影响细胞呼吸的因素

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第第3讲讲 影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素温故知新温故知新在有氧呼吸全过程中在有氧呼吸全过程中: :水的分解和合成分别发生在水的分解和合成分别发生在_和和_阶段；阶段；产生产生COCO2 2的阶段是的阶段是 _ _ ，场所是，场所是_；吸进的吸进的O O2 2在在_ _ _（场所）被消耗，参加（场所）被消耗，参加 _阶段的反应，其作用是阶段的反应，其作用是 _；产生产生ATPATP的阶段是的阶段是 _ _ _ _ ，产生，产生ATPATP最多的阶段是最多的阶段是 _；有氧呼吸的场所是；有氧呼吸的场所是 _ _ ，主要场所是，主要场所是

2、_。第二第二第三第三第二阶段第二阶段线粒体基质线粒体基质线粒体内膜线粒体内膜第第 三三与与HH结合生成水结合生成水第一、二、三阶段第一、二、三阶段第三阶段第三阶段细胞质基质细胞质基质 、 线粒体线粒体线粒体线粒体有氧有氧呼吸呼吸与无氧呼吸的比较与无氧呼吸的比较不同点不同点相同点相同点场所场所条件条件产物产物能量能量过程过程实质实质有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞质基质（第一阶段）细胞质基质（第一阶段）线粒体（第二、三阶段）线粒体（第二、三阶段）细胞质基质细胞质基质需氧、需酶需氧、需酶不需氧、需酶不需氧、需酶COCO2 2、HH2 2OO酒精和酒精和COCO2 2 或乳酸或乳酸大量大量少量少

3、量第一阶段从葡萄糖分解为丙酮酸完全相同第一阶段从葡萄糖分解为丙酮酸完全相同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP供生命活动所需供生命活动所需条件条件需酶和适宜温度需酶和适宜温度意义意义为生物体的各项生命活动提供能量为生物体的各项生命活动提供能量酵母菌酵母菌C6H12O6+6H2O+6O2酶酶12H2O+6CO2+大量能量大量能量有氧：有氧：缺氧：缺氧：C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量酒酿制作酒酿制作：1、将糯米煮熟2、用开水浇烫容器3、将煮熟的糯米凉至温热（30）拌上酒药或酒曲，放入容器内，中间掏一个小窝 4、密闭容器，放置

4、在温暖处2至3天酿酒过程中总是先出酿酒过程中总是先出“水水”后出后出“酒酒”为什么？为什么？C6H12O6酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+少量能量少量能量原理：酒精发酵原理：酒精发酵保证酵母菌大量繁殖所需氧气及发酵时中间温度过高，影响反应保证酵母菌大量繁殖所需氧气及发酵时中间温度过高，影响反应 自制酸奶自制酸奶将牛奶烧开，倒入洗净的容器内，将牛奶烧开，倒入洗净的容器内，待牛奶放至温热时，将一小盒原味酸奶倒入搅匀，待牛奶放至温热时，将一小盒原味酸奶倒入搅匀，盖上容器盖，夏天放置八小时左右就做成了。盖上容器盖，夏天放置八小时左右就做成了。酸奶做成后放入冰箱冷藏室内，吃起来效果更好，同

5、酸奶做成后放入冰箱冷藏室内，吃起来效果更好，同时酸奶不至于越变越酸。时酸奶不至于越变越酸。 原理：乳酸发酵原理：乳酸发酵C6H12O6酶酶2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+少量能量少量能量一、细胞呼吸原理的实践应用一、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

6、：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）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

7、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。呼吸原理的应用呼吸原理应用呼吸原理应用促进促进呼吸呼吸抑制抑制呼吸呼吸创可贴创可贴 水果水果 蔬菜保鲜蔬菜保鲜粮食贮藏粮食贮藏板结土壤松土板结土壤松土稻田定期排水稻田定期排水有氧运动有氧运动、制作食醋、制作食醋、味精味精酿酒酿酒二、呼吸速率二、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

8、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。三、影响呼吸作用的因素三、影响呼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 营养器官营养器官影响有氧呼吸的外界因素： 6CO2 + 12H2O+能量能量 C6H12O6+ 6H2O + 6O2氧气浓度氧气浓度温温 度度反应物反

9、应物条件条件产物产物酶酶自由水量自由水量水的散失水的散失COCO2 2浓浓度度1 1温度温度呼吸作用在最适温度（呼吸作用在最适温度（25352535）时最强；超过最适温度，）时最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。影响细胞呼吸的因素生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的

10、消耗，可达到提高产量的目的。耗，可达到提高产量的目的。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

11、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，无时，无氧呼吸消失氧呼吸消失，此后，此后只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸。但。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。度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

12、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）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

13、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CO2释释放放量量相相对对值值O2（%）厌氧呼吸需氧呼吸细胞呼吸影响细胞呼吸的因素在氧气浓度为零时，

14、只进行无氧呼吸；氧气浓度为在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以下时，既进行有氧呼吸，以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；氧气浓度为又进行无氧呼吸；氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。以上时，只进行有氧呼吸。 生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分延长蔬菜水果的保鲜时间。但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低解的有机物也较多，一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜

15、，所以一般采用低氧（氧（5%）保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。）保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量，加强根部的有无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量，加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。2 4 6 8 102氧气浓度氧气浓度影响细胞呼吸的因素3 3二氧化碳浓度二氧化碳浓度 COCO2 2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，COCO2 2浓度增浓度增加，呼吸速率下降。加，呼吸速率下降。在密闭的地窖中，氧气浓度

16、低，在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2CO2浓度较高，抑制细胞的呼浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。4 4含水量含水量 呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加，代谢加强。增加，代谢加强。影响细胞呼吸的因素 粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态，从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水从而使呼吸作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸作用加强

17、，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来量过高，呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。 拓展思考拓展思考据据COCO2 2释放量和释放量和O O2 2消耗量判断细胞消耗量判断细胞呼吸状况呼吸状况在以在以C C6 6H H1212O O6 6为呼吸底物的情况下，为呼吸底物的情况下，COCO2 2释放量和释放量和O O2 2消耗量是判断细胞呼吸类消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：型的重要依据，总结如下：(1)(1)无无CO2CO2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，

18、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)(2)不消耗不消耗O2O2，但产生，但产生CO2CO2： 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) CO(3) CO2 2释放量释放量=O=O2 2消耗量消耗量 细胞只进行有氧呼吸细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将容器内气体体积不变化，但若将COCO2吸收，吸收，可引起气体体积减小。可引

19、起气体体积减小。 拓展思考拓展思考(4) CO(4) CO2 2释放量释放量OO2 2消耗量时消耗量时 细胞细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种和有氧呼吸两种方式，如酵母菌在不方式，如酵母菌在不同同O O2 2浓度下的细胞呼吸。浓度下的细胞呼吸。例例2 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COCO2 2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氧浓度氧浓度a a b b c c d d COCO2

20、2的量的量 9mol 9mol 12.5mol 12.5mol 15mol 15mol 30 mol 30 mol 酒精的量酒精的量 9mol 9mol 6.5 6.5 molmol 6mol 6mol 0 0 molmol 氧浓度氧浓度a a b b c c d d COCO2 2的量的量 9mol 9mol 12.5mol 12.5mol 15mol 15mol 30mol 30mol 酒精的量酒精的量 9mol 9mol 6.5 6.5 molmol 6mol 6mol 0mol 0mol A.A.氧浓度为氧浓度为b b时，经有氧呼吸产生的时，经有氧呼吸产生的COCO2 2为为6mol6

21、mol B.B.氧浓度为氧浓度为d d时，只进行有氧呼吸时，只进行有氧呼吸 C.C.氧浓度为氧浓度为c c时，有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率时，有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率 D. aD. a时氧气浓度为时氧气浓度为0 0(4) CO(4) CO2 2释放量释放量OO2 2消耗量时消耗量时若若 ，有氧呼吸和无氧，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若若 ，无氧呼吸消耗葡，无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。萄糖速率大于有氧呼吸。若若 ，有氧呼吸消耗葡，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。萄糖速率大于无氧呼吸。34oco22VV34oco22VV34oco22VV归纳归

22、纳1、（、（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。实验实验材料材料取取样样处理处理分组分组培养液培养液供氧供氧情况情况适宜适宜浓度浓度酵母酵母菌液菌液50 mL破碎细破碎细胞胞(细胞细胞器完整器完整)甲甲25mL75mL无氧无氧乙乙25mL75mL通氧通氧50 mL未处理未处理丙丙25mL75mL无氧无氧丁丁25mL75mL通氧通氧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实验实验材料材料取取样样处理处理分组分组培养液培养液供氧供氧情况情况适宜适宜浓度浓度酵母酵母菌液菌液50 mL破碎细破碎细胞胞(细胞细胞器完整器完整)甲甲25mL75mL无氧无氧乙乙25mL75mL通氧