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1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素一、呼吸速率一、呼吸速率 又称呼吸强度。指在一定温度下，单又称呼吸强度。指在一定温度下，单位重量的活细胞在单位时间内吸收氧位重量的活细胞在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量，呼吸速率的大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。小可反映某生物体代谢活动的强弱。呼吸速率呼吸速率=释放的释放的CO2量或吸收的量或吸收的O2量量测定测定绿色植物的呼吸速率绿色植物的呼吸速率必须在必须在黑暗条黑暗条件下进行件下进行，以排除光合作用的影响。，以排除光合作用的影响。二、影响呼吸作用的因素二、影响呼
2、吸作用的因素内因内因:植物种类：阳生植物种类：阳生阴生阴生发育阶段：幼苗、开花期发育阶段：幼苗、开花期成熟期成熟期不同部位：生殖器官不同部位：生殖器官营养器官营养器官外因外因:温度温度 氧气氧气 二氧化碳二氧化碳 含水量含水量1、温度、温度温度通过影响酶的活性来影响温度通过影响酶的活性来影响呼吸速率。呼吸速率。2、氧气、氧气绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2的的存在对无氧呼吸起抑制作用存在对无氧呼吸起抑制作用。在一。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度定范
3、围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。的增加而增强。当当氧气浓度为氧气浓度为0时，细胞时，细胞只进行无只进行无氧呼吸氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小表示点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。无氧呼吸的强度。氧气浓度在氧气浓度在010%之间，有氧呼吸与之间，有氧呼吸与无氧呼吸无氧呼吸并存并存，随着氧气浓度增加，随着氧气浓度增加，无无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。当氧气浓度当氧气浓度大于或等于大于或等于10%时，无氧时，无氧呼吸消失呼吸消失，此后，此后只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸。但当。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随
4、氧气浓度的增大而增强。不再随氧气浓度的增大而增强。当当氧气浓度为氧气浓度为C时，有机物消耗量时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果保存瓜果蔬菜效果较好。蔬菜效果较好。氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两的量，所以，两条实线间的距离可表条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度示无氧呼吸的强度，当两曲线，当两曲线重合重合时时(距距离为离为0)，无氧呼吸强度为无氧呼吸强度为0。下图表示某植物的非绿色器官在不同的下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下氧浓度下O2吸收量和吸收量和CO2生成量的变化生成量的变化（1）图中曲线）
5、图中曲线QR区段区段CO2生成量急生成量急剧减少的主要原因是剧减少的主要原因是_。氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制（2）_点的生物学含义是无氧点的生物学含义是无氧呼吸消失点呼吸消失点,此时此时O2吸收量吸收量_（、（、=）CO2的释放量。的释放量。P=（3）氧浓度调节到）氧浓度调节到_点的对应浓点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。理由度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。理由是是_R此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸受抑制，制，有机物的消耗最少有机物的消耗最少4）若图中的）若图中的AB段与段与BC段的距离等长段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的说明此时
6、有氧呼吸释放的CO2量量_无氧呼吸释放的无氧呼吸释放的CO2，有氧呼吸消耗的，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。倍。1/3等于等于4、CO23、水、水在一定范围内，细胞在一定范围内，细胞的含水量越高，细胞的含水量越高，细胞呼吸作用越强。呼吸作用越强。在一定范围内，环境在一定范围内，环境中中CO2浓度越高，细浓度越高，细胞呼吸越弱。胞呼吸越弱。三、细胞呼吸原理的实践应用三、细胞呼吸原理的实践应用（1）用）用透气纱布透气纱布或或“创可贴创可贴”包扎伤口：包扎伤口：增加通气量，增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。（2）酿酒时：）酿酒时：早期通气早期
7、通气促进酵母菌有促进酵母菌有氧呼吸有利于菌种繁殖，氧呼吸有利于菌种繁殖，后期密封后期密封发酵发酵罐促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精罐促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精（3）食醋、味精制作：向发酵罐中通入）食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。杆菌进行有氧呼吸。（4）土壤）土壤松土促进根细胞呼吸作用松土促进根细胞呼吸作用，有利，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生酒精而烂根。呼吸产生酒精而烂根。（5
8、）贮存粮食水果的条件）贮存粮食水果的条件低氧低氧(不是无不是无氧氧)、低温低温；但二者差别在含水量方面，粮；但二者差别在含水量方面，粮食要食要晒干晒干入库，水果要保持一定湿度。入库，水果要保持一定湿度。（6）提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防）提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。拓展思考拓展思考据据CO2释放量和释放量和O2消耗量判断细消耗量判断细胞呼吸状况胞呼吸状况在以在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，为呼吸底物的情况下，CO2释放量和释放量和O2消耗量是判断细胞呼消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：吸类型的重要依据，总结如
9、下：(1)无无CO2释放：释放：只进行产生乳酸的无氧呼吸只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种，此种情况下，容器内情况下，容器内气体体积不发生变化气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。如马铃薯块茎的无氧呼吸。拓展思考拓展思考(2)不消耗不消耗O2，但产生，但产生CO2：细胞细胞只进行产生酒精只进行产生酒精的无氧呼吸。的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积增大，如酵此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。母菌的无氧呼吸。(3)CO2释放量释放量=O2消耗量消耗量 细胞只进行有氧呼吸细胞只进行有氧呼吸，此种情况，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸
10、收，可引起气体体积减小。吸收，可引起气体体积减小。拓展思考拓展思考(4)CO2释放量释放量O2消耗量时消耗量时 细胞细胞同时进行产生酒精的无氧呼同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种吸和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在方式，如酵母菌在不同不同O2浓度下的细胞呼吸。浓度下的细胞呼吸。例例2、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和和CO2的量如下表所示。通过对表中数据的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是分析可得出的结论是 A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼浓度时酵母菌有氧呼吸速率等
11、于无氧呼吸速率吸速率 B.b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率吸速率 C.c浓度时有浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵精发酵 D.d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸氧呼吸D(4)CO2释放量释放量O2消耗量时消耗量时若若 ，有氧呼吸和无氧呼，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。吸消耗葡萄糖的速率相等。若若 ，无氧呼吸消耗葡萄，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。糖速率大于有氧呼吸。若若 ，有氧呼吸消耗葡萄，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。糖速率大于无氧呼吸。归纳归纳1、（、（
12、2009天津）按下表设计进行实天津）按下表设计进行实验。分组后，在相同的适宜条件下培养验。分组后，在相同的适宜条件下培养810小时，并对实验结果进行分析。小时，并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是下列叙述正确的是 （）A.甲组不产生甲组不产生CO2而乙组产生而乙组产生B.甲组的酒精产量与丙组相同甲组的酒精产量与丙组相同C.丁组能量转换率与丙组相同丁组能量转换率与丙组相同D.丁组的氧气消耗量大于乙组丁组的氧气消耗量大于乙组D稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如黑腐烂时细胞
13、呼吸速率的变化曲线如下图。下列叙述正确的是下图。下列叙述正确的是 ()C、阶段幼根因无氧呼吸的特有产阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂物丙酮酸积累过多而变黑腐烂D、从理论上讲，为避免幼根变黑腐、从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在烂，稻田宜在阶段前适时排水阶段前适时排水 A、阶段幼根细胞阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低氧呼吸速率皆降低 B、阶段幼根细胞阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无的有氧呼吸速率和无氧呼吸氧呼吸 速率皆升高速率皆升高D（2009安徽卷）现有等量的安徽卷）现有等量的A、B两个品两个品种的小麦种子，将它们分别置于两个容积种的小麦
14、种子，将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内，各加入适量相同、密闭的棕色广口瓶内，各加入适量（等量）的水。在（等量）的水。在25的条件下，瓶内的条件下，瓶内O2含量变化如图所示。请回答：含量变化如图所示。请回答：（1）在）在t1t2期间，瓶内期间，瓶内O2含量的降低主要含量的降低主要是由种子的是由种子的_引起的，引起的，A种子比种子比B种子的呼吸速率种子的呼吸速率_，A、B种子释放种子释放CO2的量的变化趋势是的量的变化趋势是_。（2）在）在0t1期间，广口瓶内的期间，广口瓶内的CO2有少量有少量增加，主要原因可能是增加，主要原因可能是_。有氧呼吸有氧呼吸快快先递增后递减先递增后递减种子的无氧呼种子的无氧呼吸产生了吸产生了CO2