5.3 细胞呼吸的原理和应用 课件 （第2课时）【知识精研】高一上学期生物人教版必修1

第2课时第5章细胞的能量供应和利用人教版高中生物必修1无氧呼吸和细胞呼吸原理的应用第5章

第3节

细胞呼吸的原理和应用

学习目标1.运用物质与能量观，阐明无氧呼吸的概念，说出无氧呼吸的发生条件和生成产物。2.运用物质和能量观，阐明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3.基于实验数据，构建温度、氧气浓度等对细胞呼吸强度影响的曲线模型，并解决生产和生活中的问题。人在剧烈运动后，肌肉会发酸；苹果储藏久了会有酒味。请分析出现上述现象的原因？无氧呼吸一细胞呼吸原理的应用二目录细胞质基质指细胞在____________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过________分解，释放_______能量，生成________ATP的过程。没有氧气不完全少量少量C6H12O62丙酮酸(2C3H4O3)酶4[H]2乳酸(C3H6O3)酶酶2酒精(C2H6O)+2CO2与有氧呼吸第一阶段完全相同不释放能量少能2ATP热能概念1过程2C6H12O6

2C2H5OH+

2CO2+能量（少量）酶（1）酒精发酵：实例：酵母菌、大多数高等植物实例：①人和动物细胞

②乳酸菌

③某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚（2）乳酸发酵：C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）酶

总反应式3分析无氧呼吸过程中能量的去路任务一资料：1mol葡萄糖彻底氧化分解能释放出2870kJ的能量，而1mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中。无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要存留在乳酸或酒精中；而葡萄糖彻底氧化分解释放出的能量主要以热能的形式散失。据此分析，在无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖彻底氧化分解释放出的能量的主要去向分别是什么？比较有氧呼吸和无氧呼吸任务二项目有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件需要氧、酶不需要氧、_______产物能量大量少量相同点过程葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同实质意义为生物体的各项生命活动提供能量细胞质基质和线粒体细胞质基质需要酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸分解有机物，释放能量，合成ATP列表比较有氧呼吸和无氧呼吸（1）为生物体的生命活动提供能量。绝大多数生命活动的所需要的能量（ATP）都是来源于细胞呼吸。因此，细胞呼吸是ATP的主要来源。（2）是生物体代谢的枢纽，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。细胞呼吸的意义4图片摘自《基础生命科学》其他能源物质的细胞呼吸跟踪训练1.如图①～④表示细胞呼吸中的物质变化过程，下列叙述错误的是A.一个细胞内②③不能同时进行B.酵母细胞中③④进行的场所不同C.图中过程①②③④中均能产生ATP和[H]D.①②、①③的产物不同，原因是酶的种类不同√跟踪训练图中过程①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，过程④表示有氧呼吸的第二、三阶段，过程②表示产生乳酸的无氧呼吸的第二阶段，过程③表示产生酒精的无氧呼吸的第二阶段，过程②③不能产生ATP和[H]，C错误。跟踪训练2.(2023·云南大理高一期末)如图表示某同学测得不同O2浓度下，酵母菌在一段时间内分解葡萄糖时的CO2释放量和O2吸收量。下列叙述错误的是A.O2浓度为a时，葡萄糖的氧化分解不彻底B.O2浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的消耗的葡萄糖的5倍C.O2浓度为c时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等D.O2浓度为d时，产生的CO2全部来自线粒体√跟踪训练O2浓度为a时，酵母菌释放CO2，不吸收O2，说明酵母菌只进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中有机物的氧化分解不彻底，A正确；O2浓度为b时，CO2释放量为8个单位，O2吸收量为3个单位，则有氧呼吸释放的CO2量为3个单位，无氧呼吸释放的CO2量为5个单位，因此无氧呼吸消耗的葡萄糖为2.5个单位，有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.5个单位，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的5倍，B正确；跟踪训练O2浓度为c时，O2吸收量为4个单位，有氧呼吸释放的CO2量为4个单位，无氧呼吸释放的CO2量为1个单位，C错误；O2浓度为d时，CO2释放量等于O2吸收量，酵母菌只进行有氧呼吸，产生的CO2全部来自线粒体基质，D正确。跟踪训练3.如图是探究酵母菌细胞呼吸方式类型的装置(NaOH溶液可以吸收装置中的CO2)，下列叙述正确的是A.假设装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸B.假设装置1中的液滴不移动，装置2中的液滴右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸C.假设装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸

又进行无氧呼吸D.假设装置1、2中的液滴均不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸√跟踪训练假设装置1中的液滴左移，说明消耗了氧气，装置2中的液滴右移，说明产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A错误，C正确；假设装置1中的液滴不移动，装置2中的液滴右移，说明没有消耗氧气，但产生了二氧化碳，酵母菌只进行无氧呼吸，B错误；假设装置1和装置2的液滴均不移动，即没有氧气的消耗，也没有二氧化碳的产生，说明酵母菌既不进行有氧呼吸也不进行无氧呼吸或酵母菌细胞已经死亡，D错误。题后归纳液滴移动法探究细胞呼吸的方式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)：结果与结论：实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经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生乳酸的无氧呼吸左移左移种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质无氧呼吸一细胞呼吸原理的应用二目录氧气对细胞呼吸的影响任务三1.由曲线判断O2浓度对无氧呼吸和有氧呼吸的影响分别是什么？随O2浓度的升高，无氧呼吸逐渐减弱；在一定浓度范围内，随O2浓度的升高，有氧呼吸逐渐增强。2.在储藏蔬菜或水果时，为降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，储藏室内的O2浓度可调节到图中的

点所对应的浓度。B细胞呼吸原理的应用任务四1.为什么农业生产中要通过中耕松土来提高作物产量？松土透气可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长。2.酸奶发酵时，为什么牛奶要加满，盖子的排气孔要封闭？酸奶发酵是乳酸菌发酵，只进行无氧呼吸，所以牛奶要加满，而且发酵不产生气体，所以排气孔要封闭。3.米酒发酵时，米中间要挖一个窝，盖子要留一个排气孔。试分析这样做的原因是什么？米酒发酵时挖一个窝是为了保留部分空气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。酵母菌随后会进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，因此要开排气孔。为什么包扎伤口应选用透气的纱布敷料？包扎伤口应选用透气(消毒纱布)或松软(创可贴)的敷料。既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。跟踪训练4.如图表示酵母菌在不同O2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.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√跟踪训练阴影部分的面积表示无氧呼吸释放的二氧化碳的总量，A错误；由于有氧呼吸释放的CO2量和消耗的O2量相等，因此若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，B正确；由图可知，P点时，CO2释放总量最少，此时细胞呼吸作用较弱，因此保存水果、蔬菜应选择O2浓度为Ob的时候，C错误；由图可知，B点时CO2释放总量和O2吸收量相同，说明B点时只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质，D错误。跟踪训练5.细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。下列叙述错误的是A.利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌，在控制通气的情况下，可以产生各

种酒B.包扎伤口时，用透气的纱布或创可贴，其目的是促进伤口处人体细胞

的有氧呼吸C.及时为板结的土壤松土透气，有利于根细胞对无机盐的吸收D.提倡慢跑的原因之一是避免因剧烈运动产生大量的乳酸引起身体不适√包扎伤口时，用透气的纱布或创可贴，其目的是防止伤口处缺氧导致厌氧菌大量繁殖，B错误。细胞呼吸呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸酶C6H12O6

＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量C6H12O62CO2＋2C2H5OH＋少量能量酶葡萄糖酶2丙酮酸少量能量4〔H〕++6O212H2O酶大量能量24〔H〕++C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量酶细胞质基质一：细胞质基质三：线粒体内膜二：线粒体基质6CO26H2O酶2丙酮酸少量能量20〔H〕+++影响因素温度水分CO2浓度O2浓度夯基础查落实1.无氧呼吸是指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。2.无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。3.无氧呼吸的化学反应式可以概括为以下两种：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量；C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。要语必背4.无氧呼吸过程中能量的去路：(1)大部分存留在酒精或乳酸中；(2)释放的能量中大部分以热能形式散失；(3)释放的能量中少部分储存在ATP中。5.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、甜菜块根、马铃薯块茎等植物组织的无氧呼吸产物为乳酸。6.所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。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。7.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。8.对动物和人体而言，有CO2生成的一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸的产物是乳酸。9.部分原核生物体内无线粒体，也能进行有氧呼吸，如蓝细菌。无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物成熟的红细胞等。10.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。长句表达1.若种子萌发过程中缺氧，将导致种子萌发速度变慢甚至死亡，原因是________________________________________________________________________________________________。2.结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线，进行下