影響呼吸作用的因素及應(yīng)用

1、影響呼吸作用的影響呼吸作用的因素及應(yīng)用因素及應(yīng)用 呼吸作用是指在生物體內(nèi)氧化分解有呼吸作用是指在生物體內(nèi)氧化分解有機(jī)物且釋放能量的過(guò)程，根據(jù)是否有氧機(jī)物且釋放能量的過(guò)程，根據(jù)是否有氧氣參與，分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種。氣參與，分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種。溫度、氧氣、二氧化碳和水對(duì)呼吸作用溫度、氧氣、二氧化碳和水對(duì)呼吸作用都有明顯的影響。都有明顯的影響。一、內(nèi)部因素對(duì)呼吸速率的影響一、內(nèi)部因素對(duì)呼吸速率的影響 1、不同植物種類呼吸速率不同、不同植物種類呼吸速率不同 （1）低等植物）低等植物高等植物高等植物 （2）生長(zhǎng)快的植物）生長(zhǎng)快的植物生長(zhǎng)慢的植物生長(zhǎng)慢的植物 （3） 草本植物草本植物木本植物

2、木本植物 2、不同器官、組織呼吸速率不同、不同器官、組織呼吸速率不同 （1）幼嫩器官）幼嫩器官 年老器官年老器官(2) 生殖器官生殖器官營(yíng)養(yǎng)器官營(yíng)養(yǎng)器官1. 1. 溫度溫度： 呼吸作用在分解有機(jī)物過(guò)程中，需要一系列酶的呼吸作用在分解有機(jī)物過(guò)程中，需要一系列酶的催化，溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響呼吸作用。如催化，溫度通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響呼吸作用。如下圖所示：在最適溫度下圖所示：在最適溫度B B以下，呼吸強(qiáng)度隨著溫以下，呼吸強(qiáng)度隨著溫度升高而增強(qiáng)。超過(guò)最度升高而增強(qiáng)。超過(guò)最適溫度，呼吸強(qiáng)度隨著適溫度，呼吸強(qiáng)度隨著溫度升高而減弱，當(dāng)溫溫度升高而減弱，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，由于酶遭到度過(guò)高時(shí)，由于酶遭到不可逆

3、破壞而完全失去不可逆破壞而完全失去活性，呼吸作用就停止?；钚?，呼吸作用就停止。二外部因素對(duì)呼吸速率的影響二外部因素對(duì)呼吸速率的影響應(yīng)用：應(yīng)用： 生產(chǎn)上，常利用降溫的方法來(lái)延長(zhǎng)蔬果的貯存生產(chǎn)上，常利用降溫的方法來(lái)延長(zhǎng)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)，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(yáng)能，提高土溫，促進(jìn)吸收更多的礦質(zhì)元更多太陽(yáng)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

4、少素，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。有機(jī)物的消耗，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。 例例1. 1. 圖圖1 1表示在不同溫度條件下，測(cè)到的植物表示在不同溫度條件下，測(cè)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：碳量的變化曲線。據(jù)圖回答：（1 1）在該實(shí)驗(yàn)條件下，使植物體中有機(jī)物增加最）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快的溫度是_。（2 2）在該實(shí)驗(yàn)條件下，植物體中有機(jī)物開(kāi)始減少）在該實(shí)驗(yàn)條件下，植物體中有機(jī)物開(kāi)始減少的溫度是的溫度是_。（3 3）要使該植物有機(jī)物）要使該植物有

5、機(jī)物增加，除改變溫度條件外，增加，除改變溫度條件外，還可以改變實(shí)驗(yàn)中的還可以改變實(shí)驗(yàn)中的_兩個(gè)條件兩個(gè)條件。2525 4040 光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度。光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度。 2. 2. 氧氣和二氧化碳氧氣和二氧化碳氧氣不足會(huì)直接影響到呼吸速率和呼吸性質(zhì)。綠色植物在氧氣不足會(huì)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(wú)氧呼吸，大多數(shù)植物無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害缺氧時(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸，大多數(shù)植物無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害細(xì)胞，而且無(wú)氧呼吸釋放的能量少，不能滿足正常生命活細(xì)胞，而且無(wú)氧呼吸釋放的能量少，不能滿足正常生命活動(dòng)的需要。所以陸生植物不能長(zhǎng)時(shí)間忍受無(wú)氧呼吸。氧氣動(dòng)的需要。所以陸生植物不能長(zhǎng)時(shí)間

6、忍受無(wú)氧呼吸。氧氣對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用，當(dāng)氧氣濃度逐漸升高時(shí)，無(wú)氧呼對(duì)無(wú)氧呼吸有抑制作用，當(dāng)氧氣濃度逐漸升高時(shí)，無(wú)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)吸逐漸減弱，最后消失，而有氧呼吸則逐漸增強(qiáng)。兩者關(guān)系可以用圖系可以用圖2 2曲線說(shuō)明。圖中曲線曲線說(shuō)明。圖中曲線OAFOAF是有氧呼吸釋放是有氧呼吸釋放CO2CO2的變化量，曲線的變化量，曲線CABCAB是無(wú)氧呼吸釋放二氧化碳變化量，曲是無(wú)氧呼吸釋放二氧化碳變化量，曲線線CDFCDF是是CO2CO2釋放的總量變化曲線。釋放的總量變化曲線。其中的其中的E E點(diǎn)和點(diǎn)和B B點(diǎn)都是無(wú)氧呼吸消點(diǎn)都是無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)，失點(diǎn)，A A點(diǎn)和點(diǎn)和D

7、 D點(diǎn)是呼吸作用最弱點(diǎn)是呼吸作用最弱點(diǎn)，點(diǎn)，F(xiàn) F點(diǎn)是氧氣飽和點(diǎn)，氧濃度點(diǎn)是氧氣飽和點(diǎn)，氧濃度超過(guò)此點(diǎn)，再提高氧濃度，呼吸超過(guò)此點(diǎn)，再提高氧濃度，呼吸作用也不再增強(qiáng)了。作用也不再增強(qiáng)了。應(yīng)用：應(yīng)用： 在貯存蔬果時(shí)，常常運(yùn)用降低氧濃度（如在貯存蔬果時(shí)，常常運(yùn)用降低氧濃度（如充氮?dú)饣虺涠趸迹┑姆椒▉?lái)達(dá)到保鮮目充氮?dú)饣虺涠趸迹┑姆椒▉?lái)達(dá)到保鮮目的，一般把氧濃度降到無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)。如的，一般把氧濃度降到無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)。如果氧濃度太低，植物組織進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生果氧濃度太低，植物組織進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用，影響保鮮。酒精，酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用，影響保鮮。給植物松土或無(wú)土栽培時(shí)充

8、入氧氣，以增強(qiáng)給植物松土或無(wú)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(yíng)根細(xì)胞的呼吸作用，促進(jìn)吸收更多的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。在釀酒時(shí)，先通入氧氣，促進(jìn)有氧呼吸，養(yǎng)。在釀酒時(shí)，先通入氧氣，促進(jìn)有氧呼吸，加快酵母繁殖，然后創(chuàng)造一個(gè)無(wú)氧環(huán)境，加加快酵母繁殖，然后創(chuàng)造一個(gè)無(wú)氧環(huán)境，加速酒精發(fā)酵。速酒精發(fā)酵。 例例2. 2. 將質(zhì)量均為將質(zhì)量均為x x克的蘋(píng)果肉分別放在克的蘋(píng)果肉分別放在O2O2濃度不同的密濃度不同的密閉容器中，閉容器中，1h1h后測(cè)定后測(cè)定O2O2的吸收量和的吸收量和CO2CO2的釋放量（如下的釋放量（如下表）。請(qǐng)回答：表）。請(qǐng)回答：變化量變化量O O2 2相對(duì)濃度相對(duì)濃度0

9、01%1%2%2%3%3%5%5%7%7%10%10% 15%15% 20%20% 25%25%O O2 2吸收量吸收量(mol)(mol)0 00.10.1 0.20.2 0.30.3 0.40.4 0.50.5 0.60.6 0.70.7 0.80.81 1COCO2 2釋放量釋放量(mol)(mol)1 10.80.8 0.60.6 0.50.5 0.40.4 0.50.5 0.60.6 0.70.7 0.80.81 1（1 1）在）在O2O2相對(duì)濃度為相對(duì)濃度為3%3%時(shí)，蘋(píng)果肉細(xì)胞的呼吸方時(shí)，蘋(píng)果肉細(xì)胞的呼吸方式為式為_(kāi)；x x克蘋(píng)果肉每克蘋(píng)果肉每小時(shí)分解葡萄糖小時(shí)分解葡萄糖_mol

10、_mol。既有無(wú)氧呼吸，也有有氧呼吸既有無(wú)氧呼吸，也有有氧呼吸 0.15mol （2 2）貯藏蘋(píng)果的環(huán)境要保證呼吸強(qiáng)度最低而貯藏蘋(píng)果的環(huán)境要保證呼吸強(qiáng)度最低而又沒(méi)有無(wú)氧呼吸。這樣可以延緩有機(jī)物的消又沒(méi)有無(wú)氧呼吸。這樣可以延緩有機(jī)物的消耗，又不至于使無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精破壞蘋(píng)耗，又不至于使無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精破壞蘋(píng)果細(xì)胞。所以在果細(xì)胞。所以在O2O2相對(duì)濃度相對(duì)濃度5%5%時(shí)是最合適的。時(shí)是最合適的。因?yàn)榇藭r(shí)無(wú)氧呼吸消失，沒(méi)有酒精產(chǎn)生；同因?yàn)榇藭r(shí)無(wú)氧呼吸消失，沒(méi)有酒精產(chǎn)生；同時(shí)有氧呼吸也相對(duì)較弱，分解有機(jī)物比較緩時(shí)有氧呼吸也相對(duì)較弱，分解有機(jī)物比較緩慢。慢。（2）貯藏蘋(píng)果的環(huán)境中，適宜的）貯藏蘋(píng)果的

11、環(huán)境中，適宜的O2相對(duì)濃相對(duì)濃度為度為_(kāi)。原因是。原因是_。3. 3. 水水 水也是影響呼吸強(qiáng)度的一個(gè)重要因素。水是生水也是影響呼吸強(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，才能被分解。因此，對(duì)植物種子而言，在水中，才能被分解。因此，對(duì)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(duì)陸生植物而言，時(shí)為什么總要曬干的原因。但是對(duì)陸生植物而言，土壤中的含水量過(guò)高，就會(huì)影響土壤的氧氣量，土壤中的含水量過(guò)高，就會(huì)影響土壤的氧氣量，從而影響根的呼吸作

12、用。從而影響根的呼吸作用。 例例3. 3. 下圖表示含水量不同的玉米種子的呼吸速下圖表示含水量不同的玉米種子的呼吸速率率CO2mg/100gCO2mg/100g種子種子hh，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1 1）玉米種子的呼吸速率與含）玉米種子的呼吸速率與含水量的關(guān)系如何？水量的關(guān)系如何？_。（2 2）為了使種子安全貯藏，種）為了使種子安全貯藏，種子的含水量應(yīng)控制在子的含水量應(yīng)控制在_以下。以下。（3 3）呼吸速率高的種子堆會(huì)出）呼吸速率高的種子堆會(huì)出現(xiàn)發(fā)潮發(fā)熱現(xiàn)象，原因是現(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