高中生物 细胞呼吸 第3课时备课资料素材 苏教版必修1.doc

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1、备课资料1.发酵工程中菌种的选育原则（1）菌的营养特性，可以利用那些廉价、来源丰富的培养基原料进行发酵。（2）菌种的最适温度最好高于40℃，以降低大规模发酵的冷却成本。（3）菌种具有稳定的遗传特性和生产能力。（4）菌种的代谢能力和产物浓度要高。（5）菌体容易从发酵液中分离；菌种本身无毒性，也不产生有毒的产物。2.传统发酵工程的生产中存在的一些问题（1）由于大多数采用分批式反应方式，使得花费大量的时间、人力、物力和财力培养的细胞或制备的酶往往仅使用一次，造成资源巨大的浪费。（2）在发酵过程中，由于细胞生长和代谢产物的生成过程同时进行，反应底物大量消耗，造成转化率和代谢产物浓度较低，使代谢产物的

2、回收和纯化困难，能耗高。（3）在以代谢产物为目的的发酵工程中，产物达到一定浓度后，往往发生产物抑制酶的活性作用，使代谢受阻，反应速度低。（4）细胞产生的其他代谢物也会对生物反应产生抑制作用，或改变反应环境条件(如pH等)，使细胞生长和生物反应速度降低或停止，甚至发生其他副反应。为了解决这些问题，实现生物反应过程连续化的目的，简化产物分离过程、降低产物分离过程的费用和能耗。近年来根据生物反应和代谢产物特性，结合产物分离操作技术的特点发展了“生物反应和产物分离偶联技术”。3.影响采摘后的果蔬呼吸强度的内在因素（1）种类与品种果蔬种类繁多，被食用部分各不相同，包括根、茎、叶、花、果实和变态器官，这

3、些器官在组织结构和生理方面有很大差异，采摘后的呼吸作用有很大不同。在蔬菜的各种器官中，生殖器官新陈代谢异常活跃，呼吸强度一般大于营养器官，而营养器官又大于储藏器官，所以通常以花的呼吸作用最强，叶次之，其中散叶型蔬菜的呼吸要高于结球型，因为叶球变态成为积累养分的器官，最小为根茎类蔬菜，如直根、块根、块茎、鳞茎的呼吸强度相对最小。除了受器官特征的影响外，还与其在系统发育中形成的对土壤或盐水环境中缺氧的适应特性有关，有些产品采摘后进入休眠期，呼吸更弱。果实类蔬菜介于叶菜和地下储藏器官之间，其中水果中以浆果呼吸强度最大，其次是桃、李、杏等核果，苹果、梨等仁果类和葡萄呼吸强度较小。同一类产品，品种之间

4、呼吸也有差异。一般来说，由于晚熟品种生长期较长，积累的营养物质较多，呼吸强度高于早熟品种；夏季成熟品种的呼吸比秋冬成熟品种强；南方生长的比北方的要强。（2）成熟度在产品的系统发育成熟过程中，幼果期幼嫩组织处于细胞分裂和生长阶段代谢旺盛阶段，且保护组织尚未发育完善，便于气体交换而使组织内部供氧充足，呼吸强度较高、呼吸旺盛，随着生长发育、果实长大，呼吸速率逐渐下降。成熟产品表皮保护组织如蜡质、角质加厚，使新陈代谢缓慢，呼吸较弱。跃变型果实在成熟时呼吸升高，达到呼吸高峰后又下降，非跃变型果实成熟衰老时则呼吸作用一直缓慢减弱，直到死亡。块茎、鳞茎类蔬菜田间生长期间呼吸强度一直下降，采摘后进入休眠期呼

5、吸降到最低，休眠期后重新上升。4.影响采摘后的果蔬呼吸强度的外部因素（1）温度2用心爱心专心呼吸作用是一系列酶促生物化学反应过程，在一定温度范围内，随温度的升高而增强。一般在0℃左右时，酶的活性极低，呼吸很弱，跃变型果实的呼吸高峰得以推迟，甚至不出现呼吸高峰；在0～35℃之间，如果不发生冷害，多数产品温度每升高10℃，呼吸强度增大1～1.5倍(Q10=2～2.5)；高于35℃时，呼吸经初期的上升之后就大幅度下降。为了抑制产品采后的呼吸作用，常需要采取低温，但也并非储藏温度越低越好。一些原产于热带、亚热带的产品对冷敏感，在一定低温下会发生代谢失调，失去耐藏性和抗病性，反而不利于储藏。所以，应根

6、据产品对低温的忍耐性，在不破坏正常生命活动的条件下，尽可能维持较低的储藏温度，使呼吸降到最低的限度。另外，储藏期温度的波动会刺激产品体内水解酶活性，加速呼吸。但是，必须指出，不同种类品种的果蔬对低温忍耐是有一定限度的。储藏温度过高或过低都会影响果蔬的正常生命活动。此外，储藏温度忽高忽低的波动，也会刺激果蔬的呼吸作用，增加营养物质的消耗，缩短储藏寿命。因此在储藏中应尽量保持适宜而稳定的低温，以延长水果的储藏时间。（2）气体成分储藏环境中影响果蔬产品的气体主要是O2、CO2和乙烯。一般空气中氧气是过量的，在O2>16%而低于大气中的含量时，对呼吸无抑制作用。在O2<10%时，呼吸强度受到显著的抑

7、制；当O2浓度介于5%与7%之间时，细胞呼吸受到较大幅度的抑制；但在O2<2%时，常会出现无氧呼吸。因此，储藏中O2浓度常维持在2%与5%之间。O2和CO2有拮抗作用，CO2毒害可因提高O2浓度而有所减轻，而在低O2中，CO2毒害会更为严重；另一方面，当较高浓度的O2伴随着较高浓度的CO2时，对呼吸作用仍能起明显的抑制作用。低O2和高CO2不但可以降低呼吸强度，还能推迟果实的呼吸高峰，甚至使其不发生呼吸跃变。