第4講 光合作用和細(xì)胞呼吸,-2-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)一光合作用和細(xì)胞呼吸的物質(zhì)、能量變化 1.光合作用與細(xì)胞呼吸關(guān)系圖表解讀,-3-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,(1)CO2的轉(zhuǎn)化 (2)H2O的轉(zhuǎn)化,-4-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,(3)H和ATP的來源、去向分析,-5-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,2.在不同光照條件下植物細(xì)胞中氣體變化規(guī)律 (1)黑暗狀態(tài)時,植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用 此狀態(tài)下,植物從外界吸收O2并將細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2釋放到體外,如圖甲所示。,-6-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,(2)弱光情況下,植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸 細(xì)胞呼吸速率大于光合速率,此狀態(tài)下,植物的氣體代謝特點(diǎn)與黑暗情況下相同,都是從外界吸收O2、排出CO2。但吸收O2與放出CO2量較少(如圖乙)。 細(xì)胞呼吸相對強(qiáng)度可用如下三種方式表示: a.用CO2釋放量表示:n1=n2-n; b.用O2吸收量表示:m2=m1-m; c.用植物質(zhì)量(有機(jī)物)減少量表示。 細(xì)胞呼吸速率等于光合速率時,植物與外界不進(jìn)行氣體交換,即沒有O2和CO2的吸收與釋放(如圖丙)。此時凈光合速率等于0。,-7-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,(3)較強(qiáng)光照時,植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸,且光合速率大于細(xì)胞呼吸速率 氣體代謝特點(diǎn)(如圖丁) 植物光合作用所利用的CO2(用n表示)除來自植物自身細(xì)胞呼吸(n2)之外,不足部分來自外界(n1); 植物光合作用產(chǎn)生的O2(m)除用于自身細(xì)胞呼吸之外(m1),其余部分釋放到周圍環(huán)境中(m2)。 分析圖可知:n=n1+n2,m=m1+m2。 光合作用相對強(qiáng)度的表示方法 a.用O2釋放量(或容器中O2的增加量)表示:m2=m-m1; b.用CO2吸收量(或容器中CO2的減少量)表示:n1=n-n2; c.用植物質(zhì)量(或有機(jī)物量)的增加量表示。,-8-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,思維拓展 光合作用與細(xì)胞呼吸的過程及物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題解題策略 解題時,應(yīng)結(jié)合所給條件,從以下幾個方面進(jìn)行。 (1)理解教材中光合作用和細(xì)胞呼吸的過程圖解,把握相關(guān)生理過程中的物質(zhì)變化和能量變化。 光合作用:物質(zhì)變化為CO2C3C5+(CH2O)、H2OO2+H,能量變化為光能電能活躍的化學(xué)能(NADPH和ATP)(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能。 細(xì)胞呼吸:物質(zhì)變化為C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4H、2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O6CO2+20H、24H+6O212H2O,能量變化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能活躍的化學(xué)能(ATP)和熱能。 (2)結(jié)合教材圖解,準(zhǔn)確獲取圖示中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化信息,據(jù)此確定相應(yīng)生理過程是光合作用過程還是細(xì)胞呼吸過程,是光反應(yīng)階段還是暗反應(yīng)階段,或者是有氧呼吸的哪一個階段。,-9-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,借助光合作用過程圖解,分析細(xì)胞代謝中物質(zhì)和能量的變化 (2015陜西三原月考)離體葉綠體在光照下穩(wěn)定地進(jìn)行光合作用時,如果中斷CO2的供應(yīng),下列關(guān)于一段時間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對含量變化的示意圖,正確的是( ),答案,解析,-10-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,方法規(guī)律 圖解物質(zhì)含量變化關(guān)系 在解答光合作用相關(guān)物質(zhì)含量變化的試題時,要結(jié)合圖解或其中部分圖解(如圖1所示)進(jìn)行分析推理,如在突然停止光照、CO2供應(yīng)不變的情況下,分析細(xì)胞中C3的含量變化(如圖2所示)。另外,應(yīng)記住C5、H、ATP的含量變化是一致的,且都與C3的含量變化相反。,-11-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,1.將下圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的是( ) A.黑暗條件下,增大、減小 B.光照強(qiáng)度低于光補(bǔ)償點(diǎn)時,、增大 C.光照強(qiáng)度等于光補(bǔ)償點(diǎn)時,、保持不變 D.光照強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時,減小、增大,答案,解析,-12-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,2.(2015北京朝陽期中)右圖表示小麥細(xì)胞內(nèi)的代謝過程。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.X、Y物質(zhì)分別代表五碳化合物和三碳化合物 B.過程可以產(chǎn)生ATP,過程需要消耗ATP C.發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中 D.四個過程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣,答案,解析,-13-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)二影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素 1.“補(bǔ)償點(diǎn)與飽和點(diǎn)的移動”與環(huán)境因素的關(guān)系 (1)據(jù)圖分析光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)的變化,-14-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,比較 限制因素 a.光飽和點(diǎn)之前:光照強(qiáng)度(原因是此前光合速率隨光照強(qiáng)度增大而加快)。 b.光飽和點(diǎn)之后:CO2濃度或溫度、葉綠體中色素及酶的含量。,-15-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(2)據(jù)圖分析CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)的變化 比較,-16-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,限制因素 a.CO2飽和點(diǎn)之前:CO2濃度。 b.CO2飽和點(diǎn)之后:光照或溫度、葉綠體中色素及酶的含量。 2.自然環(huán)境及密封容器中植物光合作用曲線分析,-17-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,-18-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,圖1中各點(diǎn)含義及形成原因分析 A點(diǎn):凌晨3時4時,溫度降低,細(xì)胞呼吸減弱,CO2釋放減少。 B點(diǎn):上午6時左右,太陽出來,開始進(jìn)行光合作用。 BC段:光合作用小于細(xì)胞呼吸。 C點(diǎn):上午7時左右,光合作用等于細(xì)胞呼吸。 CE段:光合作用大于細(xì)胞呼吸。 D點(diǎn):溫度過高,部分氣孔關(guān)閉,出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。 E點(diǎn):下午6時左右,光合作用等于細(xì)胞呼吸。 EF段:光合作用小于細(xì)胞呼吸。 FG段;太陽落山,停止光合作用,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。,-19-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,圖2中各點(diǎn)含義及形成原因分析 AB段:無光照,植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。 BC段:溫度降低,細(xì)胞呼吸減弱。 CD段:4時后,微弱光照,開始進(jìn)行光合作用,但光合作用強(qiáng)度細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。 H點(diǎn):光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 HI段:光照繼續(xù)減弱,光合作用強(qiáng)度細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,直至光合作用完全停止。,-20-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,思維拓展 常見的有關(guān)光合作用與細(xì)胞呼吸的圖表轉(zhuǎn)換 (1)表格轉(zhuǎn)換為曲線: 常見表格,-21-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,圖1,-22-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,-23-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,明晰曲線特點(diǎn),分析光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)曲線 (2015河北邯鄲摸底)某校生物興趣小組以玉米為實(shí)驗(yàn)材料,研究不同條件下細(xì)胞光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率的關(guān)系,并繪制了甲、乙、丙、丁四幅圖。其中圖中“A”點(diǎn)不能表示光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率相等的是( ),答案,解析,-24-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,解題模板 光合作用和細(xì)胞呼吸曲線圖像題解題要點(diǎn) (1)識標(biāo)。坐標(biāo)曲線,實(shí)際上是“橫坐標(biāo)”對“縱坐標(biāo)”的影響結(jié)果,如橫坐標(biāo)為光照強(qiáng)度,縱坐標(biāo)為二氧化碳吸收量或氧氣釋放量,則該曲線表示不同光照強(qiáng)度對凈光合作用強(qiáng)度的影響。區(qū)分和搞清楚“量”的關(guān)系是解題的突破口。 (2)明點(diǎn)。曲線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)(或極限點(diǎn)),曲線與縱橫坐標(biāo)以及其他曲線的交叉點(diǎn)等,往往隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學(xué)含義。如CO2的吸收量為0的點(diǎn)(與縱橫坐標(biāo)的交叉點(diǎn)),表示光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相當(dāng);光合作用強(qiáng)度達(dá)到極限點(diǎn)表示當(dāng)光照強(qiáng)度(橫坐標(biāo)所示變量)達(dá)到一定值時,光合作用強(qiáng)度最高,光照強(qiáng)度(橫坐標(biāo)所示變量)再增加,光合作用強(qiáng)度不再增加等。明確這些特殊點(diǎn)的含義是解題的基礎(chǔ)。,-25-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(3)析線。正確分析曲線形狀,對曲線何時開始上升、何時趨向平緩、何時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折、其原因分別是什么等進(jìn)行分析。如光合作用極限點(diǎn)以前,光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng),此時,光合作用強(qiáng)度的主要限制因素是光照強(qiáng)度,影響的是光反應(yīng);極限點(diǎn)以后,光合作用強(qiáng)度的主要限制因素不是光照強(qiáng)度(橫坐標(biāo)所示變量),而是除橫坐標(biāo)所示變量外的其他因素(如溫度、CO2濃度等)。,-26-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,1.(2015海南生物)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如下圖所示。下列敘述錯誤的是 ( ) A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能 B.葉溫在3650 時,植物甲的凈光合速率比植物乙的高 C.葉溫為25 時,植物甲的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值不同于植物乙的 D.葉溫為35 時,甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強(qiáng)度的差值均為0,答案,解析,-27-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,2.(2015河北廊坊質(zhì)量監(jiān)測)下圖中,圖甲表示該植物在夏季某晴天凈光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系,圖乙表示將一株該植物放在密閉的玻璃罩內(nèi),然后將整個裝置置于室外與圖甲相同的條件下培養(yǎng)一晝夜過程中,該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化曲線(假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同)。識圖并回答下列問題。,-28-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(1)在溫度和土壤條件適宜的情況下,當(dāng)L光照強(qiáng)度M時,限制該植物光合速率的外界因素主要是 ,圖乙中DE段的光照強(qiáng)度最可能對應(yīng)圖甲的M (填“之前”或“之后”)。 (2)圖乙中F點(diǎn)對應(yīng)于圖甲中的 點(diǎn)。假如F點(diǎn)和B點(diǎn)時的溫度相等,那么F點(diǎn) (填“大于”“等于”或“小于”)B點(diǎn)時的光合作用強(qiáng)度。 (3)圖乙中DE段葉綠體中ATP的含量 (填“增加”或“減少”),C5合成速率 (填“增大”或“減小”)。如果C、E兩點(diǎn)時合成葡萄糖的速率相等,則C、E兩點(diǎn)呼吸強(qiáng)度的比較結(jié)果是 。,答案,解析,-29-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)三光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算 1.各量間的關(guān)系 (1)光合速率:指在單位時間內(nèi),單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率,是光合作用強(qiáng)度的生理指標(biāo)。 (2)呼吸速率:指單位面積的葉片在單位時間內(nèi)分解有機(jī)物的速率,是植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的生理指標(biāo)。 (3)凈光合速率:指植物在光照下積累有機(jī)物的速率。 (4)真正光合速率:指植物在光照下實(shí)際合成有機(jī)物的速率。 (5)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。 具體可表示為:真正光合速率=從外界吸收的CO2+呼吸釋放的CO2,或真正光合速率=釋放到外界的O2+呼吸消耗的O2。單位為CO2(或O2)的量/(面積時間)。,-30-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,2.具體計(jì)算策略 光合作用和細(xì)胞呼吸的過程不同,但二者關(guān)系密切,光合作用的原料和產(chǎn)物分別是細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物和底物。假定光合產(chǎn)物和呼吸底物都是葡萄糖,則依據(jù)其反應(yīng)式計(jì)算: 根據(jù)上述關(guān)系式(1)、(2)可計(jì)算CO2、C6H12O6、O2三者之間在光合作用和細(xì)胞呼吸中量的變化。,-31-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,把握各量關(guān)系,突破有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算題 (2015北京理綜)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光-暗轉(zhuǎn)換條件下CO2吸收量的變化,每2 s記錄一個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。,-32-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(1)在開始檢測后的200 s內(nèi),擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解 ,同化CO2。而在實(shí)驗(yàn)的整個過程中,葉片可通過 將儲藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 和熱能。 (2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在 mol/(m2s)范圍內(nèi)。在300 s時CO2 達(dá)到2.2 mol/(m2s)。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是 mol CO2/(m2s)(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位)。 (3)從圖中還可看出,在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s以后,葉片的CO2釋放 ,并達(dá)到一個相對穩(wěn)定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程。 (4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來自于葉綠體中的五碳化合物,可利用 技術(shù)進(jìn)行研究。,答案,解析,-33-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,解題模板 有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算應(yīng)理清以下幾個問題 (1)理清各量的關(guān)系 光合作用所需CO2的來源有兩個:細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的,從周圍空氣中吸收的(若是水生植物,則是從周圍的水中吸收的)。 光合作用釋放O2的去向有兩個:細(xì)胞呼吸、釋放到周圍的空氣中(當(dāng)光合速率大于呼吸速率時)。 光合作用制造(等同生產(chǎn)、合成)的葡萄糖的去向有兩個:細(xì)胞呼吸消耗、積累(當(dāng)光合速率大于呼吸速率時)。 當(dāng)在光照下光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行時:光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量=實(shí)測的O2釋放量+細(xì)胞呼吸耗氧量;光合作用實(shí)際CO2消耗量=實(shí)測的CO2吸收量+細(xì)胞呼吸CO2釋放量;光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量=光合作用實(shí)際葡萄糖產(chǎn)生量-細(xì)胞呼吸葡萄糖消耗量。,-34-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(2)注意單位的換算關(guān)系 一定要牢記光合作用和細(xì)胞呼吸的總反應(yīng)式,不要記混了物質(zhì)的相對分子質(zhì)量,最好熟記相關(guān)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量,如葡萄糖是180,CO2是44,O2是32。 (3)看懂?dāng)?shù)據(jù)及其相互關(guān)系是解題的關(guān)鍵 文字?jǐn)⑹鍪?利用一段文字直接給出有關(guān)數(shù)據(jù);表格式:在表格中給出相關(guān)數(shù)據(jù);坐標(biāo)曲線式(有時加有方 格,是為了準(zhǔn)確識別有關(guān)數(shù)據(jù),1個方格代表一定的變化量),利用坐標(biāo)系中的曲線所表示的數(shù)值來代表CO2、O2吸收或釋放的量。,-35-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,1.(2015四川德陽一診)某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼?分裝于六對黑、白瓶中,剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/L,白瓶為透明玻璃瓶,黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下,24小時后,實(shí)測獲得六對黑、白瓶中溶解氧的含量,記錄數(shù)據(jù)如下,以下說法正確的是( ),-36-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,若只考慮光照強(qiáng)度,該深度湖水中所有生物在晚上8 h內(nèi)呼吸消耗O2的量7/3 mg 光照強(qiáng)度為a klx時,該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡 當(dāng)該水層中的溶氧量達(dá)到30 mg/L時,光照強(qiáng)度將不再成為限制溶氧量增加的主要因素 若將e klx光照下的白瓶置于b klx光照下,瓶中光合生物細(xì)胞的C3含量會增加,C5含量會減少 A. B. C. D.,答案,解析,-37-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,2.(2015湖南株洲月考)下圖表示一株生長迅速的植物在夏季24 h內(nèi)CO2的吸收量和釋放量,光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率用單位時間內(nèi)CO2的吸收量和CO2的釋放量表示(圖中A、B、C表示相應(yīng)圖形的面積)。下列表述不合理的是( ),-38-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,A.在18:00和6:00,該植物光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等 B.假設(shè)該植物在24 h內(nèi)呼吸速率不變,最大光合速率為85 mg/h C.該植物在一晝夜中有機(jī)物積累量的代數(shù)式可表示為A+C-B D.中午12:00左右,與曲線最高點(diǎn)所對應(yīng)的時間相比,該植物葉綠體內(nèi)C5的含量下降,答案,解析,-39-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,命題點(diǎn)四光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1.光合作用與細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常用的實(shí)驗(yàn)條件控制方法 (1)增加水中氧氣泵入空氣或放入綠色水生植物。 (2)減少水中氧氣容器密封或油膜覆蓋或用涼開水。 (3)除去容器中二氧化碳NaOH溶液。 (4)除去葉中原有淀粉置于黑暗環(huán)境中。 (5)除去葉中葉綠素酒精隔水加熱。 (6)除去光合作用對細(xì)胞呼吸的干擾給植株遮光。 (7)如何得到單色光棱鏡色散或薄膜濾光。 (8)線粒體提取細(xì)胞勻漿離心。 (9)保持容器中CO2體積不變NaHCO3溶液。,-40-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,2.與光合作用和細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置分析及應(yīng)用 (1)提供無氧環(huán)境的實(shí)驗(yàn)裝置 圖1用水隔絕空氣。 圖2用石蠟(油)密封液面,隔絕液體與空氣。,-41-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(2)與CO2相對含量有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置,-42-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,圖3容器內(nèi)的NaHCO3溶液可放出CO2,保持容器內(nèi)CO2濃度恒定,使容器內(nèi)的植物能夠長時間進(jìn)行光合作用。 圖4在容器中加入NaOH溶液,可以除去容器中的CO2,減弱容器中植物的光合作用,或降低容器內(nèi)的壓力,引起玻璃管中液滴的移動。 圖5中NaOH溶液可以除去空氣中的CO2,澄清的石灰水能夠檢驗(yàn)氣體中是否存在CO2。,-43-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,3.利用液滴移動法確定細(xì)胞呼吸類型和測定光合作用強(qiáng)度 (1)呼吸類型的確定(如裝置1、2所示) 結(jié)果分析:裝置1著色液滴左移、裝置2著色液滴不動,說明種子只進(jìn)行有氧呼吸;裝置1著色液滴不動、裝置2著色液滴右移,說明種子只進(jìn)行無氧呼吸;裝置1著色液滴左移、裝置2著色液滴右移,說明種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸。,-44-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(2)測定凈光合作用強(qiáng)度(如裝置3所示) 將裝置3的實(shí)驗(yàn)組與對照組(放置死植物)放在光照、溫度等條件相同且適宜的環(huán)境中,記錄實(shí)驗(yàn)組與對照組紅墨水滴移動的方向和刻度。CO2緩沖液起到平衡CO2的作用。,-45-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(3)探究不同光照強(qiáng)度下光合作用和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的大小。 將上述裝置3置于不同光照強(qiáng)度下,記錄裝置3中紅墨水滴移動的方向。 結(jié)果分析:若紅色液滴右移,說明光照較強(qiáng),光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,釋放O2使瓶內(nèi)氣壓增大;若紅色液滴左移,說明光照較弱,細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度,吸收O2使瓶內(nèi)氣壓減小;若紅色液滴不動,說明在此光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,釋放O2量等于吸收O2量,瓶內(nèi)氣壓不變。,-46-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,思維拓展 利用氣體含量變化判斷光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度 (1)在黑暗條件下植物不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,因此此時測得的O2吸收量(即空氣中O2的減少量)或CO2釋放量(即空氣中CO2的增加量)可直接反映呼吸速率。 (2)在光照條件下,植物同時進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸,因此此時測得的值并不能反映植物的實(shí)際光合速率,反映的是表觀光合速率或稱凈光合速率,它們之間的關(guān)系為真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。,-47-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,掌握光合作用與細(xì)胞呼吸的關(guān)系,解答相關(guān)實(shí)驗(yàn)題 光合作用和細(xì)胞呼吸是植物的重要生命活動,結(jié)合有關(guān)知識回答下列問題。 (1)以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響,結(jié)果如下表所示: 溫度由25 升高到30 時,光合作用制造有機(jī)物的速率 (填“增大”或“減小”)。 假設(shè)細(xì)胞呼吸晝夜不變,植物在25 時,一晝夜中給植物光照15 h,則一晝夜積累的有機(jī)物的量為 。,-48-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(2)如果用如圖所示的裝置來探究光照強(qiáng)度和光合作用速率的關(guān)系,且測量指標(biāo)為裝置中O2含量的變化,則該裝置需要進(jìn)行適當(dāng)修改,具體修改措施是 。為使測得O2的變化量更精確,還應(yīng)再設(shè)置一對照裝置,對照裝置的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入 。,答案,解析,-49-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,解題模板 解答光合作用和細(xì)胞呼吸的相關(guān)實(shí)驗(yàn)題應(yīng)依照如下步驟進(jìn)行 第一步,閱讀題干,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?第二步,理解裝置圖(注意光合速率與呼吸速率裝置圖的異同),明確實(shí)驗(yàn)原理(結(jié)合光合作用和細(xì)胞呼吸的過程及影響因素),特別是因變量的檢測方法;第三步,結(jié)合試題要求分析確定答案;第四步,若試題的結(jié)果分析中要求繪制曲線或表格,要注意掌握相應(yīng)的方法,如對于曲線,不要忘記橫、縱坐標(biāo)的含義(有時還要注意單位),而對于表格,則不要忘記名稱、行和列的含義等。,-50-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,(2015課標(biāo)全國理綜)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時間均為135 s,處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。 A組:先光照后黑暗,時間各為67.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。 B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。 C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。 D組(對照組):光照時間為135 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。,-51-,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,回答下列問題。 (1)單位光照時間內(nèi),C組植物合成有機(jī)物的量 (填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機(jī)物的量,依據(jù)是 ;C組和D組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要 ,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的 。 (2)A、B、C三組處理相比,隨著 的增加,使光下產(chǎn)生的 能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,答案,解析,-52-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,對細(xì)胞呼吸的場所、過程把握不準(zhǔn) 防范策略 (1)細(xì)胞呼吸的場所及過程 原核生物有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜。真核生物有氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 有氧呼吸的第一、二階段不需要O2,只有第三階段需要O2。 (2)細(xì)胞呼吸方式的判定 如果某生物產(chǎn)生的CO2量和消耗的O2量相等,則該生物只進(jìn)行有氧呼吸。 如果某生物不消耗O2,只產(chǎn)生CO2,則只進(jìn)行無氧呼吸。 如果某生物釋放的CO2量比吸收的O2量多,則兩種呼吸方式都進(jìn)行。 如果某生物不吸收O2,也不釋放CO2,則該生物只進(jìn)行無氧呼吸(產(chǎn)物為乳酸)或生物已死亡。,-53-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,無氧呼吸的產(chǎn)物中沒有水,如果細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物中有水,則一定是進(jìn)行了有氧呼吸。 由于酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸均可以產(chǎn)生CO2,故不能依據(jù)是否產(chǎn)生CO2來判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式。 (3)無線粒體的真核細(xì)胞(或生物)只能進(jìn)行無氧呼吸,如成熟紅細(xì)胞、蛔蟲等,線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場所。一些原核生物無線粒體,但能進(jìn)行有氧呼吸。,-54-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練1 (2015北京房山期中)下列有關(guān)檢測酵母菌細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物的敘述,正確的是( ) A.如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁,則酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸 B.如果產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍(lán)溶液變黃色,則酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸 C.無論進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸,酵母菌都能產(chǎn)生CO2 D.酵母菌發(fā)酵時不產(chǎn)生氣體,但其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀變灰綠色 我的失分點(diǎn):,答案,解析,-55-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,對光合作用的相關(guān)物質(zhì)及其變化混淆不清 防范策略 (1)光合作用的相關(guān)物質(zhì) 光合作用中產(chǎn)生的H為NADPH,細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的H為NADH,二種H不是同一種物質(zhì)。 光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只被暗反應(yīng)所利用,細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的ATP可被除暗反應(yīng)外的多項(xiàng)生命活動所利用。,-56-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,(2)光合作用中物質(zhì)變化的判斷 判斷外界條件改變后C3、C5、ATP、NADPH、ADP、NADP+的含量如何變化,可結(jié)合光合作用的過程繪制示意圖。以停止光照時物質(zhì)變化為例:停止光照光反應(yīng)停止ATP和NADPH不再產(chǎn)生ATP和NADPH的含量減少且ADP和NADP+的含量增加;ATP和NADPH的含量減少C3還原減弱,而CO2固定過程仍在進(jìn)行C3含量相對增加,C5含量相對減少。,-57-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練2 (2015安徽三校聯(lián)考)下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示,能量傳遞用虛線表示,圖中ag為物質(zhì),為反應(yīng)過程),下列判斷錯誤的是( ) A.綠色植物能利用a物質(zhì)將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲存在c中 B.e中不儲存化學(xué)能,所以e只能充當(dāng)還原劑 C.圖中表示水分的吸收,表示水的光解 D.在g物質(zhì)供應(yīng)充足時,突然停止光照,C3的含量將會上升 我的失分點(diǎn):,答案,解析,-58-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,不能區(qū)分凈光合作用與真正光合作用 防范策略 (1)在光照環(huán)境中,植物并不是只進(jìn)行光合作用,同時也進(jìn)行細(xì)胞呼吸,如果有氧氣釋放,說明光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度;如果有二氧化碳釋放,說明光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。 (2)對于密閉透明容器中的綠色植物來說,黑暗條件下容器中二氧化碳或氧氣的變化量反映了其細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度;光照條件下,容器中二氧化碳或氧氣的變化量反映了其凈光合作用的強(qiáng)度。 凈光合作用速率=總光合作用速率-細(xì)胞呼吸速率。,-59-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練3 (2015安徽六校一聯(lián))右圖表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下,某植物在不同溫度下的凈光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率曲線,下列敘述錯誤的是( ) A.光合作用中溫度主要影響暗反應(yīng)階段 B.光合作用、細(xì)胞呼吸都受到溫度的影響, 其中與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的適宜溫度更高 C.溫度在30 左右時真正光合作用速率最大 D.若溫度保持25 ,長時間每天交替進(jìn)行12 h 光照、12 h黑暗,該植物不能正常生長 我的失分點(diǎn):,答案,解析,-60-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,不能準(zhǔn)確判斷影響光合作用、細(xì)胞呼吸的因素 防范策略 (1)影響光合作用、細(xì)胞呼吸的主要因素 溫度改變時,細(xì)胞呼吸會受到影響,光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)均會受影響,但主要是暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。 CO2濃度很低時,光合作用不能進(jìn)行;當(dāng)CO2濃度大于某值時,光合作用才能進(jìn)行。CO2濃度過大時,會抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響到光合作用。,-61-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,(2)環(huán)境因素改變引發(fā)的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動 植物的光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和光(CO2)飽和點(diǎn)受外界環(huán)境影響,當(dāng)外界環(huán)境變化時,光(CO2)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都會發(fā)生相應(yīng)變化,規(guī)律如下。 若呼吸速率增加,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。 若呼吸速率基本不變,條件的改變使光合速率下降時,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。 陰生植物與陽生植物相比,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都相應(yīng)向左移動。,-62-,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練4 (2015廣東惠州月考)在溫度適宜的條件下,測量不同光照強(qiáng)度下番茄葉片的光合作用強(qiáng)度(CO2濃度是定值),結(jié)果如右圖。據(jù)圖分析正確的是( ) A.A點(diǎn)產(chǎn)生ATP的場所只有線粒體 B.番茄正常生長所需的光照強(qiáng)度應(yīng)大于B點(diǎn) C.C點(diǎn)時真正的光合速率約為15 mg CO2/(100 cm2葉h) D.C點(diǎn)后限制光合作用強(qiáng)度的因素是溫度和CO2濃度 我的失分點(diǎn):,答案,解析,