第2课时细胞呼吸影响因素及相关曲线

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1、第2课时 细胞呼吸影响因素及相关曲线果蔬保鲜的核心问题就是如何减缓呼吸，抑制新陈果蔬保鲜的核心问题就是如何减缓呼吸，抑制新陈代谢，使新鲜果蔬处于休眠或半休眠状态。冷藏法代谢，使新鲜果蔬处于休眠或半休眠状态。冷藏法是目前普遍使用的果蔬保鲜方法，但其保鲜时间比是目前普遍使用的果蔬保鲜方法，但其保鲜时间比较短。较短。【思考思考】冷藏法减缓果蔬呼冷藏法减缓果蔬呼吸的途径是什么？吸的途径是什么？1.1.说明说明有氧呼吸和无氧呼吸方式的区别与联系；有氧呼吸和无氧呼吸方式的区别与联系；2.2.理解理解细胞呼吸的意义；细胞呼吸的意义；3.3.掌握掌握影响细胞呼吸的因素及曲线。影响细胞呼吸的因素及曲线。2C2C

2、2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+能量（少量）能量（少量）葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸12H12H2 2O+6COO+6CO2 2+能量（大量）能量（大量）2C2C3 3H H6 6O O3 3+能量（少量）能量（少量）或或酶酶酶酶一、有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系一、有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系点拨：点拨：无氧无氧呼吸和有氧呼吸和有氧呼吸的第一呼吸的第一阶段完全相阶段完全相同。同。有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸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变化变化联系联系实质实质细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质细胞质基质需氧气、多种酶需氧气、多种酶不需氧气

3、、需多种酶不需氧气、需多种酶COCO2 2、H H2 2O O酒精和酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸释放大量能量，释放大量能量，合成合成38ATP38ATP释放少量能量，释放少量能量，合成合成2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP二、有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点二、有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点【例例1 1】如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是谢过程，下列相关叙述中正确的是()()A.A.图解中的两

4、物质依次是图解中的两物质依次是H H2 2O O和和O O2 2B.B.图解中图解中(一一)()(二二)两阶段产生两阶段产生H H的场所都是线粒体的场所都是线粒体C.C.图解中图解中(三三)阶段产生的阶段产生的H H2 2O O中的氢最终都来自葡萄糖中的氢最终都来自葡萄糖D.1D.1分子丙酮酸经过分子丙酮酸经过(二二)()(三三)两阶段产生的能量一样多两阶段产生的能量一样多A A【解题关键解题关键】熟知有氧呼吸三个阶段的物质变化及进熟知有氧呼吸三个阶段的物质变化及进行场所，明确图中丙酮酸在第一阶段产生，行场所，明确图中丙酮酸在第一阶段产生，COCO2 2在第在第二阶段产生，二阶段产生，H H2

5、 2O O在第三阶段产生；对照图示逐项分在第三阶段产生；对照图示逐项分析作出判断。析作出判断。【解析解析】从题图所示的过程及参与的物质分析可知，从题图所示的过程及参与的物质分析可知，该过程表示的是细胞的有氧呼吸过程。该过程表示的是细胞的有氧呼吸过程。(一一)表示有氧表示有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中完成，在酶的作用呼吸的第一阶段，在细胞质基质中完成，在酶的作用下，葡萄糖分解为丙酮酸和少量下，葡萄糖分解为丙酮酸和少量H H，释放少量能量。，释放少量能量。(二二)表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中丙酮表示有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中丙酮酸和酸和H H2 2O(O(即图中即图中)彻底分

6、解成彻底分解成COCO2 2并产生大量的并产生大量的H H，释放少量能量。释放少量能量。(三三)表示有氧呼吸的第三阶段，前两表示有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的个阶段产生的H H与与O O2 2(即图中即图中)结合生成结合生成H H2 2O O，释，释放大量能量。放大量能量。三、影响细胞呼吸的因素三、影响细胞呼吸的因素1.1.呼吸作用中酶的活性受哪些因素的影响？呼吸作用中酶的活性受哪些因素的影响？2.2.各种因素是如何影响呼吸作用的？各种因素是如何影响呼吸作用的？3.3.有氧呼吸和无氧呼吸的原理在生活生产中有哪些有氧呼吸和无氧呼吸的原理在生活生产中有哪些应用？应用？【思考思考】1.1.内因

7、内因（1 1）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物的）不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物的小于水生植物的，阴生植物的小于阳生植物的。小于水生植物的，阴生植物的小于阳生植物的。（2 2）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，）同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率如幼苗期、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。下降。（3 3）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器）同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官的大于营养器官的。官的大于营养器官的。2.2.外因外因（1 1）温度：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速）温度：通过影响呼吸酶的活性

8、来影响呼吸速率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。率。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。如图所示：如图所示：（2 2）氧气浓度）氧气浓度对于无氧呼吸来说：随氧气浓度增加而受抑制，对于无氧呼吸来说：随氧气浓度增加而受抑制，氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一氧气浓度越高，抑制作用越强，氧气浓度达到一定值时，被完全抑制。定值时，被完全抑制。如图所示：如图所示：对有氧呼吸来说：氧气是有氧呼吸的原料之一，在对有氧呼吸来说：氧气是有氧呼吸的原料之一，在一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增一定范围内，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸速率增强，但当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不强，但

9、当氧气浓度增加到一定值时，有氧呼吸速率不再增加。再增加。如图所示：如图所示：绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度的影响，两种呼吸及总呼吸速率的变化曲线如图所的影响，两种呼吸及总呼吸速率的变化曲线如图所示：示：（3 3）其他因素）其他因素二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用；二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用；生物含水量的多少影响呼吸作用。在一定范围生物含水量的多少影响呼吸作用。在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增加。内，呼吸作用强度随含水量的增加而增加。【例例2 2】右图表示在储存蔬菜、右图表示在储存蔬菜、水果时，大气中水果时，大气中O O2 2的浓度

10、对的浓度对植物组织内植物组织内COCO2 2产生的影响，产生的影响，试分析：试分析：释放的相对值释放的相对值COCO2 2 （1 1）A A点表示植物组织点表示植物组织释放释放COCO2 2较多，这些较多，这些COCO2 2是是_的产物。的产物。（2 2）由）由A A到到B B，COCO2 2的释放量急剧减小，其原因是的释放量急剧减小，其原因是_。（3 3）由）由B B到到C C，COCO2 2的释放量又不断增加，其主要的释放量又不断增加，其主要原因是原因是_；到到C C点点以后以后COCO2 2的释放量不再增加，其主要原因是的释放量不再增加，其主要原因是_。随随O O2 2的增加，无氧呼吸受

11、到抑制的增加，无氧呼吸受到抑制随氧浓度增大，有氧呼吸不断加随氧浓度增大，有氧呼吸不断加强强无氧呼吸无氧呼吸受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强受线粒体数量限制，有氧呼吸不再加强1.1.为生物体的生命活动为生物体的生命活动提供能量提供能量。2.2.为体内其他化合物的合成为体内其他化合物的合成提供原料提供原料。四、细胞呼吸的意义四、细胞呼吸的意义ATPATP细胞呼吸细胞呼吸的产物的产物合成氨基酸合成氨基酸合成脂类合成脂类转化为其他糖类转化为其他糖类五、细胞呼吸原理的应用五、细胞呼吸原理的应用 选用选用“创可贴创可贴”等敷料包扎伤等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤

12、口创造了疏松透气的环境，避免厌口创造了疏松透气的环境，避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。的痊愈。酵母菌是兼性厌氧微生物。酵酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和母菌在适宜的通气、温度和pHpH等条等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖，件下，进行有氧呼吸并大量繁殖，在无氧条件下则进行酒精发酵。在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧

13、条件下，谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。酸铵、氨水）合成为谷氨酸。酵母菌虽是单细酵母菌虽是单细胞生物，但含有胞生物，但含有细胞核，属于真细胞核，属于真核生物。核生物。对于板结的土壤及时进行松土透气，对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微

14、生生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。植物对无机盐的吸收。水稻的根系适于在水中生长，这水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的

15、细胞就会进行酒精气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。请医生处理。有氧运动是指人体细胞在充分获有氧运动是指人体细胞在充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的

16、能量。相反，百米冲刺等无氧运动，能量。相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对此，对粮食储藏和果蔬保鲜粮食储藏和果蔬保鲜来说，要设法减少细胞呼来说，要设法减少细胞呼吸，尽可能减少有机物的消耗。吸，尽可能减少有

17、机物的消耗。粮食储存：低温、低氧、干燥粮食储存：低温、低氧、干燥水果蔬菜保鲜：低温（零上）、低氧、中等湿度水果蔬菜保鲜：低温（零上）、低氧、中等湿度 细胞细胞呼吸呼吸应用应用有氧有氧呼吸呼吸无氧无氧呼吸呼吸主要场所：线粒体主要场所：线粒体条件：条件：O O2 2，酶，酶产物：产物：COCO2 2，H H2 2O O能量变化：释放大量能量，合能量变化：释放大量能量，合成成38ATP38ATP场所：细胞质基质场所：细胞质基质条件：不需条件：不需O O2 2，需酶，需酶产物：酒精和产物：酒精和COCO2 2或乳酸或乳酸能量变化：释放少量能量，合成能量变化：释放少量能量，合成2ATP2ATP方式方式1

18、 1与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是（）A A分解有机物分解有机物B B释放能量释放能量C C需要酶催化需要酶催化D D有机物分解不彻底有机物分解不彻底2.2.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是（的生理原因是（）A.A.呼吸作用减弱呼吸作用减弱 B.B.呼吸作用加强呼吸作用加强C.C.光合作用减弱光合作用减弱 D.D.促进了物质的分解促进了物质的分解D DA A3.3.关于细胞呼吸的叙述，正确的是（关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）A A种子风干脱水后呼吸强度增强种子风干脱水后呼吸强度

19、增强B B土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C C破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D D小麦种子萌发过程中有氧呼吸强度逐渐减弱小麦种子萌发过程中有氧呼吸强度逐渐减弱B B【解析解析】A A项项,种子风干脱水后，细胞中自由水的含种子风干脱水后，细胞中自由水的含量降低，代谢缓慢，因此呼吸强度降低，而不是增量降低，代谢缓慢，因此呼吸强度降低，而不是增强强;B;B项项,土壤淹水后，土壤中氧气含量降低，根系土壤淹水后，土壤中氧气含量降低，根系发生无氧呼吸产生酒精和发生无氧呼吸产生酒精和COCO2 2；C C项项,破伤风杆菌是厌破伤风杆菌是厌氧生

20、物，在有氧条件下不能繁殖氧生物，在有氧条件下不能繁殖;D;D项项,小麦种子萌小麦种子萌发过程中，代谢加快，细胞有氧呼吸强度逐渐增强，发过程中，代谢加快，细胞有氧呼吸强度逐渐增强，而不是减弱。而不是减弱。4.4.一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到中检测到3 3种化学物质，其浓度变化如图。图中种化学物质，其浓度变化如图。图中P P、Q Q、R R三曲线依次代表（三曲线依次代表（）A.OA.O2 2、COCO2 2、乳酸、乳酸 B.B.乳酸、乳酸、COCO2 2、O O2 2C.COC.CO2 2、O O2 2、乳酸、乳酸 D.COD.CO2

21、 2、乳酸、乳酸、O O2 2B B5.5.如图表示萌发的小麦种子细胞中发生的相关生理如图表示萌发的小麦种子细胞中发生的相关生理过程，过程，A AE E表示物质，表示过程。表示物质，表示过程。葡萄糖葡萄糖酶酶能量能量酶酶酶酶能量能量能量能量H H2 2O O酶酶H H2 2O OA AB BC CC CB+EB+ED D（1 1）催化进行的酶存在于）催化进行的酶存在于_，E E表示的物质为表示的物质为_。（2 2）当小麦种子的）当小麦种子的COCO2 2的释放量大于的释放量大于O O2 2的吸收量时，的吸收量时，进行的生理过程为进行的生理过程为_（填序（填序号）。号）。（3 3）人体中不可以进

22、行的生理过程为）人体中不可以进行的生理过程为_（填序号），原因是（填序号），原因是_。【解析解析】（1 1）图中）图中A A表示丙酮酸，表示丙酮酸，B B表示表示COCO2 2，C C表示表示H H，D D表示氧气，表示氧气，E E表示的是酒精，表示酒精发表示的是酒精，表示酒精发酵，它发生在细胞质基质中。酵，它发生在细胞质基质中。（2 2）当小麦种子）当小麦种子COCO2 2的释放量大于的释放量大于O O2 2吸收量时，证明吸收量时，证明小麦种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。小麦种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。（3 3）人体无氧呼吸产生乳酸不产生酒精，因为不存在）人体无氧呼吸产生乳酸不产生酒

23、精，因为不存在相应的酶。相应的酶。答案：答案：（1 1）细胞质基质）细胞质基质 酒精酒精 （2 2）（3 3）细胞中不存在相应的酶细胞中不存在相应的酶6.6.右图是种子萌发成幼苗右图是种子萌发成幼苗时糖类含量的变化，请据时糖类含量的变化，请据图回答：图回答：（l l）导致）导致ABAB段淀粉下降段淀粉下降的原因是的原因是_。（2 2）葡萄糖在）葡萄糖在D D点之前含量增加，葡萄糖的来源是点之前含量增加，葡萄糖的来源是_。（3 3）在）在B B点后淀粉含量开始增加，其原因是点后淀粉含量开始增加，其原因是 _。萌发时呼吸旺盛，萌发时呼吸旺盛，淀粉分解，为萌发提供物质和能量淀粉分解，为萌发提供物质和能量 淀粉的水解淀粉的水解 幼苗开始进行光合作用产物为淀粉幼苗开始进行光合作用产物为淀粉 在决定一件事情之前，应该深思熟虑后再做。一旦做了，即使结果是负的，你只可以当它是日后决策的参考，没有必要对自己说对不起！