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(共26张PPT)
第14讲　细胞呼吸的
影响因素及其应用
考点一
影响细胞呼吸的因素及其应用
1.影响细胞呼吸的内部因素
基础知识·整合
原理:细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响
而影响细胞呼吸速率
应用:①低温储存食品;②大棚栽培在夜间和阴天适当降温;③温水和面醒发快
2.影响细胞呼吸的外部因素及其应用
(1)温度。
酶的活性
(2)O2浓度。
原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有
作用
应用:①中耕松土促进植物根部有氧呼吸;②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境;③低氧储藏粮食、水果和蔬菜
抑制
(3)CO2浓度。
原理:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会 细胞呼吸的进行
应用:适当 CO2浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜
抑制
增加
(4)水。
分析:①水是生物化学反应的介质,也是有氧呼吸的反应物;②在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,随含水量的减少而减慢
应用:①粮食在入仓前要进行 处理;②干种子萌发前进行浸泡处理
晾晒
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修1 P95思考·讨论)酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。(　　)
×
√
【提示】 酿酒过程的早期不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸,以利于酵母菌大量增殖,酵母菌有氧呼吸不产生酒精。
(2)(必修1 P95思考·讨论)破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖,原因是伤口深处缺乏氧气。(　　)
(3)(必修1 P95正文)中耕松土、适时排水都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用。(　　)
(4)(必修1 P95思考·讨论)慢跑时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸供能。(　　)
√
×
【提示】 慢跑时,氧气供应充足,肌细胞主要进行有氧呼吸供能。
(5)(必修1 P95思考·讨论)粮食适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。(　　)
×
【提示】 粮食适宜在零上低温、低氧和干燥的环境中储藏。
2.规范表达
(1)(必修1 P95思考·讨论拓展)密封地窖能长时间储存水果、地瓜、马铃薯等,其主要原因是
。
(2)(必修1 P95思考·讨论拓展)夏季,池塘中的鱼在黎明时分常出现浮头现象,原因是
。
密封的地窖中CO2浓度高,能够抑制细胞呼吸,减少有机物
的消耗
黎明时分水中的溶解氧不足,鱼出现浮头现象,以便从空气中吸取
更多氧气
能力1　结合影响细胞呼吸的因素,考查科学思维
1.如图表示气温多变的一天中外界O2浓度的变化与马铃薯块茎的CO2释放情况,下列叙述错误的是(　　)
①ab段下降可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性
②bc段细胞呼吸增强主要原因是O2浓度升高
③a点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积
④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同
⑤b点时马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所可能有细胞质基质和线粒体
A.①③ B.②⑤ C.③④ D.④⑤
D
关键能力·提升
【解析】 马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸,有氧呼吸产生CO2,即只有有氧呼吸产生CO2,因此曲线ab段下降的原因可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性,①正确;bc段细胞呼吸增强的主要原因是O2浓度增加,导致有氧呼吸增强,所以产生的CO2增多,②正确;由于马铃薯块茎细胞只有有氧呼吸产生CO2,而有氧呼吸过程中消耗的O2量与产生的CO2量相等,所以a点时马铃薯块茎吸收O2的体积几乎等于放出CO2的体积,③正确;马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件不一定相同,④错误;马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所只有线粒体,⑤错误。
2.科研人员为探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.在30 ℃条件下,60 h以后呼吸速率为0的原因只有呼吸反应物消耗殆尽
B.储存水蜜桃的最适宜温度是2 ℃
C.如果在开放环境中做该实验,呼吸速率曲线可能与图中的结果不同
D.在三种温度条件下,三条曲线的变化趋势说明呼吸速率只与温度有关
C
【解析】 根据呼吸速率单位可知,本实验测定的是有氧呼吸速率,是在密闭环境中进行的,在30 ℃条件下,60 h以后呼吸速率为0的原因可能是呼吸反应物消耗殆尽,也可能是密闭环境中的O2消耗殆尽。该实验中只有三个温度,在这三个温度中2 ℃比较适宜储存水蜜桃,但不一定就是其最适宜的储存温度。根据题干可知,该实验是在密闭罐中进行的,呼吸速率受O2浓度的限制,如果在开放环境中做该实验,O2浓度变化较小,测得的呼吸速率曲线可能与图中的结果不同。呼吸速率除与温度有关外,还与O2浓度等有关。
能力2　围绕细胞呼吸原理的应用,考查综合运用能力
3.(2022·广东卷,10)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
B
【解析】 种子通过细胞呼吸产生[H]的过程不需要光;细胞呼吸的第一阶段能产生[H],且该过程发生在细胞质基质中,[H]可将TTC还原成TTF;保温时间长短可影响[H]的生成量,进而影响TTF的生成量;活力高的种子代谢旺盛,相同时间内产生的[H]多,还原TTC生成的TTF也多,实验过程中种胚出现的红色深,反之,实验过程中种胚出现的红色浅,故能用红色深浅判断种子活力高低。
考点二
呼吸速率的测定
呼吸速率的测定
(1)实验装置。
实验基础·梳理
(2)指标及原理。
(3)物理误差的校正。
“液滴移动法”探究萌发种子细胞呼吸的方式
(1)实验装置(以发芽种子为例)。
实验技能·点拨
(2)实验结果预测和结论。
实验现象 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产生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生乳酸的无氧呼吸
能力3　围绕呼吸速率的测定,考查科学思维
4.如图表示在盛有质量分数为5%的葡萄糖溶液的密闭容器中,酵母菌细胞不同的呼吸方式下CO2释放速率的变化。下列叙述正确的是(　　)
A.图中曲线①②分别代表无氧呼吸和有氧呼吸
B.酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体
C.8 h左右培养液中葡萄糖被酵母菌消耗殆尽
D.t1时有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率之比约为1∶3
D
关键能力·提升
【解析】 密闭容器中,随着氧气消耗,有氧呼吸逐渐被抑制,无氧呼吸加强,故题图中曲线①代表有氧呼吸,曲线②代表无氧呼吸;酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物都有CO2,细胞呼吸产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体;8 h左右,酵母菌只进行无氧呼吸,培养液中O2被酵母菌消耗殆尽;t1时有氧呼吸与无氧呼吸CO2释放速率相等,根据有氧呼吸过程中消耗的葡萄糖和产生的CO2之比为1∶6及无氧呼吸过程中消耗的葡萄糖和产生的CO2之比为1∶2可知,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖速率之比约为1∶3。
5.呼吸商(RQ=释放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积)可表示生物用于有氧呼吸的能源物质的不同。测定发芽种子呼吸商的装置如图。实验开始前,着色液滴均停留在初始位置,然后关闭活塞,在25 ℃下经20 min读出刻度管中着色液滴移动距离,设装置一和装置二的着色液滴分别向左移动x mm和y mm。下列说法错误的是(　　)
A.若测得x=50,y=-50,则该发芽种子的呼吸商是2
B.若发芽种子仅进行有氧呼吸,且呼吸商小于1,则分解的有机物中可能有脂肪
C.若呼吸反应物为葡萄糖,装置一液滴右移、装置二液滴左移
D.为保证数据的科学性,可增加放入灭活发芽种子的装置,其他条件不变
C
【解析】 若测得x=50,y=-50,则呼吸商是100÷50=2;由于脂肪中的碳氢比例高,若发芽种子仅进行有氧呼吸,且呼吸商小于1,则分解的有机物可能有脂肪;若呼吸反应物为葡萄糖,装置一液滴不会右移,装置二液滴不会左移;为使测得的x和y值更精确,可增加放入灭活发芽种子的对照装置,排除物理因素对实验结果的影响。

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