備課素材：乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵能否同時發(fā)生-高一上學期生物人教版必修1

乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵能否同時發(fā)生人教2019版高中生物學必修一提到，無氧呼吸有兩種：植物的厭氧呼吸產物是酒精和二氧化碳。原因和生物體內特有的基因表達的酶有關，即丙酮酸在不同酶的催化下，分解為酒精和二氧化碳，或者轉化為乳酸，如產生乳酸是因為丙酮酸經過乳酸脫氫酶催化產生。在平時的聽課中，經常老師說，細胞進行無氧呼吸，產生酒精或乳酸。學生疑惑：厭氧呼吸，乳酸發(fā)酵和酒精發(fā)酵能否同時發(fā)生？人類在缺氧的情況下難以生存，因為一般生物在無氧環(huán)境下，體內的碳水化合物會代謝成乳酸。在乳酸增加、大量堆積之下，若不能排出它們，短短幾天便會喪命。可是，一些魚類卻能在北歐地區(qū)冬季冰封水面、極度缺氧的環(huán)境下存活達數(shù)月之久。外國有研究發(fā)現(xiàn)，它們之所以能夠活下來，靠的是一種能夠把乳酸轉成酒精的特殊能力。挪威奧斯陸大學及英國利物浦大學的人員，最近以一種為金魚近親的野生鯽魚作為研究對象，發(fā)現(xiàn)這些魚體內有2組蛋白質，在將碳水化合物轉換為能量的同時，能夠在缺氧時將乳酸轉換為酒精，再將酒精經魚鰓排到水中，避免乳酸堆積的問題，大大延長在嚴酷環(huán)境下的存活率。研究亦發(fā)現(xiàn)，雖然酒精大多都會排出體外，缺氧環(huán)境下的鯽魚體內酒精含量仍然“超標”。人員測量北歐冰封水域的鯽魚，發(fā)現(xiàn)它們每100毫升血液中至少有50毫克酒精，達到北歐部分國家的醉駕標準。待在冰封水面下愈久，它們體內的酒精含量愈高。目前所知，鯽魚是唯一能在缺氧環(huán)境下長期存活的魚類，最長可活數(shù)個月。科學家同時做了有趣的估算，看看將鯽魚放在封閉的玻璃杯內多久才能“釀”出一杯啤酒。結果發(fā)現(xiàn)需要200天，酒精濃度才會達到4%，大約等于市售啤酒的酒精含量。這是四年前的一項研究，發(fā)表在《科學報告》雜志上，科學家稱研究可能有助于我們了解酒精對人類的影響。如果把金魚的這種基因編輯到人體內，以后我們就再也不會被淹死了，甚至可以在太空缺氧的環(huán)境里長久生活，只是每個人身上都散發(fā)出濃烈的酒味兒，整個世界可能因此會變得醉醺醺，充滿浪漫和藝術的氣氛。例：研究人員探究缺氧條件下北歐鯽魚細胞呼吸特點，結果如圖。下列敘述正確的是（）A.圖中能產生ATP的過程有①②③，過程①發(fā)生在細胞質基質B.北歐鯽魚的其他組織細胞產生的乳酸最終轉化為酒精排出體外C.為驗證北歐鯽魚肌細胞具有上述呼吸特點，可將該魚在氧氣充足條件下培養(yǎng)D.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，水樣變成灰綠色解析：本題考查細胞呼吸的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力。圖中能產生ATP的過程只有①②，③過程不釋放能量，沒有ATP產生，過程①②③都發(fā)生在細胞質基質中，A錯誤；根據(jù)圖示，北歐鯽魚的其他組織細胞產生的乳酸最終轉化為酒精排出體外，B正確；為驗證北歐鯽魚肌細胞具有上述呼吸特點，