1、第2课时无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用学习目标核心素养1.概述无氧呼吸的过程，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。2.说明细胞呼吸的原理，探讨其在生产和生活中的应用。1.科学思维：利用归纳与概括的方法比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。2.社会责任：依据细胞呼吸原理指导农业生产，解决实际问题。知识点一无氧呼吸 1无氧呼吸场所：细胞质基质。2无氧呼吸的过程(1)第一阶段(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)葡萄糖2丙酮酸4H少量能量(2)第二阶段注：无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量、形成少量ATP。3无氧呼吸的总反应式可概括为两种(1)无氧呼吸的乳酸途径反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量。生物：马
2、铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、动物和人剧烈运动、哺乳动物成熟红细胞、乳酸菌等。(2)无氧呼吸的酒精途径反应式：C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量。生物：大多数植物、苹果果实、酵母菌等。 4.无氧呼吸过程中的能量转化5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。6细胞呼吸概念：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CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。易漏边角（课本P94）小字部分细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些
3、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。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。无氧呼吸有无H的积累？无氧呼吸第一阶段H的作用？提示：没有。第一阶段产生的H参与第二阶段的反应。(实践应用)剧烈运动后的肌肉酸疼是怎样造成的？提示：剧烈运动，氧气供应不足，肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸，造成肌肉酸疼。无氧呼吸释放的能量为什么比有氧呼吸少？提示：无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解，还有很大一部分能量存在于不彻底的氧化产物乳酸和酒精中。病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？提示：病毒既不进行有氧呼吸，也不进行无氧呼吸。病毒是特殊的生物体，它所需要的ATP、合成蛋白质所需的氨基酸等
4、物质全部从宿主细胞中获得。细胞呼吸、呼吸作用和呼吸的区别？提示：呼吸是指肺部CO2与O2进行气体交换的过程；细胞呼吸等同于呼吸作用，是指体内有机物氧化分解的过程。题型一有氧呼吸和无氧呼吸过程分析例1下图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径，有关叙述正确的是()A催化过程的酶均分布于细胞质基质B过程中均有ATP生成C过程均能发生在酵母细胞中D过程中的二氧化碳产生于线粒体内膜上解题分析为细胞呼吸第一阶段，为无氧呼吸第二阶段，为有氧呼吸第二、三阶段。为有氧呼吸的第二、三阶段，发生于线粒体，催化过程的酶分布于线粒体基质和内膜上，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，有氧呼吸的第二、三阶段都会产生AT
5、P，无氧呼吸第二阶段没有ATP的生成，B错误；酵母菌为兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，也能进行酒精发酵，故过程均能发生在酵母菌细胞中，C正确；有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，发生于线粒体基质中，D错误。答案C题型二细胞呼吸方式的判别例2下列测定中可简便而且准确判断贮存的小麦种子细胞呼吸方式的是()A有无酒精生成B有无水生成C有无有机物消耗DO2消耗量与CO2生成量的比值解题分析若O2消耗量与CO2生成量相等，则只进行有氧呼吸；若O2消耗量小于CO2的生成量，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；若O2消耗量为0，CO2的生成量不为0，则只进行无氧呼吸，因此测定O2消耗量和CO2生成量的比值，可简便而且
6、准确判断贮存的小麦种子细胞呼吸方式，D正确；酒精是小麦种子细胞无氧呼吸的产物，并且通过嗅觉或味觉就可以判断是否存在，但酒精是否存在只能判断小麦种子细胞是否进行无氧呼吸，不能判断小麦种子细胞是否进行有氧呼吸，A错误；有无水的生成只能判断细胞是否进行有氧呼吸，无法判断小麦是否发生无氧呼吸，并且测定较为困难，B错误；有氧呼吸和无氧呼吸均消耗有机物，测定有机物的消耗只能判断是否发生呼吸作用，不能判断呼吸作用的方式，C错误。答案D例3如图是探究酵母菌呼吸类型的装置，如果装置一中红色液滴向左移，装置二中红色液滴向右移，证明酵母菌()A只进行有氧呼吸B只进行无氧呼吸C可能死亡D既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸解
7、题分析装置一中液滴左移，说明酵母菌能进行有氧呼吸；装置二中液滴右移，说明酵母菌细胞呼吸时CO2的释放量大于O2的消耗量，即酵母菌不仅存在有氧呼吸还存在无氧呼吸。所以，酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。答案D技法提升1.判断细胞呼吸方式的三大依据2根据实验及现象进行判断欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)实验结果预测和结论注意：上述装置中，种子也可以换成酵母菌、绿色植物等。但是当换成绿色植物时，整个装置应该遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对实验装置及所测种子进行消毒处理；为防止气压、温度
8、等物理膨胀因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。装置一也可用来测定呼吸速率。根据着色液滴单位时间内移动的距离即可计算呼吸速率(也就是单位时间内的耗氧量)。题型三细胞呼吸涉及的计算例4在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表所示。底物是葡萄糖，则下列叙述正确的是()条件abcdCO2释放量10867O2吸收量0347Aa条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸Bb条件下，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比为51Cc条件下，无氧呼吸最弱Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体解题分析a条件下，不吸收O2，但产生
9、CO2，故只进行无氧呼吸，种子萌发无氧呼吸产物除CO2外还有酒精，A错误；b条件下，既有有氧呼吸又有无氧呼吸，有氧呼吸消耗体积为3的O2，产生体积为3的CO2，消耗葡萄糖的相对量为0.5，无氧呼吸产生体积为5的CO2，消耗葡萄糖的相对量为2.5，B错误；c条件下，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，d条件下，只进行有氧呼吸，无氧呼吸为0，d条件下无氧呼吸最弱，产生的CO2全部来自线粒体，C错误，D正确。答案D技法提升细胞呼吸反应式中各物质间的关系比(以葡萄糖为呼吸底物)(1)有氧呼吸葡萄糖O2CO2166。(2)无氧呼吸葡萄糖CO2酒精122或葡萄糖乳酸12。(3)消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼
10、吸产生的CO2摩尔数之比为13。知识点二细胞呼吸原理的应用 1细胞呼吸原理的应用(1)生产和生活中的应用包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。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。破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病毒只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖，需到医院治疗。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。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。(2)
11、农业生产中的应用花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需及时松土透气。中耕松土、适时排水是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用，以利于作物的生长。(3)储藏果实、蔬菜的应用降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用，以减少有机物的消耗。2细胞呼吸的影响因素(1)温度曲线分析：温度主要是影响酶的活性，在一定温度范围内，呼吸强度随温度升高而增强，但超过一定的温度，酶的活性降低甚至会变性失活，从而使呼吸作用减弱直至停止。应用：生产上常利用这一原理在零上低温下储藏蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降低温度，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。温水和面发酵快。(2)O2浓度曲线变化分
12、析O2浓度为0时，只进行无氧呼吸；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强，但仍较弱，细胞呼吸较弱；当O2浓度达到5%时，释放CO2最少，细胞呼吸最弱； 当O2浓度达到一定值(10%)后，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸；随O2浓度进一步增大，有氧呼吸先增强后基本不变(受呼吸酶数量等因素的影响)。(3)CO2浓度(4)H2O浓度易漏边角（课本P96）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
13、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。酿酒早期通气，后期密闭的原因？提示：早期通气，促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖，后期密闭，促进无氧呼吸，利于产生酒精。包扎伤口时，选用透气纱布原因？提示：抑制细菌无氧呼吸。果实、蔬菜与种子储存条件有何不同？提示：果实、蔬菜需零上低温、低氧、适宜水分；种子需要零上低温、低氧、干燥条件。题型四氧气浓度对细胞呼吸的影响例5如图表示某植物非绿色器官在不同氧气浓度下氧气的吸收量和二氧化碳的释放量，根据所提供的信息，以下判断正确的是()AN点时，该器官氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸BM点是储藏该器官
14、的最适氧气浓度，此时无氧呼吸的强度最低C该器官细胞呼吸过程中有非糖物质氧化分解DL点时，该器官产生二氧化碳的场所是细胞中的线粒体基质解题分析细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，N点后，O2的吸收量大于CO2的释放量，说明该器官细胞呼吸过程中不只是氧化分解糖类，因此N点时，氧气的吸收量和二氧化碳的释放量虽然相等，但此时该器官不一定只进行有氧呼吸，A错误，C正确；由图可知，M点时细胞中总二氧化碳释放量最低，适合储藏该器官，但此时无氧呼吸强度不是最低的，B错误；L点时，氧气浓度为0，只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，D错误。答案C题型五细胞呼吸原理的应用例6下列叙述符合生物学原理的是()A水稻
15、根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B快速登山时，人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳的过程C蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中，可延长保鲜时间D淀粉经发酵可产生酒精，是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的解题分析水稻根部主要进行的是有氧呼吸，A错误；蔬菜储藏环境应该是低氧、零上低温和具有一定湿度，C错误；淀粉经发酵可产生酒精，是通过酵母菌发酵实现的，D错误；快速登山也是有氧运动，人体的能量供应主要来自有氧呼吸将有机物分解成二氧化碳和水的过程，B正确。答案B1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
16、产物是酒精和CO2或乳酸，且都有ATP形成。2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 DCO2中毒答案B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。3不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同。下列对生物细胞呼吸方式的判断，错误的是()A若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞可能只进行有氧呼吸D若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡答案D解析当以
17、葡萄糖为呼吸底物进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸时，细胞吸收O2量等于产生CO2量；若同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸，则产生CO2量吸收O2量；若只释放CO2不吸收O2，则细胞只进行产酒精的无氧呼吸；当产物是乳酸时或细胞已死亡时，细胞既不吸收O2，也不释放CO2。4储藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗，下列最适宜的储藏条件是()A高CO2浓度、低氧浓度和零下低温B低CO2浓度、高氧浓度和零下低温C低氧浓度、高CO2浓度和零上低温D完全无氧、高CO2浓度和零上低温答案C解析储藏苹果时，细胞呼吸速率低有机物消耗最少时最佳，故应选低氧、高CO2和零上低温，零下低温会引起冻伤
18、。5生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下，请据图回答：(1)图中A是_，其产生的部位是_。(2)反应中，必须在有氧条件下进行的是_，可在人体细胞中进行的是_。(3)苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中_过程。(4)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为_。答案(1)丙酮酸细胞质基质(2)(3)(4)13解析(1)根据细胞呼吸过程中的物质变化可判断，A是丙酮酸，其产生的部位是细胞质基质。(2)图中是有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段，不需要氧气参与，是有氧呼吸第二、三阶段，和属于无氧呼吸过程，其中能够在人体细胞中进行的是。(3)苹果贮藏久了，内部果肉细胞会进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，即图中过程。(4)有氧呼吸的反应式：C6H12O66H2O6O26CO212H2O大量能量，无氧呼吸的反应式：C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量，如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，所消耗的葡萄糖之比为13。
