生物的呼吸作用
【教學(xué)目的】
1、識記細(xì)胞呼吸的概念及有氧呼吸和無氧呼吸的概念；
2、理解細(xì)胞呼吸的過程和意義, 有氧呼吸與無氧呼吸的異同；
3、能運(yùn)用有氧呼吸各階段的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)變特點(diǎn)及細(xì)胞呼吸與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系解決問題。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、重點(diǎn)：有氧呼吸和無氧呼吸的過程和反應(yīng)式
2、難點(diǎn)： 有氧呼吸和無氧呼吸的過程和應(yīng)用
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)言1——細(xì)胞呼吸（生物氧化）的概念
前學(xué)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，知道生物體在進(jìn)行三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝時，有一共同點(diǎn)：都能氧化分解為生命活動供能。生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過程——叫細(xì)胞呼吸（也叫生物氧 化）。
導(dǎo)言2——細(xì)胞呼吸（生物氧化）的概念
前學(xué)綠色植物的光合作用，其實(shí)質(zhì)是把二氧化碳和水這兩種無機(jī)物合成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在有機(jī)物中，在綠色植物的細(xì)胞中，還存在一個與光合作用相反的生理過程——細(xì)胞呼吸。生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過程——叫細(xì)胞呼吸（也叫生物氧 化）。
二、 細(xì)胞呼吸的方式及過程
1、 有氧呼吸
（1）概念：細(xì)胞在氧的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放大量能量的過程
（2）場所：線粒體(主要) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
（3）反應(yīng)式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量
（4）能量釋放
1mol葡萄糖在動物體內(nèi)和體外完全氧化分解時都釋放出2870J的能量,其中儲存在ATP中的約1161kJ,其余的能量1709J都以熱能形式散失. (在體內(nèi)的氧化分解，要經(jīng)過許多中間步驟，能量是逐步釋放的)
（5）過程：
第一階段 C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸）+［H］（少量）+ 能量（少量）（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）
第二階段 C3H4O3（丙酮酸）+ H2O CO2 +［H］+ 能量（少量）（線粒體）
第三階段 ［H］ + O2 H2O + 能量（大量） （線粒體）
2、 無氧呼吸
（1） 概念：一般是指細(xì)胞在無氧條下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放少量能量的過程
（2） 場所： 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
（3）反應(yīng)式：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量
C6H12O6 2 C3H6O3（乳酸） + 能量
（4）能量釋放
無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，此時只釋放出196.65J的能量（其中有61。08J的能量轉(zhuǎn)移到了ATP中）。
無氧呼吸產(chǎn)生酒精時只釋放出225.94J的能量,（其中61。08J能量轉(zhuǎn)移到了ATP中）還有部分能量儲存在其不完全的氧化產(chǎn)物乳酸或酒精中
（5）過程：
第一階段 C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸）+［H］（少量）+ 能量（少量）（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）
C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量
第二階段 2C3H4O3（丙酮酸）
C3H6O3（乳酸） + 能量
3、 有氧呼吸與無氧呼吸的異同
呼吸方式有 氧 呼 吸無 氧 呼 吸
不
同
點(diǎn)場 所主要在線粒體（第一步在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三步在線粒體）全部在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
是否需氧需氧 不需氧
最終產(chǎn)物二氧化碳和水二氧化碳和酒精或乳酸
釋放能量多少
相
同
點(diǎn)聯(lián)系第一階段的反應(yīng)完全相同，并都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行
實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物，釋放能量，形成ATP，為生命活動供能
三、細(xì)胞呼吸的意義
第一：為生物體的生命活動提供能量。如：細(xì)胞分裂、植株的生長、礦質(zhì)元素的吸收、
肌肉收縮、神經(jīng)沖動及沖動的傳導(dǎo)
第二：為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。如：葡萄糖分解產(chǎn)生的丙酮酸是合成氨基酸的
原料。
四、 光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別和聯(lián)系
光合作用細(xì)胞呼吸
代謝類型合成代謝（同化作用）分解代謝（異化作用）
區(qū)
別場 所含葉綠體的細(xì)胞所有活細(xì)胞
物質(zhì)變化把無機(jī)物合成有機(jī)物把有機(jī)物分解成無機(jī)物
能量變化把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，是能量的儲存過程把有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能釋放并轉(zhuǎn)移到ATP中，是能量的釋放過程
條只在光下進(jìn)行（需光和色素）時刻都在進(jìn)行
實(shí)質(zhì)合成物質(zhì)，儲存能量分解物質(zhì)，釋放能量
聯(lián)
系光合作用為細(xì)胞呼吸提供有機(jī)物，細(xì)胞呼吸為光合作用提供無機(jī)物
CO2 → 光合作用 → 有機(jī)物 → 細(xì)胞呼吸 → CO2
【疑難辨析】
1、 影響細(xì)胞呼吸的因素： 主要有溫度和O2的濃度.
其中溫度通過影響有關(guān)細(xì)胞呼吸酶的活性而影響細(xì)胞呼吸，一般地說O2的濃度能促進(jìn)有氧呼吸而抑制無氧呼吸。
2、怎樣有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量？ 白天增加光照強(qiáng)度 晝夜溫差大
白天增加光照強(qiáng)度,增加光合作用,有利于有機(jī)物的合成。夜晚降溫減弱有機(jī)物分解。
3、水生植物之所以能在水中生活較長時間是因?yàn)樗鼈?1)有發(fā)達(dá)的通氣組織（如水稻莖是中空的，水生的的莖中有發(fā)達(dá)的氣腔）(2) 它們?nèi)淌軣o氧呼吸的能力較強(qiáng)。
4、食物的保鮮原理和措施
原理：抑制酶的活性； 抑制經(jīng)；細(xì)胞呼吸,減弱有機(jī)物分解速度等。
措施：低溫；減少水分；加N2或CO2等。
塑料袋包裝水果蔬菜有保鮮的功能，但時間過長會使蔬菜和水果腐爛變質(zhì)。因?yàn)樗芰洗b，隔絕空氣，降低了水果和蔬菜的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，延長保鮮時間，但時間過長，則會導(dǎo)致蔬菜和水果的無氧呼吸產(chǎn)生酒精對細(xì)胞的有毒害作用而導(dǎo)致的。
5、酵母菌是兼性厭氧型的，在有氧條下進(jìn)行有氧呼吸，在無氧條下進(jìn)行無氧呼吸。
【練 習(xí)】
1、種子在存放前要曬干的主要目的是（B ）
A、抑制蒸騰作用 B、抑制細(xì)胞呼吸 C、殺菌 D、殺死種子細(xì)胞
2．右下圖為兩類動物耗氧量與濃度的變化
曲線，其中正確的是（B ）
A．甲為恒溫動物，乙為變溫動物
B．甲為變溫動物，乙為恒溫動物
C．甲乙都為變溫動物
D．甲乙都為恒溫動物
3．植物在有氧呼吸與無氧呼吸過程中，產(chǎn)生同樣數(shù)量ATP，所消耗的摩爾數(shù)是 （ D ）
A.前者比后者約多9倍 B.后者比前者約多9倍
C.前者約比后者多19倍 D.后者比前者約多19倍
4．據(jù)測定，豌豆種子發(fā)芽早期二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量多3~4倍，這是因?yàn)榉N子此時（ A ）
A.種皮尚未破裂，種子內(nèi)部缺氧，無氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng)
B.種子萌發(fā)時，光合作用比細(xì)胞呼吸強(qiáng) C.種子萌發(fā)時，細(xì)胞呼吸比光合作用強(qiáng)
D.萌發(fā)時，種皮破裂，有氧呼吸大于無氧呼吸
5．在生產(chǎn)實(shí)踐中，儲藏蔬菜和水果的最佳儲藏條的組合是（ B ）
A.低溫、高氧、高二氧化碳 B.低溫、低氧、高二氧化碳
C.高溫、高氧、高二氧化碳 C.高溫、低氧、低二氧化碳
6．水稻種子催芽時，谷堆太大，水又過多時，結(jié)果會發(fā)生爛種爛芽，其主要原因是（ D ）
A.體積太大，中心溫度過高 B.腐敗菌繁殖，破壞了種子與幼芽
C.無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的毒害 D.無氧呼吸產(chǎn)生酒精的毒害
7．下列關(guān)于細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的敘述中，只適用于有氧呼吸的是（ C ）
A.產(chǎn)生ATP B.產(chǎn)生丙酮酸 C.產(chǎn)生水 D.產(chǎn)生二氧化碳
8.人體內(nèi)代謝終產(chǎn)物二氧化碳的形成場所是（ D ）
A.肺泡 B.血液 C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.線粒體
9．下列哪項(xiàng)是光合作用、有氧呼吸和無氧呼吸共有的現(xiàn)象（ C ）
A.在植物體內(nèi)隨時進(jìn)行 B.分解葡萄糖
C.產(chǎn)生ATP D.在線粒體內(nèi)發(fā)生
10. 大氣中的二氧化碳濃度能保持在0.03左右的水平，是由于在什么之間建立了動態(tài)平衡的結(jié)果 （ B ）
A、蒸騰作用和光合作用 B、細(xì)胞.呼吸和光合作用
C、光反應(yīng)和暗反應(yīng) D、有氧呼吸和無氧呼吸
11. 向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸濁液中分別加入A、B、C、D四種抑制劑。加入A 后，
氧氣不能被消耗；加入B后細(xì)胞質(zhì)中丙酮酸增多；加入C 后，線粒體中的ADP增多； 加入D后，丙酮酸減少。這四種抑制劑的作用分別是： D 抑制葡萄糖的分解； B 抑制丙酮酸的分解； A 抑制[H]與氧結(jié)合成水； C 抑制ATP生成。
12、將酵母菌研磨、離心分離后，得到上清夜（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器）。把等量上清夜、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙三個試管中，分別進(jìn)行以下四項(xiàng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)一：向三個試管中分別滴加等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___C2H5OH + CO2__、乙 無反應(yīng)，還是C6H12O6 、丙__CO2和H2O____。
（2）實(shí)驗(yàn)二：向三個試管中分別滴加等量丙酮酸，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲____________、乙__ CO2和H2O_____、丙__ CO2和H2O____。
（3）實(shí)驗(yàn)三：在隔絕空氣的情況下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)一，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：
甲__ C2H5OH + CO2__、乙__________、丙__ C2H5OH + CO2_____。
（4） 實(shí)驗(yàn)四：向三個試管中分別加入等量的熒光素（螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)）。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，從理論上講，發(fā)熒光最強(qiáng)的是實(shí)驗(yàn)__ 一____中的____丙_____試管，原因是
葡萄糖經(jīng)有氧呼吸釋放大量能量 。
13．下圖示大氣中氧濃度對酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生CO2的影響，據(jù)圖回答
①A點(diǎn)酵母菌細(xì)胞為什么能產(chǎn)生較多的CO2
酵母菌細(xì)胞在無氧時無氧呼吸較強(qiáng) 。
②為什么由A到B，CO2產(chǎn)生越越少。
O2逐漸增加，無氧呼吸受抑制 。
③為什么由B到C，CO2出現(xiàn)新的高峰。
O2逐漸增加后，有氧呼吸逐漸增強(qiáng) 。
④為了利于果蔬的貯藏，貯藏室中的O2濃度應(yīng)調(diào)到那一點(diǎn)? B 理由? 細(xì)胞呼吸（有氧和無氧）最弱，有機(jī)物被分解得最少 。
14. 圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下氣體吸收量和釋放量的變化，請根據(jù)圖回答：
(1)外界氧濃度在3以下時，該器官的細(xì)胞呼吸方式主要 無氧呼吸 ,你做出這種判斷的理由是 無O2吸收，但有CO2的產(chǎn)生 。
（2）外界氧濃度在5~15時，該器官的細(xì)胞呼吸方式是 有氧和無氧呼吸都有 ,你做出這種判斷的理由是 有O2的吸收和CO2的釋放，但吸收的O2量小于CO2的釋放量 。
（3）該器官二氧化碳的釋放與氧氣的吸收兩條曲線在B點(diǎn)相交后重合為一條曲線，這表明該器官的細(xì)胞呼吸方式主要是 有氧呼吸 ,你做出這種判斷的理由是 O2的吸收量等于CO2的釋放量 。
(4)當(dāng)外界氧濃度為10%時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸的CO2釋放量的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的 2/4=1/2 ；消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸 0.1/0.4x6=1.5 倍；形成ATP的數(shù)量約相當(dāng)于有氧呼吸的 3/38 。(據(jù)C6H12O6 → 2CO2 + 61.08 和 C6H12O6 → 6CO2 + 1161)
15、圖示為測定細(xì)胞呼吸的裝置圖，據(jù)圖回答：
1）A瓶內(nèi)NaOH的作用是 吸收CO2 。B瓶內(nèi)石灰水的作用是 檢測CO2的有無 。
2）為何要用不透光的玻璃罩罩住植物 讓植物只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用 。
3）D瓶內(nèi)石灰水的作用是 測定呼吸作用產(chǎn)物中有無CO2 。
4）如果將植物換成正在萌發(fā)的正常的種子，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一樣 一樣 。
16．對于綠色植物說，在以下的條下，哪一種生理過程可以在四個條下持續(xù)進(jìn)行 （ D ） 晴天 陰天 雨天 夜晚
A光合作用 B吸收水分 C蒸騰作用 D細(xì)胞呼吸
17．將一棵重約0.2kg的柳樹，栽培于肥育的土壤中，兩年后連根挖出，稱其干重達(dá)11kg，增加的這10余千克，主要于（ D ）
A.土壤中的礦只質(zhì)元素 B.土壤中的水
C.大氣中的氧氣 D.大氣中的二氧化碳
18．光合作用產(chǎn)生的H于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的H，（ D ）
A.都用于還原二氧化碳 B.都用于還原氧氣
C.前者還原氧氣，后者還原CO2 D. 后者還原氧氣，前者還原CO2
19、下圖表示棉花在白天時間內(nèi)吸收或放出二氧化碳的速度關(guān)系，根據(jù)此圖回答下列問題
（1）在A時CO2的量處于相對的零位，這說明此時 細(xì)胞呼吸釋放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等 （2）單位時間內(nèi)有機(jī)物積累最多的一段時間是( B )
A、 A→B B、B→C C、A→F D、O→A
（3）植物經(jīng)；細(xì)胞呼吸強(qiáng)度超過光合作用強(qiáng)度的一段時間是 ( A )
A、O→A B、A→B C、D→E D、E→F
（4）在D時 (C )
A、只能進(jìn)行光合作用 B、只進(jìn)行細(xì)胞呼吸
C、同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸 D、無法確定
20、圖表示葉面積指數(shù)與細(xì)胞呼吸
和光合作用產(chǎn)物積累的關(guān)系（葉面
積指數(shù)是指：單位土地面積上植物
葉面積的數(shù)量。此數(shù)值越大，表示
植物葉片交錯程度越大）。請據(jù)圖
回答：
1）呼吸量的曲線說明 葉面積指數(shù)越大，呼
吸量越大，成正比 。
2）干物質(zhì)量的曲線說明 在一定的葉面積指數(shù)范圍內(nèi)，光合作用產(chǎn)物積累量與葉面積指數(shù)成正比，但葉面積指數(shù)大到一定程度后，光合作用產(chǎn)物積累量不再隨葉面積指數(shù)增 大而增 大，反而有所下降 。干物質(zhì)總量總是低于光合作用的實(shí)際量的原因是 干物質(zhì)總量=光合作用實(shí)際量—細(xì)胞呼吸分解量 。
3）葉面積指數(shù)達(dá)到某值以后，光合作用實(shí)際時不會隨葉面積指數(shù)的增加而增加，其原因是 部分葉片得不到充足的光進(jìn)行光合作用，但細(xì)胞呼吸正常分解有機(jī)物 。為保持最大干物質(zhì)量，應(yīng)采取的措施是 合理密植，控制葉面積指數(shù) 。
21、將農(nóng)田一晝夜的溫度變化Ⅰ，光照變化Ⅱ和植物吸收CO2的變化Ⅲ數(shù)據(jù)繪成曲線（見下圖）。請回答：
⑴植物在 b-_f 段內(nèi)制造有機(jī)物。⑵植物在 c-_e 段內(nèi)積累有機(jī)物。
⑶d處凹陷，原因是溫度過高，葉片上氣孔關(guān)閉， CO2 吸收量減少，影響了光合作用中 暗 反應(yīng)的效率。
⑷a處凸起，原因是下半夜 溫度 偏低，使呼吸作用 減弱 。
⑸CO2的曲線（即曲線Ⅲ）與時間直線圍成一塊正面積和一塊負(fù)面積。植物在一晝夜中對有機(jī)物的有效積累的多少，取絕于這兩塊面積的 代數(shù)和 。
22、將某種綠色植物的葉片放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究在不同溫度和不同光照強(qiáng)度以及黑暗條下的光合作用和經(jīng)；細(xì)胞呼吸，結(jié)果如圖所示。
（1）該葉片的呼吸速率在10 0C下是20 0C下的__1/3___倍。
（2）該葉片在20 0C，5000lux光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量為__4___mg。
（3）該葉片在10 0C，20000lux光照下，每小時光合作用產(chǎn)生的氧氣量為__5.5__mg。
（4）如光合作用合成的有機(jī)物都是葡萄糖，該葉片在20 0C。20000lux 光照下，每小時產(chǎn)生的葡萄糖為___7.5___mg。
23、本P74：一、二
練P57：1——20
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