影響細胞呼吸的因素

1、第第5章章 細胞的能量供應和利用細胞的能量供應和利用第第3講講 影響細胞呼吸的因素影響細胞呼吸的因素溫故知新溫故知新在有氧呼吸全過程中在有氧呼吸全過程中: :水的分解和合成分別發(fā)生在水的分解和合成分別發(fā)生在_和和_階段；階段；產(chǎn)生產(chǎn)生COCO2 2的階段是的階段是 _ _ ，場所是，場所是_；吸進的吸進的O O2 2在在_ _ _（場所）被消耗，參加（場所）被消耗，參加 _階段的反應，其作用是階段的反應，其作用是 _；產(chǎn)生產(chǎn)生ATPATP的階段是的階段是 _ _ _ _ ，產(chǎn)生，產(chǎn)生ATPATP最多的階段是最多的階段是 _；有氧呼吸的場所是；有氧呼吸的場所是 _ _ ，主要場所是，主要場所是

2、_。第二第二第三第三第二階段第二階段線粒體基質線粒體基質線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜第第 三三與與HH結合生成水結合生成水第一、二、三階段第一、二、三階段第三階段第三階段細胞質基質細胞質基質 、 線粒體線粒體線粒體線粒體有氧有氧呼吸呼吸與無氧呼吸的比較與無氧呼吸的比較不同點不同點相同點相同點場所場所條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物能量能量過程過程實質實質有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸細胞質基質（第一階段）細胞質基質（第一階段）線粒體（第二、三階段）線粒體（第二、三階段）細胞質基質細胞質基質需氧、需酶需氧、需酶不需氧、需酶不需氧、需酶COCO2 2、HH2 2OO酒精和酒精和COCO2 2 或乳酸或乳酸大量大量少量少

3、量第一階段從葡萄糖分解為丙酮酸完全相同第一階段從葡萄糖分解為丙酮酸完全相同分解有機物，釋放能量，合成分解有機物，釋放能量，合成ATPATP供生命活動所需供生命活動所需條件條件需酶和適宜溫度需酶和適宜溫度意義意義為生物體的各項生命活動提供能量為生物體的各項生命活動提供能量酵母菌酵母菌C6H12O6+6H2O+6O2酶酶12H2O+6CO2+大量能量大量能量有氧：有氧：缺氧：缺氧：C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量酒釀制作酒釀制作：1、將糯米煮熟2、用開水澆燙容器3、將煮熟的糯米涼至溫熱（30）拌上酒藥或酒曲，放入容器內(nèi)，中間掏一個小窩 4、密閉容器，放置

4、在溫暖處2至3天釀酒過程中總是先出釀酒過程中總是先出“水水”后出后出“酒酒”為什么？為什么？C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量原理：酒精發(fā)酵原理：酒精發(fā)酵保證酵母菌大量繁殖所需氧氣及發(fā)酵時中間溫度過高，影響反應保證酵母菌大量繁殖所需氧氣及發(fā)酵時中間溫度過高，影響反應 自制酸奶自制酸奶將牛奶燒開，倒入洗凈的容器內(nèi)，將牛奶燒開，倒入洗凈的容器內(nèi)，待牛奶放至溫熱時，將一小盒原味酸奶倒入攪勻，待牛奶放至溫熱時，將一小盒原味酸奶倒入攪勻，蓋上容器蓋，夏天放置八小時左右就做成了。蓋上容器蓋，夏天放置八小時左右就做成了。酸奶做成后放入冰箱冷藏室內(nèi)，吃起來效果更好，同

5、酸奶做成后放入冰箱冷藏室內(nèi)，吃起來效果更好，同時酸奶不至于越變越酸。時酸奶不至于越變越酸。 原理：乳酸發(fā)酵原理：乳酸發(fā)酵C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+少量能量少量能量一、細胞呼吸原理的實踐應用一、細胞呼吸原理的實踐應用（1）用）用透氣紗布透氣紗布或或“創(chuàng)可貼創(chuàng)可貼”包扎傷口：包扎傷口：增加通氣量，增加通氣量，抑制破傷風桿菌的無氧呼吸抑制破傷風桿菌的無氧呼吸。（2）釀酒時：）釀酒時：早期通氣早期通氣促進酵母菌有促進酵母菌有氧呼吸有利于菌種繁殖，氧呼吸有利于菌種繁殖，后期密封后期密封發(fā)酵發(fā)酵罐促進酵母菌無氧呼吸，利于產(chǎn)生酒精罐促進酵母菌無氧呼吸，利于產(chǎn)生酒精（3）食醋、味精制作

6、：向發(fā)酵罐中通入）食醋、味精制作：向發(fā)酵罐中通入無菌空氣，促進醋酸桿菌、谷氨酸棒狀無菌空氣，促進醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進行有氧呼吸。桿菌進行有氧呼吸。（4）土壤）土壤松土促進根細胞呼吸作用松土促進根細胞呼吸作用，有利，有利于主動運輸，為礦質元素的吸收供應能量；于主動運輸，為礦質元素的吸收供應能量；無土栽培時要及時通入空氣，避免因無氧無土栽培時要及時通入空氣，避免因無氧呼吸產(chǎn)生酒精而爛根。呼吸產(chǎn)生酒精而爛根。（5）貯存糧食水果的條件）貯存糧食水果的條件低氧低氧(不是無不是無氧氧)、低溫低溫；但二者差別在含水量方面，糧；但二者差別在含水量方面，糧食要食要曬干曬干入庫，水果要保持一定濕度。入庫，水

7、果要保持一定濕度。（6）提倡慢跑：促進肌細胞有氧呼吸，防）提倡慢跑：促進肌細胞有氧呼吸，防止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。止無氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。呼吸原理的應用呼吸原理應用呼吸原理應用促進促進呼吸呼吸抑制抑制呼吸呼吸創(chuàng)可貼創(chuàng)可貼 水果水果 蔬菜保鮮蔬菜保鮮糧食貯藏糧食貯藏板結土壤松土板結土壤松土稻田定期排水稻田定期排水有氧運動有氧運動、制作食醋、制作食醋、味精味精釀酒釀酒二、呼吸速率二、呼吸速率 又稱呼吸強度。指在一定溫度下，單又稱呼吸強度。指在一定溫度下，單位重量的活細胞在單位時間內(nèi)吸收氧位重量的活細胞在單位時間內(nèi)吸收氧或釋放二氧化碳的量，呼吸速率的大或釋放二氧化碳的量，呼吸速率的大小可

8、反映某生物體代謝活動的強弱。小可反映某生物體代謝活動的強弱。 呼吸速率呼吸速率=釋放的釋放的CO2量或吸收的量或吸收的O2量量測定測定綠色植物的呼吸速率綠色植物的呼吸速率必須在必須在黑暗條黑暗條件下進行件下進行，以排除光合作用的影響。，以排除光合作用的影響。三、影響呼吸作用的因素三、影響呼吸作用的因素內(nèi)因內(nèi)因: :植物種類：陽生植物種類：陽生 陰生陰生發(fā)育階段：幼苗、開花期發(fā)育階段：幼苗、開花期 成熟期成熟期不同部位：生殖器官不同部位：生殖器官 營養(yǎng)器官營養(yǎng)器官影響有氧呼吸的外界因素： 6CO2 + 12H2O+能量能量 C6H12O6+ 6H2O + 6O2氧氣濃度氧氣濃度溫溫 度度反應物反

9、應物條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物酶酶自由水量自由水量水的散失水的散失COCO2 2濃濃度度1 1溫度溫度呼吸作用在最適溫度（呼吸作用在最適溫度（25352535）時最強；超過最適溫度，）時最強；超過最適溫度，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。度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。影響細胞呼吸的因素生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、水果。在大棚蔬菜生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫，抑制呼吸作用，減少有機物的消的栽培過程中夜間適當降溫，抑制呼吸作用，減少有機物的

10、消耗，可達到提高產(chǎn)量的目的。耗，可達到提高產(chǎn)量的目的。2、氧氣、氧氣綠色植物或酵母菌在完全缺氧條件綠色植物或酵母菌在完全缺氧條件下進行無氧呼吸，在低氧條件下通下進行無氧呼吸，在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸并存，常無氧呼吸與有氧呼吸并存，O2的的存在對無氧呼吸起抑制作用存在對無氧呼吸起抑制作用。在一。在一定范圍內(nèi)，有氧呼吸強度隨氧濃度定范圍內(nèi)，有氧呼吸強度隨氧濃度的增加而增強。的增加而增強。當當氧氣濃度為氧氣濃度為0時，細胞時，細胞只進行無只進行無氧呼吸氧呼吸，Q點對應的縱坐標大小表示點對應的縱坐標大小表示無氧呼吸的強度。無氧呼吸的強度。氧氣濃度在氧氣濃度在010%之間，有氧呼吸與之間，有氧

11、呼吸與無氧呼吸無氧呼吸并存并存，隨著氧氣濃度增加，隨著氧氣濃度增加，無無氧呼吸強度減弱，有氧呼吸強度增強氧呼吸強度減弱，有氧呼吸強度增強。當氧氣濃度當氧氣濃度大于或等于大于或等于10%時，無時，無氧呼吸消失氧呼吸消失，此后，此后只進行有氧呼吸只進行有氧呼吸。但。但當氧氣濃度達到一定值后，有氧呼吸強當氧氣濃度達到一定值后，有氧呼吸強度不再隨氧氣濃度的增大而增強。度不再隨氧氣濃度的增大而增強。當當氧氣濃度為氧氣濃度為C時，有機物消耗量時，有機物消耗量相對較少，在該氧氣濃度下相對較少，在該氧氣濃度下保存瓜果保存瓜果蔬菜效果較好。蔬菜效果較好。氧氣吸收量也可以表示有氧呼吸產(chǎn)生氧氣吸收量也可以表示有氧呼

12、吸產(chǎn)生CO2的量，所以，兩的量，所以，兩條實線間的距離可表條實線間的距離可表示無氧呼吸的強度示無氧呼吸的強度，當兩曲線，當兩曲線重合重合時時(距距離為離為0)，無氧呼吸強度為無氧呼吸強度為0。下圖表示某植物的非綠色器官在不同的下圖表示某植物的非綠色器官在不同的氧濃度下氧濃度下O2吸收量和吸收量和CO2生成量的變化生成量的變化 （1）圖中曲線）圖中曲線QR區(qū)段區(qū)段CO2生成量急生成量急劇減少的主要原因是劇減少的主要原因是_。氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制（2）_點的生物學含義是無氧點的生物學含義是無氧呼吸消失點呼吸消失點,此時此時O2吸收量吸收量_（、（、=）CO2的釋

13、放量。的釋放量。P=（3）氧濃度調節(jié)到）氧濃度調節(jié)到_點的對應濃點的對應濃度時，更有利于蔬菜糧食的貯存。理由度時，更有利于蔬菜糧食的貯存。理由是是_R此時有氧呼吸較弱，無氧呼吸受抑此時有氧呼吸較弱，無氧呼吸受抑制，制，有機物的消耗最少有機物的消耗最少4）若圖中的）若圖中的AB段與段與BC段的距離等長段的距離等長,說明此時有氧呼吸釋放的說明此時有氧呼吸釋放的CO2量量_無氧呼吸釋放的無氧呼吸釋放的CO2，有氧呼吸消耗的，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的葡萄糖量是無氧呼吸的_倍。倍。1/3等于等于CO2釋釋放放量量相相對對值值O2（%）厭氧呼吸需氧呼吸細胞呼吸影響細胞呼吸的因素在氧氣濃度為零時，

14、只進行無氧呼吸；氧氣濃度為在氧氣濃度為零時，只進行無氧呼吸；氧氣濃度為10%以下時，既進行有氧呼吸，以下時，既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸；氧氣濃度為又進行無氧呼吸；氧氣濃度為10%以上時，只進行有氧呼吸。以上時，只進行有氧呼吸。 生活中常利用降低氧氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來生活中常利用降低氧氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜水果的保鮮時間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分延長蔬菜水果的保鮮時間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分解的有機物也較多，一樣不利于蔬菜水果的保質、保鮮，所以一般采用低解的有機物也較多，一樣不利于蔬菜水果的保質、保鮮

15、，所以一般采用低氧（氧（5%）保存，此時有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。）保存，此時有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。無土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強根部的有無土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量，加強根部的有氧呼吸，保證能量供應，促進礦質元素的吸收。氧呼吸，保證能量供應，促進礦質元素的吸收。2 4 6 8 102氧氣濃度氧氣濃度影響細胞呼吸的因素3 3二氧化碳濃度二氧化碳濃度 COCO2 2是呼吸作用產(chǎn)生的，從化學平衡角度分析，是呼吸作用產(chǎn)生的，從化學平衡角度分析，COCO2 2濃度增濃度增加，呼吸速率下降。加，呼吸速率下降。在密閉的地窖中，氧氣濃度

16、低，在密閉的地窖中，氧氣濃度低，CO2CO2濃度較高，抑制細胞的呼濃度較高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜水果。吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜水果。4 4含水量含水量 呼吸作用的各種化學反應都是在水中進行的，自由水含量呼吸作用的各種化學反應都是在水中進行的，自由水含量增加，代謝加強。增加，代謝加強。影響細胞呼吸的因素 糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使種子處于風干狀態(tài)，糧油種子的貯藏，必須降低含水量，使種子處于風干狀態(tài)，從而使呼吸作用降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水從而使呼吸作用降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用加強

17、，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來量過高，呼吸作用加強，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸作用，使種子的品質變壞。又進一步促進種子的呼吸作用，使種子的品質變壞。 拓展思考拓展思考據(jù)據(jù)COCO2 2釋放量和釋放量和O O2 2消耗量判斷細胞消耗量判斷細胞呼吸狀況呼吸狀況在以在以C C6 6H H1212O O6 6為呼吸底物的情況下，為呼吸底物的情況下，COCO2 2釋放量和釋放量和O O2 2消耗量是判斷細胞呼吸類消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù)，總結如下：型的重要依據(jù)，總結如下：(1)(1)無無CO2CO2釋放：釋放： 只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，

18、此種，此種情況下，容器內(nèi)情況下，容器內(nèi)氣體體積不發(fā)生變化氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。 拓展思考拓展思考(2)(2)不消耗不消耗O2O2，但產(chǎn)生，但產(chǎn)生CO2CO2： 細胞細胞只進行產(chǎn)生酒精只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。的無氧呼吸。此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大，如酵此種情況下容器內(nèi)氣體體積增大，如酵母菌的無氧呼吸。母菌的無氧呼吸。(3) CO(3) CO2 2釋放量釋放量=O=O2 2消耗量消耗量 細胞只進行有氧呼吸細胞只進行有氧呼吸，此種情況下，此種情況下，容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將容器內(nèi)氣體體積不變化，但若將COCO2吸收，吸收，可引起氣體體積減小。可引

19、起氣體體積減小。 拓展思考拓展思考(4) CO(4) CO2 2釋放量釋放量OO2 2消耗量時消耗量時 細胞細胞同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸同時進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不方式，如酵母菌在不同同O O2 2濃度下的細胞呼吸。濃度下的細胞呼吸。例例2 2、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精當通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的酒精和和COCO2 2的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結論是分析可得出的結論是氧濃度氧濃度a a b b c c d d COCO2

20、2的量的量 9mol 9mol 12.5mol 12.5mol 15mol 15mol 30 mol 30 mol 酒精的量酒精的量 9mol 9mol 6.5 6.5 molmol 6mol 6mol 0 0 molmol 氧濃度氧濃度a a b b c c d d COCO2 2的量的量 9mol 9mol 12.5mol 12.5mol 15mol 15mol 30mol 30mol 酒精的量酒精的量 9mol 9mol 6.5 6.5 molmol 6mol 6mol 0mol 0mol A.A.氧濃度為氧濃度為b b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的COCO2 2為為6mol6

21、mol B.B.氧濃度為氧濃度為d d時，只進行有氧呼吸時，只進行有氧呼吸 C.C.氧濃度為氧濃度為c c時，有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率時，有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率 D. aD. a時氧氣濃度為時氧氣濃度為0 0(4) CO(4) CO2 2釋放量釋放量OO2 2消耗量時消耗量時若若 ，有氧呼吸和無氧，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若若 ，無氧呼吸消耗葡，無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。萄糖速率大于有氧呼吸。若若 ，有氧呼吸消耗葡，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。萄糖速率大于無氧呼吸。34oco22VV34oco22VV34oco22VV歸納歸

22、納1、（、（2009天津）按下表設計進行實天津）按下表設計進行實驗。分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)驗。分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)810小時，并對實驗結果進行分析。小時，并對實驗結果進行分析。實驗實驗材料材料取取樣樣處理處理分組分組培養(yǎng)液培養(yǎng)液供氧供氧情況情況適宜適宜濃度濃度酵母酵母菌液菌液50 mL破碎細破碎細胞胞(細胞細胞器完整器完整)甲甲25mL75mL無氧無氧乙乙25mL75mL通氧通氧50 mL未處理未處理丙丙25mL75mL無氧無氧丁丁25mL75mL通氧通氧下列敘述正確的是下列敘述正確的是 （ ）A.甲組不產(chǎn)生甲組不產(chǎn)生CO2而乙組產(chǎn)生而乙組產(chǎn)生B.甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同甲組的酒精產(chǎn)量與丙組相同C.丁組能量轉換率與丙組相同丁組能量轉換率與丙組相同D.丁組的氧氣消耗量大于乙組丁組的氧氣消耗量大于乙組實驗實驗材料材料取取樣樣處理處理分組分組培養(yǎng)液培養(yǎng)液供氧供氧情況情況適宜適宜濃度濃度酵母酵母菌液菌液50 mL破碎細破碎細胞胞(細胞細胞器完整器完整)甲甲25mL75mL無氧無氧乙乙25mL75mL通氧