影響細(xì)胞呼吸的因素

1、第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,第3講　 影響細(xì)胞呼吸的因素,溫故知新,在有氧呼吸全過(guò)程中:⑴水的分解和合成分別發(fā)生在____和____階段；⑵產(chǎn)生CO2的階段是 ______ ，場(chǎng)所是_________；⑶吸進(jìn)的O2在____ ___（場(chǎng)所）被消耗，參加 _______階段的反應(yīng)，其作用是 ____________；⑷產(chǎn)生ATP的階段是 _____ _____ ，產(chǎn)生ATP最多的階段是 _______；有氧

2、呼吸的場(chǎng)所是 ____________ ，主要場(chǎng)所是 ________。,第二,第三,第二階段,線粒體基質(zhì),線粒體內(nèi)膜,,第 三,與[H]結(jié)合生成水,第一、二、三階段,第三階段,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 、 線粒體,,線粒體,有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較,不同點(diǎn),相同點(diǎn),場(chǎng)所,條件,產(chǎn)物,能量,過(guò)程,實(shí)質(zhì),有氧呼吸,無(wú)氧呼吸,,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（第一階段）線粒體（第二、三階段）,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),需氧、需酶,不需氧、需酶,CO2、H2O,酒精

3、和CO2 或乳酸,大量,少量,第一階段從葡萄糖分解為丙酮酸完全相同,分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP供生命活動(dòng)所需,條件,需酶和適宜溫度,意義,為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量,酵母菌,有氧：,缺氧：,酒釀制作：,1、將糯米煮熟2、用開(kāi)水澆燙容器3、將煮熟的糯米涼至溫?zé)幔?0℃）拌上酒藥或酒曲，放入容器內(nèi)，中間掏一個(gè)小窩 4、密閉容器，放置在溫暖處2至3天,釀酒過(guò)程中總是先出“水”后出“酒”為什么？,,,,,,,原理：酒精發(fā)酵,保

4、證酵母菌大量繁殖所需氧氣及發(fā)酵時(shí)中間溫度過(guò)高，影響反應(yīng),自制酸奶,將牛奶燒開(kāi)，倒入洗凈的容器內(nèi)，待牛奶放至溫?zé)釙r(shí)，將一小盒原味酸奶倒入攪勻，蓋上容器蓋，夏天放置八小時(shí)左右就做成了。酸奶做成后放入冰箱冷藏室內(nèi)，吃起來(lái)效果更好，同時(shí)酸奶不至于越變?cè)剿帷?原理：乳酸發(fā)酵,一、細(xì)胞呼吸原理的實(shí)踐應(yīng)用,（1）用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口：增加通氣量，抑制破傷風(fēng)桿菌的無(wú)氧呼吸。,（2）釀酒時(shí)：早期通氣促進(jìn)酵母菌有氧呼吸有利于菌種繁殖，后期密

5、封發(fā)酵罐促進(jìn)酵母菌無(wú)氧呼吸，利于產(chǎn)生酒精,（3）食醋、味精制作：向發(fā)酵罐中通入無(wú)菌空氣，促進(jìn)醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行有氧呼吸。,（4）土壤松土促進(jìn)根細(xì)胞呼吸作用，有利于主動(dòng)運(yùn)輸，為礦質(zhì)元素的吸收供應(yīng)能量；無(wú)土栽培時(shí)要及時(shí)通入空氣，避免因無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精而爛根。（5）貯存糧食水果的條件——低氧(不是無(wú)氧)、低溫；但二者差別在含水量方面，糧食要曬干入庫(kù)，水果要保持一定濕度。（6）提倡慢跑：促進(jìn)肌細(xì)胞有氧呼吸，防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌

6、肉酸脹。,呼吸原理的應(yīng)用,,呼吸原理應(yīng)用,,,二、呼吸速率,又稱呼吸強(qiáng)度。指在一定溫度下，單位重量的活細(xì)胞在單位時(shí)間內(nèi)吸收氧或釋放二氧化碳的量，呼吸速率的大小可反映某生物體代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱。,呼吸速率=釋放的CO2量或吸收的O2量,測(cè)定綠色植物的呼吸速率必須在黑暗條件下進(jìn)行，以排除光合作用的影響。,三、影響呼吸作用的因素,內(nèi)因:,植物種類：陽(yáng)生>陰生發(fā)育階段：幼苗、開(kāi)花期>成熟期不同部位：生殖器官>營(yíng)養(yǎng)器官,,影響有

7、氧呼吸的外界因素：,6CO2 + 12H2O+能量,,C6H12O6+ 6H2O + 6O2,,氧氣濃度,,溫 度,酶,自由水量,,水的散失,CO2濃度,1．溫度呼吸作用在最適溫度（25℃~35℃）時(shí)最強(qiáng)；超過(guò)最適溫度，呼吸酶活性降低甚至變性失活，呼吸作用受抑制；低于最適溫度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。,生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中夜間適當(dāng)降溫，抑制呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，可

8、達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。,2、氧氣,綠色植物或酵母菌在完全缺氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，在低氧條件下通常無(wú)氧呼吸與有氧呼吸并存，O2的存在對(duì)無(wú)氧呼吸起抑制作用。在一定范圍內(nèi)，有氧呼吸強(qiáng)度隨氧濃度的增加而增強(qiáng)。,①當(dāng)氧氣濃度為0時(shí)，細(xì)胞只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)大小表示無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度。,②氧氣濃度在0～10%之間，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸并存，隨著氧氣濃度增加，無(wú)氧呼吸強(qiáng)度減弱，有氧呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)。,③當(dāng)氧氣濃度大于或等于10%時(shí)，無(wú)氧呼吸消失，此后

9、只進(jìn)行有氧呼吸。但當(dāng)氧氣濃度達(dá)到一定值后，有氧呼吸強(qiáng)度不再隨氧氣濃度的增大而增強(qiáng)。,④當(dāng)氧氣濃度為C時(shí)，有機(jī)物消耗量相對(duì)較少，在該氧氣濃度下保存瓜果蔬菜效果較好。,⑤氧氣吸收量也可以表示有氧呼吸產(chǎn)生CO2的量，所以，兩條實(shí)線間的距離可表示無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度，當(dāng)兩曲線重合時(shí)(距離為0)，無(wú)氧呼吸強(qiáng)度為0。,下圖表示某植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化,（1）圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是_____

10、______。,氧氣濃度增加，無(wú)氧呼吸受抑制,（2）_____點(diǎn)的生物學(xué)含義是無(wú)氧呼吸消失點(diǎn),此時(shí)O2吸收量____（＞、＜、=）CO2的釋放量。,,P,=,（3）氧濃度調(diào)節(jié)到_____點(diǎn)的對(duì)應(yīng)濃度時(shí)，更有利于蔬菜糧食的貯存。理由是_____________________,R,此時(shí)有氧呼吸較弱，無(wú)氧呼吸受抑制，有機(jī)物的消耗最少,4）若圖中的AB段與BC段的距離等長(zhǎng),說(shuō)明此時(shí)有氧呼吸釋放的CO2量______無(wú)氧呼吸釋放的CO2，有氧呼

11、吸消耗的葡萄糖量是無(wú)氧呼吸的____倍。,1/3,等于,CO2釋放量相對(duì)值,,O2（%）,,,,,,,厭氧呼吸,需氧呼吸,細(xì)胞呼吸,在氧氣濃度為零時(shí)，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸；氧氣濃度為10%以下時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸；氧氣濃度為10%以上時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。,生活中常利用降低氧氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗這一原理來(lái)延長(zhǎng)蔬菜水果的保鮮時(shí)間。但是，在完全無(wú)氧的情況下，無(wú)氧呼吸強(qiáng)，分解的有機(jī)物也較多，一樣不利于蔬菜水果

12、的保質(zhì)、保鮮，所以一般采用低氧（5%）保存，此時(shí)有氧呼吸較弱，而無(wú)氧呼吸又受到抑制。無(wú)土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強(qiáng)根部的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收。,,,,,,2 4 6 8 10,,,2．氧氣濃度,3．二氧化碳濃度 CO2是呼吸作用產(chǎn)生的，從化學(xué)平衡角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降。,在密閉的地窖中，氧氣濃度低，CO2濃度較高，抑制細(xì)胞的呼吸作用，使整個(gè)器官的代謝水平

13、降低，有利于保存蔬菜水果。,4．含水量 呼吸作用的各種化學(xué)反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的，自由水含量增加，代謝加強(qiáng)。,糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使種子處于風(fēng)干狀態(tài)，從而使呼吸作用降至最低，以減少有機(jī)物消耗。如果種子含水量過(guò)高，呼吸作用加強(qiáng)，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過(guò)來(lái)又進(jìn)一步促進(jìn)種子的呼吸作用，使種子的品質(zhì)變壞。,拓展思考,據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細(xì)胞呼吸狀況,在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，CO2釋放量和O2消耗量是

14、判斷細(xì)胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結(jié)如下：,(1)無(wú)CO2釋放： 只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無(wú)氧呼吸。,拓展思考,(2)不消耗O2，但產(chǎn)生CO2： 細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大，如酵母菌的無(wú)氧呼吸。,(3) CO2釋放量=O2消耗量 細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將CO2吸收，可引起氣體體積減小。,拓展思考,,

15、(4) CO2釋放量>O2消耗量時(shí) 細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)生酒精的無(wú)氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細(xì)胞呼吸。,例2、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下表所示。通過(guò)對(duì)表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是,A.氧濃度為b時(shí)，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6mol B.氧濃度為d時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸 C.氧濃度為c時(shí)，有氧呼吸速率大于無(wú)氧呼吸速率 D. a時(shí)氧氣濃度為0,,(4)

16、 CO2釋放量>O2消耗量時(shí),①若 ，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。②若 ，無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。③若 ，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無(wú)氧呼吸。,歸納,1、（2009·天津）按下表設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)8~10小時(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。,下列敘述正確的是 （ ）A.甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生B.甲組的酒精

17、產(chǎn)量與丙組相同C.丁組能量轉(zhuǎn)換率與丙組相同D.丁組的氧氣消耗量大于乙組,D,稻田長(zhǎng)期浸水，會(huì)導(dǎo)致水稻幼根變黑腐爛。測(cè)得水稻幼根從開(kāi)始浸水到變黑腐爛時(shí)細(xì)胞呼吸速率的變化曲線如下圖。下列敘述正確的是 ( ),C、Ⅲ階段幼根因無(wú)氧呼吸的特有產(chǎn)物丙酮酸積累過(guò)多而變黑腐爛D、從理論上講，為避免幼根變黑腐爛，稻田宜在Ⅱ階段前適時(shí)排水,A、Ⅰ階段幼根細(xì)胞的有氧呼吸速率和無(wú)氧呼吸速率皆降低 B、Ⅱ階段幼根細(xì)胞的有氧呼吸速率和無(wú)氧呼吸

18、 速率皆升高,D,（2009·安徽卷）現(xiàn)有等量的A、B兩個(gè)品種的小麥種子，將它們分別置于兩個(gè)容積相同、密閉的棕色廣口瓶?jī)?nèi)，各加入適量（等量）的水。在25℃的條件下，瓶?jī)?nèi)O2含量變化如圖所示。請(qǐng)回答：,（1）在t1~t2期間，瓶?jī)?nèi)O2含量的降低主要是由種子的___________引起的，A種子比B種子的呼吸速率_______，A、B種子釋放CO2的量的變化趨勢(shì)是______________。（2）在0~t1期間，廣口瓶?jī)?nèi)的CO