新人教版生物必修1无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用（75张）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2课时无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用课标要求核心素养1．概述无氧呼吸的过程。2．说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3．举例说明细胞呼吸原理的应用。1．生命观念——分析与综合：分析有氧呼吸与无氧呼吸的过程，区别二者的异同。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。知识导图

课内探究•名师点睛训练巩固•课堂达标夯基提能作业必备知识•夯实双基指点迷津•拨云见日必备知识•夯实双基一、无氧呼吸1．条件：无氧条件下。2．场所：________________3．类型细胞质基质

细胞质基质

[H]＋丙酮酸

酒精＋CO2

乳酸

2C2H5OH＋2CO2

2C3H6O3

第一阶段

少量ATP

酒精或乳酸

二、细胞呼吸1．概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的______________，生成________________________，释放出能量并生成_________的过程。2．实质：氧化分解____________，释放能量。氧化分解

二氧化碳或其他产物

ATP

有机物

三、细胞呼吸原理的应用(1)哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。 (

)(2)无氧呼吸的终产物是丙酮酸。 (

)(3)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。

(

)(4)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在有氧呼吸过程中。

(

)(5)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。

(

)(6)人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物。 (

)活学巧练√

×

×

×

×

×

(7)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。 (

)(8)破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中。 (

)(9)及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。 (

)(10)无氧和零下低温环境有利于水果保鲜。 (

)√

×

√

×

思考：1．为什么不同生物无氧呼吸产物不同？提示：不同生物无氧呼吸的酶不同。2．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或酒精中。3．(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，肌肉细胞进行无氧呼吸产生了乳酸，造成肌肉酸疼。4．果蔬的储存方式与粮食的储存方式有什么不同？提示：果蔬储存：零上低温、低氧、高CO2、一定湿度。粮食储存：低温、低氧、高CO2、干燥。5．有氧呼吸与无氧呼吸最本质的区别是什么？提示：有氧呼吸有机物彻底氧化分解，葡萄糖中的能量全部释放，无氧呼吸有机物未彻底分解，葡萄糖中的能量大部分贮存在酒精或乳酸中。课内探究•名师点睛知识点

1．有氧呼吸和无氧呼吸过程图解有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较2．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项目有氧呼吸无氧呼吸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过程第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同3．与无氧呼吸有关的几个易错点(1)不同生物无氧呼吸产物不同是由于催化反应的酶的种类不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2；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。(3)无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于还原丙酮酸。(4)无氧呼吸只在第一阶段释放能量。知识贴士(1)有氧呼吸和无氧呼吸总反应式中的能量不能写成ATP，因为大部分能量以热能形式散失。(2)1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ的能量，其中977.28kJ的能量储存在ATP中，其余的以热能形式散失。(3)1mol葡萄糖生成乳酸释放的能量为196.65kJ，其中只有61.08kJ的能量转移到ATP(生成2molATP)中，其余部分以热能的形式散失。人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肌细胞中再次转化为葡萄糖。(4)无氧呼吸只有第一阶段释放能量，第二阶段没有能量释放。而有氧呼吸三个阶段均释放能量。5．细胞呼吸的意义(1)为生物体的生命活动提供能量。生物体内的糖类、脂类、蛋白质等有机物都富含能量，但这些能量不能直接被各种生命活动所利用，需要通过呼吸作用分解有机物，释放能量，转化到能量“货币”ATP中，由ATP直接推动各种生命活动的进行，如细胞的分裂、矿质元素的吸收、有机物之间的转化等。(2)呼吸作用是各种有机物相互转化的枢纽。呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，这些中间产物是合成体内其他化合物的原料。呼吸作用能把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成一个整体，成为体内各种有机物相互转化的枢纽。联系三大有机物代谢过程的主要枢纽物质是丙酮酸。(3)在维持恒温动物的体温、植物抗病等方面有重要作用。人体有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处是 (

)①都有葡萄糖分解成丙酮酸的阶段②所需的酶基本相同③都是氧化分解有机物，释放能量的过程④都产生CO2

⑤都产生了[H]A．①③⑤ B．①③④C．①③④⑤

D．①②③④⑤典例1典例剖析A

解析：①有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖分解成丙酮酸，①正确；②有氧呼吸与无氧呼吸的反应过程不同，酶的作用具有专一性，因此酶不同，②错误；③不论是有氧呼吸还是无氧呼吸，本质是氧化分解有机物释放能量的过程，③正确；④人的有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是乳酸，不产生二氧化碳，④错误；⑤有氧呼吸与无氧呼吸过程中都有[H]的产生，⑤正确。综上所述人体有氧呼吸和无氧呼吸相同的是①③⑤。规律方法有关细胞呼吸过程的三点提醒(1)产生CO2的不只是有氧呼吸，无氧呼吸产生酒精的过程中也有CO2的产生。(2)有氧呼吸过程中生成的水和反应物中的水其来源和去向不同，所以不是同一分子。(3)不是所有植物的无氧呼吸产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜根等植物组织的无氧呼吸产物为乳酸。1．(不定项)下列关于细胞呼吸的叙述，不正确的是 (

)A．人在剧烈运动时，人体产生的CO2来自有氧呼吸B．人在憋气时有氧呼吸停止C．肺炎链球菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所在线粒体基质D．无氧呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H]解析：人体无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳，A正确；人在憋气时，体内绝大部分细胞仍在进行有氧呼吸，B错误；肺炎链球菌是原核生物，细胞中没有线粒体，C错误；无氧呼吸第一阶段产生[H]，第二阶段消耗[H]，D正确。变式训练BC

知识点

一、应用细胞呼吸的应用及影响因素类型应用原理有氧呼吸提倡有氧运动不会因剧烈运动时，肌肉细胞进行无氧呼吸积累过多的乳酸而使肌肉酸胀乏力作物栽培时及时松土利用根的有氧呼吸，促进根部无机盐的吸收稻田定期排水水稻的根比较适应无氧呼吸，但也需要进行有氧呼吸，定期排水避免根部因无氧呼吸产生的大量酒精对细胞产生毒害作用，防止根腐烂类型应用原理有氧呼吸生产醋酸、味精等醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌的有氧呼吸利用酵母菌发面在馒头、面包的制作过程中，利用酵母菌的有氧呼吸，使馒头、面包变得松软可口选用“创可贴”、透气的消毒纱布包扎伤口为伤口创造有氧的环境，避免厌氧病菌的繁殖，有利于伤口的愈合无氧呼吸伤口过深或被锈铁钉扎伤，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、泡菜等利用的是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的过程二、影响细胞呼吸速率的内因项目体现实例遗传特性不同种类生物的呼吸速率不同阴生植物小于阳生植物生长发育的不同时期同一生物的不同生长发育时期呼吸速率不同婴幼儿大于老年人；幼苗期大于成熟期不同器官或组织同一生物的不同器官或组织的呼吸速率不同心肌细胞大于皮肤细胞；植物生殖器官大于营养器官三、影响细胞呼吸的外因1．温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸强度。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致，如图甲所示。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，来降低细胞呼吸，减少有机物的消耗。2．氧气浓度(1)对于无氧呼吸：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。如图乙所示。(2)对于有氧呼吸：氧气是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。如图丙所示。(3)应用①作物栽培中，采取中耕松土，防止土壤板结等措施，都是尽量使O2浓度位于右侧图之上，保证根细胞的正常呼吸，有利于肥料的吸收。②生产中利用低氧(右侧图浓度)抑制细胞呼吸、减少对有机物的消耗来延长蔬菜、水果、粮食的保存时间。3．CO2浓度：增加CO2浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用

。4．水：水既是细胞呼吸的原料，也是产物，细胞呼吸过程必须在有水的环境中才能完成。一定范围内随水含量的增加细胞呼吸加强。应用：粮油种子在贮藏时，必须降低含水量，使种子呈风干状态，降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗；同时防止微生物大量繁殖而使种子变质。 (2021·江苏省徐州市高一)下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述，错误的是 (

)A．施肥的同时结合松土，有利于根吸收矿质元素离子B．适当降低温度和氧浓度，有利于果蔬储藏C．用透气的纱布包扎伤口，可抑制厌氧菌的大量繁殖D．给含有酵母菌的发酵液连续通气，可以提高产酒量典例2典例剖析D

解析：植物根吸收矿质离子的方式是主动运输，需消耗能量，施肥同时结合松土，有利于根细胞的有氧呼吸，A项正确；适当降低温度和氧浓度，能降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗，故有利于果蔬储藏，B项正确；用透气的纱布包扎伤口，能给伤口创设一个有氧环境，防止厌氧菌的繁殖，C项正确；酵母菌酿酒过程中前期充入氧气，有利于酵母菌的繁殖，使细胞数目增多，而后期要创设无氧环境，让其进行无氧呼吸产生酒精，D项错误。2．(不定项)下列叙述符合生物学原理的是 (

)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．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、一定湿度、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变式训练BC

解析：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正确；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。知识点

1．曲线分析呼吸作用的曲线分析及计算(2)有氧呼吸与无氧呼吸中CO2产生量、葡萄糖的消耗量与ATP合成量的比较：①在消耗相同葡萄糖的情况下，有氧呼吸与无氧呼吸中CO2产生量的比为3∶1，ATP合成量的比为16∶1。②在产生相同CO2的情况下：有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1∶3。③在合成相同ATP的情况下：有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为1∶16。④在一个有氧呼吸与无氧呼吸同时进行的过程中，O2的吸收量与CO2的产生量的比为3∶4时，说明此过程中有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等，若此比例小于3∶4，说明此过程中无氧呼吸占优势；若此比例大于3∶4，说明此过程中有氧呼吸占优势。

如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧气浓度下的有氧呼吸和无氧呼吸过程中CO2的释放量，据图判断下列分析正确的是 (

)A．图中乙曲线在b时无氧呼吸最强B．图中甲曲线表示在不同O2浓度下无氧呼吸过程中CO2的释放量C．O2浓度为d时该器官的细胞既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D．若甲代表的细胞呼吸方式在O2浓度为b时消耗了Amol的葡萄糖，则乙代表的细胞呼吸方式在O2浓度为b时消耗的葡萄糖为A/2mol典例3典例剖析B

解析：图中乙曲线表示有氧呼吸中CO2的释放量随O2浓度的变化；图中甲曲线表示无氧呼吸中CO2的释放量随O2浓度的变化。当O2浓度为b时，无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量是相同的，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的1/3；当O2浓度为d时，无氧呼吸已经停止，只进行有氧呼吸。3．现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的相对量如图所示。在氧浓度为a时，下列叙述正确的是 (

)A．酵母菌只进行无氧呼吸B．被分解的葡萄糖中有2/3用于无氧呼吸C．产生CO2的场所为细胞质基质D．酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量等于产生的乳酸的量变式训练B

解析：在氧浓度为a时，酒精的相对量为6，CO2的相对量为15，则此时酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2，A、D错误；根据无氧呼吸的反应式可推知在氧浓度为a时，酵母菌无氧呼吸产生的CO2相对量是6，则有氧呼吸产生的CO2相对量为9，据无氧呼吸和有氧呼吸的反应式可计算出它们分解的葡萄糖相对量分别为3(无氧呼吸)和1.5(有氧呼吸)，用于无氧呼吸的葡萄糖所占的比例为3/(1.5＋3)＝2/3，B正确；在氧浓度为a时，酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，产生CO2的场所为线粒体基质和细胞质基质，C错误。指点迷津•拨云见日

一、细胞呼吸方式的判断1．判定指标CO2释放量、O2消耗量以及酒精产生量。2．判定原理呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则O2消耗量∶CO2产生量＝1∶1；若只进行产生酒精的无氧呼吸(酒精发酵)，则O2消耗量∶CO2产生量∶酒精产生量＝0∶1∶1，若只进行产生乳酸的无氧呼吸(乳酸发酵)，则无O2的消耗和CO2的产生。3．判定方法(底物为葡萄糖)

物质变化特点细胞呼吸方式①CO2释放量＝O2吸收量只进行有氧呼吸②不消耗氧气，释放CO2只进行酒精发酵③CO2释放量>O2消耗量进行有氧呼吸和酒精发酵，多余的CO2来自于酒精发酵④酒精产生量＝CO2释放量只进行酒精发酵

物质变化特点细胞呼吸方式⑤酒精产生量<CO2释放量进行有氧呼吸和酒精发酵，多余的CO2来自有氧呼吸⑥无CO2释放只进行乳酸发酵4．方法拓展(1)如果出现CO2释放量<O2消耗量，呼吸底物可能含有脂肪，因为等量的脂肪氧化分解时需氧量高于糖类。(2)有时还可根据发生的场所进行细胞呼吸方式的判定，如真核细胞均在细胞质基质中进行的是无氧呼吸。 (2020·湖北省十堰市高一)下表表示苹果在储存过程中，有关气体变化的情况。下列分析正确的是 (

)A．氧浓度为a时，细胞呼吸会产生乳酸B．氧浓度为b时，细胞呼吸消耗的葡萄糖最少C．氧浓度为c时，无氧呼吸产生CO2的速率为0.3mol/minD．氧浓度为d时，有氧呼吸消耗的葡萄糖的量是无氧呼吸的2倍典例4B

氧浓度(%)abcdCO2产生速率(mol/min)1.21.01.31.6O2的消耗速率(mol/min)00.50.71.2解析：氧浓度为a时，O2消耗速率为0，故只进行无氧呼吸，产物是酒精与二氧化碳，A错误；氧浓度为b时，细胞呼吸产生二氧化碳量最少，此时细胞呼吸最弱，消耗的葡萄糖最少，B正确；氧浓度为c时，据表格数据可知，有氧呼吸O2的消耗速率为0.7mol/min，则有氧呼吸CO2产生速率为0.7mol/min，无氧呼吸产生CO2的速率为1.3－0.7＝0.6mol/min，C错误；氧浓度为d时，O2的消耗速率为1.2mol/min，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率为1.2×1/6＝0.2mol/min，此时无氧呼吸CO2产生速率为1.6－1.2＝0.4mol/min，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率为0.4×1/2＝0.2mol/min。故氧浓度为d时，有氧呼吸消耗葡萄糖的量等于无氧呼吸消耗葡萄糖的量，D错误。二、细胞呼吸方式的实验探究(1)实验设计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)：(2)实验结果预测和结论实验现象结论装置1液滴装置2液滴不动不动只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡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特别提醒：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2相比，不同点是用煮熟的发芽种子代替发芽种子，其余均相同。

如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是

(

)A．通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸B．用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸C．用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D．用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移典例5D

解析：烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO2，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗O2的量，因此通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于水不吸收气体也不释放气体，所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的CO2量与消耗O2量的差值，如果液滴移动说明酵母菌进行了无氧呼吸，如果液滴不移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置2，如果装置1中液滴左移，说明有O2的消耗，可以推断出酵母菌进行了有氧呼吸，装置2中液滴右移，说明细胞呼吸释放的CO2量多于O2的消耗量，推断出酵母菌还进行了无氧呼吸；用水代替NaOH溶液设置装置2，由于葡萄糖作底物不可能出现O2的消耗量大于CO2的释放量的情况，所以装置2中液滴不可能向左移。特别提醒：有氧呼吸和无氧呼吸强度的判断NaOH溶液组：NaOH吸收CO2，所以液滴的移动距离代表消耗O2量，即有氧呼吸的强度；蒸馏水组：液滴移动距离是有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2量与有氧呼吸消耗O2量的差值，而有氧呼吸产生与消耗的物质的量相等，故该组液滴移动距离代表无氧呼吸的强度。(以上只适用无氧呼吸产酒精的生物)解疑答惑

讨论⇨P951．用透气的创可贴包扎伤口，可防止厌氧型细菌在伤口内繁殖，有利于伤口的愈合；利用粮食和酵母菌等在控制通气的条件下进行发酵，通过酵母菌的无氧呼吸产生酒精；给花盆中板结的土壤松土，有利于根进行有氧呼吸，促进根系生长等。2．胖人通过适量运动，细胞呼吸速率会加快，细胞内有机物分解会加速，体重会下降；应该将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等低温的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗。

练习与应用⇨P96一、概念检测1．(1)×

(2)√2．C氧气浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸，A错误；氧气浓度在10%