内容正文:
1.6 呼吸作用
【细胞呼吸的原理】
1.有氧呼吸
(1)过程图解
(2)总反应式
2.无氧呼吸
产乳酸的代表生物:动物,乳酸菌,马铃薯块茎,甜菜块根
产酒精的代表生物:酵母菌,植物
3.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路
项目
来源
去路
有氧呼吸
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸
[H]
葡萄糖和水
葡萄糖
与O2结合生成H2O
还原丙酮酸
ATP
三个阶段都产生
只在第一阶段产生
用于各项生命活动
备注:这里的[H]是一种十分简化的表示方式。这一产生[H]的过程实际上是指氧化型辅酶I(NAD+)转化成还原型辅酶I(NADH)。
光合作用不写[H]直接写成NADPH 是还原型辅酶Ⅱ
4.能量的释放与去向
(1)有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。
(2)细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少部分转移到ATP中。
【细胞呼吸的影响因素及其应用】
外部因素:四大金刚 温度 氧气 二氧化碳 水
内部因素:遗传特性 生长发育时期 器官类型
(内因)①不同种类植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。(与光合作用综合题联系)
②同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。
③同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。
(外因)1.温度对细胞呼吸的影响
(1)原理:通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。
(2)曲线分析
①在最适温度时,呼吸强度最大。
②超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸速率下降。
③低于最适温度,酶活性下降,呼吸速率下降。
(3)应用
①低温下储存蔬菜和水果。
②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗,提高产量。
a. 储存种子:干燥,低氧,低温,高CO2 备注:一般种子可以耐受低温-10℃ 保存几十年
b. 储存蔬果:一定湿度,低氧,零上低温,高CO2
2.氧气浓度对细胞呼吸的影响
(1)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。
(2)曲线分析
(3)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低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该措施对作物的作用有
减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争,增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用(某年高考真题)
3.CO2浓度对细胞呼吸的影响
(1)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。
(2)曲线
(3)应用:在蔬菜和水果保鲜中,增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
4.含水量对细胞呼吸的影响
(1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
(2)特点: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。
(3)应用:①粮食在收仓前要进行晾晒处理。②干种子萌发前进行浸泡处理。学&科网
【实验:探究酵母菌的呼吸方式】
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示。
(3)检测酒精的产生:自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
条件
澄清石灰水的变化
1、2两试管的变化
甲组
变混浊快
无变化
乙组
变混浊慢
出现灰绿色
4.实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量CO2。
考点1 细胞呼吸的过程
(1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。
(4)有氧呼吸与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
(5)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。
(6)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。
考点2 细胞呼吸方式的探究
ATP产生量与O2供应量的关系图示如下,
解读:(1)AB段表示在一定范围内,ATP产生量随O2供应量的增大而增多。
(2)BC段:当O2供应量达到一定值时,ATP产生量不再增加,这是由于细胞中ATP的量很少,且处于