4.3.2无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用

高一生物 必修1分子与细胞 教学案

4.3.2 无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用

[目标导读] 1.结合教材P83课题研究，阐明无氧呼吸的概念和过程。2.结合教材P84内容，说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3.联系日常生活中的实例，说出细胞呼吸原理的应用。 [重难点击] 有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

一 无氧呼吸

很多生物除了进行有氧呼吸外，还保留了在无氧或缺氧条件下进行无氧呼吸的能力。 1．探究酵母菌的呼吸类型

(1)试管甲中用油脂封住液面的目的是什么？试管乙模拟的是什么环境？

， (2)一段时间后两套装置中的澄清石灰水变浑浊的有 ，说明 产生。 (3)该实验说明酵母菌既能进行 呼吸，也能进行 呼吸。

(4)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 产生。

2．泡菜是在严格密封的条件下加入乳酸菌发酵得到的，经检验，泡菜中含有大量乳酸，这是出现酸味的原因。

3．结合上述分析和教材，总结无氧呼吸的概念

(1)概念：无氧呼吸是指在 的条件下，生物的活细胞通过酶的催化作用，把 等有机物氧化分解为 和CO2或分解为 等物质，同时释放 能量的过程。细胞的无氧呼吸过程过程发生在 中。 (2)以葡萄糖为底物的无氧呼吸反应式

①产乙醇的反应式： ②产乳酸的反应式： 小贴士 多数植物组织、酵母菌的无氧呼吸产生乙醇和CO2；人、动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根和玉米种子的胚无氧呼吸产生乳酸。 4．下图为有氧呼吸和无氧呼吸的示意图，试着完成有氧呼吸和无氧呼吸的比较表：

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项目 反应条件 不同点 呼吸场所 分解产物 释放能量 高一生物 必修1分子与细胞 教学案 有氧呼吸 无氧呼吸 联系 归纳总结 有氧呼吸和无氧呼吸示意图

活学活用

1．判断下列有关细胞呼吸叙述的正误。 (1)蛔虫进行无氧呼吸( )

(2)哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸( )

(3)长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物( ) (4)马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸( )

(5)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( ) (6)有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质( )

二 细胞呼吸原理的应用

影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、氧气和二氧化碳等，生产生活中人们可以利用细胞呼吸的原理，合理控制细胞的呼吸作用为人类服务。 1．细胞呼吸的影响因素

(1)内部因素：主要指不同的生物种类、同一植物的不同器官、不同发育时期的呼吸酶的种类、数量不同。 (2)环境因素 ①温度

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温度主要是影响 的活性。在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而 ；但超过一定的温度，酶的活性 ，甚至会变性失活，从而使呼吸作用减弱直至停止。 ②氧气

a．从曲线可以看出，氧气对有氧呼吸有 作用，对无氧呼吸有 作用。 b．O2浓度为零时，只进行 呼吸；O2浓度在10%以下时，进行 ；O2浓度在10%以上时，只进行 呼吸。

c．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？

③二氧化碳

CO2是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有 作用。 ④水

在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。 2．结合教材P85及细胞呼吸的原理分析下列现象

(1)利用酵母菌酿酒时发酵罐要密闭： 。 (2)水稻要适时地露田和晒田： 。 (3)粮食储存时，往往要求干燥、低氧： 。 (4)果蔬储藏要求低氧和低温： 。 课堂小结：

当堂检测

1．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如右上，据图回答下列问题： (1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是________________。

(2)粮食储藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为________________________。 (3)在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是____________。

(4)在微生物体内丙酮酸可以转化为α－酮戊二酸，该酸在酶的催化下可以转化为谷氨酸，当谷氨酸增多并与酶结合时，可导致谷氨酸合成减少，其原因是__________________________。

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一 无氧呼吸

1．(1)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。 (2)甲和乙， CO2。(3)有氧，无氧。(4)乙醇。

3． (1)概念：无氧或缺氧，葡萄糖C2H5OH(乙醇)、C3H6O3(乳酸)、较少、细胞质基质。 (2)以葡萄糖为底物的无氧呼吸反应式

酶

①产乙醇的反应式：C6H12O6――→2C2H5OH(乙醇)＋2CO2＋能量(少量)。 酶②产乳酸的反应式：C6H12O6――→2C3H6O3乳酸＋能量(少量)。 4．

项目 反应条件 不同点 呼吸场所 分解产物 释放能量 有氧呼吸 有氧 有氧呼吸酶 第一阶段在细胞质基质中， 第二、三阶段在线粒体内 CO2和H2O 释放能量较多，三个阶段都有ATP生成，第三阶段最多 无氧呼吸 无氧 无氧呼吸酶 全过程都在细胞质基质内 CO2和乙醇 或乳酸 释放能量较少，第二阶段没有ATP生成 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； 联系 ②二者的第一阶段相同； ③有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的 活学活用(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ 二 细胞呼吸原理的应用

1．(2)环境因素 ①温度

呼吸酶。增强；下降，。

②氧气 a．促进 抑制。 b．无氧；有氧呼吸和无氧呼吸；有氧呼吸。

c．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。

③二氧化碳 抑制。

2．(1)利用酵母菌酿酒时发酵罐要密闭：酵母菌无氧呼吸产生乙醇和二氧化碳。 (2)水稻要适时地露田和晒田：改善土壤的通气条件，增强根系的细胞呼吸。 (3)粮食储存时，往往要求干燥、低氧：抑制细胞呼吸，延长储存时间。 (4)果蔬储藏要求低氧和低温：抑制细胞呼吸，以减少有机物消耗。 当堂检测

1.(1)①②④ (2)呼吸作用产生水 (3)② (4)酶的活性受到抑制

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