细胞呼吸影响因素及相关曲线
光合作用和细胞呼吸中典型曲线的分析
光合作用和细胞呼吸中典型曲线的分析【方法归纳】从以下两个角度综合分析光合作用和细胞呼吸的曲线(1)光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析:有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中CO2的吸收和释放变化曲线图,如下图1所示。
曲线的各点含义及形成原因分析如下:a点:凌晨3时~4时,温度降低,细胞呼吸强度减弱,CO2释放减少;b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;bc段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;c点:上午7时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度;ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度;d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象;e点:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度;ef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;fg段:太阳落山,光合作用停止,只进行细胞呼吸。
(2)有机物产生与消耗情况的分析(见下图2):①积累有机物时间段:ce段。
c点和e点时,光合作用强度与细胞呼吸强度相等,c~e由于光照强度的增强,光合作用强度大于细胞呼吸强度,故不断积累有机物。
②制造有机物时间段:bf段。
b点大约为早上6点,太阳升起,有光照,开始进行光合作用;f点大约为下午6点,太阳落山,无光,停止光合作用。
③消耗有机物时间段:Og段。
一天24小时,细胞的生命活动时刻在进行,即不停地消耗能量,故细胞呼吸始终进行。
④一天中有机物积累最多的时间点:e点。
白天,光合作用强度大于细胞呼吸强度,积累有机物;e点后,随着光照的减弱,细胞呼吸强度大于光合作用强度,故e点时积累的有机物最多。
⑤一昼夜有机物的净积累量表示:SP-SM-SN。
SP表示白天的净积累量,SM和SN表示夜晚的净消耗量,故SP-(SM+SN)为一昼夜的净积累量。
【易错提醒】(1)注意区分图1与典例图中纵坐标的含义,前者表示细胞吸收或释放二氧化碳的量,后者表示容器内二氧化碳浓度,两者变量不同。
(2)曲线的坡度表示反应速率的大小,坡度越大,表明光合作用或呼吸作用速率越大。
呼吸作用
A.原核生物无线粒体,但有些原核生物(如硝化细菌、蓝 藻)可以进行有氧呼吸; B.只能进行无氧呼吸的真核生物(如蛔虫、哺乳动物成 熟的红细胞),其细胞内没有线粒体;
C.无氧呼吸的第二阶段需要第一阶段产生的[H]
将酵母菌研磨、离心后,得到上清液 含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。 把等量的上清液、沉淀物和未曾离心
A
对应练习
4.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶 1、酶2和酶3依次分别存在于 ( ) A.线粒体、线粒体和细胞质基质 B.线粒体、细胞质基质和线粒体 C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
C
对应练习
5.下面关于细胞呼吸的叙述,正确的是 ( )
C
A.线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞只 能进行无氧呼吸 B.水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低 程度 C.绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体 内膜、线粒体基质 D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能释 放储存的能量
待冷却至 35℃左右
思考:
1、酒药是什么?为什么 要待米饭冷却以后再加 酒药?
2 、在中间挖一个洞的目 的是什么?酿制甜酒酿 时,总是先来“水”, 后来“酒”,为什么?
米饭中加一定量的酒 药,并拌匀
加盖后在适当温度下保温 12小时即成
对应练习
7.现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发酵,若它们 消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2和吸收的O2之比是 ( )
细胞呼吸的过程及影响因素
3.影响细胞呼吸的因素及其应用:
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 b.外界因素:
酶
时细胞呼吸影响因素及相关曲线
在低氧气浓度下,细胞呼吸速率较低,因为氧气是细胞呼吸过程中的限制因素。随着氧气浓度的增加,细胞呼吸 速率逐渐加快,因为细胞能够获得足够的氧气来进行正常的呼吸过程。然而,当氧气浓度达到一定水平后,细胞 呼吸速率将不再增加,因为其他因素如酶的饱和度或底物浓度可能成为限制因素。
温度与细胞呼吸速率的关系曲线
温度对细胞呼吸的影响
热休克反应
随着温度的升高,细胞呼吸速率也会 增加,但当温度超过一定值后,细胞 呼吸速率将开始下降。
在极端的温度条件下,细胞会启动热 休克反应来保护自己。
酶活性
温度对细胞呼吸的影响主要是通过影 响酶的活性来实现的。高温会导致酶 失活,从而降低细胞呼吸速率。
pH值
pH值对细胞呼吸的影响
01
pH值对细胞呼吸的影响非常显著。酸性或碱性的环境都会抑制
细胞呼吸。
酶活性
02
pH值通过影响酶的活性来影响细胞呼吸。在最适pH值下,酶的
活性最高,细胞呼吸速率也最快。
代谢产物
03
细胞代谢产生的酸性或碱性物质也会影响细胞内的pH值,进而
影响细胞呼吸。
营养物质
营养物质对细胞呼吸的影响
营养物质是细胞呼吸的底物,缺乏必要的营养物质会导致细胞呼 吸速率下降。
总结词
细胞呼吸速率通常随着温度的升高而增加,但当温度超过一定范围时,细胞呼吸 速率将开始下降。
详细描述
在适温范围内,细胞呼吸速率随着温度的升高而增加,因为较高的温度可以促进 酶的活性并增加细胞内分子碰撞的频率。然而,当温度超过一定范围时,细胞呼 吸速率将开始下降,因为高温会导致酶失活或细胞结构受损。
04
结论
总结影响细胞呼吸的因素
温度
温度对细胞呼吸速率有显著影响,随着温 度的升高,细胞呼吸速率通常会增加,但 过高的温度会抑制细胞呼吸。
新人教生物必修一(学案+练习) 影响细胞呼吸的因素及应用
新人教生物必修一(学案+练习)影响细胞呼吸的因素及应用1.温度对细胞呼吸的影响原理细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影响酶活性进而影响细胞呼吸速率应用①保鲜:水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中,可延长保鲜时间;②提高产量:温室中栽培蔬菜时,夜间适当降低温度,可降低细胞呼吸,减少有机物的消耗,提高蔬菜的产量2(1)原理:O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸过程有抑制(填“促进”或“抑制”)作用,对有氧呼吸过程有促进(填“促进”或“抑制”)作用。
(2)应用:①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。
②作物栽培中的中耕松土,保证根的正常细胞呼吸。
③提倡慢跑等有氧运动,防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
④稻田定期排水,抑制水稻无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,导致烂根,甚至死亡。
3.CO2浓度对细胞呼吸的影响原理CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行应用在蔬菜和水果保鲜中,适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗(1)原理。
①间接影响:细胞内的许多生化反应需要水的参与,自由水含量升高,细胞呼吸加快。
②直接影响:水是有氧呼吸的反应物之一。
(2)应用。
①抑制细胞呼吸:晒干的种子自由水含量降低,细胞呼吸减慢,有利于储藏。
②促进细胞呼吸:浸泡种子有利于种子的萌发。
1.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。
( √ )2.破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖,原因是伤口深处氧气缺乏。
( √ )3.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。
( × )4.慢跑时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。
( × )1.影响细胞呼吸的内部因素2(1)温度对细胞呼吸的影响曲线。
①a点为呼吸酶的最适温度,细胞呼吸速率最快。
②温度低于a点时,随温度降低,酶活性下降,细胞呼吸受抑制。
第12讲 细胞呼吸的影响因素及其应用-高考生物一轮复习课件
一、细胞呼吸的影响因素
例2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量
的变化。下列相关叙述正确的是( B )
A.氧浓度为a时,最适于储藏该植物器官,此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时,只进行有氧呼吸 D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
三、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
5.实验结论 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②在有氧条件下产生大量CO2,在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。
四、气压瓶法测呼吸
1.装置
有色液滴
有色液滴
NaOH 酵母菌培养液、新鲜种子
或绿色植物(遮光处理)
装置A
H2O
酵母菌培养液、新鲜种子 或绿色植物(遮光处理)
一、细胞呼吸的影响因素 1.O2浓度: (1)当细胞呼吸的底物是糖类(葡萄糖)时:
②02浓度为0时,只有CO2释放,没有O2吸收,说明细胞呼吸方式是_只___有__无___氧__呼__吸__________; N点以前,CO2的释放量>O2的吸收量>0,说明细胞呼吸方式是_既__有___有__氧___又__有___无__氧__呼___吸___; N点以后,CO2的释放量=O2的吸收量 ,说明细胞呼吸方式是_只___有__有___氧__呼___吸_____________; M点释放的CO2最少,说明此时有氧呼吸和无氧呼吸都__很__弱___,共同消耗的有机物__很__少____。
四、气压瓶法测呼吸
1.装置
有色液滴
有色液滴
NaOH 酵母菌培养液、新鲜种子
或绿色植物(遮光处理)
装置A
影响细胞呼吸的因素及应用
1.温度对细胞呼吸的影响(1)温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。
(2)根据曲线模型分析:①最适温度时,细胞呼吸最强。
②超过最适温度时,呼吸酶活性降低,甚至变性失活,细胞呼吸受到抑制。
③低于最适温度呼吸酶活性下降,细胞呼吸受到抑制。
(3)应用:①低温下贮存蔬菜水果。
②温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度),以减少夜间呼吸消耗有机物。
2.氧气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。
(2)根据曲线模型分析:①O2浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0<O2浓度<10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③O2浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。
④O2浓度=5%时,有机物消耗最少。
3.含水量、CO2浓度对细胞呼吸的影响(1)根据曲线模型分析:甲乙①甲图: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。
当含水量过多时,呼吸速率减慢,甚至死亡。
②乙图:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有抑制作用。
(2)应用:①作物栽培中,合理灌溉。
种子储存前进行晾晒处理,萌发前进行浸泡处理。
②在蔬菜、水果保鲜中,增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
角度一以曲线模型为信息载体,考查影响细胞呼吸的因素1.(2011·安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示,t1、t2表示10~30 ℃之间的两个不同温度。
下列分析正确的是()A.与t1相比,t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低,不利于叶片贮藏B.与t2相比,t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高,有利于叶片贮藏C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似,t1>t2,t1时不利于叶片贮藏D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似,t1<t2,t1时不利于叶片贮藏解析:选C依图示可知,与t2相比,t1温度条件下,叶片的呼吸速率和乙烯产生量的高峰出现时间提前且峰值高,不利于叶片贮藏。
细胞呼吸曲线图解读
1 细胞呼吸曲线图解读
1.O 2浓度-有氧呼吸强度的关系
解读:在一定范围内随氧浓度的增加,有氧呼吸的强度增强。
当氧浓度增加到一定程度后,有氧呼吸的强度不再增强(由于受到有氧呼吸酶等因素的限制)。
2.O 2浓度-细胞呼吸释放的CO 2量的关系
解读:在一定O 2浓度范围内,有氧呼吸的强度随O 2浓度的增加而增强,同样以CO 2的释放表示有氧呼吸的强度。
而无氧呼吸的强度随O 2浓度的增加而减弱。
(注:a 表示无氧呼吸释放的CO 2量;b 表示有氧呼吸释放的CO 2量;c 表示呼吸释放的CO 2总量)
3.O 2浓度-CO 2释放量与O 2吸收量的关系
解读:在O 2浓度为10%以下时,CO 2总释放量大于O 2的吸收量,说明该器官既进行无氧呼吸,也进行有氧呼吸。
P 点后2条曲线重合,表明此后CO 2的总释放量与O 2的吸收量相等,此时该细胞只进行有氧呼吸。
P
点是无氧呼吸的
消失点。
4.O 2浓度-呼吸商变化的关系
解读:呼吸商RQ=放出的CO 2量/吸收的O 2量,可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。
在一定氧浓度范围内,随氧气浓度的增加,呼吸商在降低,说明有氧呼吸强度在增大,b 点有氧呼吸强度大于a 点。
当呼吸商为1,说明只进行有氧呼吸,如c 点之后。
在一定氧浓度范围内,随氧气浓度的增加,有氧呼吸的强度在增大。
第3单元 第4课时 细胞呼吸的影响因素及其应用
重温高考 真题演练
1.(2021·湖南,12)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是 A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻
种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
√B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏
寿命显著延长 C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起
第4课时
细胞呼吸的影响因素及其应用
课标要求
1.通过曲线分析认识O2浓度、温度、水分等对细胞呼吸的影响。 2.通过种子储藏、酒精发酵等了解细胞呼吸在生产实践中的应用。
梳理归纳 夯实必备知识
1.内部因素 (1)遗传特性:不同种类的植物呼吸速率不同。 实例:旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。 (2)生长发育时期:同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。 实例:幼苗期呼吸速率高,成熟期呼吸速率低。 (3)器官类型:同一植物的不同器官呼吸速率不同。 实例:生殖器官 大于 营养器官。
D.松土能加速土壤中残枝败叶、动植物遗体的分解,生成更多的二氧 化碳
松土可以增加土壤中的空气,促进根细胞的有氧呼吸,释放更多能 量,有利于矿质元素的吸收,促进光合作用,A正确; 松土能增加土壤中的空气,从而促进硝化细菌将氨态氮转化为硝态 氮,有利于硝化细菌的化能合成作用,增加土壤的肥力,B正确; 松土促进微生物的分解作用,使土壤中有机物含量减少,无机物含 量增加,C错误。
2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果 如图所示。下列叙述正确的是 A.20 h内,果肉细胞产生ATP的场所有
细胞质基质、线粒体和叶绿体
√B.50 h后,30 ℃条件下果肉细胞没有
《细胞呼吸影响因素及相关曲线》课件
酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在
适宜的通气、温度和pH等条件下,进
行有氧呼吸并大量繁殖,在无氧条件 下则进行酒精发酵。
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,醋酸杆菌大 量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 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、硫酸铵、 氨水)合成为谷氨酸。
2.如图所示的曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖,随着 氧气的消耗,二氧化碳浓度变化的情况。请回答: (1)A—B段O2的消耗量很大,
CO2浓度上升也很快,白菜
有氧 在进行________ 呼吸。 (2)C—D段O2浓度接近于0, 而CO2浓度仍在上升,白菜 无氧 在进行________ 呼吸。
(3)B—C段O2浓度已很低,CO2浓度几乎不上升,
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,从而有利于植物对无 机盐的吸收。
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收来的氧气通 过气腔运送到根部各细胞,而且与旱生植
三、细胞呼吸的意义
1.为生物体的生命活动提供能量。 2.为体内其他化合物的合成提供原料。 细胞呼吸 的产物
ATP
合成氨基酸
转化为其他糖类
合成脂类
四、细胞呼吸原理的应用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口,既为 伤口敷上了药物,又为伤口创造了疏松 透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖, 从而有利于伤口的痊愈。
物相比,水稻的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,所以稻田需要定期排水。如果稻田中 的氧气不足,水稻根的细胞就会进行酒精 发酵,时间长了,酒精就会对根细胞产生 毒害作用,使根系变黑、腐烂。
细胞呼吸影响因素及相关曲线
汇报人:XX
目 录
• 细胞呼吸概述 • 影响细胞呼吸因素 • 相关曲线解读与分析 • 实验设计与操作注意事项 • 细胞呼吸异常与疾病关系探讨 • 总结与展望
01
细胞呼吸概述
细胞呼吸定义与过程
定义
细胞呼吸是指细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过 程。
基因治疗
针对遗传性疾病导致的细胞呼 吸异常,可以采用基因治疗策 略,修复或替换缺陷基因。
细胞移植
对于严重细胞呼吸功能障碍的 患者,可以考虑采用细胞移植
等先进技ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ进行治疗。
06
总结与展望
本次研究成果总结回顾
揭示了细胞呼吸过程中关键影响因素的作用机制
通过深入研究,我们发现了多种影响细胞呼吸的关键因素,如氧气浓度、温度、pH值等 ,并阐明了它们对细胞呼吸的具体作用机制。
意义
细胞呼吸是生物体获取能量的主要途径,对于维持生物体的生命活动具有重要意义。
重要性
细胞呼吸不仅为生物体提供能量,还参与生物体内许多重要的代谢过程,如物质合成、细胞分裂等。此外,细胞 呼吸还与生物体的免疫、应激等生理反应密切相关。因此,研究细胞呼吸的影响因素及相关曲线对于深入了解生 物体的生命活动具有重要意义。
未来研究方向展望
深入研究细胞呼吸的分子机制
尽管我们已经知道一些影响细胞呼吸的因素,但对其具体分子机制的了解仍然有限。未来研究将更加注重揭示细胞呼 吸过程中的分子细节,以更深入地理解其调控机制。
拓展细胞呼吸研究的应用领域
目前,细胞呼吸研究主要集中在基础生物学领域。未来,我们将积极探索其在医学、生物工程、环境科学等领域的应 用价值,如开发新的疾病治疗方法、优化生物制造过程、治理环境污染等。
细胞呼吸 研究影响呼吸作用的因素和解决难的曲线图
2.影响细胞呼吸的外界因素
(1)、温度:植物最适30-35℃
应用:贮存水果时,适当降低温度,可降
低与细胞呼吸有关酶的活性,而延长保存
时间
呼吸
速率
温度
(2)、水分
1,亚麻; 2,玉米; 3,小麦。
自由水含量越多,代谢越旺盛,细胞呼吸越强。
CO2
细胞呼吸类型的判断(以酵母为例)
CO2的总量
A
有氧呼吸
一、课堂练习
1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在—线—粒——体——
2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态,可
以通乳过酸无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为——
————
3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是—与—氢——结—— 合生成水,释放能量。
————————————————
4、生物的细胞呼吸可分为有——氧—呼——吸—
二、影响细胞呼吸的因素
1.影响细胞呼吸的内因 2.影响细胞呼吸的外因
1.影响细胞呼吸的内部因素
①不同种类的植物呼吸吸速率不同。 如旱生植物小于水生植物; 阴生植物小于阳生植物。
②同一植物在不同的生长发育期呼吸速率不同 如幼苗,开花期呼吸速率升高, 成熟期呼吸速率下降。
③同一植物的不同器官呼吸速率不同。 如生殖器官大于营养器官; 幼嫩器官大于衰老器官。
释 放 量
C
1、若只产生CO2,不消耗O2, 则只进行无氧呼吸(如A 点)。
2、若产生的CO2的摩尔数比 吸收O2的摩尔数多,则两种 呼吸同时并存(图中AC段)。
B 无氧呼吸 D
5 10 15
20 25
3、若产生CO2的摩尔数与 吸收O2的摩尔数相等,则 只进行有氧呼吸(图中C点 O2% 以后)。
2.11【二轮复习】专题三考点2光合作用和呼吸作用的影响因素及应用(解析)
光合作用和细胞呼吸的影响因素及应用1.影响细胞呼吸曲线分析(1)甲图:温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。
(2)乙图:①O2浓度=0时,只进行无氧呼吸。
②0<O2浓度<10%时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
随O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,有氧呼吸不断加强。
③O2浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。
④O2浓度=5%时,有机物消耗最少。
(3)丙图:自由水含量较高时呼吸作用旺盛。
(4)丁图:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有抑制作用。
2.影响光合作用的因素影响因素原理图像图像解读光照强度影响光反应阶段ATP、[H]的产生P点的限制因素①外因:温度、CO2浓度等②内因:色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等CO2浓度影响暗反应阶段C3的生成P点的限制因素①外因:温度、光照强度等②内因:酶的数量和活性、色素含量、C5的含量等温度通过影响酶的活性来影响光合作用P点对应的温度为进行光合作用的最适温度(1)曲线中特殊点含义分析①A点:只进行细胞呼吸。
AB段:光合速率小于呼吸速率。
B点以后:光合速率大于呼吸速率。
②B点:光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度),细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用。
③C点:光饱和点(光合速率达到最大时的最低光照强度),继续增加光照强度,光合作用强度不再增加。
④D点的含义:光照强度为C时该植物吸收CO2的速率。
(2)曲线中的“关键点”移动①细胞呼吸对应点(图中A点)的移动:细胞呼吸增强,A点下移;细胞呼吸减弱,A点上移。
②光补偿点(图中B点)的移动细胞呼吸速率提高,其他条件不变时,光补偿点右移,反之左移。
细胞呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光补偿点右移,反之左移。
③光饱和点(图中C点)和D点的移动:其他相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时,C点右移,D点上移的同时右移;反之,移动方向相反。
1.在光照较强的夏季中午,绿色植物的光合作用强度会降低,原因是什么?提示:夏季中午,光照过强、温度过高,导致气孔部分关闭,叶肉细胞吸收CO2减少,C3生成减少,故光合作用强度会降低。
细胞呼吸影响因素及相关曲线
较深的伤口里缺少氧气,破伤风芽 孢杆菌合在这种环境中生存并大量繁 殖。所以,伤口较深或被锈钉扎伤后, 患者应及时请医生处理。
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。人体细 胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。 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运动。
【解析】(1)图中A表示丙酮酸,B表示CO2,C表示[H], D表示氧气,E表示的是酒精,①②表示酒精发酵,它发生在细 胞质基质中。 (2)当小麦种子CO2的释放量大于O2吸收量时,证明小麦种子 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。 (3)人体无氧呼吸产生乳酸不产生酒精,因为不存在相应的酶。 答案:(1)细胞质基质 酒精 (2)①②③④ (3)② 细胞中不存在相应的酶
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,所以稻田需要定期 排水。如果稻田中的氧气不足,水稻根 的细胞就会进行酒精发酵,时间长了, 酒精就会对根细胞产生毒害作用,使根 系变黑、腐烂。
有氧呼吸无氧呼吸场所条件产物能量变化联系实质细胞质基质线粒体细胞质基质需氧气多种酶不需氧气需多种酶co或乳酸释放大量能量合成38atp释放少量能量合成2atp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atp二有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点三影响细胞呼吸的因素1
第2课时 细胞呼吸影响因素及相关曲线
4.一运动员正在进行长跑锻练,从他的大腿肌细胞中检 测到3种化学物质,其浓度变化如图。图中P、Q、R三曲 线依次代表( B ) A.O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C.CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2
2023届高考生物二轮复习专题2 考点4 光合作用和细胞呼吸的影响因素及相关计算-讲义(通用版)
考点四光合作用和细胞呼吸的影响因素及相关计算1.影响细胞呼吸因素相关的四类曲线2.关注光合作用3类影响因素曲线中的“关键点”(1)光照强度(2)CO2浓度①图乙中A点的代谢特点为植物光合速率与细胞呼吸速率相等,此时的二氧化碳浓度为二氧化碳补偿点,而图甲中D点的二氧化碳浓度是植物进行光合作用时最小二氧化碳浓度,从D 点才开始启动光合作用。
②B点和P点的限制因素:外因有温度和光照强度等,内因有酶的数量和活性、C5的含量、色素含量等。
(3)多因子影响上述图1、2、3中的曲线分析:P点时,限制光合速率的主要因素应为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高。
当达到Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,要想提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
3.聚焦自然环境及密闭容器中植物一昼夜气体变化曲线(1)自然环境中一昼夜植物光合作用变化曲线①a点:凌晨低温,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少。
②开始进行光合作用的点:b点;结束光合作用的点:m点。
③光合速率与呼吸速率相等的点:c、h点,有机物积累量最大的点:h点。
④de段下降的原因是气孔关闭,CO2吸收量减少,fh段下降的原因是光照强度减弱。
(2)密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化曲线①光合速率等于呼吸速率的点:C、E点。
②若图1中N点低于虚线,该植物一昼夜表现为生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少,即总光合量大于总呼吸量,植物生长。
③若图2中N点低于虚线,该植物一昼夜不能生长,其原因是N点低于M点,说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少,即总光合量小于总呼吸量,植物不能生长。
1.(2021·广东,15)与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示),造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。
影响细胞呼吸的因素
影响细胞呼吸的因素影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,其中主要是温度。
现在简单谈谈这些因素的影响及其在生产实践中的应用。
1。
温度呼吸作用在最适温度(25℃~35℃)时最强;超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸作用受抑制;低于最适温度,酶活性下降,呼吸作用受抑制。
生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。
在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。
2。
氧气浓度在氧气浓度为零时,只进行无氧呼吸;氧气浓度为10%以下时,既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸;氧气浓度为10%以上时,只进行有氧呼吸。
生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。
但是,在完全无氧的情况下,无氧呼吸强,分解的有机物也较多,一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜,所以一般采用低氧(5%)保存,此时有氧呼吸较弱,而无氧呼吸又受到抑制。
无土栽培通入空气,农耕松土等都是为了增加氧气的含量,加强根部的有氧呼吸,保证能量供应,促进矿质元素的吸收。
3。
二氧化碳浓度CO2是呼吸作用产生的,从化学平衡角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降。
在密闭的地窖中,氧气浓度低,CO2浓度较高,抑制细胞的呼吸作用,使整个器官的代谢水平降低,有利于保存蔬菜水果。
4。
含水量呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的,自由水含量增加,代谢加强.粮油种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物消耗。
如果种子含水量过高,呼吸作用加强,使贮藏的种子堆中温度上升,反过来又进一步促进种子的呼吸作用,使种子的品质变坏。
四、细胞呼吸类型的判断原理:仅以葡萄糖为呼吸底物,二氧化碳的释放量和氧气的吸收量是判断呼吸底物的重要依据。
1、无CO2的释放——_____________________________2、不消耗O2,放CO2—-_________________________________3、放CO2=耗O2-—_________________________________________4、放CO2>耗O2--_________________________________________(1)有氧呼吸=无氧呼吸(消耗葡萄糖相等)——___________________________(2)有氧呼吸〉无氧呼吸——___________________________(3)有氧呼吸〈无氧呼吸——___________________________ 注:如以脂肪为呼吸底物进行有氧呼吸时——______________________________ 五、细胞呼吸速率的测定(一)1、甲不动,乙不动——__产生乳酸的无氧呼吸___________2、甲不动,乙右移——产生酒精的无氧呼吸3、甲左移,乙不动——只进行有氧呼吸4、甲左移,乙右移——二氧化碳释放量大于氧气吸收量5、甲左移,乙左移——氧气吸收量大于二氧化碳释放量【要点四】光合作用与细胞呼吸的比较从反应式看,光合作用与呼吸作用看似是两个简单的逆转,其实它们是两个截然不同的生理过程项目光合作用有氧呼吸区别生物绿色植物大部分生物细胞叶肉细胞所有活细胞场所叶绿体线粒体、细胞质基质条件光、色素、酶氧气、酶物质变化无机物→有机物H2O+CO2→C6H12O6有机物→无机物C6H12O6→H2O+CO2能量变化光能→A TP→有机物中化学能有机物中化学能→A TP+热能联系①光合作用为呼吸作用提供物质基础——有机物和氧气。
2022高考生物一轮复习第8讲第2课时细胞呼吸的影响因素及应用探究酵母菌细胞呼吸的方式课件新人教版
②对无氧呼吸原理的应用 a.利用粮食通过 酵母菌 发酵可以生产各种酒。 b.破伤风芽孢杆菌只能进行 无氧呼吸 ,皮肤破损较深或被锈钉扎伤后, 病菌就容易大量繁殖,需要及时就医治疗。
二、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理
变混浊
灰绿色
2.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。 (2)检测CO2的产生,装置如下图所示。
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
(3)有同学认为,为使实验结果精确,除减少无关变量的干扰外,还应设置对 照装置。请提出你的设计思路。
提示 对照装置与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”, 其余均相同。 (4)能否利用上述装置测定细胞呼吸速率?请分析说明。
NaOH溶液
石灰水
石灰水
(3)检测酒精的产生:自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编 号为1、2的2支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g 重铬酸钾 的浓硫酸 溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
组别
澄清石灰水的变化
甲
变混浊快
乙
变混浊慢
两支试管的变化 无变化(1号) 出现灰绿色(2号)
概念检测 基于对影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸的方式的理解,判断下列表述是否 正确。 (1)同一叶片在不同生长发育时期,其细胞呼吸速率有差异。( ) (2)严格的无氧环境有利于水果保鲜是因为此条件下细胞呼吸分解有机物 最少。( ) (3)粮食种子适宜在零上低温、低氧和中等湿度的环境中储藏。( ) (4)温室大棚中,可以通过夜间适当降温来提高农作物的产量。( ) (5)剧烈运动时,氧气供应不足,肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。( )
细胞呼吸的影响因素及应用
呼吸速率 D
Π
C
E
A
温度
Ι
甲 乙
O2浓度
1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在
B点;
AB段说明 在一定范围内,细胞呼吸速率随温度升高而加快 .
温度的作用主要是影响 酶的活性 .
有氧
2)乙图中曲线Π表示
呼吸类型.如果曲线Ι描述的是水稻根细胞的
细胞呼吸,那么DE段根细胞积累的物质是 酒精. 曲线Π表示的生理过程
B
D
C
A
25 20 15 10 5 0 O2浓度
(1)A-B段O2的消耗量很大,CO2浓度上升也很快,白菜在进行 有氧 呼吸. (2)C-D段O2浓度接近于0,而CO2浓度仍在上升,白菜在进行 无氧 呼吸.
(3)B-C段O2浓度已很低, CO2浓度几乎不上升,原因是
有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制
了一系列实验(见表格).下列说法正确的是( )
注:“+”表示加入相关物质,“-”表示未加入相关物质
A.会产生酒精的是B、D、F
B.会产生CO2和H2O 的试管只有E C.A 试管中会有CO2 产生
D
D.据表可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所
试管编号 加入的物质 A
细胞质基质
线粒体
B
C
D
葡萄糖
-
+
-
+
丙酮酸 + -
等量 死种子
NaOH溶 液
3、测定呼吸作用的类型
酵母菌 溶液
NaOH溶 酵母菌
液
溶液
等量 蒸馏水
左侧装置液滴移动表示: 右侧装置液滴移动表示:
有氧呼吸消耗的O2量 呼吸作用产生的CO2-消耗的O2量
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二、有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点
有氧呼吸
无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体
细胞质基质
不 条件 同 点 产物
需氧气、多种酶 CO2、H2O
不需氧气、需多种酶 酒精和CO2或乳酸
能量
相 同
变化
释放大量能量, 合成38ATP
释放少量能量, 合成2ATP
点 联系 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同,以后阶段不同
实质 分解有机物,释放能量,合成ATP
三、影响细胞呼吸的因素
思考:
1.呼吸作用中酶的活性受哪些因素的影响? 2.各种因素是如何影响呼吸作用的? 3.有氧呼吸和无氧呼吸的原理在生活生产中有哪些应用?
1.内因 (1)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。 (2)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,成熟期呼吸速率下降。 (3)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。
2.外因 (1)温度:通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率。与温 度影响酶催化效率的曲线特征一致。 如图所示:
(2)氧气浓度 ①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,氧气浓度达到一定值时,被完全 抑制。 如图所示:
②对有氧呼吸: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,有氧呼吸速率增强,但当氧气 浓度增加到一定值时,有氧呼吸速率不再增加。 如图所示:
细胞呼吸 的产物
合成氨基酸
转化为其他糖类 合成脂类
五、细胞呼吸原理的应用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口, 既为伤口敷上了药物,又为伤口创造了 疏松透气的环境,避免厌氧病原菌的繁 殖,从而有利于伤口的痊愈。
酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适 宜的通气、温度和pH等条件下,进行有氧呼 吸并大量繁殖,在无氧条件下则进行酒精发 酵。
③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示:
(3)其他因素 ①二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用;
②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。
四、细胞呼吸的意义
1.为生物体的生命活动提供能量。 ATP
2.为体内其他化合物的合成提供原料。
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。
细胞呼吸要消耗有机物,使有机物积累减少。因此, 对粮食储藏和果蔬保鲜来说,要设法减少细胞呼吸,尽可 能减少有机物的消耗。 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
1.与有氧呼吸相比,无氧呼吸最主要的特点是( D )
A.分解有机物
B.释放能量
C.需要酶催化
D.有机物分解不彻底
2. 密封地窑中保存水果,可以保存长时间,原因是 ( D ) A.温度恒定,水果抗病能力强
B.温度适宜,易保存水分
C.阴暗无光,不易过快成熟
D.CO2浓度增加,抑制呼吸作用
3.(2011·海南高考)关于细胞呼吸的叙述,正确的 是( B ) A.种子风干脱水后呼吸强度增强 B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸 C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖 D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸强度逐渐减弱 【解析】A项,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,而不是增强;B项,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CO2;C项,破伤风杆菌是厌氧生物,在有氧条 件下不能繁殖;D项,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,而不是减弱。
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,醋酸杆菌大量繁殖并 将酒精氧化分解成醋酸。
酵母菌虽是单细 胞生物,但含有 细胞核,属于真
核生物。
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、硫酸铵、氨水)合成为谷氨 酸。
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,从而有利于植物对无 机盐的吸收。
第2课时 细胞呼吸影响因素及相关曲线
1.说明有氧呼吸和无氧呼吸方式的区别与联系; 2.理解细胞呼吸的意义; 3.掌握影响细胞呼吸的因素及曲线。
一、有氧呼吸与无氧呼吸之间的联系
酶
12H2O+6CO2+能量(大量)
葡萄糖
无氧呼吸和 有氧呼吸的 第一阶段完
全相同。
丙酮酸 酶
2C2H5OH +2CO2+能量(少量) 或 2C3H6O3 +能量(少量)
4.一运动员正在进行长跑锻练,从他的大腿肌细胞中检 测到3种化学物质,其浓度变化如图。图中P、Q、R三曲 线依次代表( B ) A.O2、CO2、乳酸 B.乳酸、CO2、O2 C.CO2、O2、乳酸 D.CO2、乳酸、O2
5. 如 图 表 示 萌 发 的 小 麦 种 子 细 胞 中 发 生 的 相 关 生 理 过 程 , A~E表示物质,①~④表示过程。
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, 患者应及时请医生处理。
有氧运动是指人体细胞在充分获得 氧的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运动。
葡萄糖
能量 酶
①
A
酶 ②
B+E
H2O
CC
酶④
③
D
酶 能量 H2O
能量 B
(1)催化①②进行的酶存在于____________________, E表示的物质为__________________________________。 (2)当小麦种子的CO2的释放量大于O2的吸收量时,进 行的生理过程为_______________________(填序号)。 (3)人体中不可以进行的生理过程为______________ (填序号),原因是_____________________________。
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,所以稻田需要定期 排水。如果稻田中的氧气不足,水稻根 的细胞就会进行酒精发酵,时间长了, 酒精就会对根细胞产生毒害作用,使根 系变黑、腐烂。