影響細胞呼吸的因素

第5章細胞的能量供應和利用,影響細胞呼吸的因素,一、呼吸速率,又稱呼吸強度。指在一定溫度下，單位重量的活細胞在單位時間內吸收氧或釋放二氧化碳的量，呼吸速率的大小可反映某生物體代謝活動的強弱。,呼吸速率=釋放的CO2量或吸收的O2量,測定綠色植物的呼吸速率必須在黑暗條件下進行，以排除光合作用的影響。,二、影響呼吸作用的因素,內因:,植物種類：陽生陰生發(fā)育階段：幼苗、開花期成熟期不同部位：生殖器官營養(yǎng)器官,外因:溫度氧氣二氧化碳含水量,1、溫度,溫度通過影響酶的活性來影響呼吸速率。,2、氧氣,綠色植物或酵母菌在完全缺氧條件下進行無氧呼吸，在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸并存，O2的存在對無氧呼吸起抑制作用。在一定范圍內，有氧呼吸強度隨氧濃度的增加而增強。,當氧氣濃度為0時，細胞只進行無氧呼吸，Q點對應的縱坐標大小表示無氧呼吸的強度。,氧氣濃度在010%之間，有氧呼吸與無氧呼吸并存，隨著氧氣濃度增加，無氧呼吸強度減弱，有氧呼吸強度增強。,當氧氣濃度大于或等于10%時，無氧呼吸消失，此后只進行有氧呼吸。但當氧氣濃度達到一定值后，有氧呼吸強度不再隨氧氣濃度的增大而增強。,當氧氣濃度為C時，有機物消耗量相對較少，在該氧氣濃度下保存瓜果蔬菜效果較好。,氧氣吸收量也可以表示有氧呼吸產生CO2的量，所以，兩條實線間的距離可表示無氧呼吸的強度，當兩曲線重合時(距離為0)，無氧呼吸強度為0。,下圖表示某植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化,（1）圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是_。,氧氣濃度增加，無氧呼吸受抑制,（2）_點的生物學含義是無氧呼吸消失點,此時O2吸收量_（、=）CO2的釋放量。,P,=,（3）氧濃度調節(jié)到_點的對應濃度時，更有利于蔬菜糧食的貯存。理由是_,R,此時有氧呼吸較弱，無氧呼吸受抑制，有機物的消耗最少,4）若圖中的AB段與BC段的距離等長,說明此時有氧呼吸釋放的CO2量_無氧呼吸釋放的CO2，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的_倍。,1/3,等于,4、CO2,3、水,在一定范圍內，細胞的含水量越高，細胞呼吸作用越強。,在一定范圍內，環(huán)境中CO2濃度越高，細胞呼吸越弱。,三、細胞呼吸原理的實踐應用,（1）用透氣紗布或“創(chuàng)可貼”包扎傷口：增加通氣量，抑制破傷風桿菌的無氧呼吸。,（2）釀酒時：早期通氣促進酵母菌有氧呼吸有利于菌種繁殖，后期密封發(fā)酵罐促進酵母菌無氧呼吸，利于產生酒精,（3）食醋、味精制作：向發(fā)酵罐中通入無菌空氣，促進醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進行有氧呼吸。,（4）土壤松土促進根細胞呼吸作用，有利于主動運輸，為礦質元素的吸收供應能量；無土栽培時要及時通入空氣，避免因無氧呼吸產生酒精而爛根。（5）貯存糧食水果的條件低氧(不是無氧)、低溫；但二者差別在含水量方面，糧食要曬干入庫，水果要保持一定濕度。（6）提倡慢跑：促進肌細胞有氧呼吸，防止無氧呼吸產生乳酸使肌肉酸脹。,拓展思考,據CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸狀況,在以C6H12O6為呼吸底物的情況下，CO2釋放量和O2消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據，總結如下：,(1)無CO2釋放：只進行產生乳酸的無氧呼吸，此種情況下，容器內氣體體積不發(fā)生變化，如馬鈴薯塊莖的無氧呼吸。,拓展思考,(2)不消耗O2，但產生CO2：細胞只進行產生酒精的無氧呼吸。此種情況下容器內氣體體積增大，如酵母菌的無氧呼吸。,(3)CO2釋放量=O2消耗量細胞只進行有氧呼吸，此種情況下，容器內氣體體積不變化，但若將CO2吸收，可引起氣體體積減小。,拓展思考,(4)CO2釋放量O2消耗量時細胞同時進行產生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸兩種方式，如酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸。,例2、有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液，當通入不同濃度的氧氣時，其產生的酒精和CO2的量如下表所示。通過對表中數據分析可得出的結論是,A.a濃度時酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率B.b濃度時酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率C.c濃度時有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精發(fā)酵D.d濃度時酵母菌只進行有氧呼吸未進行無氧呼吸,D,(4)CO2釋放量O2消耗量時,若，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若，無氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。若，有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于無氧呼吸。,歸納,1、（2009天津）按下表設計進行實驗。分組后，在相同的適宜條件下培養(yǎng)810小時，并對實驗結果進行分析。,下列敘述正確的是（）A.甲組不產生CO2而乙組產生B.甲組的酒精產量與丙組相同C.丁組能量轉換率與丙組相同D.丁組的氧氣消耗量大于乙組,D,稻田長期浸水，會導致水稻幼根變黑腐爛。測得水稻幼根從開始浸水到變黑腐爛時細胞呼吸速率的變化曲線如下圖。下列敘述正確的是(),C、階段幼根因無氧呼吸的特有產物丙酮酸積累過多而變黑腐爛D、從理論上講，為避免幼根變黑腐爛，稻田宜在階段前適時排水,A、階段幼根細胞的有氧呼吸速率和無氧呼吸速率皆降低B、階段幼根細胞的有氧呼吸速率和無氧呼吸速率皆升高,D,（2009安徽卷）現有等量的A、B兩個品種的小麥種子，將它們分別置于兩個容積相同、密閉的棕色廣口瓶內，各加入適量（等量）的水。在25的條件下，瓶內O2含量變化如圖所示。請回答：,（1）在t1t2期間，瓶內