1、第十九课：第十九课：影响细胞呼吸影响细胞呼吸的因素及应用的因素及应用一、影响呼吸速率的因素及应用（一）内部因素（一）内部因素遗传因素遗传因素1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，不同的植物种类，呼吸速率各有不同，如旱生植物小于水生植物；如旱生植物小于水生植物；2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异有明显的差异，如生殖器官大于营养器官如生殖器官大于营养器官。3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，速率不同，如幼苗期细胞大于成熟期细胞如幼苗期细胞大于成熟期细胞1 1温度温度 通过影响呼吸酶的活性影响呼吸
2、速率通过影响呼吸酶的活性影响呼吸速率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，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。耗，可达到提高产量的目的。（二）外部因素（环境因素）二）外部因素（环境因素）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
3、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
4、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吸产生CO2的量，所以，两的量，所以，两条实线间的距离可条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度表示无氧呼吸的强度，当两曲线，当两曲线重合重合时时(距离为距离为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CO
5、2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，有氧呼氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸也不强吸也不强（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_点的对应点的对应浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。浓度时，更有利于蔬菜粮食的贮存。理由是理由是_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A
6、B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等于等于例题例题1:如图所示曲线如图所示曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖表示的是一个贮藏白菜的地窖,随氧气的随氧气的消耗消耗,二氧化碳浓度变化的情况二氧化碳浓度变化的情况.据图回答据图回答:(1)A-B段段O2的消耗量很大的消耗量很大,CO2浓度上升也很快浓度上升也很快,白菜在进行白菜在进行 呼吸呼吸.(2)C-D段段O2浓度接近于浓度接近于0,而而CO2浓度仍在上升浓度仍在上升
7、,白菜在进行白菜在进行 呼吸呼吸.(3)B-C段段O2浓度已很低浓度已很低,CO2浓度几乎不上升浓度几乎不上升,原因是原因是 .(4)为了有益较长时间地贮藏大白菜为了有益较长时间地贮藏大白菜,应把地窖的应把地窖的O2浓度控制在浓度控制在 范围范围内内.CO2浓度浓度O2浓度浓度2520 15 1050ABCD有氧有氧无氧无氧有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制B-C3 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
8、闭的地窖中，氧气浓度低，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。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，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，
9、使贮藏的种子堆中温度上升，反过水量过高，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。来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在 点点;AB段说明段说明 .温度的作用主要是影响温度的作用主要是影响 .2)乙图中曲线乙图中曲线表示表示 呼吸类型呼吸类型.如果曲线如果曲线描述的是水稻根细胞的描述的是水稻根细胞的细胞呼吸细胞呼吸,那么那么DE段根细胞积累的物质是段根细胞积累的物质是 .曲线曲线表示的生理过程所表示的生理过程所利用的有机物是利用的有机物是 .有氧有氧酒精酒精葡萄糖葡萄
10、糖B在一定范围内在一定范围内,细胞呼吸速率随温度升高而加快细胞呼吸速率随温度升高而加快酶的活性酶的活性呼吸速率呼吸速率O2浓度浓度乙乙DEA温度温度BC甲甲呼吸速率呼吸速率例题例题:2.如图所示是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线如图所示是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线:相关计算相关计算1.计算依据计算依据：无氧呼吸产生酒精和二氧化碳无氧呼吸产生酒精和二氧化碳摩尔数相等；有氧呼吸吸收氧和放出二氧化碳摩尔数相等；有氧呼吸吸收氧和放出二氧化碳摩尔数相等。摩尔数相等。消耗等量葡萄糖，无氧呼吸与有氧呼吸产生消耗等量葡萄糖，无氧呼吸与有氧呼吸产生CO2摩尔数比摩尔数比1：3消耗等量葡萄糖，无氧呼
11、吸与有氧呼吸产生消耗等量葡萄糖，无氧呼吸与有氧呼吸产生ATP摩尔数比摩尔数比2：38产生相同产生相同CO2无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖比糖比3：1 产生相同产生相同ATP无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖比糖比38：2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CO2CO
12、2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。(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COC
13、O2吸收，吸收，可引起气体体积减小。可引起气体体积减小。(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。(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
14、率大于无氧呼吸。34oco22VV34oco22VV34oco22VV相对含量相对含量612CO2酒精酒精a1a2a3O2浓度浓度a1表示表示a3表示表示a2表示表示设产生设产生CO2为为X无氧产生无氧产生CO2为为Y消耗葡萄糖消耗葡萄糖Y/2有氧产生有氧产生CO2 为为XY 消耗葡萄糖（消耗葡萄糖（XY）/6分分析析例例3 3、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不、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，其产生的酒精和同浓度的氧气时，其产生的酒精和COCO2 2的量如下表所的量如下表所示。通过对表中数据分析不能得出的结论是示。通过对表中数据分析不能得出的结论是氧浓度氧浓度
15、a a b b c c d d COCO2 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 mol 6.5 mol 6mol 6mol 0 mol 0 mol 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CO2CO2为为6mol6mol 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，有氧呼吸有机物的消耗量大于无氧时，有氧呼吸有机物的消耗量大于无氧呼吸呼吸 D.a D.a时氧气浓度为时氧气浓度为0 0C
16、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位重量的活细胞在单位时间内吸收氧吸收氧、释放二氧化碳释放二氧化碳或或消耗有机物消耗有机物的量，呼的量，呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。动的强弱。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。1 1、测定是否进行呼吸作用、测定是否进行呼吸作用2 2、测定呼吸作用的速率、测定呼吸作用的速率A2 2、测定呼吸作用的速率、测定呼吸作用的速率3 3、测定呼吸作用
17、的类型、测定呼吸作用的类型 试管编号加入的物质 细胞质基质 线粒体酵母菌ABCDEF葡萄糖-+-+丙酮酸+-+-氧气+-+-+-为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A-F 试管中，加入不同的物质，进行试管中，加入不同的物质，进行了一系列实验（见表格）下列说法正确的是（）了一系列实验（见表格）下列说法正确的是（）注：注：“+”表示加入相关物质，表示加入相关物质，“-”表示未加入相关物质表示未加入相关物质A会产生酒精的是会产生酒精的是B、D、F
18、B会产生会产生CO2和和H2O 的试管只有的试管只有ECA 试管中会有试管中会有CO2 产生产生D据表可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所据表可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所 DCO2O2CO2O2CO2O2O2O2CO2CO2空气空气鼻鼻肺泡肺泡细细胞胞毛细血管毛细血管O2三、穿膜层数计算三、穿膜层数计算1、在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度、在实验条件下，测试某种恒温动物离体细胞的呼吸强度(E)受温度受温度变化的影响，正确结果是（变化的影响，正确结果是（）2、下图表示大气中、下图表示大气中O2浓度对植物组织产生浓度对植物组织产生CO2 的影响，其中的影响，其中A曲线曲线代表代表C
19、O2释放量，释放量，B曲线代表曲线代表O2的消耗量。贮藏水果时的消耗量。贮藏水果时O2浓度应调节浓度应调节到（到（）AM 点点 BN 点点 CP 点点 DQ点点CD3、右图是某种绿色植物的绿色器官在不同氧气浓度下，、右图是某种绿色植物的绿色器官在不同氧气浓度下，O2吸收量和吸收量和CO2释放量的变化坐标图。氧气浓度为释放量的变化坐标图。氧气浓度为10%时，该时，该器官进行的呼吸作用为（器官进行的呼吸作用为（）A有氧呼吸大于无氧呼吸有氧呼吸大于无氧呼吸 B有氧呼吸小于无氧呼吸有氧呼吸小于无氧呼吸C有氧呼吸等于无氧呼吸有氧呼吸等于无氧呼吸 D只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸D4、分析下图并回答：经数小
20、时后，、分析下图并回答：经数小时后，U形管形管A、B两处的液面会两处的液面会出现哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动出现哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸汽和和温度变化对实验结果的影响），瓶口密封，忽略水蒸汽和和温度变化对实验结果的影响）（）AA处上升、处上升、B处下降处下降BA、B两处都下降两处都下降CA处下降、处下降、B处上升处上升DA、B两处都不变两处都不变CB B 2.现有甲酵母菌进行有氧呼吸现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进乙酵母菌进行发行发 酵酵,若它们消耗等量的葡萄糖若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放则它们放出出CO2和吸收的和吸
21、收的O2之比是之比是 ()A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3CCA 5.在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，在剧烈运动时，肌肉处于暂时相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但产生的增加不很多葡萄糖的消耗量剧增，但产生的增加不很多，这是因为（），这是因为（）.大量能量以热能形式散失了大量能量以热能形式散失了 .大量能量在酒精中未释放出来大量能量在酒精中未释放出来 .大量能量在乳酸中未释放出来大量能量在乳酸中未释放出来 .大量能量随汗流失了大量能量随汗流失了CD 7.7.一运动员正在进行长跑训练一运动员正在进行长跑训练，从他的大腿肌肉细胞中检测到，从他的大腿肌肉细胞中检测到 3 3种化学物质种化学物质 ，其浓度变化如，其浓度变化如 右图所示，图中右图所示，图中 P P、Q Q、R R三曲三曲 线依次代表线依次代表 （）B8、把小白鼠和青蛙从、把小白鼠和青蛙从25的室温中移至的室温中移至5的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？变化？A、两种动物的耗氧量都减少、两种动物的耗氧量都减少B、两种动物的耗氧量都增加、两种动物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量、青蛙耗氧量减少减少，小白鼠耗氧量增加，小白鼠耗氧量增加D、青蛙耗氧量、青蛙耗氧量增加增加，小白鼠耗氧量减少，小白鼠耗氧量减少CB
