影響細(xì)胞呼吸的因素

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,影響細(xì)胞呼吸的因素,一、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。,二、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、開花期成熟期不同部位：生殖器官營(yíng)養(yǎng)器官,外因:溫度氧氣二氧化碳含水量,1、溫度,溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響呼吸速率。,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)。,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。,氧氣濃度在010%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)。,當(dāng)氧氣濃度大于或等于10%時(shí)，無(wú)氧呼吸消失，此后只進(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)。,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。,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_。,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，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無(wú)氧呼吸的_倍。,1/3,等于,4、CO2,3、水,在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞的含水量越高，細(xì)胞呼吸作用越強(qiáng)。,在一定范圍內(nèi)，環(huán)境中CO2濃度越高，細(xì)胞呼吸越弱。,三、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)生乳酸使肌肉酸脹。,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,(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.a濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率等于無(wú)氧呼吸速率B.b濃度時(shí)酵母菌有氧呼吸速率大于無(wú)氧呼吸速率C.c濃度時(shí)有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵D.d濃度時(shí)酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸未進(jìn)行無(wú)氧呼吸,D,(4)CO2釋放量O2消耗量時(shí),若，有氧呼吸和無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若，無(wú)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)810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、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，稻田宜在階段前適時(shí)排水,A、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、階段幼根細(xì)胞的有氧呼吸速率和無(wú)氧呼吸速率皆升高,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t1t2期間，瓶?jī)?nèi)