医学专题—影响细胞呼吸的因素详解.ppt

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1、影响细胞影响细胞(xbo)呼吸的因素呼吸的因素影响影响(yngxing)细胞呼吸的因素有细胞呼吸的因素有温度、温度、O2浓度、浓度、CO2浓度、含水量等，其中浓度、含水量等，其中主要是温度。主要是温度。第一页，共二十七页。C6H12O62C3H4O34H能量能量(nngling)(少少)2C3H4O3 6H2O6CO220H能量能量(nngling)(少少)24H6O212H2O能量能量(nngling)(多多)有氧呼吸有氧呼吸热能热能2ATP热能热能2ATP热能热能34ATP总反应：总反应：C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量能量(多多)热能热能38ATP第一阶段：（细胞质基质

2、中）第一阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（线粒体基质中）第二阶段：（线粒体基质中）第三阶段：（线粒体内膜上）第三阶段：（线粒体内膜上）温故而知新温故而知新酶酶酶酶酶酶酶酶主要场所：线粒体主要场所：线粒体 P9394页丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸第二页，共二十七页。无氧呼吸无氧呼吸(hx)C6H12O62C3H4O34H能量能量(nngling)(少少)热能热能2ATP第一阶段：（细胞质基质第一阶段：（细胞质基质(j zh)中）中）第二阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（细胞质基质中）2C3H4O34H 2C3H6O3总反应：总反应：C6H12O62C3H6O3能量能量(少少)热能热能2ATPC6H1

3、2O62C3H4O34H能量能量(少少)热能热能2ATP第一阶段：（细胞质基质中）第一阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（细胞质基质中）第二阶段：（细胞质基质中）2C3H4O34H 2C2H5OH2CO2总反应：总反应：热能热能2ATPC6H12O62C2H5OH2CO2能量能量(少少)乳乳酸酸发发酵酵酒酒精精发发酵酵温故而知新温故而知新酶酶酶酶酶酶酶酶酶酶酶酶（乳酸）（乳酸）第三页，共二十七页。两种无氧呼吸两种无氧呼吸(hx)方式的具体实例方式的具体实例说明：微生物的无氧呼吸又称为说明：微生物的无氧呼吸又称为(chn wi)发酵发酵1.产生产生酒精酒精的无氧呼吸常见的例子有的无氧呼吸常见的例子

4、有：酵母菌酵母菌在缺氧时在缺氧时 某些某些水果水果(shugu)（如苹果）及（如苹果）及某些植物的根某些植物的根在缺氧时在缺氧时例：高粱酒，葡萄酒例：高粱酒，葡萄酒2.产生产生乳酸乳酸的无氧呼吸常见的例子有：的无氧呼吸常见的例子有：乳酸菌乳酸菌 马铃薯块茎马铃薯块茎和和玉米胚玉米胚在无氧时在无氧时 动物动物的肌肉细胞在缺氧时的肌肉细胞在缺氧时 例：运动员长跑时，肌细胞无氧呼吸产生乳酸例：运动员长跑时，肌细胞无氧呼吸产生乳酸课本课本95页资页资料分析料分析第四页，共二十七页。有氧呼吸与无氧呼吸过程有氧呼吸与无氧呼吸过程(guchng)(guchng)的联系的联系葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸有氧条件有

5、氧条件(tiojin)(线粒体线粒体)无氧条件无氧条件(tiojin)(细胞质细胞质 基质中基质中)CO2+H2O+能量能量(大量大量)C2H5OH(酒精酒精)+CO2+能量能量(少量少量)C3H6O3(乳酸乳酸)+能量能量(少量少量)(细胞质基质细胞质基质)（1）从葡萄糖到丙酮酸，这个阶段完全相同。）从葡萄糖到丙酮酸，这个阶段完全相同。（2）从丙酮酸开始沿着不同渠道形成不同产物。）从丙酮酸开始沿着不同渠道形成不同产物。第五页，共二十七页。有氧呼吸与无氧呼吸的区别有氧呼吸与无氧呼吸的区别(qbi)(qbi)与联系与联系不不同同点点相相同同点点场所场所(chn su)(chn su)条件条件(t

6、iojin)(tiojin)产物产物能量能量联系联系实质实质有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸细胞质基质细胞质基质、线粒体、线粒体细胞质基质细胞质基质需氧、需酶需氧、需酶不需氧、需酶不需氧、需酶COCO2 2、HH2 2OO酒精和酒精和COCO2 2 或乳酸或乳酸大量，合成大量，合成 38ATP38ATP少量，合成少量，合成 2ATP2ATP从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP学案学案22、24、25、26第六页，共二十七页。14、把小白鼠和青蛙从室温、把小白鼠和青蛙从室温25的实验室

7、移至的实验室移至5的环境中，这的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化两种动物的需氧量会发生什么变化(binhu)（）A小白鼠减少，青蛙增加小白鼠减少，青蛙增加B小白鼠增加，青蛙减少小白鼠增加，青蛙减少C小白鼠小白鼠和青蛙都减少和青蛙都减少 D小白鼠和青蛙都增加小白鼠和青蛙都增加B16、一运动员正在、一运动员正在(zhngzi)进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测到3种化学物质，其浓度变化如右图。图中种化学物质，其浓度变化如右图。图中P、Q、R三曲线依次代表（三曲线依次代表（）AO2、CO2、乳酸、乳酸 B乳酸、乳酸、CO2、O2 CCO2、O2、乳酸、

8、乳酸 DCO2、乳酸、乳酸、O2B第七页，共二十七页。及时训练23、将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。、将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。把等量的把等量的上清液上清液、沉淀物沉淀物和未经离心的酵母菌研磨后的和未经离心的酵母菌研磨后的匀浆匀浆分别放入甲、乙、丙三个试分别放入甲、乙、丙三个试管管(shgun)，进行四项实验，请分析并回答：，进行四项实验，请分析并回答：（1）向）向3个试管分别滴加葡萄糖液，甲、乙、丙试管中最终产物分别是个试管分别滴加葡萄糖液，甲、乙、丙试管中最终产物分别是 、。（2）向）向3个试管分别滴加丙

9、酮酸，甲、乙、丙试管中最终产物是个试管分别滴加丙酮酸，甲、乙、丙试管中最终产物是 、。（3）在完全隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙的最终产物是）在完全隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙的最终产物是 、。（4）向三个试管分别加入等量的荧光剂（遇）向三个试管分别加入等量的荧光剂（遇ATP可以发光的物质），重复实可以发光的物质），重复实验一，二，从理论上讲，发出荧光最强的试管是验一，二，从理论上讲，发出荧光最强的试管是 实验的实验的 试管试管。原因是。原因是 。学案(xu n)23题、19题，课后题2题第八页，共二十七页。产物产物操作操作 甲试管甲试管 上清液（细上清液（细胞质基质）胞

10、质基质）乙试管乙试管沉淀物（含沉淀物（含线粒体）线粒体）丙试管丙试管匀浆（含细匀浆（含细胞质基质，胞质基质，线粒体线粒体）滴加滴加2mol葡萄糖葡萄糖溶液溶液滴加滴加2mol丙酮酸丙酮酸溶液溶液隔绝空气，滴加隔绝空气，滴加2mol葡萄糖溶液葡萄糖溶液第九页，共二十七页。下图是探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。以下说法(shuf)正确的是（）A.装置甲中NaOH溶液的作用是吸收O2 B.装置乙在C处可检测到有酒精生成C.装置乙应让B先反应一会儿再连接C D.两个(lin)装置均需要在黑暗条件下进行C CC 实验练习第十页，共二十七页。影响细胞呼吸影响细胞呼吸(hx)的因素的因素影响影响(yngx

11、ing)细胞呼吸的因素有细胞呼吸的因素有温度、温度、O2浓度、浓度、CO2浓度、含水量等，浓度、含水量等，其中主要是温度。其中主要是温度。第十一页，共二十七页。1温度温度呼吸作用在最适温度（呼吸作用在最适温度（2535）时最强；超过最适温度，呼吸）时最强；超过最适温度，呼吸(hx)酶活酶活性降低甚至变性失活，呼吸性降低甚至变性失活，呼吸(hx)作用受抑制；低于最适温度，作用受抑制；低于最适温度，酶活性酶活性下降，下降，呼吸作用受抑制。呼吸作用受抑制。影响影响(yngxing)细胞呼吸的因素细胞呼吸的因素生生产产上上常常利利用用这这一一原原理理在在低低温温下下储储存存蔬蔬菜菜、水水果果。在在大大

12、棚棚蔬蔬菜菜的的栽栽培培(zipi)过过程程中中夜夜间间适适当当降降温温，抑抑制制呼呼吸吸作作用用，减减少少有有机机物物的的消消耗耗，可可达达到到提提高高产产量量的目的。的目的。第十二页，共二十七页。CO2释释放放量量相相对对值值O2（%）无氧呼吸(hx)有氧呼吸(hx)细胞(xbo)呼吸影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素在在氧氧气气浓浓度度为为零零时时，只只进进行行无无氧氧呼呼吸吸；氧氧气气浓浓度度为为10%以以下下时时，既既进进行行有有氧氧呼呼吸吸，又又进进行行无无氧呼吸；氧气浓度为氧呼吸；氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。以上时，只进行有氧呼吸。生生活活中中常常利利用用降降低低氧

13、氧气气浓浓度度能能抑抑制制呼呼吸吸作作用用，减减少少有有机机物物消消耗耗这这一一原原理理来来延延长长蔬蔬菜菜水水果果的的保保鲜鲜时时间间。但但是是，在在完完全全无无氧氧的的情情况况下下，无无氧氧呼呼吸吸强强，分分解解的的有有机机物物也也较较多多，一一样样不不利利于于蔬蔬菜菜水水果果的的保保质质、保鲜，保鲜，所以一般采用低氧（所以一般采用低氧（5%）保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。）保存，此时有氧呼吸较弱，而无氧呼吸又受到抑制。无无土土栽栽培培通通入入空空气气，农农耕耕松松土土等等都都是是为为了了增增加加氧氧气气的的含含量量，加加强强根根部部的的有有氧氧呼呼吸吸，保保证证能能量量供

14、供应，促进矿质元素的吸收。应，促进矿质元素的吸收。2 4 6 8 102氧气浓度氧气浓度第十三页，共二十七页。细胞细胞(xbo)呼吸类型的判断（以酵母为例）呼吸类型的判断（以酵母为例）若只产生若只产生CO2，不消耗，不消耗O2，则只进行，则只进行(jnxng)无无氧呼吸。氧呼吸。若产生的若产生的CO2的摩尔数比吸的摩尔数比吸收收O2的摩尔数多，则两种的摩尔数多，则两种呼吸呼吸(hx)同时并存同时并存若产生若产生CO2的摩尔数与吸收的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸呼吸O2%CO2释释放放量量有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量的总量 5

15、10 15 20 25A点点AC段段C点以后点以后B点点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等（CO2释放量表示释放量表示)D点点O2浓度超过一定值（浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失。说明有）以上时，无氧呼吸消失。说明有O2存在时，无氧呼吸受到抑制。存在时，无氧呼吸受到抑制。第十四页，共二十七页。右图表示某种植物的非绿色器官在右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下不同氧浓度下CO2的释放量与的释放量与O2的吸的吸收量的变化，请根据图解回答下列收量的变化，请根据图解回答下列(xili)问题：问题：（1）0点时，该器官点时，该器官(qgun)的呼吸作用类型的

16、呼吸作用类型是是 。无氧呼吸无氧呼吸(hx)（3）在）在O2浓度为浓度为b%以下时（不包括以下时（不包括0点），该器官的呼吸类型是点），该器官的呼吸类型是 ，因为，因为 。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸CO2释放量大于释放量大于O2吸收量吸收量（2）该器官）该器官CO2释放与释放与O2吸收两条曲线在吸收两条曲线在P点重合，其呼吸类型为点重合，其呼吸类型为 ，因为，因为 。（4）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应）由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取取O2含量为含量为 值时，理由是值时，理由是_有氧呼吸有氧呼吸CO2释放量等于释放量等于O2吸收量吸收量a 此

17、时释放的此时释放的CO2最少，果实最少，果实和种子通过呼吸消耗的物质最少（此时有氧呼吸较弱，无氧和种子通过呼吸消耗的物质最少（此时有氧呼吸较弱，无氧呼吸也受限制）呼吸也受限制）1.00.5abco2释释放放PO2吸收吸收气体气体交换交换相对相对值值O2 2含量（含量（%）0第十五页，共二十七页。例题例题1:如图所示曲线如图所示曲线,表示的是一个贮藏白菜的地窖表示的是一个贮藏白菜的地窖(djio),随氧气的消耗随氧气的消耗,二氧化碳浓度变化的情况二氧化碳浓度变化的情况.据图回答据图回答:(1)A-B段段O2的消耗量很大的消耗量很大,CO2浓度上升也很快浓度上升也很快,白菜在进行白菜在进行 呼吸呼

18、吸.(2)C-D段段O2浓度接近于浓度接近于0,而而CO2浓度仍在上升浓度仍在上升,白菜在进行白菜在进行 呼吸呼吸.(3)B-C段段O2浓度已很低浓度已很低,CO2浓度几乎不上升浓度几乎不上升,原因是原因是 .(4)为了有益较长时间地贮藏大白菜为了有益较长时间地贮藏大白菜,应把地窖的应把地窖的O2浓度控制在浓度控制在 范围内范围内.CO2浓度浓度(nngd)O2浓度浓度(nngd)2520151050ABCD有氧有氧无氧无氧有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制有氧呼吸进行的很慢而无氧呼吸也被氧气抑制B-C学案学案21题题第十六页，共二十七页。2 2.O.O2 2浓度浓度(nngd)(nng

19、d)(应用）应用）一定一定(ydng)范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增强，无氧呼吸则受到抑制。无氧呼吸则受到抑制。问：问：中耕松土有何作用？中耕松土有何作用？水稻水稻(shudo)生产中适时露田和晒田的目的是什么？生产中适时露田和晒田的目的是什么？第十七页，共二十七页。缺氧缺氧(qu yn)(qu yn)的情况下，的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。利于伤口痊愈。第十八页，共二十七页。有氧运动是指人体细胞充分获有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况得氧的情况(qngkung)(qngkung)下所进行的体育下所进行的体育锻炼。人

20、体细胞通过有氧呼吸可锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。以获得较多的能量。无氧运动中，无氧运动中，肌细胞因氧不足，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵要靠乳酸发酵(f jio)(f jio)来获取能量，会引来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏起人有肌肉酸胀乏力的感觉。力的感觉。第十九页，共二十七页。影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素3二氧化碳浓度二氧化碳浓度(nngd)CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。浓度增加，呼吸速率下降。在在密密闭闭的的地地窖窖中中，氧氧气气浓浓度度低低，CO2浓浓度度较较高高，抑抑制制细细胞胞

21、的的呼呼吸吸作作用用，使使整整个个器官器官(qgun)的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。第二十页，共二十七页。4含水量含水量 呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量(hnling)增加，代谢加强。增加，代谢加强。影响细胞呼吸的因素粮粮油油种种子子的的贮贮藏藏(zhcng)，必必须须降降低低含含水水量量，使使种种子子处处于于风风干干状状态态，从从而而使使呼呼吸吸作作用用降降至至最最低低，以以减减少少有有机机物物消消耗耗。如如果果种种子子含含水水量量过过高高，呼呼吸吸作作用用加加强强，使使贮贮藏藏的

22、的种种子子堆堆中中温温度度上上升升，反反过过来来又又进进一一步步促促进进种种子子的的呼呼吸吸作作用用，使使种种子子的品质变坏。的品质变坏。第二十一页，共二十七页。1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在从甲图可知细胞呼吸最旺盛的温度在 点点;AB段说明段说明 .温度的作用主要是影响温度的作用主要是影响 .2)乙图中曲线乙图中曲线表示表示 呼吸类型呼吸类型(lixng).如果曲线如果曲线描述的是水稻根细胞的细描述的是水稻根细胞的细胞呼吸胞呼吸,那么那么DE段根细胞积累的物质是段根细胞积累的物质是 .曲线曲线表示的生理过程所利用的有机物是表示的生理过程所利用的有机物是 .有氧有氧酒精酒精(jijng)

23、葡萄糖葡萄糖B在一定在一定(ydng)范围内范围内,细胞呼吸速率随温度升高而加快细胞呼吸速率随温度升高而加快酶的活性酶的活性呼吸速率呼吸速率O2浓度浓度乙乙DEA温度温度BC甲甲呼吸速率呼吸速率例题例题:2.如图所示是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线如图所示是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线:第二十二页，共二十七页。细胞呼吸原理细胞呼吸原理(yunl)(yunl)的应用的应用:1.在酿酒业上的应用：在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生发酵，产生(chnshng)(ch

24、nshng)酒精。酒精。2.在农业生产上：在农业生产上：中耕松土，促进中耕松土，促进(cjn)(cjn)根系的有氧呼根系的有氧呼 吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收3.在医学上：在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧 型细菌的繁殖型细菌的繁殖4.在物质的储存时：在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。吸作用，减少有机物的消耗。第二十三页，共二十七页。及时训练1、在实验条件下，测试某种恒温动物、在实验条件下，测试某种恒温动物(hn wn dn w)离体细胞的呼吸强度离体细

25、胞的呼吸强度(E)受受温度变化的影响，正确结果是（温度变化的影响，正确结果是（）2、下图表示大气中、下图表示大气中O2浓度对植物组织产生浓度对植物组织产生(chnshng)CO2 的影响，其中的影响，其中A曲线代曲线代表表CO2释放量，释放量，B曲线代表曲线代表O2的消耗量。贮藏水果时的消耗量。贮藏水果时O2浓度应调节到（浓度应调节到（）AM 点点 BN 点点 CP 点点 DQ点点CD第二十四页，共二十七页。及时训练3、右图是某种绿色、右图是某种绿色(l s)植物的绿色植物的绿色(l s)器官在不同氧气浓度下，器官在不同氧气浓度下，O2吸收量和吸收量和CO2释放量的变化坐标图。氧气浓度为释放量

26、的变化坐标图。氧气浓度为10%时，该器时，该器官进行的呼吸作用为官进行的呼吸作用为（）A有氧呼吸大于无氧呼吸有氧呼吸大于无氧呼吸 B有氧呼吸小于无氧呼吸有氧呼吸小于无氧呼吸C有氧呼吸等于无氧呼吸有氧呼吸等于无氧呼吸 D只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸D第二十五页，共二十七页。4、分析下图并回答：经数小时后，、分析下图并回答：经数小时后，U形管形管A、B两处的液面会出现哪种两处的液面会出现哪种情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动情况（实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动(hu dng)，瓶口密封，瓶口密封，忽略水蒸汽和和温度变化对实验结果的影响）忽略水蒸汽和和温度变化对实验结果的影响）（）AA处上升、处上升、B处下降处下降BA、B两处都下降两处都下降CA处下降、处下降、B处上升处上升DA、B两处都不变两处都不变C第二十六页，共二十七页。内容(nirng)总结影响细胞呼吸的因素。C6H12O62C3H4O34H能量(少)。C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量(多)。2C3H4O34H 2C2H5OH2CO2。（2）从丙酮酸开始沿着不同渠道形成不同产物。从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同。学案(xu n)23题、19题，课后题2题。C。呼吸作用在最适温度（2535）时最强。CA处下降、B处上升第二十七页，共二十七页。