有氧呼吸和无氧呼吸 细胞呼吸的作用

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问题探讨

酵母菌富含蛋白质，是有效的饲料添加剂。在培养酵母菌时，根据不同用途，有时需要通气以促进酵母菌的大量繁殖，有时则需要密封以进行酒精发酵。【讨论】酵母菌在培养过程中，为何有的需要通气而有的需密封？【答案】通气能为酵母菌提供呼吸所需的氧气，促进其旺盛的细胞；而密封则是为了在无氧条件下，酵母菌能分解有机物产生酒精。

02

探究与实践

在进行B瓶实验前，应先封口放置一段时间，再与盛有澄清石灰水的锥形瓶相连通。这样做的原因是，B瓶封口后，培养液液面上方仍存有氧气，静置一段时间可使酵母菌将这部分氧气消耗尽，从而确保后续实验的准确性。

03

思考•讨论

【答案】有氧呼吸的能量转化效率大约为34%。每1mol葡萄糖能够使32 mol ADP分子转化为ATP分子。与燃烧相比，有氧呼吸是逐级释放能量，这有利于生物体充分利用能量，维持细胞的相对稳定状态。

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旁栏思考

有氧呼吸和无氧呼吸的异同点在于：两者的反应物质都是葡萄糖等有机物，但有氧呼吸需要氧气参与，最终产物是二氧化碳和水，并释放大量能量；而无氧呼吸则在没有氧气的情况下进行，产物通常是酒精和二氧化碳或乳酸，释放的能量较少。

通过设计简明表格，可以更好地比较二者的特点。

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思考•讨论

【提示】水稻生长期适时排水、酸奶制作利用乳酸菌无氧呼吸、收获后粮食晒干贮藏等，都是生产和生活中应用了细胞呼吸原理的实例。还有许多其他事例，如植物根部细胞的呼吸有助于吸收水分和养分，运动时肌肉的能量供应等。

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思维训练

关于线粒体的起源，支持其原始为需氧细菌并与真核细胞共生的证据包括：线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA；线粒体蛋白质中少数由线粒体DNA指导合成；真核细胞内部分DNA序列与细菌相似等。而线粒体能像细菌一样进行增殖的现象也支持这一论点。

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问题探讨

一、概念检测

二、拓展应用

【提示】松土透气有助于根部细胞进行充分的有氧呼吸，从而促进根系生长和无机盐吸收。这不仅能促进作物生长、缓解全球气候变暖现象、增强水土保持能力，还能避免根细胞因无氧呼吸产生酒精对根系造成的伤害。然而松土不当可能伤害植物根系。因此应根据不同植物和生长阶段采取适当的松土方法。

关于有氧呼吸与无氧呼吸的关系，地球早期生物的推测以及内骨骼肌细胞保留无氧呼吸能力的理解等拓展内容，可以结合地球历史、生物进化以及生理特点等方面进行深入思考和讨论。