5.3细胞呼吸的原理和应用（第3课时）高一上学期生物人教版必修一课件

第5章细胞的能量供应和利用第3节

细胞呼吸的原理和应用第3课时有氧呼吸与无氧呼吸细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。有氧呼吸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。无氧呼吸有氧呼吸与无氧呼吸有氧呼吸

与

无氧呼吸

异同点项目有氧呼吸无氧呼吸不同点条件场所分解程度产物能量释放相同点反应条件本质过程意义★

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。氧气、需要多种酶细胞质基质(第一阶段)线粒体(第二、三阶段)葡萄糖被彻底分解CO2、H2O大量无氧、需要多种酶细胞质基质葡萄糖分解不彻底乳酸或（酒精和CO2）少量，未释放能量储存在酒精或乳酸中。需酶和适宜温度氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需。第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同为生物体的各项生命活动提供能量影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的内因：酶的种类和数量✽第1种情况是由于遗传物质不同引起的；✽第2、3种情况是由于基因的选择性表达引起的。不同生物，细胞呼吸速率不同。

如：阳生植物>阴生植物，水生植物>旱生植物

同一个体在不同发育时期，细胞呼吸速率不同。

如：青年人>老年人，幼苗、开花期>成熟期同一个体的不同器官，细胞呼吸速率不同。

如：肝脏细胞>皮肤细胞，生殖器官>营养器官

影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的外界因素✽呼吸速率：指单位时间内呼吸作用消耗的反应物的量或生成物的产生量。自由水量氧气浓度条件温

度产物水的散失CO2浓度反应物影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的外界因素温度:通过影响酶的活性来影响呼吸速率应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间。在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。呼吸速率0温度/℃曲线解读：①

一定温度范围内，随着温度升高，酶的活性不断提高，呼吸速率加快。②达到最适温度时，细胞呼吸最强。③超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受到抑制。影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的外界因素O2浓度:一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则随氧气浓度的升高而受到抑制。注意：O2浓度为5%左右时，细胞呼吸总强度最弱。黄色代表有氧呼吸时二氧化碳的生成量红色代表无氧呼吸产生的二氧化碳量蓝色代表二氧化碳的总生成量酵母菌细胞或植物器官呼吸作用强度与氧浓度的关系影响细胞呼吸的因素2、A、E、C、AB段、BC段的呼吸类型分别是什么？1、B、C、D、E点所表示的含义，阴影部分表示什么？B点表示：CO2生成量最小，呼吸作用最弱，有机物消耗最少。C点表示：无氧呼吸停止，只进行有氧呼吸的起始点。有氧呼吸释放CO2量=CO2释放总量D点表示：O2浓度为10%时，无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。(无氧呼吸消失点)E点表示：无氧呼吸与有氧呼吸CO2释放量相等阴影部分表示：无氧呼吸生成的CO2总量A：只进行无氧呼吸；E：有氧和无氧呼吸；C：只进行有氧呼吸；AB：有氧呼吸和无氧呼吸；BC：有氧呼吸和无氧呼吸影响细胞呼吸的因素AB段CO2释放急剧减少的原因是？BC段CO2释放不断增加的主要原因是？

随着O2浓度的增加，无氧呼吸逐渐减弱，但由于O2浓度较低，有氧呼吸也比较弱。随着O2浓度的增加，有氧呼吸逐渐加强。储存水果的最佳点是？原因是？

B点，此时呼吸作用最弱，有机物的消耗最少。右图中a、b、c、d各点分别对应左图中的哪段曲线？

a：A；

b：AB；

c：BC；

d：C点及以后1、若只产生CO2，不消耗O2，细胞呼吸作用的方式及对应点✽只进行无氧呼吸（A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✽有氧呼吸与无氧呼吸同时存在。（AC段）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✽只进行有氧呼吸。（图中C点以后）4、E点时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖是否相等？若不等，其比值为多少？✽不相等；1:3影响细胞呼吸的因素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：影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的外界因素含水量:1、各种生化反应需溶解在水中才能进行，自由水含量升高，新陈代谢_____。2、水是有氧呼吸的__________之一，含水量会影响细胞呼吸的进行。加快反应物②实际应用：抑制细胞呼吸：种子晾晒是为了降低_________含量，减少储存时有机物的消耗。促进细胞呼吸：干种子萌发前进行__________处理自由水浸泡影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的外界因素CO2浓度:CO2是细胞呼吸的产物，从化学平衡角度分析，代谢增强，CO2浓度增加，会抑制细胞的呼吸。应用：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。适当增加CO2的浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜，抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。从温度、氧气含量、CO2、湿度分析保存种子的适宜条件是：保存蔬菜、水果的适宜条件是：低温、低氧、高CO2、干燥低温、低氧、高CO2、低湿稻田定期排水→防止幼根缺氧产生_____使根腐烂。提倡慢跑→促进肌细胞_________,防止无氧呼吸产生大量_____,使肌肉酸痛。(剧烈运动缺氧)乳酸酒精用透气纱布包扎伤口：增加通气量，抑制厌氧病原菌（__________）等进行无氧呼吸大量繁殖。破伤风杆菌有氧呼吸注射破伤风疫苗细胞呼吸原理的应用酿酒时：早期通气→促进酵母菌有氧呼吸→利于

;后期密封发酵罐→促进酵母菌无氧呼吸→利于

。菌种繁殖产生酒精透气有氧呼吸增强能量供应增加主动运输吸收无机盐离子和根系生长储存水果、蔬菜零上低温、低氧、一定湿度细胞呼吸原理的应用细胞呼吸原理的应用松土透气可以使跟细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和无机盐的吸收，促进作物生长，吸收更多的二氧化碳，缓解全球气候变暖现象；促进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二氧化碳，也有可能导致局部大气二氧化碳浓度上升。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。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。拓展应用细胞呼吸原理的应用这一论点包含两个要点：线粒体原本是一种独立生存的细菌，后来与真核细胞共生变成细胞内的结构。由此可见，证据1、3和4能够支持这一论点，而论据2不支持。运用证据和逻辑评价论点思维训练1、线粒体内存在于细胞DNA相似的环状DNA。2、线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒DNA指导合成，绝大多数由核DNA指导合成。3、真核细胞内的DNA具有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。细胞呼吸方式判断反应物、产物细胞呼吸方式消耗O2或有水生成有酒精或乳酸生成无CO2释放1.细胞呼吸方式的判断(三看法）（1）依据一：反应物、产物C6H12O6

+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量酶一定存在有氧呼吸一定存在无氧呼吸一定为产生乳酸的无氧呼吸细胞呼吸方式判断①有氧呼吸②有氧呼吸+乳酸发酵有氧呼吸+酒精发酵①乳酸发酵②细胞已死亡酒精发酵酒精发酵有氧呼吸+酒精发酵有氧呼吸（2）依据二：物质的量的关系现象呼吸方式物质的量的关系O2吸收量=CO2释放量O2吸收量<CO2释放量O2吸收量=CO2释放量=0O2吸收量=0，CO2释放量>0酒精的量=CO2释放量酒精的量<CO2释放量酒精的量=0，CO2释放量>0细胞呼吸方式判断注意：若细胞O2吸收量大于CO2释放量，说明细胞呼吸的底物不只是糖类，可能还有脂肪等。脂肪进行有氧呼吸时消耗O2的量≠产生CO2的量。脂肪与葡萄糖相比含H量高，因此有氧呼吸消耗O2量大于产生CO2量，同时单位质量下产生的能量也较多。细胞呼吸方式判断①真核生物：无线粒体参与的一定是无氧呼吸，有线粒体参与的是有氧呼吸或两种呼吸并存。②原核生物：呼吸作用发生在细胞膜和细胞质基质中。若产物中有酒精或乳酸，则一定有无氧呼吸。（3）依据三：反应场所C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋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：有氧呼吸与产酒精的无氧呼吸的数量比关系有氧呼吸与无氧呼吸同时进行时

V有氧呼吸=V无氧呼吸

V有氧呼吸<V无氧呼吸

V有氧呼吸>V无氧呼吸细胞呼吸方式判断（1）实验装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示（以发芽种子为例）：2.液滴移动法探究细胞呼吸方式细胞呼吸方式判断若种子进行有氧呼吸：液滴左移，左移距离代表氧气的消耗量。若种子进行酒精发酵：液滴不动。若种子进行乳酸发酵：液滴不动。①装置一测定有氧呼吸细胞呼吸方式判断若种子进行有氧呼吸：

液滴不移动。若种子进行酒精发酵：液滴右移，右移的距离代表无氧呼吸释放的CO2。若种子进行乳酸发酵：液滴不动。②装置二测定产酒精的无氧呼吸细胞呼吸方式判断（2）实验现象与结论实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡细胞呼吸方式判断（3）物理误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。细胞呼吸方式判断口诀：强碱看有氧；清水看无氧乳酸看不出；死的做对照归纳·总结小试牛刀1、在细胞有氧呼吸过程中，2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程，但对水的生成没有影响。下列叙述正确的是（

）AA.

DNP作用于肌细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加B.

DNP主要在线粒体基质中发挥作用C.

DNP不会影响有氧呼吸的第一阶段D.

DNP能抑制人体血液中葡萄糖进入成熟红细胞，进而抑制细胞有氧呼吸过程2、从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是（）A.

为保持活性需将线粒体置于等渗缓冲溶液中B.

向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO2产生C.

向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，可测得氧的消耗量加大D.

向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，降低温度不改变线粒体的耗氧速率A小试牛刀3、有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如下表所示，下列叙述错误的是（

）A.

a浓度时酵母菌只进行无氧呼吸B.

b浓度时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多C.

c浓度时经有氧呼吸产生的CO2为9molD.

d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸无有有无同时进行B小试牛刀4.(2023·山东潍坊高一期末)如图表示酵母菌在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述正确的是（

）B.若OaQ＝QN，则有氧呼吸消耗的氧气与无氧呼吸释放的二氧化碳一样多C.保存水果、蔬菜应选择O2浓度为0的时候D.B点时只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质A.阴影部分的面积表示无氧呼吸释放的二氧化碳的速率B小试牛刀5、氧的浓度会影响细胞呼吸。在a、b、c、d条件下,底物是葡萄糖,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下图。则下列叙述中正确的是()A．a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸B．b条件下，有氧呼吸消耗的糖比无氧呼吸多C．c条件下，无氧呼吸最弱D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体D小试牛刀6、下图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行需氧呼吸，同时又进行厌氧呼吸的是（

）

A．装置1中液滴左移，装置2中液滴不移动B．装置1中液滴左移，装置2中液