细胞呼吸(二)无氧呼吸及呼吸应用 知识讲解及典型例题

细胞呼吸（二）无氧呼吸及呼吸应用【学习目标】1、重点理解无氧呼吸的概念、过程、及与有氧呼吸的异同点。

2、了解细胞呼吸原理在生产实践中的应用。

【要点梳理】 要点一、无氧呼吸1、 场所：细胞质基质2、 过程 ：两个阶段第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同第二阶段，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。

3、 反应式C 6H 12O 6酶 2C 3H 6O 3+能量C 6H 12O 6 酶 2C 2H 5OH+2CO 2 +能量 要点诠释：（1）无氧呼吸产生酒精还是乳酸，与细胞内的酶有关，最终是由细胞的遗传性决定的，一种细胞的无氧呼吸产物只能是其中一种。

（2）大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；有些高等植物的某些器官如：玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。

4、无氧呼吸特征 （1）全过程无游离氧参加（2）有机物不彻底氧化分解为简单有机物（乳酸或酒精） （3）释放少量能量（4）始终在细胞质基质内进行 4、 无氧呼吸和有氧呼吸的比较 5、 【呼吸的比较】要点二、影响呼吸作用的外界因素 1、温度温度对酶促反应有直接的影响，呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程，因此呼吸作用对温度的变化很敏感，最适温度一般为25～30℃。

温度通过影响酶的活性影响呼吸速率。

在最低点与最适点之间，呼吸速率总是随温度的增加加快。

超过最适点，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。

在生产实践中应降低温度以减少呼吸消耗，延长保鲜时间。

2、氧气O 2是生物正常呼吸的重要因素。

氧气含量的多少，直接影响呼吸速率和呼吸性质。

在一定范围内有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧呼吸有抑制作用。

3、二氧化碳含量二氧化碳是呼吸作用的最终产物，外界二氧化碳浓度增加时，呼吸速率减慢。

实践证明，当CO2浓度升高到1%~10%以上时，细胞呼吸明显被抑制，可利用该原理储存水果。

4、含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增加，随含水量的减少而减少。

在粮食贮存时，降低含水量以降低呼吸消耗。

5、机械损伤机械损伤会显著加快组织的呼吸速率。

要点三、细胞呼吸原理的应用1．包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料。

（这样透气性好，细胞呼吸正常并能抑制厌氧病菌的繁殖。

）2．花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。

（以保证根系细胞呼吸对氧气的需要。

）3．利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒，利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通风的情况下，可以生产食醋和味精。

（利用各种菌的呼吸类型和发酵各生产阶段对氧气的需要，控制通气的情况，以生产各种产品。

）4．稻田也需要定期排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。

（以保证水稻根系细胞呼吸对氧气的需要，避免进行无氧呼吸产生酒精等对细胞有毒害作用。

）5．破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。

皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。

（遇到这种情况，需要及时到医院治疗，如清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。

因在深部缺氧的情况下，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖。

）6．提倡慢跑等有氧运动的原因之一，是因剧烈运动导致氧的不足，而使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸。

乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。

（人在剧烈活动时，以无氧呼吸供能为主，这时会产生大量乳酸，积累在骨骼肌处使人感到酸胀乏力；若进行慢跑，则以有氧呼吸供能，这时产生的是C02和水不会产生酸胀乏力感。

）【典型例题】类型一：细胞呼吸方式例1、下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是（）A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞 B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞C.酸奶生产中的乳酸菌D．受涝的植物根细胞【答案】D【解析】缺氧条件下的马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸产生乳酸；剧烈运动时，人的骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸；乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸；植物根细胞在受涝缺氧条件下，无氧呼吸产生酒精和CO2。

【总结升华】本题考查不同生物细胞的呼吸作用方式和产物。

例2、下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。

经一定时间的保温后，能产生CO2，的试管有（）A．葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞B．葡萄糖＋线粒体C．丙酮酸十线粒体D．丙酮酸＋内质网【答案】A、C【解析】酵母菌在有氧条件下可进行有氧呼吸，而不能进行无氧呼吸。

葡萄糖的有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段的反应场所是细胞质基质，第二、三两个阶段的反应场所是线粒体。

细胞膜已破裂的细胞含有细胞质基质、线粒体，能将葡萄糖彻底氧化分解为C02和H20，线粒体中也能将丙酮酸氧化分解为CO2和[H]。

【总结升华】本题考查酵母菌在不同的条件下的呼吸方式。

【举一反三】：【变式一】某举小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）下列分析错误的是（ ）A ．滴管中冒出的气泡是反应产生CO 2的结果B ．试管中加水的主要目的是制造无氧环境C ．若试管中的水换成冷水，产生气泡的速率下降D ．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP ，其余的存留在酒精中 【答案】D【解析】酵母菌在无氧呼吸条件下进行无氧呼吸会释放出二氧化碳，A 正确；试管中加入水的目的是便于观察气泡和防止空气进入滴管，主要目的是制造无氧环境，B 正确；试管中的水换成冷水后，酵母菌所处的温度降低，酶的活性降低，故反应速率降低，C 正确；被分解的葡萄糖中的能量一部分存留在酒精中没有释放出来，释放出来的能量绝大部分以热能的形式散失，小部分能量转移至ATP 中，D 错误。

【总结升华】本题考查细胞呼吸相关实验的分析能力。

【变式二】关于真核细胞呼吸正确的说法是（ ）A ．无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应B ．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度C ．无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体D ．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质 【答案】D类型二：有氧呼吸和无氧呼吸的比较例3、细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是（ ）A ．植物细胞能进行过程①和③或过程①或④B ．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C ．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D ．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H] 【答案】B【解析】由图可知①②表示细胞有氧呼吸的过程，①③表示乳酸发酵，①④表示酒精发酵。

绝大多数植物无氧呼吸可产生酒精和二氧化碳，有些植物（如甜菜的块根、玉米的胚）无氧呼吸的产物是乳酸；有氧呼吸的第一阶段即过程①在细胞质基质中进行，而过程②表示有氧呼吸的第二、三阶段，是在线粒体内进行的；有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，因此过程②比①释放的能量多；乳酸菌在无氧呼吸第一阶段即过程①产生[H]，在无氧呼吸第二阶段即过程③消耗[H]生成乳酸。

【总结升华】本题考查有氧呼吸与无氧呼吸的过程。

CO 2+H 2O丙酮酸 葡萄糖乳酸乙醇+CO 2①② ③④下列关于呼吸作用的叙述，正确的是A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水C．无氧呼吸不需要O2的参与。

该过程最终有[H]的积累D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多【答案】D【解析】无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳，有氧呼吸前两阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。

无氧呼吸不需要O2参与，但是并没有[H]的积累，[H]只在细胞质基质中参与反应，产生了无氧呼吸的产物。

质量相同的脂肪和糖类，脂肪所储存的能量更多，因此脂肪是主要的储能物质。

【变式二】关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）A.种子风干脱水后呼吸强度增强B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱【答案】B【变式三】下列叙述正确的是（）A.甲组不产生CO2而乙组产生B.甲组的酒精产量与丙组相同C.丁组能量转换率与丙组相同D.丁组的氧气消耗量大于乙组【答案】D【解析】酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。

依题意，甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。

甲组、乙组两组都产生CO2，由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。

故D正确。

类型三：影响呼吸作用的外界因素例4、储藏水果和粮食时，充加CO2，或抽取空气，能延长储藏时间，主要是由于（）A．抑制有氧呼吸B．促进有氧呼吸C．抑制无氧呼吸D．促进无氧呼吸【答案】A【解析】有氧呼吸进行得快慢主要与氧的含量、周围二氧化碳浓度的高低有关系：氧气的含量低（抽取空气），有氧呼吸进行的慢，C02对细胞呼吸有抑制作用。

所以主要目的应该是抑制有氧呼吸，在这个浓度下，无氧呼吸是存在的，但是两者都很微弱，适于储存。

【总结升华】本题考查有氧呼吸和无氧呼吸对水果的保鲜问题。

利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。

地窖中的CO浓度较高，有利于（）2A．降低呼吸强度 B．降低水分吸收C．促进果实成熟 D．促进光合作用【答案】A。