影响细胞呼吸速率的因素
【教学目标】
1.概述氧气对细胞呼吸速率的影响。 2.概述温度对细胞呼吸速率的影响。 3.了解细胞呼吸原理的应用。
【教学重难点】
理解细胞内、外因素对细胞呼吸速率的影响。
【教学过程】
一、导入新课
秋去冬来,我国北方地区的蛙和小鼠同时遭遇了环境温度的急剧下降,蛙的细胞呼吸速率下降,而小鼠的细胞呼吸速率却有所升高。这两种截然相反的生理变化背后的机制是怎样的呢?接下来让我们一同走入“影响细胞呼吸速率的因素”这节内容。 二、讲授新课
寻找证据——阅读
阅读课本P112页资料,根据阅读获得的信息,思考下列问题:
1.人体由安静状态进入运动状态时,相应骨骼肌细胞的细胞呼吸速率会明显升高,导致这一变化的主要原因是什么?
2.资料2中的果实最适宜储存于何种O2含量下?你做出这一判断的理由是什么?除了O2含量外,还有哪些环境因素会影响果实的细胞呼吸速率?
每个学生先自己独立完成,然后以组为单位进行讨论,各组代表回答上述问题。教师点评: 1.当人体由安静状态进入运动状态时,骨骼肌细胞会由静息状态进入工作状态,ATP的消耗加快,ATP/ADP迅速下降,导致细胞呼吸速率升高。
2.O2含量处于2.5%左右最适宜储存;当O2处于该浓度时,细胞呼吸强度较弱,有机物消耗最少;温度、CO2和水等也会影响果实的细胞呼吸速率。
影响细胞呼吸速率的因素主要有哪些? 1.氧气
细胞所处环境的氧浓度既会影响有氧呼吸的速率,也会影响无氧呼吸的速率。对于既能进行无氧呼吸又能进行有氧呼吸的细胞而言,当环境氧浓度为0时,细胞只能进行无氧呼吸,随
着氧浓度的升高,细胞无氧呼吸速率逐渐下降,而有氧呼吸速率逐渐升高,最终细胞只靠有氧呼吸供能。
无氧呼吸:以酒精发酵为例,无氧呼吸随O2浓度增加而受抑制,O2浓度越高,抑制作用越强,O2浓度达到一定值时,被完全抑制。
有氧呼吸:在一定范围内,有氧呼吸随O2浓度增加而增加,当O2浓度达到一定值时,由于酶和底物浓度的抑制,将不再增加。
分析某植物种子受O2浓度的影响:
A:在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;
A~B:随O2浓度的升高,无氧呼吸逐渐受到抑制,而有氧呼吸还很弱,使得CO2释放总量减少。
B~C:主要与有氧呼吸加强有关。 C:无氧呼吸停止,只进行有氧呼吸。
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。
因此要长期储存种子,O2浓度应调至D点。 2.温度
温度主要通过影响酶活性来影响呼吸速率。
应用:(1)贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间;(2)在农业上,夜晚适当降低温度,可减少呼吸作用对有机物的消耗。
3.CO2
作为呼吸产物,根据化学平衡,CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行。
应用:果实保鲜或储藏,可向密封环境中充入CO2或N2降低呼吸消耗。 4.水
水既是原料,又是产物,细胞呼吸必需在水环境中才能进行。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。
应用:稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干,减少水分,降低呼吸消耗。 当堂检测
1.水果放在密封地窖中,可以保存较长时间,地窖中影响水果代谢的原因是( D ) A.温度恒定,水果抗病虫害能力强 B.温度适宜,水果容易保存 C.黑暗无光,不易引起早熟
D.CO2浓度增加,抑制水果的呼吸作用
2.我国加入WTO,提高产品的竞争力是当务之急,其中,延长保鲜期是让产品在竞争中取胜的条件之一。为了延长水果、蔬菜的保鲜期,可采取如下措施( C )
A.充入O2,温度为5 ℃ B.充入O2,温度为20 ℃
C.充入N2,温度为5 ℃ D.充入N2,温度为20 ℃
3.如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中不正确的是( C )
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质 B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时更强 C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关
北师大版(2019)高中生物必修一4.3.3影响细胞呼吸速率的因素-教案
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