《光合作用和细胞呼吸》课件教程文件.ppt

光合作用和细胞呼吸课件光合作用光合作用新叶沐浴着和煦的阳光，新叶沐浴着和煦的阳光，鸟儿在绿叶间尽情欢唱：鸟儿在绿叶间尽情欢唱：“是你给了我生命的甘露，是你给了我生命的甘露，是你给了我无穷的能量！是你给了我无穷的能量！”观点：植物体由观点：植物体由“土壤汁土壤汁”构成，即植构成，即植物生长发育所需的物质完全来自物生长发育所需的物质完全来自土壤。土壤。问题：问题：植物生长所需的物质来自何处？植物生长所需的物质来自何处？亚里士多德亚里士多德(Aristotle)一、光合作用的探索历程一、光合作用的探索历程一、光合作用的探索历程一、光合作用的探索历程图图A A图图B B图图C C图图DD干燥土壤干燥土壤 90.8kg90.8kg小柳树小柳树 2.3kg2.3kg只用雨水浇灌只用雨水浇灌五年后柳树长大五年后柳树长大 土壤烘干后称重土壤烘干后称重实验前实验前实验后实验后变化变化土壤干重90.8kg90.8kg90.7kg90.7kg-0.1kg-0.1kg柳 树2.3kg2.3kg76.7kg76.7kg+74.4kg+74.4kg海尔蒙特实验海尔蒙特实验植物生长所需的原料来自于水植物生长所需的原料来自于水实验实验2:1771年普利斯特利年普利斯特利(英国英国)结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气密闭玻璃罩密闭玻璃罩+绿色植物绿色植物+蜡烛蜡烛 （小鼠）（小鼠）结果结果过程过程蜡烛不易熄灭蜡烛不易熄灭小鼠不易窒息小鼠不易窒息死亡死亡不足：没有明确植物更新气不足：没有明确植物更新气体的成分；没有指出在光下体的成分；没有指出在光下实验实验3 3：17791779年年荷兰的科学家英格豪斯荷兰的科学家英格豪斯500500多次植物更新空气的多次植物更新空气的实验，又有何新发现？实验，又有何新发现？植物体只有在植物体只有在光光下下才能更新污浊的空才能更新污浊的空气。气。甲甲乙乙（1）英格豪斯知道植物更新了空气中）英格豪斯知道植物更新了空气中的什么成分吗？为什么？的什么成分吗？为什么？直到直到17851785年，由于发现了空气的组成，人们年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在才明确绿叶在 光下吸收的是二氧化碳，放出的光下吸收的是二氧化碳，放出的是氧气。是氧气。（2）他在实验中控制的单一变量是什么？他在实验中控制的单一变量是什么？（3）小组合作设计实验装置图，证明植物小组合作设计实验装置图，证明植物需要光才能制造需要光才能制造O O2 2？怎样检验？怎样检验O O2 2？（备选实验材料和器材：（备选实验材料和器材：金鱼藻、大烧杯、漏金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管等）斗、试管等）设计实验设计实验A组组B组组光照光照光光照照（4）设计实验：证明不同颜色的光对植物）设计实验：证明不同颜色的光对植物光合作用产生光合作用产生O2的影响？的影响？（备选实验材料和器材：（备选实验材料和器材：金鱼藻、大烧杯、漏金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管等）斗、试管等）F:/%E5%B8%B8%E7%94%A8/%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8.swf年年,德国科学家梅耶根据能量转换德国科学家梅耶根据能量转换和守恒定律明确指出和守恒定律明确指出,植物进行光合作用时植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来把光能转化成化学能储存起来.这一过程中能量哪去了？这一过程中能量哪去了？光能转化成化学能，储存于什么物质之中？光能转化成化学能，储存于什么物质之中？4 4、18641864年德国的植物学家萨克斯采年德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉的方法进行实验用碘液检测淀粉的方法进行实验萨克斯，萨克斯，J.von Sachs(18321897)暗处理暗处理叶部分遮光叶部分遮光光照光照滴加碘液滴加碘液参考问题：参考问题：为什么要把绿叶在暗处放置一昼夜？为什么要把绿叶在暗处放置一昼夜？叶片部分遮光，部分曝光，目的是什么？叶片部分遮光，部分曝光，目的是什么？这个实验得出什么结论？这个实验得出什么结论？结论：植物在结论：植物在光光下产生了下产生了淀粉淀粉实验实验4:1864年萨克斯年萨克斯(德国德国)实验实验对照对照暗处暗处曝光曝光消耗营养消耗营养碘蒸气处理碘蒸气处理呈深蓝色呈深蓝色绿色叶片绿色叶片绿色叶片绿色叶片暗处暗处消耗营养消耗营养 遮光遮光碘蒸气处理碘蒸气处理无颜色变化无颜色变化绿色植物的叶片在光合绿色植物的叶片在光合作用的产物除氧气外还作用的产物除氧气外还有淀粉有淀粉.光合作用的场所在哪里呢？光合作用的场所在哪里呢？18801880，恩格尔曼实验，恩格尔曼实验资料资料1 18801 1880年，美国科学家恩吉尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在年，美国科学家恩吉尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵，他发现细菌只向叶绿没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵，他发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体被光束照射到的部位集中。如果临时装片暴露在光下，细菌则分布在叶绿体所有受光的部位。体所有受光的部位。资料资料2 2 在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。黑暗中，光束照射黑暗中，光束照射 暴露在光下暴露在光下实验实验5:1880年恩吉尔曼年恩吉尔曼(德国德国)实验实验对照对照将将水水绵绵和和好好氧氧细细菌菌放放在在无无空空气气的的黑黑暗暗环环境境中中,细细光光束束照照射射水水绵绵,好好氧氧细细菌菌集集中中在在被照叶绿体部位被照叶绿体部位将水绵和好氧细将水绵和好氧细菌暴露在光下菌暴露在光下,好好 氧氧 细细 菌菌 集集中在叶绿体所有中在叶绿体所有受受 光光 部部 位位氧是叶绿体所释放的氧是叶绿体所释放的,叶绿体是叶绿体是绿色植物光合作用的场所绿色植物光合作用的场所.分析恩格尔曼在实验设计上的巧妙之处分析恩格尔曼在实验设计上的巧妙之处一是选用水绵作为实验材料。水绵不仅具备细一是选用水绵作为实验材料。水绵不仅具备细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。细胞中，便于观察和分析研究。二是将临时装二是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行。行。三是选用极细的光束照射，并且用好氧细三是选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中菌进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。释放氧的部位。四是进行黑暗四是进行黑暗(局部光照局部光照)和曝和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。引起的。思考：释放出的氧是来源于水？二氧化碳？思考：释放出的氧是来源于水？二氧化碳？实验实验6:1939年鲁宾和卡门年鲁宾和卡门(美国美国)实验对照向绿色植物向绿色植物提供提供H216O、C18O2 ,释放的氧是16O2向向绿绿色色植植物物提提 供供 H218O、C16O2,释释放放的氧是的氧是18O2 鲁宾和卡门做的同位素标记实验鲁宾和卡门做的同位素标记实验光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是光合作用产生的氧气全部来自于水，而不是来自来自COCO2 2 2 2这一实验证实了：这一实验证实了：实验实验7:20世纪世纪40年代美国科学家卡尔文年代美国科学家卡尔文实验结论用用C14标标记记的的CO2,供供小小 球球 藻藻 进进行行 光光 合合 作作用用,追追踪踪检检测测 其其 放放 射射性性 14CO2 中的中的碳转化成碳转化成有机物中有机物中的碳的途的碳的途径径卡尔卡尔文循环文循环卡尔文卡尔文探究实验的一般步骤探究实验的一般步骤1 1、观察，提出问题、观察，提出问题2 2、作出假设、作出假设3 3、设计实验、设计实验4 4、进行实验、进行实验5 5、观察和收集数据、观察和收集数据6 6、分析得出结论、分析得出结论7 7、进一步探究、进一步探究1 1、遵循探究实验的一般过程：、遵循探究实验的一般过程：2 2、设计实验三部曲、设计实验三部曲（1 1）取材、分组、编号）取材、分组、编号 （2 2）设置对照、控制变量）设置对照、控制变量（3 3）培养或反应一段时间等、观察现象）培养或反应一段时间等、观察现象3 3、实验设计的基本原则、实验设计的基本原则（1 1）科学选材）科学选材（2 2）对照原则（设置单一变量、控制无关变量）对照原则（设置单一变量、控制无关变量）（3 3）平行重复）平行重复4 4、其他学科方法、其他学科方法 放射性同位素标记法放射性同位素标记法2、上述探究实验中的变量分析、上述探究实验中的变量分析萨克斯：萨克斯：自身对照；自变量：自身对照；自变量：因变量因变量光照：一半曝光照：一半曝光与另一半遮光与另一半遮光光叶片颜色叶片颜色变化变化恩格尔曼：恩格尔曼：自身对照；自变量自身对照；自变量因变量因变量光照照光处与不光照照光处与不照光处；黑暗与照光处；黑暗与完全曝光完全曝光好氧菌好氧菌的分布的分布鲁宾和卡门鲁宾和卡门:相互对照相互对照;自变量自变量 因变量因变量 标记物质标记物质（H218O与与C18O2)氧气氧气的放的放射性射性3 3、探究过程与其他科学技术发展的联系、探究过程与其他科学技术发展的联系与物理学、化学的研究进展关系密切。由于与物理学、化学的研究进展关系密切。由于发现了空气的组成，才明确绿叶在光下放出的发现了空气的组成，才明确绿叶在光下放出的是氧气是氧气技术手段的进步对生物科学的发展起了推动技术手段的进步对生物科学的发展起了推动作用：同位素标记法对光合作用的研究有推动作用：同位素标记法对光合作用的研究有推动作用。作用。材料材料1 1：16421642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵2 23 kg3 kg的的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为重为90908 kg8 kg。以后的。以后的5 5年中，海尔蒙特除了只给柳树年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算：的落叶也没有称重和计算：5 5年后，他将柳树和泥土分年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了开称重，发现柳树的重量变成了76767 kg7 kg，泥土烘干，泥土烘干后的重量为后的重量为90907 kg7 kg，比原来只减少，比原来只减少0 01 kg1 kg。于是他。于是他得出结论：柳树获得的得出结论：柳树获得的74744kg4kg物质只是来源于水：物质只是来源于水：根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切?为为什么什么?(2)(2)花盆内的泥土减少了花盆内的泥土减少了0 01 kg1 kg，其原因是，其原因是 。不确切。柳树干重的增加来自于光合作用产生的有机物。不确切。柳树干重的增加来自于光合作用产生的有机物。土壤中的土壤中的 矿质离子被柳树吸收矿质离子被柳树吸收 线粒体线粒体叶绿体叶绿体二、光合作用的过程-基基粒粒基基质质2C2C3 3(CH2O)色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用的过程光合作用的过程(CH2O)反应式及元素去向（反应式及元素去向（O元素、元素、C元素）元素）创新创新P光照与光照与CO2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、（、（CH2O)合成量的影响合成量的影响 例例1.1.下下图为图为光照和光照和COCO2 2浓浓度改度改变变后，与光合作用有关的后，与光合作用有关的C C5 5化合物化合物和和C C3 3化合物在化合物在细细胞内的胞内的变变化曲化曲线线。(1)(1)曲曲线线a a表示表示 ，在无光照，在无光照时时其含量下降的原因是其含量下降的原因是 ；曲曲线线b b表示表示 ，在，在C0C02 2浓浓度降低度降低时时含量下降的原因是含量下降的原因是 (2)(2)由由(1)(1)得出光照得出光照强强度和度和C0C02 2浓浓度与光合作用的关系是：前者主度与光合作用的关系是：前者主要影响要影响 ；后者主要影响；后者主要影响 。五碳化合物五碳化合物三碳化合物三碳化合物光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段n例例2 2：（：（0909安徽卷）安徽卷）叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是nA叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内nBH2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中nCCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上nD光合作用的产物淀粉是在基质中合成的答案：答案：D三、影响光合作用的因素及其在农业生产上的应用三、影响光合作用的因素及其在农业生产上的应用1 1光照强度对光合作用强度的影响光照强度对光合作用强度的影响单一变量坐标图分析单一变量坐标图分析(1)描述光照强度对光合作用强度影响的曲线并指出A、B、C三点的生理含义？(2)如果是阴生植物，B点在横轴上是向左移还是向右移？(3)如果自然界中某种植物，在白天光照强度较长时间为B的条件下能否正常生长？（4）根据上图，你认为采取什么措施能增加光合产量？间作套种，间作套种，光合面积光合面积阴生，阳生阴生，阳生合理密植合理密植 2 2COCO2 2浓度对光合作用强度的影响浓度对光合作用强度的影响单一变量坐标图分析（1 1）描述）描述COCO2 2浓度对光合作用强度影响的曲线并指出关键点的浓度对光合作用强度影响的曲线并指出关键点的生理含义？生理含义？（2 2）根据）根据COCO2 2浓度对光合作用影响的曲线，你认为采取什么措浓度对光合作用影响的曲线，你认为采取什么措施能增加光合产量？施能增加光合产量？（3 3）北魏贾思勰）北魏贾思勰齐民要术齐民要术中提到种植农作物时要中提到种植农作物时要“正其行，正其行，通其风通其风”，你如何理解这句，你如何理解这句话？有利于作物充分地利用环境中的有利于作物充分地利用环境中的“气肥气肥”和光能和光能 措施：措施：温室：温室：温室：温室：燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，燃烧液化石油气，使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。使用二氧化碳发生器。大田：大田：大田：大田：确保良好通风；确保良好通风；确保良好通风；确保良好通风；增施有机肥料；增施有机肥料；增施有机肥料；增施有机肥料；深施深施深施深施“碳铵碳铵碳铵碳铵”。空气中空气中空气中空气中COCOCOCO2 2 2 2含量一般占含量一般占含量一般占含量一般占330mg/L330mg/L330mg/L330mg/L，与植物光合所需最，与植物光合所需最，与植物光合所需最，与植物光合所需最适浓度（适浓度（适浓度（适浓度（1000mg/L1000mg/L1000mg/L1000mg/L）相差太远。）相差太远。）相差太远。）相差太远。必须指出：必须指出：增加增加增加增加COCOCOCO2 2 2 2可以提高光合效率，但是无限制可以提高光合效率，但是无限制可以提高光合效率，但是无限制可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高地在全球范围内提高地在全球范围内提高地在全球范围内提高COCOCOCO2 2 2 2浓度，会产生浓度，会产生浓度，会产生浓度，会产生“温室效应”OOa ab bc cd de e光光光光合合合合作作作作用用用用的的的的强强强强度度度度二氧化碳的浓度二氧化碳的浓度二氧化碳的浓度二氧化碳的浓度a a b b：b b c c：c c d d：d d e e：COCOCOCO2 2 2 2太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；COCOCOCO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；COCOCOCO2 2 2 2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒深度超过一定限度，将引起原生质体中毒深度超过一定限度，将引起原生质体中毒深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。或气孔关闭，抑制光合作用。或气孔关闭，抑制光合作用。或气孔关闭，抑制光合作用。坐标图表示的是坐标图表示的是COCO2 2浓浓度对光合速率的影响度对光合速率的影响,这里的光合速率是表这里的光合速率是表观光合速率还是真正观光合速率还是真正光合速率？光合速率？知识延伸知识延伸净量与总量判断（总量净量与总量判断（总量=净量净量+呼吸消耗）呼吸消耗）若为坐标曲线形式若为坐标曲线形式,当光照强度或当光照强度或CO2CO2浓度为浓度为0 0时，时，CO2CO2的吸收量为的吸收量为0 0，则为总量；若是负值则为净量。，则为总量；若是负值则为净量。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净量。若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净量。有机物积累量一般为净量，制造量一般为总量。有机物积累量一般为净量，制造量一般为总量。光光合合速速率率光强度光强度光饱和点光饱和点C阳生阳生植物植物阴生植物阴生植物呼吸呼吸速率速率总总光光合合速速率率净净光光合合速速率率总总光光合合速速率率N：光合酶及光合酶及光合酶及光合酶及NADPNADPNADPNADP+和和和和ATPATPATPATP的重要组分的重要组分的重要组分的重要组分P：NADPNADPNADPNADP+和和和和ATPATPATPATP的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分不足：不足：光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行光合作用不能顺利进行过量：过量：危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育危害农作物正常生长发育3 3、含水量或矿质元素对光合作用强度的影响、含水量或矿质元素对光合作用强度的影响4温度对光合作用强度的影响温度对光合作用强度的影响 单一变量坐标图分析单一变量坐标图分析如果想要提高产量，如何控制温度？如果想要提高产量，如何控制温度？（昼夜温差）（昼夜温差）例题分析，发现规律例题分析，发现规律例例3、将川芎植株的一叶片置于恒温的密、将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭闭小室，小室，调节调节小室小室CO2浓浓度，在度，在较较适宜光照适宜光照强强度下度下测测定叶片光合作用的定叶片光合作用的强强度（以度（以CO2吸吸收速率表示），收速率表示），测测定定结结果如上果如上图图。下列相关叙述，正确的是下列相关叙述，正确的是A 如果光照如果光照强强度适当降低，度适当降低，a点左移，点左移，b点左移点左移B 如果光照如果光照强强度适当降低，度适当降低，a点左移，点左移，b点右移点右移C 如果光照如果光照强强度适当增度适当增强强，a点右移，点右移，b点右移点右移D 如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a点左移，点左移，b点右移点右移D当外界条件改变时，当外界条件改变时，COCO2 2（光）补偿点和饱和点的移动（光）补偿点和饱和点的移动规律如下规律如下呼吸速率增加，呼吸速率增加，COCO2 2（光）补偿点应右移（光）补偿点应右移呼吸速率减小，呼吸速率减小，COCO2 2（光）补偿点应左移（光）补偿点应左移呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，COCO2 2（光）（光）补偿点应右移，补偿点应右移，COCO2 2（光）饱和点应左移（光）饱和点应左移呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率增加时，呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率增加时，COCO2 2（光）（光）补偿点应左移，补偿点应左移，COCO2 2（光）饱和点应右移（光）饱和点应右移例例4、在相同光照和温度条件下，空气中、在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物光含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用植物能更有效地利用CO2，使光合产量高于，使光合产量高于m点的选项是点的选项是A.若若a点在点在a2，b点在点在b2时时B.若若a点在点在a1，b点在点在b1时时C.若若a点在点在a2，b点在点在b1时时D.若若a点在点在a1,b点在点在b2时时能力提升能力提升D多变量坐标图分析多变量坐标图分析讨论：讨论：（1 1）P P点限制光合速率的变量是什么？为什么？点限制光合速率的变量是什么？为什么？（2 2）Q Q点限制光合速率的变量是光照强度，对吗？点限制光合速率的变量是光照强度，对吗？（3 3）光照强度、温度、）光照强度、温度、COCO2 2浓度等环境因素都对光合作用浓度等环境因素都对光合作用强度产生影响，生产实践中应如何操作，从而达到增产强度产生影响，生产实践中应如何操作，从而达到增产的目的？的目的？发现规律发现规律P点时，限制光合速率的因素应为点时，限制光合速率的因素应为 所表示的因子，所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。随其因子的不断加强，光合速率不断提高。到到Q点时，点时，所表示的因素不再是影响光合速率的因子，所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子横坐标横坐标横坐标横坐标例例5、图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用、图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在小麦生强度的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题：长的适宜范围。请据图回答以下问题：1）甲图）甲图P点，限制小麦光合作用强度的因素为点，限制小麦光合作用强度的因素为。乙图乙图Q点，高点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高光合作用浓度条件下，若要进一步提高光合作用应注意满足植物生活的应注意满足植物生活的条件（请依据上述三图条件（请依据上述三图作答）。预计丙图作答）。预计丙图Q点之后点之后3条曲线的变化趋势为条曲线的变化趋势为。光照强度光照强度适宜温度适宜温度3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势（2）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的主要原因可以用主要原因可以用图来说明，具体解释为图来说明，具体解释为。乙乙 光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内CO2浓度降低，浓度降低，光合作用强度下降光合作用强度下降（3）在气候寒冷时，即使在全日照下玫瑰也不能以）在气候寒冷时，即使在全日照下玫瑰也不能以最快的速度生长，可以用最快的速度生长，可以用图来说明，这是因图来说明，这是因为为的缘故。的缘故。甲和丙甲和丙气温较低气温较低，酶活性受限制酶活性受限制例例6(05上海）回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合上海）回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合作用的因素作用的因素X、Y和和Z变化时，光合作用合成量和光强度的关变化时，光合作用合成量和光强度的关系。系。（1）图中）图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因的差异是由于某种原因_影影响了光合作用的响了光合作用的_所导致。要提高大棚作物的光合所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由作用合成量，由X3增加为增加为X1，最常采取的简便而有效的措施，最常采取的简便而有效的措施_（2）图中）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于的差异是由于_影影响了光合作用的响了光合作用的_所致。所致。（3）图中）图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中的差异表现在光合作用中_反反应的不同，如果应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是营养生长和现蕾开花期的曲线依次是_。Z3、Z2、Z1 二氧化碳和温度二氧化碳和温度暗反应暗反应施放干冰，增加二氧化碳浓度（或燃烧柴草）施放干冰，增加二氧化碳浓度（或燃烧柴草）或适当升温或适当升温光波长（或光质）光波长（或光质）光反应光反应光反应和暗反应光反应和暗反应酶酶C3H6O3+能量能量 CO2H能量能量H能量能量H2O酶酶能量能量酶酶O2H2O葡萄糖葡萄糖2丙酮酸丙酮酸酶酶线粒体线粒体C2H5OH+CO2+能量能量酶酶细胞质基质细胞质基质四四、细胞细胞呼吸呼吸过程过程细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量。量。细胞呼吸的意义：细胞呼吸的意义：呼吸过程能为体内其他化合物的合成提呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。供原料。影响细胞呼吸的因素及其应用影响细胞呼吸的因素及其应用1 1、影响细胞呼吸的内因、影响细胞呼吸的内因一般生长快的植物呼吸速率快于生长慢的植物。同一植物不同部位呼吸速率不同：同一植物不同部位呼吸速率不同：生长旺盛的、幼嫩的器官较生长缓慢的、年老的器官快；生殖器官的呼吸速率较营养器官快。不同植物呼吸速率不同不同植物呼吸速率不同:同一植物不同生长发育期呼吸速率不同同一植物不同生长发育期呼吸速率不同2 2、影响细胞呼吸的环境因素、影响细胞呼吸的环境因素(外因外因)温度细胞呼吸是由酶催化的一系列反应过程，因此对温度的变化很敏感。应用：1、贮藏蔬菜和水果:零上低温3、大棚内种植蔬菜时，保持一定昼夜温差；或阴天适当降温，有利于增产。A在一定的温度范围内，呼吸速率随温度的升高而增强。A点为最适温度，一般为2530。2、贮存粮食种子：低温例例1:1:早春将种子播在秧田里后早春将种子播在秧田里后,如果用薄膜覆盖如果用薄膜覆盖,可以缩可以缩短种子萌发的时间短种子萌发的时间,其原因是其原因是A.A.减少水分蒸发减少水分蒸发,种子不易萎蔫种子不易萎蔫 B.B.提高温度提高温度,促进种子呼吸作用促进种子呼吸作用C.C.防止微生物侵害防止微生物侵害,种子不易腐烂种子不易腐烂D.D.便于吸收阳光热量便于吸收阳光热量,有利于细胞分裂有利于细胞分裂B解析：早春，田间温度较低，种子播在秧田里，用薄膜解析：早春，田间温度较低，种子播在秧田里，用薄膜覆盖，膜内温度高，使呼吸作用增强，为种子发芽提供覆盖，膜内温度高，使呼吸作用增强，为种子发芽提供足够的能量。足够的能量。O O2 2浓度浓度氧气不足，直接影响呼吸速率和呼吸性质。无氧时进行无氧呼吸;氧气对无氧呼吸有抑制作用；在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生；在一定范围内有氧呼吸强度随氧气浓度升高而增大。1、贮藏果蔬、粮食：低氧。2、作物栽培：中耕松土、露田、晒田，粘土掺沙等，改善土壤通气条件，保证植物正常细胞呼吸。应用：应用：AB例2:如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，测得的CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱D.氧浓度为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等分析:由题干可获取的主要信息有:非绿色器官不进行光合作用,该过程气体变化只与细胞呼吸有关。在氧气吸收量为零时，该器官产生CO2，可判断其无氧呼吸的产物是酒精和CO2。解答本题时应根据不同氧浓度下CO2的释放量和氧气吸收量的关系，判断细胞呼吸类型，再结合反应式逐项分析。BCOCO2 2浓度浓度 影响：增加：增加COCO2 2浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。浓度对细胞呼吸有明显的抑制效应。含水量含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减少而减弱。而加强，随含水量的减少而减弱。应用：果蔬、粮食的贮藏：高果蔬、粮食的贮藏：高CO2浓度浓度影响：影响：应用应用:1.贮藏粮食种子：干燥，（控制在安全含水量范围内）；贮藏粮食种子：干燥，（控制在安全含水量范围内）；果蔬贮存要有一定的湿度。果蔬贮存要有一定的湿度。2.种子萌发前：往往要先浸种，使种皮变软，透气性增种子萌发前：往往要先浸种，使种皮变软，透气性增加，促进种子的细胞呼吸，而促进种子的萌发。加，促进种子的细胞呼吸，而促进种子的萌发。例例3 3：下图表示含水量不同的玉米种子的呼吸速率：下图表示含水量不同的玉米种子的呼吸速率COCO2 2mg/(100g/h)mg/(100g/h)，分析回答：，分析回答：在一定范围内，随含水量增加，呼吸速率加快13%有氧呼吸释放的能量有一部分以热能形式散失，同时有氧呼吸产生水呼吸速率高的种子堆会出现发潮发热的现象，原因是呼吸速率高的种子堆会出现发潮发热的现象，原因是玉米种子的呼吸速率与含水量的玉米种子的呼吸速率与含水量的关系如何？关系如何？为了使种子安全贮藏，种子的为了使种子安全贮藏，种子的含水量应控制在含水量应控制在_以下以下还可以从哪些方面采取措施来降低种子的呼吸速率，确还可以从哪些方面采取措施来降低种子的呼吸速率，确保贮粮安全？试取两项。保贮粮安全？试取两项。适当降低温度；减少储藏室中的氧气等例4：右图表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量和氧气吸收量的变化，请据图回答：上线与下线相交与C点，对于B、C点，以下叙述正确的有（多选）A.C点时，植物既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸B.C点时植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸被完全抑制C.B点时，无氧呼吸强度最弱D.B点时，植物呼吸强度最弱解析：由虚线可知：B点的细胞呼吸总强度最弱，D对；C点时，CO2的释放量等于氧气的吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，无氧呼吸强度为0，A 错，C 错，B 对。B、DAB段表示CO2释放量减少，其原因是：氧气浓度逐渐升高到5%时,无氧呼吸受抑制,而有氧呼吸十分微弱。图中阴影部分的面积表示CO2总释放量与O2吸收量的差值,即无氧呼吸释放的CO2的量，因而可代表不同氧浓度下无氧呼吸的强度。不同氧浓度下无氧呼吸的强度图中阴影部分面积代表例例5.5.下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下OO2 2吸收量吸收量和和COCO2 2释放量的变化。请据下图回答下列问题：释放量的变化。请据下图回答下列问题：(1)(1)外界氧浓度在外界氧浓度在1010以下时，该器官的呼吸作用方式是以下时，该器官的呼吸作用方式是_。(2)(2)该器官的该器官的COCO2 2释放与释放与OO2 2的吸收两条曲线在的吸收两条曲线在P P点相交后则重合为一条线，此点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是时该器官的呼吸作用方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是，进行此种呼吸方式所用的底物是_。(3)(3)当外界氧浓度为当外界氧浓度为4 45 5时，该器官时，该器官COCO2 2释放量的相对值为释放量的相对值为0.60.6，而，而OO2 2吸收吸收量的相对值为量的相对值为0.40.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_倍。倍。有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸和无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸葡萄糖葡萄糖1.5细胞呼吸方式的判定细胞呼吸方式的判定五五、光合作用与细胞呼吸的联系光合作用与细胞呼吸的联系1、过程联系、过程联系2、元素转移的联系光合作用：光合作用：6CO2+12 H2O C6H12O6+6 O2+6 H2O 例例.用用18O标记的水来培养小麦，则标记的水来培养小麦，则18O将最早将最早 出出 现在（现在（）A A、小麦周围的空气中、小麦周围的空气中 B B、光合作用的产物葡萄糖中、光合作用的产物葡萄糖中 C C、光合作用的产物水中、光合作用的产物水中 D D、植物体内的三碳分子中、植物体内的三碳分子中细胞呼吸：细胞呼吸：C6H12O6+6 O2+6 H2O 6CO2+12 H2O 2、元素转移的联系A光合作用光合作用生产者（植物）生产者（植物）消费者消费者分解者分解者细胞呼吸细胞呼吸光能光能热能热能化学能化学能CO2CO2有机物有机物无无机机环环境境无无机机环环境境生物群落生物群落3、两者在生态系统物质循环和能量流动中的联系、两者在生态系统物质循环和能量流动中的联系30 0.5 1 1.5 212黑暗时间黑暗时间氧氧气气吸吸收收量量(mg)(h)0 0.5 11.5 271012 9光照时间光照时间氧氧气气释释放放量量(h)(mg)20000勒勒克斯克斯5000勒克斯勒克斯1020例例4：某叶片在不同温度和光照下的光合作用和呼吸作用，结：某叶片在不同温度和光照下的光合作用和呼吸作用，结果如图所示，请回答：果如图所示，请回答：(1)该叶片的该叶片的10 、5000勒克斯光照下，每小时光合作用产生勒克斯光照下，每小时光合作用产生的氧气量是的氧气量是mg。(2)该叶片在该叶片在20 、20000勒克斯的光照下，如果产物都是葡勒克斯的光照下，如果产物都是葡萄糖，则每小时产生的葡萄糖为萄糖，则每小时产生的葡萄糖为mg 47.034.关于光合作用与细胞呼吸的计算