第2課時　無氧呼吸與細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用【主干知識梳理】一、無氧呼吸1．類型及反應(yīng)式2．場所：___________3．過程(1)第一階段：與_________的第一階段完全相同。(2)第二階段：_______在不同酶的催化作用下，分解成___________，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸丙酮酸酒精和CO2二、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用(1)包扎傷口時，需要選用_____的消毒紗布。(2)釀酒時要先通氣后密封，通氣的目的是_________________________________，密封的目的是_________________________________。(3)對花盆里的土壤經(jīng)常進(jìn)行_________。(4)糧食儲藏需要的條件是________________________；蔬菜、水果儲藏的條件是__________________和適宜的______。透氣讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖讓酵母菌在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵松土透氣濕度(零上)低溫、低氧和干燥(零上)低溫、低氧【教材微點(diǎn)發(fā)掘】　閱讀教材第93、95頁“思考·討論”結(jié)合生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解，回答下列問題：(1)蘋果儲藏久了，會有酒味產(chǎn)生，其原因是發(fā)生了圖中_____過程；而馬鈴薯塊莖儲藏久了卻沒有酒味產(chǎn)生，其原因是馬鈴薯塊莖在無氧條件下進(jìn)行了圖中______過程。(填序號)(2)糧食儲藏過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大的現(xiàn)象，其原因是_______________________________。①④①③種子在有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水(3)1 mol葡萄糖有氧呼吸能釋放2 870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只釋放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量儲存在ATP中。據(jù)此分析在進(jìn)行無氧呼吸過程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解釋放的能量的主要去向分別是什么？提示：無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要轉(zhuǎn)移到乳酸或酒精中沒有釋放出來；而葡萄糖氧化分解釋放的能量主要以熱能形式散失了。(4)運(yùn)動成為當(dāng)今人們生活的一種時尚，人在劇烈運(yùn)動時，會因骨骼肌進(jìn)行無氧呼吸積累過多的乳酸而感到肌肉酸痛。健身教練提倡有氧運(yùn)動，請根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物及釋放能量多少的角度分析原因。提示：有氧呼吸的產(chǎn)物是CO2和H2O，對于機(jī)體的影響較小，且有機(jī)物中的能量全部釋放。而無氧呼吸產(chǎn)物中的乳酸對機(jī)體不利，且有機(jī)物中的能量僅釋放一部分。所以提倡有氧運(yùn)動。教材問題提示一、思考·討論1．略。2．提示：酸奶制作利用了乳酸菌的無氧呼吸；收獲后的糧食要曬干再儲藏，就是通過降低細(xì)胞呼吸速率來延長儲藏時間。二、思維訓(xùn)練這一論點(diǎn)包含兩個要點(diǎn)：線粒體原本是一種獨(dú)立生存的細(xì)菌，后來與真核細(xì)胞共生成細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)。由此可見，證據(jù)1、證據(jù)3和證據(jù)4，能夠支持這一論點(diǎn)，而證據(jù)2不支持。新知探究(一)　無氧呼吸及其與有氧呼吸的關(guān)系【拓展·深化】1．比較有氧呼吸與無氧呼吸續(xù)表2.有氧呼吸和無氧呼吸過程圖解3．細(xì)胞呼吸中[H]和ATP的來源和去路【典題·例析】[典例1]　下列四個選項中有關(guān)細(xì)胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯誤的是(　　)A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40 ℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B．農(nóng)作物種子入庫貯藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長C．油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用[答案]　B[解析]　南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，“常用40 ℃左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫度，“時常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣，A正確；種子無氧呼吸會產(chǎn)生酒精，因此，農(nóng)作物種子入庫貯藏時，應(yīng)在低氧和零上低溫條件下保存，貯藏壽命會顯著延長，B錯誤；油料作物種子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物種子萌發(fā)時呼吸作用需要消耗大量氧氣，因此，油料作物種子播種時宜淺播，C正確；柑橘在塑料袋中密封保存使水分散失減少，氧氣濃度降低，從而降低了呼吸速率，低氧、一定濕度是新鮮水果保存的適宜條件，D正確。[典例2]　如圖表示萌發(fā)的小麥種子中可能發(fā)生的相關(guān)生理過程，a～e表示物質(zhì)，①～④表示過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A．催化反應(yīng)②和④的酶都存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．圖中物質(zhì)c為[H]，它只在有氧呼吸過程中產(chǎn)生C．圖中①②過程主要發(fā)生在小麥種子萌發(fā)的早期，其中e為ATPD．①④③過程為有氧呼吸的三個階段，其中物質(zhì)a、d分別是丙酮酸和O2[答案]　D[解析]　題圖為細(xì)胞呼吸的全過程，①②過程為無氧呼吸，①④③過程為有氧呼吸，a、b、c、d、e分別表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；催化反應(yīng)②和④的酶分別存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)中；無氧呼吸的第一階段也產(chǎn)生[H]。易錯提醒有關(guān)無氧呼吸的兩點(diǎn)提醒無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，第二階段不產(chǎn)生ATP；無氧呼吸產(chǎn)生乳酸還是酒精和二氧化碳，與細(xì)胞內(nèi)的酶有關(guān)，一種細(xì)胞的無氧呼吸產(chǎn)物只能是其中一種?！緫?yīng)用·體驗】1．細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解代謝過程如圖所示，下列敘述正確的是(　　)A．酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中可進(jìn)行①和②過程B．劇烈運(yùn)動時骨骼肌細(xì)胞中進(jìn)行①和④過程C．乳酸菌細(xì)胞進(jìn)行①和③過程中均產(chǎn)生[H]D．①過程是各類細(xì)胞分解葡萄糖共同途徑答案：D　解析：②過程在酵母菌線粒體中進(jìn)行，A錯誤；劇烈運(yùn)動時骨骼肌細(xì)胞中有氧呼吸和無氧呼吸同時進(jìn)行，且無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，故進(jìn)行①②③過程，B錯誤；乳酸菌細(xì)胞進(jìn)行③過程不產(chǎn)生[H]，C錯誤；各類細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸共同進(jìn)行①過程，D正確。2．研究人員探究缺氧條件下北歐鯽魚細(xì)胞呼吸的特點(diǎn)，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是(　　)A．圖中能產(chǎn)生ATP的過程有①②③，過程①發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．取培養(yǎng)該魚的水樣加入堿性的重鉻酸鉀溶液振蕩混合均勻，水樣變成灰綠色C．為驗證北歐鯽魚肌細(xì)胞具有上述呼吸特點(diǎn)，可將該魚在氧氣充足條件下培養(yǎng)D．北歐鯽魚的其他組織細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸最終轉(zhuǎn)化為酒精排出體外答案：D　解析：圖中能產(chǎn)生ATP的過程只有①②，③過程不釋放能量，沒有ATP產(chǎn)生，過程①②③都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；取培養(yǎng)該魚的水樣加入酸性的重鉻酸鉀溶液振蕩混合均勻，水樣變成灰綠色；為驗證北歐鯽魚肌細(xì)胞具有上述呼吸特點(diǎn)，可將該魚在缺氧條件下培養(yǎng)；根據(jù)圖示可知，北歐鯽魚的其他組織細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸最終轉(zhuǎn)化為酒精排出體外。新知探究(二)　影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及應(yīng)用【拓展·深化】1．氧氣抑制無氧有氧呼吸和無氧呼吸有氧呼吸5%續(xù)表2.溫度呼吸酶增強(qiáng)下降3.二氧化碳抑制增加4.水分加快減慢【典題·例析】[典例1]　如圖表示某種植物的非綠色器官在不同O2濃度下的有氧呼吸和無氧呼吸過程中CO2的釋放量，據(jù)圖判斷下列分析正確的是(　　)A．圖中乙曲線在b時，無氧呼吸最強(qiáng)B．圖中甲曲線表示在不同O2濃度下無氧呼吸過程中CO2的釋放量C．O2濃度為d時，該器官的細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸D．若甲代表的細(xì)胞呼吸方式在O2濃度為b時消耗了n mol 的葡萄糖，則乙代表的細(xì)胞呼吸方式在O2濃度為b時消耗的葡萄糖為n/2 mol[答案]　B[解析]　圖中乙曲線表示有氧呼吸中CO2的釋放量隨O2濃度的變化；圖中甲曲線表示無氧呼吸中CO2的釋放量隨O2濃度的變化。當(dāng)O2濃度為b時，無氧呼吸和有氧呼吸釋放的CO2量是相同的，有氧呼吸消耗的葡萄糖為無氧呼吸的1/3；當(dāng)O2濃度為d時，無氧呼吸已經(jīng)停止，只進(jìn)行有氧呼吸。[典例2]　如圖表示某種植物的非綠色器官在不同O2濃度下CO2的釋放量與O2的吸收量的變化，請據(jù)圖回答以下問題：(1)O2濃度為0時，該器官的呼吸類型是________。(2)在O2濃度為b%以下時(不包括0)，該器官的呼吸類型是________________，原因是____________。(3)該器官CO2釋放與O2吸收兩條曲線在Q點(diǎn)重合，其呼吸類型為______________，原因是____________________________。(4)由該曲線可知，我們在進(jìn)行果實和種子貯藏時，應(yīng)取約a/2的O2濃度值，理由是____________________________________________________。(5)圖中陰影部分的面積代表____________________________。[解析]　(1)O2濃度為0時，有CO2釋放，該器官只進(jìn)行無氧呼吸。(2)在O2濃度為b%以下時，CO2的釋放量大于O2的吸收量，該器官的呼吸類型是無氧呼吸和有氧呼吸。(3)當(dāng)兩條曲線在Q點(diǎn)重合時，說明CO2釋放量與O2吸收量相等，則該器官的呼吸類型為有氧呼吸。(4)由該曲線可知，我們在進(jìn)行果實和種子貯藏時，應(yīng)取約a/2的O2濃度值，因為CO2的釋放量最少，消耗的有機(jī)物最少。(5)圖中陰影部分的面積代表無氧呼吸中CO2的釋放量。[答案]　(1)無氧呼吸　(2)無氧呼吸和有氧呼吸　CO2的釋放量大于O2的吸收量　(3)有氧呼吸　CO2的釋放量等于O2的吸收量　(4)細(xì)胞呼吸最弱，有機(jī)物消耗少　(5)無氧呼吸中CO2的釋放量【應(yīng)用·體驗】1．如圖是外界條件對植物呼吸速率的影響曲線圖，以下分析錯誤的是(　　)A．從甲圖可知細(xì)胞呼吸最旺盛時的溫度是b點(diǎn)對應(yīng)的溫度B．乙圖中曲線Ⅰ表示有氧呼吸，曲線Ⅱ表示無氧呼吸C．乙圖中曲線Ⅰ表示的生理過程所利用的有機(jī)物主要是葡萄糖D．乙圖中曲線Ⅱ最終趨于平衡，可能是受到溫度或呼吸酶數(shù)量的限制答案：B解析：甲圖中b點(diǎn)溫度下植物呼吸作用的相對速率最大，說明該溫度下細(xì)胞呼吸最旺盛；隨O2濃度增大有氧呼吸增強(qiáng)，無氧呼吸減弱，故乙圖中曲線Ⅰ表示無氧呼吸，曲線Ⅱ表示有氧呼吸；細(xì)胞呼吸利用的有機(jī)物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的參與，溫度會影響酶的活性，故有氧呼吸還受溫度或呼吸酶數(shù)量的限制，使曲線Ⅱ最終趨于平衡。2．下列所述生產(chǎn)與生活中的做法，合理的是(　　)A．做面包時加入酵母菌并維持密閉狀態(tài)B．水稻田適時排水曬田以保證根系通氣C．白天定時給栽培大棚通風(fēng)以保證氧氣供應(yīng)D．用不透氣的消毒材料包扎傷口以避免感染答案：B解析：做面包時加入酵母菌是因為酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳使面包松軟多孔，由于酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，故不能維持密閉狀態(tài)；水稻田適時排水曬田的目的是保證根系通氣，防止根系細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生酒精，造成毒害；白天定時給栽培大棚通風(fēng)的目的是保證二氧化碳的供應(yīng)，利于植物進(jìn)行光合作用；用透氣的消毒材料包扎傷口以抑制厭氧菌大量繁殖，避免感染?？茖W(xué)探究——細(xì)胞呼吸類型的判斷與實驗探究1．“三看法”判斷呼吸的類型(1)一看反應(yīng)物和產(chǎn)物。①消耗氧氣或產(chǎn)物中有水，一定是有氧呼吸。②產(chǎn)物中有酒精或乳酸，一定是無氧呼吸。(2)二看物質(zhì)的量的關(guān)系。①無CO2產(chǎn)生：乳酸發(fā)酵。②不消耗O2，但產(chǎn)生CO2：酒精發(fā)酵。③消耗O2量＝產(chǎn)生CO2量：有氧呼吸。④消耗O2量

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高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》電子課本

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