細(xì)胞呼吸(二)無氧呼吸及呼吸應(yīng)用知識講解

1、細(xì)胞呼吸(二)無氧呼吸及呼吸應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、重點(diǎn)理解無氧呼吸的概念、過程、及與有氧呼吸的異同點(diǎn)。2、了解細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、無氧呼吸1、場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2、過程：兩個(gè)階段第一階段和有氧呼吸的第一階段完全相同第二階段，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。3、反應(yīng)式C5H12O6 酶 * 2c3H6O3+能量C5H12O6 酶 M 2c2H5OH+2CO2+能量要點(diǎn)詮釋：(1)無氧呼吸產(chǎn)生酒精還是乳酸，與細(xì)胞內(nèi)的酶有關(guān)，最終是由細(xì)胞的遺傳性決定的，一種細(xì)胞的無氧呼吸 產(chǎn)物只能是其中一種。(2)大多數(shù)植物、酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧

2、化碳；有些高等植物的某些器官如：玉米胚、馬鈴薯 塊莖、甜菜塊根等進(jìn)行無氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸；高等動物、人及乳酸菌的無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。4、無氧呼吸特征【高清課堂：細(xì)胞呼吸(二)無氧呼吸及呼吸應(yīng)用356507 無氧呼吸特征】(1)全過程無游離氧參加(2)有機(jī)物不徹底氧化分解為簡單有機(jī)物(乳酸或酒精)(3)釋放少量能量(4)始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行5、無氧呼吸和有氧呼吸的比較 【高清課堂：細(xì)胞呼吸(二)無氧呼吸及呼吸應(yīng)用356507無氧呼吸和有氧呼吸的比較】有氧呼吸無氧呼吸區(qū)別是否需氧需要Q不需要Q呼吸場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體(主要)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解產(chǎn)物CO 和 H2OCO和 C2H501M GH6Q釋放能

3、量大量能量少量能量相同點(diǎn)第一階段完全相同(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中糖酵解) 實(shí)質(zhì)相同：均分解有機(jī)物，釋放能量要點(diǎn)二、影響呼吸作用的外界因素1、溫度溫度對酶促反應(yīng)有直接的影響，呼吸過程是由酶催化的一系列反應(yīng)過程，因此呼吸作用對溫度的變化很敏感，最適溫度一般為 2530 C。溫度通過影響酶的活性影響呼吸速率。在最低點(diǎn)與最適點(diǎn)之間，呼吸速率總是 隨溫度的增加加快。超過最適點(diǎn)，呼吸速率則會隨著溫度的增高而下降。在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)降低溫度以減少呼吸消耗，延長保鮮時(shí)間。2、氧氣O2 是生物正常呼吸的重要因素。氧氣含量的多少，直接影響呼吸速率和呼吸性質(zhì)。在一定范圍內(nèi)有氧呼吸的強(qiáng)度隨氧氣濃度的升高而增大，氧氣對無氧呼吸有抑制

4、作用。3、二氧化碳含量二氧化碳是呼吸作用的最終產(chǎn)物，外界二氧化碳濃度增加時(shí)，呼吸速率減慢。實(shí)踐證明，當(dāng)CO2濃度升高到1%10%以上時(shí)，細(xì)胞呼吸明顯被抑制，可利用該原理儲存水果。4、含水量在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而增加，隨含水量的減少而減少。在糧食貯存時(shí)，降低含水量以降低呼吸消耗。5、機(jī)械損傷機(jī)械損傷會顯著加快組織的呼吸速率。要點(diǎn)三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1包扎傷口時(shí)，需要選用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”等敷料。（這樣透氣性好，細(xì)胞呼吸正常并能抑制厭氧病菌的繁殖。）2花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會影響根系生長，需要及時(shí)松土透氣。（以保證根系細(xì)胞呼吸對氧氣的需要。）3利用麥芽、

5、葡萄、糧食和酵母菌以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒，利用淀粉、醋酸桿菌或谷氨酸棒狀桿菌以及發(fā)酵罐，在控制通風(fēng)的情況下，可以生產(chǎn)食醋和味精。 （利用各種菌的呼吸類型和發(fā)酵各生產(chǎn)階段對氧氣的需要，控制通氣的情況，以生產(chǎn)各種產(chǎn)品。）4 稻田也需要定期排水， 否則水稻幼根因缺氧而變黑、 腐爛。 （以保證水稻根系細(xì)胞呼吸對氧氣的需要，避免進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精等對細(xì)胞有毒害作用。）5破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽孢桿菌引起，這種病菌只能進(jìn)行無氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷后，病菌就容易大量繁殖。 （遇到這種情況，需要及時(shí)到醫(yī)院治療，如清理傷口、敷藥并注射破傷風(fēng)抗毒血清。因在深部缺氧的情況下，破傷風(fēng)芽孢

6、桿菌容易大量繁殖。）6 提倡慢跑等有氧運(yùn)動的原因之一， 是因劇烈運(yùn)動導(dǎo)致氧的不足， 而使肌細(xì)胞因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸的大量積累會使肌肉酸脹乏力。 （人在劇烈活動時(shí)，以無氧呼吸供能為主，這時(shí)會產(chǎn)生大量乳酸，積累在骨骼肌處使人感到酸脹乏力；若進(jìn)行慢跑，則以有氧呼吸供能，這時(shí)產(chǎn)生的是C02 和水不會產(chǎn)生酸脹乏力感。）【典型例題】類型一：細(xì)胞呼吸方式例 1、 下列細(xì)胞中，其呼吸過程會產(chǎn)生乙醇的是（ ）A.缺氧條件下的馬鈴薯塊莖細(xì)胞B.劇烈運(yùn)動時(shí)的人骨骼肌細(xì)胞C.酸奶生產(chǎn)中的乳酸菌D.受澇的植物根細(xì)胞【答案】D【解析】缺氧條件下的馬鈴薯塊莖細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；劇烈運(yùn)動時(shí)， 人的骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行

7、無氧呼吸產(chǎn)生乳酸；乳酸菌無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸；植物根細(xì)胞在受澇缺氧條件下，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2 ?！究偨Y(jié)升華】本題考查不同生物細(xì)胞的呼吸作用方式和產(chǎn)物。例 2、 下列 4 支試管中分別含有不同的化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。經(jīng)一定時(shí)間的保溫后，能產(chǎn)生CO2 ，的試管有（ ）A.葡萄糖+細(xì)胞膜已破裂的細(xì)胞B.葡萄糖+線粒體C.丙酮酸十線粒體D.丙酮酸+內(nèi)質(zhì)網(wǎng)【答案】A、 C【解析】酵母菌在有氧條件下可進(jìn)行有氧呼吸，而不能進(jìn)行無氧呼吸。葡萄糖的有氧呼吸分為三個(gè)階段，第一階段的反應(yīng)場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三兩個(gè)階段的反應(yīng)場所是線粒體。細(xì)胞膜已破裂的細(xì)胞含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，能將葡萄糖徹底氧化

8、分解為C02和H20,線粒體中也能將丙酮酸氧化分解為CO和H?！究偨Y(jié)升華】本題考查酵母菌在不同的條件下的呼吸方式?！九e一反三】：【變式一】某舉小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無氧呼吸的探究實(shí)驗(yàn)（如圖）下列分析錯(cuò)誤的是（）白一金屬基圖A.滴管中冒出的氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO的結(jié)果B.試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境C.若試管中的水換成冷水，產(chǎn)生氣泡的速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP,其余的存留在酒精中【答案】D【解析】酵母菌在無氧呼吸條件下進(jìn)行無氧呼吸會釋放出二氧化碳，A正確；試管中加入水的目的是便于觀察氣泡和防止空氣進(jìn)入滴管，主要目的是制造無氧環(huán)境，B正確；試管中的水換成冷水后，酵母菌

9、所處的溫度降低，酶的活性降低，故反應(yīng)速率降低，C正確；被分解的葡萄糖中的能量一部分存留在酒精中沒有釋放出來，釋放出來的能量絕大部分以熱能的形式散失，小部分能量轉(zhuǎn)移至ATP中，D錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)升華】本題考查細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析能力?！咀兪蕉筷P(guān)于真核細(xì)胞呼吸正確的說法是（）A.無氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應(yīng)B.水果貯藏在完全無氧的環(huán)境中，可將損失減小到最低程度C.無氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體D.有氧呼吸的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)【答案】D 類型二：有氧呼吸和無氧呼吸的比較例3、細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如下圖，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.植物細(xì)胞能進(jìn)行過程和

10、或過程或B.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程和C.動物細(xì)胞內(nèi)，過程比過程釋放的能量多D.乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程產(chǎn)生 H,過程消耗H【答案】B【解析】由圖可知表示細(xì)胞有氧呼吸的過程，表示乳酸發(fā)酵，表示酒精發(fā)酵。絕大多數(shù)植物無氧呼 吸可產(chǎn)生酒精和二氧化碳，有些植物（如甜菜的塊根、玉米的胚）無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸；有氧呼吸的第一階段 第3頁共5頁即過程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，而過程表示有氧呼吸的第二、三階段，是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的；有氧呼吸的第三階段釋放的能量最多，因此過程比釋放的能量多；乳酸菌在無氧呼吸第一階段即過程產(chǎn)生H,在無氧呼吸第二階段即過程消耗H生成乳酸。【總結(jié)升華】本題考查有氧呼吸與無氧呼吸的過程。【

11、舉一反三】：【變式一】下列關(guān)于呼吸作用的敘述，正確的是A.無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸B.有氧呼吸產(chǎn)生的H在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水C.無氧呼吸不需要 Q的參與。該過程最終有H的積累D.質(zhì)量相同時(shí)，脂肪比糖原有氧氧化釋放的能量多【答案】D【解析】無氧呼吸的最終產(chǎn)物應(yīng)該是乳酸或者酒精和二氧化碳，有氧呼吸前兩階段產(chǎn)生的H在線粒體內(nèi)膜上與氧結(jié)合生成水。無氧呼吸不需要Q參與，但是并沒有H的積累，H只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中參與反應(yīng)，產(chǎn)生了無氧呼吸的產(chǎn)物。質(zhì)量相同的脂肪和糖類，脂肪所儲存的能量更多，因此脂肪是主要的儲能物質(zhì)?！咀兪蕉筷P(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是（）A.種子風(fēng)干脫水后呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)B. 土壤淹水可導(dǎo)致

12、根系發(fā)生無氧呼吸C.破傷風(fēng)桿菌在有氧條件下能大量繁殖D.小麥種子萌發(fā)過程中有氧呼吸逐漸減弱【答案】B【變式三】按下表設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)810小時(shí)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)材料取樣處理分組培養(yǎng)液供氧情況適宜濃度 酵母菌液50 mL破碎細(xì)胞（細(xì) 胞不完整）甲25 mL75 mL無氧乙25 mL75 mL遇氧50 mL未處理丙25 mL75 mL無氧丁25 mL75 mL通氧卜列敘述正確的是（）A.甲組不產(chǎn)生 CO而乙組產(chǎn)生B.甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同C. 丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同D. 丁組的氧氣消耗量大于乙組【答案】D【解析】酵母菌在有氧的條件下能將葡萄糖分解成 CO和水，無氧的條件下將葡萄糖分解成 CO和酒精。依題意, 甲組、丙組進(jìn)行無氧呼吸，乙組、丁組進(jìn)行有氧呼吸。甲組、乙組兩組都產(chǎn)生CO,由于甲組細(xì)胞不完整，甲組的酒精產(chǎn)量較丙組少，丁組能量轉(zhuǎn)換率較丙組高，丁組的氧氣消耗量大于乙組。故D正確。類型三：影響呼吸作用的外界因素例4、儲藏水果和糧食時(shí)，充加 CO,或抽取空氣，能延長儲藏時(shí)間，主要是由于（）A .抑制有氧呼吸B.促進(jìn)有氧呼吸C.抑制無氧呼吸D.促進(jìn)無氧呼吸【答案】 A【解析】有氧呼吸進(jìn)行得快慢主要與氧的含量、周圍二氧化碳濃度的高低有關(guān)系：氧氣的含量