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影响呼吸作用的因素及应用 1 呼吸作用是指在生物体内氧化分解有机物且释放能量的过程 根据是否有氧气参与 分为有氧呼吸和无氧呼吸两种 温度 氧气 二氧化碳和水对呼吸作用都有明显的影响 2 一 内部因素对呼吸速率的影响 1 不同植物种类呼吸速率不同 1 低等植物 高等植物 2 生长快的植物 生长慢的植物 3 草本植物 木本植物 2 不同器官 组织呼吸速率不同 1 幼嫩器官 年老器官 2 生殖器官 营养器官 3 1 温度 呼吸作用在分解有机物过程中 需要一系列酶的催化 温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用 如下图所示 在最适温度B以下 呼吸强度随着温度升高而增强 超过最适温度 呼吸强度随着温度升高而减弱 当温度过高时 由于酶遭到不可逆破坏而完全失去活性 呼吸作用就停止 二外部因素对呼吸速率的影响 4 应用 生产上 常利用降温的方法来延长蔬果的贮存时间 大棚栽培时 则可适当降低夜间温度 以减少有机物的消耗 农民冬种红薯和马铃薯时 常常运用培土起畦的方法 以便白天土壤能吸收更多太阳能 提高土温 促进吸收更多的矿质元素 夜晚又能快速降温 以减弱呼吸作用 减少有机物的消耗 从而达到增产的目的 5 例1 图1表示在不同温度条件下 测到的植物光合作用同化二氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的变化曲线 据图回答 1 在该实验条件下 使植物体中有机物增加最快的温度是 2 在该实验条件下 植物体中有机物开始减少的温度是 3 要使该植物有机物增加 除改变温度条件外 还可以改变实验中的 两个条件 25 40 光照强度和二氧化碳浓度 6 2 氧气和二氧化碳 氧气不足会直接影响到呼吸速率和呼吸性质 绿色植物在缺氧时进行无氧呼吸 大多数植物无氧呼吸产生酒精毒害细胞 而且无氧呼吸释放的能量少 不能满足正常生命活动的需要 所以陆生植物不能长时间忍受无氧呼吸 氧气对无氧呼吸有抑制作用 当氧气浓度逐渐升高时 无氧呼吸逐渐减弱 最后消失 而有氧呼吸则逐渐增强 两者关系可以用图2曲线说明 图中曲线OAF是有氧呼吸释放CO2的变化量 曲线CAB是无氧呼吸释放二氧化碳变化量 曲线CDF是CO2释放的总量变化曲线 其中的E点和B点都是无氧呼吸消失点 A点和D点是呼吸作用最弱点 F点是氧气饱和点 氧浓度超过此点 再提高氧浓度 呼吸作用也不再增强了 7 应用 在贮存蔬果时 常常运用降低氧浓度 如充氮气或充二氧化碳 的方法来达到保鲜目的 一般把氧浓度降到无氧呼吸消失点 如果氧浓度太低 植物组织进行无氧呼吸产生酒精 酒精对细胞有毒害作用 影响保鲜 给植物松土或无土栽培时充入氧气 以增强根细胞的呼吸作用 促进吸收更多的矿质营养 在酿酒时 先通入氧气 促进有氧呼吸 加快酵母繁殖 然后创造一个无氧环境 加速酒精发酵 8 例2 将质量均为x克的苹果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中 1h后测定O2的吸收量和CO2的释放量 如下表 请回答 1 在O2相对浓度为3 时 苹果肉细胞的呼吸方式为 x克苹果肉每小时分解葡萄糖 mol 既有无氧呼吸 也有有氧呼吸 0 15mol 9 2 贮藏苹果的环境要保证呼吸强度最低而又没有无氧呼吸 这样可以延缓有机物的消耗 又不至于使无氧呼吸产生的酒精破坏苹果细胞 所以在O2相对浓度5 时是最合适的 因为此时无氧呼吸消失 没有酒精产生 同时有氧呼吸也相对较弱 分解有机物比较缓慢 2 贮藏苹果的环境中 适宜的O2相对浓度为 原因是 10 3 水 水也是影响呼吸强度的一个重要因素 水是生物体内良好的溶剂 生物体中的有机物必须溶解在水中 才能被分解 因此 对植物种子而言 含水量高 种子的呼吸作用就强 这是贮藏种子时为什么总要晒干的原因 但是对陆生植物而言 土壤中的含水量过高 就会影响土壤的氧气量 从而影响根的呼吸作用 11 例3 下图表示含水量不同的玉米种子的呼吸速率 CO2mg 100g种子 h 请回答下列问题 1 玉米种子的呼吸速率与含水量的关系如何 2 为了使种子安全贮藏 种子的含水量应控制在 以下 3 呼吸速率高的种子堆会出现发潮发热现象 原因是 解析 从图中曲线可以看出 种子的呼吸速率随着含水量的升高而加快 为了使种子安全贮藏 使种子的有机物不至于很快被耗尽 就要使其呼吸速率尽量低 所以