第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸
A、阐明细胞呼吸的过程(Ⅱ)
B、阐明影响细胞呼吸的因素。(Ⅱ)
C、呼吸作用的原理在生产实践中的应用(Ⅱ)
D、进行可行性实验，探究酵母菌的呼吸方式(Ⅱ)
考纲要求
葡萄糖（ C6H12O6 ）
酶
O2
H2O
CO2
酶
第一阶段
第二阶段
第三阶段
[H]
[H]
6H2O
（线粒体基质）
（线粒体内膜）
（细胞质基质）
2丙酮酸（2C3H4O3）
有氧呼吸过程图解
C6H12O6
能量
热能
4[H]
ATP
ADP+Pi
2C3H4O3
(丙酮酸）
2C3H4O3
6H2O
酶
酶
6CO2
20[H]
12H2O
6O2
能量
能量
2C3H5O3
2C2H5OH+2CO2
有氧呼吸和无氧呼吸过程图解
酶
酶
酶
无氧
热能
ATP
ADP+Pi
ADP+Pi
ATP
热能
第一阶 段
无氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第三阶段
线粒体内膜
线粒体基质
细胞质基质
第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸
A、阐明细胞呼吸的过程(Ⅱ)
B、影响细胞呼吸的因素。(Ⅱ)
C、呼吸作用的原理在生产实践中的应用(Ⅱ)
D、进行可行性实验，探究酵母菌的呼吸方式(Ⅱ)
考纲要求
例1.下图是有氧呼吸的过程图解，请依图回答：
(1)写出长方框内1、2、3所依次代表的物质名称： 、 _____、 。
(2)依次填出椭圆框内4、5、6所代表的能量的多少 、 ____、 。
(3)有氧呼吸的主要场所是 ______，进入该场所的呼吸底物是_____。
(4)用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O转移的途径是_______________
葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
H2O
丙酮酸
CO2
少
少
大量
线粒体
丙酮酸
6
葡萄糖（ C6H12O6 ）
酶
O2
H2O
CO2
酶
第一阶段
第二阶段
第三阶段
[H]
[H]
6H2O
（线粒体基质）
（线粒体内膜）
（细胞质基质）
2丙酮酸（2C3H4O3）
有氧呼吸过程图解
例、现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的相对量如图所示。问：在氧浓度为a时（ ）
A、酵母菌只进行无氧呼吸
B、被分解的葡萄糖中约67%用于无氧呼吸
C、被分解的葡萄糖中约33%用于无氧呼吸
D、酵母菌停止无氧呼吸
有氧呼吸：
无氧呼吸
酒精发酵：
乳酸发酵：
多见于植物和酵母菌
多见于动物、马铃薯块茎、玉米胚、乳酸菌
例、现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的相对量如图所示。问：在氧浓度为a时（ ）
A、酵母菌只进行无氧呼吸
B、被分解的葡萄糖中约67%用于无氧呼吸
C、被分解的葡萄糖中约33%用于无氧呼吸
D、酵母菌停止无氧呼吸
B
变式题:
现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为1∶2。这是因为 （ ）
A．有1／4的酵母菌在进行有氧呼吸
B．有1／3的酵母菌在进行有氧呼吸
C．有1／2的酵母菌在进行有氧呼吸
D．有2／3的酵母菌在进行有氧呼吸
A
【典例】3. 以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是
创新P48
A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的D点
C．甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
B
O2：贮藏水果时下降到____对应的氧浓度最有利贮藏。
CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。
CO2释放
有氧CO2释放量（O2吸收量)
O2浓度
b
c
a
0
b点
思考：e点、虚线代表
什么含义？
4、氧气：
右图表示植物非绿
器官在不同O2浓度
下,CO2释放量和O2
吸收量的变化曲线
d
e
1．内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量)
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)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、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
四、影响呼吸速率的因素及实践应用
高考地位：5年11考
(2012福建卷，2011安徽卷，2009
广东卷、安徽卷、江苏卷…创新P47)
六、影响细胞呼吸的外部因素
——代谢强度与水含量有关 应用：粮食、种子贮藏前在晒干
——CO2浓度上升抑制呼吸作用应用：果蔬保鲜增加二氧化碳
——无氧呼吸产生的酒精对生 物有毒害
应用：中耕松土、水稻晒田
——温度影响酶的活性应用：农作物种植适当增大昼夜温差；果蔬贮存适当降温
1、温度
2、H2O
3、CO2
4、O2
揭秘高考必考点
温度如何影响呼吸速率？高温和低温的影响是否相同？
三、影响呼吸速率的因素及实践应用
氧气对有氧呼吸有何影响？又是如何影响无氧呼吸的？
二氧化碳对哪种呼吸方式有影响？
水是如何影响细胞呼吸的？
讨论：
在储存粮食和蔬菜保鲜方面应如何处理较好？
1.避免厌氧病原菌的繁殖，有利于伤口的痊愈．
２.酵母菌：兼性厌氧生物．先在通气条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖，在无氧条件下进行酒精发酵．
醋酸杆菌：好氧细菌．在氧气充足的条件下，将酒精氧化分解成醋酸．
3.中耕松土：促进根的有氧呼吸，有利于根系对无机盐的吸收．
４.稻田排水：避免根细胞无氧呼吸产生的酒精对根细胞的毒害作用．
四、细胞呼吸原理的应用
５.皮肤破损较深进要清理伤口，并注射破伤风抗毒血清的原因：破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸，伤口较深时，有利于病菌大量繁殖．
6.提倡慢跑，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
粮食储藏和果蔬保鲜
低温贮存、干燥后贮存
利用N2或CO2调节O2的浓度
注意果蔬与种子贮藏条件的区别
果蔬：零上低温、湿度适中、低氧
种子：零上低温、干燥、低氧
小结：突破1个难点
据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况
1.请根据以上反应式推测氧气吸收量和二氧化碳释放量的关系？
2.当 CO2释放量>O2吸收量时，有氧呼吸和无氧呼吸哪一个强度大？
①O2吸收量=0, CO2释放量=0
② O2吸收量=CO2释放量>0
③ CO2释放量>O2吸收量>0
④ O2吸收量=0, CO2释放量>0
CO2释放量：O2吸收量=4:3时，二者强度相等；
CO2释放量：O2吸收量>4:3时，无氧呼吸更强；
CO2释放量：O2吸收量<4:3时，有氧呼吸更强。
误区1　误认为有氧气就不能进行无氧呼吸。
在无氧时，只进行无氧呼吸；氧气浓度较高时，抑制无氧呼吸；氧气浓度较低时，有氧呼吸和无氧呼吸可以同时进行。
误区2　误认为氧气的吸收量不会高于二氧化碳的释放量。
在以葡萄糖为底物时，有氧呼吸中氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量，无氧呼吸中可能只有二氧化碳的释放；若以脂肪为底物，氧气的吸收量可能高于二氧化碳的释放量。
规避3个误区
误区3　误认为没有线粒体就不进行有氧呼吸。
部分原核生物（如：硝化细菌、蓝藻等）没有线粒体，但可以进行有氧呼吸。
2个特别提醒 创新47页
预测结果和分析
四、探究酵母菌细胞呼吸的方式
探究：
酵母菌细胞呼吸的方式
营养方式：异养
酵母菌：单细胞真菌(有细胞壁)
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2+能量
C6H12O6+6O2 +6H2O
酶
6CO2+ 12H2O+能量
酒精是在有氧的条件下产生还是在无氧的条件下产生
(一)提出问题
(二)作出假设
(三)设计实验
自变量:
怎么控制有氧或是无氧条件?
怎么保证酵母菌能正常生活?
酒精和CO2是酵母菌在什么条件产生的（有氧？无氧？）
作出假设

提出问题
设计实验
通气
怎样鉴定有无酒精产生？
这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒．
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．
具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸
处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，
重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬．
2、有氧呼吸产生大量CO2， 无氧呼吸产生少量CO2。
实验结论：
1、酵母菌有氧呼吸产生CO2，
无氧呼吸产生CO2和酒精。
第4课时
探究：
酵母菌细胞呼吸的方式
营养方式：异养
酵母菌：单细胞真菌(有细胞壁)
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)
+ 2CO2+能量
C6H12O6+6O2 +6H2O
酶
6CO2+ 12H2O+能量
怎样鉴定有无酒精产生？
这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒．
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．
具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸
处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，
重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬．
通气
保证氧气的充分供应
洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶中澄清
石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
B瓶应封口放置一段时间，将B瓶中的氧气消耗完，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。
在不检测呼吸产物的情况下，如何准确判断细胞的呼吸方式？？
思考
蒸溜水
探究酵母菌的呼吸方式实验情况：
NaOH溶液
结果预测和结论：
只进行有氧呼吸
只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
植物组织细胞呼吸速率的测定
细胞呼吸速率的指标：
1 氧气的吸收量
2 CO2的释放量
4 消耗O2，产生的CO2被NaoH吸收，使气体压强减小，玻璃管内液体的移动量，
3 有机物的减少量（植物的轻重）
5 呼吸散发热量使温度计变化的量
作业手册266第16 ）
植物细胞呼吸速率的探究与测定
注意：
2 测植物细胞呼吸速率整个装置必须遮光处理，否则光合作用吸收CO2会干扰呼吸速率的测定
3为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理
4 对照组的设置：为防止应热胀冷缩等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活（将种子煮熟）其他条件均不变
例、右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶（500mL）、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
（2）B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，这是控制实验的 变量。
不加入石蜡油
加入10g活性干酵母
去除氧气
自
（3）要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤：


（4）实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系
是： （用“<、=、>”表示），则假设成立。
加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液
不加入活性干酵母
A＞B＞C
气密性
确保测量数值的精确性
吸收种子萌发时细胞呼吸产生的CO2
种子萌发时进行有氧呼吸，消耗O2，产生CO2，产生的CO2被KOH吸收，装置中的气体体积减小
种子进行无氧呼吸，产生的CO2被KOH吸收，
灭菌，防止种子表面的微生物细胞呼吸产生或吸收气体影响实验结果
对照组
把装置中萌发的种子改为等量的死亡种子，其他不变
下降
遮光
使幼苗只进行细胞呼吸不进行光合作用
进行利用葡萄糖的有氧呼吸
12. 某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计的如下实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20℃的恒温水浴中，记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。试回答：
（1）为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差，应
设计一对照实验，对照实验装置与上述装置相比，不同之
处是 。
（2）实验开始30 min烧杯内液面没有发生变化，原因是
。如果要确认气球内酵母菌有
没有进行无氧呼吸，可以检测发酵液中是否含有 。
（3）若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温
度，应作两处调整，分别是① ；
② 。
检测的指标是 。
将气球中的酵母菌培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液（或不含酵母菌的培养液）
酵母菌只进行了有氧呼吸
酒精
气球中不注入氧气
取若干相同装置，并置于不同温度的恒温水浴锅中
不同温度下烧杯中液面上升量
解析 环境因素如温度、压强的变化也可能导致实验误差，应设计一对照实验，对照实验装置与上述装置相比，将气球中的酵母菌培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液（或不含酵母菌的培养液），观察烧杯中液面变化量。实验开始30 min内，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收的氧气与释放的二氧化碳体积相等，烧杯内液面没有发生变化。无氧呼吸产生酒精，可通过检测有无酒精确定酵母菌是否进行了无氧呼吸。若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，酵母菌进行无氧呼吸，不能向气球中注入氧气；实验变量（自变量）是不同的温度，在不同的温度无氧呼吸生成的二氧化碳体积不同，因此，反应变量（因变量）能通过烧杯中液面上升量表示。
例1、为探究酵母菌所进行的呼吸作用类型，某同学设计了装置1(呼吸底物为葡萄糖)，请你完成该实验设计，对预测结果提出相应结论。
(1)想准确得到实验结论还必须同时设计另一个实验装置(装置2)，简要说明思路。
(2)结果预测和结论：
用等量清水代替NaOH溶液，其它与装置1相同 。
只进行有氧呼吸
只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
4、将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中，如图12—1所示(本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长)。两试管中均无空气存在。据图分析回答：
⑴甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是 ；将该气体引入 溶液中，可使该溶液变混浊。
甲试管
萌发的种子
铁丝网
石蜡油
煮沸冷却后的种子
乙试管
铁丝网
石蜡油
12—1
CO2
Ca(OH)2
⑵甲试管中产生气泡的现象是种子进行 造成的，写出表示这一过程的反应式:

⑶乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是 。
无氧呼吸
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
酶
被煮沸过的种子已经死亡，不能进行呼吸作用
甲试管
萌发的种子
铁丝网
石蜡油
煮沸冷却后的种子
乙试管
铁丝网
石蜡油
12—1
【例5】如图中曲线a表示水稻根有氧呼吸和无氧呼吸所释放的CO2总量的变化，曲线b表示有氧呼吸释放的CO2量的变化，则表示无氧呼吸释放的CO2量的变化是下列图中的（ ）
B
变式题:
现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为1∶2。这是因为 （ ）
A．有1／4的酵母菌在进行有氧呼吸
B．有1／3的酵母菌在进行有氧呼吸
C．有1／2的酵母菌在进行有氧呼吸
D．有2／3的酵母菌在进行有氧呼吸
A
例1、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其原因是( )
A.根细胞吸收水分过多
B.营养缺乏
C.光合作用强度不够
D.细胞有氧呼吸受阻
D
例2.随着环境污染的不断加剧，可能引起海洋表层的浮游植物大量死亡，从而进一步加剧温室效应。这是因为浮游植物死亡会( )
A．使大气中二氧化碳增加
B．使大气中臭氧增加
C．使海洋表层无机物增加
D．使海洋表层的含氧量减少
A
例3．把小白鼠和青蛙从约25℃的温室中移至5℃的环境中饲养。小白鼠和青蛙的耗氧量的变化将是( )
A．小白鼠减少，青蛙增加
B．小白鼠增加，青蛙减少
C．小白鼠和青蛙都减少
D．小白鼠和青蛙都增加
B
生物细胞呼吸吸收O2量和放出CO2的量，常用来判断细胞呼吸的种类：
1、细胞只有氧呼吸该比值为1：1，
2 无氧呼吸该比值为0：2；
3、若吸收O2放出的CO2比为1说明细胞只进行有氧呼吸；若吸收O2放出的CO2比小于1，说明细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；吸收O2放出的CO2比为0，说明细胞只进行无氧呼吸。
蒸溜水
探究酵母菌的呼吸方式实验情况：
NaOH溶液
结果预测和结论：
只进行有氧呼吸
只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
1、影响呼吸作用的外界因素：
主要有：水、氧气、温度
CO2浓度
内部因素
1、不同的植物呼吸速率不同
2、同一植物在不同的生长发育时
期呼吸速率不同
3、同一植物的不同器官呼吸速率
不同
1、影响呼吸作用的外界因素：
2、呼吸作用强度的测定：