第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用 高一生物人教版必修1

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用溫故知新有氧呼吸無(wú)氧呼吸場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量特點(diǎn)聯(lián)系實(shí)質(zhì)意義細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需要O2和酶不需要O2，需要酶CO2和H2O酒精和CO2或乳酸產(chǎn)生大量能量產(chǎn)生少量能量有機(jī)物徹底氧化分解，能量完全釋放有機(jī)物沒有徹底氧化分解，能量沒有完全釋放葡萄糖分解為丙酮酸階段（第一階段）完全相同分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量一、影響細(xì)胞呼吸的因素1、不同種類的生物呼吸速率不同。2、同一生物不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同。3、同一生物不同器官呼吸速率不同。陰生植物陽(yáng)生植物﹥﹤（一）內(nèi)部因素——遺傳因素（酶的種類和數(shù)量）一、影響細(xì)胞呼吸的因素（二）外界因素（環(huán)境因素）1、溫度：溫度影響與細(xì)胞呼吸相關(guān)酶的活性從而影響呼吸作用。溫度呼吸速率（1）水果儲(chǔ)藏：適當(dāng)降低溫度能延長(zhǎng)保存時(shí)間（零上低溫，避免凍傷）生產(chǎn)生活中應(yīng)用：（2）糧食儲(chǔ)藏：適當(dāng)降低溫度，可以減少呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗。（3）在農(nóng)業(yè)上：夜晚適當(dāng)降低溫度，可以減少呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗一、影響細(xì)胞呼吸的因素（二）外界因素（環(huán)境因素）2、O2濃度：氧氣既影響無(wú)氧呼吸，又影響喲有氧呼吸。Q點(diǎn)：氧氣濃度為零，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸?？v坐標(biāo)代表總呼吸強(qiáng)度=無(wú)氧呼吸強(qiáng)度。

D點(diǎn)：氧氣濃度為10%，只進(jìn)行有氧呼吸。無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)，縱坐標(biāo)代表總呼吸強(qiáng)度=有氧呼吸強(qiáng)度。有氧呼吸強(qiáng)度不再隨氧氣濃度增加而增強(qiáng)點(diǎn)，縱坐標(biāo)代表總呼吸強(qiáng)度=有氧呼吸強(qiáng)度。PP點(diǎn)：M點(diǎn)：總呼吸作用強(qiáng)度最弱點(diǎn)，消耗的有機(jī)物最少，該濃度下保存瓜果蔬菜最好?？偤粑鼜?qiáng)度=無(wú)氧呼吸強(qiáng)度+有氧呼吸強(qiáng)度。DM一、影響細(xì)胞呼吸的因素（二）外界因素（環(huán)境因素）2、O2濃度：氧氣既影響無(wú)氧呼吸，又影響喲有氧呼吸。PD氧氣濃度在0～10%之間，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸并存，隨著氧氣濃度增加，無(wú)氧呼吸強(qiáng)度減弱，有氧呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)。氧氣濃度為C時(shí)，總呼吸強(qiáng)度最低，總呼吸強(qiáng)度=有氧呼吸強(qiáng)度+無(wú)氧呼吸強(qiáng)度。氧氣濃度在10%～20%之間，無(wú)氧呼吸消失，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，隨著氧氣濃度增加，總呼吸強(qiáng)度=有氧呼吸強(qiáng)度。氧氣濃度在大于20%之后，有氧呼吸強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)，有氧呼吸強(qiáng)度也不再隨氧氣濃度增加而增強(qiáng)，總呼吸強(qiáng)度=有氧呼吸強(qiáng)度。M一、影響細(xì)胞呼吸的因素（二）外界因素（環(huán)境因素）2、O2濃度：氧氣既影響無(wú)氧呼吸，又影響喲有氧呼吸。PD（1）水果儲(chǔ)藏：零上低溫，低氧（細(xì)胞呼吸強(qiáng)度最弱時(shí)，減少有機(jī)物消耗。）生產(chǎn)生活中應(yīng)用：（2）糧食儲(chǔ)藏：低溫，低氧（細(xì)胞呼吸強(qiáng)度最弱時(shí)，減少有機(jī)物消耗。）一、影響細(xì)胞呼吸的因素（二）外界因素（環(huán)境因素）3、含水量：（1）水果儲(chǔ)藏：零上低溫，低氧，保持一定濕度（保持水果蔬菜的新鮮）。生產(chǎn)生活中應(yīng)用：（2）糧食儲(chǔ)藏：低溫，低氧，保持干燥（降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少有機(jī)物消耗，同時(shí)微生物不宜繁殖，利于糧食儲(chǔ)藏）。在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞的含水量越高，細(xì)胞呼吸作用越強(qiáng)。當(dāng)含水量過(guò)多時(shí)，呼吸速率減慢，甚至死亡。（3）在農(nóng)業(yè)上：合理灌溉；干種子萌發(fā)時(shí)浸泡以增強(qiáng)代謝。一、影響細(xì)胞呼吸的因素（二）外界因素（環(huán)境因素）4、CO2的濃度：（1）水果儲(chǔ)藏：零上低溫，低氧，保持一定濕度，增加CO2濃度（或沖入N2）可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。生產(chǎn)生活中應(yīng)用：（2）糧食儲(chǔ)藏：低溫，低氧，保持干燥，增加CO2濃度（或沖入N2）可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。在一定范圍內(nèi)，環(huán)境中CO2濃度越高，細(xì)胞呼吸越弱。一、影響細(xì)胞呼吸的因素思考：2、有人認(rèn)為果蔬儲(chǔ)藏時(shí)氧濃度越低，儲(chǔ)藏越久？答：錯(cuò),無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生有害的酒精，氧氣低時(shí)細(xì)胞呼吸不一定最弱。1、什么條件下果蔬和種子才能儲(chǔ)存的更久？答：果蔬：低氧、低溫（不得低于0℃）、適當(dāng)濕度

種子：低氧、低溫、干燥3、生產(chǎn)中要求種子“風(fēng)干儲(chǔ)藏，浸水播種”？4、冬季種植大棚蔬菜，一般白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫。為什么？答：因?yàn)榘滋旃夂献饔靡话銖?qiáng)于呼吸作用，故適當(dāng)升溫可使有機(jī)物產(chǎn)生量大于消耗量；而晚上減少呼吸消耗，則可以提高農(nóng)作物在一天之類有機(jī)物的積累量，即提高了蔬菜的產(chǎn)量。答：一般情況下，水分含量越多，呼吸作用越強(qiáng)。儲(chǔ)藏時(shí)要減少有機(jī)物呼吸消耗，故應(yīng)風(fēng)干；萌發(fā)時(shí)需要大量物質(zhì)和能量，故應(yīng)讓種子充分吸水，促進(jìn)呼吸作用。一、影響細(xì)胞呼吸的因素思考：CO2釋放量O2濃度

0

5

10

15abcⅠ、當(dāng)[O2]為0時(shí)，只進(jìn)行

。Ⅱ、當(dāng)0＜[O2]＜10%時(shí),隨著氧濃度的增加，有氧呼吸逐漸

，無(wú)氧呼吸逐漸

；Ⅲ、當(dāng)[O2]≥10%時(shí)，無(wú)氧呼吸

，有氧呼吸

。

當(dāng)[O2]＜10%時(shí),CO2的釋放總量=

，即細(xì)胞呼吸總強(qiáng)度=

。當(dāng)[O2]≥10%時(shí)，CO2的釋放總量=

，即細(xì)胞呼吸總強(qiáng)=

。[CO2]無(wú)氧呼吸無(wú)氧呼吸強(qiáng)度無(wú)氧呼吸增強(qiáng)減弱停止在一定范圍內(nèi)隨著氧濃度的增加而逐漸增強(qiáng)思考1：請(qǐng)根據(jù)以下描述，在左邊的坐標(biāo)圖中畫出有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的坐標(biāo)曲線思考2：根據(jù)繪制的坐標(biāo)曲線完成以下填空：+

[CO2]有氧呼吸+

有氧呼吸強(qiáng)度[CO2]有氧呼吸有氧呼吸強(qiáng)度思考3：畫出總呼吸作用強(qiáng)度的曲線。試解釋a、b、c三點(diǎn)的含義？二、細(xì)胞呼吸變式（一）據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況(1)無(wú)CO2釋放：

只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無(wú)氧呼吸。(2)不消耗O2，但產(chǎn)生CO2：

細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大，如酵母菌的無(wú)氧呼吸。(3)

CO2釋放量=O2消耗量

細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將CO2吸收，可引起氣體體積減小。(4)

CO2釋放量>O2消耗量時(shí)

細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸。二、細(xì)胞呼吸變式（二）據(jù)CO2釋放量和O2消耗量的比值（呼吸熵）判斷細(xì)胞呼吸狀況1.若，細(xì)胞呼吸底物中有

脂肪等非糖物質(zhì)。2.若，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸。3.若，有氧呼吸消耗葡萄糖速率

大于無(wú)氧呼吸。4.若，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。5.若，無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。氧濃度abcdCO2的量9mol12.5mol15mol30mol酒精的量9mol6.5mol6mol0molA.a濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率等于無(wú)氧呼吸速率B.b濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率大于無(wú)氧呼吸速率C.c濃度時(shí)有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵D.d濃度時(shí)酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸未進(jìn)行無(wú)氧呼吸D1、下表表示酵母菌在不同氧氣濃度下測(cè)定生成CO2的量和酒精的量，下列敘述正確的是（）課堂?練習(xí)2、將含酵母菌的葡萄糖溶液均分為4份，分別置于甲、乙、丙、丁四種條件下培養(yǎng)，測(cè)得CO2和O2體積變化的相對(duì)值如圖。下列敘述正確的是()A．甲條件下，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物除CO2外，還有乳酸B．乙條件下，有氧呼吸比無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖多C．丙條件下，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP最少D．丁條件下，產(chǎn)物中的CO2全部來(lái)自線粒體D3、現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的相對(duì)數(shù)量如圖所示。問(wèn)：在氧濃度為a時(shí)（）A．酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸B．被分解的葡萄糖中約67%用于無(wú)氧呼吸C．被分解的葡萄糖中約33%用于無(wú)氧呼吸D．酵母菌停止無(wú)氧呼吸B三、測(cè)定細(xì)胞呼吸速率裝置法測(cè)定細(xì)胞呼吸速率1、測(cè)定裝置（如右圖）2、測(cè)定結(jié)果及解讀3、物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即用死亡的酵母菌分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)液滴的移動(dòng)距離對(duì)原實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。（1）只進(jìn)行有氧呼吸；1減少的體積為有氧呼吸消耗的O2（2）只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；2增加的體積為無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2（3）有氧呼吸、無(wú)氧呼吸都有。（4）呼吸底物中含有脂肪等非糖物質(zhì)。1左移，2不動(dòng)，1不動(dòng)，2右移，1左移，2右移，1左移，2左移，三、測(cè)定細(xì)胞呼吸速率裝置法測(cè)定細(xì)胞呼吸速率在上述這個(gè)裝置中，1、若把酵母菌改為乳酸菌，液滴移動(dòng)有何變化？2、若采用以上裝置研究綠色植物的細(xì)胞呼吸，在外界條件上應(yīng)特別注意什么？影響呼吸的因素溫度CO2濃度O2濃度水影響酶的活性，有最適溫度生成物，一定范圍內(nèi)強(qiáng)度隨CO2濃度的增加而減小反應(yīng)物，一定范圍內(nèi)強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增加反應(yīng)物，一定范圍內(nèi)強(qiáng)度隨水分的增加而增加課堂?檢測(cè)葡萄糖酶能量酶酶能量能量H2O酶H2O①③④②ABCCB+ED（1）催化①②進(jìn)行的酶存在于_______________，E表示的物質(zhì)為________________________。（2）小麥種子的CO2的釋放量大于O2的吸收量時(shí)，進(jìn)行的生理過(guò)程為__________________（填序號(hào)）。（3）人體中不可以進(jìn)行的生理過(guò)程為______（填序號(hào)），原因是_____________________。1、右圖表示某細(xì)胞內(nèi)的代謝過(guò)程示意圖，字母代表物質(zhì)，數(shù)字代表過(guò)程。請(qǐng)回答：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酒精①②③④②細(xì)胞中不存在相應(yīng)的酶2、某生物興趣小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)若要探究植物細(xì)胞呼吸的類型，選取的實(shí)驗(yàn)裝置有________________，（2）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)，還需設(shè)置_________。若實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的紅色液滴靜止不動(dòng)，植物既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________。裝置一和裝置二對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移3、科研人員探究溫度對(duì)密閉罐中水蜜桃果肉細(xì)胞呼吸速率的影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是A.20h內(nèi)，果肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體B.50h后，30℃條件下果肉細(xì)胞沒有消耗O2，密閉罐中CO2濃度會(huì)增加C.50h后，30℃的有氧呼吸速率比2℃和