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四、影响呼吸速率的因素 (一)内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量) 1.不同的植物种类,呼吸速率各有不同, 如旱生植物﹤水生植物;阴生﹤阳生 2.同一植物的不同器官或组织,呼吸速率也有明显的差异 如生殖器官﹥营养器官,胚﹥胚乳 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同, 如幼苗及开花期﹥成熟及衰老期 (二)外部因素——环境因素 ①温度:温度能影响呼吸作用,实质是影 响呼吸酶的活性。 机械损伤会加快受损伤部位的细胞呼吸。故苹果外面都套有塑料网格。 为了探究种子萌发时所进行的呼吸作用的类型,请据所给材料用具设计实验。 (一)实验原理:种子萌发过程中如果只进行有氧呼吸,则吸收的O2和呼出的 CO2量相等;如果只进行无氧呼吸,则只放出CO2 。如果既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则释放的CO2的量大于O2的吸收量。 * (1)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。 早期通气——促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖 后期密封发酵罐——促进酵母菌无氧呼吸,利于产生 酒精 (3)食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆 菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。(均为好氧菌) (2)酿 酒时 细胞呼吸原理的应用 (4)土壤松土:促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量 (5)稻田定期排水:抑制根细胞无氧呼吸产生酒精,防止根细胞酒精中毒而烂根。 (6)提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。 (7)农业生产上通过控制温度、合理密植、适时去除衰老枝叶,减少呼吸消耗,以最大限度地提高产量。 工业上利用乳酸菌制作酸奶,泡菜等。 制酸奶、泡菜 乳酸菌 为什么甜苹果放时间长了甜味会变淡,萝卜放久了会空心? 呼吸作用过程中:消耗糖类等有机物。 运用知识,联系生活 1、苹果储藏久了为什么会有酒味? 苹果无氧呼吸产生酒精 2、剧烈运动后为什么会感到肌肉酸痛? 由于供氧不足骨骼肌细胞发生无氧呼吸产生乳酸 3、为什么低温缺氧的环境下食物储藏的时间较长? 低温缺氧的环境下呼吸作用比较微弱,有机物消耗的少 4、我们购买罐头食品时发现有这样的说明:若真空安全钮鼓起请勿购买。请问这是什么原因? 这说明罐头食品在生产时灭菌不彻底,微生物在无氧条件下发生无氧呼吸产生了CO2 使真空安全钮鼓起说明食物可能变质 注:呼吸速率表示方法:单位时间CO2的释放或氧气的吸收量或有机物消耗量 呼吸作用在最适温度(25℃~35℃)时最强;超过最适温度,呼吸酶的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。 从化学平衡的角度分析,CO2浓度 增加,呼吸速率下降(如图)。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。在冬天北方地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。在瓜果素菜的保鲜中,通过适当降低温度、降低O2含量、充入CO2、N2等,抑制呼吸作用,以延长保鲜时间。 ③CO2浓度 ④含水量 在一定范围内,呼吸作用强度 随含水量的增加而加强,随含 水量的减少而减弱(如图)。 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 机物的消耗。如果种子含水量过高,呼吸作用加 强,使贮藏的种子堆中的温度上升,反过来又进 一步促进种子的呼吸作用,使种子的品质变坏。蔬菜水果的储藏则要有一定的湿度。 ⑤机械损伤 ②O2的浓度 在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;浓度为10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;浓度为10%以上,只进行有氧呼吸(如图)。生产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,同时产生酒精,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。 注意:此图中的无氧呼吸专指产物是酒精的无氧呼吸! 促进有氧呼吸抑制无氧呼吸。 A B C D E 请分析图中各点及线段含义及OABC围成 的面积含义 A B C 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。 为了有利于
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