高中生物人教版必修1課件第5章第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第5章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)用控制變量法探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn),總結(jié)細(xì)胞呼吸的類型。2.通過對有氧呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)的資料分析,闡明有氧呼吸過程中物質(zhì)與能量的變化。3.通過表格歸納,厘清有氧呼吸與無氧呼吸過程的異同,歸納細(xì)胞呼吸的概念,闡明細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)和意義。4.關(guān)注細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)生活實(shí)際中的應(yīng)用。課前篇自主預(yù)習(xí)一、細(xì)胞呼吸呼吸作用的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解,并釋放能量,因此也叫細(xì)胞呼吸。二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.實(shí)驗(yàn)材料:酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌,因此便于用來研究細(xì)胞呼吸的不同方式。2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)酵母菌培養(yǎng)液的配制:取20g新鮮的食用酵母菌,分成兩等份,分別放入錐形瓶A(500mL)和錐形瓶B(500mL)中。分別向瓶中注入240mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液。(2)檢測CO2的產(chǎn)生①檢測試劑:使用澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)溶液。②現(xiàn)象:澄清的石灰水變混濁,溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。③觀測指標(biāo):根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色的時(shí)間長短,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2的產(chǎn)生情況。(3)檢測酒精的產(chǎn)生①試劑:重鉻酸鉀溶液。②反應(yīng)條件:酸性條件。③現(xiàn)象:橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。預(yù)習(xí)反饋1.在檢驗(yàn)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí)常用到一些特殊的反應(yīng),下列描述不正確的是(

)2可使澄清的石灰水變混濁2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃C.灰綠色的重鉻酸鉀溶液在堿性條件下能與酒精反應(yīng),變成橙色D.橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下能與酒精反應(yīng),變成灰綠色答案

C解析

酵母菌既可進(jìn)行有氧呼吸,也可進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)物有CO2、H2O和酒精。CO2可用澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)溶液檢測;橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精反應(yīng),變成灰綠色。2.某課外活動小組想探究酵母菌細(xì)胞有氧條件下的呼吸作用,用下圖裝置作為備選裝置。該課外活動小組應(yīng)該選用的裝置序號及正確排序是

。

答案

C→A→B三、細(xì)胞呼吸的方式1.有氧呼吸(1)概念:有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。(2)主要場所:線粒體線粒體具有雙層膜,[3]內(nèi)膜的某些部位向內(nèi)腔折疊形成[2]嵴,嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。嵴的周圍充滿了液態(tài)的[4]基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。要點(diǎn)筆記

某些原核細(xì)胞無線粒體也可進(jìn)行有氧呼吸。(3)有氧呼吸的過程第一個(gè)階段:不需要氧的參與,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],并且釋放出少量的能量。第二個(gè)階段:不需要氧直接參與,在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H],并釋放出少量的能量。第三個(gè)階段:需要氧的參與,在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H],經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng),與氧結(jié)合形成水,同時(shí)釋放出大量的能量。(4)總反應(yīng)式:C6H12O6+6O2+6H2O

6CO2+12H2O+能量2.無氧呼吸(1)概念:在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解,釋放少量能量的過程,就是無氧呼吸。酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫作發(fā)酵。產(chǎn)生酒精的叫作酒精發(fā)酵,產(chǎn)生乳酸的叫作乳酸發(fā)酵。(2)過程第一階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。與有氧呼吸第一階段完全相同。第二階段:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。丙酮酸在酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化成乳酸。無論是分解成酒精和二氧化碳或者是轉(zhuǎn)化成乳酸,無氧呼吸都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。(3)總反應(yīng)式:①乳酸發(fā)酵:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量。②酒精發(fā)酵:C6H12O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。3.細(xì)胞呼吸的意義(1)為生物體的絕大多數(shù)生命活動過程提供能量。(2)生物體代謝的樞紐。細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物,可以轉(zhuǎn)化為其他非糖物質(zhì),蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝都可以與細(xì)胞呼吸聯(lián)系起來。預(yù)習(xí)反饋1.判斷正誤。(1)無氧呼吸的全過程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。(√)(2)無氧呼吸的兩個(gè)階段都能產(chǎn)生ATP。(

×

)(3)不同生物的無氧呼吸所需要的酶都是相同的。(

×

)(4)發(fā)酵是指酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸,根據(jù)其產(chǎn)物不同又分為酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。(√)2.根據(jù)有氧呼吸的過程連線。

3.識圖。有氧呼吸過程圖解如下:圖中①②③④分別是什么物質(zhì)?⑤代表什么?答案

①②③④分別是丙酮酸、[H]、O2、CO2。⑤代表大量能量。四、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用將生產(chǎn)生活中的實(shí)例與對應(yīng)原理進(jìn)行連線。拓展閱讀有氧運(yùn)動與無氧運(yùn)動體育運(yùn)動大體可以分為有氧運(yùn)動和無氧運(yùn)動。有氧運(yùn)動是強(qiáng)度較低的較長時(shí)間的運(yùn)動,運(yùn)動過程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能,如慢跑、游泳等。無氧運(yùn)動則是高強(qiáng)度的劇烈運(yùn)動,運(yùn)動過程中骨骼肌除進(jìn)行有氧呼吸外,還會進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生乳酸,這樣的運(yùn)動有短跑、舉重和力量訓(xùn)練等。有氧運(yùn)動能夠增強(qiáng)心肺功能,提高肌肉的耐力,無氧運(yùn)動能夠增加肌肉體積,增強(qiáng)肌肉力量。課堂篇探究學(xué)習(xí)探究點(diǎn)一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌也稱“糖菌”,多分布在含糖的偏酸性環(huán)境中,如水果、葉子、蔬菜、樹皮上及葡萄園和果園的土壤中。酵母菌也被稱為人類的“第一種家養(yǎng)微生物”,是一種單細(xì)胞真菌,它與人類的生活息息相關(guān)。做饅頭、面包、釀酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用。1.實(shí)驗(yàn)原理(1)酵母菌:酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,其代謝類型是

型,可用于研究細(xì)胞呼吸的不同方式。

(2)細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的檢測②酒精的檢測:在

條件下,橙色的

溶液會與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成

色。

兼性厭氧混濁藍(lán)綠酸性重鉻酸鉀灰綠2.圖甲中的空氣先通過質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的目的是什么?答案

圖甲中的空氣先通過NaOH溶液的目的是吸收空氣中的CO2,保證使澄清石灰水變混濁的是酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2。3.圖乙中B瓶先密封放置一段時(shí)間后,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶的目的是什么?答案

B瓶先密封放置一段時(shí)間后,耗盡瓶中的氧氣,保證使澄清石灰水變混濁的是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2。4.有同學(xué)發(fā)現(xiàn)A瓶中的酵母菌培養(yǎng)液濾液用重鉻酸鉀溶液檢測時(shí)也出現(xiàn)灰綠色,請分析可能的原因,并提出改進(jìn)措施。答案

(1)供氧不足,部分細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸。改進(jìn)措施:用氣泵持續(xù)供氧。(2)酵母菌培養(yǎng)液中還存在葡萄糖,葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化。改進(jìn)措施:應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時(shí)間適當(dāng)延長以耗盡溶液中的葡萄糖?！練w納提升】1.實(shí)驗(yàn)變量的分析探究課題有氧呼吸無氧呼吸變量控制通入空氣,保證O2的充分供應(yīng)先將錐形瓶內(nèi)的O2消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶無關(guān)變量控制空氣先通入NaOH溶液中,除去CO2排除有氧呼吸的干擾自變量O2的有無因變量酵母菌的呼吸產(chǎn)物,即產(chǎn)生CO2的多少、酒精的有無無關(guān)變量溫度、營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和總量等2.需加深理解的問題(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí),必須將滅菌的葡萄糖溶液冷卻到常溫,才可加入酵母菌。否則,高溫會殺死酵母菌。(2)有氧條件:必須持續(xù)通入空氣,以保證O2的充足供應(yīng)?？諝馔ㄈ虢湍妇囵B(yǎng)液之前先用NaOH溶液處理,目的是吸收CO2,排除空氣中的CO2對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。無氧條件:裝置中盛有酵母菌培養(yǎng)液的錐形瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間后,再連接澄清的石灰水,其目的是先讓酵母菌將瓶中的O2消耗完,確保只進(jìn)行無氧呼吸。要點(diǎn)筆記

在25~35

℃的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),此時(shí)的酵母菌中酶活性較高,生命活動旺盛,細(xì)胞呼吸明顯。3.酒精的檢測用重鉻酸鉀檢測酒精,在酸性條件下,橙色的重鉻酸鉀變成灰綠色。檢測時(shí),需要把酵母菌培養(yǎng)液過濾,然后取濾液2mL進(jìn)行檢測?！咎骄繎?yīng)用】1.下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置,下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無氧兩種條件的對比實(shí)驗(yàn),其中乙組作為對照組B.若向b瓶和d瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液,則d瓶內(nèi)的溶液會變黃C.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃的時(shí)間長短,來檢測CO2的產(chǎn)生速率D.若c瓶和e瓶中溶液都變混濁,不能據(jù)此判斷酵母菌的呼吸方式答案

C解析

該對比實(shí)驗(yàn)兩組都未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果,都是實(shí)驗(yàn)組,

A項(xiàng)錯(cuò)誤。d瓶內(nèi)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,生成酒精,其在酸性條件下與重鉻酸鉀溶液反應(yīng),呈灰綠色;b瓶內(nèi)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,不生成酒精,無灰綠色出現(xiàn),B項(xiàng)錯(cuò)誤。b瓶內(nèi)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,產(chǎn)生CO2較多,溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃的時(shí)間較短(石灰水變混濁較快或混濁量較大);d瓶內(nèi)酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生CO2較少,溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間較長(石灰水變混濁較慢或混濁量較小),

C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.將圖中果酒發(fā)酵裝置改裝后用于探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn),下列相關(guān)操作錯(cuò)誤的是(

)A.探究有氧條件下酵母菌呼吸方式時(shí)打開閥aB.經(jīng)管口3取樣檢測酒精和CO2的產(chǎn)生情況C.實(shí)驗(yàn)開始前對改裝后整個(gè)裝置進(jìn)行氣密性檢查D.改裝時(shí)將盛有澄清石灰水的試劑瓶與管口2連通答案

B解析

打開閥a,則外界空氣可通入發(fā)酵液中;經(jīng)管口3取樣檢測酒精,檢測CO2要檢測管口2排出的氣體;發(fā)酵過程需要密封,故需要進(jìn)行氣密性檢測;管口2與盛澄清石灰水的試劑瓶連通,可檢測是否有CO2產(chǎn)生。探究點(diǎn)二有氧呼吸和無氧呼吸的過程1.有氧呼吸與無氧呼吸的比較

比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸區(qū)別場所

條件O2、多種酶無O2、多種酶物質(zhì)轉(zhuǎn)化葡萄糖徹底氧化分解,生成

葡萄糖分解不徹底,生成

或

能量轉(zhuǎn)化釋放大量能量,產(chǎn)生大量ATP釋放少量能量,產(chǎn)生少量ATP特點(diǎn)受O2和溫度等因素的影響有O2存在時(shí),無氧呼吸受抑制,受溫度等因素的影響細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)CO2和H2O乳酸酒精和CO2

比較項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸相同點(diǎn)過程二者

反應(yīng)完全相同,都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行

實(shí)質(zhì)都是

有機(jī)物,釋放

,產(chǎn)生ATP

意義為生物體的生命活動提供

第一階段氧化分解能量能量2.有氧呼吸過程中,H2O參與的反應(yīng)和產(chǎn)生分別發(fā)生在第

、

階段,O2參與反應(yīng)發(fā)生在第

階段,CO2是在第

階段產(chǎn)生的。

答案

二三三二4.丙酮酸進(jìn)入線粒體的條件是什么?為什么丙酮酸在不同類型的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中參與無氧呼吸的產(chǎn)物不同?答案

當(dāng)有氧氣存在的情況下,丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧呼吸。酶的種類不同,無氧呼吸的產(chǎn)物不同。5.為什么在訓(xùn)練中會出現(xiàn)肌肉的酸痛感?答案

部分細(xì)胞無氧呼吸,產(chǎn)生乳酸,會導(dǎo)致肌肉酸痛。【歸納提升】1.與無氧呼吸有關(guān)的幾個(gè)注意點(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,根本原因在于控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。2.與細(xì)胞呼吸有關(guān)的計(jì)算C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量C6H12O62C2H5OH(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。特別提醒

(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)無氧呼吸只有第一階段釋放能量,第二階段沒有能量釋放。有氧呼吸三個(gè)階段均釋放能量?！咎骄繎?yīng)用】1.下圖表示細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)葡萄糖的分解途徑,下列相關(guān)分析正確的是(

)A.過程②產(chǎn)生的能量大部分以熱能形式散失B.①發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),其不產(chǎn)生ATPC.人肝細(xì)胞進(jìn)行②過程的同時(shí)會產(chǎn)生少量CO2D.在線粒體中進(jìn)行③時(shí),H2O、CO2產(chǎn)生的階段不同答案

D解析

①②代表無氧呼吸,①③代表有氧呼吸,①代表細(xì)胞呼吸的第一階段,③代表有氧呼吸的第二、三階段,無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;①代表細(xì)胞呼吸的第一階段,場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),此階段產(chǎn)生少量ATP,B項(xiàng)錯(cuò)誤;人肝細(xì)胞的無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,不會產(chǎn)生酒精,C項(xiàng)錯(cuò)誤;③代表有氧呼吸的第二、三階段,CO2在有氧呼吸的第二階段產(chǎn)生,H2O在有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生,D項(xiàng)正確。2.(2021全國甲)某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不可能得到的結(jié)果是(

)A.該菌在有氧條件下能夠繁殖B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生C.該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇D.該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2答案

B解析

酵母菌在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,能夠進(jìn)行繁殖,A項(xiàng)不符合題意。酵母菌在無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段都有丙酮酸產(chǎn)生,B項(xiàng)符合題意。酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇和CO2,C項(xiàng)不符合題意。酵母菌在有氧呼吸的第二階段和無氧呼吸的第二階段都有CO2產(chǎn)生,D項(xiàng)不符合題意。3.下表描述的是真核細(xì)胞中有氧呼吸和無氧呼吸的位置及主要產(chǎn)物,相關(guān)選項(xiàng)正確的是(

)呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸反應(yīng)階段第一階段第二階段第三階段第一階段第二階段位置細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要產(chǎn)物C3H4O3CO2H2OC3H4O3C3H6O3或C2H5OH+CO2A.有氧呼吸各階段在細(xì)胞不同位置進(jìn)行與細(xì)胞中酶的種類及分布有關(guān)B.人體在劇烈運(yùn)動過程中產(chǎn)生的CO2有部分來自無氧呼吸C.無氧呼吸產(chǎn)生C3H6O3和C2H5OH的過程中均有[H]剩余D.細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生C3H6O3還是C2H5OH的根本原因是細(xì)胞中酶的種類有差異答案

A解析

有氧呼吸各個(gè)階段的反應(yīng)都需要酶的催化,細(xì)胞不同位置存在的酶不同,決定了有氧呼吸各階段在細(xì)胞不同位置進(jìn)行,A項(xiàng)正確;人體在劇烈運(yùn)動過程中產(chǎn)生的CO2只能來自有氧呼吸,因?yàn)闊o氧呼吸只產(chǎn)生乳酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H],在第二階段均被利用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生C3H6O3還是C2H5OH的直接原因是細(xì)胞中酶的種類有差異,根本原因是控制酶合成的基因不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究點(diǎn)三細(xì)胞呼吸的影響因素和細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,在作物生長期進(jìn)行中耕松土,可以增加土壤通氣量,促進(jìn)作物根部的有氧呼吸,有利于作物吸收礦質(zhì)元素。利用酵母菌釀酒時(shí),往往先向發(fā)酵液中通氣,促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌迅速增殖,之后再控制發(fā)酵液為無氧條件,促進(jìn)酵母菌的無氧呼吸,從而積累酒精。細(xì)胞呼吸受多種因素的影響,請結(jié)合下列甲、乙、丙三圖討論分析影響細(xì)胞呼吸的因素及其原理的應(yīng)用。1.甲、乙、丙三圖橫坐標(biāo)對應(yīng)的外界因素分別是什么?答案

溫度、O2濃度、CO2濃度。2.嘗試解讀乙圖中各點(diǎn)表示的生物學(xué)意義。答案

Q點(diǎn):不消耗O2,產(chǎn)生CO2?只進(jìn)行無氧呼吸;P點(diǎn):O2吸收量=CO2生成量?只進(jìn)行有氧呼吸;QP段(不包含Q、P點(diǎn)):CO2生成量>O2吸收量?同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸;R點(diǎn):CO2生成量最小?細(xì)胞呼吸最弱點(diǎn)。3.聯(lián)系生活實(shí)際,各舉一例說明細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。答案

溫度:用酵母菌發(fā)面蒸饅頭需要用溫水和面并適當(dāng)保溫,促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸。O2濃度:用創(chuàng)可貼包扎傷口,透氣性好,有利于抑制厭氧菌的細(xì)胞呼吸。CO2濃度:蔬菜、水果保鮮可充入CO2,通過提升CO2濃度降低氧分壓,抑制有氧呼吸,減少有機(jī)物消耗。拓展思維通過曲線圖變式理解O2濃度對細(xì)胞呼吸的影響(細(xì)胞呼吸的底物為葡萄糖)。(1)圖甲中的A點(diǎn)只進(jìn)行無氧呼吸,對應(yīng)圖乙中O2濃度為a時(shí)的情況。(2)圖甲中的C點(diǎn)既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸,對應(yīng)圖乙中O2濃度為c時(shí)的情況,此時(shí)最適合儲藏。(3)圖甲中的D點(diǎn)只進(jìn)行有氧呼吸,對應(yīng)圖乙中O2濃度為d時(shí)的情況?！練w納提升】影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素及細(xì)胞呼吸原理在實(shí)踐上的應(yīng)用(1)溫度通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率,與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。如右圖所示。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,減少有機(jī)物的消耗。(2)O2濃度①無氧呼吸:隨O2濃度增加而受抑制,O2濃度越高,抑制作用越強(qiáng),O2濃度達(dá)到一定值時(shí),被完全抑制。如右圖所示。②有氧呼吸:O2是有氧呼吸的原料之一,在一定范圍內(nèi),隨著O2濃度的增加,有氧呼吸速率增大,但當(dāng)O2濃度增加到一定值時(shí),有氧呼吸速率不再增大。如右圖所示。③絕大多數(shù)植物的非綠色器官或酵母菌的呼吸速率受O2濃度的影響。如下圖所示。應(yīng)用:a.作物栽培中,采取中耕松土、防止土壤板結(jié)等措施,都是盡量使O2濃度大于E點(diǎn)對應(yīng)的O2濃度,保證根細(xì)胞的正常呼吸,有利于肥料的吸收;b.生產(chǎn)中利用低氧(A點(diǎn)的O2濃度)抑制細(xì)胞呼吸,減少對有機(jī)物的消耗,延長蔬菜、水果、糧食的保存時(shí)間。(3)CO2濃度CO2是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物,從化學(xué)平衡的角度分析,CO2濃度增加會抑制細(xì)胞的呼吸。應(yīng)用:在蔬菜、水果保鮮中,增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗。(4)水分:水參與細(xì)胞呼吸,一定范圍內(nèi)隨水含量的增加,細(xì)胞呼吸加強(qiáng)。應(yīng)用:種子曬干儲藏,抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗?！咎骄繎?yīng)用】1.儲藏蘋果時(shí)既要保持其口感,又要減少水分的消耗,下列最適宜的儲藏條件是(

)A.高CO2濃度、低O2濃度和零下低溫B.低CO2濃度、高O2濃度和零下低溫C.低O2濃度、高CO2濃度和零上低溫D.完全無O2、高CO2濃度和零上低溫答案

C解析

酶的活性在一定范圍內(nèi)隨溫度的升高而增強(qiáng),故低溫是儲藏蘋果的有效方法之一,但零下低溫會引起凍傷。隨著O2濃度的不斷增大,有氧呼吸不斷增強(qiáng),而無氧呼吸逐漸受抑制,O2濃度低時(shí)二者強(qiáng)度都很弱。C