细胞呼吸(高中生物必修1)
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有氧呼吸 无氧呼吸
应用：中耕松土增加根的有氧呼吸；医疗上选 用透气的纱布或松软的“创可贴”可以抑制厌 氧病原菌的繁殖；适当降低氧气浓度可延长蔬 菜、水果的保鲜时间。
③呼吸CO速2：率从下化降学。平衡的角度分析， CO2浓度增加，
应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有 良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏 大白菜、甘薯等。
四、细胞呼吸（以有氧呼吸为例）的过程及意义
细胞
细胞质基质 6O2
C6H12O6 ①酶
4[H] 2丙酮酸 能
热能
2ATP
线粒体内膜 酶
热能
③
② 酶 6H2O
能
20[H]
能
线粒体基质
34ATP
热能
2ATP
12H2O
6CO2 线粒体
细胞呼吸（有氧呼吸）过程总结
有氧呼吸 场 所 反应物
产物
释放能量
第一阶段
胞 反应式 呼 吸 过程及意义
影响细胞呼吸的因素
探究酵母菌细胞的呼吸方式
高等动物的呼吸现象和呼吸作用
细胞内
呼吸器官 血液循环
O2
O2 + 糖 类
CO2 呼吸器官 血液循环
CO2+ 水 + 能量
呼吸（现象） 气体运输 细胞呼吸（呼吸作用）
一、细胞呼吸概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成
典例分析
1.若装置1液滴左移，装置2不动，则种子只进行有氧呼吸。 2.若装置1液滴不动，装置2右移，则种子只进行无氧呼吸。 3.若装置1液滴左移，装置2右移，则种子既进行有氧呼吸， 又进行无氧呼吸。
反馈练习：
1、如酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量
的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是：
（假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖）则下列叙述错误的是( ) A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行 B.氧浓度为c时，苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min C.氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵 D.氧浓度为b时，较适宜于苹果的储藏
氧浓度(%) a b c d e
④水分： 在一定范围内，呼吸速率随组织含水 量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。
应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用 降至最低，以减少有机物的消耗。
●思考： 储存水果和储存粮食如何区别？
▲答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存， 但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜， 减少水分散失。
可操作性 可控性 可测性、可观察
本实验设置2组实验组
对比实验： 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究 某种因素与实验对象关系，这样的实验叫做对比实验
3、有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液 的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？
葡萄糖 水溶液
葡萄糖 水溶液
有明显的差异， 如生殖器官大于营养器官。 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸
速率不同， 如幼苗期细胞大于成熟期细胞
（二）外部因素——温度、氧气、CO2、水 ①温度：温度能影响呼吸作用，实质是影 响呼吸酶的活性。
应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬 菜栽培过程中夜间适当降温。
②氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气 不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。
ATP的主要来源—— 细胞呼吸
三维目标：
知识与技能：
说出酵母菌细胞在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物
过程与方法：
尝试从现实生活中提出问题，作出假设，确认变量， 设计可行的实验方案。
情感态度与价值观：
认同生物科学的价值，养成质疑、创新及勇于实践的 科学精神和科学态度。
知识网络
概念 有氧呼吸
类型
细
无氧呼吸
细胞 质基质
主要是 葡萄糖
丙酮酸 [H]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
少量，2摩尔ATP
第二阶段 第三阶段
线粒 体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量，2摩尔ATP
线粒
[H]、O2
体内膜
H2O
大量，34摩尔ATP
总共放能2870kJ,其中 1161 kJ转
有氧呼吸各元素对应关系：
移到ATP中
C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+ 能量
思考：
表达和交流
1、有同学认为，在有氧呼吸实验装置中持续通气本身就通
入一定量的二氧化碳，对实验结果有干扰，你同意吗？你
如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？
2、本实验中自变量是什么？因变量是什么？要设置几个实验组？
本实验的自变量是氧气的有无、因变量是否有二氧化碳和酒精产生
自变量（操作变量）
无关变量(控制变量) 因变量（反应变量）
A、1：2 B、1：3
C、1：4
D、1：6
2、在生产实践中，贮存蔬菜和水果的最佳组合条件是：
A.低温、干燥、低氧
B.低温、湿度适中、低氧
C.高温、干燥、高氧
D.高温、湿度适中、高氧
3、下列有关细胞呼吸的叙述中，错误的是：
A．蛔虫进行无氧呼吸
B．哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸
C．马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸
D．长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 4、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中，这两种动 物的需氧量会发生什么变化？：
A.两种动物的耗氧量都减少
B.两种动物的耗氧量都增加 C.青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D.青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少
5．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当 通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
呼吸场所 是否需氧 分解产物 释放能量
相同点
有氧呼吸
细胞质基质、 线粒体
无氧呼吸
细胞质基质
需分子氧参加 不需分子氧参加 无机物（CO2、H2O） 酒精+CO2或乳酸
较多（大量） 较少（少量） 1.都是有机物的 氧化 分解; 都需要 酶 的催化；
2.都释放能量并合成 ATP ;
六、探究酵母菌细胞的呼吸方式
提出问题
酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）
作出假设
有氧
产生 酒精
无氧 产生
CO2
设计实验 自变量、因变量、无关
变量、设置对比实验、 明确实验目的，科学设计实验 配制培养液，控制有氧、 根据实验需要，理清实验步骤 无氧环境
如何在整个实验过程中 1、配制酵母菌培养液 保证酵母菌能正常生活？ 2、控制温度为25℃-35℃
100 mL 80
烧杯
CO2产生量 (mol/min)
1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
60 40 20
温水
O2的消耗量
注有酵母菌 (mol/min)
0
0.5 0.7 1.2 3.0
培养液的气球
3.第 1 阶段相同;
五、影响细胞呼吸的因素
C6H12O6+ 6H2O + 6O2
反应物
增 加 水 分
提 高 氧 气 浓
度
酶 条件
适 当 升 高 温 度
6CO2 + 12H2O+能量
产物
（一）内部因素——遗传因素 1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同， 如旱生植物小于水生植物； 2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也
CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
二、细胞呼吸的类型 三、细胞呼吸的反应式
有氧呼吸:必需有氧参与 无氧呼吸:不需有氧参与
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O +能量
C6H12O6 酶 2C2H5OH + 2CO2 +少量能量
C6H12O6 酶 2C3H6O3+ 少量能量
进行实验、验证假设
１、 鉴定有无二氧化碳产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊； 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变
２、鉴定有无酒精产生： 绿再变黄。 橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶
液，在酸性条件下与酒精发生化 学反应，变成灰绿色
形成结论
1、酵母菌有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸产生CO2和酒精。 2、有氧呼吸产生大量CO2，无氧呼吸产生少量CO2。
应用：中耕松土增加根的有氧呼吸；医疗上选 用透气的纱布或松软的“创可贴”可以抑制厌 氧病原菌的繁殖；适当降低氧气浓度可延长蔬 菜、水果的保鲜时间。
③呼吸CO速2：率从下化降学。平衡的角度分析， CO2浓度增加，
应用：在蔬菜水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有 良好的保鲜效果。在冬天北方地区常用地窖来贮藏 大白菜、甘薯等。
四、细胞呼吸（以有氧呼吸为例）的过程及意义
细胞
细胞质基质 6O2
C6H12O6 ①酶
4[H] 2丙酮酸 能
热能
2ATP
线粒体内膜 酶
热能
③
② 酶 6H2O
能
20[H]
能
线粒体基质
34ATP
热能
2ATP
12H2O
6CO2 线粒体
细胞呼吸（有氧呼吸）过程总结
有氧呼吸 场 所 反应物
产物
释放能量
第一阶段
胞 反应式 呼 吸 过程及意义
影响细胞呼吸的因素
探究酵母菌细胞的呼吸方式
高等动物的呼吸现象和呼吸作用
细胞内
呼吸器官 血液循环
O2
O2 + 糖 类
CO2 呼吸器官 血液循环
CO2+ 水 + 能量
呼吸（现象） 气体运输 细胞呼吸（呼吸作用）
一、细胞呼吸概念
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成
典例分析
1.若装置1液滴左移，装置2不动，则种子只进行有氧呼吸。 2.若装置1液滴不动，装置2右移，则种子只进行无氧呼吸。 3.若装置1液滴左移，装置2右移，则种子既进行有氧呼吸， 又进行无氧呼吸。
反馈练习：
1、如酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时，分解葡萄糖产生等量
的CO2 那么这两种呼吸作用所消耗葡萄糖的摩尔数之比是：
（假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖）则下列叙述错误的是( ) A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行 B.氧浓度为c时，苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/min C.氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵 D.氧浓度为b时，较适宜于苹果的储藏
氧浓度(%) a b c d e
④水分： 在一定范围内，呼吸速率随组织含水 量的增加而加强。随着含水量的减少而减弱。
应用：种子在贮藏时应处于风干状态，使呼吸作用 降至最低，以减少有机物的消耗。
●思考： 储存水果和储存粮食如何区别？
▲答案：二者都需要在低温低氧（高CO2）中储存， 但粮食必须晒干，减少自由水含量，而水果则需保鲜， 减少水分散失。
可操作性 可控性 可测性、可观察
本实验设置2组实验组
对比实验： 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究 某种因素与实验对象关系，这样的实验叫做对比实验
3、有人认为：实验装置中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液 的纯化学反应，与酵母菌无关，你如何驳斥这种错误观点？
葡萄糖 水溶液
葡萄糖 水溶液
有明显的差异， 如生殖器官大于营养器官。 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸
速率不同， 如幼苗期细胞大于成熟期细胞
（二）外部因素——温度、氧气、CO2、水 ①温度：温度能影响呼吸作用，实质是影 响呼吸酶的活性。
应用：低温贮存蔬菜、水果和种子，大棚蔬 菜栽培过程中夜间适当降温。
②氧气：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气 不仅直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。
ATP的主要来源—— 细胞呼吸
三维目标：
知识与技能：
说出酵母菌细胞在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物
过程与方法：
尝试从现实生活中提出问题，作出假设，确认变量， 设计可行的实验方案。
情感态度与价值观：
认同生物科学的价值，养成质疑、创新及勇于实践的 科学精神和科学态度。
知识网络
概念 有氧呼吸
类型
细
无氧呼吸
细胞 质基质
主要是 葡萄糖
丙酮酸 [H]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
少量，2摩尔ATP
第二阶段 第三阶段
线粒 体基质
丙酮酸、H2O
CO2、[H]
少量，2摩尔ATP
线粒
[H]、O2
体内膜
H2O
大量，34摩尔ATP
总共放能2870kJ,其中 1161 kJ转
有氧呼吸各元素对应关系：
移到ATP中
C6H12O6+6H2O+6O2 酶 6CO2+12H2O+ 能量
思考：
表达和交流
1、有同学认为，在有氧呼吸实验装置中持续通气本身就通
入一定量的二氧化碳，对实验结果有干扰，你同意吗？你
如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？
2、本实验中自变量是什么？因变量是什么？要设置几个实验组？
本实验的自变量是氧气的有无、因变量是否有二氧化碳和酒精产生
自变量（操作变量）
无关变量(控制变量) 因变量（反应变量）
A、1：2 B、1：3
C、1：4
D、1：6
2、在生产实践中，贮存蔬菜和水果的最佳组合条件是：
A.低温、干燥、低氧
B.低温、湿度适中、低氧
C.高温、干燥、高氧
D.高温、湿度适中、高氧
3、下列有关细胞呼吸的叙述中，错误的是：
A．蛔虫进行无氧呼吸
B．哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸
C．马铃薯块茎进行无氧呼吸能产生乳酸
D．长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物 4、把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中，这两种动 物的需氧量会发生什么变化？：
A.两种动物的耗氧量都减少
B.两种动物的耗氧量都增加 C.青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D.青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少
5．将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当 通入不同浓度的氧气时，其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示。
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
呼吸场所 是否需氧 分解产物 释放能量
相同点
有氧呼吸
细胞质基质、 线粒体
无氧呼吸
细胞质基质
需分子氧参加 不需分子氧参加 无机物（CO2、H2O） 酒精+CO2或乳酸
较多（大量） 较少（少量） 1.都是有机物的 氧化 分解; 都需要 酶 的催化；
2.都释放能量并合成 ATP ;
六、探究酵母菌细胞的呼吸方式
提出问题
酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）
作出假设
有氧
产生 酒精
无氧 产生
CO2
设计实验 自变量、因变量、无关
变量、设置对比实验、 明确实验目的，科学设计实验 配制培养液，控制有氧、 根据实验需要，理清实验步骤 无氧环境
如何在整个实验过程中 1、配制酵母菌培养液 保证酵母菌能正常生活？ 2、控制温度为25℃-35℃
100 mL 80
烧杯
CO2产生量 (mol/min)
1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
60 40 20
温水
O2的消耗量
注有酵母菌 (mol/min)
0
0.5 0.7 1.2 3.0
培养液的气球
3.第 1 阶段相同;
五、影响细胞呼吸的因素
C6H12O6+ 6H2O + 6O2
反应物
增 加 水 分
提 高 氧 气 浓
度
酶 条件
适 当 升 高 温 度
6CO2 + 12H2O+能量
产物
（一）内部因素——遗传因素 1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同， 如旱生植物小于水生植物； 2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也
CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
二、细胞呼吸的类型 三、细胞呼吸的反应式
有氧呼吸:必需有氧参与 无氧呼吸:不需有氧参与
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6CO2 + 12H2O +能量
C6H12O6 酶 2C2H5OH + 2CO2 +少量能量
C6H12O6 酶 2C3H6O3+ 少量能量
进行实验、验证假设
１、 鉴定有无二氧化碳产生：二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊； 也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变
２、鉴定有无酒精产生： 绿再变黄。 橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶
液，在酸性条件下与酒精发生化 学反应，变成灰绿色
形成结论
1、酵母菌有氧呼吸产生CO2，无氧呼吸产生CO2和酒精。 2、有氧呼吸产生大量CO2，无氧呼吸产生少量CO2。