人教版高中生物必修1第5章细胞的能量供应和利用第3节第2课时无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用课件

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第2课时　无氧呼吸与细胞呼吸原理的应用【主干知识梳理】一、无氧呼吸1．类型及反应式2．场所：___________3．过程(1)第一阶段：与_________的第一阶段完全相同。(2)第二阶段：_______在不同酶的催化作用下，分解成___________，或者转化成乳酸。细胞质基质有氧呼吸丙酮酸酒精和CO2二、细胞呼吸原理的应用(1)包扎伤口时，需要选用_____的消毒纱布。(2)酿酒时要先通气后密封，通气的目的是_________________________________，密封的目的是_________________________________。(3)对花盆里的土壤经常进行_________。(4)粮食储藏需要的条件是________________________；蔬菜、水果储藏的条件是__________________和适宜的______。透气让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵松土透气湿度(零上)低温、低氧和干燥(零上)低温、低氧【教材微点发掘】　阅读教材第93、95页“思考·讨论”结合生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解，回答下列问题：(1)苹果储藏久了，会有酒味产生，其原因是发生了图中_____过程；而马铃薯块茎储藏久了却没有酒味产生，其原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中______过程。(填序号)(2)粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大的现象，其原因是_______________________________。①④①③种子在有氧呼吸过程中产生了水(3)1 mol葡萄糖有氧呼吸能释放2 870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向分别是什么？提示：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；而葡萄糖氧化分解释放的能量主要以热能形式散失了。(4)运动成为当今人们生活的一种时尚，人在剧烈运动时，会因骨骼肌进行无氧呼吸积累过多的乳酸而感到肌肉酸痛。健身教练提倡有氧运动，请根据有氧呼吸和无氧呼吸的产物及释放能量多少的角度分析原因。提示：有氧呼吸的产物是CO2和H2O，对于机体的影响较小，且有机物中的能量全部释放。而无氧呼吸产物中的乳酸对机体不利，且有机物中的能量仅释放一部分。所以提倡有氧运动。教材问题提示一、思考·讨论1．略。2．提示：酸奶制作利用了乳酸菌的无氧呼吸；收获后的粮食要晒干再储藏，就是通过降低细胞呼吸速率来延长储藏时间。二、思维训练这一论点包含两个要点：线粒体原本是一种独立生存的细菌，后来与真核细胞共生成细胞内的结构。由此可见，证据1、证据3和证据4，能够支持这一论点，而证据2不支持。新知探究(一)　无氧呼吸及其与有氧呼吸的关系【拓展·深化】1．比较有氧呼吸与无氧呼吸续表2.有氧呼吸和无氧呼吸过程图解3．细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路【典题·例析】[典例1]　下列四个选项中有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　)A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用[答案]　B[解析]　南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40 ℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中密封保存使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。[典例2]　如图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，a～e表示物质，①～④表示过程。下列有关叙述正确的是(　　)A．催化反应②和④的酶都存在于细胞质基质中B．图中物质c为[H]，它只在有氧呼吸过程中产生C．图中①②过程主要发生在小麦种子萌发的早期，其中e为ATPD．①④③过程为有氧呼吸的三个阶段，其中物质a、d分别是丙酮酸和O2[答案]　D[解析]　题图为细胞呼吸的全过程，①②过程为无氧呼吸，①④③过程为有氧呼吸，a、b、c、d、e分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精；催化反应②和④的酶分别存在于细胞质基质和线粒体基质中；无氧呼吸的第一阶段也产生[H]。易错提醒有关无氧呼吸的两点提醒无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP；无氧呼吸产生乳酸还是酒精和二氧化碳，与细胞内的酶有关，一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。【应用·体验】1．细胞内葡萄糖分解代谢过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)A．酵母菌细胞质基质中可进行①和②过程B．剧烈运动时骨骼肌细胞中进行①和④过程C．乳酸菌细胞进行①和③过程中均产生[H]D．①过程是各类细胞分解葡萄糖共同途径答案：D　解析：②过程在酵母菌线粒体中进行，A错误；剧烈运动时骨骼肌细胞中有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，且无氧呼吸产生乳酸，故进行①②③过程，B错误；乳酸菌细胞进行③过程不产生[H]，C错误；各类细胞的有氧呼吸和无氧呼吸共同进行①过程，D正确。2．研究人员探究缺氧条件下北欧鲫鱼细胞呼吸的特点，结果如图。下列叙述正确的是(　　)A．图中能产生ATP的过程有①②③，过程①发生在细胞质基质B．取培养该鱼的水样加入碱性的重铬酸钾溶液振荡混合均匀，水样变成灰绿色C．为验证北欧鲫鱼肌细胞具有上述呼吸特点，可将该鱼在氧气充足条件下培养D．北欧鲫鱼的其他组织细胞产生的乳酸最终转化为酒精排出体外答案：D　解析：图中能产生ATP的过程只有①②，③过程不释放能量，没有ATP产生，过程①②③都发生在细胞质基质中；取培养该鱼的水样加入酸性的重铬酸钾溶液振荡混合均匀，水样变成灰绿色；为验证北欧鲫鱼肌细胞具有上述呼吸特点，可将该鱼在缺氧条件下培养；根据图示可知，北欧鲫鱼的其他组织细胞产生的乳酸最终转化为酒精排出体外。新知探究(二)　影响细胞呼吸的环境因素及应用【拓展·深化】1．氧气抑制无氧有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸5%续表2.温度呼吸酶增强下降3.二氧化碳抑制增加4.水分加快减慢【典题·例析】[典例1]　如图表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下的有氧呼吸和无氧呼吸过程中CO2的释放量，据图判断下列分析正确的是(　　)A．图中乙曲线在b时，无氧呼吸最强B．图中甲曲线表示在不同O2浓度下无氧呼吸过程中CO2的释放量C．O2浓度为d时，该器官的细胞既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸D．若甲代表的细胞呼吸方式在O2浓度为b时消耗了n mol 的葡萄糖，则乙代表的细胞呼吸方式在O2浓度为b时消耗的葡萄糖为n/2 mol[答案]　B[解析]　图中乙曲线表示有氧呼吸中CO2的释放量随O2浓度的变化；图中甲曲线表示无氧呼吸中CO2的释放量随O2浓度的变化。当O2浓度为b时，无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量是相同的，有氧呼吸消耗的葡萄糖为无氧呼吸的1/3；当O2浓度为d时，无氧呼吸已经停止，只进行有氧呼吸。[典例2]　如图表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下CO2的释放量与O2的吸收量的变化，请据图回答以下问题：(1)O2浓度为0时，该器官的呼吸类型是________。(2)在O2浓度为b%以下时(不包括0)，该器官的呼吸类型是________________，原因是____________。(3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为______________，原因是____________________________。(4)由该曲线可知，我们在进行果实和种子贮藏时，应取约a/2的O2浓度值，理由是____________________________________________________。(5)图中阴影部分的面积代表____________________________。[解析]　(1)O2浓度为0时，有CO2释放，该器官只进行无氧呼吸。(2)在O2浓度为b%以下时，CO2的释放量大于O2的吸收量，该器官的呼吸类型是无氧呼吸和有氧呼吸。(3)当两条曲线在Q点重合时，说明CO2释放量与O2吸收量相等，则该器官的呼吸类型为有氧呼吸。(4)由该曲线可知，我们在进行果实和种子贮藏时，应取约a/2的O2浓度值，因为CO2的释放量最少，消耗的有机物最少。(5)图中阴影部分的面积代表无氧呼吸中CO2的释放量。[答案]　(1)无氧呼吸　(2)无氧呼吸和有氧呼吸　CO2的释放量大于O2的吸收量　(3)有氧呼吸　CO2的释放量等于O2的吸收量　(4)细胞呼吸最弱，有机物消耗少　(5)无氧呼吸中CO2的释放量【应用·体验】1．如图是外界条件对植物呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是(　　)A．从甲图可知细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制答案：B解析：甲图中b点温度下植物呼吸作用的相对速率最大，说明该温度下细胞呼吸最旺盛；随O2浓度增大有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸；细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖；有氧呼吸需要酶的参与，温度会影响酶的活性，故有氧呼吸还受温度或呼吸酶数量的限制，使曲线Ⅱ最终趋于平衡。2．下列所述生产与生活中的做法，合理的是(　　)A．做面包时加入酵母菌并维持密闭状态B．水稻田适时排水晒田以保证根系通气C．白天定时给栽培大棚通风以保证氧气供应D．用不透气的消毒材料包扎伤口以避免感染答案：B解析：做面包时加入酵母菌是因为酵母菌细胞呼吸产生二氧化碳使面包松软多孔，由于酵母菌无氧呼吸产生酒精，故不能维持密闭状态；水稻田适时排水晒田的目的是保证根系通气，防止根系细胞无氧呼吸产生酒精，造成毒害；白天定时给栽培大棚通风的目的是保证二氧化碳的供应，利于植物进行光合作用；用透气的消毒材料包扎伤口以抑制厌氧菌大量繁殖，避免感染。科学探究——细胞呼吸类型的判断与实验探究1．“三看法”判断呼吸的类型(1)一看反应物和产物。①消耗氧气或产物中有水，一定是有氧呼吸。②产物中有酒精或乳酸，一定是无氧呼吸。(2)二看物质的量的关系。①无CO2产生：乳酸发酵。②不消耗O2，但产生CO2：酒精发酵。③消耗O2量＝产生CO2量：有氧呼吸。④消耗O2量