和二氧化碳，也有产乳酸的，如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚(可记忆为“马吃甜玉米”) 等。 (2)根据气体的变化特点判断 物质变化特点 细胞呼吸方式 1 O2吸收量CO2释放量 只进行有氧呼吸 2 不吸收 O2，但释放 CO2 只进行无氧呼吸 3 不吸收 O2，也不释放 CO2 只进行乳酸发酵 4 酒精产生量CO2释放量 只进行酒精发酵 5 酒精产生量CO2释放量 进行有氧呼吸和酒精发酵 6 O2吸收量CO2释 放量(既进行有氧呼 吸又进行无氧呼吸
10、， 2 CO V/ 2 O V1) 2 CO V/ 2 O V4/3 有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速 率相等 2 CO V/ 2 O V4/3 无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧 呼吸 2 CO V/ 2 O V4/3 有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧 呼吸 活学活用 2将等量且足量的苹果果肉分别放在 O2浓度不同的密闭容器中，1 h 后测定 O2的吸收量和 CO2的释放量，如下表： O2浓度变化量 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 CO2释放量/mol 1 0.8
11、0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 下列有关叙述中正确的是( ) A苹果果肉细胞在 O2浓度为 0%3%和 5%25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸 B储藏苹果时，应选择 O2浓度为 5%的适宜环境条件 CO2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生 ATP 越多 D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳 问题导析 (1)只要氧气的吸收量不为 0，就有有氧呼吸，故氧气浓度在 1%3%内既有有氧 呼吸又有无氧呼吸。 (2)氧气浓度为 5%时，CO2释放量最少，有机物消耗最少，有利于贮藏苹果。 (3)O2浓度超过 20%时，随氧浓度的增大，有氧呼吸不再增强。
12、(4)苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳。 答案 B 解析 A 错误：只要氧气的吸收量不为 0，就有有氧呼吸，故氧气浓度在 1%3%内既有有 氧呼吸又有无氧呼吸；C 错误：O2浓度超过 20%时，随氧浓度的增大，有氧呼吸不再增强； D 错误：苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳；氧气浓度为 5%时，CO2释 放量最少，利于储藏苹果，故 B 正确。 三、细胞呼吸在生产生活中的应用 在生产生活中， 人们常根据生产要求来控制生物的细胞呼吸， 从而满足人们的生产需要。 1细胞呼吸与作物栽培 请将下列农业生产中的现象和利用的细胞呼吸原理连接起来： 2细胞呼吸与粮食、果蔬贮藏 (1)
13、粮食霉变的原因 (2)粮食贮藏条件 晒干种子，降低自由水的含量；适时通风，散热、散湿；密闭贮藏，抽出空气，充入 氮气；低温贮藏，降低细胞呼吸酶的活性。 (3)果蔬贮藏条件 降低氧气浓度，维持在 36%左右，这个浓度下，有氧呼吸较弱，无氧呼吸也受到一定 的抑制，有机物消耗最少。 降低温度：零上低温，既要降低细胞呼吸，又要防止结冰对果蔬的伤害。 自体保藏法：将果实密闭保存， 利用果蔬本身产生的 CO2抑制细胞呼吸， 延长贮藏时间。 归纳提炼 贮藏农产品的条件 条件 种类 氧气含量 温度 水分 粮食 低氧 低温 干燥 水果蔬菜 低氧 零上低温 保持一定湿度 活学活用 3细胞呼吸原理广泛应用于生产实践
14、中。下表中有关措施与对应的目的不恰当的是( ) 选项 应用 措施 目的 A 种子储存 晒干 降低自由水含量，降低细胞呼吸 B 乳酸菌制作酸奶 先通气，后密封 加快乳酸菌繁殖，有利于乳酸发酵 C 水果保鲜 低温 降低酶的活性，降低细胞呼吸 D 栽种庄稼 疏松土壤 促进根有氧呼吸， 利于吸收矿质离子 答案 B 解析 降低自由水的含量会降低细胞的代谢； 乳酸菌是严格厌氧的生物， 在有氧气的情况下 会死亡；低温情况下会导致生物体呼吸速率降低，有利于蔬菜、水果保鲜；疏松土壤会使有 氧呼吸更加旺盛，为生物体提供更多的能量。 1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)无氧呼吸的产物不一定相同( ) (
15、2)人体细胞在有氧或无氧状态下均可产生 CO2( ) (3)无氧呼吸是不彻底的氧化分解，一些能量没释放出来，所以无氧呼吸释放的能量较少 ( ) (4)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的( ) (5)农田长期水淹后会造成植物烂根与无氧呼吸有关( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 2与无氧呼吸比较，细胞有氧呼吸特有的代谢产物是( ) A丙酮酸 BATP CCO2 DH2O 答案 D 解析 有氧呼吸的产物是 CO2和 H2O；无氧呼吸的产物是酒精和 CO2或乳酸，但都有 ATP 形成。 3种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸，都能产生( ) A葡萄糖 B丙酮酸 C酒精 D乳酸
16、答案 B 解析 丙酮酸是有氧和无氧条件下的共同产物。 4下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是( ) A种子风干脱水后呼吸强度增强 B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸 C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱 答案 B 解析 种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风 杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。 5如图所示是一名学生制作的一个装置，用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响。三角瓶 内装有悬浮在质量分数为 10%的葡萄糖溶液中的 2.5 g 酵母菌。实验记录小液滴移动量如表 所示，表中数据为小液滴
17、移动量(单位：cm)。试回答下列问题： 温度 移动量/cm 时间 5 10 20 35 55 1 min 0 0.2 0.4 0.7 0 2 min 0 1.0 1.3 1.6 0.1 3 min 0.1 1.9 2.2 2.8 0.2 4 min 0.2 3.1 3.3 4.4 0.3 5 min 0.3 4.0 4.4 4.4 0.4 (1)实验中小液滴移动的方向是向_，理由是_； 移动的速度_，理由是_。 (2)酵母菌进行酒精发酵的反应式是_。 (3)根据表中数据，三角瓶内的葡萄糖完全被酵母菌利用至少需_min。 答案 (1)左 酵母菌酒精发酵产生了 CO2， 增大了瓶中气体压力 逐渐减慢， 直至停止 葡 萄糖被逐渐消耗尽 (2)C6H12O6 酶 2C2H5OH2CO2能量 (3)4 解析 由于酵母菌酒精发酵产生 CO2，导致瓶中气体压强增大，小液滴向左移动；随着葡萄 糖的消耗，细胞呼吸减弱，小液滴移动速度减慢，直至停止。20 和 35 时，5 min 时产 生的 CO2相等，说明此时葡萄糖已耗完，而在 35 时的第 4 min 就达到 4.4 cm，所以葡萄 糖完全被酵母菌利用至少需要 4 min。
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