高中生物 4.3.2 细胞呼吸原理的应用同步导学案 苏教版必修1.doc

2014-2015学年生物（苏教版）必修一同步导学案 4.3.2细胞呼吸原理的应用 一、目标导航1.说出影响细胞呼吸的因素2.说明细胞呼吸的原理和意义，了解其在生产和生活中的应用二、知识网络1内部因素（遗传因素）（1）不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。（2）同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。（3）同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。2外部因素及应用三、导学过程知识点一 影响细胞呼吸的因素1内部因素（遗传因素）（1）不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。（2）同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高，成熟期细胞呼吸速率较低。（3）同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。2外部因素及应用外界因素图示原理应用温度细胞呼吸是由酶催化的一系列反应过程。在一定范围内，细胞呼吸随温度的升高而加快，但超过最适温度后，细胞呼吸将逐渐减弱，直至停止大棚蔬菜的种植，保持一定的昼夜温差，或阴天适当降温，有利于增产氧气在一定范围内有氧呼吸强度随氧气浓度升高而增大；氧气对无氧呼吸有抑制作用作物栽培中，采取中耕松土等措施防止板结，保证根细胞正常呼吸，以促进其对矿质元素的吸收、利用co2从化学平衡角度分析，co2浓度增大，呼吸速率下降在果蔬保存中，如增加co2浓度，减弱细胞呼吸，降低其代谢强度，达到保鲜目的含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减少而减弱作物种子的储藏，需风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用途径措施与方法延长光照时间补充光照增大光合作用面积间作、合理密植提高光合作用效率控制适宜光强、适当提高二氧化碳的浓度（如通风、施有机肥）、合理施肥（供应适量的无机盐）提高净光合作用效率维持适当的昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）【例1】 蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为（）a低温、干燥、低氧b低温、湿度适中、低氧c高温、干燥、低氧d高温、湿度适中、高氧解析：低温降低酶的活性，减少呼吸作用对有机物的消耗；湿度适中可减少蔬菜和水果水分的过分丢失，保持蔬菜和水果的品质；低氧可维持较低的有氧呼吸，提供最低限度的能量供给，同时防止无氧呼吸产生酒精，导致水果和蔬菜腐烂变质。答案：b贮存蔬菜和水果应该保持蔬菜和水果的品质不受影响，有机物的消耗最少，所以应该降低蔬菜和水果的呼吸作用对有机物的消耗，同时还不能让蔬菜和水果的呼吸作用产生酒精影响品质，所以提供的储藏条件是低温、湿度适中、低氧。水果的贮存需要的环境是低温、低氧和低湿环境，低温、低氧是为了抑制无氧呼吸和有氧呼吸，减少有机物的消耗，低湿环境是为了降低水果水分的蒸发。四、达标检测1为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和o2含量条件下的co2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是()o2含量释放量温度0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%36.23.61.24.45.45.31031.253.75.921.533.332.92046.435.26.438.965.566.23059.841.48.856.6100.0101.6a.根据变化规律，表中10、1.0%条件下的数据很可能是错误的b温度为3、o2含量为3.0%是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合co2含量从20.0%升至40.0%时，o2含量限制了呼吸强度的继续升高d在20条件下，o2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱解析：根据表中数据的变化规律可知，在10、1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2,53.7的数据很可能是错误的，a正确。温度为3、o2含量为3.0%时，二氧化碳的释放量最少，是贮藏菠菜叶的最佳环境条件组合，b正确。o2含量从20.0%升至40.0%时，3和10时呼吸强度逐渐减弱，但20和30时的呼吸强度继续升高，说明限制因素不是氧气含量而是温度，c错误。在20条件下，o2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，随着氧气含量的增加，细胞无氧呼吸逐渐减弱，d正确。答案：c2如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下o2吸收量和co2生成量的变化，请据图回答：(1)图中曲线qr区段co2生成量急剧减少的主要原因是_。(2)p点的生物学含义是无氧呼吸消失点，由纵轴、co2生成量和o2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_。(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的co2随氧气浓度变化而变化的曲线。(4)若图中的ab段与bc段的距离等长，说明此时有氧呼吸释放的co2与无氧呼吸释放的co2相比_(填“一样多”或“更多”或“更少”)，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的_倍。(5)在长途运输新鲜蔬菜时，常常向塑料袋中充入氮气，目的是_。你认为氧浓度应调节到_点的对应浓度时，更有利于蔬菜的运输，试说明理由_ _。解析：解题时应注意：q点只进行无氧呼吸，p点只进行有氧呼吸，a点有氧呼吸、无氧呼吸释放的co2量相等，r点释放的co2量最少，此时有利于蔬菜运输。答案：(1)氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制(2)氧浓度逐渐增大的过程中，无氧呼吸生成的co2总量(3)所绘曲线应能表现下降趋势，并经过q、b以及p点在x轴上的投影点。如图(点线)所示(4)一样多1/3(5)降低氧浓度，减少有机物的消耗r此时有氧呼吸强度较低，同时又抑制了无氧呼吸，蔬菜中的有机物消耗较少五、依据考点，归纳总结影响细胞呼吸的因素（1）温度曲线图：温度能影响细胞呼吸，主要是影响呼吸酶的活性。与温度影响酶催化效率的曲线特征一致。应用：低温下贮存蔬菜和水果；大棚蔬菜夜间适当降温以降低呼吸消耗，提高产量。（2）氧气曲线图：a对无氧呼吸：随o2浓度增加而受抑制，o2浓度越高，抑制作用越强，o2浓度达到一定值时，被完全抑制（如图a）。b对有氧呼吸：随o2浓度增加，有氧呼吸强度也增加，但o2浓度达到一定值时将不再随o2浓度增加而增加。（此时限制因素主要是酶的活性和呼吸底物浓度，如图b）。c某绿色植物非绿色部位受o2影响（情况如图c）。应用：适当降低氧气浓度，抑制细胞呼吸消耗，延长蔬菜、水果的保鲜时间。（3）co2曲线图：作为呼吸产物，根据化学平衡原理，co2浓度高会抑制反应向正反应方向进行；co2浓度增高，会降低细胞内ph，使呼吸酶的活性降低。同理，低浓度的co2会在一定程度上促进细胞呼吸。应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加二氧化碳浓度或充入氮气，可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。（4）水分曲线图：水是原料，也是产物，细胞呼吸过程必须在细胞内的水环境中才能完成。应用：将种子晒干，以减弱呼吸消耗，有利于贮藏。六、布置作业1.(2014安徽蚌埠质检)人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含有线粒体,与短跑等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是(a)a.消耗等量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的atp多b.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、h和atpc.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸,故产生酸痛感觉d.慢跑时慢肌纤维产生的atp,主要来自线粒体内膜解析:由题意知,快肌纤维的细胞呼吸方式主要是无氧呼吸,慢肌纤维的细胞呼吸方式主要是有氧呼吸,消耗等量的葡萄糖,慢肌纤维的有氧呼吸释放产生atp较多;快肌纤维几乎不含线粒体,进行无氧呼吸,慢肌纤维进行有氧呼吸,细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中将葡萄糖分解为h、丙酮酸,同时释放出少量能量,合成少量atp;人肌肉细胞无氧呼吸会产生大量乳酸,乳酸的积累会导致肌肉酸痛;慢肌纤维细胞中有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜,该过程释放的能量最多,合成的atp最多。2.(2014河北武邑一模)有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的o2时,其产生的酒精和co2的量如图所示。据图中信息推断错误的是(c)a.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸b.当氧浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同c.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵d.a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生h和atp解析:氧浓度为a时,酒精和co2的量相等,即比值为11,酵母菌只进行无氧呼吸,a正确;氧浓度为b时,co2的量大于酒精的量,说明酵母菌有两种呼吸方式,氧浓度为d时酒精的量为0,酵母菌只进行有氧呼吸,b正确;当氧浓度为c时,酒精的量为6,无氧呼吸消耗的葡萄糖为3,由co2的量15可知有氧呼吸产生的co2为:15-6=9,可得出有氧呼吸消耗的葡萄糖为:1.5,则有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,c错;有氧呼吸和无氧呼吸都产生h和atp,d正确。3.(2014资阳质检)在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时co2和o2体积变化的相对值如表。若底物是葡萄糖,则下列叙述中正确的是(b)条件abcdco2释放量10867o2吸收量0347a.a条件下,呼吸产物除co2外还有乙醇或乳酸b.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少c.c条件下,种子消耗的葡萄糖最少d.d条件下,产生的co2来自细胞质基质和线粒体解析:无氧条件下产生了co2,这说明该植物的无氧呼吸产物是酒精,不会是乳酸;b条件下,氧气消耗的相对值为3,可计算出葡萄糖消耗的相对值为0.5,无氧呼吸产生co2的相对值为5,可计算出消耗葡萄糖的相对值为2.5;有氧呼吸时,消耗葡萄糖最少;d条件下,种子只进行有氧呼吸,co2全部来自线粒体。4.为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间，贮藏条件最好是（ a ）a低o2、适当的湿度、零上低温 b低o2、适当的湿度、零下低温c无o2、保持干燥、零上低温 d无co2、保持干燥、零下低温解析：本题考查影响细胞呼吸作用的因素及乙烯的生理作用。要长时间储藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物质的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；在低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态下，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。乙烯具有催熟作用，不利于水果贮藏。5.如图表示大气中氧的浓度对植物非绿色器官、组织内二氧化碳产生量的影响。试据图回答：(1)a点表示植物组织释放的二氧化碳较多，这些二氧化碳主要是_的产物。(2)由a到b，二氧化碳的释放量急剧减少，其