内容正文:
第2课时 细胞呼吸的影响因素和应用
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.实验原理
2.实验装置设计
(1)甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是去除空气中的CO2。
(2)乙组中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽瓶中原有的O2。
3.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液:酵母菌+质量分数为5%的葡萄糖溶液,分别装入A、B两锥形瓶中。
(2)连接实验装置:如图连接好实验装置,放置一段时间。
(3)实验结果的检测
CO2检测
观察两组装置中澄清石灰水变浑浊的快慢和浑浊程度
酒精检测
取A、B瓶中滤液各2 mL,分别注入两支干净的试管中,向两试管中分别滴加溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液0.5 mL,并振荡,观察试管中溶液的颜色变化
4.实验现象
条件
澄清石灰水变浑浊的快慢和程度
酸性重铬酸钾溶液颜色
甲组(有氧)
快,浑浊程度高
橙色
乙组(无氧)
慢,浑浊程度低
灰绿色
5.实验结论
有氧条件
酵母菌通过有氧呼吸产生大量的CO2和水
无氧条件
酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和少量的CO2
二、细胞呼吸的影响因素及应用
1.内部因素
2.外部因素
(1)温度对细胞呼吸的影响
原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率
应用:①零上低温储存食品;②大棚栽培:在夜间和阴天适当降温;③温水和面醒发快
(2)O2浓度对细胞呼吸的影响
原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制作用
应用:①中耕松土促进植物根部有氧呼吸;②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境;③低氧储藏粮食、水果和蔬菜
(3)水分对细胞呼吸的影响
分析:①水是生物化学反应的介质,也是有氧呼吸的反应物;②在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢
应用:①粮食在入仓前要进行晾晒处理;②干种子萌发前进行浸泡处理
(4)CO2浓度对细胞呼吸的影响
原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制细胞呼吸的进行
应用:适当增加CO2浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜,减少有机物消耗
一、判断正误——从微点上澄清概念
1.做馒头、面包、酿酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用。(√)
2.剧烈运动时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生CO2和乳酸。(×)
3.用透气的纱布包扎伤口有利于抑制厌氧菌的繁殖。(√)
4.晒干的种子有利于长期存放的原因是细胞内自由水含量降低,细胞呼吸强度降低。(√)
5.一般来说,温度越高细胞呼吸速率越快。(×)
6.在一定范围内,细胞有氧呼吸速率会随氧气浓度的增加而增大。(√)
7.为了降低细胞呼吸速率,对新鲜蔬菜、蔬菜种子保存的条件相同。(×)
二、分析作答——援引教材素材透析概念
1.(必修1 P91实验装置图)为什么要将B瓶封口放置一段时间后,再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶?
提示:B瓶刚封口后,有氧气存在,酵母菌进行有氧呼吸,一段时间后,B瓶中的氧消耗完,再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶,可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
2.(必修1 P95“思考·讨论”拓展)包扎伤口时,选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是为伤口创造透气的环境,避免厌氧病菌的繁殖,进而有利于伤口的痊愈。
3.(必修1 P96“概念检测”2题拓展)结合O2浓度影响细胞呼吸的曲线分析:
(1)O2浓度为C时,AB=BC,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖不是(填“是”或“不是”)一样多,理由是根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可以看出,当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时,二者消耗的葡萄糖之比是1∶3。
(2)在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度,理由是此时总CO2释放量最少,有机物的损耗最少。
(3)低氧环境下,有机物消耗少的原因是在低氧条件下,无氧呼吸受到抑制,呼吸强度较弱,有氧呼吸因氧气不足,呼吸强度也比较小,故总的CO2释放量少,呼吸强度弱。
提能点一 影响细胞呼吸的环境因素分析及应用
[典例] (2023·长沙模拟)下图是水稻和小麦幼苗在不同O2浓度下有氧呼吸和无氧呼吸的变化曲线。据图分析回答相关问题:
(1)除O2外,影响植物呼吸作用的主要外界因素还有________、____________。
(2)阴雨天,由于光照不足,植物的光合作用弱,为了有利于大棚栽培水稻幼苗生长,据图分析,大棚内O2浓度最好维持在______。理由是____________________________________________________。综合上图分析,此时水稻幼苗细胞内产生CO2的场所有________________________。
(3)O2是植物呼吸的重要因子,O2不足,直接影响呼吸速率