高中生物第五章细胞的能量供应和利用第3节第2课时无氧呼吸细胞呼吸的影响因素及其应用学案新人教版.docx

第2课时无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用学习目标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.联系生活实例，了解细胞呼吸原理的应用。一、无氧呼吸1条件：无氧条件下。2场所：细胞质基质。3过程(1)第一阶段：葡萄糖丙酮酸H(与有氧呼吸的第一阶段完全相同)。(2)第二阶段：4类型(1)乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3(乳酸)少量能量。(2)酒精发酵：C6H12O62C2H5OH(酒精)2CO2少量能量。5概念无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。归纳总结有氧呼吸和无氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件需氧不需氧场所细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段)细胞质基质分解程度葡萄糖被彻底分解葡萄糖分解不彻底产物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量释放大量能量少量能量相同点反应条件需酶和适宜温度本质氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需过程第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同意义为生物体的各项生命活动提供能量例1在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母(内有酵母菌)，其中适于产生酒精的装置是图中的()答案A例2有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是()都在线粒体中进行都需要酶都需要氧都产生ATP都经过生成丙酮酸的过程A BC D答案D解析生物体内的化学反应都需要酶的催化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸；有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物，释放能量，形成ATP的过程。二、细胞呼吸原理的应用及影响细胞呼吸的因素1细胞呼吸原理的应用类型应用原理有氧呼吸提倡有氧运动不会因剧烈运动时无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力农作物栽培时及时松土透气根的有氧呼吸(产生大量能量)促进无机盐(矿质离子)的吸收稻田定期排水避免根无氧呼吸产生大量酒精对细胞产生毒害作用，使其腐烂生产醋酸、味精等利用醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸发面在馒头、面包的制作过程中，利用酵母菌的有氧呼吸，使馒头、面包变得松软可口无氧呼吸选用“创可贴”、透气消毒纱布包扎伤口为伤口创造有氧的环境，避免厌氧菌的繁殖，有利于伤口的愈合伤口过深或被锈钉扎伤，需及时治疗避免破伤风芽孢杆菌进行无氧呼吸而大量繁殖，引发破伤风制作酸菜、酸奶、泡菜等利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸2.影响细胞呼吸的因素(1)影响细胞呼吸的内部因素：酶的种类和数量。(2)影响细胞呼吸的外部因素主要有：氧气、温度、CO2和水分等。名称曲线解读温度温度主要影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强O2浓度O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为10%以上，只进行有氧呼吸CO2浓度增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用。这可以从化学平衡的角度进行解释水在一定范围内细胞呼吸强度随含水量的增加而加强例3细胞呼吸原理广泛应用于生产实践中。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。易错提醒(1)粮食储存要尽量保持干燥、低温，并控制O2、CO2等外界条件以减少有机物的消耗。(2)水果、蔬菜在储存时应保持适宜的湿度和零上低温。例4如图表示某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与氧浓度的关系，下列叙述不正确的是()A氧浓度为a时，是植物种子储存的最佳O2浓度B氧浓度为b时，该器官只进行有氧呼吸C如果是人体，则该图中的曲线、不存在D曲线细胞呼吸发生的场所是线粒体和细胞质基质答案A解析分析题图可知，是无氧呼吸释放的CO2量，表示细胞呼吸总量，表示有氧呼吸释放的CO2量。CO2释放量最低时，细胞呼吸最弱，消耗的有机物最少，最适于储存植物种子，而氧气浓度为a时，CO2释放量不是最低，A项错误；当氧气浓度为b时，无氧呼吸完全被抑制，该器官只进行有氧呼吸，B项正确；如果是人体，只有有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸只产生乳酸，则该图中的曲线、不存在，C项正确；曲线是有氧呼吸，发生的场所是细胞质基质和线粒体，D项正确。思维启迪根据曲线分析细胞呼吸方式(1)O2浓度为0时，只进行无氧呼吸。(2)O2吸收曲线与CO2释放曲线重合以后(图中P点以后)，只进行有氧呼吸。(3)O2吸收曲线与CO2释放曲线重合之前(图中P点之前，不包括O点)，既进行有氧呼吸又进行产生酒精的无氧呼吸。(4)阴影部分的相对值表示不同O2浓度下无氧呼吸中CO2的释放量。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()(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 BATPCCO2 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。4蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为()A低温、干燥、低氧B低温、湿度适中、低氧C高温、干燥、高氧D高温、湿度适中、高氧答案B解析蔬菜和水果储藏过程中，应创造条件尽量降低细胞呼吸强度，以减少有机物的消耗，而低温和低氧的条件下细胞呼吸强度较弱；保持一定的湿度是为了减少其水分散失，起到保鲜作用。5(2014海南，26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在1224 h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是_呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是_，其产物是_。(2)从第12 h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会_，主要原因是_。(3)胚根长出后，萌发种子的_呼吸速率明显升高。答案(1)无氧细胞质基质酒精和二氧化碳(2)减少种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，使有机物的总量下降(3)有氧解析(1)据图可知，在1224 h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的细胞呼吸主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第12 h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，说明有氧呼吸的速率明显提高。对点训练题组一无氧呼吸1马铃薯块茎进行无氧呼吸时只能释放少量能量，其他能量()A储藏在葡萄糖中 B存留于酒精中C存留于乳酸中 D以热能形式散失答案C解析与有氧呼吸相比，无氧呼吸过程释放的能量少，因为无氧呼吸过程中，有机物分解不彻底，大部分能量还存留在呼吸产物中，马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸。2比较植物有氧呼吸和无氧呼吸过程，下列说法不正确的是()A有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化B葡萄糖是有氧呼吸的主要反应物，不是无氧呼吸的主要反应物C无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段D有氧呼吸反应物中的氢元素全部到H中，H在第三阶段与氧结合生成水答案B解析生物体内的任何化学反应都需要酶的催化，A项正确；有氧呼吸和无氧呼吸常用的能源物质都是葡萄糖，B项错误；无氧呼吸第一阶段产生H，第二阶段H和丙酮酸反应，C项正确；有氧呼吸反应物葡萄糖和H2O的氢元素全部到H中，H在第三阶段与氧结合生成水，D项正确。3酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，如果两种呼吸方式都是分解C6H12O6，则产生等量的CO2时，有氧呼吸与无氧呼吸所消耗的C6H12O6之比为()A12 B21C13 D31答案C解析有氧呼吸时，1分子C6H12O6彻底分解能产生6分子CO2，而无氧呼吸产生酒精时，1分子C6H12O6因分解不彻底，只能产生2分子CO2。因此要产生等量的CO2，则两者所消耗的C6H12O6之比为13。4如图为植物细胞中的某种代谢过程示意图，下列有关该代谢过程的说法不准确的是()A该代谢过程在细胞质基质中进行B后面ATP的能量来自前面的ATPC代谢产物可进入线粒体中D该代谢过程也存在于乳酸菌中答案B解析该代谢过程为葡萄糖主动运输进入细胞后进行有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的过程，发生在细胞质基质中，A项正确；代谢过程中合成的ATP中的能量都来源于有机物的分解，B项错误；产生的丙酮酸可进入线粒体继续进行有氧呼吸的第二、三阶段，C项正确；乳酸菌的无氧呼吸也可进行此过程，D项正确。5以下4支试管置于适合的温度且黑暗的条件下，经过一定时间后能产生ATP的是()答案D6如图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时，测得的CO2释放量和O2吸收量的变化情况。下列相关叙述正确的是()A当O2浓度为a时，最适于储藏该植物器官B当O2浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的5倍C当O2浓度为c时，无氧呼吸最弱D当O2浓度为d时，有氧呼吸与无氧呼吸的强度相等答案B解析非绿色器官不进行光合作用，该过程气体变化只与细胞呼吸有关。在O2吸收量为a时，该器官无氧呼吸旺盛，不利于植物器官的储藏；当O2浓度为b时，设吸收3 mol O2，则有氧呼吸产生3 mol CO2，消耗葡萄糖0.5 mol，无氧呼吸产生CO2的量为835(mol)，消耗葡萄糖2.5 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍；O2浓度为c时，仍存在无氧呼吸，O2浓度为d时，无氧呼吸被抑制，只进行有氧呼吸。题组二影响细胞呼吸的因素及应用7在生产和生活中，常常用到细胞呼吸的原理，下列各项中利用了细胞呼吸原理的是()真空包装水果延长保质期酸奶的制作利用酵母菌酿酒给农作物施肥以增加其产量医学上通过通入氧气来驱赶肚子里的蛔虫消化不良时食用多酶片A BC D答案A解析给农作物施肥是为农作物提供矿质元素；多酶片中含多种酶类，消化不良时食用多酶片利用的是酶的催化作用，和细胞呼吸没有直接关系。8关于细胞呼吸的叙述，正确的是()A水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境B荔枝在无O2、干燥、零下低温的环境中，可延长保鲜时间C马拉松运动时，运动员主要是从无氧呼吸中获得能量D高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应答案D解析水稻根细胞主要进行有氧呼吸，若长期进行无氧呼吸，则产生的酒精对根细胞有毒害作用，A项错误；荔枝在低氧、湿度适中、零上低温的环境中，可延长保鲜时间，B项错误；马拉松运动时，运动员主要是从有氧呼吸中获得能量，无氧呼吸产生的能量很少，C项错误；高等生物保留无氧呼吸的能力，有利于对不良环境的适应，D项正确。9下表是植物不同器官的呼吸速率(单位鲜重在单位时间耗氧量Lg1h1)。植物器官呼吸速率(O2)植物器官呼吸速率(O2)胡萝卜根25大麦种子(浸泡15 h)胚715叶440胚乳76苹果果肉30叶266果皮95根9601 480据表分析下列说法错误的是()A同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异B种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛C测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由水含量D不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构有关而与其功能无关答案D解析由表格数据可看出：同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异；种子细胞呼吸是产生ATP的唯一途径，所以，由胚与胚乳的呼吸速率数值可知：胚的能量代谢较旺盛；细胞的代谢强度与其自由水含量有关，所以，测定大麦种子呼吸速率前先浸泡；生物的结构决定功能，不同植物的同类器官呼吸速率不同，与其结构及功能均有密切的关系。10如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是()A从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性C图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜答案C解析图乙中DE段无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐加强。11如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下，O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况，根据所提供的信息，以下判断正确的是()AN点时，该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等，说明其只进行有氧呼吸BM点是储藏该器官的最适O2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CO2的场所是细胞中的线粒体基质答案C解析N点之后，O2的吸收量大于CO2释放量，说明该植物非绿色器官细胞呼吸过程中还有非糖物质的氧化分解，C项正确；由于有非糖物质参与氧化分解，故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸，A项错误；M点细胞的总呼吸强度最低，但无氧呼吸强度并不是最低的，B项错误；L点时，细胞只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，D项错误。12以下甲、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。下列相关叙述不正确的是()A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点B甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段C甲图的a、b、c、d四个浓度中，c是最适合储藏的氧浓度D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生答案B解析甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A项正确；甲图中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应对应乙图中AC段，B项错误；储藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c点)的氧浓度，C项正确；氧浓度为d时，CO2的释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D项正确。综合强化13下图中甲图为不完整的细胞呼吸示意图，乙图为线粒体结构模式图。请据图回答下列问题：(1)甲图中X代表的物质是_，E代表的物质可能是_。(2)甲图中有氧呼吸的途径是_，其中产生能量最多的是阶段_。(填字母)(3)甲图中C、D阶段发生的场所依次对应于乙图中的_(填序号)。(4)A阶段与E物质产生阶段的反应属于_，写出有关的反应式：_。答案(1)丙酮酸酒精和二氧化碳(2)A、C、DD(3)(4)无氧呼吸C6H12O62C2H5OH2CO2少量能量解析分析题图可知，乙图中的是线粒体内膜，是线粒体基质，是线粒体外膜；甲图中的A、C、D分别代表了细胞呼吸的第一阶段、有氧呼吸的第二阶段(在线粒体基质中进行)、有氧呼吸的第三阶段(在线粒体内膜上进行)。有氧呼吸第三阶段释放的能量最多。图中的X为丙酮酸，E为酒精和二氧化碳。14如图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化，请据图回答下面的问题：(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。(3)若图中的AB段与BC段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比_(填“一样多”“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。(4)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度，更有利于蔬菜的运输。答案(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受到抑制，而有氧呼吸很弱(2)如图(点线)所示(所绘曲线应能表现下降趋势，并经过Q、B以及P点在x轴上的投影点)(3)一样多(4)降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗R解析Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸，B点有氧呼吸、无氧呼吸释放的CO2量相等，R点释放的CO2量最少，此时有利于蔬菜运输。15图甲是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子预先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响种子生命力