高中生物 342影响呼吸作用的因素课件 浙科版必修1.ppt

第2课时影响呼吸作用的因素 影响细胞呼吸的因素 1 呼吸作用是由一系列的化学反应 对呼吸作用有很大影响 一般植物在0 及以下时呼吸作用 温度升高则呼吸作用 温度太高则呼吸作用 2 需氧呼吸必须有参加 把糖分子成二氧化碳和水 厌氧呼吸是在的条件下发生的 许多细菌能够依靠呼吸维持生命 对它们甚至是有毒的 如 等 酶催化 温度 很弱或停止 减弱甚至 氧 氧气 氧化 无氧 氧气 厌氧 乳酸细菌 加快 停止 影响细胞呼吸的因素分析及实践应用 1 影响细胞呼吸的内因遗传物质 酶 表现在 不同种类的植物呼吸速率不同 如旱生植物小于水生植物 阴生植物小于阳生植物 同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同 如幼苗 开花期呼吸速率升高 成熟期呼吸速率下降 同一植物的不同器官呼吸速率不同 如生殖器官大于营养器官 2 影响细胞呼吸的外界因素 温度a 影响 温度影响呼吸作用 主要是通过影响呼吸酶的活性来实现的 一般而言 在一定温度范围内 呼吸强度随着温度的升高而增强 但超过一定的温度 酶的活性会下降 甚至会变性失活 从而使呼吸作用停止 一般呼吸作用的最适温度为25 35 温度对呼吸速率的影响如右图所示 b 应用 低温仓贮食品 大棚栽培在夜间和阴天适当降温 温水和面发得快 氧气a 影响 如图 o2是需氧呼吸所必需的 对厌氧型生物而言 o2对其厌氧呼吸有抑制作用 o2浓度 0时 只进行厌氧呼吸 0 o2浓度 10 时 既进行需氧呼吸 也进行厌氧呼吸 o2浓度 10 时 只进行需氧呼吸 o2浓度 5 时 细胞呼吸总强度最弱 有机物消耗最少 b 应用 中耕松土促进植物根部需氧呼吸 厌氧发酵过程需要严格控制无氧环境 低氧仓贮粮食 水果和蔬菜 水分a 影响 水作为需氧呼吸的反应物直接参与反应 水作为生物化学反应的介质影响反应进行 b 应用 粮食在收仓前要进行晾晒处理 干种子萌发前要进行浸泡处理 co2a 影响 co2是细胞呼吸的最终产物 积累过多会抑制细胞呼吸的进行 b 应用 适当增加co2浓度 有利于水果和蔬菜的保鲜 名师提醒 1 在呼吸作用原理的应用中 若需要增强相关植物或器官的呼吸作用强度 可以采取供水 升温 高氧 低co2等措施 若需减弱呼吸作用强度 可以采取 干燥 低温 低氧 高co2等措施 2 种子和蔬菜 水果在贮藏时应保持低温 低氧情况下 不同的是种子还应保持干燥 而蔬菜和水果应保持一定湿度 且防止过度低温冻伤 巩固 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a b c d时 测得co2释放量和o2吸收量的变化 下列相关叙述正确的是 a 氧浓度为a时 最适于贮藏该植物器官b 氧浓度为b时 厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍c 氧浓度为c时 厌氧呼吸最弱d 氧浓度为d时 需氧呼吸强度与厌氧呼吸强度相等解析本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官需氧呼吸和厌氧呼吸的情况 以co2释放量相对值计算 a浓度 o2吸收量为0 只有厌氧呼吸 b浓度 需氧呼吸为3 厌氧呼吸为 8 3 c浓度 需氧呼吸为4 厌氧呼吸为 6 4 d浓度 需氧呼吸为7 厌氧呼吸为0 由此判断 c浓度最适于贮藏 b浓度厌氧呼吸消耗葡萄糖为2 5 为需氧呼吸 0 5 的5倍 d点厌氧呼吸强度最弱 为0 答案b 呼吸作用在生产生活中的应用 深度剖析地窖中co2浓度较高 不利于呼吸作用进行 有利于降低呼吸强度 所以a对 地窖中co2浓度较高与水分吸收无直接关系 所以b错 乙烯促进果实成熟 与本题无关 所以c错 地窖内无光不能进行光合作用 所以d错 答案a 例2 回答下列问题 右图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置 某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况 材料用具 保温桶 500ml 温度计 活性干酵母 质量浓度为0 1g ml的葡萄糖溶液 棉花 石蜡油 实验假设 酵母菌在有氧条件下呼吸作用比在无氧条件下呼吸作用放出的热量更多 细胞呼吸相关实验探究 1 取a b两装置设计实验如下 请补充下表中内容 2 b装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 这是控制实验的 变量 3 要测定b装置因呼吸作用引起的温度变化量 还需要增加一个装置c 请写出装置c的实验步骤 4 实验预期 在适宜条件下实验 30min后记录实验结果 若装置a b c温度大小关系是 用 表示 则假设成立 思维导图 深度剖析本题考查了酵母菌的呼吸作用类型 根据实验假设可知a b两组实验装置需要形成对照 分别研究酵母菌的需氧呼吸和厌氧呼吸 因此两组实验装置的唯一变量应该是溶液中是否含有氧气 而其他条件均应相同 所以在b装置的步骤二中也应加入10g活性干酵母 从b装置的实验步骤看 葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除溶液中的氧气 而在液面上铺满石蜡油也是为了隔绝空气 所以b装置用于研究酵母菌的厌氧呼吸 那么a装置的步骤三中应不加石蜡油 用于研究酵母菌的需氧呼吸 为了证实b装置的温度变化是由呼吸作用引起的 应设置一个空白对照组 里面除了不加入活性干酵母外 其余的步骤与b装置相同 如果30min后测量的实验结果是a b c 那么实验假设成立 答案 1 不加入石蜡油 加入10g活性干酵母 2 去除氧气自 3 加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 不加入活性干酵母 4 a b c易错提醒为了校正实验误差 可设置单一变量为 活的或杀死的生物材料 的对照实验 而欲探究呼吸类型 则对比实验装置的单一变量为小烧杯中 是否加入石蜡油 两装置中的生物材料 须保持同样的生理活性 技法必备 1 对照实验常用方法 空白对照 设置两组实验 一组给予该实验的自变量处理 另一组不作任何处理 例如 温度对过氧化氢的影响实验 设置温度为90 的实验组和温度为常温的空白对照 自身对照 只设置一组实验 通过比较实验对象在实验前后现象的变化来说明问题 不再另设对照实验 例如 洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原实验 就是自身对照实验 对照实验的常用方法和解题思路 条件对照 设置两组实验 在实验所要研究的自变量方面 进行不同的处理 例如过氧化氢酶与无机催化剂fe3 对过氧化氢的催化效率的比较实验 一组的自变量是过氧化氢酶 另一组的自变量是fe3 相互对照 通常设置多组实验 这些组都给予自变量处理 只是在处理的量或程度和方式有所差别 通过它们之间的相互比较来说明问题 例如温度对酶活性影响实验 设置温度有三组分别是 0 60 100 2 对照实验设计题的一般解题思路 明确实验目的 认真阅读题干 找出关键性叙述 搞清实验是解决什么问题 是验证性实验还是探究性实验 题干对于实验方法是否有所提示 明确实验的自变量和无关变量以及因变量是设计实验的关键 能力展示日常生活中人们常用安琪酵母发面蒸馒头 某同学计划探究酵母菌的细胞呼吸方式 并设计了下列对照实验 请你帮助他完成有关内容 1 实验目的 探究酵母菌的细胞呼吸方式 2 实验原理 细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同 但每种方式所释放的能量中都有一部分以 形式散失 从而导致细胞周围的环境温度 3 材料用具 酵母菌培养液 质量浓度为0 19g ml的葡萄糖溶液 液体石蜡油 蒸馏水 保温瓶 温度计 棉花 4 实验步骤 将质量浓度为0 19g ml的葡萄糖溶液加热后冷却备用 取3个保温瓶 编号为a b c 并将c瓶设计为对照 在3个保温瓶中分别加入等量 a瓶中再加入 b瓶中再加入 c瓶中再加入 3个保温瓶中均放入温度计 用棉花轻轻塞上瓶口 并保证保温瓶通气 24h后观察并记录3个保温瓶中温度的变化 5 实验结果及分析a瓶温度 填 大于 小于 或 等于 b瓶温度 原因是 6 实验结论是 解析本题的实验目的为探究酵母菌的细胞呼吸方式 故控制好单一变量 有氧或无氧环境 是关键 具体表述实验步骤时 要注意体现出等量性原则 对于实验结果的分析 由于酵母菌需氧呼吸放出的能量比厌氧呼吸放出的能量多 故a瓶温度小于b瓶温度 答案 2 热能升高 4 备用的葡萄糖溶液 适量的酵母菌培养液和液体石蜡油与a瓶所加酵母菌培养液等量的酵母菌培养液与a瓶所加酵母菌培养液等量的蒸馏水 5 小于酵母菌厌氧呼吸放出的能量比需氧呼吸放出的能量少 6 酵母菌的细胞呼吸方式包括需氧呼吸和厌氧呼吸两种 或兼性厌氧 2 贮藏苹果时既要保持口感 又要减少水分的消耗 下列最适宜的贮藏条件是 a 高co2浓度 低氧浓度和零下低温b 低co2浓度 高氧浓度和零下低温c 低氧浓度 高co2浓度和零上低温d 完全无氧 高co2浓度和零上低温 解析影响细胞呼吸的因素主要有水分 氧气 二氧化碳和温度 题中要求减少水分的消耗 所以只能从氧气浓度和温度两方面考虑 酶活性在一定温度范围内 随温度的升高而增强 故低温是贮藏行之有效的方法之一 但零下低温会引起冻伤而失去苹果的口感 氧气是需氧呼吸的原料 二氧化碳是细胞呼吸的产物 降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率 在完全无氧条件下 细胞可进行厌氧呼吸 而氧气的存在可以起到抑制厌氧呼吸的作用 因此氧气应调节到一个合适的浓度 在这个浓度下 氧气对厌氧呼吸和需氧呼吸都可起抑制作用 使有机物的消耗达到最低 答案c 3 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右表 底物是葡萄糖 则下列叙述中正确的是 a a条件下 呼吸产物除co2外还有酒精和乳酸b b条件下 需氧呼吸消耗的葡萄糖比厌氧呼吸多c c条件下 厌氧呼吸最弱d d条件下 产生的co2全部来自线粒体 解析需氧呼吸和厌氧呼吸都主要以葡萄糖为呼吸底物 在完全无氧的环境中 细胞进行厌氧呼吸 有的细胞呼吸的产物是酒精和co2 有的细胞呼吸产物是乳酸 在细胞溶胶产生丙酮酸 丙酮酸只有进入线粒体 经需氧呼吸的第二和第三阶段才能被彻底氧化分解成co2和h2o 答案d 4 在自然条件下 下列有关植物