資源簡介

第五章 細胞的能量供應和利用
第三節 細胞呼吸的原理和應用
二 無氧呼吸與細胞呼吸原理的應用
【學習目標】
1.說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。
2.說明細胞呼吸的原理，并探討其在生產和生活中的應用。
【基礎梳理】
一、無氧呼吸
1.場所： 。
2.類型和過程
類型 酒精發酵 乳酸發酵
第一階段 葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量
第二階段 丙酮酸→酒精＋CO2 丙酮酸→乳酸
反應式 C6H12O6 ＋少量能量 C6H12O6 ＋少量能量
實例 某些植物、酵母菌等 高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜根、玉米胚、乳酸菌等
二、細胞呼吸原理的應用
1.有氧呼吸原理的應用
（1）利用淀粉、 或谷氨酸棒狀桿菌可以生產食醋或味精。
（2）提倡慢跑等有氧運動使細胞進行 ，避免肌細胞產生大量 。
（3）及時松土有利于 。
（4）稻田定期排水有利于根系 ，防止幼根變黑、腐爛。
2.無氧呼吸原理的應用
（1）利用糧食通過 發酵可以生產各種酒。
（2）包扎傷口應選用 的敷料。
（3）破傷風芽孢桿菌可通過 進行大量繁殖，皮膚破損較深時，需清理傷口、注射破傷風抗毒血清等。
【拓展延伸】
細胞呼吸方式的判斷方法
（1）方法秘訣：寫出反應式，找出O2消耗量和CO2釋放量之間的數量關系：
①有氧呼吸：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
②產生酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
③產生乳酸：C6H12O62C3H6O3+少量能量
（2）依據O2消耗量和CO2釋放量，具體判斷如下：
條件 結論
情況1 O2消耗量=CO2產生量 只進行有氧呼吸或既進行有氧呼吸又進行產乳酸的無氧呼吸
情況2 消耗O2量<釋放CO2量 同時進行有氧呼吸和無氧呼吸
情況3 不消耗O2，釋放CO2 只進行產生酒精的無氧呼吸
情況4 不消耗O2，不釋放CO2 只進行產生乳酸的無氧呼吸或細胞已經死亡
【課堂練習】
1.在缺氧的情況下，植物可短時間進行無氧呼吸提供能量，而長時間的無氧呼吸會影響植物的生長?，F有一塊馬鈴薯田中，馬鈴薯根系完全被水淹沒，下列說法錯誤的是（ ）
A.在水淹條件下，馬鈴薯植株仍然主要進行有氧呼吸
B.長期處于缺氧條件下，馬鈴薯植株根系對無機鹽的吸收減少
C.因為植物可以進行無氧呼吸，所以水淹對馬鈴薯影響不大
D.馬鈴薯塊莖無氧呼吸不產生氣體
2.下列有關細胞呼吸的敘述正確的是（ ）
①原核生物沒有線粒體，不能進行有氧呼吸
②酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸都能產生CO2，但產生CO2的場所不同
③無氧呼吸過程中，葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
④傷口要用透氣的紗布包扎，目的是防止組織細胞因缺氧而能量供應不足
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
3.下列①~④過程為細胞呼吸過程中發生的物質變化，有關說法正確的是（ ）
①葡萄糖→丙酮酸
②丙酮酸→二氧化碳和水
③丙酮酸+乳酸
④丙酮酸→酒精和二氧化碳
A.①過程能夠產生NADH，而②③④過程均不能產生NADH
B.在黑暗條件下，小麥②過程發生在線粒體中，產生大量ATP
C.葡萄糖經①③過程后，其中的能量大部分以熱能形式散失
D.人體劇烈運動時，肌肉細胞會通過①④過程產生能量
4.下列關于有氧呼吸與無氧呼吸的相同點正確的是（ ）
①都在線粒體中進行
②都需要酶
③都需要氧
④都產生ATP
⑤都經過生成丙酮酸的反應
A.①②⑤ B.①④⑤ C.②③⑤ D.②④⑤
5.下列所述生產與生活中的做法，合理的是（ ）
A.做面包時加入酵母菌并維持密閉狀態
B.水稻田適時排水曬田以保證根系通氣
C.儲藏水果蔬菜時盡可能降低倉庫中O2濃度
D.用不透氣的消毒材料包扎傷口以避免感染
6.葡萄糖是生物體重要的能源物質，生物體內葡萄糖分解代謝過程的圖解如下，請據圖回答下列問題：
（1）圖中X是_____，Y是_____，生物細胞中產生Y的場所可能是_____。①②③過程中，產生ATP最多的是_____（填序號）。
（2）反應①②③④⑤中，可在人體細胞中進行的過程是_____（填序號）；糧食儲藏過程中有時會發生糧堆濕度增大現象，這是因為_____。
（3）酵母菌發酵時，先通入空氣，一段時間以后再密閉。當從有氧變為無氧條件時，酵母菌的繁殖速率_____（填“加快”或“減慢”）。若檢測酵母菌呼吸的產物是否有酒精，可用酸性_____進行檢測。
【答案以及解析】
1.答案：C
解析：在水淹條件下，馬鈴薯塊莖主要進行無氧呼吸，但是馬鈴薯地上部分仍然主要進行有氧呼吸，A說法正確；長期處于缺氧條件下，馬鈴薯植株根系呼吸產生的能量減少，對無機鹽的吸收減少，B說法正確；馬鈴薯塊莖長時間進行無氧呼吸會產生大量乳酸，會對根產生毒害作用，從而影響馬鈴薯的生長，C說法錯誤；馬鈴薯塊莖無氧呼吸不產生CO2，無氣體產生，D說法正確。
2.答案：B
解析：有些原核生物（如藍藻）沒有線粒體，也能進行有氧呼吸，①錯誤；酵母菌是真核生物，在有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸可以產生CO2和水，CO2在線粒體基質中產生，在無氧條件下，酵母菌可通過無氧呼吸產生酒精和CO2，產生CO2的場所是細胞質基質，②正確；無氧呼吸只在第一階段釋放出少量的能量，生成少量的ATP，葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中，③正確；傷口要用透氣消毒的紗布包扎，目的是抑制厭氧細菌的繁殖，④錯誤。B符合題意。
3.答案：B
解析：細胞呼吸的第一階段和需氧呼吸的第二階段均會產生NADH，需氧呼吸的第三階段和厭氧呼吸的第二階段均不能產生NADH，A錯誤；小麥在黑暗條件下仍可以進行有氧呼吸，②過程表示有氧呼吸第二和第三階段，發生在線粒體中，第三階段產生大量ATP，B正確；乳酸發酵過程中，葡萄糖中的能量大部分還儲存在乳酸中，C錯誤；人體劇烈運動時，肌肉細胞會通過厭氧呼吸（乳酸發酵）產生能量，人體細胞不能進行乙醇發酵，D錯誤。
4.答案：D
解析：有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細胞質基質中進行，都能將葡萄糖分解成丙酮，而有氧呼吸第二階段在線粒體進行，無氧呼吸第二階段還是在細胞質基質中進行，它們都需要酶，但無氧呼吸不需要氧氣，有氧呼吸產生ATP較多，無氧呼吸產生的ATP較少，綜合選D。
5.答案：B
解析：做面包時加入酵母菌是因為酵母菌細胞呼吸產生CO2可使面包暄軟多孔，由于酵母菌無氧呼吸會產生酒精，故不能維持密閉狀態，A錯誤；水稻田適時排水曬田的目的是保證根系通氣，防止根系無氧呼吸產生酒精，造成毒害，B正確；低氧環境有利于水果和蔬菜的保鮮，但不是氧濃度越低越好，氧濃度太低，無氧呼吸增強，產生酒精增多，反而不利于水果蔬菜的保鮮，C錯誤；用透氣的消毒材料包扎傷口以抑制厭氧菌大量繁殖，避免感染，D錯誤。
6.答案：（1）O2；CO2；細胞質基質；線粒體（基質）；③
（2）①②③④；細胞呼吸產生水
（3）減慢；重鉻酸鉀溶液
解析：（1）X是O2，Y是CO2，生物細胞中產生Y的場所有細胞質基質、線粒體基質。有氧呼吸第三階段產生的ATP最多，即③。人體細胞無氧呼吸的產物為乳酸，①②③④⑤過程中，可在人體細胞中進行的是①②③④。
（2）有氧條件下細胞呼吸產生的能量比無氧條件下多，酵母菌繁殖速率快，所以當從有氧變為無氧條件時，酵母菌的繁殖速率減慢?？捎盟嵝灾劂t酸鉀檢測酵母菌呼吸的產物—酒精。
（3）酵母菌發酵時，先通入空氣，酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖，當從有氧變為無氧條件時，酵母菌進行無氧呼吸，繁殖速率減慢。檢測酵母菌呼吸的產物是否有酒精，可用酸性重鉻酸鉀溶液進行檢測。
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