2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修一 3.4 影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素（第二課時(shí)） 課件（44張）

3.4影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素（第2課時(shí)）01影響細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素影響細(xì)胞呼吸的因素：C6H12O6

+

6H2O

+

6O2酶6CO2

+

12H2O+能量溫度溫度、氧氣、二氧化碳、水氧氣影響呼吸作用的環(huán)境因素水二氧化碳呼吸速率是植物細(xì)胞代謝強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)，常用單位面積或單位重量的植物體在單位時(shí)間內(nèi)所吸收O2或釋放CO2的量來(lái)表示。新疆的哈密瓜為什么那么甜？夜晚溫度低，呼吸酶的活性受到抑制，呼吸速率下降，有機(jī)物消耗的少，得到積累溫度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響也像對(duì)光合作用的影響那樣，主要影響了與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性。在一定的溫度范圍內(nèi)，酶活性因溫度的升高而提高，呼吸速率也會(huì)增高；到達(dá)最高值后，因溫度高于酶的最適溫度，酶活性降低，因而呼吸速率也隨著溫度的升高而下降。細(xì)胞呼吸的最適溫度、最低溫度和最高溫度會(huì)因植物的種類和生理狀態(tài)的不同而有較大差異。原理：溫度通過(guò)影響

影響呼吸速率；1、溫度酶的活性曲線模型：應(yīng)用：低溫儲(chǔ)存種植大棚作物白天（晴朗）：適當(dāng)

溫（光合作用原理）夜間（及陰天）：適當(dāng)

溫（呼吸作用原理）升降植物細(xì)胞呼吸的最適溫度一般高于光合作用的最適溫度，因此，當(dāng)細(xì)胞呼吸處于最適溫度時(shí)，細(xì)胞呼吸旺盛，而光合作用可能已經(jīng)有所減弱。①生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下貯存蔬菜、水果。②在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中夜間適當(dāng)降溫，降低細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，提高產(chǎn)量。③溫水和面發(fā)酵快。原理：2、O2濃度O2是有氧呼吸所必需的，O2對(duì)無(wú)氧呼吸過(guò)程有抑制作用；曲線模型：應(yīng)用：適當(dāng)減少O2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗；總呼吸作用強(qiáng)度曲線怎么畫(huà)？ABCA：只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，釋放較多的二氧化碳；B：總呼吸強(qiáng)度最低，釋放的CO2量最少；（一般為儲(chǔ)存的最適氧氣濃度）；C：無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)（此點(diǎn)之后只進(jìn)行有氧呼吸）；AB段急劇下降的原因：隨著O2濃度的增加，無(wú)氧呼吸受抑制，有氧呼吸又比較弱；細(xì)胞呼吸方式的判斷AECB510152025無(wú)氧呼吸CO2的總量有氧呼吸釋放量CO2O2濃度%DA點(diǎn)不消耗氧氣，只產(chǎn)生二氧化碳酒精發(fā)酵C點(diǎn)以后氧氣吸收=二氧化碳釋放量有氧呼吸AC段氧氣吸收量<二氧化碳釋放量有氧呼吸+酒精發(fā)酵B點(diǎn)無(wú)氧呼吸與有氧呼吸二氧化碳釋放量相等D點(diǎn)氧氣濃度超過(guò)一定值（10%）以上時(shí)，無(wú)氧呼吸消失E點(diǎn)二氧化碳釋放量最少，有機(jī)物消耗最少

氧是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的必要條件。在氧濃度較低的范圍內(nèi)，植物的呼吸（有氧呼吸）速率隨氧濃度的增加而升高，但增至一定程度時(shí)，呼吸速率就不再升高了。

在缺氧條件下，植物可短暫地進(jìn)行無(wú)氧呼吸，但由于有機(jī)物的不完全氧化，積累的不完全氧化產(chǎn)物會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害，所以，無(wú)氧呼吸最終常會(huì)使植物受到傷害。例如，蘋(píng)果細(xì)胞無(wú)氧呼吸會(huì)積累過(guò)多酒精，結(jié)果細(xì)胞受到毒害而死亡，失去抵御微生物入侵的能力，最后蘋(píng)果腐爛。同樣，動(dòng)物在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)因無(wú)氧呼吸積累過(guò)多的乳酸，從而出現(xiàn)肌肉酸痛。在以有氧呼吸為主的生物體內(nèi)，隨著氧濃度的提高，有氧呼吸會(huì)增強(qiáng)，無(wú)氧呼吸會(huì)有所減弱。①生產(chǎn)上常利用適當(dāng)降低氧氣濃度等能夠抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗的原理來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間。②中耕松土增加根的有氧呼吸有利于礦質(zhì)離子的吸收。還可以抑制無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止植物爛根。③在醫(yī)療上選用透氣的消毒紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”包扎傷口，可抑制厭氧病原菌的繁殖。影響呼吸作用的因素——CO2CO2是呼吸作用的產(chǎn)物，對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用，當(dāng)二氧化碳體積分?jǐn)?shù)高于5%時(shí)，細(xì)胞呼吸明顯受到抑制據(jù)此原理，在蔬菜、水果的保鮮中，增加CO2濃度也具有良好的效果。在土壤中，根系土壤微生物的細(xì)胞呼吸會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，當(dāng)土壤板結(jié)、深層通氣不良時(shí)，積累的二氧化碳體積分?jǐn)?shù)可達(dá)4%～10%，甚至更高。此時(shí)若不及時(shí)中耕松土，根部細(xì)胞的有氧呼吸會(huì)嚴(yán)重受阻。一些植物（如豆科植物）種子由于種皮的限制，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳難以被釋放出來(lái)，種皮內(nèi)積聚較高濃度的二氧化碳會(huì)抑制細(xì)胞呼吸，導(dǎo)致種子進(jìn)入休眠狀態(tài)。原理：CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過(guò)多_____細(xì)胞呼吸的進(jìn)行3、CO2濃度抑制曲線模型：應(yīng)用：在蔬菜和水果保鮮中，適當(dāng)增加CO2濃度可抑制細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗，有利于水果和蔬菜的保鮮。為什么農(nóng)民在保存種子的時(shí)候要把種子曬干，而常常在播種之前再把種子浸泡一下？干燥種子的細(xì)胞呼吸速率很低，而當(dāng)種子吸水后，細(xì)胞呼吸速率迅速增高原理：4、含水量自由水含量較高時(shí)，細(xì)胞呼吸作用旺盛曲線模型：應(yīng)用：糧食儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)保持干燥；種子萌發(fā)初期，吸水較多，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)；（1）在一定范圍內(nèi)，細(xì)胞呼吸速率隨組織含水量的增加而增高（2）應(yīng)用①糧食在收倉(cāng)儲(chǔ)存之前要進(jìn)行晾曬，甚至烘干，減少水分，以減弱細(xì)胞呼吸，減少有機(jī)物的消耗。②干種子在萌發(fā)時(shí)，要浸泡以增強(qiáng)代謝。植物種類的不同以及同一植物的不同組織器官，也能影響植物細(xì)胞的呼吸速率。不同種類的植物呼吸速率不同。旱生植物<比水生植物；陰生植物<陽(yáng)生植物生殖器官>營(yíng)養(yǎng)器官幼嫩的組織器官>衰老的組織器官1溫度溫度呼吸速率應(yīng)用：低溫保存過(guò)高CO2抑制細(xì)胞呼吸應(yīng)用：增加CO2的濃度保存O2濃度呼吸速率O2濃度呼吸速率有氧呼吸無(wú)氧呼吸CO2濃度呼吸速率影響酶的活性應(yīng)用：干燥保存應(yīng)用：低氧保存4O2濃度2CO2濃度3H2O影響呼吸作用的因素02細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用適當(dāng)增強(qiáng)細(xì)胞呼吸可以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。例如，在水稻生產(chǎn)中，適時(shí)采取露田和曬田等措施，就是為了改善土壤通氣條件，以增強(qiáng)根系的細(xì)胞呼吸。合理密植也有利于作物的細(xì)胞呼吸和光合作用。作物種植過(guò)密，在高溫和光照不足的情況下，細(xì)胞呼吸消耗過(guò)大，光合作用產(chǎn)物被較多地分解，因而凈光合速率降低，產(chǎn)量受到影響。在儲(chǔ)藏糧食時(shí)，通過(guò)降低糧倉(cāng)的濕度，使儲(chǔ)存的種子保持干燥，以抑制細(xì)胞呼吸，延長(zhǎng)保存期限。例如，當(dāng)?shù)竟确N子的含水量超過(guò)一定程度后，呼吸速率就會(huì)驟然增加，釋放的熱量和產(chǎn)生的水會(huì)導(dǎo)致種子霉變。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：選用透氣創(chuàng)可貼或消毒紗布原理：為傷口營(yíng)造有氧環(huán)境，避免厭氧微生物的繁殖，有利于傷口愈合；應(yīng)用：傷口過(guò)深或被銹釘扎傷，需及時(shí)就醫(yī)；原理：避免破傷風(fēng)芽胞桿菌（只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸）進(jìn)行無(wú)氧呼吸而大量繁殖，引起破傷風(fēng)；細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：釀酒（控制通氣）原理：早期通氣，有利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，從而快速繁殖；

后期密封，有利于酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精；細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：農(nóng)作物栽培時(shí)及時(shí)松土透氣；原理：根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，為主動(dòng)運(yùn)輸，消耗能量，土壤板結(jié)，影響氧氣供應(yīng)量，進(jìn)而影響有氧呼吸強(qiáng)度，影響能量供應(yīng)，及時(shí)松土有利于根對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子的吸收；細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：水果、蔬菜保鮮原理：在儲(chǔ)藏果蔬時(shí)，一般采用適當(dāng)降低溫度或氧濃度的方法，抑制細(xì)胞呼吸，以減少有機(jī)物的消耗。例如，通常在０～１℃條件下儲(chǔ)藏蘋(píng)果、柑橘等果實(shí)；北方農(nóng)村廣泛采用密閉的土窖保存果蔬，這是因?yàn)楣咦陨硐难醍a(chǎn)生二氧化碳，使土窖中氧濃度下降，從而抑制細(xì)胞呼吸，延緩有機(jī)物的消耗.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用糧食（干燥、零上低溫、低氧）水果、蔬菜(濕潤(rùn)、零上低溫、低氧)應(yīng)用：提倡慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)原理：避免肌肉細(xì)胞因供氧不足進(jìn)行無(wú)氧呼吸而產(chǎn)生大量乳酸而使肌肉酸脹無(wú)力；細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用應(yīng)用：稻田定期排水原理：避免根因無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量酒精，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，造成爛根；應(yīng)用：生產(chǎn)醋原理：利用醋酸桿菌等的有氧呼吸；應(yīng)用：制作酸奶和泡菜原理：利用乳酸（桿）菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸；細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用為什么被洪水淹沒(méi)的農(nóng)田,植物往往會(huì)大量的死亡？植物根部缺氧，無(wú)法進(jìn)行需氧呼吸，進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生乙醇，使得蛋白質(zhì)變性失活，對(duì)細(xì)胞造成毒害作用，導(dǎo)致?tīng)€根農(nóng)諺：鋤頭下面有肥鋤地改善了根細(xì)胞的氧氣供應(yīng)，有利于根細(xì)胞需氧呼吸為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量，有利于礦質(zhì)元素的吸收為什么要經(jīng)常對(duì)花盆里的土壤進(jìn)行松土？嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解釋以下現(xiàn)象：對(duì)板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖，促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。食物真空包裝，有利于保鮮，為什么？嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解釋以下現(xiàn)象：真空包裝中，抽去空氣以抑制呼吸作用，減少食物中營(yíng)養(yǎng)成分的分解破壞。果蔬保鮮和糧食貯藏03光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用1.判斷裝置中細(xì)胞的呼吸方式(1)有氧呼吸時(shí)：C6H12O6∶O2∶CO2＝_________；(2)無(wú)氧呼吸時(shí)：C6H12O6∶CO2∶酒精＝

_________，

或葡萄糖∶CO2∶乳酸＝___________；(3)消耗等量的C6H12O6時(shí)，無(wú)氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為_(kāi)________；(4)消耗等量的C6H12O6時(shí)，有氧呼吸消耗的O2摩爾數(shù)與有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2摩爾數(shù)之和的比為_(kāi)________；2.細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)間的關(guān)系比1:6:63：41:2:21:0:21:31.呼吸作用的原理在生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。下列相關(guān)敘述正確的是 (

)A.利用葡萄和酵母菌在持續(xù)通氣的發(fā)酵罐內(nèi)生產(chǎn)葡萄酒B.一定濕度、零上低溫、低氧環(huán)境有利于蘋(píng)果的保鮮C.降低溫度、保持干燥不利于植物種子安全儲(chǔ)藏D.給植物松土的主要目的是抑制根細(xì)胞的無(wú)氧呼吸B酵母菌在無(wú)氧條件下才能進(jìn)行酒精發(fā)酵,所以不能向發(fā)酵罐內(nèi)持續(xù)通氣,A錯(cuò)誤;一定濕度、零上低溫、低氧環(huán)境下蘋(píng)果呼吸速率較慢,有利于蘋(píng)果保鮮,B正確;降低溫度、保持干燥,有機(jī)物消耗減慢,利于植物種子安全儲(chǔ)藏,C錯(cuò)誤;給植物松土的主要目的是促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸,D錯(cuò)誤。A.ab段,溫度升高促進(jìn)了線粒體內(nèi)葡萄糖的分解過(guò)程B.bc段,溫度過(guò)高抑制了與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性C.b點(diǎn)時(shí),氧氣與葡萄糖中的碳元素結(jié)合生成的二氧化碳最多D.c點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸釋放的絕大部分能量?jī)?chǔ)存在ATP中2.溫度對(duì)某植物細(xì)胞呼吸速率的影響如圖所示。下列敘述正確的是 ()B葡萄糖分解形成丙酮酸的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,A錯(cuò)誤;b點(diǎn)時(shí),細(xì)胞呼吸速率最大,說(shuō)明此時(shí)的溫度是呼吸酶的最適溫度,而bc段,由于溫度超過(guò)呼吸酶的最適溫度,與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶活性降低,細(xì)胞呼吸被抑制,B正確;b點(diǎn)時(shí),呼吸速率最大,氧氣與葡萄糖和水脫下來(lái)的[H]結(jié)合生成的水最多,C錯(cuò)誤;c點(diǎn)時(shí),無(wú)論是有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸,葡萄糖釋放的能量絕大部分以熱能的形式散失,少量?jī)?chǔ)存在ATP中,D錯(cuò)誤。A.曲線ab段下降的原因是O2抑制了無(wú)氧呼吸B.b點(diǎn)時(shí)馬鈴薯塊莖細(xì)胞中產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體C.bc段馬鈴薯塊莖細(xì)胞中乳酸的含量逐漸降低D.c點(diǎn)時(shí)馬鈴薯塊莖細(xì)胞吸收O2的體積與放出CO2的體積相等

3.如圖表示O2濃度對(duì)馬鈴薯塊莖呼吸速率影響的變化曲線圖,其中錯(cuò)誤的是 ()Cab段所在的曲線隨O2濃度的升高;呼吸作用的相對(duì)速率下降直到為0,可推測(cè)曲線ab段下降的原因是O2抑制了無(wú)氧呼吸,A正確;b點(diǎn)時(shí)馬鈴薯塊莖細(xì)胞有氧呼吸的速率等于無(wú)氧呼吸的速率,只有馬鈴薯塊莖細(xì)胞有氧呼吸第二階段產(chǎn)生CO2,故產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體,B正確;bc段馬鈴薯塊莖細(xì)胞有氧呼吸越來(lái)越強(qiáng),無(wú)氧呼吸越來(lái)越弱,但仍有乳酸的產(chǎn)生,則乳酸的含量依然增加,C錯(cuò)誤;馬鈴薯塊莖細(xì)胞整個(gè)呼吸過(guò)程,只有有氧呼吸才會(huì)消耗氧氣且產(chǎn)生等量的二氧化碳,故c點(diǎn)時(shí)馬鈴薯塊莖細(xì)胞吸收O2的體積與放出CO2的體積相等,D正確。

4.如圖所示為蘋(píng)果果實(shí)在一段時(shí)間內(nèi),隨著環(huán)境中O2濃度的提高,其O2吸收量和CO2釋放量的曲線。結(jié)合此圖,正確的表述是 ()A.O2濃度小于b時(shí),果實(shí)不進(jìn)行有氧呼吸B.O2濃度為a時(shí),若cd=ca,則無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量與有氧呼吸消耗的葡萄糖量相等C.O2濃度在b點(diǎn)之后,果實(shí)只進(jìn)行有氧呼吸D.儲(chǔ)存果蔬應(yīng)該在無(wú)氧條件下儲(chǔ)存CO2濃度小于b時(shí),果實(shí)既進(jìn)行有氧呼吸,也進(jìn)行無(wú)氧呼吸,b點(diǎn)后O2吸收量與CO2