高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第三章 细胞的代谢第四节 细胞呼吸为细胞生活提供能量精品课件ppt

第二课时厌氧呼吸、细胞呼吸是细胞代谢的核心

预习梳理
一、厌氧呼吸
1.概念:在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过         分解，释放        能量的过程。
2.场所:                         。
3.过程(分两个阶段)
第一阶段:葡萄糖分解阶段，与需氧呼吸第一阶段完全相同。
第二阶段:丙酮酸在            的催化作用下，形成不同的产物，如                 。
4.反应式
           酶  
                2CO2+_      __+         或
           酶

C6H12O6                              +         
5.能量转化
①能量释放阶段:只在第     阶段释放出     能量,生成少量      。
②葡萄糖分子中大部分能量的去向:存留在        或       中。
二、需氧呼吸和厌氧呼吸的比较

三、细胞呼吸是细胞代谢的核心 

1.细胞代谢包括        和        ，都与细胞呼吸有着密切关系。

2.细胞呼吸一方面为这些合成反应                 ，另一方面为合成反应提供           。细胞内有机物的生物合成也以          为中心。

(归纳拓展]
1.不同生物厌氧呼吸的产物不同
(1)高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等)等厌氧呼吸的产物是乳酸。
(2)大多数植物、酵母菌等生物厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。
2.对厌氧呼吸认识的几个注意点
(1)真核生物并非都能进行需氧呼吸,蛔虫、哺乳动物成熟红细胞只能进行厌氧呼吸。
(2)厌氧呼吸为不彻底的氧化分解，因此只释放少量的能量,其余能量储存在酒精或乳酸中。
(3)厌氧呼吸仅在第一阶段合 成ATP ,第二阶段不合成ATP

练习：1．在细胞进行需氧呼吸和厌氧呼吸过程中，都曾产生的化合物是(　　)

A．丙酮酸   B．乳酸   C．酒精   D．CO2

2．下列现象中属于需氧呼吸所特有的是(　　)

A．有二氧化碳生成  B．有水的生成

C．有丙酮酸的生成  D．柠檬酸循环

答案　A       答案　D

(归纳拓展]

1. 需氧呼吸三个阶段都产生ATP,厌氧呼吸只在第一-阶段产生ATP。

2.有的生物可以同时进行需氧呼吸与厌氧呼吸，如酵母菌在氧气浓度低时主要进行厌氧呼吸，浓度高时则只进行需氧呼吸。
3.有的生物只进行厌氧呼吸，如乳酸菌。
4.有线粒体的生物定能进行需 氧呼吸,但必须在有氧条件下;无线粒体的生物有的也能进行需氧呼吸，如蓝细菌(蓝藻)。
5.需氧呼吸的三个阶段连续进行，若中间有中断，后面的反应将无法进行。

二、判断细胞的呼吸类型

1.根据O2消耗与CO2产生的量来判断(以葡萄糖为细胞呼吸底物)

2.通过实验判断呼吸方式

（1）欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示（以发芽种子为例）：

（2）实验结果预测和结论

1.下图是酵母菌细胞呼吸类型的探究装置图，下列现象中能说明酵母菌只进行需氧呼吸的是（　　）

A.装置1中液滴左移，装置2中液滴不移

B.装置1中液滴左移，装置2中液滴右移

C.装置1中液滴不动，装置2中液滴右移

D.装置1中液滴右移，装置2中液滴左移

解析　装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了需氧呼吸；装置2中液滴不移动，说明酵母菌没有进行厌氧呼吸，结合装置1和装置2说明酵母菌只进行需氧呼吸，A正确；装置1中液滴左移，说明酵母菌细胞呼吸消耗了氧气，即酵母菌进行了需氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2说明酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，B错误；装置1中液滴不动，说明酵母菌呼吸作用没有消耗氧气，即没有进行需氧呼吸；装置2中液滴右移，说明酵母菌呼吸释放了二氧化碳，结合装置1和装置2可以知道酵母菌只进行厌氧呼吸，C错误；装置1中液滴不可能右移，D错误。

答案　A

2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a～d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列分析正确的是（　　）

A.氧浓度为a时细胞呼吸最弱，最适于贮藏该植物器官

B.氧浓度为b～c时，既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸

C.氧浓度为c时，厌氧呼吸最弱

D.氧浓度为d时，需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等

解析　氧浓度为a时，植物只进行厌氧呼吸，产生的CO2较多，并且会产生大量酒精，因此在a浓度下不适于贮藏该植物器官，A错误；氧浓度为b～c时，既有O2的吸收，又有CO2的释放，且量不等，说明既有需氧呼吸，又有厌氧呼吸，B正确；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，此时厌氧呼吸最弱，C错误；氧浓度为d时，植物只进行需氧呼吸，D错误。

答案　B

3.细胞呼吸的影响因素

内部因素：主要指不同的生物种类、同一植物的不同器官、不同发育时期的呼吸酶的种类、数量不同。

2．外因

(1)温度：

①原理：主要是通过影响酶的活性来实现的。

②曲线分析：

a．在一定温度范围(最适温度之前)内，随着温度的升高，呼吸速率不断增大。

b．超过一定温度(最适温度)之后，随着温度的升高，呼吸速率不断降低。

③应用：

a．低温条件下贮存蔬菜、水果。

b．大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温，减少有机物消耗，提高产量。

(2)O2浓度：

①原理：O2促进需氧呼吸，抑制厌氧呼吸。

②曲线分析：

a．曲线ABD：随O2浓度的增大，厌氧呼吸速率逐渐减小。

b．曲线BC：随O2浓度的增大，需氧呼吸速率逐渐增大。

c．曲线AC：随O2浓度的增大，细胞呼吸速率先减小后增大。

(3)CO2

浓度：

①原理：增加CO2浓度对细胞呼吸有明显抑制效应。

②曲线分析：随着CO2浓度增加，细胞呼吸强度会逐渐减弱。

③应用：蔬菜和水果的保鲜。

(4)含水量：

①曲线分析：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增加，随含水量的减少而减弱。

②应用：在作物种子贮存时，将种子风干，减少有机物的消耗。

练习：1．为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是(　　)

A．低O2、适当的湿度、零上低温

B．低O2、适当的湿度、零下低温

C．无O2、保持干燥、零上低温

D．无CO2、保持干燥、零下低温

解析　在低氧条件下，需氧呼吸强度较弱，并且抑制了厌氧呼吸；水果的保存需要适当的湿度，以保持水果中充足的水分；并且零上低温有利于降低酶活性，进而降低呼吸作用强度，A正确。

　A

2某植物器官的呼吸强度(用CO2释放量表示)与O2吸收量的关系如图所示，下列分析正确的是(　　)

A．A点时释放的CO2全部是厌氧呼吸的产物

B．A点时细胞呼吸的产物中有乙醇

C．B点时需氧呼吸和厌氧呼吸的CO2释放量相等

D．O2浓度越低，呼吸强度越小

解析　A点释放的CO2为需氧呼吸和厌氧呼吸共同的产物，A错误；植物厌氧呼吸生成乙醇和CO2，B正确，B点时，消耗的O2等于生成的CO2，表明只进行需氧呼吸，C错误；从图中看，O2浓度大约5%时，呼吸强度最小，D错误。

　B

(1)有氧气存在不一定只进行需氧呼吸。

①当氧气浓度较低时，既进行需氧呼吸，也进行厌氧呼吸，且厌氧呼吸占优势。

②当氧气浓度较高时，厌氧呼吸逐渐减弱，需氧呼吸逐渐增强；当氧气浓度增加到一定值时，只进行需氧呼吸。

(2)贮存蔬菜、水果和种子的条件并不是无氧环境。

①蔬菜、水果在贮存时都应在低温、低氧条件下，低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。

②种子贮存时，应保持干燥；而蔬菜、水果贮存时，应保持一定的湿度。　

当堂自测　

1．厌氧呼吸比需氧呼吸释放的能量少，其原因是(　　)

A．只发生在低等生物中  B．反应过程比较简单

C．酶的催化效率不高  D．有机物分解不彻底

答案　D

2．将水果放在密封的地窖中，可保存较长时间，地窖影响水果代谢的原因是

A．CO2浓度增加，抑制细胞呼吸

B．黑暗无光，不易引起早熟

C．温度适宜，水果抵抗病虫害的能力增强

D．湿度适宜，水分容易保持

解析　影响细胞呼吸的主要因素有温度、氧气浓度(CO2浓度或N2浓度)和水分。用密封地窖贮藏种子、果蔬，是由于地窖中的CO2浓度较高，可以抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。因此，将水果放在密封地窖中，CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用，从而使水果可以保存较长时间。

答案　A

3．比较动物的需氧呼吸和厌氧呼吸，下列叙述最恰当的是(　　)

A．糖类是需氧呼吸的主要能源物质，但不是厌氧呼吸的主要能源物质

B．需氧呼吸和厌氧呼吸过程中都能产生还原氢

C．需氧呼吸逐步释放能量，厌氧呼吸瞬间释放能量

D．需氧呼吸和厌氧呼吸的终产物中都有水

解析　细胞呼吸无论是需氧呼吸还是厌氧呼吸都是逐步释放能量，而厌氧呼吸终产物中没有水。

答案　B

4．下列有关细胞呼吸的叙述中，不正确的是(　　)

A．动植物细胞需氧呼吸的产物基本相同

B．需氧呼吸和厌氧呼吸过程都有热能释放

C．细胞呼吸过程中，有机物中的化学能逐步释放

D．没有线粒体的细胞消耗的能量全部来自厌氧呼吸

解析　动植物细胞需氧呼吸的产物基本相同，都是将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水，A项正确；需氧呼吸、厌氧呼吸释放的能量，一部分储存在ATP中，一部分以热能散失，故需氧呼吸和厌氧呼吸过程都有热能释放，B项正确；细胞呼吸过程中，有机物的分解是逐步进行的，其化学能也是逐步释放的，C项正确；没有线粒体的细胞也能进行需氧呼吸，如好氧型细菌，故没有线粒体的细胞消耗的能量不一定全部来自厌氧呼吸，D项错误。

答案　D

5．种子在浸水和不浸水的情况下进行细胞呼吸，都能产生(　　)

A．葡萄糖  B．丙酮酸

C．酒精  D．乳酸

解析　丙酮酸是有氧和无氧条件下的共同产物。

答案　B

6．酵母菌在面粉发酵过程中，产生的能使面团膨胀的物质是(　　)

A．酒精  B．水 

C．二氧化碳  D．氧气

解析　面粉发酵过程中，酵母菌产生大量CO2使面团膨胀。

答案　C

7．对玉米中耕松土的主要目的是(　　)

A．抑制根的需氧呼吸，减少有机物的消耗

B．抑制根的厌氧呼吸，防止酒精的产生

C．促进根的需氧呼吸和对无机盐的吸收

D．促进根的吸水，加快生长发育

解析　中耕松土促进土壤空气的流通，进一步促进根的需氧呼吸，为吸收无机盐提供更多的能量。

答案　C

8．下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)

A．种子库中贮存的种子不进行细胞呼吸

B．是否产生二氧化碳是需氧呼吸和厌氧呼吸的主要区别

C．高等植物只能进行需氧呼吸，不能进行厌氧呼吸

D．在真核细胞的细胞呼吸中，中间产物丙酮酸的彻底分解是在线粒体中进行的

解析　种子库中的种子并不是不进行细胞呼吸，而是细胞呼吸较弱。需氧呼吸和酒精发酵都产生二氧化碳，所以是否产生二氧化碳并不是两种细胞呼吸方式的主要区别。高等植物的器官也能进行厌氧呼吸。

答案　D

9．在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是(　　)

A．低温、干燥、低氧  B．低温、湿度适中、低氧

C．高温、干燥、高氧  D．高温、湿度适中、高氧

解析　酶的活性受温度影响，低温能降低细胞中酶的活性，使细胞代谢活动降低，有机物的消耗减少。种子在充足的氧气条件下，能进行需氧呼吸，细胞代谢旺盛，有机物消耗多；而在低氧高CO2条件下，需氧呼吸较弱，又能抑制厌氧呼吸，所以细胞代谢缓慢，有机物消耗少。干燥条件下，种子内自由水比例减少，细胞呼吸减弱，有机物消耗少。因此在低温、低氧、高CO2、干燥条件下，最有利于贮存种子。

答案　A

10．某运动员进行长跑训练时，测得肌肉组织O2的消耗速率和CO2的生成速率相等，据此推测(　　)

A．其肌肉组织只进行需氧呼吸

B．其肌肉组织只进行厌氧呼吸

C．其肌肉组织既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸

D．不足以作出判断

解析　人的细胞进行厌氧呼吸时，既不消耗O2，又不产生CO2，因此通过消耗O2和生成CO2的比值难以判断呼吸方式。

答案　D

11．列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)

A．肌细胞厌氧呼吸产生的乳酸可以在肌细胞内再生成葡萄糖

B．厌氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成

C．1个葡萄糖分子彻底氧化，在线粒体内膜上会产生12个水分子

D．糖酵解产生的[H]在细胞溶胶中与氧结合生成水

解析　肌细胞厌氧呼吸产生的乳酸不可以在肌细胞内再生成葡萄糖，但可以在肝细胞内再生成葡萄糖，A错误；厌氧呼吸在第一阶段能产生[H]和ATP，B错误；根据需氧呼吸的反应式可知，1个葡萄糖分子彻底氧化，在线粒体内膜上会产生12个水分子，C正确；糖酵解产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水，D错误。

答案　C

[预习梳理]
一、1.不完全    少量      2.细胞溶胶
  3不同酶    乳酸或乙醇
  4. C6 H12O6;    2C2 H5OH   能量  2C3H6O3   能量
5.①一    少量ATP    ②酒精   乳酸
二、细胞溶胶     葡萄糖彻底氧化分解    CO2和H2O     CO2和酒精或乳酸
三、1.分解代谢    合成代 谢
2.提供能量(ATP)     碳骨架     细胞呼吸