抑制,有氧呼吸不断加强,但总的细胞呼吸强度逐渐减弱;
③当O2浓度达到5%时,释放CO2最少,细胞呼吸强度
最弱,是种子、果蔬储存的最佳O2浓度;
④当O2浓度达到一定值(10%)后,无氧呼吸
消失,只进行
有氧呼吸;
⑤随O2浓度进一步增大,有氧呼吸先增强后
基本不变(受呼吸酶数量等因素的影响)。
(2)应用
①包扎伤口应选用
透气的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
②利用粮食通过
酵母菌发酵可以生产各种酒;利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
③及时松土有利于植物
根系生长。
④稻田定期排水有利于根系
有氧呼吸,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。
⑤提倡慢跑等有氧运动使细胞进行
有氧呼吸,避免肌细胞产生大量
乳酸。
3.CO2浓度
(1)原理:
CO2是细胞呼吸的产物,随着CO2浓度的增大,对细胞呼吸
抑制作用增强。
(2)应用:
储藏粮食时适当
增大CO2浓度,可抑制细胞呼吸,减少有机物消耗。
4.水
(1)原理:
在一定范围内,细胞呼吸速率随细胞内水的含量的增加而
增大。
当含水量超过一定的范围时,细胞呼吸会受到抑制,甚至造成植物
死亡。
(2)应用:
植物栽培要合理灌溉;将种子晒干,以减弱呼吸作用,有利于储藏。
(实践应用)果蔬的储存方式与粮食的储存方式有什么不同?
提示:
果蔬储存:
零上低温、低氧、高CO2、一定湿度。
粮食储存:
低温、低氧、高CO2、干燥。
典题分析
题型四 氧气对细胞呼吸的影响
[例6] 以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。
下列叙述不正确的是( )
A.甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的D点
C.甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的
D.甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
解题分析 甲图中氧浓度为a时,细胞只释放CO2不吸收O2,说明细胞只进行无氧呼吸,对应乙图中的A点,A正确;甲图中氧浓度为b时,CO2的释放量远远大于O2的吸收量,说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,且无氧呼吸强度大,而D点或者是有氧呼吸占优势,或者是只进行有氧呼吸,B错误;贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点左右)的氧浓度,C正确;氧浓度为d时,CO2的释放量与O2的吸收量相等,细胞只进行有氧呼吸,因此没有酒精产生,D正确。
答案 B
题型五 细胞呼吸原理的应用
[例7] 下列叙述符合生物学原理的是( )
A.水稻根部主要进行无氧呼吸,所以能长期适应缺氧环境
B.快速登山时,人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳的过程
C.蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中,可延长保鲜时间
D.淀粉经发酵可产生酒精,是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的
解题分析 水稻根部主要进行的是有氧呼吸,A错误;蔬菜储藏环境应该是低氧、零上低温和具有一定湿度,C错误;淀粉经发酵可产生酒精,是通过酵母菌发酵实现的,D错误;快速登山也是有氧运动,人体的能量供应主要来自有氧呼吸将有机物分解成二氧化碳和水的过程,B正确。
答案 B
课堂小结
一、知识结构
二、重要术语
1.无氧呼吸 2.酒精发酵 3.乳酸发酵
三、重要概念
1.在无氧条件下,细胞在酶的作用下,将葡萄糖等有机物氧化分解成不彻底的氧化产物,同时释放少量能量的过程叫做无氧呼吸。
无氧呼吸在细胞质基质中进行。
2.有氧呼吸分三个阶段释放能量,其中第三阶段释放能量最多。
无氧呼吸释放的能量要比有氧呼吸少得多。
有氧呼吸除第一阶段在细胞质基质中进行外,其余过程在线粒体中进行,无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行。
3.影响细胞呼吸的外界因素主要有温度、O2浓度以及CO2浓度。
4.温度对细胞呼吸的影响主要是影响酶的活性;O2浓度会影响呼吸的类型与强度;CO2浓度升高对细胞呼吸具有一定的抑制作用。
5.细胞呼吸与生产、生活实践密切相关。
农作物的栽培管理,粮食以及果蔬的贮藏措施都与呼吸作用的原理相关。
当堂检测——查漏补缺 巩固提升
1.与无氧呼吸比较,细胞有氧呼吸特有的代谢产物是( )
A.丙酮酸B.ATP
C.CO2D.H2O
答案 D
解析 有氧呼吸的产物是CO2和H2O;无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸,但都有ATP形成。
2.水稻种子萌发时,如果长时间缺氧,就会引起烂芽,主要是由于( )
A.能量不足B.酒精中毒
C.乳酸中毒D.CO2中毒
答案 B
解析 水稻种子萌发时,如果长时间缺氧,进行无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳,酒精含量过多对细胞有毒害作用,引起烂芽。
3.不同种类的生物在不同的条件下呼吸方式不同。
下列对生物细胞呼吸方式的判断,错误的是( )
A.若只释放CO2,不消耗O2,则细胞只进行无氧呼吸
B.若CO2的释放量多于O2的吸收量,则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C.若CO2的释放量等于O2的吸收量,则细胞可能只进行有氧呼吸
D.若既不吸收O2也不释放CO2,则说明该细胞已经死亡
答案 D
解析 当以葡萄糖为呼吸底物进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸时,细胞吸收O2量等于产生CO2量;若同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸,则产生CO2量>吸收O2量;若只释放CO2不吸收O2,则细胞只进行产酒精的无氧呼吸。
当产物是乳酸时或细胞已死亡时,细胞既不吸收O2,也不释放CO2。
4.储藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗,下列最适宜的储藏条件是( )
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
答案 C
解析 储藏苹果时,细胞呼吸速率低有机物消耗最少时最佳,故应选低氧、高CO2和零上低温,零下低温会引起冻伤。
5.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下,请据图回答:
(1)图中A是________,其产生的部位是________。
(2)反应①②③④中,必须在有氧条件下进行的是____________,可在人体细胞中进行的是____________。
(3)苹果贮藏久了,会有酒味产生,其原因是发生了图中________过程。
(4)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比为________。
答案
(1)丙酮酸 细胞质基质
(2)② ①②④
(3)①③
(4)1∶3
解析
(1)根据细胞呼吸过程中的物质变化可判断,A是丙酮酸,其产生的部位是细胞质基质。
(2)图中①是有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,不需要氧气参与,②是有氧呼吸第二、三阶段,需要在有氧条件下进行,③和④表示无氧呼吸过程,其中能够在人体细胞进行的是①②④。
(3)苹果贮藏久了,内部果肉细胞会进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,即图中①③过程。
(4)有氧呼吸的反应式:
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+大量能量,无氧呼吸的反应式:
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2+少量能量,如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比为1∶3。
6.有人利用人体成熟的红细胞和肌肉细胞按下面甲、乙两个密闭装置进行实验:
(1)实验开始时,夹子A关闭,两装置中的红色液滴在刻度0处,5min后,发现甲装置中的红色液滴不移动,乙装置中的红色液滴向左移动,原因是____________________________________________。
(2)从第6min开始,同时打开两装置中的夹子A,向里面通入等量的氧气,20min后,发现:
甲装置中的红色液滴向右移动了X1,装NaOH的小烧杯增重了Y1,乙装置中的红色液滴向右移动了X2,装NaOH的小烧杯增重了Y2,则X1________(填“大于”“小于”或“等于”)X2,Y1________(填“大于”“小于”或“等于”)Y2。
(3)从分子代谢水平上看,造成第
(2)问中差异的原因是____________________________。
答案
(1)人体成熟的红细胞不能进行有氧呼吸,只可进行产生乳酸的无氧呼吸,肌肉细胞吸收了容器中的氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收
(2)大于 小于
(3)人体成熟的红细胞不能进行有氧呼吸
解析
(1)肌肉细胞吸收了容器中的氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收,所以乙装置中气体体积减小,红色液滴向左移动;而人体成熟的红细胞不能进行有氧呼吸,只可进行产生乳酸的无氧呼吸,液滴不移动。
(2)向装置里面通入等量的氧气,由于红细胞不能吸收氧气,肌肉细胞可以吸收氧气进行有氧呼吸,所以X1大于X2;肌肉细胞进行有氧呼吸释放二氧化碳,所以肌肉细胞装置中氢氧化钠吸收的二氧化碳量多,而人体成熟的红细胞无氧呼吸不能产生二氧化碳,所以Y1小于Y2。
(3)从分子代谢水平上看,人体成熟的红细胞不能进行有氧呼吸是造成第
(2)问中差异的原因。