第9講

細胞呼吸的原理和應用9.細胞呼吸的原理和應用2課程要求考點1細胞呼吸的方式和過程考點2探究酵母菌細胞呼吸方式考點3細胞呼吸的影響因素及應用03細胞呼吸的影響因素及應用內因：①不同生物種類，呼吸速率不同。②同一生物的不同器官或組織，呼吸速率不同③同一器官不同生長發(fā)育階段，呼吸速率不同項目規(guī)律舉例遺傳特性不同種類的植物呼吸速率不同旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物器官類型同植物不同器官呼吸速率不同生殖器官大于營養(yǎng)器官生長發(fā)育階段同一植物的同一器官在不同的生長發(fā)育階段呼吸速率不同幼苗期、開花期植株器官的呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。3.細胞呼吸的影響因素及應用探究環(huán)境因素對呼吸速率的影響時，要選取等量的同種生物在相同發(fā)育階段的同一器官為材料。3.細胞呼吸的影響因素及應用溫度通過影響

而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在25℃～35℃之間。應用①

溫儲存食品（冰箱）②大棚栽培在夜間和陰天適當

以降低呼吸作用消耗的有機物③

水和面發(fā)得快（1）溫度零上低降溫呼吸酶的活性溫外因3.細胞呼吸的影響因素及應用O2是有氧呼吸所必需的，且O2對無氧呼吸過程有

作用（2）氧氣的濃度抑制①O2濃度=0時，只進行

。②0<O2濃度<10%時，同時進行

。③O2濃度≥10%時，只進行

。④O2濃度=

時，二氧化碳釋放總量最少。。無氧呼吸無氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸5%（有機物消耗較少）儲存蔬菜、水果、糧食等，應控制氧氣濃為5%附近（低氧）。3.細胞呼吸的影響因素及應用（2）氧氣的濃度④O2濃度=

時，細胞呼吸最弱。5%⑤O2濃度=

時，有氧呼吸速率達到最大，再增加氧氣濃度，呼吸速率不再增加。20%限制因素可能是呼吸底物的量或酶的量與酶的活性等。3.細胞呼吸的影響因素及應用（2）氧氣的濃度B點有氧和無氧CO2釋放量一樣，那消耗葡萄糖一樣嗎？B消耗的葡萄糖不等，因為有氧呼吸消耗葡萄糖與釋放CO2的比為1:6而無氧呼吸消耗葡萄糖與釋放CO2的比為1:2，兩種呼吸方式釋放相同CO2的話，無氧呼吸消耗的葡萄糖多（有：無=1:3）3.細胞呼吸的影響因素及應用（2）氧氣的濃度①中耕松土促進植物根部

呼吸，利于吸收無機鹽等②乳酸發(fā)酵過程需要嚴格控制

環(huán)境③

倉儲糧食、水果和蔬菜（5%）④選用

的消毒紗布包扎傷口⑤提倡慢跑，防止肌細胞無氧呼吸產生_____。⑥稻田定期排水，防止_____中毒，爛根死亡低氧有氧無氧透氣抑制破傷風芽孢桿菌等厭氧細菌的無氧呼吸乳酸酒精一是促進有氧呼吸，利于根系主動運輸所需無機鹽；二是抑制無氧呼吸，避免產物酒精毒害植物。應用：結合發(fā)酵：a.釀酒是酵母在無氧下酒精發(fā)酵，一般會先讓其在

條件下產生

。b.泡菜，酸奶是讓

在無氧下乳酸發(fā)酵，所以泡菜壇都有液封槽。c.食醋和味精是

和

有氧呼吸的產物。3.細胞呼吸的影響因素及應用有氧能量大量繁殖乳酸桿菌(厭氧菌)醋酸桿菌谷氨酸棒狀桿菌3.細胞呼吸的影響因素及應用（3）CO2的濃度CO2是細胞呼吸的最終產物，積累過多會抑制細胞呼吸的進行。應用：在蔬菜和水果保鮮中，應適當

CO2濃度增加3.細胞呼吸的影響因素及應用（4）含水量一定范圍內，細胞中自由水含量越多，代謝越旺盛，細胞呼吸越強。應用：A.糧食在收倉前要進行

處；B.干種子萌發(fā)前進行

處理；C.水果、蔬菜儲存時保持一定的

；曬干浸泡濕度一定濕度，低氧，零上低溫，高CO2干燥，低氧，零上低溫，高CO2

影響細胞呼吸的因素并不是單一的。若需要增強相關植物或器官的細胞呼吸強度，可采取供水、升溫、高氧等措施；若需要降低細胞呼吸強度，可以采取干燥、低溫、低氧等措施。3.細胞呼吸的影響因素及應用綜合考慮上述影響細胞呼吸的外界因素，思考儲存條件：a.儲存種子：b.儲存蔬果：1.細胞呼吸的方式和過程【問題1】稻田也需要定期排水，否則水稻幼根會變黑、腐爛；花盆里的土壤板結后，根系生長緩慢。試分析其原因。①無氧呼吸產生的能量少（從反應過程看，有氧呼吸3個階段都能釋放能量，產生ATP；無氧呼吸2個階段只有第1個階段釋放能量，產生ATP；從反應最終產物看，有氧呼吸的最終產物是CO2和H2O，無氧呼吸的最終產物是簡單的有機物——酒精或乳酸，其中還有一部分能量儲存在有機物中沒有釋放出來。）②無氧呼吸產生的酒精對根細胞有毒害作用，從而影響根系的生長，嚴重時根系會變黑、腐爛。1.細胞呼吸的方式和過程【問題2】農作物被水淹沒，根細胞能進行短暫的無氧呼吸；人在劇烈運動時，骨骼肌細胞也能進行無氧呼吸。請從進化的角度分析說明其原因和意義。通過比較有氧呼吸與無氧呼吸的過程，你能發(fā)現由無氧呼吸進化成有氧呼吸的過程中所保留的“進化痕跡”嗎?在進化過程中，有氧呼吸保留了無氧呼吸的第1階段即從葡萄糖分解為丙酮酸的反應過程，當真核生物遇到無氧或缺氧的情況時，仍然可以進行短暫的無氧呼吸，以適應不良的環(huán)境條件。1.細胞呼吸的方式和過程【問題3】當劇烈運動（如400m跑）后，你已不處于運動狀態(tài)，為什么還會持續(xù)急促呼吸一段時間?劇烈運動時，肌細胞處于相對缺氧狀態(tài)，肌糖原被分解成了乳酸，后者逐漸釋放到血液中，一部分與血漿中的碳酸氫鈉發(fā)生反應，生成乳酸鈉和碳酸，碳酸分解成的二氧化碳會刺激控制呼吸活動的神經中樞，促使呼吸運動增強，增加通氣量，從而將二氧化碳排除體外，同時吸入更多的氧氣。另一部分乳酸由血液運到肝細胞，在肝細胞中轉變成丙酮酸并進一步氧化分解。因此，在劇烈運動后要繼續(xù)急促喘氣，以補償在運動時氧氣的虧欠，即在償還"氧債"，用于丙酮酸的氧化分解。2020，全國1卷

農業(yè)生產中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動，促進作物的生長發(fā)育，達到增加產量等目的，回答下列問題：1)

中耕是指作物生長期中，在植株之間去除雜草并進行松土的一項栽培措施，該措施對作物的作用有

。減少雜草對水分、礦質元素和光的競爭，增加土壤氧氣含量，促進根系的呼吸作用種子萌發(fā)時細胞吸水和呼吸速率變化曲線解讀(1)在種子吸水的第Ⅰ階段，吸水較快（以吸脹作用吸水），增加自由水含量使呼吸速率上升。(2)在種子吸水的第Ⅱ階段，呼吸作用產生的CO2量要比O2的消耗量大得多，說明此期間主要進行無氧呼吸。(3)在胚根長出后，由于胚根突破種皮，增加了O2的吸收量，種子以有氧呼吸為主，同時胚根主要為滲透吸水。(4)從O2的吸收量可大于CO2的釋放量看出，有脂肪參與呼吸作用。1．同一葉片在不同生長發(fā)育時期，其細胞呼吸速率有差異

(

)2．嚴格的無氧環(huán)境有利于水果保鮮是因為此條件下細胞呼吸分解有機物最少。

(

)提示：無氧環(huán)境中，細胞無氧呼吸消耗的有機物較多。3．糧食種子適宜在零上低溫、低氧和中等濕度的環(huán)境中儲存(

)提示：糧食種子應儲藏在干燥環(huán)境中。4．溫室大棚中，可以通過夜間適當降溫來提高農作物的產量

()5．破傷風芽孢桿菌易在銹釘扎過的傷口深處繁殖，原因是傷口深處氧氣缺乏。

(

)6．劇烈運動時，氧氣供應不足，肌細胞主要進行無氧呼吸產生乳酸。

(

)提示：劇烈運動時，肌細胞主要進行有氧呼吸?！獭痢痢獭獭罰69為研究溫度的變化對貯藏器官呼吸作用的影響，研究人員以馬鈴薯塊莖為材料，進行了如下實驗：實驗一：將兩組相同的馬鈴薯塊莖，分別置于低溫(4℃)和室溫(22℃)條件下貯藏10天，發(fā)現低溫組塊莖中淀粉酶含量顯著高于室溫組。實驗二：將馬鈴薯塊莖從20℃移到0℃后，再回到20℃環(huán)境中，測定CO2的釋放速率的變化，結果如圖所示。(1)當馬鈴薯塊莖從20℃移到0℃環(huán)境中，CO2的釋放速率下降，其原因是:

;(2)當馬鈴薯塊莖重新移回到20℃環(huán)境中，與之前20℃環(huán)境相比，CO2的釋放速率明顯升高。綜合上述實驗，如何解釋這一現象。溫度降低導致酶的活性下降，呼吸作用產生的CO2減少在0℃環(huán)境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的還原糖增加，為之后20℃條件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用較之前20℃時強P691．(2023·湖北高三校聯考)某植株的非綠色器官在不同O2濃度下，單位時間內O2吸收量和CO2釋放量的變化如圖所示。若細胞呼吸分解的有機物全部為葡萄糖，下列說法錯誤的是(

)A．甲、乙曲線分別表示CO2釋放量和O2吸收量B．O2濃度由0到b的過程中，無氧呼吸釋放CO2的速率逐漸降低C．O2濃度由0到b的過程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐漸增加D．O2濃度為a時最適合保存該器官，該濃度下葡萄糖消耗速率最小D3．(2023·廣東佛山質檢)糧食儲備在古代中國是基本國策，有關倉窖的法令淵源久遠。唐《倉庫令》記載，租糧受納入倉的程序和規(guī)定中，“皆令干凈”為首要要求；出倉時“每出一屋一窖盡”，意思是必須出盡一窖才能打開動用下一個倉窖的糧食。下列敘述錯誤的是()A．入倉時曬“干”糧食，降低了種子中自由水含量B．入倉時糧倉和糧食“凈”可減少蟲害滋生C．倉庫密閉是為了防止種子進行呼吸作用D．出倉時避免多次開啟倉窖可減少糧食變質腐爛C4．(2021·湖南選擇性考試)下列有關細胞呼吸原理應用的敘述，錯誤的是()A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣B．農作物種子入庫貯藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長C．油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失，降低呼吸速率，起到保鮮作用BP711．(2023·全國乙卷)植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應缺氧環(huán)境。在無氧條件下，某種植物幼苗的根細胞經呼吸作用釋放CO2的速率隨時間的變化趨勢如圖所示。下列相關敘述錯誤的是A．在時間a之前，植物根細胞無CO2釋放，只進行無氧呼吸產生乳酸B．a～b時間內植物根細胞存在經無氧呼吸產生酒精和CO2的過程C．每分子葡萄糖經無氧呼吸產生酒精時生成的ATP比產生乳酸時的多D．植物根細胞無氧呼吸產生的酒精跨膜運輸的過程不需要消耗ATPC2．(2023·廣東選擇性考試)在游泳過程中，參與呼吸作用并在線粒體內膜上作為反應物的是()A．還原型輔酶Ⅰ B．丙酮酸C．氧化型輔酶Ⅰ

D．二氧化碳4．(2022·河北選擇性考試)關于呼吸作用的敘述，正確的是()A．酵母菌無氧呼吸不產生使溴麝香草酚藍溶液變黃的氣體B．種子萌發(fā)時需要有氧呼吸為新器官的發(fā)育提供原料和能量C．有機物徹底分解、產生大量ATP的過程發(fā)生在線粒體基質中D．通氣培養(yǎng)的酵母菌液過濾后，濾液加入重鉻酸鉀溶液和濃硫酸后變?yōu)榛揖G色AB3．(2022·山東等級考)植物細胞內10%～25%的葡萄糖經過一系列反應，產生NADPH、CO2和多種中間產物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是(