影響細胞呼吸的因素

1、影響細胞呼吸的因素影響呼吸作用的因素有溫度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、含水量等，其中主要是溫度?，F(xiàn)在簡單談?wù)勥@些因素的影響及其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。1. 溫度呼吸作用在最適溫度（ 2535）時最強；超過最適溫度，呼吸酶活性降低甚至變性失活，呼吸作用受抑制；低于最適溫度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。生產(chǎn)上常利用這一原理在低溫下儲存蔬菜、 水果。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當降溫，抑制呼吸作用，減少有機物的消耗，可達到提高產(chǎn)量的目的。2. 氧氣濃度在氧氣濃度為零時， 只進行無氧呼吸； 氧氣濃度為 10%以下時，既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸；氧氣濃度為 10%以上時，只進行有氧呼吸。生活中常利用降低氧

2、氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機物消耗這一原理來延長蔬菜水果的保鮮時間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強，分解的有機物也較多，一樣不利于蔬菜水果的保質(zhì)、保鮮，所以一般采用低氧（5%）保存，此時有氧呼吸較弱，而無氧呼吸又受到抑制。無土栽培通入空氣，農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量， 加強根部的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進礦質(zhì)元素的吸收。3. 二氧化碳濃度CO2是呼吸作用產(chǎn)生的，從化學(xué)平衡角度分析，CO2濃度增加，呼吸速率下降。在密閉的地窖中，氧氣濃度低， CO2濃度較高，抑制細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于保存蔬菜水果。4. 含水量呼吸作用的各種化學(xué)反應(yīng)都是在水中進行的，自由水

3、含量增加，代謝加強。糧油種子的貯藏， 必須降低含水量， 使種子處于風(fēng)干狀態(tài)， 從而使呼吸作用降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用加強，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸作用，使種子的品質(zhì)變壞。四、細胞呼吸類型的判斷原理：僅以葡萄糖為呼吸底物， 二氧化碳的釋放量和氧氣的吸收量是判斷呼吸底物的重要依據(jù)。1、無 CO2 的釋放 _2、不消耗 O2，放 CO2 _3、放 CO2=耗 O2 _4、放 CO2>耗 O2 _(1)有氧呼吸 =無氧呼吸（消耗葡萄糖相等）_(2)有氧呼吸 >無氧呼吸 _(3)有氧呼吸 <無氧呼吸 _注：如以脂肪為呼吸底物

4、進行有氧呼吸時五、細胞呼吸速率的測定_（一）1、甲不動，乙不動 _產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 _2、甲不動，乙右移產(chǎn)生酒精的無氧呼吸3、甲左移，乙不動只進行有氧呼吸4、甲左移，乙右移二氧化碳釋放量大于氧氣吸收量5、甲左移，乙左移氧氣吸收量大于二氧化碳釋放量【要點四】光合作用與細胞呼吸的比較從反應(yīng)式看， 光合作用與呼吸作用看似是兩個簡單的逆轉(zhuǎn)，其實它們是兩個截然不同的生理過程項目光合作用有氧呼吸生物綠色植物大部分生物細胞葉肉細胞所有活細胞場所葉綠體線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)區(qū)別條件光、色素、酶氧氣、酶物質(zhì)變無機物有機物有機物無機物化H2OCO2 C6H12O6C6H 12O6 H2OCO2能量變光能 ATP有機

5、物中化學(xué)能有機物中化學(xué)能 ATP+ 熱能化光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)有機物和氧氣。聯(lián)系呼吸作用為光合作用提供能量和CO2光合作用知識點：一、光合作用的的探究歷程1 、海爾蒙特實驗：植物生長所需的原料來自于水2 、普里斯特利實驗：綠色植物可以更新空氣3 、薩克斯實驗：光合作用需要光，光合作用能產(chǎn)生淀粉。實驗注意事項：置于暗處48 小時使葉子里的淀粉消耗完，避免影響實驗的準確性；用酒精脫色 使葉子中的葉綠素溶解，避免遮擋反應(yīng)的顏色，葉綠素只溶解在有機溶劑中，如酒精，丙酮等；分別用碘蒸汽處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的沒有變成藍色，曝光的則呈現(xiàn)深藍色。4 、 1880 年（美國）恩格爾曼實驗：O2 是由葉綠

6、體釋放的該實驗的巧妙之處：1 實驗材料選用：水綿和好氧性細菌。因為水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于 觀察，用好氧性細菌可確定釋放氧氣的部位。 2 環(huán)境：選用黑暗并且沒有空氣的，排除了氧氣和光的干擾。3 對比試驗：先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。先選極細光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗；用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而再一次證明實驗結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。5 、美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）：光合作用產(chǎn)生的 O2來自于 H2O 。6 ：美國卡爾文： 用14C標記 14C

7、O2，供小球藻進行光合作用，探明了 CO2 中的 C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。 14CO2 14C3 14CH2O光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：1664年，比1771 年 ，1864 年 ，1880年，20世紀30德國薩克美國恩格年代，美國利時海爾英國 普利斯爾曼魯賓與卡蒙特斯特利門原料和產(chǎn)物:產(chǎn)物:淀粉產(chǎn) 物 氧場所:葉原 料 :條件:光來 自 于更新空氣綠 體 條水水。(二氧化碳和件 :光氧氣 )對照原則實驗原則：實驗方法：同位素標記法單一變量原則一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1 、捕獲光能的色素類胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素(占 1/4)葉綠素 a葉綠素葉綠素 b(占 3/4)實驗：綠葉中色素的提取和分離實驗原理

8、：提取( 無水乙醇 ) 、分離 ( 層析液 )目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等方法步驟：1. 提取綠葉中的色素2. 制備濾紙條5. 觀察和記錄3. 畫濾液細線4. 分離綠葉中的色素方法與步驟：稱取 5g 左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅（充分研磨）和碳酸鈣 ( 防止研磨中色素被破壞 ) 與 10ml 無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進行過濾。討論：1. 濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？2. 濾紙條上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？3 、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹葉為什么會變黃？四種色素對光的吸收:葉綠素主要吸收_類

9、胡蘿卜素主要吸收_胡蘿卜素：橙黃色葉黃素：黃色葉綠素 a：藍綠色葉綠素 b：黃綠色綠葉中色素的種類和作用項目色素顏吸收光譜定性濾紙上顯現(xiàn)對光的作用色的色素層析圖譜葉綠素葉綠素 a藍綠色紅光和第三帶呈 藍綠色吸收傳遞轉(zhuǎn)化葉綠素 b黃綠色藍紫光第四帶呈黃綠色吸收傳遞類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃色藍紫光第一帶呈橙黃色吸收傳遞葉黃素黃色第二帶呈黃色吸收傳遞【畫龍點睛】因為葉綠索對綠光吸收是少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。1、實驗成功的關(guān)鍵(1)葉片要新鮮、顏色要深綠。(2) 濾液收集后 要及時用棉塞將試管口塞緊以免濾液揮發(fā)。(3) 濾液細線不僅細、直，而且含有比較多的色素(可以重復(fù)畫二三次 )。(1)

10、 濾紙上的濾液細線不能浸入層析液中?！井孆堻c睛】本實驗中的注意事項（ 1）本實驗的實驗材料要選擇成熟的綠色葉片，如可選用大葉黃楊，因為它的葉片水量相對較少顏色深綠，含色素較多層析效果明顯。(2) 制備濾紙條時，要將濾紙條的一端剪去兩角這樣可以使色素在濾紙條上擴散均勻，便于觀察實驗結(jié)果。(3) 根據(jù)燒杯的高度制備濾紙條，讓濾紙條長度高出燒杯1cm 高出的部分做直角彎折。(4) 畫濾液細線時，用力要均勻，速度要適中。(5) 研磨要迅速、充分。因為丙酮容易揮發(fā)；為了使葉綠體完全破裂從而能提取較多的色素；葉綠素極不穩(wěn)定，能被活細胞中的葉綠素酶水解而破壞一、光合作用強度1 、什么是光合作用強度？光合作用

11、強度通常用光合速率表示， 即單位葉面積葉片在單位時間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量?？偣夂纤俾?= 凈光合速率 + 呼吸速率可以測出凈光合速率和呼吸速率， 只能計算出總光合速率光條件光、色素、酶反場所光在類囊體的薄膜 上應(yīng)酶物質(zhì)變化O H+O ATP的生成 ：ADP + PiATP水的分解 ：H22階能量變化光能 ATP 中的活躍化學(xué)能段條件酶、 ATP、 H （有光、沒光都行）暗場所葉綠體基質(zhì)反2的固定 ：2酶COCO+52C3應(yīng)C物質(zhì)變化階酶C3 的還原 ： C3+HO）段 （CH2ATP能量變化ATP 中的活躍化學(xué)能（CH2O） 中的穩(wěn)定化學(xué)能二、光合作用過程 :、光合作用的意義 :1、

12、把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在所制造的有機物中。2. 對生物的 進化具有重要作用。3、釋放氧氣 ,消耗大氣中二氧化碳，維持生物圈二氧化碳和氧氣的平衡。4、制造的有機物一部分用來構(gòu)建自身，為自身生命活動提供能量；大部分用來為生物圈中其他生物的生命活動提供營養(yǎng)和能量。六 . 影響光合作用的因素有：（ 1）光：光照強弱直接影響 光反應(yīng) ；1光照 光合作用的動力光照時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多。光質(zhì)， 由于色素吸收可見光中的紅光和藍紫光最多，對光合作用的影響不一樣，建溫室時，選用無色透明的的玻璃吸收綠光最少， 故不同波長的光(或塑料薄膜 )做頂棚，能提高光能利用率。光照強度：在一定光照強度范圍內(nèi)，增加光照強

13、度可提高光合作用速率。曲線分析：A 點。 A 點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放CO2 量表示此時的呼吸強度。AB段表明光照強度加強，光合作用速率逐漸加強，CO2 的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用；而到B 點時，細胞呼吸釋放的CO2 全部用于光合作用，即光合作用強度細胞呼吸強度，B 點對應(yīng)的光照強度稱為光補償點。BC 段表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C 點以上不再加強了。C 點對應(yīng)的光照強度稱為光飽和點。應(yīng)用：陰生植物的光補償點和光飽和點比較低，如上圖虛線所示。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，冬季溫室栽培避免高溫等都與光補償點有關(guān)。外界條件變化時，C

14、O2(光 ) 補償點移動規(guī)律：呼吸速率增加，CO2(光 ) 補償點右移呼吸速率減小，CO2 (光 )補償點左移呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降，CO2(光 )補償點右移；條件的改變使光合速率上升時，CO2 (光) 補償點左移2光照面積曲線分析： OA 段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大， A 點為光合作用面積的飽和點。隨葉面積的增大， 光合作用強度不再增加， 原因是有很多葉被遮擋， 光照不足。OB 段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于A 點以后光合作用強度不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加，呼吸量 (OC 段 )不斷增加， 所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC 段 )。

15、應(yīng)用：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造成不必要的浪費。3CO2濃度曲線分析：圖1 中 A 點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2 濃度，即 CO2補償點圖 2 中的 A點表示進行光合作用所需CO2 的最低濃度。兩圖中的 B 和 B點都表示 CO2 飽和點，兩圖都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨 CO2濃度增加而增大。應(yīng)用：大田要 “正其行，通其風(fēng) ”，多施有機肥；溫室內(nèi)可適當補充 CO2，即適當提高 CO2 濃度可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。4必需礦質(zhì)元素曲線分析： 在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作

16、用速率，超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物光合作用速率下降。應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。5溫度但當曲線分析：溫度主要是通過影響影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度；夏天，溫室栽培可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用速率；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸速率，保證植物有機物的積累。. 多因子的影響關(guān)鍵點含義：P 點：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。Q點：到達 Q點時， 橫坐標所表示的因素就不再是影響光合速率的

17、因子，要提高光合速率，可以采取適當措施提高圖示的其它因子。應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加酶的活性提高光合速率，也可同時提高CO2濃度，進一步提高光合作用速率。在溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2 濃度以提高光合速率。總之，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強度、 調(diào)節(jié)溫度或增加CO2 濃度來充分提高光合速率，以達到增產(chǎn)的目的。七 .提高作物產(chǎn)量的途徑途徑措施或方法延長光時補充光照增大光合作用面積間作、合理密植提高光合作用效率控制適宜光強、提高CO濃度（如通風(fēng)） 、合理施肥2提高凈光合作用速率維持適當晝夜溫差（白天適當升溫，晚上適當降溫）4、當外界因素光照強度、 CO2 濃度變化時，短時間內(nèi)將直接影響光合作用過程中C3、C5、 H 、 ATP 及 C6H12O6合成量，進而影響葉肉細胞中這些物質(zhì)的含量，