2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第5章第3节 第2课时无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用（教师备课版）

2020-2021学年生物新教材人教必修1学案：第5章第3节 第2课时无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用（教师备课版）

www.ks5u.com 第2课时　无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用 课标内容要求 核心素养对接 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。‎ ‎1.生命观念——分析与综合：分析有氧呼吸与无氧呼吸的过程，区别二者的异同。‎ ‎2．社会责任——依据细胞呼吸原理指导农业生产，解决实际问题。‎ 一、无氧呼吸 ‎1．场所：细胞质基质。‎ ‎2．类型和过程 类型 酒精发酵 乳酸发酵 第一阶段 葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量 第二阶段 丙酮酸→酒精＋CO2‎ 丙酮酸→乳酸 反应式 C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 C6H12O6‎2C3H6O3＋少量能量 实例 某些植物、酵母菌等 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 ‎3.概念 ‎(1)物质变化：有机物氧化分解，生成二氧化碳或其他产物。‎ ‎(2)能量变化：释放出能量并生成少量ATP。‎ 二、细胞呼吸原理的应用 ‎1．有氧呼吸原理的应用 ‎(1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。‎ ‎(2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。‎ ‎(3)及时松土有利于根系生长。‎ ‎(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。‎ ‎2．无氧呼吸原理的应用 ‎(1)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。‎ ‎(2)包扎伤口应选用透气的敷料。‎ ‎(3)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口并注射破伤风抗毒血清等。‎ 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．无氧呼吸发生的场所是细胞质基质。 (　　)‎ ‎2．不同生物无氧呼吸的产物相同。 (　　)‎ ‎3．无氧呼吸两个阶段都可以产生ATP。 (　　)‎ ‎4．无氧呼吸产物中只有酒精或乳酸。 (　　)‎ ‎5．葡萄糖经无氧呼吸后释放的能量大部分以热能的形式散失。 (　　)‎ ‎6．储存蔬菜、水果时应隔绝O2，以减弱细胞呼吸。 (　　)‎ 提示：1.√‎ ‎2．×　不同生物无氧呼吸的产物不一定相同，如酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳，乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸。‎ ‎3．×　无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。‎ ‎4．×　无氧呼吸的产物是乳酸或酒精和二氧化碳。‎ ‎5．√‎ ‎6．×　若隔绝O2，细胞无氧呼吸会加强，不利于蔬菜、水果的储存，而应低氧储存。‎ ‎　无氧呼吸 ‎1．无氧呼吸过程 第一阶段(与有氧呼吸第一阶段相同)‎ 葡萄糖丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸酒精＋CO2‎ 大多数植物、酵母菌等 丙酮酸乳酸 乳酸发酵 高等动物、乳酸菌和少数植物器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等)‎ ‎2.无氧呼吸过程的能量转化 ‎(1)无氧呼吸过程中1 mol葡萄糖在分解成乳酸时，只释放出196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP(2 mol)中，近69%的能量都以热能的形式散失了。‎ ‎(2)无氧呼吸过程中1 mol葡萄糖分解成酒精和CO2时，只释放出225.94 kJ的能量，其中同样只有61.08 kJ的能量储存在ATP(2 mol)中，近73%的能量都以热能的形式散失了。 ‎ ‎3．有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 反应条件 需要O2、相关酶等 不需要O2、需要相关酶等 反应场所 第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，第三阶段发生在线粒体内膜 第一、二阶段均发生在细胞质基质 产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 能量转化 有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能和热能 有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能、热能、不完全氧化分解的产物酒精或乳酸中的化学能 特点 有机物彻底氧化分解，释放大量能量 有机物不完全氧化分解，释放少量能量 相 同 实质 有机物氧化分解，释放能量，合成ATP的过程 点 意义 ‎①细胞呼吸为生物体的生命活动提供能量来源；②‎ 产生中间代谢产物为体内其他化合物的合成提供原料；③维持恒温动物的体温 联系 有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同 深化探究：1.细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？为什么无氧呼吸产生的能量是少量的？‎ 提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转变成储存在ATP中特殊的化学键的活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。‎ ‎2．在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因。为什么会产生这种差异？‎ 提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。‎ ‎1．如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的三个途径，有关说法正确的是(　　)‎ A．催化过程②③④的酶均分布于细胞质基质 B．过程①②③④中均有ATP生成 C．过程①②③均能发生在酵母细胞中 D．过程③中的二氧化碳产生于线粒体内膜上 C　[③为有氧呼吸的第二、三阶段，发生于线粒体中，催化过程③的酶分布于线粒体基质和线粒体内膜上，A选项错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，有氧呼吸的第二、三阶段都会产生ATP，无氧呼吸第二阶段没有ATP的生成，故过程①③中均有ATP生成，过程②④中没有ATP生成，B选项错误；酵母菌为兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，也能进行酒精发酵，故过程①②③均能发生在酵母细胞中，C选项正确；过程③中的CO2是有氧呼吸第二阶段的产物，产生于线粒体基质中，D选项错误。]‎ ‎2．(2019·山东淄博部分学校高一上期末)在混有酵母菌的葡萄糖溶液内，分别通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示，‎ 分析表中数据，相关叙述正确的是(　　)‎ 氧浓度(%)‎ a b c d 产生CO2的量 ‎9 mol ‎12.5 mol ‎15 mol ‎30 mol 产生酒精的量 ‎9 mol ‎6.5 mol ‎6 mol ‎0 mol A.a浓度时，酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率 B．b浓度时，单位时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸消耗的多 C．c浓度时，单位时间内有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵 D．d浓度时，酵母菌只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸 D　[a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，A错误；b浓度时，6.5 mol CO2由无氧呼吸产生，6 mol CO2由有氧呼吸产生，故有3.25 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有1 mol葡萄糖用于有氧呼吸，可见单位时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖少于无氧呼吸，B错误；c浓度时，6 mol CO2由无氧呼吸产生，9 mol CO2由有氧呼吸产生，故有3 mol葡萄糖用于无氧呼吸，有1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，所以用于酒精发酵的葡萄糖占，C错误；d浓度时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。]‎ ‎　细胞呼吸原理的应用 ‎1．影响细胞呼吸的内因——遗传因素 遗传物质的不同决定酶的种类和数量不同，进而影响细胞呼吸的类型、速率等。‎ ‎(1)生物的细胞呼吸类型 ‎①需氧型生物——需在氧气充足的条件下才能正常生活，如人、绝大多数动植物。‎ ‎②厌氧型生物——需在无氧条件下才能正常生活，有氧时呼吸作用会受到抑制，甚至不能生长，如乳酸菌、破伤风杆菌。‎ ‎③兼性厌氧型生物——在有氧条件下进行有氧呼吸，‎ 在无氧条件下进行无氧呼吸，如酵母菌。‎ ‎(2)不同种、不同生长发育时期或不同组织器官，细胞呼吸速率有差异(以植物为例)‎ ‎①不同种类植物的细胞呼吸速率不同，一般旱生植物小于水生植物，阳生植物大于阴生植物。‎ ‎②同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。‎ ‎③同一植物的不同组织器官呼吸速率不同，一般生殖器官大于营养器官。‎ ‎2．影响细胞呼吸的外因——环境因素 ‎(1)温度 ‎①影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。‎ ‎②应用 ‎(2)氧气 ‎①影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。‎ a．O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。‎ b．0

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