内容正文:
细胞呼吸的影响因素及其应用
目标要求
1.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。
2.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。
一、影响细胞呼吸的因素
1.内因:遗传因素(酶的种类和数量)
呼吸速率:又称呼吸强度。指在一定温度下,单位时间内细胞吸收氧气或释放二氧化碳的量,呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。
(1)遗传特性:不同种类的植物呼吸速率不同。
实例:旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)生长发育时期:同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。
实例:幼苗期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低。
(3)器官类型:同一植物的不同器官呼吸速率不同。
实例:生殖器官 营养器官。
大于
温度
(1)机理:温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率
(2)应用:
①低温储存食品,适当降低温度能延长保存时间;
②大棚栽培作物在夜间和阴天适当降温,可以减少呼吸作用对有机物的消耗,提高产量。
2.外界因素
(1)机理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
O2浓度
对植物非绿色器官和酵母菌呼吸方式影响
A点:
B点:
C点:
D点:
F点:
只进行无氧呼吸,且无
氧呼吸速度最大
无氧呼吸消失点
O2浓度再增加,只进行有氧呼吸
该点之后(CE),随O2浓度增加,CO2全部由有氧呼吸产生
无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量相同,但是消耗葡萄糖的速率不一样,
细胞呼吸产生的CO2量最小。
该点的O2浓度一般作为贮藏蔬菜、水果的最佳O2浓度
消耗葡萄糖:有氧呼吸∶无氧呼吸=1∶3
应用
a.选用透气的消毒纱布包扎伤口,抑制破
伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
b.作物栽培中及时松土,保证根的正常细
胞呼吸。
c.提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生 。
d.稻田定期排水,抑制无氧呼吸产生 ,防止 中毒,烂根死亡。
乳酸
酒精
酒精
酵母菌--生产各种酒
(酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下,进行有氧呼吸并大量繁殖;在无氧条件下则进行酒精发酵)
谷氨酸棒状杆菌--生产味精
(谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下,谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质(如尿素、硫酸铵、氨水)合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工,就成为谷氨酸钠──味精)
醋酸杆菌--生产食醋
(醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下,醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸 )
(1)机理:水作为有氧呼吸的原料和环境影响细胞呼吸的速率。
(2)应用:
①粮食在收仓前进行晾晒处理,以降低含水量,从而降低呼吸速率;
②干种子萌发前进行浸泡处理,以增加含水量提高呼吸速率。
水
(1)机理:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有抑制作用。
(3)应用:适当增加CO2浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜,抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
(2)曲线分析:CO2浓度作为呼吸抑制剂,抑制细胞呼吸,CO2浓度越高,抑制作用越明显。
CO2浓度
水果与粮食的保存
为了抑制呼吸作用,果蔬储藏时采用零上低温、低氧(或充氮气)、一定湿度
粮食储藏时,要低温、低氧、干燥,抑制呼吸作用,延长保存时间
1.如图表示O2浓度和温度对大豆根尖细胞有氧呼吸速率的影响。下列有关叙述错误的是
A.由图可知,细胞有氧呼吸的最适温度介于30 ℃
和35 ℃之间
B.O2浓度为0时,细胞中能够产生ATP的场所是细
胞质基质
C.20 ℃时有氧呼吸的酶活性高于15 ℃时有氧呼吸
的酶活性
D.与a点相比,限制b点有氧呼吸速率的主要外界因素为温度
A
2.中耕松土是农作物栽培的传统耕作措施,下列相关说法错误的是
A.松土可以促进根对矿质元素的吸收,促进光合作用
B.松土可以促进硝化细菌的代谢活动,合成更多的有机物
C.松土使土壤中无机物含量减少,有机物含量增加
D.松土能加速土壤中残枝败叶、动植物遗体的分解,生成更多的二氧化碳
C
二、对细胞呼吸方式的判断及相关计算
1.请根据酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸反应式写出以下比例:
有氧呼吸:C6H12O6∶O2∶CO2= ,据此可知,有氧呼吸中消耗的O2量 (填“大于”、“小于”或“等于”)CO2的产生量;
无氧呼吸:C6H12O6∶CO2∶C2H5OH= 。
1∶6∶6
等于
1∶2∶2
二、对细胞呼吸方式的判断及相关计算
2.人体细胞(或动物细胞)的细胞呼吸中O2的消耗与CO2的产生,有氧呼吸时,O2∶CO2= ,无氧呼吸时既没有O2的消耗也没有CO2的产生。
1∶1
3.关于酵母菌
酵母