医学细胞呼吸原理的应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,细胞呼吸原理的应用,C,6,H,12,O,6,+6O,2,+6H,2,O,6CO,2,+12H,2,O+,能量,C,6,H,12,O,6,2C,3,H,6,O,3,(乳酸),+能量,2C,2,H,5,OH,(酒精),+,2CO,2,+能量,温故知新,酶,实质：,氧化分解有机物，释放能量,酶,一、细胞呼吸的意义：,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,ONH,2,CH,3,CCOOH,CH,3,CHCOOH,丙酮酸,丙氨酸,二、影响呼吸作用的环境因素,6,CO,2,+12H,2,O*,C,6,H,1,2,O,6,+6H,2,O+6O,2,*,氧气浓度,温度,反应物,条件,产物,酶,水,CO2,1、温度,通过影响,酶的活性,影响呼吸作用,探究,你能否利用给定的实验材料设计实验探究温度对呼吸作用的影响？,实验材料：,小麦种子、水、铺有棉花的培养皿和培养箱,实验原理：,温度影响种子的呼吸作用，,种子的萌发需要自身呼吸作用供能,，因此呼吸作用的强弱影响种子的萌发率。,实验设计：,将一系列装置至于不同温度的培养箱中培养，观察并统计各组发芽率,方案一,方案二,种子,澄清的石灰水,水浴控制一系列不同的温度，观察澄清石灰水变浑浊的程度,呼吸速率,温度,a,1、温度,在一定温度范围内，随温度的升高，细胞呼吸作用增强；,在最适温度（,a点所对应的温度,），细胞呼吸作用最强；,温度高于最适温度，酶的活性下降（甚至变性失活），,细胞呼吸作用受抑制。,CO,2,释,放,量,相,对,值,O,2,（%）,2 4 6 8 10,绘制O,2,浓度对,细胞呼吸,速率的变化曲线,动动手,思考,甲,乙,三个大小不等锥形瓶中装入等量的乳酸菌培养液，那个锥形瓶中产生的乳酸最多？,甲，因为,氧气对无氧呼吸起抑制作用,。,丙,2、氧气,2、氧气,CO,2,释,放,量,相,对,值,O,2,（%）,2 4 6 8 10,A,：只进行无氧呼吸,C,：只进行有氧呼吸,A,B,C,贮藏水果时下降到_最有利贮藏。,氧气浓度低无氧呼吸受抑制,有氧呼吸还很弱,B,B:,关键点分析,如图：表示苹果储藏过程中，随着氧分压的变化，CO,2,释放量的曲线。请回答：,(1)A点表示植物组织释放CO2较多,这些CO2是,的产物。,氧分压,CO,2,释放量,A,B,C,(2)由A到B,CO2释放量减少原因是,。,(3)由B到C,CO2释放量又不断,增加主要原因是,。,(4)苹果在储藏过程中，最好选择图中_点所对应的氧分压，原因是_。,无氧呼吸,氧气增加，无氧呼吸,受抑制,有氧呼吸很,微弱,氧气充足时，,有氧呼吸加强,，释放CO,2,量增多,B,在B点总呼吸强度最弱，有机物的消耗最少,呼吸作用速率,含水量（%）,自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强,。,3、水,4、CO,2,从化学平衡角度分析，,CO,2,浓度增加，呼吸速率下降。,CO,2,浓度,呼吸作用速率,三、细胞呼吸在生产实践中的应用,1.发酵技术,2.农业生产,3.粮食储藏,4.果蔬保鲜,5.健康生活,富含碳水化合物、蛋白质、B 族维生素、矿物质等，有补气、生血、活络、润肺之功，促进食欲、帮助消化、温寒补虚、提神解乏、解渴消暑、促进血液循环、润肤等功效,酒酿,下图是家庭酒酿制作的具体过程,1、酒药是什么？,思考,3、在中间挖一个洞的目的是什么？,2、为什么要待米饭冷却后加入酒药？,4、酿制酒酿时总是先来“水”，后来“酒”，为什么？,酵母菌,避免酵母菌死亡利于发酵进行,提供氧气利于酵母菌繁殖,1、发酵技术,利用微生物或其他生物的细胞在,有氧或无氧,条件下,繁殖,或,积累其他代谢产物,的过程都称为发酵,。,发酵技术的应用,细胞呼吸,为植物吸收营养物质、细胞的分裂、植株的生长和发育等,提供能量和各种原料,，因此，在农业生产上，要设法适当增强细胞呼吸，以促进作物的生长发育。,2、农业生产,稻田定期排水,中耕松土,2、农业生产,剪去发黄叶,夜间降温,把手插进堆放一段时间的新鲜谷堆，会有潮湿和发烫的感觉，为什么？,呼吸作用过程中：产生,H,2,O,，释放,热量,种子贮藏：风干、晾晒，减少水分，,呼吸作用强度；,干种子萌发：浸泡，含水量增高，,呼吸作用强度。,降低,提高,3、粮食储藏,粮食储藏时，要注意,降低温度和保持干燥,，抑制细胞呼吸，延长保存期限。,例：稻谷等种子含水量超过14.5时，呼吸速率就会骤然增加，释放出的热量和水分，会导致粮食霉变。,冰箱保鲜层,超市一角,低温保鲜,（零上低温）,低氧、高CO,2,保鲜,4、果蔬保鲜,果蔬保鲜,为了抑制细胞呼吸，果蔬储藏时采用,降低氧浓度、冲氮气或降低温度,等方法。,例：苹果、梨、柑、橘等果实在,01,时可储藏几个月不坏；荔枝一般只能短期保鲜，但采用,低温速冻等,方法可保鲜68个月。,农村广泛采用,密闭的土窖,保存水果蔬菜，也是利用水果自身产生的,二氧化碳,抑制细胞呼吸的原理。,粮食储藏和果蔬保鲜,细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法,降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗,等。,答案：,二者都需要在低温低氧（高CO,2,）中储存，但粮食必须晒干，,减少自由水含量,，而水果则需保鲜，,减少水分散失,。,思考,：,储存水果和储存粮食如何区别？,5、健康生活,有氧运动,透气创可贴,保证伤口的透气环境，,避免厌氧病原菌的繁殖,，从而有利于伤口的愈合。,人体运动需要的能量来自有氧呼吸就是有氧运动,如破伤风杆菌大量繁殖而引起破伤风,总结,一、细胞呼吸的意义,二、影响细胞呼吸的环境因素,三、细胞呼吸原理在生产实践中的应用,温度、氧气、水、CO,2,1.发酵技术 2.农业生产,3.粮食储藏 4.果蔬保鲜,5.健康生活,1、新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，适当延长保鲜时间的生理原因是,A、呼吸作用减弱 B、呼吸作用加强,C、光合作用减弱 D、促进了物质的分解,A,2、种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好原因是,A、根细胞吸收水分过多 B、营养缺乏,C、光合作用强度不够 D、细胞有氧呼吸受阻,D,及时巩固,3.利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO,2,浓度较高，有利于,A降低呼吸强度 B降低水分吸收,C促进果实成熟 D促进光合作用,A,4、在生产实践中，贮存种子的最佳组合条件是,A低温、干燥、低氧 B低温、湿度适中、低氧,C高温、干燥、高氧 D高温、湿度适中、高氧,如果是贮存蔬菜、水果？,A,课外延伸,盆栽花卉晚上放在卧室是否科学？,外出锻炼是选择日出前还是日出后？,谢谢大家！,生活小百科,：,酒酿，又叫醪糟、酒娘、米酒、甜酒、甜米酒、糯米酒、江米酒、酒糟。酒酿甘辛温，含糖、有机酸、维生素B1、B2等，可益气、生津、活血、散结、消肿,。,思考：,酒曲的主要成分是什么？酒酿的制作原理是什么？,在米饭中间挖一个洞的目的是什么？,酿制甜酒酿时，为什么总是先来“水”，后来“酒”？,你能写出酵母菌细胞呼吸的反应式吗？,加酒药前为什么先要使米饭冷却？而后为什么还要保温？,影响细胞呼吸的因素有哪些？,实验探究一：影响酵母菌细胞呼吸的因素,1温度,呼吸作用在最适温度（2535）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。,影响细胞呼吸的因素,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。,影响细胞呼吸的因素,1、温度：植物最适25-30,温度,呼吸速率,应用：贮存水果时，适当降低温度能延长保存时间,在农业上，夜晚适当降低温度，可以减少呼吸作用对有机物的消耗,酸奶，是由牛奶经乳酸菌发酵制成的，除具有鲜牛奶的营养价值外，因内含乳酸菌并在发酵过程中产生乳酸及 B组维生素(B2、B6B12)等，可促进人体消化呼吸，提高人的免疫力，长期饮用即可保证钙质的需求，又可健肠胃，调节人体代谢，提高人的抗病能力，使人健康长寿,。,生活小百科,：,酸奶DIY,加入酸奶的目的是什么?,为何要将牛奶加热？,为什么要用密闭的容器？,细胞呼吸的意义,为生命活动提供能量,细胞呼吸,能,量,热能,散失,能量,转移,ATP,ADP,Pi,能,量,细胞分裂,生长发育,矿质元素吸收,肌肉收缩,神经冲动的传导,C,6,H,12,O,6,CO,2,H,2,O,细胞呼吸的实质是什么？,有何意义？从这个意义上，我们需要增强细胞呼吸,但细胞呼吸同时消耗有机物，从这方面来看，又需要减弱细胞呼吸的强度，在生产生活实际中，我们应该怎么办？,分析下列情况，我们应当增强细胞呼吸还是减弱细胞呼吸,作物增产,粮食储藏,果蔬保鲜,影响需氧呼吸的外界因素：,6CO,2,+12H,2,O*+能量,C,6,H,12,O,6,+6H,2,O+6O,2,*,怎样才能促进有氧呼吸？,提高氧气浓度,适当升高温度,反应物,条件,产物,酶,增加自由水,锄禾日当午,汗滴禾下土,谁知盘中餐,粒粒皆辛苦,中耕松土有何作用？,水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？,如何贮存粮食？,现有材料：刚收获未晒干的玉米种子、未充分晒干的玉米种子和充分晒干的玉米种子,请设计实验验证水分对细胞呼吸强度的影响,几种日常食用蔬菜的保鲜方法（1）香菜保鲜，挑选棵大、颜色鲜绿、带根的香菜，捆成500克左右的小捆，外包层纸(不见绿叶为好)，装入塑料袋中，松散地扎上袋口，让香菜根朝上将袋置于阴凉处，随吃随取。用此法贮藏香菜，可使香菜在710天内菜叶鲜嫩如初。长期贮藏香菜，可将香菜根部切除，摘去老叶、黄叶，摊开晾晒1 2天，然后编成辫儿，挂在阴凉处风干。食用时用温开水浸泡即可，香菜色绿不黄，香味犹存。（2）茄子保鲜。茄子的表皮覆盖着一层蜡质，它不仅使茄子发出光泽，而且具有保护茄子的作用，一旦蜡质层被冲刷掉或受机械损害，就容易受微生物侵害而腐烂变质。因此，要保存的茄子一般不能用水冲洗，还要防雨淋，防磕碰，防受热，并存放在阴凉通风处。（4）西红柿保鲜。挑选果体完 整、品质好、五六分熟的西红柿，将 其放入塑料食品袋内，扎紧口，置 于阴凉处，每天打开袋口1次，通风换气5分钟左右。如塑料袋内附有水蒸气，应用干净的毛巾擦干然后再扎紧口。袋中的西红柿会逐渐成熟，般可维持30天左右,2、O,2,：,/CO,2,释放量,O,2,浓度,一定范围内，有氧呼吸随氧气浓度升高而增大，无氧呼吸则受到抑制。,问：,中耕松土有何作用？,水稻生产中适时露田和晒田的目的是什么？,呼吸作用的强度,右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO,2,产生的影响,试据图回答:,(1)A点表示植物组织释放CO,2,较多,这些CO,2,是,的产物。,(2)由A到B,CO,2,的释放量急剧减少,其原因是,。,(3)由B到C,CO,2,的释放量又不断,增加,其主要原因是,为了有利于贮藏蔬菜或水果,贮藏室内的氧气应调节。,(4)到图中的,哪一点所对应的浓度?,采取这一措施的理由是,_ _,。,A,无氧呼吸,氧气增加，无氧呼吸,受抑制,有氧呼吸很,微弱,氧气充足时，,有氧呼吸加强,，释放CO,2,量增多,B点。因为这时有氧呼吸很微弱，无氧呼吸又受到抑制，糖类等有机物分解得最慢。,CO,2,释,放,量,相,对,值,O,2,（%）,厌氧呼吸,需氧呼吸,细胞呼吸,影响细胞呼吸的因素,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。,2 4 6 8 10,2氧气浓度,1.阅读课本P,72,课题研究，思考图4-16两支试管中石灰水变浑浊说明了什么？,2.O,2,浓度对细胞呼吸速率的影响在生产和生活中的应用？,思考,细胞呼吸的强度，,细胞呼吸的方式。,总结：O,2,浓度对细胞呼吸有何影响？,影响：,影响细胞呼吸的因素,3二氧化碳浓度,CO,2,是呼吸作用产生的，从化学平衡角度分析，CO,2,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。,影响细胞呼吸的因素,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。,细胞呼吸原理的应用,缺氧的情况下,植物组织进行无氧呼吸,产生酒精，不利其生长。,细胞呼吸原理的应用,缺氧的情况下，厌氧病菌大量繁殖，不利于伤口痊愈。,细胞呼吸原理的应用,有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。,无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。,细胞呼吸原理的应用,1.贮存水果蔬菜时，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，可以减少呼吸作用对有机物的消耗。,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。,3、含水量,在一定范围内，细胞含水量高，代谢增强。细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。,应用：,思考,4.CO,2,浓度,CO,2,是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用，实验证明，在CO,2,升高,到1%10%时，呼吸作用明显受到抑制。,农村广泛采用密闭的土窖保存蔬菜和水果，就是利用蔬菜和水果自身产生的二氧化碳抑制细胞呼吸的原理。,应用：,思考,细胞呼吸原理的应用,材料：啤酒的生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入酵母菌后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度逐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发酵。,分析材料，进一步理解氧浓度对细胞呼吸的影响。,