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(共22张PPT)
第3节 细胞呼吸的原理和应用
必修一 分子与细胞
第5章 细胞的能量供应和利用
第二课时
一、影响细胞呼吸的环境因素及应用
C6H12O6+6H2O+ 6O2 6CO2+ 12H2O +能量
酶
有氧呼吸：
C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+ 能量（少量）
酶
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量（少量）
酶
无氧呼吸：
（一）O2浓度对细胞呼吸的影响
1.机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
E
A点：
B点：
C点：
D点：
E点：
A
B
C
D
A点：
B点：
C点：
D点：
E点：
只进行无氧呼吸，无氧呼吸速率最大
无氧呼吸消失点
该点之后，随O2浓度再增加，只进行有氧呼吸
无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2量相同,但是消耗葡萄糖的速率不一样
细胞呼吸产生的CO2量最小
该点的O2浓度一般作为贮藏蔬菜、水果的最佳O2浓度
消耗葡萄糖：有氧呼吸∶无氧呼吸＝1∶3
E
B
A
C
D
（一）O2浓度对细胞呼吸的影响
呼吸熵（RQ）
VCO2
VO2
=
只进行有氧呼吸
既有有氧呼吸，又有无氧呼吸
只进行无氧呼吸
呼吸底物有可能含有油脂等非糖物质
以葡萄糖为底物
RQ=1，
RQ=+∞，
若1若1＞RQ，
C6H12O6+6H2O+ 6O2 6CO2+ 12H2O +能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2+ 能量（少量）
酶
（一）O2浓度对细胞呼吸的影响
2.应用
选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
作物栽培中及时松土，保证根的正常细胞呼吸。
提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。
酵母菌--生产各种酒
（酵母菌有氧条件下大量繁殖；无氧条件下进行酒精发酵）
谷氨酸棒状杆菌--生产味精
（谷氨酸棒状杆菌在有氧条件下，能将葡萄糖和含氮物质合成谷氨酸，经人们进一步加工，成为谷氨酸钠──味精）
醋酸杆菌--生产食醋
（醋酸杆菌在氧气充足和具有酒精底物的条件下，大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸 ）
（二）温度对细胞呼吸的影响
1.机理：温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。
2.应用
零上低温储存食品
大棚栽培在夜间和阴天适当
降温,降低有机物的消耗
温水和面发得快
（三）CO2浓度对细胞呼吸的影响
1.机理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。
2.应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
（四）水对细胞呼吸的影响
1.机理：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
2.应用：
粮食储存前晒干处理，降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗。
干种子萌发前进行浸泡处理，增加含水量提高呼吸速率。
水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。
水果与粮食的保存
果蔬储藏时采用零上低温、低氧（或充氮气）、一定湿度；
粮食储藏时，要低温、低氧、干燥。
（五）影响细胞呼吸的内部因素
酶的种类和数量
植物种类的不同。如：旱生植物呼吸速率小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
生长发育不同时期。如：幼苗期呼吸速率高于成熟期。
同一植物的不同器官呼吸速率不同。如：生殖器官呼吸速率大于营养器官。
二、判断细胞呼吸方式
根据反应物和产物
消耗O2
产生H2O
有酒精或乳酸
无CO2释放
一定存在有氧呼吸
一定存在有氧呼吸
一定存在无氧呼吸
一定为产乳酸的无氧呼吸
CO2=O2
根据物质的量的关系
CO2＞O2
CO2＜O2
根据场所
只在细胞质基质中
有线粒体参与
只进行有氧呼吸(或有产乳酸的无氧呼吸)
两类呼吸并存，差值为无氧呼吸量
可能存在脂质类氧化分解
无氧呼吸
有氧呼吸(或两类呼吸并存)
1.(2020·全国Ⅰ，2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（ ）
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多
D
练习
2.(2018·全国Ⅱ，4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是( )
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
C
练习
3.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ(释放的CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述错误的是( )
A.水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精
B.若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸
C.若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，该植物种子可能富含脂肪
D.人体在剧烈运动的时候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ会大于1
D
练习
三、实验拓展
（一）植物组织呼吸方式的探究（呼吸底物以葡萄糖为例）
吸收二氧化碳
装置1
装置2
消耗O2与产生CO2的体积差
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动
不动
只进行产乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
不动
右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
左移
右移
进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移
不动
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸
种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质
左移
左移
装置1
装置2
（一）植物组织呼吸方式的探究（呼吸底物以葡萄糖为例）
注意
如果实验材料是绿色植物，装置应遮光处理，以免植物的光合作用干扰实验测定结果。
为防止实验中微生物细胞呼吸对实验的干扰，应对装置及所测种子进行消毒。
为减小气压、温度等物理因素引起误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。
脂肪有氧呼吸时，产生的CO2量小于消耗的O2量，着色液移动更明显。
4.某生物兴趣小组用实验装置在一定条件下测定了萌发的小麦种子(已消毒)的呼吸速率(仅考虑氧化糖类)，如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.如果X为无菌水，液滴不移动说明种子只进
行了有氧呼吸
B.如果X为NaOH溶液，液滴不移动说明种子
只进行了无氧呼吸
C.如果X为无菌水，液滴向右移动说明种子只
进行了无氧呼吸
D.如果X为NaOH溶液，液滴向左移动说明种子进行了有氧呼吸
C
练习
（二）种子萌发时吸水和呼吸方式的变化曲线
种子萌发第Ⅰ阶段：由于吸水，呼吸速率上升。
种子萌发第Ⅱ阶段：细胞在此期间主要进行无氧呼吸。
胚根长出后突破种皮，增加了O2的进入量，种子以有氧呼吸为主，同时胚根大量吸水(渗透吸水)。
5.将黄豆干种子浸水30小时，期间黄豆胚细胞发生了一系列生理变化，下列对此描述正确的是( )
A.自由水与结合水的含量均大量增加，代谢加快
B.CO2释放量与O2的吸收量之比显著增大，说明此阶段无氧呼吸较强
C.酶的种类没有变化，但酶的活性均显著增高
D.若在显微镜下观察胚细胞，会发现大部分细胞中存在染色体
B
练习

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