细胞呼吸方式判断、影响呼吸因素和应用
影响细胞呼吸作用的因素
四、呼吸作用的意义:
1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。
2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成 提供原料。丙酮酸通过氨基转换合成丙氨 酸。
考点突破:
1.细胞呼吸方式的判定方法 (1)根据CO2释放量与O2消耗量判断(呼吸底物为葡萄糖):
①不消耗O2,释放CO2→只进行无氧呼吸。 ②无CO2释放→只进行产生乳酸的无氧呼吸。 ③酒精产生量等于CO2量→只进行产生酒精的无氧呼吸。 ④CO2释放量等于O2的吸收量→只进行有氧呼吸。 ⑤CO2释放量大于O2的吸收量→既进行有氧呼吸,又进 行酒精发酵;多余的CO2来自酒精发酵。 ⑥酒精产生量小于CO2量→既进行有氧呼吸,又进行酒 精发酵;多余的CO2来自有氧呼吸。
(2)据产物判断细胞呼吸状况 ①有H2O生成一定是有氧呼吸; ②有CO2生成一定不是乳酸发酵。 (3)据细胞结构判断细胞呼吸状况 ①真核细胞中,有线粒体的进行有氧呼吸,无线粒体的进行无氧 呼吸; ②原核细胞没有线粒体,但若有有氧呼吸酶,也进行有氧呼吸。
分析
1、如图装置玻璃管中红色液滴是 否会移动,如何移动,为什么?
2.氧气浓度
C释O2 放A 量 相 对 值
D
2 4 6 8 10
O2(%)
2.氧气浓度
C释O2 放A 量 相 对 值
D
2 4 6 8 10
O2(%)
2.氧气浓度
C释O2 放A 量 相 对 值
D
2 4 6 8 10
O2(%)
2.氧气浓度
C释O2 放A 量 相 对 值
D
2 4 6 8 10
时影响细胞呼吸的因素与细胞呼吸类型的判断课件 (一)
时影响细胞呼吸的因素与细胞呼吸类型的判断课件 (一)时影响细胞呼吸的因素与细胞呼吸类型的判断课件细胞呼吸是维持生命所必需的过程。
细胞通过将有机物质氧化为ATP来获取能量。
细胞呼吸的效率受到许多因素的影响,最重要的是温度和氧气浓度。
此外,细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型,其类型也受到环境条件的影响。
本课件将详细介绍时如何影响细胞呼吸、细胞呼吸类型的判断以及环境条件对细胞呼吸类型的影响。
一、时影响细胞呼吸的因素1.温度温度是影响细胞呼吸速率的最重要因素。
随着温度的升高,细胞呼吸速率也会随之增加。
但是,当温度过高时,酶会因为过度受热而失去催化活性,从而导致细胞呼吸速率下降。
因此,温度对呼吸速率的影响是一个复杂的过程,需要找到最适宜的温度来最大化呼吸速率。
2.氧气浓度氧气是有氧呼吸过程中必须的物质,其浓度越高,细胞呼吸速率越快。
但是,在氧气浓度过低的环境下,细胞仍然可以通过无氧代谢获得能量,但无氧代谢的效率较低。
3.物质浓度与氧气浓度类似,有机物质的浓度也可以影响细胞呼吸速率。
更高的有机物质浓度可以提高细胞呼吸速率,但当浓度过高时,代谢产物的积累会限制细胞呼吸速率。
二、细胞呼吸类型的判断1.有氧呼吸有氧呼吸是指细胞将有机物质完全氧化为二氧化碳和水,并获得大量ATP的代谢过程。
有氧呼吸的最终产物是二氧化碳和水。
有氧呼吸通常在有足够氧气存在的环境下进行,并且产生较多的ATP。
2.无氧呼吸无氧呼吸是细胞在缺氧的环境下,通过将有机物质部分氧化来获取能量的代谢过程,最终产生乳酸或酒精。
由于氧气不足,无氧呼吸获得的ATP明显较少。
三、环境条件对细胞呼吸类型的影响环境条件对细胞呼吸类型的选择有重要影响。
当氧气充足时,细胞通常会选择有氧呼吸来获取能量,产生较多的ATP;但当氧气不足时,细胞则会选择无氧呼吸,然而,由于无氧呼吸效率较低,产生的ATP较少。
因此,氧气浓度的变化可以导致细胞呼吸类型的改变。
细胞呼吸是维持细胞正常功能的重要过程,需要找到最适宜的环境条件来最大化其效率。
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。
【课件】细胞呼吸的原理和应用课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1
2C3H4O3 +4 [H] 酶
2C3H6O3(乳酸) 2C2H5OH(酒精)+2CO2
无氧呼吸总反应式:
1.C6H12O6
酶 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量
例:高等动物、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、 甜菜块根、玉米胚细胞等)、乳酸菌等。
2.C6H12O6
酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 例:大多数植物、酵母菌等
(3)在隔绝空气的情况下,重复实验(1),各试管的最终产物
是:甲 酒精和CO2 乙无反应
丙 酒精和CO2
六、细胞呼吸原理的应用 思考·讨论 细胞呼吸原理的应用
1.包扎伤口:需透气,防止厌氧菌繁殖
2.工业生产(发酵) 1)生产啤酒、果酒和白酒等; 2)生产乳酸类饮料、酸菜; 3)生产味精、酱油和醋; 4)应用于垃圾、废水的处理; 5)利用发酵产生沼气(甲烷) 。
3.农业生产:保持适量水、松土(有氧气)
稻田排水
花盆松土
4. 粮食储藏和果蔬保鲜
①种子、粮食:零上低温、 ②蔬菜、水果:零上低温、
干燥、低氧、高CO2
湿度适中、低氧、高CO2
降低呼吸作用,减少有机物的消耗。
5.防止破伤风
破伤风由破伤风芽孢杆菌引起,这种病菌只能进行无 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。
3. 怎样保证酵母菌在整个实验中能正常生活? 条件适宜(温度、pH),充足的营养
(四)进行实验 有氧呼吸实验装置图 保证O2充 分供应
吸收CO2
无氧呼吸实验装置图
B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰
水的锥形瓶的原因: 消耗瓶中的O2。
(四)进行实验
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
高中生物一轮复习(或同步)知识点:细胞呼吸的原理和应用
第3节ATP的主要来源—细胞呼吸细胞呼吸:是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
(1)细胞呼吸的实质:细胞内的有机物氧化分解,并释放能量。
(2)细胞呼吸的意义:为细胞的生命活动提供能量;为各种物质间的相互转化提供了丰富的中间产物及多样的途径。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理(1)酵母菌:一种单细胞真菌,其代谢类型是异养兼性厌氧型,其细胞呼吸方式为有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸。
(2)细胞呼吸产物的检测①CO2的检测:使澄清的石灰水变浑浊,浑浊程度越高,产生的CO2越多;使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,变成黄色的时间越短,产生CO2越多。
②酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
(注:创造酸性环境条件时,使用95%~97%的浓硫酸。
)2.实验装置图:(1)甲装置:检测有氧呼吸装置。
A瓶中的NaOH溶液可以吸收通入气体中的CO2,保证C 瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)乙装置:检测无氧呼吸的装置,接E瓶前,先将D瓶封口放置一段时间,使D瓶中的氧气先消耗掉,以确保E瓶澄清石灰水变浑浊是酵母菌无氧呼吸产生的CO2所致。
3.产物检测与实验现象4.(1)实验装置:甲组探究酵母菌的有氧呼吸,乙组探究酵母菌的无氧呼吸。
实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?提示:此实验为对比实验,对比实验不设对照组,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。
(2)无关变量控制①通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
②B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保通入澄清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。
③实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?提示煮沸的主要目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
高一生物影响细胞呼吸的因素及实践应用介绍
高一生物影响细胞呼吸的因素及实践应用介绍人们都称生物是理科中的文科,背诵、记忆是必不可少的。
但是生物属于理科的实践也是少不了的,下面店铺的小编将为大家带来高中生物的实践应用介绍,希望能够帮助到大家。
高一生物影响细胞呼吸的因素及实践应用1.内部因素:(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗期、开花期呼吸速率较高,成熟期呼吸速率较低。
(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。
2.环境因素:(1)温度①规律:呼吸作用在最适温度最强,超过最适温度,呼吸酶活性下降,甚至变形失活,呼吸受抑制;低于最适温度活性下降,呼吸受抑制。
②应用:生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。
在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,降低呼吸作用,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2的浓度①规律:在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;O2浓度为10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2 浓度为l0%以上,只进行有氧呼吸。
②应用:生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用,藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)CO2浓度①规律:从化学平衡的角度分析,C02浓度增加,呼吸速率下降。
②应用:在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO:浓度具有良好的保鲜作用。
(4)水含量①规律:在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。
②应用:在作物种子的储藏时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。
高中生物光照强度学习方法1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面,提高光合强度和降低呼吸消耗。
影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,但农业生产中最常考虑的是温度。
其他几个因素不容易控制。
2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25~35℃,最高温度在35~45℃。
3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。
影响细胞呼吸的因素和应用
除了转录水平的调控外,基因表达还受到转录后水平的调控,如mRNA的稳定性 、翻译效率等。这些调控机制可以影响蛋白质的合成速率和细胞呼吸相关酶的浓 度,进一步影响细胞呼吸的速率和能量转换效率。
04
细胞呼吸与人类健康
营养和饮食
营养物质
细胞呼吸过程中需要消耗能量和营养 物质,如葡萄糖、脂肪酸和氧气等。 合理摄入这些物质有助于维持细胞呼 吸的正常进行,促进身体健康。
饮食平衡
保持均衡的饮食,摄入适量的蛋白质 、碳水化合物、脂肪、维生素和矿物 质等营养素,有助于维持细胞呼吸的 正常进行,提高身体免疫力。
运动和健身
有氧运动
有氧运动能够提高细胞呼吸的效率和 氧气的利用率,增强心肺功能和耐力。 适量的有氧运动有助于身体健康和预 防疾病。
力量训练
力量训练能够增强肌肉力量和耐力, 提高身体代谢水平,促进细胞呼吸的 正常进行。同时,力量训练还有助于 塑造体型和增强自信心。
代谢物的降解
代谢物在细胞内的降解和转化也是细胞呼吸调控的重要环节。 例如,ATP的浓度过高时,会通过ATPase的作用将其转化为 ADP,从而降低细胞内的能量水平,抑制细胞呼吸。
基因表达的调控
转录水平的调控
细胞呼吸过程中涉及多种基因的表达,这些基因的表达受到转录水平的调控。例 如,缺氧条件下HIF-1的激活可以促进与缺氧适应相关的基因的表达,从而影响 细胞呼吸的速率和代谢状态。
疾病预防和治疗
预防疾病
保持健康的细胞呼吸对于预防疾病非常 重要。通过合理饮食、适量运动和良好 的生活习惯等措施,可以维护细胞呼吸 的正常进行,预防疾病的发生。
VS
治疗疾病
对于某些疾病,如糖尿病、心血管疾病和 癌症等,改善细胞呼吸是重要的治疗手段 之一。通过药物治疗、饮食调整和生活方 式改变等措施,可以改善细胞呼吸,缓解 病情并提高治疗效果。
高中生物必修1《细胞呼吸的原理和应用》优质教案
高中生物必修1《细胞呼吸的原理和应用》优质教案细胞呼吸原理和应用--课堂讲义一、探究酵母细胞呼吸的方式1、NaOH溶液的作用:吸收空气中的CO2,排除空气的CO2对实验造成干扰2、澄清石灰水的作用:检测CO2的产生3、B瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。
目的是:消耗掉瓶中的O2,保证通入澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生4、检测因变量:CO2+澄清石灰水→→澄清石灰水变浑浊CO2+溴麝香草酚蓝溶液→→由蓝变绿再变黄酸性重铬酸钾+乙醇→→由橙色变灰绿色二、细胞呼吸的方式1、有氧呼吸2、无氧呼吸总结归纳:呼吸作用中各物质的比例关系: 有氧呼吸:葡萄糖:02:CO2=1:6:6无氧呼吸:葡萄糖:酒精:CO2=1:2:2三、影响细胞呼吸的因素及应用1、温度曲线解读:①温度主要影响呼吸酶的活性。
②在一定范围内,呼吸作用强度随温度升高而增强③超过最适温度后,呼吸酶活性下降,呼吸作用受到抑制生产应用:低温下储存蔬菜、水平。
2、O2浓度曲线解读:①Q点:只进行无氧呼吸。
②P点及其以后:只进行有氧呼吸。
③R点:细胞呼吸最弱,此条件最有利于蔬菜的储存。
④B点:有氧呼吸吸收的O2量(或释放的CO2量)等于无氧呼吸释放的CO2量。
⑤C点:有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3。
⑥两种呼吸同时存在的区段是QRP。
⑦QR区段CO2的生成量急剧减少的原因:随着O2的浓度增加,无氧呼吸受到抑制。
⑧T点之前引起曲线发生变化的原因:O2浓度;T点之后限制因素:温度和酶的数量等生产应用:耕种松土,促进根的有氧呼吸;水稻田需要定期排水,以防止根部缺氧进行无氧呼吸产生酒精,造成烂根。
3、CO2浓度曲线解读:CO2是细胞呼吸的产物,从化学平衡的角度分析,增加CO2的浓度,抑制细胞呼吸。
生产应用:在密闭的地窖中,O2浓度低,CO2浓度较高,抑制细胞呼吸,减少有机物的消耗。
4、含水量曲线解读: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弱。
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)。
高中生物必修一 影响细胞呼吸的因素及呼吸速率的测定方法
低于最适温度,酶
活性下降,呼吸受 抑制
因素
影响机理
O2作为有氧呼吸的原 料而影响细胞呼吸的 速率和性质(在O2浓度 为零时只进行无氧呼 吸;浓度为大于零小 于10%时,既进行有 氧呼吸又进行无氧呼 吸;浓度为10%以上 时,只进行有氧呼吸)
曲线模型
实践应用 适当降低O2
浓度能够抑 制细胞呼吸,
O2
解析
5.(2017· 衡水调研)如图是番茄根细胞对 K 吸收速率和氧分压的关 系曲线,下列说法错误的是 ( )
浓度
减少有机物
消耗,以延 长蔬菜、水
果的保鲜时
间
因素
影响机理 增加CO2的浓 度对细胞呼 吸有明显的
曲线模型
实践应用在蔬菜和水 果的保中, 增加CO2的 浓度,可提 高保鲜效果
CO2 抑制效应,
浓度 这可以从化 学平衡的角
度得到解释
因素
影响机理
曲线模型
实践应用
在一定范
围内,细 胞呼吸强 将种子风干,以
命题点(二)
氧气对细胞呼吸影响的图形分析
2.如图表示某植物的非绿色器官在 O2 浓度为 a、b、c、d 时,CO2 释放量和 O2 吸收量的变化。下列相关叙述错误的是 ( )
A.O2 浓度为 a 时,有氧呼吸最弱 B.O2 浓度为 b 时,有氧呼吸消耗葡萄糖的量是无氧呼吸的 1/5 倍 C.O2 浓度为 c 时,最适于贮藏该植物器官 D.O2 浓度为 d 时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
解析
3. (2017· 中原名校一模)“有氧运动”近年来成为一个很流行的词 汇,得到很多学者和专家的推崇,它是指人体吸入的 O2 与需 求的相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度 与血液中乳酸含量和 O2 消耗率的关系。结合所学知识,分析 下列说法正确的是 ( )
专题3.2 细胞呼吸的原理及其应用(知识精讲)(解析版)
第三单元生命系统的代谢基础细胞呼吸的原理及其应用☆知识脑图☆☆目标导航☆1.探究酵母菌细胞的呼吸方式;2.理解细胞呼吸的原理及过程;3.了解细胞呼吸在生活实践中的应用。
☆知识点贯通☆一、细胞呼吸的原理1.有氧呼吸(1)过程图解(2)总反应式2.无氧呼吸3.细胞呼吸中[H]和ATP的来源和去路来源去路项目有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸[H]葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O 还原丙酮酸ATP 三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动4.能量的释放与去向(1)有氧呼吸三个阶段都释放能量产生ATP,而无氧呼吸只在第一阶段释放能量产生ATP。
(2)细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失,少部分转移到ATP中。
二、细胞呼吸的影响因素及其应用1.温度对细胞呼吸的影响(1)原理:通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率。
(2)曲线分析①在最适温度时,呼吸强度最大。
②超过最适温度,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸速率下降。
③低于最适温度,酶活性下降,呼吸速率下降。
(3)应用①低温下储存蔬菜和水果。
②蔬菜大棚夜间适当降温以降低呼吸消耗,提高产量。
2.氧气浓度对细胞呼吸的影响(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作用。
(2)曲线分析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。
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)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低氧仓储粮食、水果和蔬菜。
3.CO2浓度对细胞呼吸的影响(1)原理: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)曲线(3)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。
4.含水量对细胞呼吸的影响(1)原理:水作为有氧呼吸的原料和环境因素影响细胞呼吸的速率。
第三单元 第14课时 无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用-2025年高考生物大一轮复习资料
第14课时无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用课标要求说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
考情分析1.有氧呼吸和无氧呼吸的相关辨析2023·全国乙·T32023·山东·T42023·北京·T22022·北京·T32022·江苏·T82021·重庆·T212020·全国Ⅰ·T22020·山东·T22.细胞呼吸的影响因素及其应用2023·山东·T172022·重庆·T102021·湖北·T102021·湖南·T122021·河北·T14考点一无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较1.无氧呼吸(1)概念:无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程。
(2)过程:2.不同生物无氧呼吸产物类型及原因3.无氧呼吸过程中能量的去路(1)大部分储存在酒精或乳酸中;(2)释放的能量中大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中。
归纳提升无氧呼吸在能量供应中的意义(1)生物在缺氧环境下,可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。
(2)无氧呼吸产生ATP的速度非常快,可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。
4.无氧呼吸与有氧呼吸的比较项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件氧气,多种酶无氧气,多种酶物质变化葡萄糖彻底氧化分解,生成CO2和H2O葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精和CO2能量变化释放大量能量,产生大量ATP 释放少量能量,产生少量ATP 特点受O2和温度等因素的影响有氧气存在时,无氧呼吸受抑制联系二者第一阶段反应完全相同,并且都在细胞质基质中进行;本质都是氧化分解有机物、释放能量,产生A TP归纳提升细胞呼吸方式的判断5.细胞呼吸的生物学意义(1)提供了生物体生命活动所需的大部分能量。
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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降低细胞呼吸强度,可以采取干燥、低温、低氧等措施。
(2)储存蔬菜和水果的条件并不是无氧环境。蔬菜、水果、种
子在储藏时都应在低温、低氧条件下,低温以不破坏植物组织
为标准,一般为零上低温;种子储存时应保持干燥,而蔬菜、 水果储存时应保持一定的湿度。
典 例 导 悟
典例 2 制作啤酒的工艺流程实际上是应用酵母菌的细胞
(2)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,
再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保是无氧呼吸产生的CO2 通入澄清的石灰水中。
【典例2】溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂,较低浓度的CO2 使其由蓝变绿,较高浓度的CO2使其由蓝变绿再变黄。一实验 小组用图示的实验装置,在25 ℃条件下,多次进行如下操作: ①打开阀门A和B;推注射器1的活塞,然后关闭A和B;②一段
呼吸,将小麦和酵母菌放入发酵罐,之后进行怎样处理方能制 造出大量的啤酒(
D
)
A.马上密闭,保持 30~40℃的温度 B.一直通风,不密闭,保持 30~40℃ C.先通风后密闭,保持 60℃以上 D.选通风后密闭,保持 30~40℃
考点三
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1.选择酵母菌为实验材料的原因 有氧和无氧条件下都能生存, 酵母菌是一种单细胞真菌,在___________ 兼性厌氧 生物。 属于_________
2.产物的检测 试剂 澄清的石灰水 CO2 现象(颜色变化) 变混浊 _______ 蓝色→绿色→黄色 灰绿色 橙色→_______
溴麝香草酚蓝 水溶液 _____________
在酸性条件下,使用橙 重铬酸钾溶液 色的_____________
酒精
3.探究过程
4.实验关键步骤 (1)通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证使第三个锥形瓶中 的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
用类型是什么?
只存在
有氧呼吸
问题3:若装置1的红色液滴左移,装置2的红色 液滴右移,则说明萌发的种子进行的呼吸作用类型 是什么?
既存在有氧呼吸,
又存在无氧呼吸
若两个都向左
移动呢?
【2014年四川卷2】生物体的生命活动离不开水。 下列关于水的叙述,错误的是 A.在最基本的生命系统中,H2O有自由水和结合 水两种存在形式 B.由氨基酸形成多肽时,生成物H2O中的氢来自 氨基和羧基 C.有氧呼吸时,生成物中H2O中的氢来自线粒体 中丙酮酸的分解 D.H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2 还原成(CH2O)
判断细胞呼吸方式的三大依据
5.下列过程中存在无氧呼吸的是( A.植物叶片在光下放出O2 B.人体细胞产生CO2的呼吸过程
)
C.酵母细胞消耗O2与产生CO2相等的呼吸过程 D.苹果贮藏期间果肉积累酒精
解析:在有氧条件下无氧呼吸受到抑制;人体细胞产生 CO2的呼吸只能是有氧呼吸;酵母细胞消耗O2与产生CO2相 等,说明只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸;苹果贮藏期间 果肉积累的酒精是无氧呼吸产生的。
①中耕松土促进植物根部有氧呼吸 (2)应用 ②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境 ③低氧仓储粮食、水果和蔬菜
3.水分 ①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应 (1)影响 ②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行 ③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 (2)应用
①粮食在收仓前要进行晾晒处理
探究细胞呼吸方式的实验装置
1、装置中放入的NaOH溶液有什么作用? 2、红色液滴的移动代表什么物质的变化?
1、吸收CO2 2、 O2
O2 CO2
本装置可以用来测定萌发 种 子的呼吸是否消耗氧气(即能
不能进行有氧呼吸)
也可测定有氧呼吸速率。
装置1与装置2的红色液滴移动分别是由 什么物质的体积量发生变化引起的?
②干种子萌发前进行浸泡处理
4.CO2 (1)影响: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。如图:
(2)应用:适当增加CO2浓度,有利
于水ห้องสมุดไป่ตู้和蔬菜的保鲜。
【高考警示】 (1)影响细胞呼吸的因素并不是单一的。若需要增强相关植物 或器官的细胞呼吸强度可采取供水、升温、高氧等措施;若需
(2013新课标II卷,3)下列与微生物呼吸有关的 叙述,错误的是( ) A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行有氧呼吸 B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码 C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中 D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
(12年山东卷)4.某小组在室温下进行了酵母菌 无氧呼吸的探究实验(如图)下列分析错误的是
O2 CO2
O2
CO2
装置1红色液滴的移动表明O2体积的变化。 装置2红色液滴的移动则是由O2消耗量与CO2释放量两者共同 来决定。
问题1:若装置1的红色液滴不移动,装置2的红
色液滴右移,则说明萌发的种子进行的呼吸作用类
型是什么? 只存在
无氧呼吸
问题2:若装置1的红色液滴左移,装置2的红
色液滴不移动,则说明萌发的种子进行的呼吸作
• • • • • A.滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果 B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C.若试管中的水换成冷水,气泡 速率下降 D.被分解的葡萄糖中的能量一部分 转移至ATP,其余的都存留在酒精中
考点 二 影响细胞呼吸的外界因素及其应用 1.温度 (1)影响(如下图):细胞呼吸是一系列酶促反应,温度通过影 响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在 25 ℃~35 ℃之间。
答案:D
6.(2016· 烟台质检)在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时 CO2和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖,则下列叙述 中正确的是( ) 条件 CO2释放量 O2吸收量 a 10 0 b 8 3 c 6 4 d 7 7
A.a条件下,呼吸产物除CO2外还有乙醇或乳酸 B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少 C.c条件下,种子消耗的葡萄糖最少 D.d条件下,产生的CO2来自细胞质基质和线粒体
在大棚蔬菜的栽培过程中, 夜间适当降温,原因?
2.氧气
(1)影响(如下图):O2是有氧呼吸所必需的,且O2对无氧呼吸
过程有抑制作用。
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。 ③O2浓度≥10%时,只进行有氧呼吸。
④O2浓度=5%时,细胞呼吸最弱。