细胞呼吸的影响因素及应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十九课：,影响细胞呼吸的因素及应用,第十九课：影响细胞呼吸的因素及应用,一、影响呼吸速率的因素及应用,（一）内部因素,遗传因素,1.,不同的植物种类，呼吸速率各有不同，,如旱生植物小于水生植物；,2.,同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异,，,如生殖器官大于营养器官,。,3.,同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，,如幼苗期细胞大于成熟期细胞,一、影响呼吸速率的因素及应用（一）内部因素遗传因素,1,温度,通过影响呼吸酶的活性影响呼吸速率,生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。,（,二）外部因素（环境因素）,1温度生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬,2,、氧气,绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，,O,2,的存在对无氧呼吸起抑制作用,。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。,2、氧气绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧,当,氧气浓度为,0,时，细胞,只进行无氧呼吸,，,Q,点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。,当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小,氧气浓度在,0,10%,之间，有氧呼吸与无氧呼吸,并存,，随着氧气浓度增加，,无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强,。,氧气浓度在010%之间，有氧呼吸与无氧呼吸并存，随着氧气,当氧气浓度,大于或等于,10%,时，无氧呼吸消失,，此后,只进行有氧呼吸,。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。,当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧,当,氧气浓度为,C,时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下,保存瓜果,蔬菜效果较好。,当氧气浓度为C时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存,氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生,CO,2,的量，所以，两,条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度,，当两曲线,重合,时,(,距离为,0),，,无氧呼吸强度为,0,。,氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线,下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下,O,2,吸收量和,CO,2,生成量的变化,（,1,）图中曲线,QR,区段,CO2,生成量急剧减少的主要原因是,_,。,氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸也不强,下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2,（,2,）,_,点的生物学含义是无氧呼吸消失点,此时,O2,吸收量,_,（、,=,）,CO2,的释放量。,P,=,（2）_点的生物学含义是无氧呼吸消失点,此时O2吸收,（,3,）氧浓度调节到,_,点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。理由是,_,R,此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑,制，有机物的消耗最少,（3）氧浓度调节到_点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食,4,）若图中的,AB,段与,BC,段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的,CO2,量,_,无氧呼吸释放的,CO2,，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的,_,倍。,1/3,等于,4）若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的,1.,在酿酒业上的应用：,先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精。,2.,在农业生产上：,中耕松土，晒田，促进根系的有氧呼吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收,3.,在医学上：,利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧型细菌的繁殖,5.,在物质的储存时：,控制氧气的浓度，抑制其呼吸作用，减少有机物的消耗。,4.,生活上：,有氧运动，避免剧烈运动肌细胞无氧呼吸产生乳酸,1.在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有氧呼吸，使其,例题,1:,如图所示曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖,随氧气的消耗,二氧化碳浓度变化的情况,.,据图回答,:,(1)A-B,段,O,2,的消耗量很大,CO,2,浓度上升也很快,白菜在进行,呼吸,.,(2)C-D,段,O,2,浓度接近于,0,而,CO,2,浓度仍在上升,白菜在进行,呼吸,.,(3)B-C,段,O,2,浓度已很低,CO,2,浓度几乎不上升,原因是,.,(4),为了有益较长时间地贮藏大白菜,应把地窖的,O,2,浓度控制在,范围内,.,CO,2,浓度,O,2,浓度,25,20,15,10,5,0,A,B,C,D,有氧,无氧,有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制,B-C,例题1:如图所示曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖,随氧气的消,3,二氧化碳浓度,CO,2,是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，,CO,2,浓度增加，呼吸速率下降。,在密闭的地窖中，氧气浓度低，,CO2,浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。,3二氧化碳浓度在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，,4,含水量,呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。,粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。,4含水量 粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处,1),从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在,点,;AB,段说明,.,温度的作用主要是影响,.,2),乙图中曲线,表示,呼吸类型,.,如果曲线,描述的是水稻根细胞的细胞呼吸,那么,DE,段根细胞积累的物质是,.,曲线,表示的生理过程所利用的有机物是,.,有氧,酒精,葡萄糖,B,在一定范围内,细胞呼吸速率随温度升高而加快,酶的活性,呼吸速率,O,2,浓度,乙,D,E,A,温度,B,C,甲,呼吸速率,例题,:2.,如图所示是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线,:,有氧酒精葡萄糖B在一定范围内,细胞呼吸速率随温,相关计算,1.,计算依据,：,无氧呼吸产生酒精和二氧化碳摩尔数相等；有氧呼吸吸收氧和放出二氧化碳摩尔数相等。,消耗等量葡萄糖，无氧呼吸与有氧呼吸产生,CO,2,摩尔数比,1,：,3,消耗等量葡萄糖，无氧呼吸与有氧呼吸产生,ATP,摩尔数比,2,：,38,产生相同,CO,2,无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖比,3,：,1,产生相同,ATP,无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖比,38,：,2,相关计算1.计算依据：无氧呼吸产生酒精和二氧化碳摩尔数相等,据,CO,2,释放量和,O,2,消耗量判断细胞呼吸状况,在以,C,6,H,12,O,6,为呼吸底物的情况下，,CO,2,释放量和,O,2,消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：,据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况在以C6H12O6,(1),无,CO2,释放：,只进行产生乳酸的无氧呼吸,，此种情况下，容器内,气体体积不发生变化,，如马铃薯块茎的无氧呼吸。,(2),不消耗,O2,，但产生,CO2,：,细胞,只进行产生酒精,的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。,(1)无CO2释放：(2)不消耗O2，但产生CO2：,(3)CO,2,释放量,=O,2,消耗量,细胞只进行有氧呼吸,，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将,CO,2,吸收，可引起气体体积减小。,(4)CO,2,释放量,O,2,消耗量时,细胞,同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种,方式，如酵母菌在不同,O,2,浓度下的细胞呼吸。,(3)CO2释放量=O2消耗量(4)CO2释放量O2消,(4)CO,2,释放量,O,2,消耗量时,若 ，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。,若 ，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。,若 ，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。,(4)CO2释放量O2消耗量时若 ，,相对含量,6,12,CO,2,酒精,a,1,a,2,a,3,O,2,浓度,a,1,表示,a,3,表示,a,2,表示,设产生,CO,2,为,X,无氧产生,CO,2,为,Y,消耗葡萄糖,Y/2,有氧产生,CO,2,为,X,Y,消耗葡萄糖（,X,Y,）,/6,分,析,相对含量612CO2酒精a1a2a3O2浓度a1表示设产生C,例,3,、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和,CO,2,的量如下表所示。通过对表中数据分析不能得出的结论是,氧浓度,a,b,c,d,CO,2,的量,9mol,12.5mol,15mol,30 mol,酒精的量,9mol,6.5 mol,6mol,0 mol,A.,氧浓度为,b,时，经有氧呼吸产生的,CO2,为,6mol,B.,氧浓度为,d,时，只进行有氧呼吸,C.,氧浓度为,c,时，有氧呼吸有机物的消耗量大于无氧呼吸,D.a,时氧气浓度为,0,C,例3、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时,二、呼吸速率,又称呼吸强度。指在一定温度下，单位重量的活细胞在单位时间内,吸收氧,、,释放二氧化碳,或,消耗有机物,的量，呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。,测定,绿色植物的呼吸速率,必须在,黑暗条件下进行,，以排除光合作用的影响。,二、呼吸速率 又称呼吸强度。指在一定温度下，单位重量的活,1,、测定是否进行呼吸作用,酵母菌溶液,蒸馏水,等量煮沸过的酵母菌溶液,蒸馏水,1、测定是否进行呼吸作用酵母菌溶液蒸馏水等量煮沸过的酵母菌溶,下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响种子生命力）。在一次测量种子呼吸作用的实验中，实验开始时,U,形管左侧与右侧液面相平，然后每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度，以下关于该实验的分析正确的是（）,A.,种子在消毒剂中清洗是为了防止微生物呼吸作用干扰实验结果,B.,此实验的目的是测定种子萌发时有氧呼吸及无氧呼吸的速率,C.,一定时间后右侧液面高度不再变化说明种子细胞呼吸完全停止,D.,必须用少量的浸泡过的死种子代替装置中的活种子设置对照组,2,、测定呼吸作用的速率,A,下图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶,等量 死种子,2,、测定呼吸作用的速率,NaOH,溶液,NaOH,溶液,等量 死种子2、测定呼吸作用的速率NaOH溶液NaOH溶液,3,、测定呼吸作用的类型,酵母菌溶液,酵母菌溶液,NaOH,溶液,等量 蒸馏水,左侧装置液滴移动表示：,右侧装置液滴移动表示：,有氧呼吸消耗的,O,2,量,呼吸作用产生的,CO,2,消耗的,O,2,量,左侧装置液滴,右侧装置液滴,结论,只进行有氧呼吸,只进行无氧呼吸产生酒精,同时有氧呼吸和无氧呼吸产生酒精,左移,不移动,不移动,右移,右移,左移,3、测定呼吸作用的类型 酵母菌溶液酵母菌溶液NaOH溶液等量,拓展：,若发现装置一与装置二中的着色液均向左移动，则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是,，理由是,。,脂肪,脂肪的,C,、,H,百分比含量较高，分解时消耗的,O2,大于释放的,CO2,拓展：若发现装置一与装置二中的着色液均向左移动，则该种子发芽,试管编号加入的物质,细胞质基质,线粒体,酵母菌,A,B,C,D,E,F,葡萄糖,-,+,-,+,+,+,丙酮酸,+,-,+,-,-,-,氧气,+,-,+,-,+,-,为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入,A-F,试管中，加入不同的物质，进行了一系列实验（见表格）下列说法正确的是（）,注：“,+”,表示加入相关物质，“,-”,表示未加入相关物质,A,会产生酒精的是,B,、,D,、,F,B,会产生,CO,2,和,H,2,O,的试管只有,E,C,A,试管中会有,CO,2,产生,D,据表可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所,D,试管编号加入的物质 细胞质基质,CO,2,O,2,CO,2,O,2,CO,2,O,2,O,2,O,2,