高考新教材（中）生物必修一同步講義第5章第3節(jié)　第2課時(shí)　無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用含答案及解析

第2課時(shí)無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.概述無氧呼吸的過程，并比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同。2.應(yīng)用細(xì)胞呼吸的原理來解決問題。一、無氧呼吸1．無氧呼吸的場所：____________。2．無氧呼吸的過程(1)第一個(gè)階段：與________的第一個(gè)階段完全相同。(2)第二個(gè)階段：________________在酶(與催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成________________，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。注意：無氧呼吸第二階段不釋放能量。3．無氧呼吸的類型及反應(yīng)式4．無氧呼吸的概念：指細(xì)胞在__________參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過__________分解，釋放_(tái)_______能量的過程。5．細(xì)胞呼吸的概念：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的____________，生成__________或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成________的過程。判斷正誤(1)細(xì)胞呼吸可以把蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝聯(lián)系起來()(2)無氧呼吸過程中沒有氧氣參與，所以有[H]的積累()(3)水稻根、蘋果果實(shí)、馬鈴薯塊莖等植物器官的細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳()(4)人體產(chǎn)生二氧化碳的細(xì)胞呼吸方式一定是有氧呼吸()(5)和有氧呼吸相比，無氧呼吸的兩個(gè)階段釋放的能量較少()任務(wù)一：分析無氧呼吸的過程及其與有氧呼吸的比較(一)分析無氧呼吸的過程1．嘗試寫出無氧呼吸兩個(gè)階段的反應(yīng)式第一階段(與有氧呼吸第一階段相同)第二階段產(chǎn)生酒精大多數(shù)植物、酵母菌等產(chǎn)生乳酸高等動(dòng)物、乳酸菌和少數(shù)植物器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等)2.為什么無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP，但要進(jìn)行第二階段反應(yīng)呢？(提示信息：已知細(xì)胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能運(yùn)出細(xì)胞。)________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．不同細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．1mol葡萄糖有氧呼吸能釋放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只釋放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲(chǔ)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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．骨骼肌中的丙酮酸被還原成乳酸，大部分從活躍的肌細(xì)胞中擴(kuò)散到血液，然后又通過血液帶回肝，在肝中重新轉(zhuǎn)化成葡萄糖。從物質(zhì)和能量角度解釋乳酸在肝臟中重新轉(zhuǎn)化成葡萄糖的意義是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________6．請從競爭的角度思考，乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的意義是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(二)比較有氧呼吸和無氧呼吸列表比較有氧呼吸和無氧呼吸項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)場所條件需氧、酶不需氧、產(chǎn)物能量大量少量相同點(diǎn)過程葡萄糖分解為丙酮酸階段相同實(shí)質(zhì)意義為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量“三看法”判斷細(xì)胞呼吸的方式(以葡萄糖為底物)(1)一看——反應(yīng)物和產(chǎn)物①消耗O2或產(chǎn)物中有H2O，一定存在有氧呼吸。②產(chǎn)物中有酒精或乳酸，一定存在無氧呼吸。(2)二看——物質(zhì)的量的關(guān)系根據(jù)CO2釋放量與O2消耗量判斷①不消耗O2，釋放CO2→只進(jìn)行產(chǎn)酒精的無氧呼吸。②不消耗O2，不釋放CO2→只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或細(xì)胞已死亡。③CO2釋放量等于O2吸收量→只進(jìn)行有氧呼吸或既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸。④CO2釋放量大于O2吸收量→既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行產(chǎn)酒精的無氧呼吸。(3)三看——反應(yīng)的場所①真核細(xì)胞：若整個(gè)細(xì)胞呼吸過程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，則為無氧呼吸；若部分過程在線粒體中進(jìn)行，則為有氧呼吸。②原核細(xì)胞：原核細(xì)胞沒有線粒體，故原核細(xì)胞的細(xì)胞呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上進(jìn)行，其呼吸方式應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物判斷。1．如圖是真核生物的細(xì)胞呼吸過程圖解，圖中①～⑤表示代謝過程，X、Y代表物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．過程②和⑤分別發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B．物質(zhì)Y可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃C．圖中能生成ATP的代謝過程有①③④⑤D．人體細(xì)胞內(nèi)⑤不能進(jìn)行是因?yàn)槿鄙俅呋撨^程的酶2．(2023·江蘇無錫高一期末)如圖表示蘋果組織細(xì)胞中CO2釋放量和O2吸收量的變化(均以葡萄糖為呼吸底物)。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．圖中氧濃度為a時(shí)只有無氧呼吸B．圖中氧濃度為b時(shí)，若CO2釋放量為8mol和O2吸收量為4mol，則此時(shí)無氧呼吸消耗的有機(jī)物多C．a(chǎn)、b、c、d四個(gè)濃度中，c是適合儲(chǔ)藏蘋果的氧濃度D．圖中氧濃度為d時(shí)有酒精產(chǎn)生二、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用1．包扎傷口時(shí)，需要選用______的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料。2．釀酒時(shí)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(chǔ)藏需要的條件是_____________；蔬菜、水果儲(chǔ)藏的條件是_________________和適宜的________________________________________________________________________。判斷正誤(1)用透氣的消毒紗布包扎傷口，目的是保證傷口處細(xì)胞的有氧呼吸()(2)無氧和零下低溫的環(huán)境有利于水果保鮮()(3)及時(shí)排澇，能防止水稻根細(xì)胞受酒精毒害()任務(wù)二：氧氣對細(xì)胞呼吸的影響1．原理由曲線判斷O2濃度對無氧呼吸和有氧呼吸的影響分別是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．實(shí)踐應(yīng)用(1)在儲(chǔ)藏蔬菜或水果時(shí)，為降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，儲(chǔ)藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的____點(diǎn)所對應(yīng)的濃度。(2)為什么農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要通過中耕松土，提高作物產(chǎn)量？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)我們天天吃的饅頭松軟可口，可是利用酵母發(fā)面時(shí)，面塊開始硬，后來軟，而且表面有水珠出現(xiàn)，你知道是什么原因嗎？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)在培養(yǎng)酵母菌用作飼料添加劑時(shí)，要給培養(yǎng)裝置通氣或進(jìn)行振蕩，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生產(chǎn)葡萄酒時(shí)，卻需要密封發(fā)酵。①為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？________________________________________________________________________________________________________________________________________________②在密封發(fā)酵時(shí)，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對它自身有什么意義？________________________________________________________________________________________________________________________________________________影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用(1)內(nèi)因①遺傳特性：不同種類的植物細(xì)胞呼吸速率不同。實(shí)例：旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。②生長發(fā)育時(shí)期：同一植物在不同的生長發(fā)育時(shí)期細(xì)胞呼吸速率不同。實(shí)例：幼苗期細(xì)胞呼吸速率高，成熟期細(xì)胞呼吸速率低。③器官類型：同一植物的不同器官細(xì)胞呼吸速率不同。實(shí)例：生殖器官大于營養(yǎng)器官。(2)外因①溫度a．影響：細(xì)胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響酶的活性來影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在25～35℃之間。b．應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(低溫儲(chǔ)存食品,大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫,溫水和面發(fā)得快))②氧氣a．影響(如圖)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有抑制作用。Ⅰ.O2濃度＝0時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸。Ⅱ.0<O2濃度<10%時(shí)，同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。Ⅲ.O2濃度≥10%時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。Ⅳ.O2濃度＝5%時(shí)，有機(jī)物消耗最少。b．應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中耕松土促進(jìn)植物根部有氧呼吸,無氧發(fā)酵過程需要嚴(yán)格控制無氧,環(huán)境,低氧儲(chǔ)存糧食、水果和蔬菜))③水分a．影響eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水作為有氧呼吸的反應(yīng)物可直接參,與反應(yīng),水作為生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)影響反,應(yīng)的進(jìn)行,在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨含,水量的增加而加快，隨含水量的,減少而減慢))b．應(yīng)用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(糧食在入倉前要進(jìn)行晾曬處理,干種子萌發(fā)前要進(jìn)行浸泡處理))④CO2a．影響：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會(huì)抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。如圖：b．應(yīng)用：適當(dāng)增加CO2濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。3．《齊民要術(shù)》中記載了利用蔭坑儲(chǔ)存葡萄的方法(如圖所示)。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫(充入氮?dú)馓鎿Q部分空氣)，延長了果蔬保鮮時(shí)間，增加了農(nóng)民收益。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．蔭坑和氣調(diào)冷藏庫的低溫和低氧條件減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)的分解B．蔭坑中儲(chǔ)存的果蔬，其線粒體內(nèi)膜上的[H]與O2反應(yīng)產(chǎn)生H2O，并釋放能量C．氣調(diào)冷藏庫中的低溫條件可以降低細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性，降低呼吸速率D．儲(chǔ)存水果時(shí)，蔭坑和氣調(diào)冷藏庫中的CO2濃度增大，CO2全部來源于水果的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)4．如圖表示大氣溫度及氧濃度對植物組織內(nèi)產(chǎn)生CO2的影響，下列相關(guān)敘述不正確的是()A．從圖甲可知細(xì)胞呼吸最旺盛的溫度為B點(diǎn)所對應(yīng)的溫度B．圖甲曲線變化的主要原因是溫度影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性C．圖乙中DE段有氧呼吸逐漸減弱，EF段有氧呼吸逐漸增強(qiáng)D．和D、F點(diǎn)相比，圖乙中E點(diǎn)對應(yīng)的氧濃度更有利于儲(chǔ)藏水果和蔬菜

第2課時(shí)無氧呼吸和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用一、教材梳理1．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2．(1)有氧呼吸(2)丙酮酸酒精和二氧化碳3．C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量4．沒有氧氣不完全少量5．氧化分解二氧化碳ATP判斷正誤(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×解析(2)無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于第二階段丙酮酸的還原，沒有積累。(3)不是所有植物細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜塊根、馬鈴薯塊莖等植物細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。(4)人體細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，因此人體細(xì)胞產(chǎn)生二氧化碳只能通過有氧呼吸。(5)無氧呼吸只有第一階段釋放能量，第二階段不釋放能量。核心探討(一)1．C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]→2C2H5OH(酒精)＋2CO22C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]→2C3H6O3(乳酸)2．由于細(xì)胞中NAD＋的含量不多，隨著NADH的積累，NAD＋逐漸被消耗。當(dāng)NAD＋的含量很低時(shí)，細(xì)胞呼吸的第一階段的過程就會(huì)停止，ATP的合成也會(huì)停止。因此為了保障通過細(xì)胞呼吸第一階段的持續(xù)以獲得ATP,NADH就要轉(zhuǎn)化成NAD＋來實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，來自NADH中的氫就會(huì)被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能運(yùn)出細(xì)胞的，如果持續(xù)積累，也會(huì)抑制細(xì)胞呼吸第一階段的進(jìn)行。3．不同細(xì)胞所具有的酶的種類不同，導(dǎo)致反應(yīng)途徑不同，產(chǎn)物也不同。4．無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要儲(chǔ)存到乳酸或酒精中沒有釋放出來；而氧化分解釋放的能量主要以熱能的形式散失。5．減少機(jī)體內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，有機(jī)物和能量再次被利用。6．乳酸菌產(chǎn)生的乳酸排到外界環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致環(huán)境中pH降低，使得一些不耐酸的微生物死亡，有利于乳酸菌在競爭中占據(jù)優(yōu)勢。(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP典題應(yīng)用1．C[物質(zhì)Y為CO2，可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃，B正確；有氧呼吸三個(gè)階段以及無氧呼吸第一階段都能產(chǎn)生ATP，故圖中能生成ATP的代謝過程有①②③，C錯(cuò)誤；人體細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，細(xì)胞內(nèi)⑤不能進(jìn)行是因?yàn)槿鄙俅呋撨^程的酶，D正確。]2．D[氧濃度為a時(shí)，只有CO2釋放，只進(jìn)行無氧呼吸，A正確；氧濃度為b時(shí)，若CO2釋放量為8mol和O2吸收量為4mol，則有氧呼吸消耗的葡萄糖為4/6＝2/3mol，無氧呼吸CO2釋放量為4mol，所以無氧呼吸消耗的葡萄糖為4/2＝2mol，所以無氧呼吸消耗的有機(jī)物多，B正確；儲(chǔ)藏蘋果應(yīng)減少有機(jī)物的消耗，所以應(yīng)選擇細(xì)胞呼吸最弱