细胞呼吸影响因素及相关曲线

光合作用和细胞呼吸中典型曲线的分析【方法归纳】从以下两个角度综合分析光合作用和细胞呼吸的曲线(1)光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析:有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中CO2的吸收和释放变化曲线图,如下图1所示。

曲线的各点含义及形成原因分析如下:a点:凌晨3时～4时,温度降低,细胞呼吸强度减弱,CO2释放减少;b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;bc段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;c点:上午7时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度;ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度;d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象;e点:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度;ef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度;fg段:太阳落山,光合作用停止,只进行细胞呼吸。

(2)有机物产生与消耗情况的分析(见下图2):①积累有机物时间段:ce段。

c点和e点时,光合作用强度与细胞呼吸强度相等,c～e由于光照强度的增强,光合作用强度大于细胞呼吸强度,故不断积累有机物。

②制造有机物时间段:bf段。

b点大约为早上6点,太阳升起,有光照,开始进行光合作用;f点大约为下午6点,太阳落山,无光,停止光合作用。

③消耗有机物时间段:Og段。

一天24小时,细胞的生命活动时刻在进行,即不停地消耗能量,故细胞呼吸始终进行。

④一天中有机物积累最多的时间点:e点。

白天,光合作用强度大于细胞呼吸强度,积累有机物;e点后,随着光照的减弱,细胞呼吸强度大于光合作用强度,故e点时积累的有机物最多。

⑤一昼夜有机物的净积累量表示:SP-SM-SN。

SP表示白天的净积累量,SM和SN表示夜晚的净消耗量,故SP-(SM+SN)为一昼夜的净积累量。

【易错提醒】(1)注意区分图1与典例图中纵坐标的含义,前者表示细胞吸收或释放二氧化碳的量,后者表示容器内二氧化碳浓度,两者变量不同。

(2)曲线的坡度表示反应速率的大小,坡度越大,表明光合作用或呼吸作用速率越大。

新人教生物必修一（学案+练习）影响细胞呼吸的因素及应用1．温度对细胞呼吸的影响原理细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶活性进而影响细胞呼吸速率应用①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间；②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量2(1)原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制(填“促进”或“抑制”)作用，对有氧呼吸过程有促进(填“促进”或“抑制”)作用。

(2)应用：①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。

②作物栽培中的中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。

③提倡慢跑等有氧运动，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。

④稻田定期排水，抑制水稻无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，导致烂根，甚至死亡。

3．CO2浓度对细胞呼吸的影响原理CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行应用在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗(1)原理。

①间接影响：细胞内的许多生化反应需要水的参与，自由水含量升高，细胞呼吸加快。

②直接影响：水是有氧呼吸的反应物之一。

(2)应用。

①抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，有利于储藏。

②促进细胞呼吸：浸泡种子有利于种子的萌发。

1．中耕松土、适时排水都是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用。

( √ )2．破伤风芽孢杆菌易在被锈钉扎过的伤口深处繁殖，原因是伤口深处氧气缺乏。

( √ )3．酿酒过程的早期需要不断通气的目的是促进酵母菌有氧呼吸产生酒精。

( × )4．慢跑时，氧气供应不足，肌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。

( × )1．影响细胞呼吸的内部因素2(1)温度对细胞呼吸的影响曲线。

①a点为呼吸酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。

②温度低于a点时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。

1．温度对细胞呼吸的影响(1)温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。

(2)根据曲线模型分析：①最适温度时，细胞呼吸最强。

②超过最适温度时，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受到抑制。

③低于最适温度呼吸酶活性下降，细胞呼吸受到抑制。

(3)应用：①低温下贮存蔬菜水果。

②温室栽培中增大昼夜温差(降低夜间温度)，以减少夜间呼吸消耗有机物。

2．氧气浓度对细胞呼吸的影响(1)机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。

(2)根据曲线模型分析：①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。

②0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。

③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。

④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。

3．含水量、CO2浓度对细胞呼吸的影响(1)根据曲线模型分析：甲乙①甲图：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。

当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。

②乙图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。

(2)应用：①作物栽培中，合理灌溉。

种子储存前进行晾晒处理，萌发前进行浸泡处理。

②在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。

角度一以曲线模型为信息载体，考查影响细胞呼吸的因素1．(2011·安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示10～30 ℃之间的两个不同温度。

下列分析正确的是()A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B．与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏C．t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏D．t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1<t2，t1时不利于叶片贮藏解析：选C依图示可知，与t2相比，t1温度条件下，叶片的呼吸速率和乙烯产生量的高峰出现时间提前且峰值高，不利于叶片贮藏。

1 细胞呼吸曲线图解读
1．O 2浓度-有氧呼吸强度的关系
解读：在一定范围内随氧浓度的增加,有氧呼吸的强度增强。

当氧浓度增加到一定程度后,有氧呼吸的强度不再增强(由于受到有氧呼吸酶等因素的限制)。

2．O 2浓度-细胞呼吸释放的CO 2量的关系
解读：在一定O 2浓度范围内,有氧呼吸的强度随O 2浓度的增加而增强,同样以CO 2的释放表示有氧呼吸的强度。

而无氧呼吸的强度随O 2浓度的增加而减弱。

（注：a 表示无氧呼吸释放的CO 2量；b 表示有氧呼吸释放的CO 2量；c 表示呼吸释放的CO 2总量）
3．O 2浓度-CO 2释放量与O 2吸收量的关系
解读：在O 2浓度为10%以下时,CO 2总释放量大于O 2的吸收量,说明该器官既进行无氧呼吸,也进行有氧呼吸。

P 点后2条曲线重合,表明此后CO 2的总释放量与O 2的吸收量相等,此时该细胞只进行有氧呼吸。

P
点是无氧呼吸的
消失点。

4．O 2浓度-呼吸商变化的关系
解读：呼吸商RQ=放出的CO 2量/吸收的O 2量，可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。

在一定氧浓度范围内，随氧气浓度的增加，呼吸商在降低，说明有氧呼吸强度在增大，b 点有氧呼吸强度大于a 点。

当呼吸商为1，说明只进行有氧呼吸，如c 点之后。

在一定氧浓度范围内，随氧气浓度的增加，有氧呼吸的强度在增大。

光合作用和细胞呼吸的影响因素及应用1．影响细胞呼吸曲线分析(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。

(2)乙图：①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。

②0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。

③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。

④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。

(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。

(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。

2．影响光合作用的因素影响因素原理图像图像解读光照强度影响光反应阶段ATP、[H]的产生P点的限制因素①外因：温度、CO2浓度等②内因：色素含量、酶的数量和活性、C5的含量等CO2浓度影响暗反应阶段C3的生成P点的限制因素①外因：温度、光照强度等②内因：酶的数量和活性、色素含量、C5的含量等温度通过影响酶的活性来影响光合作用P点对应的温度为进行光合作用的最适温度(1)曲线中特殊点含义分析①A点：只进行细胞呼吸。

AB段：光合速率小于呼吸速率。

B点以后：光合速率大于呼吸速率。

②B点：光补偿点(光合速率等于呼吸速率时的光照强度)，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用。

③C点：光饱和点(光合速率达到最大时的最低光照强度)，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加。

④D点的含义：光照强度为C时该植物吸收CO2的速率。

(2)曲线中的“关键点”移动①细胞呼吸对应点(图中A点)的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。

②光补偿点(图中B点)的移动细胞呼吸速率提高，其他条件不变时，光补偿点右移，反之左移。

细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点右移，反之左移。

③光饱和点(图中C点)和D点的移动：其他相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。

1．在光照较强的夏季中午，绿色植物的光合作用强度会降低，原因是什么？提示：夏季中午，光照过强、温度过高，导致气孔部分关闭，叶肉细胞吸收CO2减少，C3生成减少，故光合作用强度会降低。

考点四光合作用和细胞呼吸的影响因素及相关计算1．影响细胞呼吸因素相关的四类曲线2．关注光合作用3类影响因素曲线中的“关键点”(1)光照强度(2)CO2浓度①图乙中A点的代谢特点为植物光合速率与细胞呼吸速率相等，此时的二氧化碳浓度为二氧化碳补偿点，而图甲中D点的二氧化碳浓度是植物进行光合作用时最小二氧化碳浓度，从D 点才开始启动光合作用。

②B点和P点的限制因素：外因有温度和光照强度等，内因有酶的数量和活性、C5的含量、色素含量等。

(3)多因子影响上述图1、2、3中的曲线分析：P点时，限制光合速率的主要因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。

当达到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。

3．聚焦自然环境及密闭容器中植物一昼夜气体变化曲线(1)自然环境中一昼夜植物光合作用变化曲线①a点：凌晨低温，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少。

②开始进行光合作用的点：b点；结束光合作用的点：m点。

③光合速率与呼吸速率相等的点：c、h点，有机物积累量最大的点：h点。

④de段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收量减少，fh段下降的原因是光照强度减弱。

(2)密闭容器中一昼夜CO2和O2含量的变化曲线①光合速率等于呼吸速率的点：C、E点。

②若图1中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。

③若图2中N点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2浓度减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。

1．(2021·广东，15)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。

影响细胞呼吸的因素影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，其中主要是温度。

现在简单谈谈这些因素的影响及其在生产实践中的应用。

1。

温度呼吸作用在最适温度（25℃~35℃)时最强;超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸作用受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸作用受抑制。

生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。

在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用,减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。

2。

氧气浓度在氧气浓度为零时，只进行无氧呼吸；氧气浓度为10％以下时，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸;氧气浓度为10%以上时，只进行有氧呼吸。

生活中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用，减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜水果的保鲜时间。

但是，在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，分解的有机物也较多,一样不利于蔬菜水果的保质、保鲜，所以一般采用低氧（5%)保存，此时有氧呼吸较弱,而无氧呼吸又受到抑制。

无土栽培通入空气，农耕松土等都是为了增加氧气的含量,加强根部的有氧呼吸，保证能量供应，促进矿质元素的吸收。

3。

二氧化碳浓度CO2是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO2浓度增加，呼吸速率下降。

在密闭的地窖中，氧气浓度低，CO2浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的代谢水平降低，有利于保存蔬菜水果。

4。

含水量呼吸作用的各种化学反应都是在水中进行的，自由水含量增加,代谢加强.粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物消耗。

如果种子含水量过高,呼吸作用加强，使贮藏的种子堆中温度上升,反过来又进一步促进种子的呼吸作用，使种子的品质变坏。

四、细胞呼吸类型的判断原理：仅以葡萄糖为呼吸底物，二氧化碳的释放量和氧气的吸收量是判断呼吸底物的重要依据。

1、无CO2的释放——_____________________________2、不消耗O2，放CO2—-_________________________________3、放CO2=耗O2-—_________________________________________4、放CO2>耗O2--_________________________________________(1)有氧呼吸=无氧呼吸(消耗葡萄糖相等）——___________________________(2)有氧呼吸〉无氧呼吸——___________________________(3)有氧呼吸〈无氧呼吸——___________________________ 注:如以脂肪为呼吸底物进行有氧呼吸时——______________________________ 五、细胞呼吸速率的测定（一)1、甲不动,乙不动——__产生乳酸的无氧呼吸___________2、甲不动，乙右移——产生酒精的无氧呼吸3、甲左移，乙不动——只进行有氧呼吸4、甲左移，乙右移——二氧化碳释放量大于氧气吸收量5、甲左移,乙左移——氧气吸收量大于二氧化碳释放量【要点四】光合作用与细胞呼吸的比较从反应式看，光合作用与呼吸作用看似是两个简单的逆转，其实它们是两个截然不同的生理过程项目光合作用有氧呼吸区别生物绿色植物大部分生物细胞叶肉细胞所有活细胞场所叶绿体线粒体、细胞质基质条件光、色素、酶氧气、酶物质变化无机物→有机物H2O＋CO2→C6H12O6有机物→无机物C6H12O6→H2O＋CO2能量变化光能→A TP→有机物中化学能有机物中化学能→A TP+热能联系①光合作用为呼吸作用提供物质基础——有机物和氧气。