影響細(xì)胞呼吸的因素

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上影響細(xì)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(jiǎn)單談?wù)勥@些因素的影響及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。1. 溫度呼吸作用在最適溫度（2535）時(shí)最強(qiáng)；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(chǔ)存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，抑制呼吸作用，減少有機(jī)物的消耗，可達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。2. 氧氣濃度在氧氣濃度為零時(shí)，只進(jìn)行無氧呼吸；氧氣濃度為10%以下時(shí)，既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸；氧氣濃度為10%以上時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸。生活

2、中常利用降低氧氣濃度能抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗這一原理來延長(zhǎng)蔬菜水果的保鮮時(shí)間。但是，在完全無氧的情況下，無氧呼吸強(qiáng)，分解的有機(jī)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(shí)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(qiáng)根部的有氧呼吸，保證能量供應(yīng)，促進(jìn)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(xì)胞的呼吸作用，使整個(gè)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(jìn)行

3、的，自由水含量增加，代謝加強(qiáng)。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(jī)物消耗。如果種子含水量過高，呼吸作用加強(qiáng)，使貯藏的種子堆中溫度上升，反過來又進(jìn)一步促進(jìn)種子的呼吸作用，使種子的品質(zhì)變壞。4、 細(xì)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_(tái)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進(jìn)行有氧呼吸時(shí)_5、 細(xì)胞呼吸速率的

4、測(cè)定（一）1、 甲不動(dòng)，乙不動(dòng)_產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸_2、甲不動(dòng)，乙右移產(chǎn)生酒精的無氧呼吸3、甲左移，乙不動(dòng)只進(jìn)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(diǎn)四】光合作用與細(xì)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(gè)簡(jiǎn)單的逆轉(zhuǎn)，其實(shí)它們是兩個(gè)截然不同的生理過程項(xiàng)目光合作用有氧呼吸區(qū)別生物綠色植物大部分生物細(xì)胞葉肉細(xì)胞所有活細(xì)胞場(chǎng)所葉綠體線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件光、色素、酶氧氣、酶物質(zhì)變化無機(jī)物有機(jī)物H2OCO2C6H12O6有機(jī)物無機(jī)物C6H12O6H2OCO2能量變化光能ATP有機(jī)物中化學(xué)能有機(jī)物中化學(xué)能ATP+熱能聯(lián)系

5、光合作用為呼吸作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)有機(jī)物和氧氣。呼吸作用為光合作用提供能量和CO2光合作用知識(shí)點(diǎn)：一、光合作用的的探究歷程1、海爾蒙特實(shí)驗(yàn)：植物生長(zhǎng)所需的原料來自于水2、普里斯特利實(shí)驗(yàn)：綠色植物可以更新空氣3、薩克斯實(shí)驗(yàn)：光合作用需要光，光合作用能產(chǎn)生淀粉。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：置于暗處48小時(shí)使葉子里的淀粉消耗完，避免影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)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(jī)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(lán)色，曝光的則呈現(xiàn)深藍(lán)色。4、1880年（美國）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)：O2是由葉綠體釋放的該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處：1實(shí)驗(yàn)材料選用：水綿和好氧性細(xì)菌。 因

6、為水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于 觀察，用好氧性細(xì)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(duì)比試驗(yàn)：先用極細(xì)光束照射水綿， 而后又讓水綿完全曝露在光下。 先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而再一次證明實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）：光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。6：美國卡爾文：用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。14

7、CO214C314CH2O光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：1664年，比利時(shí)海爾蒙特1771年，英國普利斯特利1864年，德國薩克斯1880年，美國恩格爾曼20世紀(jì)30年代，美國魯賓與卡門原料:水原料和產(chǎn)物:更新空氣(二氧化碳和氧氣)產(chǎn)物:淀粉條件:光場(chǎng)所:葉綠體條件:光產(chǎn)物氧來自于水。實(shí)驗(yàn)原則：對(duì)照原則單一變量原則實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法一、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)葉綠素葉綠素a葉綠素b(占3/4)實(shí)驗(yàn) ： 綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理：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

8、方法步驟： 1.提取綠葉中的色素 2.制備濾紙條3.畫濾液細(xì)線 4.分離綠葉中的色素 5.觀察和記錄方法與步驟：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(jìn)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(xì)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(huì)變黃？四種色素對(duì)光的吸收: 葉綠素主要吸收_類胡蘿卜素主要吸收_胡蘿卜素：橙黃色葉黃素：黃色葉綠素a：藍(lán)綠色葉綠素b：黃綠色綠葉中色素的種類和作用項(xiàng)目色素顏色吸收光譜定性濾紙上顯現(xiàn)的色素層析圖譜

9、對(duì)光的作用葉綠素葉綠素a藍(lán)綠色紅光和藍(lán)紫光第三帶呈藍(lán)綠色吸收傳遞轉(zhuǎn)化葉綠素b黃綠色第四帶呈黃綠色吸收傳遞類胡蘿卜素胡蘿卜素橙黃色藍(lán)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(diǎn)睛】因?yàn)槿~綠索對(duì)綠光吸收是少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。 1、實(shí)驗(yàn)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(shí)用棉塞將試管口塞緊以免濾液揮發(fā)。 (3)濾液細(xì)線不僅細(xì)、直，而且含有比較多的色素(可以重復(fù)畫二三次)。(1)濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液中。【畫龍點(diǎn)睛】本實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) （1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料要選擇成熟的綠色葉片，如可選用大葉黃楊，因?yàn)樗娜~片水量相對(duì)較少顏色深

10、綠，含色素較多層析效果明顯。 (2)制備濾紙條時(shí)，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(kuò)散均勻，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (3)根據(jù)燒杯的高度制備濾紙條，讓濾紙條長(zhǎng)度高出燒杯1cm高出的部分做直角彎折。 (4)畫濾液細(xì)線時(shí)，用力要均勻，速度要適中。 (5)研磨要迅速、充分。因?yàn)楸菀讚]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(xì)胞中的葉綠素酶水解而破壞一、光合作用強(qiáng)度1、什么是光合作用強(qiáng)度？光合作用強(qiáng)度通常用光合速率表示，即單位葉面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量。總光合速率 = 凈光合速率 + 呼吸速率可以測(cè)出凈光合速率和呼吸速率，只能計(jì)算出總

11、光合速率光反應(yīng)階段條件光、色素、酶場(chǎng)所酶光在類囊體的薄膜上物質(zhì)變化水的分解：H2O H + O2 ATP的生成：ADP + Pi ATP能量變化光能ATP中的活躍化學(xué)能暗反應(yīng)階段條件酶、ATP、H（有光、沒光都行）場(chǎng)所酶葉綠體基質(zhì)物質(zhì)變化酶CO2的固定：CO2 + C5 2C3ATPC3的還原： C3 + H （CH2O）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、把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在所制造的有機(jī)物中。2. 對(duì)生物的進(jìn)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(jī)物一部分用來構(gòu)建自身，為自

12、身生命活動(dòng)提供能量；大部分用來為生物圈中其他生物的生命活動(dòng)提供營養(yǎng)和能量。六. 影響光合作用的因素有：（1）光：光照強(qiáng)弱直接影響光反應(yīng)；釋放CO21光照光合作用的動(dòng)力光照時(shí)間越長(zhǎng)，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(lán)紫光最多，吸收綠光最少，故不同波長(zhǎng)的光對(duì)光合作用的影響不一樣，建溫室時(shí)，選用無色透明的的玻璃(或塑料薄膜)做頂棚，能提高光能利用率。光照強(qiáng)度：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度可提高光合作用速率。曲線分析：A點(diǎn)。A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放CO2量表示此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段表明光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用速率逐漸加強(qiáng)，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于

13、光合作用；而到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。BC段表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了。C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。應(yīng)用：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比較低，如上圖虛線所示。間作套種時(shí)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(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。外界條件變化時(shí)，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律：呼吸速率增加，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)右移呼吸速率減小，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)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(bǔ)償點(diǎn)右移；條件的改變使光合速率上升時(shí)，CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)

14、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(shí)際量不斷增大，A點(diǎn)為光合作用面積的飽和點(diǎn)。隨葉面積的增大，光合作用強(qiáng)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(diǎn)以后光合作用強(qiáng)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)。應(yīng)用：適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長(zhǎng)。封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。3CO2濃度曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)圖2中的A點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需

15、CO2的最低濃度。兩圖中的B和B點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)，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(jī)肥；溫室內(nèi)可適當(dāng)補(bǔ)充CO2，即適當(dāng)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)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)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(shí)、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。5溫度曲線分析：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(dāng)提高溫度；夏天，溫室栽培可適當(dāng)降

16、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(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸速率，保證植物有機(jī)物的積累。.多因子的影響關(guān)鍵點(diǎn)含義：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素就不再是影響光合速率的因子，要提高光合速率，可以采取適當(dāng)措施提高圖示的其它因子。應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加酶的活性提高光合速率，也可同時(shí)提高CO2濃度，進(jìn)一步提高光合作用速率。在溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況， 通過增加光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)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(zhǎng)光時(shí)補(bǔ)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(qiáng)、提高CO2濃度（如通風(fēng)）、合理施肥提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差（白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫）4、當(dāng)外界因素光照強(qiáng)度、CO2濃度變化時(shí)，短時(shí)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(jìn)而影響葉肉細(xì)胞中這些物質(zhì)的含量，