2022年高中生物必修1第5章 第3節(jié)《ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸》word學(xué)案

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1、2022年高中生物必修1第5章 第3節(jié)《ATP的主要來源-細(xì)胞呼吸》word學(xué)案 　　 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。 2．說明有氧呼吸過程及與無氧呼吸的異同。(重點) 3．說明細(xì)胞呼吸的原理和本質(zhì)，并探討在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。(難點) 4．學(xué)會探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。(難點),　 知識結(jié)構(gòu) 細(xì)胞呼吸 1．細(xì)胞呼吸的概念 細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。 2．細(xì)胞呼吸的本質(zhì) 細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化分解，并釋放能量。 3．細(xì)胞呼吸的類型 根據(jù)細(xì)胞氧化分解有機(jī)物時是否有氧氣參與，把細(xì)胞呼吸分為

2、兩種，一種是需要氧氣參與，為有氧呼吸；另一種是沒有氧氣參與，為無氧呼吸。 4．意義：為生命活動提供能量。 在理解細(xì)胞呼吸的概念時注意把握以下幾點：(1)細(xì)胞呼吸發(fā)生的場所：活細(xì)胞內(nèi)；(2)反應(yīng)底物：有機(jī)物；(3)呼吸產(chǎn)物：二氧化碳或其他產(chǎn)物；(4)反應(yīng)類型：氧化分解反應(yīng)；(5)能量變化：釋放能量；(6)物質(zhì)變化：分解有機(jī)物、生成ATP。 教材第91頁參考答案 問題探討 1. 兩者的共同點是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。 2．不能。否則，組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。

3、 3．在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。 【例1】　下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行 B．人體硬骨組織細(xì)胞也進(jìn)行呼吸 C．酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸 D．葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行光合作用，不進(jìn)行呼吸作用 解析：細(xì)胞呼吸是指活細(xì)胞中有機(jī)物在酶的催化作用下氧化分解并釋放能量的過程。細(xì)胞呼吸一旦停止，細(xì)胞就會死亡。人體硬骨組織細(xì)胞是活細(xì)胞，可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸；葉肉細(xì)胞是活細(xì)胞，葉肉細(xì)胞在進(jìn)行光合作用的同時也進(jìn)行細(xì)胞呼吸；酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，既可以進(jìn)行有氧呼吸，也可以進(jìn)行無氧呼吸。

4、答案：D 點撥：不論動物細(xì)胞還有植物細(xì)胞，只要是活細(xì)胞，時刻都進(jìn)行著細(xì)胞呼吸。 探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式 1．原理 (1)酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。通過定性測定酵母菌在有氧和無氧的條件下細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，來確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。 ①有氧條件：葡萄糖CO2＋H2O＋能量 ②無氧條件：葡萄糖酒精＋CO2＋能量 酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，完成細(xì)胞增殖，在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，幾乎不再增殖，因此在釀酒的初期先通氧氣，使酵母菌大量增殖，再密閉發(fā)酵產(chǎn)生酒精。 (2)CO2的檢測 ①使澄清

5、的石灰水變混濁，混濁程度越高，產(chǎn)生的CO2越多。 ②使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃，變化所需時間越短，產(chǎn)生的CO2越多。 溴麝香草酚藍(lán)水溶液簡稱BTB溶液，其由藍(lán)變綠再變黃是由于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2會使溶液pH發(fā)生變化所致，當(dāng)pH＝7.6時呈藍(lán)色，pH＝7.0時呈綠色，pH＝6.0時呈黃色。 (3)酒精的檢測：在酸性條件下，橙色重鉻酸鉀溶液與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。 2．實驗?zāi)康模禾骄拷湍妇暮粑绞健? 3．材料用具 20 g新鮮的食用酵母菌、600 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液、澄清石灰水、溴麝香草酚藍(lán)水溶液、體積分?jǐn)?shù)為95%～97%的含一定濃度重鉻酸鉀的濃硫酸溶

6、液、錐形瓶5個、潔凈的試管、小氣泵。 4．探究過程 5．實驗注意事項 (1)配制酵母菌培養(yǎng)液時應(yīng)選用新鮮的食用酵母菌，因為新鮮的酵母菌出芽生殖快，細(xì)胞呼吸旺盛，實驗效果明顯。在25～35 ℃的條件下進(jìn)行實驗，此時酵母菌中酶的活性最高，生命活動最旺盛，細(xì)胞呼吸明顯。 (2)甲組裝置中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液可以吸收通入空氣中的CO2，避免空氣中CO2影響實驗結(jié)果。乙組中B瓶應(yīng)先放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，目的是先讓B瓶中的O2耗盡，才能進(jìn)行無氧條件下的實驗。也可在B瓶液面覆蓋石蠟油隔絕空氣。 酵母菌在有氧和無氧呼吸過程中均會產(chǎn)生CO2，因此不能依據(jù)是否

7、有CO2產(chǎn)生來判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸類型，但可以以CO2產(chǎn)生的速率作為檢測指標(biāo)。 教材第92頁參考答案 探究——結(jié)論、交流和應(yīng)用 1．酵母菌在有氧條件和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水，在無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。 2．重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在。這一原理可以用來檢測汽車司機(jī)是否喝了酒。具體做法是：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠(兩者均為橙色)，如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會變成灰綠色的硫酸鉻。 【例2】　酵母菌被廣泛用于發(fā)酵，為研究酒精發(fā)酵的

8、產(chǎn)物，某研究小組設(shè)計了如圖5-3-2所示的裝置圖。1號、2號試管中均加入3 mL蒸餾水和少量溴麝香草酚藍(lán)溶液。下列有關(guān)評價合理的是(　　) A．1號試管可以去除或?qū)?號試管中溴麝香草酚藍(lán)溶液換成澄清石灰水 B．該裝置無法檢驗CO2的生成，仍需再補充其他裝置 C．溫度偏高，導(dǎo)致發(fā)酵管內(nèi)O2少，酵母菌繁殖速度減慢，不利于發(fā)酵 D．為使發(fā)酵管中盡量少的含有O2，應(yīng)先將葡萄糖液煮沸，待冷卻后加入鮮酵母，再加入少許石蠟油，使之浮于混合液表面 解析：1號試管起對照作用；酵母菌產(chǎn)生的CO2會使2號試管中的溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃，無需補充其他裝置；80 ℃會導(dǎo)致酵母菌死亡和酶變性失活；酵

9、母菌在無氧條件下才能進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生酒精，發(fā)酵前將葡萄糖溶液煮沸，會使氧氣逸出，冷卻后加酵母菌是防止高溫殺死酵母菌，加石蠟油是為了達(dá)到隔絕空氣的目的。 答案：D 點撥：解答此類實驗設(shè)計評價性題目，首先根據(jù)題干信息找準(zhǔn)實驗課題(或?qū)嶒灥哪康?，再依次找出實驗設(shè)計所依據(jù)的原理，這樣才能從原理和目的出發(fā)，找準(zhǔn)每一個評價是否符合實驗原理，從而判斷答案的正確性。 有氧呼吸 1．有氧呼吸的主要場所——線粒體 (1)線粒體的結(jié)構(gòu)(圖5-3-3) (2)功能：有氧呼吸的主要場所。 (3)線粒體普遍存在于動植物細(xì)胞中。對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要形式，線粒體是有氧呼吸的主要場

10、所，因此，代謝越旺盛的細(xì)胞含有的線粒體就越多。 有線粒體的生物一定能進(jìn)行有氧呼吸，但必須在有氧條件下；無線粒體的生物中，有的也可以進(jìn)行有氧呼吸，如具有有氧呼吸酶的原核生物。 2．有氧呼吸的概念及實質(zhì) (1)概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。 (2)對概念的理解 ①細(xì)胞：線粒體是有氧呼吸的主要場所，其次還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，所以細(xì)胞是有氧呼吸的場所。 ②氧氣：指有氧呼吸的條件，沒有氧氣，有氧呼吸不能進(jìn)行。 ③多種酶：有氧呼吸過程需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，所以全過程有多種酶參與。 ④有機(jī)物

11、：指有氧呼吸的底物，有氧呼吸的底物不是只有葡萄糖一種，還包括其他的有機(jī)物，教材是以葡萄糖為例來講述呼吸作用過程的。 ⑤徹底：指底物氧化的程度，復(fù)雜的有機(jī)物經(jīng)過有氧呼吸完全分解為無機(jī)物，能量完全釋放。 ⑥二氧化碳和水：是有氧呼吸的產(chǎn)物。 (3)實質(zhì)：細(xì)胞在氧的參與下氧化分解有機(jī)物，釋放能量，供給生命活動的需要。 3．有氧呼吸過程 (1)圖解如圖5-3-4所示。 (2)過程 (1)有氧呼吸過程中物質(zhì)和能量的變化 ①各反應(yīng)物參與的階段：葡萄糖在第一階段參與，H2O在第二階段參與，O2在第三階段參與。 ②各生成物產(chǎn)生的階段：[H]在第一、二階段產(chǎn)生，CO2在第二階段產(chǎn)生

12、，H2O在第三階段產(chǎn)生。 ③能量變化的特點：三個階段都產(chǎn)生能量，但大量的能量在第三階段產(chǎn)生。 (2)有氧呼吸的三個階段進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都需要不同的酶來催化。酶具有專一性，線粒體中的酶只能氧化分解丙酮酸，并且線粒體膜上也沒有運輸葡萄糖的載體蛋白。因此葡萄糖不會直接進(jìn)入線粒體，只有轉(zhuǎn)化成丙酮酸后，才能進(jìn)入線粒體被氧化分解。 (3)有些細(xì)菌細(xì)胞中雖然沒有線粒體，但是也可以進(jìn)行有氧呼吸，因為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有有氧呼吸酶。 (4)在書寫反應(yīng)式時，能量既不能遺漏，也不能寫成ATP，因為ATP不是葡萄糖氧化分解的直接產(chǎn)物，而是釋放的能量與ADP和Pi結(jié)合發(fā)生的另一個化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，此外，反應(yīng)式中的能量包

13、括散失的熱能。 4．有氧呼吸中的能量利用率 1 mol葡萄糖在體內(nèi)徹底氧化分解釋放出2 870 kJ的能量，其中有1 161 kJ的能量儲存在ATP中，其余的能量以熱能的形式散失，以維持體溫的恒定。葡萄糖有氧分解時，能量利用率為1 161/2 870×100%＝40.45%左右，還有59.55%左右的能量以熱能的形式散失。 【例3】　請據(jù)圖5-3-5回答下列問題。 (1)圖中1、2、3所代表的物質(zhì)名稱分別為：________、________、________。 (2)填寫4、5、6所代表的能量的多少分別為：__________、__________、__________。 (

14、3)有氧呼吸的主要場所是________，進(jìn)入該場所反應(yīng)的物質(zhì)是________。 (4)人體內(nèi)血紅蛋白攜帶的O2進(jìn)入組織細(xì)胞的線粒體內(nèi)至少要通過________層生物膜。 (5)有氧呼吸的第一階段場所是________，第二階段場所是________，第三階段場所是________。 解析：本題圖示是有氧呼吸過程圖解，C6H12O6在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H]，進(jìn)入線粒體的丙酮酸與水生成CO2和[H]，前兩個階段都生成少量能量。第三階段將前兩個階段產(chǎn)生的[H]與O2結(jié)合生成大量能量和H2O，此過程在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。 答案：(1)丙酮酸　H2O　CO2　(2)少量能量　少量能量

15、　大量能量　(3)線粒體　丙酮酸　(4)6　(5)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　線粒體基質(zhì)　線粒體內(nèi)膜 點撥：解答以上問題，關(guān)鍵是掌握有氧呼吸的不同場所，底物能量釋放多少等，另外注意區(qū)別真核、原核生物的有氧呼吸場所和物質(zhì)跨膜層數(shù)。 無氧呼吸 1．無氧呼吸的概念 細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的作用，把糖類等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放少量能量的過程。 從無氧呼吸的概念可以看出，無氧呼吸有以下幾個特點： (1)細(xì)胞的無氧呼吸是在缺氧的條件下進(jìn)行的，以適應(yīng)不利的環(huán)境條件。 (2)細(xì)胞在無氧呼吸過程中，把有機(jī)物不徹底氧化分解，形成不徹底的氧化產(chǎn)物。所謂不徹底的氧化產(chǎn)物，是指有機(jī)物經(jīng)過無氧呼吸分解后

16、，仍然是一些小分子有機(jī)物，如酒精、乳酸等等。 (3)釋放能量少。因為這個過程沒有氧參與，只依靠細(xì)胞內(nèi)的酶來分解有機(jī)物，形成的不徹底的氧化產(chǎn)物中仍儲存著大量能量，所以無氧呼吸釋放的能量很少。 2．場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。 3．過程(以葡萄糖為底物) (1)第一階段：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量。 (2)第二階段：2C3H4O32C2H5OH(酒精)＋2CO2或2C3H4O32C3H6O3(乳酸)。 (3)總反應(yīng)式 ①C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 ②C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量 (1)無氧呼吸第一階段與

17、有氧呼吸的第一階段完全相同。 (2)無氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量，生成少量ATP。 (3)由于酶的不同決定了丙酮酸被還原的產(chǎn)物也是不同的：大多數(shù)植物、酵母菌、蘋果果實無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官在進(jìn)行無氧呼吸時產(chǎn)生乳酸，如玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等；高等動物、人及乳酸菌無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。 4．無氧呼吸過程中物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)化 無氧呼吸分解有機(jī)物不徹底，釋放的能量很少，還有大量的能量儲存在氧化產(chǎn)物酒精或乳酸中。1 mol葡萄糖在分解成乳酸時，只釋放出196.65 kJ的能量，轉(zhuǎn)移到ATP中的能量只有61.08 kJ，能量利用率為31.06%。1 mo

18、l葡萄糖在分解形成酒精、CO2時，釋放225.94 kJ的能量，轉(zhuǎn)移到ATP中的能量只有61.08 kJ ，能量利用率為27.03%。 5．有氧呼吸與無氧呼吸的比較 有氧呼吸 無氧呼吸 不同點 反應(yīng)條件 需要O2、酶和適宜的溫度 不需要O2，需要酶和適宜的溫度 呼吸場所 第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)， 第二、三階段在線粒體中 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 分解產(chǎn)物 　　　CO2和H2O 　　　CO2、酒精或乳酸 釋放能量 1 mol葡萄糖釋放能量2 870 kJ，其中1 161 kJ轉(zhuǎn)移至ATP中 1 mol葡萄糖釋放能量196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒

19、精和CO2)，其中均只有61.08 kJ轉(zhuǎn)移至ATP中 特點 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 相同點 實質(zhì) 分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP為生物體的生命活動提供能量 意義 ①細(xì)胞呼吸為生物體的生命活動提供能量；②細(xì)胞呼吸為生物體內(nèi)其他化合物的合成提供原料 聯(lián)系 第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同的條件、不同的場所和不同酶的作用下沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物 葡萄糖―→ 有氧―→CO2＋H2O＋能量（大量）, 無氧C2H5OH（酒精）＋CO2＋能量（少量） C3H6O3（乳酸）＋能量（少量） 有氧呼吸與無氧

20、呼吸的記憶口訣：生物氧化兩類型，有氧無氧均進(jìn)行；有氧呼吸三步走，兩步脫氫一氧化，一在基質(zhì)余在“線”；無氧呼吸兩去路，一為酒精二乳酸。 教材第95頁參考答案 旁欄思考題 一般來說，如果無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過多，會對細(xì)胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無氧以及其他條件適合的情況下，隨著發(fā)酵產(chǎn)物(如酒精)的增多、營養(yǎng)物質(zhì)減少以及pH發(fā)生變化等的影響，它的繁殖速率逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終就會停止。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶，最終情況也是這樣。 【例4】　(xx·海南)細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程如圖5-3-6所示，下列敘述錯誤的是(　　) A．植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和③或過程①

21、和④ B．真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程①和② C．動物細(xì)胞內(nèi)，過程②比過程①釋放的能量多 D．乳酸菌細(xì)胞內(nèi)，過程①產(chǎn)生[H]，過程③消耗[H] 解析：植物細(xì)胞能進(jìn)行過程①和②、①和③、①和④；真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行無氧呼吸的全過程，即①和③或①和④；動物細(xì)胞中過程②(有氧呼吸第二、三階段)比過程①(有氧呼吸的第一階段)釋放的能量多；包括乳酸菌在內(nèi)的細(xì)胞無氧呼吸過程中，第一階段(①)產(chǎn)生的[H]，在第二階段(③或④)消耗。 答案：B 點撥：有氧呼吸與兩種不同形式的無氧呼吸第一階段是完全相同的，都是葡萄糖無氧酵解過程，其產(chǎn)物丙酮酸，在有氧呼吸中被氧化成二氧化碳，而在無氧呼吸中

22、是被第一階段產(chǎn)生的[H]還原成乳酸或乙醇和CO2。 影響細(xì)胞呼吸的因素及細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 1．影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)因——遺傳因素 遺傳因素決定酶的種類和數(shù)量，進(jìn)而影響呼吸的類型、速率等。 (1)生物的呼吸類型 需氧型——必須在氧氣充足的條件下才能正常生活，如大多數(shù)動植物的細(xì)胞呼吸。 厭氧型——需要在無氧的條件下才生活得好，有氧則呼吸作用受抑制，如常見的乳酸菌的呼吸。 兼性厭氧型——在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸，無氧條件下則進(jìn)行無氧呼吸，如酵母菌的呼吸類型。 (2)不同生理狀態(tài)或生理期，呼吸作用有差異(以植物為例)。 ①不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小

23、于陽生植物。 ②同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗期、開花期呼吸速率升高，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，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。 2．影響細(xì)胞呼吸的外因——環(huán)境因素 (1)溫度 ①溫度影響呼吸作用，主要是通過影響呼吸酶的活性來實現(xiàn)的。呼吸速率與溫度的關(guān)系如圖5-3-7所示。 ②生產(chǎn)上常用這一原理在低溫下儲藏水果、蔬菜。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降低溫度，降低呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量。 (2)O2的濃度 ①在O2濃度為零時只進(jìn)行無氧呼吸；濃度為10%以下，既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸；濃度為10%以上，只進(jìn)行有氧呼吸(

24、如圖5-3-8所示)。 ②生產(chǎn)中常利用降低氧的濃度抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗這一原理來延長蔬菜、水果保鮮時間。 (3)CO2濃度(圖5-3-9) CO2是呼吸作用的產(chǎn)物，對細(xì)胞呼吸有抑制作用，實驗證明，在CO2濃度升高到1%～10%時，呼吸作用明顯被抑制。 (4)含水量(圖5-3-10) 在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng)，隨含水量的減少而減弱。在作物種子的儲藏時，將種子風(fēng)干，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。 3．細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 類型 應(yīng)　用 原　理 有氧呼吸 提倡有氧運動 不會因劇烈運動時無氧呼吸積累過多的乳酸而使肌肉酸脹無力 作物栽培時及

25、時松土透氣 利用根的有氧呼吸，促進(jìn)水和無機(jī)鹽的吸收 稻田定期排水 水稻的根比較適應(yīng)無氧呼吸，但也需要進(jìn)行有氧呼吸，定期排水避免根無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使其腐爛 生產(chǎn)醋酸、味精等 利用醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌的有氧呼吸 利用酵母菌發(fā)面 在饅頭、面包的制作過程中，利用酵母菌的有氧呼吸，使饅頭、面包變得松軟可口 無氧呼吸 選用“創(chuàng)可貼”、透氣消毒紗布包扎傷口 為傷口創(chuàng)造有氧的環(huán)境，避免厭氧病菌的繁殖，有利于傷口的愈合 傷口過深或被銹釘扎傷，需及時治療 避免破傷風(fēng)芽孢桿菌進(jìn)行無氧呼吸而大量繁殖，引發(fā)破傷風(fēng) 制作酸菜、酸奶、泡菜等 利用乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸

26、的過程 教材第 95～96頁參考答案 資料分析 1．用透氣的創(chuàng)可貼包扎傷口，可防止厭氧型病原菌在傷口內(nèi)繁殖，有利于傷口的愈合；利用糧食和酵母菌在控制通氣的條件下進(jìn)行發(fā)酵，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精；給土壤板結(jié)的花盆松土，有利于根進(jìn)行有氧呼吸，促進(jìn)生長。 2．胖人通過適量的運動，細(xì)胞呼吸的速率會加快，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的分解會增加，體重就會下降。應(yīng)當(dāng)將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷涼的地方儲藏，這樣能夠降低細(xì)胞呼吸的速率，減少細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的損耗。 【例5】　以圖5-3-11所示甲、乙兩圖都表示蘋果組織細(xì)胞中CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．甲圖中氧濃度為

27、a時的情況對應(yīng)的是乙圖中的A點 B．甲圖中氧濃度為b時的情況對應(yīng)的是乙圖中的CD段 C．甲圖的a、b、c、d四個濃度中c是最適合儲藏的氧濃度 D．甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生 解析：甲圖中氧濃度為a時，細(xì)胞只釋放CO2不吸收O2，說明細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，對應(yīng)乙圖中的A點，A項正確；甲圖中氧濃度為b時CO2的釋放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于O2的吸收量，說明既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸，且無氧呼吸強(qiáng)度大，應(yīng)對應(yīng)乙圖中AC段之間，B項錯誤；儲藏植物器官應(yīng)選擇CO2產(chǎn)生量最少即細(xì)胞呼吸最弱時(圖甲中的c點)的氧濃度，C項正確；氧濃度為d時，CO2的釋放量與O2的吸收量相等，細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，因此沒有酒精產(chǎn)

28、生，D項正確。 答案：B 點撥：解答呼吸作用類的圖表題時，需從圖表中獲取正確的信息，根據(jù)呼吸作用的過程和實質(zhì)才能做出正確的判斷。 呼吸作用的曲線分析及計算 1．曲線分析(圖5-3-12) O2濃度 當(dāng)O2濃度為A時，CO2的釋放總量最少，即有機(jī)物的消耗最少，此時的O2濃度最有利于水果、蔬菜等的保存。 2．有氧呼吸與無氧呼吸的相關(guān)計算 (1)根據(jù)反應(yīng)式計算 ①有氧呼吸。 (2)有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)生量、葡萄糖的消耗量與ATP合成量的比較 ①在消耗相同葡萄糖的情況下，有氧呼吸與無氧呼吸中CO2產(chǎn)生量的比為3∶1，ATP合成量的比為19∶1。 ②在產(chǎn)生

29、相同CO2的情況下：有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為1∶3。 ③在合成相同ATP的情況下：有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為1∶19。 ④在一個有氧呼吸與無氧呼吸同時進(jìn)行的過程中，O2的吸收量與CO2的產(chǎn)生量的比為3∶4時，說明此過程中有氧呼吸強(qiáng)度與無氧呼吸強(qiáng)度相等，若此比例小于3∶4，說明此過程中無氧呼吸占優(yōu)勢；若此比例大于3∶4，說明此過程中有氧呼吸占優(yōu)勢。 根據(jù)CO2的釋放量和O2的消耗量判斷細(xì)胞呼吸的狀況(以C6H12O6為呼吸底物) (1)無CO2釋放時，細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。 (2)不消耗O2，但

30、產(chǎn)生CO2時細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積可增大，如酵母菌的無氧呼吸。 (3)CO2釋放量等于O2消耗量時，細(xì)胞只進(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)當(dāng)CO2釋放量大于O2消耗量時，細(xì)胞同時進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無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。此種情況下，判斷哪種呼吸方式占優(yōu)勢，可如下分析： ①若＝，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。 ②若>，無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。 ③若<，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。 【例6】　有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液

31、，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖5-3-13所示，在氧濃度為α?xí)r(　　) A．酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸 B．2/3的葡萄糖用于無氧呼吸 C．1/3的葡萄糖用于無氧呼吸 D．酵母菌停止發(fā)酵 解析：酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的物質(zhì)的量之比是1∶1。α濃度時酒精的產(chǎn)生量是6 mol，則無氧呼吸CO2的生成量也為6 mol。圖中實際CO2的生成量為15 mol，用CO2的總生成量減去無氧呼吸產(chǎn)生CO2的量等于有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量(15－6＝9 mol)。有氧呼吸消耗1 mol的葡萄糖產(chǎn)生6 mol CO2，生成9 mol CO2則消耗了1.5 mol的葡萄糖；無氧呼吸每消耗1 mol葡萄糖產(chǎn)生2 mol CO2，生成6 mol CO2則消耗了3 mol的葡萄糖。因此，有氧呼吸與無氧呼吸共消耗了4.5 mol的葡萄糖，用于無氧呼吸的葡萄糖是3 mol，占2/3。當(dāng)酵母菌呼吸不再產(chǎn)生酒精時，發(fā)酵即停止。 答案：B 點撥：根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸反應(yīng)式可知，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時，n(C6H12O6)∶n(O2)∶n(CO2)＝1∶6∶6，酵母菌進(jìn)行無氧呼吸時，n(C6H12O6)∶n(C2H5OH)∶n(CO2)＝1∶2∶2。