影響呼吸作用的因素及應(yīng)用

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1、影響呼吸作用的因素及應(yīng)用導(dǎo)入:回顧上節(jié)課內(nèi)容：細(xì)胞呼吸的兩個(gè)反應(yīng)式：一、分析影響呼吸作用的內(nèi)部因素1、不同植物種類呼吸速率不同（1）低等植物>高等植物（2）生長快的植物>生長慢的植物（3）草本植物>木本植物2、不同器官、組織呼吸速率不同（1）幼嫩器官>年老器官 (2)生殖器官>營養(yǎng)器官二、外部因素對呼吸速率的影響1.溫度：呼吸作用在分解有機(jī)物過程中，需要一系列酶的催化，溫度通過影響酶的活性來影響呼吸作用。如下圖所示：在最適溫度B以下，呼吸強(qiáng)度隨著溫度升高而增強(qiáng)。超過最適溫度，呼吸強(qiáng)度隨著溫度升高而減弱，當(dāng)溫度過高時(shí)，由于酶遭到不可逆破壞而完全

2、失去活性，呼吸作用就停止應(yīng)用：生產(chǎn)上，常利用降溫的方法來延長蔬果的貯存時(shí)間。大棚栽培時(shí)，則可適當(dāng)降低夜間溫度，以減少有機(jī)物的消耗。農(nóng)民冬種紅薯和馬鈴薯時(shí)，常常運(yùn)用培土起畦的方法，以便白天土壤能吸收更多太陽能，提高土溫，促進(jìn)吸收更多的礦質(zhì)元素，夜晚又能快速降溫，以減弱呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。例1.圖1表示在不同溫度條件下，測到的植物光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用釋放二氧化碳量的變化曲線。據(jù)圖回答：（1）在該實(shí)驗(yàn)條件下，使植物體中有機(jī)物增加最快的溫度是_______________。 （2）在該實(shí)驗(yàn)條件下，植物體中有機(jī)物

3、開始減少的溫度是_________________。 （3）要使該植物有機(jī)物增加，除改變溫度條件外，還可以改變實(shí)驗(yàn)中的______________________兩個(gè)條件。 2.氧氣和二氧化碳氧氣不足會直接影響到呼吸速率和呼吸性質(zhì)。綠色植物在缺氧時(shí)進(jìn)行無氧呼吸，大多數(shù)植物無氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害細(xì)胞，而且無氧呼吸釋放的能量少，不能滿足正常生命活動的需要。所以陸生植物不能長時(shí)間忍受無氧呼吸。氧氣對無氧呼吸有抑制作用，當(dāng)氧氣濃度逐漸升高時(shí)，無氧呼吸逐漸減弱，最后消失，而有氧呼吸則逐漸增強(qiáng)。兩者關(guān)系可以用圖2曲線說明。圖中曲線OAF是有氧呼吸釋放CO2

4、的變化量，曲線CAB是無氧呼吸釋放二氧化碳變化量，曲線CDF是CO2釋放的總量變化曲線。 其中的E點(diǎn)和B點(diǎn)都是無氧呼吸消 失點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)是呼吸作用最弱 點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是氧氣飽和點(diǎn)，氧濃度 超過此點(diǎn)，再提高氧濃度，呼吸 作用也不再增強(qiáng)了。 應(yīng)用：在貯存蔬果時(shí)，常常運(yùn)用降低氧濃度（如充氮?dú)饣虺涠趸迹┑姆椒▉磉_(dá)到保鮮目的，一般把氧濃度降到無氧呼吸消失點(diǎn)。如果氧濃度太低，植物組織進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精對細(xì)胞有毒害作用，影響保鮮。給植物松土或無土栽培時(shí)充入氧氣，以增強(qiáng)根細(xì)胞的呼吸作用，促進(jìn)吸收更多的礦質(zhì)營養(yǎng)。在釀酒時(shí)，先通入氧氣，促進(jìn)有氧呼吸，加快

5、酵母繁殖，然后創(chuàng)造一個(gè)無氧環(huán)境，加速酒精發(fā)酵。 變化量　　　　　　　　　　　O2相對濃度　　　　　　　　　01%2%3%5%7%10%15%20%25%　O2吸收量(mol)00.10.20.30.40.50.60.70.81CO2釋放量(mol)10.80.60.50.40.50.60.70.81例2.將質(zhì)量均為x克的蘋果肉分別放在O2濃度不同的密閉容器中，1h后測定O2的吸收量和CO2的釋放量（如下表）。請回答： （1）在O2相對濃度為3%時(shí)，蘋果肉細(xì)胞的呼吸方式為_________________________；x克蘋果肉每小時(shí)分解葡

6、萄糖_________mol。 2）貯藏蘋果的環(huán)境中，適宜的O2相對濃度為________________________。原因是__________________________________。（2）貯藏蘋果的環(huán)境要保證呼吸強(qiáng)度最低而又沒有無氧呼吸。這樣可以延緩有機(jī)物的消耗，又不至于使無氧呼吸產(chǎn)生的酒精破壞蘋果細(xì)胞。所以在O2相對濃度5%時(shí)是最合適的。因?yàn)榇藭r(shí)無氧呼吸消失，沒有酒精產(chǎn)生；同時(shí)有氧呼吸也相對較弱，分解有機(jī)物比較緩慢。 3.水 水也是影響呼吸強(qiáng)度的一個(gè)重要因素。水是生物體內(nèi)良好的溶劑，生物體中的有機(jī)物必須溶解在水中，才能被分

7、解。因此，對植物種子而言，含水量高，種子的呼吸作用就強(qiáng)。這是貯藏種子時(shí)為什么總要曬干的原因。但是對陸生植物而言，土壤中的含水量過高，就會影響土壤的氧氣量，從而影響根的呼吸作用。 例3.下圖表示含水量不同的玉米種子的呼吸速 率[CO2mg/100g種子·h]，請回答下列問題：（1）玉米種子的呼吸速率與含水量的關(guān)系如何？____________。 （2）為了使種子安全貯藏，種子的含水量應(yīng)控制在______以下。 （3）呼吸速率高的種子堆會出現(xiàn)發(fā)潮發(fā)熱現(xiàn)象，原因是______。解析：從圖中曲線可以看出，種子的呼吸速率隨著含水量的升高而加快。為了使種

8、子安全貯藏，使種子的有機(jī)物不至于很快被耗盡，就要使其呼吸速率盡量低。所以種子的含水量應(yīng)控制在12%以下。種子在呼吸分解有機(jī)物時(shí)，釋放大量能量，同時(shí)有水生成，所以會出