细胞呼吸的原理和应用高一上学期生物人教版必修一

第3节

细胞呼吸的原理和应用（第2课时

无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用）

高中生物学

第五章

细胞的能量供应和利用

人教版2019

学习目标

核心素养1.构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型，比较二者之间的关系。2.运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。1.运用物质和能量观，分析有氧呼吸与无氧呼吸的过程，并区别二者的异同。（生命观念）2.运用模型与建模的方法，表示细胞呼吸的过程及影响因素。(科学思维)3.依据细胞呼吸原理指导农业生产,解决实际问题。(社会责任)素养目标三、无氧呼吸【自主学习】阅读教材P93-94无氧呼吸的相关内容，结合过程图，回答下列问题：(1)无氧呼吸的场所在哪里?(2)无氧呼吸可分为几个阶段?(3)各阶段发生了什么样的反应?(4)无氧呼吸的产物有哪些?(5)每个阶段都释放能量吗?

释放的能量是大量还是少量?酶酶2丙酮酸（C3H4O3）C6H12O6

酶少量能量4[H]

酶酶2酒精（C2H5OH）+2CO22乳酸（C3H6O3）细胞质基质1.场所：__________

三、无氧呼吸细胞质基质2.过程：第一阶段:2C2H5OH（酒精）+2CO22C3H6O3（乳酸）酶酶第二阶段:不放能特别注意：无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量，生成少量ATP2、无氧呼吸的类型A.产生乳酸型B.产生酒精型例：动物、乳酸菌、某些植物器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚）例：大多数植物（水稻、苹果等）、酵母菌微生物的无氧呼吸叫做发酵人体肌细胞无氧呼吸产生的的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。3、无氧呼吸的概念【无氧呼吸】指细胞在

参与的情况下，葡萄糖等有机物经过

，释放少量能量的过程。没有氧气不完全分解【思考】1mol的葡萄糖所含能量大约2870kJ的能量，氧化分解成乳酸以后，释放出196.65kJ的能量，其中61KJ能量用来合成2molATP。有机物中其余能量的去处？乳酸酒精1mol葡萄糖196.65（kJ）61.08kJ2molATP热能乳酸或酒精大部分能量存留在

或

中少量释放有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件物质变化能量释放联系细胞质基质、线粒体（主要）在细胞质基质氧气，多种酶无氧气，多种酶葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸,或者酒精和CO2释放大量能量，三个阶段都有能量释放只在第一阶段释放少量能量，大部分能量储存在酒精或乳酸中，（1）二者第一阶段反应完全相同，都在细胞质基质中进行；（2）都是氧化分解有机物、释放能量；【有氧呼吸和无氧呼吸的比较】5.细胞呼吸：

1）定义:细胞呼吸是指

在

内经过一系列的

分解，

生成

或其他产物，释放

并生成

的过程。有机物细胞氧化二氧化碳能量ATP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。细胞呼吸产生的中间产物丙酮酸，是蛋白质、糖类和脂质转化的媒介，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。3）意义：丙酮酸葡萄糖氨基酸甘油【自主探究】根据有氧呼吸和无氧呼吸的过程，尝试概括出细胞呼吸（呼吸作用）的概念和实质:2）实质：分解有机物，释放能量。四、细胞呼吸原理的应用1.包扎伤口时，需要用透气的消毒纱布或“创可贴”敷料。抑制厌氧型菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。先通气进行有氧呼吸，让其大量繁殖；先通气，后进行密封后密封，进行无氧呼吸发酵产生酒精。2.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。中耕松土：避免产生大量的酒精，对细胞有毒害作用，烂根或烂种子。稻田定期排水：促进根细胞的有氧呼吸和对无机盐离子的吸收。3.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。4.储藏水果、粮食的仓库，往往要通过降低温度、降低氧气含量等措施，来减弱水果、粮食的呼吸作用，以延长保质期。四、细胞呼吸原理的应用6.提倡有氧运动：原因之一避免肌细胞因O2不足无氧呼吸产生大量乳酸，积累过多乳酸使肌肉酸痛。5.破伤风芽孢杆菌只进行无氧呼吸，很适合在较深的伤口里生存并大量繁殖。需注射破伤风疫苗。①

不同生物呼吸速率不同。②

同一生物不同器官呼吸速率不同③

同一生物在不同的生长发育时期呼吸速率不同（旱生＜水生；阴生＜阳生）（幼苗、开花期>成熟期）（生殖器官>营养器官）五、影响细胞呼吸的因素1.内部因素：2.外部因素：温度O2浓度水CO2浓度、温度、氧气、二氧化碳、水1、温度：主要是影响酶的活性。在一定温度范围内，随着温度的升高而增强（AB段），超过一定温度，随着温度的升高而下降甚至停止（BC段）。温度呼吸强度ABC（原因：温度过高，呼吸酶的活性下降，甚至变性失活。）

五，影响呼吸作用的外界因素：最适温度时，细胞呼吸最强应用：贮存水果、粮食时，适当降低温度

大棚栽培植物有昼夜温差氧气、温度、水分、二氧化碳浓度无氧呼吸

0510152025CO2释放量CO2的总量O2%DBAEE点对应的氧浓度2、氧气浓度：无氧呼吸消失点有氧呼吸A点：D点以后：A点到D点：只进行无氧呼吸只进行有氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸应用：贮存粮食、水果等适宜的氧气浓度为：

E点：细胞呼吸强度最弱，有机物消耗最少直接影响呼吸速率和呼吸性质，O2的存在对无氧呼吸有抑制作用3、水分：应用：①作物栽培,合理灌溉。②将种子晒干,以减弱细胞呼吸(有机物消耗),有利于储藏。水既是反应物，又是生成物。在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而增强。呼吸速率细胞含水量(涝灾缺氧)农村广泛采用密闭的土窖保存蔬菜和水果，就是利用蔬菜和水果自身产生的CO2抑制细胞呼吸的原理。应用：

（4）二氧化碳：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。【思考】从温度、氧气浓度、水分等角度分析，水果、蔬菜以及干种子应分别储存在什么条件下？（2）种子：零上低温、低氧、干燥注、农产品的储存和保鲜方法：（1）果蔬：零上低温、低氧、湿度适中。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸产乳酸的无氧呼吸1.根据反应物和产物消耗O2产生H2O产生酒精或乳酸无CO2释放一定存在一定存在一定存在一定存在2.根据反应场所只在细胞质基质有线粒体参与无氧呼吸(真核生物)有氧呼吸(或两类呼吸并存)六、细胞呼吸方式的判断方法六、细胞呼吸方式的判断方法不耗O2，无CO2产生：不耗O2，产生CO2：

耗O2量＝产生CO2量：

呼吸或既进行有氧呼吸又进行产乳酸的无氧呼吸耗O2量＜产生CO2量：

。有氧有氧呼吸、产酒精的无氧呼吸3.根据物质的量关系:产乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡产酒精的无氧呼吸

注意：若以脂肪为底物，则放CO2量___耗O2量，因为__________。＜H比例高4、根据细胞呼吸过程中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)进行计算：①有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝

。②无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝

；

或葡萄糖∶乳酸＝

。③消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为

。④消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗氧气的物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为

。1∶6∶61∶2∶21∶21∶33∶4目的实验装置实验推理装置1结果装置2结果实验结论测耗O2量测CO2量-耗O2量O2CO2O2CO2有氧+无氧只无氧呼吸只有氧或有氧和产乳酸死亡或产乳酸不动右移左移右移不动左移不动不动有脂肪供能左移左移(糖类底物)定性探究装置1中的NaOH溶液

，则装置内的气体变化由______引起，故红墨水滴的移动情况反映__________；装置2中，清水不会吸收任何气体，则装置内气体变化由____________共同引起，红墨水滴的移动情况反映___________________________。吸收CO2O2O2吸收量CO2和O2释放CO2和吸收O2的差值七、呼吸作用的生理测定—液