5.3.3 细胞呼吸作用的原理

含水量
农产品的贮存和保鲜有哪些方法
•低温贮存 •干燥后贮存 •利用N2或CO2调节O2的浓度
三、细胞呼吸原理的应用
透气性好，细胞呼吸正常，并能抑制厌氧病菌的繁殖
利用各种菌的呼吸类型和发酵各生产阶段对 氧气的需要，控制通气的情况，以生产各种产品。
花盆里的土壤板结
后，空气不足，会影响
根系生长，需要及时松 土透气，以保证根系细 胞呼吸对氧气的需要
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。
人在剧烈运动时，以无氧呼吸为主，这时会 产生大量的乳酸，积累在骨骼肌处，使人感到酸 胀乏力；若进行慢跑，则以有氧呼吸供能，这时 产生的是CO2和水不会产生酸胀乏力感。
课堂练习
3.种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好，其 原因是（ D ）
A.根细胞吸收水分过多
C.光合作用强度不够
B.营养缺乏
D.细胞有氧呼吸受阻
４.如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时， 分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用 所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（ B ） A.1：2 B.1：3 C.1：4 D.1：6
一、判断细胞呼吸的方式
1.根据反应物和产物来判断： 若消耗O2或产物中有水，一定是有氧呼吸；
若产物中有酒精或乳酸则为无氧呼吸。
我
2.根据CO2释放量和O2的消耗量来判断： （1）CO2释放量=O2的消耗量=0时，只进行产生乳酸的 无氧呼吸，此时容器内体积不发生变化； （2）O2的消耗量=0，CO2释放量≠0时，只进行产生酒 精的无氧呼吸；容器内气体体积增大；
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课堂小结
概念 生物体内的有机物(糖类,脂类,蛋白质等)在细 胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳 或其他产物,并且释放能量的总过程。
酶 2丙酮酸 +4〔H〕 +少量能量 葡萄糖 1：
细 胞 呼 吸
2： 2丙酮酸+6H2O 酶 6CO2+20〔H〕 +少量能量
有氧呼吸 方式 无氧呼吸
酶 3： 24〔H〕 + 6O2 12H2O + 大量能量 总式： C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
（3）CO2释放量=O2消耗量，只进行有氧呼吸，容
器内气体体积不发生放量>O2消耗量时，细胞同时进行产生
酒精的无氧呼吸和有氧呼吸2种呼吸方式。
①O2消耗量/CO2释放量=3/4，有氧呼吸和无氧呼吸强度一样； ②O2消耗量/CO2释放量＞3/4，有氧呼吸占优势； ②O2消耗量/CO2释放量＜3/4，无氧呼吸占优势。
探究酵母菌的细胞呼吸类型
我
（1）实验原理： ①酵母菌如果只进行有氧呼吸，则吸收的O2量与放出 的CO2量相等； ②如果只进行无氧呼吸，则不吸收O2 ，但能放出CO2； ③如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸， 则 吸收O2量<CO2量
（2）实验材料和用具：酵母菌培养液、500ml锥形瓶 2个，烧杯4个、2根弯曲的其中带有红色液珠的刻度 管、NaOH溶液、清水、凡士林。
二、影响呼吸作用的因素
（一）内部因素----遗传因素 1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同， 如旱生植物小于水生植物； 2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也 有明显的差异， 如生殖器官大于营养器官。 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸 速率不同， 如幼苗期细胞大于成熟期细胞
二、影响呼吸作用的因素
a b c d CO2释放量 10 8 6 7 O2吸收量 0 3 4 7
A .a条件下，呼吸产物除了CO2外还有酒精和乳酸 B. b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 C. c条件下，无氧呼吸最弱 D. d条件下，产生的CO2全部来自于线粒体
例题2：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、沉淀物和未曾离心的 均浆分别放入甲、乙、丙3个试管中， 进行独立实验 (A水＋CO2；B酒精＋CO2；C丙酮酸；D无反应)
（二）外部因素
1.温度
(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。
（1）向3个试管中分别加入等量的葡萄糖，各试管的最 终产物是：甲： C 乙： D 丙： A （2）向3个试管中分别加入等量的丙酮酸，各试管的最 A D 终产物是：甲： 乙： A 丙： （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： 乙： 丙： D B B （4）加入荧光素，重复实验一、二，发光最强的是？ 实验一中的丙试管
3.CO2浓度
(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：
呼 吸 速 率
(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。
呼 吸 (1)原理：水作为有氧呼吸的原料 速 率 和环境因素影响细胞呼吸的速率。
4.含水量
(2)特点： 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。 (3)应用： ①粮食在收仓前要进行晾晒处理。 ②干种子萌发前进行浸泡处理。
氧气：透气或低氧充氮 应用 温度：低温窖藏 水分：干燥贮粮
课堂练习
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.高等植物的细胞呼吸只发生在（ A ） Ａ.活细胞 Ｂ.含有叶绿体的细胞 Ｃ.不含叶绿体的细胞 Ｄ.气孔周围的细胞
课堂练习
5.同样消耗１mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转 化效率是无氧呼吸能量转化效率的( B ) Ａ、20倍 Ｃ、６倍多 Ｂ、19倍 Ｄ、12.7个百分点
6.把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境 中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？( C ) A 两种动物的耗氧量都减少 B 两种动物的耗氧量都增加 C 青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D 青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少
2.氧气浓度
(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无氧仓储粮食、水果和蔬菜。
酵母菌 培养液
NAOH 溶液
酵母菌 培养液
蒸馏水
装置一
现象
装置一中 液珠 装置二中 液珠
装置二
结论
1 2 3
左移 不移动 左移
不移动
只进行有氧呼吸 只进行无氧呼吸 即有有氧呼吸又有无氧呼吸
右移 右移
例题1：在a、b、c、d条件下，测得某种子萌发时CO2 和O2体积变化的相对值如下表。若底物（反应物）是 葡萄糖，则下表中正确的是（ D ）