人教版必修一细胞呼吸（二）无氧呼吸及呼吸应用 学案.doc

细胞呼吸（二）无氧呼吸及呼吸应用【学习目标】1、重点理解无氧呼吸的概念、过程、及与有氧呼吸的异同点。2、了解细胞呼吸原理在生产实践中的应用。【要点梳理】要点一、无氧呼吸1、 场所：细胞质基质2、 过程 ：两个阶段 第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同 第二阶段，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。3、 反应式c6h12o6 酶 2c3h6o3+能量c6h12o6 酶 2c2h5oh+2co2 +能量要点诠释：（1）无氧呼吸产生酒精还是乳酸，与细胞内的酶有关，最终是由细胞的遗传性决定的，一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。（2）大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如：玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。4、 无氧呼吸特征（1）全过程无游离氧参加（2）有机物不彻底氧化分解为简单有机物（乳酸或酒精）（3）释放少量能量（4）始终在细胞质基质内进行5、 无氧呼吸和有氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸区别是否需氧需要o2不需要o2呼吸场所细胞质基质线粒体（主要）细胞质基质分解产物co2和h2oco2和c2h5oh或c3h6o3释放能量大量能量少量能量相同点第一阶段完全相同（细胞质基质中糖酵解）实质相同：均分解有机物，释放能量要点二、影响呼吸作用的外界因素1、温度温度对酶促反应有直接的影响，呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程，因此呼吸作用对温度的变化很敏感，最适温度一般为2530。温度通过影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸速率总是随温度的增加加快。超过最适点，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。在生产实践中应降低温度以减少呼吸消耗，延长保鲜时间。2、氧气o2是生物正常呼吸的重要因素。氧气含量的多少，直接影响呼吸速率和呼吸性质。在一定范围内有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧呼吸有抑制作用。3、二氧化碳含量二氧化碳是呼吸作用的最终产物，外界二氧化碳浓度增加时，呼吸速率减慢。实践证明，当co2浓度升高到1%10%以上时，细胞呼吸明显被抑制，可利用该原理储存水果。4、含水量 在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增加，随含水量的减少而减少。在粮食贮存时，降低含水量以降低呼吸消耗。5、机械损伤机械损伤会显著加快组织的呼吸速率。要点三、细胞呼吸原理的应用1包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料。（这样透气性好，细胞呼吸正常并能抑制厌氧病菌的繁殖。）2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。（以保证根系细胞呼吸对氧气的需要。）3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，利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通风的情况下，可以生产食醋和味精。（利用各种菌的呼吸类型和发酵各生产阶段对氧气的需要，控制通气的情况，以生产各种产品。）4稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。（以保证水稻根系细胞呼吸对氧气的需要，避免进行无氧呼吸产生酒精等对细胞有毒害作用。）5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。（遇到这种情况，需要及时到医院治疗，如清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。因在深部缺氧的情况下，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖。）6提倡慢跑等有氧运动的原因之一，是因剧烈运动导致氧的不足，而使肌细胞因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。（人在剧烈活动时，以无氧呼吸供能为主，这时会产生大量乳酸，积累在骨骼肌处使人感到酸胀乏力；若进行慢跑，则以有氧呼吸供能，这时产生的是c02和水不会产生酸胀乏力感。）【典型例题】类型一：细胞呼吸方式例1、 下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是（ ）a缺氧条件下的马铃薯块茎细胞 b剧烈运动时的人骨骼肌细胞c酸奶生产中的乳酸菌 d受涝的植物根细胞【答案】d【解析】缺氧条件下的马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸产生乳酸；剧烈运动时，人的骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸；乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸；植物根细胞在受涝缺氧条件下，无氧呼吸产生酒精和co2。【总结升华】本题考查不同生物细胞的呼吸作用方式和产物。例2、用酵母菌使葡萄汁产生葡萄酒，当酒精含量达到1216时，发酵就停止了。有关解释不正确的是（ ）a酒精对酵母菌有毒害作用 b营养物质因消耗而不足c产物积累使ph值发生改变 d氧气过少导致其无法呼吸【答案】d 【解析】a酒精对酵母菌有毒害作用，a正确；b酵母菌无氧呼吸时需要消耗葡萄糖等营养物质，使营养物质减少，很难维持大量酵母菌的代谢需要，b正确；c酒精发酵过程中会产生酒精和二氧化碳，导致ph值发生改变，不适宜酵母菌生存，c正确；d酒精发酵时进行的是无氧呼吸，不需要氧气，d错误。故选d。【总结升华】本题主要考查细胞的呼吸方式及应用。【举一反三】： 【变式一】某举小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）下列分析错误的是（ ）a滴管中冒出的气泡是反应产生co2的结果b试管中加水的主要目的是制造无氧环境c若试管中的水换成冷水，产生气泡的速率下降d被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至atp，其余的存留在酒精中【答案】d【解析】酵母菌在无氧呼吸条件下进行无氧呼吸会释放出二氧化碳，a正确；试管中加入水的目的是便于观察气泡和防止空气进入滴管，主要目的是制造无氧环境，b正确；试管中的水换成冷水后，酵母菌所处的温度降低，酶的活性降低，故反应速率降低，c正确；被分解的葡萄糖中的能量一部分存留在酒精中没有释放出来，释放出来的能量绝大部分以热能的形式散失，小部分能量转移至atp中，d错误。【总结升华】本题考查细胞呼吸相关实验的分析能力。【变式二】关于真核细胞呼吸正确的说法是（ ）a无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应b水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度c无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体d有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质【答案】d类型二：有氧呼吸和无氧呼吸的比较例3、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 b c d【答案】d 【解析】有氧呼吸与无氧呼吸都有分解葡萄糖产生丙酮酸过程，无氧呼吸全过程都在细胞质基质进行，有氧呼吸的二、三阶段在线粒体内完成。二者都需要酶的催化，都能利用分解葡萄糖释放的能量合成atp。【总结升华】本题主要考查两种呼吸方式的比较。【举一反三】：【变式一】下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )a无氧呼吸的终产物是丙酮酸b有氧呼吸产生的h在线粒体基质中与氧结合生成水c无氧呼吸不需要o2的参与。该过程最终有h的积累d质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多【答案】d【解析】无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳，有氧呼吸前两阶段产生的h在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要o2参与，但是并没有h的积累，h只在细胞质基质中参与反应，产生了无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖类，脂肪所储存的能量更多，因此脂肪是主要的储能物质。【变式二】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【变式三】按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养810小时，并对实验结果进行分析。实验材料取样处理分组培养液供氧情况适宜浓度酵母菌液50 ml破碎细胞（细胞不完整）甲25 ml75 ml无氧乙25 ml75 ml遇氧50 ml未处理丙25 ml75 ml无氧丁25 ml75 ml通氧下列叙述正确的是（ ）a. 甲组不产生co2而乙组产生b. 甲组的酒精产量与丙组相同c. 丁组能量转换率与丙组相同d. 丁组的氧气消耗量大于乙组【答案】d【解析】酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成co2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成co2和酒精。依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生co2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。故d正确。类型三：影响呼吸作用的外界因素例4、储藏水果和粮食时，充加co2，或抽取空气，能延长储藏时间，主要是由于（ ） a抑制有氧呼吸 b促进有氧呼吸c抑制无氧呼吸 d促进无氧呼吸【答案】a【解析】有氧呼吸进行得快慢主要与氧的含量、周围二氧化碳浓度的高低有关系：氧气的