【原】【音频】第5章|细胞的能量供应和利用|第3节|细胞呼吸的原理和应用

一、细胞呼吸的概念和类型

1．概念：是指有机物在细胞内经一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

2．类型

（1）有氧呼吸：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖（最常利用）等有机物彻底氧化分解，产生水和二氧化碳，释放大量能量，生成许多ATP的过程。

（2）无氧呼吸：是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖（最常利用）等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。

二、探究酵母菌细胞呼吸的方式

1．酵母菌在有氧条件下和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生CO₂和H₂O，在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生C₂H₅OH和CO₂。

2．检测C₂H₅OH：酸性重铬酸钾→灰绿色；检测CO₂：CO₂传感器，澄清石灰水→浑浊，溴麝香草酚蓝水溶液蓝→绿→黄。

3．乙组装置，需过一段时间再连接B瓶，确保CO₂来自酵母菌的无氧呼吸。

三、细胞呼吸的过程与结果

1．有氧呼吸的主要场所是线粒体，因为与有氧呼吸有关的酶分布在该结构的内膜上和基质中。

2．在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ的能量，其中有977.28 kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失了。

3．有氧呼吸的反应式：

4．无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸完全相同，第二阶段仍发生在细胞质基质中，不形成ATP。

5．酵母菌、苹果果实等进行无氧呼吸的反应式是：

6．马铃薯块茎、乳酸菌、动物的骨骼肌细胞等进行无氧呼吸的反应式是：

7．酵母菌的无氧呼吸叫酒精发酵，乳酸菌的无氧呼吸叫乳酸发酵。

8．有氧呼吸和无氧呼吸的比较

项目		有氧呼吸	无氧呼吸
不同点	场所	细胞质基质和线粒体	细胞质基质
	条件	氧气、多种酶	多种酶
	产物	CO2和H2O	酒精和CO2或乳酸
	能量	释放大量能量，约合成30个ATP	释放少量能量，合成2个ATP
相同点	联系	第一阶段完全相同，以后阶段不同；有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进化而来
	实质	分解有机物，释放能量
	意义	为生命活动提供能量；是生物体代谢的枢纽，把蛋白质、糖类和脂质的代谢过程联系起来

9．影响细胞呼吸的主要外界因素：氧气浓度、温度、水分。【提示】CO₂通过影响氧气浓度和反应平衡影响细胞呼吸。

10．细胞呼吸强度的测定：测定单位时间生物吸收的O₂量或释放的CO₂量或消耗的有机物量。

11．细胞呼吸方式的判断（定量与定性）

（1）不消耗O₂，释放CO₂    （2）无CO₂释放

（3）CO₂释放量=O₂吸收量  （4）CO₂释放>O₂吸收   请补充！

四、细胞呼吸原理的应用

1．包扎伤口，需要选用透气消毒的纱布或松软的创可贴等，抑制厌氧致病菌的增殖。

2．土壤板结会影响根系生长，需要及时松土透气，保证根的有氧呼吸。

3．稻田也需要定时排水，否则水稻幼根因缺氧而变黑、腐烂。

4．皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，需注射破伤风抗毒血清，防止破伤风芽孢杆菌大量繁殖，引发破伤风。

5．慢跑等有氧运动，能避免肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，导致肌肉酸胀乏力。

6．粮食储存的条件：干燥、低温、低氧；水果储存的条件：湿度适中、零上低温、低氧。