内容正文:
第5章 细胞的能量供应和利用
第3节 细胞呼吸的原理和应用(3)
条件
6CO2 + 12H2O+能量
C6H12O6+ 6H2O + 6O2
反应物
产物
酶
思考:若你要帮助一位农民伯伯,根据学习过的有关细胞呼吸的知识,谈一谈如何更好的储藏新鲜瓜果和干种子?影响细胞呼吸速率的因素有哪些?
影响细胞呼吸的因素:
含水量、O2浓度、温度(酶)、CO2浓度等
(一)细胞呼吸的影响因素
在一定范围内,细胞呼吸速率,随含水量的增加而加快;超过一定范围,细胞呼吸速率随含水量的增加而减慢。当含水量过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。
a.合理灌溉:
保证作物水分需求;
b.种子晒干储存:
减少自由水含量,以减弱呼吸作用,减少有机物的消耗;
c.腊肉以及风干食品含水量较少,可降低微生物呼吸作用,抑制微生物的繁殖。
应
用
呼吸速率
含水量
1.含水量:
(一)细胞呼吸的影响因素
5
O2(%)
1.0
0.5
B
10
15
20
A
C
O
CO2释放量
CO2释放量
无氧呼吸
有氧呼吸
① 氧气浓度为0时
只进行无氧呼吸
② 氧气浓度为5%时
无氧呼吸减弱,有氧呼吸较弱,
细胞呼吸最弱。
(储存蔬菜、水果、粮食等)
③氧气浓度为10%时
无氧呼吸被完全抑制,细胞只进行有氧呼吸。
2.O2浓度:
(一)细胞呼吸的影响因素
5
O2(%)
1.0
0.5
B
10
15
20
A
C
O
CO2释放量
直接影响呼吸速率和呼吸性质,对无氧呼吸有抑制作用。
CO2释放量
无氧呼吸
有氧呼吸
④氧气浓度0~10%时
有氧呼吸和无氧呼吸同时存在。(有氧呼吸速率增大,无氧呼吸速率减小。)
⑤氧气浓度大于10%
细胞只进行有氧呼吸
⑥氧气浓度大于20%时
有氧呼吸速率达到最大
(限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量与酶的活性等。)
2.O2浓度:
(一)细胞呼吸的影响因素
a.中耕松土、适时排水:
改善O2供应--可增强根的呼吸作用,利于矿质元素的吸收,促进植物生长;
O2浓度影响细胞呼吸的应用
b.低氧储存蔬菜、水果、粮食:
减弱其呼吸作用,延长保质期;
2.O2浓度:
(一)细胞呼吸的影响因素
c.慢跑等有氧运动
使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生乳酸。
d.选用透气的敷料包扎伤口:
抑制破伤风梭菌等厌氧菌的无氧呼吸,从而抑制其繁殖;
O2浓度影响细胞呼吸的应用
e.馒头、面包、泡菜、青霉素、味精、酸奶、酿酒等产品的制作:
都利用了微生物呼吸的原理。
2.O2浓度:
(一)细胞呼吸的影响因素
通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。
(1)最适温度:细胞呼吸最强。
(2)超过最适温度:呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受抑制。
(3)低于最适温度:呼吸酶活性下降,细胞呼吸受抑制。
温度
呼吸速率
3.温度:
思考:温度影响细胞呼吸的在生产生活中有哪些应用?
(一)细胞呼吸的影响因素
a.零上低温储存蔬菜和水果:
减弱呼吸作用,以减少有机物消耗;
温度影响细胞呼吸的应用
b.在大棚蔬菜的栽培过程中,夜间适当降低温度:
为了降低呼吸作用消耗有机物的量,而增加农作物产量。
c.冷藏冷冻食物:
抑制微生物繁殖,以防腐败变质;
3.温度:
(一)细胞呼吸的影响因素
d.温水和面发酵快。
5
CO2(%)
1.0
0.5
C
10
15
20
O
呼吸速率
地窖中储存蔬菜水果:
地窖中CO2浓度高,适当增加CO2的浓度,抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗,有利于水果和蔬菜的保鲜。
应
用
增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用
4.CO2浓度:
(一)细胞呼吸的影响因素
影响细胞呼吸的因素并不是单一的
粮食储存:
零上低温,低氧,高CO2,干燥
水果蔬菜储存:
零上低温,低氧,高CO2,一定湿度
例
子
【特别提醒】
现象 呼吸方式
反应物和产物 产物中有酒精或乳酸
消耗O2或产物中有H2O
物质的量的关系 O2吸收量=CO2释放量
O2吸收量<CO2释放量
O2吸收量=CO2释放量=0
O2吸收量=0,CO2释放量>0
酒精的量=CO2释放量
酒精的量<CO2释放量
酒精的量=0,CO2释放量>0
反应场所 真核细胞 均在细胞质基质
部分过程在线粒体中进行
原核细胞 只有CO2和H2O产生
还有酒精或乳酸产生
12
一定存在有氧呼吸
一定存在无氧呼吸
①有氧呼吸
②有氧呼吸+乳酸发酵
有氧呼吸+酒精发酵
①乳酸发酵
②细胞已死亡
酒精发酵
酒精发酵
有氧呼吸+酒精发酵
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
(以葡萄糖为底物)
(二)细胞呼吸方式的判断
(