影响呼吸作用的因素及应用课件

作物生产技术专业 / 教学资源库
《植物与植物生理》第四单元
5、机械损伤 机械损伤明显促进组织的呼吸作用。机械损伤破坏氧化酶与呼吸底物 间的分隔使，如酚在受伤与酶接触而迅速被氧化；损伤使一些细胞脱分 化为分生组织或愈伤组织；需更多的中间产物以形成新的细胞。
6、病原菌的侵染 植物组织感病后呼吸增加。宿主受体细胞的线粒体增多；线粒体被激 活，电子传递系统的某些酶活性增强；氧化酶活性增强，如多酚氧化酶 、抗坏血酸氧化酶的活性增强；抗氰呼吸增强，PPP加强。
《植物与植物生理》第四单元
（二）外界条件的影响
环境对呼吸作用的影响表现在：影响酶的活性进而影响呼吸速率；影 响呼吸途径：EMP-TCA、PPP、有氧呼吸与无氧呼吸、抗氰呼吸；影响呼 吸底物，RQ可表现出变化。
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《植物与植物生理》第四单元
1. 温度 呼吸速率随温度变化的曲线呈钟罩形。在0~35℃范围内温度系数 (Q10)2~2.5(温度每升高10℃反应速率增加的倍数)。 呼吸作用最适温度：是指能长期维持较高呼吸速率的温度。 呼吸作用最适温度是25℃~35℃，最高温度是35℃~45℃，呼吸作用 最低温度则依植物种类不同有较大差异。
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《植物与植物生理》第四单元
主要内容
呼吸作用的强度 呼吸商及影响呼吸商的因素 影响呼吸作用的因素
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《植物与植物生理》第四单元
重点和难点
重点
呼吸作用强度；呼吸商；影响呼吸商的因素；
难点
影响呼吸作用的因素。
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《植物与植物生理》第四单元
不同器官或组织：生殖器官>营养器官；生长旺盛的>生长 缓慢的；幼嫩器官>成熟器官等。

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
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。
(2)影响细胞呼吸的外界因素
①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
水作为生物化学反应的介质影响反应进行。
如果30 min后测量的实验结果是A>B>C，那么实验假设成立。 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。
( )。
a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
乙烯促进果实成熟，与本题无关，所以C错；
①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

细胞内的氧气浓度对有氧呼吸具有重要影 响。在一定范围内，氧气浓度越高，呼吸 速率越快。
底物浓度
pH值
细胞呼吸的底物浓度决定了呼吸作用的强 度。底物浓度越高，可参与呼吸作用的底 物分子越多，呼吸速率越快。
细胞内的pH值对呼吸酶的活性有显著影响， 进而影响呼吸速率。维持适当的pH值是保 证正常细胞呼吸的关键。
呼吸链的分析
呼吸链是细胞呼吸作用中的重要组成部分，其分析对于了解细胞能量代谢和氧化 应激等方面具有重要意义。
通过对呼吸链各组分的测定和分析，可以了解细胞能量代谢的状况和特点，进一 步揭示细胞呼吸作用的机制和调控规律。
细胞内ATP浓度的测定
ATP是细胞内主要的能量形式，其浓度的测定对于了解细 胞代谢状况和能量水平具有重要意义。
常见的酸碱平衡紊乱包括酸中毒和碱 中毒，可由代谢异常、呼吸系统疾病、 药物中毒等原因引起。
糖尿病和肥胖症
糖尿病
糖尿病患者细胞胰岛素抵抗或分泌不足，影响葡萄糖的摄取 和利用，导致细胞能量代谢异常，引发一系列并发症。
肥胖症
肥胖症患者脂肪细胞数目增多、体积增大，影响脂肪酸的摄 取和代谢，导致细胞能量代谢异常，引发心血管疾病、糖尿 病等并发症。
酶的分布
不同种类的酶在细胞内的分布不同， 这种分布会影响细胞呼吸过程中不同 阶段的反应速率。
细胞内酶的合成和降解是动态过程， 可以影响酶的浓度，进而影响细胞呼 吸的速率。
底物和产物的调节
底物浓度
底物浓度的变化会影响细胞呼吸的速率。当底物浓度较低时，细胞呼吸速率会 增加，以充分利用底物；当底物浓度过高时，细胞呼吸速率可能会降低，以防 止底物堆积。
通过荧光染色法、同位素标记法等手段可以测定细胞内 ATP的浓度，这些方法可以提供细胞代谢状况的直接证据， 为研究细胞呼吸作用提供了重要的参考依据。

应用：施肥的同时，往往适当浇水，小麦的光合速率会更大，此时浇水的原 因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系 吸收。同时可以保证小麦吸收充足的水分，保证叶肉细胞中CO2的供应。
（5）多因素分析
自然环境及密封容器中植物光合作用曲线分析
（1）光合速率等于呼吸速率的点? A和C
6.（2019年全国卷III4）若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到n株黄化 苗。那么，与萌发前的这n粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度 表现为（ ） A．有机物总量减少，呼吸强度增强 B．有机物总量增加，呼吸强度增强 C．有机物总量减少，呼吸强度减弱 D．有机物总量增加，呼吸强度减弱 答案 A
9.（2019年全国卷I 3）将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的 环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于（ ）
A．水、矿质元素和空气
B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
答案 A
二、呼吸作用的影响因素
● 该部分内容重视与生产生活实践相联系，如与农业生产、发酵工程、种子 萌发等相联系。
12.27
影响光合和呼吸的因素分析——原因分析题
1.（2019年全国Ⅰ29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处
理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开
度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞 吸水能力_____________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会__________，出现这种变
4.（2018年全国卷III 5）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是 （） A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸 B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失 C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸 D ． 植 物 光 合 作 用 和 呼 吸 作 用 过 程 中 都 可 以 合 成 AT P 答案 C

高中生物影响呼 吸作用的因素课 件浙科必修共张
目 录
• 呼吸作用的基本概念 • 影响呼吸作用的因素 • 实验探究影响呼吸作用的因素 • 生活中的实际应用
01
CATALOGUE
呼吸作用的基本概念
呼吸作用的定义
呼吸作用
细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解（通常以分解葡萄 糖为主），产生二氧化碳和水，释放能量，合成ATP的过程。
在一定范围内，随着温度的升高，呼吸作用增强。但当温度超过最适温 度后，呼吸作用反而会受到抑制。
不同生物的最适温度不同，因此环境温度的变化对呼吸作用的影响也不 同。
氧气浓度对呼吸作用的影响
氧气是呼吸作用中重要的电子 受体，其浓度对呼吸作用有显 著影响。
随着氧气浓度的增加，呼吸作 用速率加快，但当氧气浓度达 到一定值后，呼吸作用速率不 再增加。
合成少量ATP。
03
第三阶段（在线粒体内膜上进行）
前两个阶段产生的【H】与氧气结合，释放大量能量，合成大量ATP。
呼吸作用的主要场所
有氧呼吸场所：线粒体基质和线粒体内膜。 无氧呼吸场所：细胞质基质。
02
CATALOGUE
影响呼吸作用的因素
温度对呼吸作用的影响
温度对呼吸作用的影响主要表现在两个方面：一方面，随着温度的升高 ，呼吸作用相关酶的活性增加，呼吸作用速率加快；另一方面，过高的 温度可能导致酶失活，从而抑制呼吸作用。
温度
提供适宜的温度，满足动物生 长所需的舒适度，可以促进动
物的生长速度。
环境卫生
保持环境卫生，减少疾病的发 生，可以促进动物的生长速度 。
饲料
提供营养均衡的饲料，保证动 物获得足够的能量和养分，可 以促进动物的生长速度。

氧化磷酸化的调控
氧化磷酸化过程受到多种因素的调控，包括底物浓度、产 物抑制、激素调节等。此外，氧化磷酸化还与细胞凋亡、 自噬等细胞过程密切相关。
03
呼吸链组成与功能
NADH-Q还原酶复合体
组成
NADH-Q还原酶复合体由多种蛋白 质亚基组成，包括NADH脱氢酶、铁 硫蛋白等。
功能
该复合体负责将NADH氧化为NAD+ ，同时将电子传递给泛醌（Q），生 成还原型泛醌（QH2）。这一步骤是 呼吸链中的第一个电子传递过程。
使用生长调节剂可以调控作物的生长发育过程，促进光合作用产物的积 累，提高产量和品质。但同样需要注意调节剂的种类、用量和使用时期 。
复合制剂
将呼吸抑制剂和生长调节剂按一定比例复配使用，可以综合发挥两者的 作用效果，进一步提高作物的产量和品质。但复合制剂的配比和使用方 法需经过试验验证，确保安全有效。
06
呼吸作用课件
CONTENTS
• 呼吸作用基本概念与意义 • 细胞呼吸过程详解 • 呼吸链组成与功能 • 影响呼吸作用因素剖析 • 呼吸作用在农业生产中应用 • 实验方法与技巧分享
01
呼吸作用基本概念与意义
呼吸作用定义及分类
呼吸作用定义
生物体通过氧化分解有机物，释放能量的过程。
呼吸作用分类
有氧呼吸和无氧呼吸。
测定细胞内线粒体活性方法介绍
MTT比色法
利用活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒 并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。DMSO能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在 490nm波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。
ATP含量测定法
细胞内ATP水平可反映线粒体活性。通过荧光素酶催化荧光素与ATP反应，产生荧光，荧 光强度与ATP含量成正比，从而测定细胞内ATP含量。

设置一组在正常温度和氧气浓度下的植物组织作为对照组 。
• 温度对呼吸作用的影响
将植物组织分别置于不同温度的水浴锅中，保持一定的氧 气浓度，记录植物组织呼吸作用产生的二氧化碳量。
• 氧气浓度对呼吸作用的影响
将植物组织置于恒温条件下，改变氧气浓度，记录植物组 织呼吸作用产生的二氧化碳量。
4. 数据记录
使用计时器和氧气浓度测量仪记录各组植物组织在不同条 件下的呼吸速率。
培养学生对生物科学 研究的兴趣和实验能 力。
掌握实验设计的基本 原则和方法。
实验材料和器具
01
02
新鲜植物组织（如菠菜叶、胡 萝卜等）
氧气浓度测量仪
03
恒温水浴锅
04
烧杯、镊子、计时器等实验器 具
实验步骤
1. 实验分组
将新鲜植物组织分成若干组，每组分别在不同的氧气浓度 和温度条件下进行实验。
2. 设置对照组
实验结论
通过本实验，可以得出温度和氧气浓度对植物呼吸作用的 影响规律，为进一步理解呼吸作用的机理和应用提供实验 依据。
05
总结与思考
本节课的重点和难点回顾
重点
掌握影响呼吸作用的主要因素及其作 用互作用。
对影响呼吸作用因素的深入思考
温度对呼吸作用的影响
01
02
03
提供能量
呼吸作用释放的能量是生 物体进行各种生命活动的 动力来源，如运动、生长 、发育等。
维持酸碱平衡
呼吸作用产生的二氧化碳 和释放的能量可以维持生 物体内的酸碱平衡和能量 平衡。
促进新陈代谢
呼吸作用是生物体内新陈 代谢的重要环节，是生物 体进行正常生命活动的基 础。
02
影响呼吸作用的因素
高中生物影响呼吸作用的因素课 件浙科必修

自变量: 因变量:
细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物
无氧 酒精、CO2
④进行实验 ⑤分析结果
稿新定，P上P千T，款海模量无板素选关材择变持总续量有更一:
产生CO2的多少款及适是合你否生成酒精
影响实验结果的可变因素如温度、 酵母菌活性
⑥表达与交流 两种呼吸方式及其产物
一.究酵母菌细胞呼吸的方式【考点讲解】
3.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌+ (2)检测CO2的产生, 装置如图所示。
葡萄糖
溶液)。
观察两组装置中 __澄__清__石__灰__水__的变 化。
提醒:澄清石灰水也可以 换为溴麝香草酚蓝溶液。
稿定PPT
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一.究酵母菌细胞呼吸的方式【考点讲解】 (3)检测酒精的产生
一.究酵母菌细胞呼吸的方式【考点讲解】 2.实验设计--对比实验
①提出问题 （酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？）
②作出假设 （酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸）
③设计实验
设计 方案
实验思路？
分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段 时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳
有氧
预期 结果
因变量
稿定PPT
2023，湖北，选T10，2分 2023，广东，选T10，2分 2021，河北，选T14，2分 2021，湖南，选T12，2分 2021，湖北，选T10，2分 2020，广东，选T2，2分
考情分析
本专题知识难度较 低、基础性强。考 查学生对细胞整体 性的认识,或结合 一些情景信息或表 格信息设置题目， 考查学生的应变能 力、获取信息和综 合分析能力。
蓝水溶液变黄所需的时间越短，所以可以根据液体变黄的时间长短检测CO2的产生速率，

光合作用的三个实验
绿叶1在实光验下名制称造淀粉
叶叶片片1见遮实光光验部部分分现变不象蓝变蓝，
①光是绿色植物制造有机物
②不淀可粉缺是1少光实的合验条作件结用的论产物
光合2作实用验释名放称氧气 带生有香火）2实星立的刻验小复现木燃象条（卫
光合作3用实需验要名二称氧化碳 甲 乙瓶瓶3中中实叶叶验片片不变现变蓝象蓝色
反应式
有机物(贮存能量)＋氧气 线粒体
二氧化碳＋水＋能量
原料
主要场所
产物
呼吸作用
respiration
概念构建
实质
分解有机物，释放能量
1.物质转变：有机物
无机物
（淀粉等）
（二氧化碳和水）
2.能量转化：有机物中的化学能
生物需要的能量
（储存在淀粉中）
（释放出来）
意义植物体通过呼吸作用释放的能量，一部分用于各种生命活动，一
场所 ③
⑤ 原料 场所
有机物＋④
线粒体
请写出标号所代表的文字： ① _呼__吸__②二__氧__化__碳_③_叶__绿__体_④_氧__气__⑤_产__物__
种子 果实 花
呼吸作用
respiration
放久了的萝卜为什么会糠心？
萝卜细胞进行呼吸作 用消耗了细胞内贮存 的有机物
呼吸作用
respiration
三、呼吸作用的实质
呼吸作用
respiration
呼吸作用是指植物细胞吸收氧气，把细胞内的有机物氧 化分解成二氧化碳和水等物质并释放能量的过程。
释放能量 化学能→生物需要的能量
呼吸作用的三个实验
甲：萌发的种子 乙：煮熟的种子 甲：萌发的种子 乙：煮熟的种子 甲：萌发的种子 乙：煮熟的种子

一、细胞呼吸的影响因素
例2.如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量
的变化。下列相关叙述正确的是( B )
A.氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时，只进行有氧呼吸 D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
三、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
5.实验结论 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。
四、气压瓶法测呼吸
1.装置
有色液滴
有色液滴
NaOH 酵母菌培养液、新鲜种子
或绿色植物（遮光处理）
装置A
H2O
酵母菌培养液、新鲜种子 或绿色植物（遮光处理）
一、细胞呼吸的影响因素 1.O2浓度： （1）当细胞呼吸的底物是糖类（葡萄糖）时：
②02浓度为0时，只有CO2释放，没有O2吸收，说明细胞呼吸方式是_只___有__无___氧__呼__吸__________； N点以前，CO2的释放量>O2的吸收量>0，说明细胞呼吸方式是_既__有___有__氧___又__有___无__氧__呼___吸___； N点以后，CO2的释放量＝O2的吸收量 ，说明细胞呼吸方式是_只___有__有___氧__呼___吸_____________； M点释放的CO2最少，说明此时有氧呼吸和无氧呼吸都__很__弱___，共同消耗的有机物__很__少____。
四、气压瓶法测呼吸
1.装置
有色液滴
有色液滴
NaOH 酵母菌培养液、新鲜种子
或绿色植物（遮光处理）
装置A

2.影响细胞呼吸的外界因素
(1)、温度：植物最适30-35℃
应用：贮存水果时，适当降低温度，可降
低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存
时间
呼吸
速率
温度
(2)、水分
1，亚麻； 2，玉米； 3，小麦。
自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
CO2
细胞呼吸类型的判断（以酵母为例）
CO2的总量
A
有氧呼吸
一、课堂练习
1、葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在—线—粒——体——
2、人在剧烈运动时,骨骼肌处于暂时缺氧状态，可
以通乳过酸无氧呼吸获取能量,此时葡萄糖被分解为——
————
3、在有氧呼吸过程中,氧气的作用是—与—氢——结—— 合生成水，释放能量。
————————————————
4、生物的细胞呼吸可分为有——氧—呼——吸—
二、影响细胞呼吸的因素
1.影响细胞呼吸的内因 2.影响细胞呼吸的外因
1.影响细胞呼吸的内部因素
①不同种类的植物呼吸吸速率不同。 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。
③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； 幼嫩器官大于衰老器官。
释 放 量
C
1、若只产生CO2，不消耗O2， 则只进行无氧呼吸（如A 点）。
2、若产生的CO2的摩尔数比 吸收O2的摩尔数多，则两种 呼吸同时并存（图中AC段）。
B 无氧呼吸 D
5 10 15
20 25
3、若产生CO2的摩尔数与 吸收O2的摩尔数相等，则 只进行有氧呼吸（图中C点 O2% 以后）。

酶
6CO2+ 12H2O + 能量
酶 C6H12O6
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量
酶
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸） + 少量能量
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4
归纳总结
根1.无据气CCO体O22释体的放积释时放不，量变细和胞。O2无的氧吸呼收吸量判产断生细乳胞酸，呼密吸闭方容式器：内 2.不密消闭耗容O2器，内但气产体生体CO积2增，加细胞。无氧呼吸产生酒精，
2、写出有氧呼吸的化学反应式并标出氧元素的来 源和去向
3、写出无氧呼吸的化学反应式
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2
▪ 学习目标：
▪ 1.利用呼吸过程中吸收的氧气量和释放的 二氧化碳量来判断细胞呼吸的方式
▪ 2.说明影响呼吸作用的因素及其在生产和 生活中的应用
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3
一、细胞呼吸方式的判断
C6H12O6+6H2O+6O2
所示：下列叙述中正确的是（ B）
▪ A．苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%和5%～25%时，分 别进行无氧呼吸和有氧呼吸
▪ B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
▪ C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生 ATP越多
▪ D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2
变化量（O2 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% 浓度）
3.当容CO器2释气放体量体等积于不O变2消，耗但量若时将，C细O胞2吸有收氧可呼引，起吸密气闭体 体积____减__小____。
4.当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞
。
既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸产生酒精