2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第2課時(shí)無氧呼吸與細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用學(xué)案新人教版必修1

PAGE14-第2課時(shí)無氧呼吸與細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.概述無氧呼吸的過程。2.說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。3.舉例說明細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。1.生命觀念——分析與綜合：分析有氧呼吸與無氧呼吸的過程，區(qū)分二者的異同。2.社會責(zé)任——依據(jù)細(xì)胞呼吸原理指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決實(shí)際問題。學(xué)問導(dǎo)圖新知預(yù)習(xí)·雙基夯實(shí)一、無氧呼吸1．條件：無氧條件下。2．場所：__細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)__3．類型類型項(xiàng)目酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵場所__細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)__過程第一階段葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酶))__[H]＋丙酮酸__＋少量能量其次階段丙酮酸＋[H]eq\o(→,\s\up7(酶))__酒精＋CO2__丙酮酸＋[H]eq\o(→,\s\up7(酶))__乳酸__化學(xué)反應(yīng)式C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))__2C2H5OH＋2CO2__＋少量能量C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))__2C3H6O3__＋少量能量能量轉(zhuǎn)化只在__第一階段__釋放出少量的能量，生成__少量ATP__，葡萄糖分子中的大部分能量則存留在__酒精或乳酸__中二、細(xì)胞呼吸1．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．實(shí)質(zhì)：氧化分解__有機(jī)物__，釋放能量。三、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用┃┃活學(xué)巧練__■(1)哺乳動物成熟的紅細(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸。(√)(2)無氧呼吸的終產(chǎn)物是丙酮酸。(×)(3)無氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不屬于氧化反應(yīng)。(×)(4)葡萄糖氧化分解為丙酮酸只發(fā)生在有氧呼吸過程中。(×)(5)無氧呼吸不須要O2的參加，該過程最終有[H]的積累。(×)(6)人猛烈運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的CO2是有氧呼吸和無氧呼吸共同的產(chǎn)物。(×)(7)無氧呼吸的全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。(√)(8)破傷風(fēng)桿菌相宜生活在有氧的環(huán)境中。(×)(9)剛好排澇，能防止根細(xì)胞受酒精毒害。(√)(10)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果保鮮。(×)思索：1．為什么不同生物無氧呼吸產(chǎn)物不同？提示：不同生物無氧呼吸的酶不同。2．無氧呼吸釋放的能量為什么比有氧呼吸少？提示：無氧呼吸是有機(jī)物不徹底的氧化分解，還有很大一部分能量存在于不徹底的氧化產(chǎn)物乳酸或酒精中。3．(實(shí)踐應(yīng)用)猛烈運(yùn)動后的肌肉酸疼是怎樣造成的？提示：猛烈運(yùn)動，氧氣供應(yīng)不足，肌肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生了乳酸，造成肌肉酸疼。4．果蔬的儲存方式與糧食的儲存方式有什么不同？提示：果蔬儲存：零上低溫、低氧、高CO2、肯定濕度。糧食儲存；低溫、低氧、高CO2、干燥。學(xué)霸記憶·素養(yǎng)積累重點(diǎn)呈現(xiàn)1．無氧呼吸只在第一階段釋放少量能量。2．無氧呼吸方程式：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量(少量)；C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3(乳酸)＋能量(少量)。3．影響細(xì)胞呼吸的因素：溫度、O2濃度、CO2濃度、水等。課內(nèi)探究·名師點(diǎn)睛學(xué)問點(diǎn)有氧呼吸和無氧呼吸過程的比較1．有氧呼吸和無氧呼吸過程圖解2．有氧呼吸和無氧呼吸的比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸不同點(diǎn)條件需氧不需氧場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)線粒體(其次、三階段)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量釋放大量能量少量能量相同點(diǎn)反應(yīng)條件需酶和相宜溫度本質(zhì)氧化分解有機(jī)物，釋放能量，生成ATP過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同3.與無氧呼吸有關(guān)的幾個(gè)易錯點(diǎn)(1)不同生物無氧呼吸產(chǎn)物不同是由于催化反應(yīng)的酶的種類不同，根本緣由在于限制酶合成的基因不同。(2)大多數(shù)植物、酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2；有些高等植物的某些器官如玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等進(jìn)行無氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸；高等動物、人及乳酸菌的無氧呼吸只產(chǎn)生乳酸。(3)無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]用于還原丙酮酸。(4)無氧呼吸只在第一階段釋放能量。4．與細(xì)胞呼吸有關(guān)的計(jì)算C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))12H2O＋6CO2＋能量C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量(1)消耗等量葡萄糖時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比為1∶3。(2)產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量之比為3∶1。(3)無氧呼吸產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量相等；有氧呼吸消耗O2和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量相等。學(xué)問貼士(1)有氧呼吸和無氧呼吸總反應(yīng)式中的能量不能寫成ATP，因?yàn)榇蟛糠帜芰恳詿崮苄问缴⑹А?2)1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量，其中977.28kJ的能量儲存在ATP中，其余的以熱能形式散失。(3)1mol葡萄糖生成乳酸釋放的能量為196.65kJ，其中只有61.08kJ的能量轉(zhuǎn)移到ATP(生成2molATP)中，其余部分以熱能的形式散失。人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸，能在肌細(xì)胞中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖。(4)無氧呼吸只有第一階段釋放能量，其次階段沒有能量釋放。而有氧呼吸三個(gè)階段均釋放能量。5．細(xì)胞呼吸的意義(1)為生物體的生命活動供應(yīng)能量。生物體內(nèi)的糖類、脂類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都富含能量，但這些能量不能干脆被各種生命活動所利用，須要通過呼吸作用分解有機(jī)物，釋放能量，轉(zhuǎn)化到能量“貨幣”ATP中，由ATP干脆推動各種生命活動的進(jìn)行，如細(xì)胞的分裂、礦質(zhì)元素的汲取、有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化等。(2)呼吸作用是各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。呼吸作用的過程中會產(chǎn)生各種各樣的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物是合成體內(nèi)其他化合物的原料。呼吸作用能把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成一個(gè)整體，成為體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。聯(lián)系三大有機(jī)物代謝過程的主要樞紐物質(zhì)是丙酮酸。(3)在維持恒溫動物的體溫、植物抗病等方面有重要作用。┃┃典例剖析__■典例1人體有氧呼吸和無氧呼吸的相同之處是(A)①都有葡萄糖分解成丙酮酸的階段②所需的酶基本相同③都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量的過程④都產(chǎn)生CO2⑤都產(chǎn)生了[H]A．①③⑤ B．①③④C．①③④⑤ D．①②③④⑤解析：①有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段相同，都是葡萄糖分解成丙酮酸，①正確；②有氧呼吸與無氧呼吸的反應(yīng)過程不同，酶的作用具有專一性，因此酶不同，②錯誤；③不論是有氧呼吸還是無氧呼吸，本質(zhì)是氧化分解有機(jī)物釋放能量的過程，③正確；④人的有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和水，無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，不產(chǎn)生二氧化碳，④錯誤；⑤有氧呼吸與無氧呼吸過程中都有[H]的產(chǎn)生，⑤正確。綜上所述人體有氧呼吸和無氧呼吸相同的是①③⑤。規(guī)律方法有關(guān)細(xì)胞呼吸過程的三點(diǎn)提示(1)產(chǎn)生CO2的不只是有氧呼吸，無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程中也有CO2的產(chǎn)生。(2)有氧呼吸過程中生成的水和反應(yīng)物中的水其來源和去向不同，所以不是同一分子。(3)不是全部植物的無氧呼吸產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜根等植物組織的無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸。┃┃變式訓(xùn)練__■1．(不定項(xiàng))(2024·湛江一中)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，不正確的是(BC)A．人在猛烈運(yùn)動時(shí)，人體產(chǎn)生的CO2來自有氧呼吸B．人在憋氣時(shí)有氧呼吸停止C．肺炎鏈球菌有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所在線粒體基質(zhì)D．無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，其次階段消耗[H]解析：人體無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，沒有二氧化碳，A正確；人在憋氣時(shí)，體內(nèi)絕大部分細(xì)胞仍在進(jìn)行有氧呼吸，B錯誤；肺炎鏈球菌是原核生物，細(xì)胞中沒有線粒體，C錯誤；無氧呼吸第一階段產(chǎn)生[H]，其次階段消耗[H]，D正確。學(xué)問點(diǎn)細(xì)胞呼吸的應(yīng)用及影響因素一、應(yīng)用類型應(yīng)用原理有氧呼吸提倡有氧運(yùn)動不會因猛烈運(yùn)動時(shí)，肌肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸積累過多的乳酸而使肌肉酸脹乏力作物栽培時(shí)剛好松土利用根的有氧呼吸，促進(jìn)根部無機(jī)鹽的汲取稻田定期排水水稻的根比較適應(yīng)無氧呼吸，但也須要進(jìn)行有氧呼吸，定期排水避開根部因無氧呼吸產(chǎn)生的大量酒精對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，防止根腐爛生產(chǎn)醋酸、味精等醋酸桿菌、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、面包變得松軟可口選用“創(chuàng)可貼”、透氣的消毒紗布包扎傷口為傷口創(chuàng)建有氧的環(huán)境，避開厭氧病菌的繁殖，有利于傷口的愈合無氧呼吸傷口過深或被銹鐵釘扎傷，需剛好治療避開破傷風(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、泡菜等利用的是乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的過程二、影響細(xì)胞呼吸速率的內(nèi)因項(xiàng)目體現(xiàn)實(shí)例遺傳特性不同種類生物的呼吸速率不同陰生植物小于陽生植物生長發(fā)育的不同時(shí)期同一生物的不同生長發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同嬰幼兒大于老年人；幼苗期大于成熟期不同器官或組織同一生物的不同器官或組織的呼吸速率不同心肌細(xì)胞大于皮膚細(xì)胞；植物生殖器官大于養(yǎng)分器官三、影響細(xì)胞呼吸的外因1．溫度：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸強(qiáng)度。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一樣，如圖甲所示。生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，來降低細(xì)胞呼吸，削減有機(jī)物的消耗。2．氧氣濃度(1)對于無氧呼吸：隨氧氣濃度增加而受抑制，氧氣濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，氧氣濃度達(dá)到肯定值時(shí)，被完全抑制。如圖乙所示。(2)對于有氧呼吸：氧氣是有氧呼吸的原料之一，在肯定范圍內(nèi)，隨著氧氣濃度的增加，有氧呼吸速率增加，但當(dāng)氧氣濃度增加到肯定值時(shí)，有氧呼吸速率不再增加。如圖丙所示。(3)應(yīng)用①作物栽培中，實(shí)行中耕松土，防止土壤板結(jié)等措施，都是盡量使O2濃度位于E點(diǎn)之上，保證根細(xì)胞的正常呼吸，有利于肥料的汲取。②生產(chǎn)中利用低氧(A點(diǎn)的濃度)抑制細(xì)胞呼吸、削減對有機(jī)物的消耗來延長蔬菜、水果、糧食的保存時(shí)間。3．CO2濃度：增加CO2濃度對細(xì)胞呼吸有明顯的抑制作用。4．水：水既是細(xì)胞呼吸的原料，也是產(chǎn)物，細(xì)胞呼吸過程必需在有水的環(huán)境中才能完成?？隙ǚ秶鷥?nèi)隨水含量的增加細(xì)胞呼吸加強(qiáng)。應(yīng)用：糧油種子在貯藏時(shí)，必需降低含水量，使種子呈風(fēng)干狀態(tài)，降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，削減有機(jī)物消耗；同時(shí)防止微生物大量繁殖而使種子變質(zhì)。┃┃典例剖析__■典例2(2024·江蘇省徐州市高一)下列關(guān)于細(xì)胞呼吸原理在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的敘述，錯誤的是(D)A．施肥的同時(shí)結(jié)合松土，有利于根汲取礦質(zhì)元素離子B．適當(dāng)降低溫度和氧濃度，有利于果蔬貯存C．用透氣的紗布包扎傷口，可抑制厭氧菌的大量繁殖D．給含有酵母菌的發(fā)酵液連續(xù)通氣，可以提高產(chǎn)酒量解析：植物根汲取礦質(zhì)離子的方式是主動運(yùn)輸，需消耗能量，施肥同時(shí)結(jié)合松土，有利于根細(xì)胞的有氧呼吸，A項(xiàng)正確；適當(dāng)降低溫度和氧濃度，能降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，削減有機(jī)物的消耗，故有利于果蔬貯存，B項(xiàng)正確；用透氣的紗布包扎傷口，能給傷口創(chuàng)設(shè)一個(gè)有氧環(huán)境，防止厭氧菌的繁殖，C項(xiàng)正確；酵母菌釀酒過程中前期充入氧氣，有利于酵母菌的繁殖，使細(xì)胞數(shù)目增多，而后期要創(chuàng)設(shè)無氧環(huán)境，讓其進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，D項(xiàng)錯誤。┃┃變式訓(xùn)練__■2．(不定項(xiàng))下列敘述符合生物學(xué)原理的是(BC)A．水稻根部主要進(jìn)行無氧呼吸，所以能長期適應(yīng)缺氧環(huán)境B．快速登山時(shí)，人體的能量主要來自有機(jī)物分解產(chǎn)生二氧化碳的過程C．蔬菜在低氧、肯定濕度、低溫的環(huán)境中，可延長保鮮時(shí)間D．淀粉經(jīng)發(fā)酵可產(chǎn)生酒精，是通過乳酸菌的無氧呼吸實(shí)現(xiàn)的解析：水稻根部主要進(jìn)行的是有氧呼吸，A錯誤；蔬菜貯存環(huán)境應(yīng)當(dāng)是低氧、零上低溫柔具有肯定濕度，C正確；淀粉經(jīng)發(fā)酵可產(chǎn)生酒精，是通過酵母菌發(fā)酵實(shí)現(xiàn)的，D錯誤；快速登山也是有氧運(yùn)動，人體的能量供應(yīng)主要來自有氧呼吸將有機(jī)物分解成二氧化碳和水的過程，B正確。學(xué)問點(diǎn)呼吸作用的曲線分析及計(jì)算1．曲線分析O2濃度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(等于零時(shí)→只進(jìn)行無氧呼吸,大于等于D時(shí)→只進(jìn)行有氧呼吸,在O～D之間時(shí)→兩種呼吸方式都存在))當(dāng)O2濃度為A時(shí)，CO2的釋放總量最少，即有機(jī)物的消耗最少，此時(shí)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(jì)算(1)依據(jù)反應(yīng)式計(jì)算①有氧呼吸C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋大量能量1mol6mol6mol32molATP②無氧呼吸(以產(chǎn)生酒精和CO2的無氧呼吸為例)C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量1mol2mol2molATP(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狀況下，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16∶1。②在產(chǎn)生相同CO2的狀況下：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的狀況下：有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為1∶16。④在一個(gè)有氧呼吸與無氧呼吸同時(shí)進(jìn)行的過程中，O2的汲取量與CO2的產(chǎn)生量的比為3∶4時(shí)，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。┃┃典例剖析__■典例3如圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧氣濃度下的有氧呼吸和無氧呼吸過程中CO2的釋放量，據(jù)圖推斷下列分析正確的是(B)A．圖中乙曲線在b時(shí)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(shí)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(shí)消耗了Amol的葡萄糖，則乙代表的細(xì)胞呼吸方式在O2濃度為b時(shí)消耗的葡萄糖為A/2mol解析：圖中乙曲線表示有氧呼吸中CO2的釋放量隨O2濃度的改變；圖中甲曲線表示無氧呼吸中CO2的釋放量隨O2濃度的改變。當(dāng)O2濃度為b時(shí)，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(shí)，無氧呼吸已經(jīng)停止，只進(jìn)行有氧呼吸。┃┃變式訓(xùn)練__■3．密閉容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小時(shí)后測得容器中的氧氣削減24mL，二氧化碳增加48mL，則一小時(shí)內(nèi)酵母菌無氧呼吸所消耗的葡萄糖是有氧呼吸的(D)A．1/3倍 B．1/2倍C．2倍 D．3倍解析：有氧呼吸消耗的葡萄糖為X，依據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知，消耗的氧氣是6X，釋放的二氧化碳為6X。無氧呼吸消耗的葡萄糖為Y，產(chǎn)生的二氧化碳為2Y，依據(jù)題意可以得出關(guān)系式：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(6X＝24,6X＋2Y＝48))，解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(X＝4,Y＝12))，所以無氧呼吸所消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍。指引迷津·撥云見日一、細(xì)胞呼吸方式的推斷1．判定指標(biāo)CO2釋放量、O2消耗量以及酒精產(chǎn)生量。2．判定原理呼吸底物是葡萄糖時(shí)，若只進(jìn)行有氧呼吸，則O2消耗量∶CO2產(chǎn)生量＝1∶1；若只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸(酒精發(fā)酵)，則O2消耗量∶CO2產(chǎn)生量∶酒精產(chǎn)生量＝0∶1∶1，若只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸(乳酸發(fā)酵)，則無O2的消耗和CO2的產(chǎn)生。3．判定方法(底物為葡萄糖)物質(zhì)改變特點(diǎn)細(xì)胞呼吸方式①CO2釋放量＝O2汲取量只進(jìn)行有氧呼吸②不消耗氧氣，釋放CO2只進(jìn)行酒精發(fā)酵③CO2釋放量>O2消耗量進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵，多余的CO2來自于酒精發(fā)酵④酒精產(chǎn)生量＝CO2釋放量只進(jìn)行酒精發(fā)酵⑤酒精產(chǎn)生量<CO2釋放量進(jìn)行有氧呼吸和酒精發(fā)酵，多余的CO2來自有氧呼吸⑥無CO2釋放只進(jìn)行乳酸發(fā)酵4.方法拓展(1)假如出現(xiàn)CO2釋放量<O2消耗量，呼吸底物可能含有脂肪，因?yàn)榈攘康闹狙趸纸鈺r(shí)需氧量高于糖類。(2)有時(shí)還可依據(jù)發(fā)生的場所進(jìn)行細(xì)胞呼吸方式的判定，如真核細(xì)胞均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的是無氧呼吸。典例4(2024·湖北省十堰市高一)下表表示蘋果在儲存過程中，有關(guān)氣體改變的狀況。下列分析正確的是(B)氧濃度(%)abcdCO2產(chǎn)生速率(mol/min)1.21.01.31.6O2的消耗速率(mol/min)00.50.71.2A．氧濃度為a時(shí)，細(xì)胞呼吸會產(chǎn)生乳酸B．氧濃度為b時(shí)，細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖最少C．氧濃度為c時(shí)，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率為0.3mol/minD．氧濃度為d時(shí)，有氧呼吸消耗的葡萄糖的量是無氧呼吸的2倍解析：氧濃度為a時(shí)，O2消耗速率為0，故只進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精與二氧化碳，A錯誤；氧濃度為b時(shí)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳量最少，此時(shí)細(xì)胞呼吸最弱，消耗的葡萄糖最少，B正確；氧濃度為c時(shí)，據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，有氧呼吸O2的消耗速率為0.7mol/min，則有氧呼吸CO2產(chǎn)生速率為0.7mol/min，無氧呼吸產(chǎn)生CO2的速率為1.3－0.7＝0.6mol/min，C錯誤；氧濃度為d時(shí)，O2的消耗速率為1.2mol/min，則有氧呼吸消耗葡萄糖的速率為1.2×1/6＝0.2mol/min，此時(shí)無氧呼吸CO2產(chǎn)生速率為1.6－1.2＝0.4mol/min，無氧呼吸消耗葡萄糖的速率為0.4×1/2＝0.2mol/min。故氧濃度為d時(shí)，有氧呼吸消耗葡萄糖的量等于無氧呼吸消耗葡萄糖的量，D錯誤。二、細(xì)胞呼吸方式的試驗(yàn)探究(1)試驗(yàn)設(shè)計(jì)欲確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置。如圖所示(以發(fā)芽種子為例)：(2)試驗(yàn)結(jié)果預(yù)料和結(jié)論試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論裝置1液滴裝置2液滴不動不動只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡不動右移只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移右移進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精的無氧呼吸左移不動只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸特殊提示：為使試驗(yàn)結(jié)果精確，除削減無關(guān)變量的干擾外，還應(yīng)設(shè)置比照裝置。比照裝置與裝置2相比，不同點(diǎn)是用煮熟的發(fā)芽種子代替發(fā)芽種子，其余均相同。典例5如圖是某探討性學(xué)習(xí)小組為了探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型而設(shè)計(jì)的試驗(yàn)裝置(酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì))，下列有關(guān)試驗(yàn)裝置和結(jié)果的分析，錯誤的是(D)A．通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸B．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，通過裝置2液滴的移動狀況可以探究出酵母菌是否進(jìn)行無氧呼吸C．用水代替Na0H溶液設(shè)置裝置2，假如裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移，說明酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸D．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，裝置2中液滴可能向左移解析：燒杯中的NaOH溶液能汲取細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，所以液滴移動的距離代表細(xì)胞呼吸消耗O2的量，因此通過裝置1僅僅能探究出酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，由于水不汲取氣體也不釋放氣體，所以液滴移動的距離代表細(xì)胞呼吸釋放的CO2量與消耗O2量的差值，假如液滴移動說明酵母菌進(jìn)行了無氧呼吸，假如液滴不移動，說明酵母菌不進(jìn)行無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置2，假如裝置1中液滴左移，說明有O2的消耗，可以推斷出酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸，裝置2中液滴右移，說明細(xì)胞呼吸釋放的CO2量多于O2的消耗量，推斷出酵母菌還進(jìn)行了無氧呼吸；用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，由于葡萄糖作底物不行能出現(xiàn)O2的消耗量大于CO2的釋放量的狀況，所以裝置2中液滴不行能向左移。特殊提示：有氧呼吸和無氧呼吸強(qiáng)度的推斷NaOH溶液組：NaOH汲取CO2，所以液滴的移動距離代表消耗O2量，即有氧呼吸的強(qiáng)度；蒸餾水組：液滴移動距離是有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量與有氧呼吸消耗O2量的差值，而有氧呼吸產(chǎn)生與消耗的物質(zhì)的量相等，故該組液滴移動距離代表無氧呼吸的強(qiáng)度。(以上只適用無氧呼吸產(chǎn)酒精的生物)解疑答惑討討?P951．用透氣的創(chuàng)可貼包扎傷口，可防止厭氧型細(xì)菌在傷口內(nèi)繁殖，有利于傷口的愈合；利用糧食和酵母菌等在限制通氣的條件下進(jìn)行發(fā)酵，通過酵母菌的無氧呼吸產(chǎn)生酒精；給花盆中板結(jié)的土壤松土，有利于根進(jìn)行有氧呼吸，促進(jìn)根系生長等。2．胖人通過適量運(yùn)動，細(xì)胞呼吸速率會加快，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物分解會加速，體重會下降。應(yīng)當(dāng)將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等低溫的地方貯存，這樣能夠降低細(xì)胞呼吸速率，削減有機(jī)物的消耗。練習(xí)與應(yīng)用?P96一、概念檢測1．(1)×(2)√2．C氧氣濃度為0時(shí)，該器官只進(jìn)行無氧呼吸，A錯誤；氧氣濃度在10%以下時(shí)，二氧化碳的釋放量大于氧氣的汲取量，說明細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸，B錯誤；氧氣濃度在10%以上時(shí)，細(xì)胞呼吸汲取的氧氣量等于釋放的二氧化碳量，說明該器官的呼吸作用方式是有氧呼吸，C正確；氧氣濃度低，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生的酒精對器官有損害作用，保存該器官，應(yīng)保存在無氧呼吸和有氧呼吸的最低點(diǎn)，即氧氣濃度最好限制在5%左右，D錯誤。3．B甲試管中只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，沒有線粒體，酵母菌不能進(jìn)行有氧呼吸；乙試管中只含有線粒體等細(xì)胞器，不能進(jìn)行呼吸作用；丙試管中含有酵母菌完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行有氧呼吸，將葡萄糖徹底氧化分解，生成CO2和H2O。二、拓展應(yīng)用1．提示：松土是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)傳統(tǒng)的耕作措施，松土可以增加土壤的透氣性，促進(jìn)土壤中枯枝落葉、動物遺體和糞便等有機(jī)物的分解，從而有利于農(nóng)作物生長。但是，松土簡單造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素?？茖W(xué)探討表明，產(chǎn)生沙塵暴的地表物質(zhì)以粉塵為主，這些粉塵主要來自農(nóng)田。由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的排放，從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問題變得更加嚴(yán)峻。此外，松土還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，可削減松土次數(shù)以降低不良影響。2．提示：有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段完全相同。原始的大氣中沒有氧氣，最初的單細(xì)胞生物只能進(jìn)行無氧呼吸，后來出現(xiàn)了能夠進(jìn)行有氧呼吸的單細(xì)胞生物。骨骼肌細(xì)胞仍保留無氧呼吸實(shí)力，這能夠說明這是漫長的生物進(jìn)化留下的印記。訓(xùn)練鞏固·課堂達(dá)標(biāo)1．不同種類的生物在不同的條件下呼吸方式不同。下列對生物細(xì)胞呼吸方式的推斷，錯誤的是(D)A．若只釋放CO2，不消耗O2，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸B．若CO2的釋放量多于O2的汲取量，則細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸C．若CO2的釋放量等于O2的汲取量，則細(xì)