第2课时 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用
目标导航 1.结合教材P83～84阐明无氧呼吸的过程，并列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。2.结合教材P85，概述细胞呼吸原理的应用。
一、无氧呼吸(阅读P83～84)
1.概念：在无氧或缺氧的条件下，活细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化分解为C2H5OH(乙醇)和CO2或C3H6O3(乳酸)等物质，同时释放较少能量的过程。 2.场所：细胞无氧呼吸过程发生在细胞质基质中。 3.无氧呼吸的总反应式：
酶(1)C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2＋能量(少量)。 酶(2)C6H12O6――→2C3H6O3＋能量(少量)。 二、有氧呼吸和无氧呼吸的区别(阅读P84) 1.有氧呼吸和无氧呼吸的示意图：
2.在无氧呼吸中，1 mol葡萄糖氧化分解产生乙醇或乳酸释放出少量的能量，并生成少量的ATP；在有氧呼吸中，1 mol葡萄糖完全氧化分解时释放出大量的能量，并生成大量的ATP。 3.高等植物在被水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量，以适应缺氧的环境条件。
4.人在剧烈运动时，除了有氧呼吸外，肌细胞也会以无氧呼吸的方式，将葡萄糖分解为乳酸并释放一定的能量，满足人体的需要。
5.无氧呼吸时间过长，会使细胞受到一定的伤害。 三、细胞呼吸原理的应用(阅读P85)
1.水稻生产中的适时露田和晒田是为了改善土壤通气条件，以增强根系的细胞呼吸。 2.粮食储藏时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸，延长保存期限。 3.果蔬储藏时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸。
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一、无氧呼吸
1.酵母菌的呼吸类型探究 (1)实验装置：
(2)试管甲中用油脂封住液面是为了造成无氧的环境，试管乙模拟的是有氧的环境。 (3)一段时间后两套装置中的澄清石灰水变浑浊的有甲和乙，说明有CO2产生。 (4)该实验说明酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。
(5)取左侧油脂层下反应后的液体，用酸性重铬酸钾(橙色的酸性重铬酸钾遇乙醇呈灰绿色)检验呈现灰绿色，说明有乙醇产生。 2.无氧呼吸的过程
1.探究酵母菌呼吸方式的实验自变量和因变量分别是什么？甲、乙装置中是如何控制自变量的？
答案 自变量是氧气的有无，因变量是是否有CO2和酒精的产生。甲装置为营造无氧环境是将葡萄糖培养液煮沸排出气体，冷却后放入酵母菌，并在液面放一层油脂层。 2.无氧呼吸释放的能量为什么要比有氧呼吸少？
答案 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和酒精中。
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3.比较有氧呼吸与无氧呼吸(完善下表)。
项目 反应条件 不 呼吸场所 同 点 分解产物 释放能量 联系 者的第一阶段相同；③有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的
1.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应 A.①②⑤ C.②③⑤
B.②③④ D.②④⑤
在线粒体内 CO2和H2O 较多 CO2、酒精或乳酸 很少 有氧呼吸 有氧、有氧呼吸酶 第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段无氧呼吸 无氧、无氧呼吸酶 全过程都在细胞质基质内 ①其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要；②二问题导析 (1)生物体内的化学反应都需要酶的催化。
(2)有氧呼吸与无氧呼吸的第一步都在细胞质基质中进行且都产生丙酮酸。
(3)有氧呼吸与无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物，释放能量，形成ATP的过程。 答案 D 一题多变 判断正误：
(1)哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。( )
(2)长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物。( ) (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)有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中。( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ 二、细胞呼吸原理的应用 1.影响细胞呼吸的内部因素
(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
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(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。 2.影响细胞呼吸的外界因素 (1)温度
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。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)O2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绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌的呼吸速率受氧气浓度的影响。如图丁所示。
(3)CO2和含水量
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除了温度、氧气外，二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增大。
1.读图丁，思考下列问题：
(1)O2浓度为零时，只进行无氧呼吸；O2浓度在10%以下，进行有氧呼吸和无氧呼吸；O2浓度在10%以上，只进行有氧呼吸。
(2)M点时，有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等，二者消耗的葡萄糖是不是也一样多？ 答案 不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出：有氧呼吸时，1C6H12O6→6CO2；无氧呼吸时，1C6H12O6→2CO2。所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
2.包扎伤口为什么要使用透气纱布或“创可贴”呢？ 答案 是为了增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
3.利用酵母菌酿酒时，早期通气，后期要密封发酵罐，这样做的目的是什么？
答案 利用酵母菌酿酒时：早期通气——促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖；后期要密封发酵罐——促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。
4.土壤松土促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生乙醇而烂根。 5.贮存粮食、水果的条件相同吗？
答案 不完全相同。二者都需低氧、低温条件贮存，但二者差别在含水量方面，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度。
2.以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是( )
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高中生物第四章光用和细胞呼吸无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用学案新人教必修
