呼吸作用与光合作用小专题.ppt

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1、考纲要求考纲要求三年考情三年考情命题趋势命题趋势1.光合作用的光合作用的基本过程基本过程2013北京、全国大纲、海南北京、全国大纲、海南2012山东、广东、福建、天津山东、广东、福建、天津2011浙江、福建、广东、江苏浙江、福建、广东、江苏1.趋势分析：叶绿体色素的提取趋势分析：叶绿体色素的提取与分离实验常直接考查，而光合与分离实验常直接考查，而光合作用与细胞呼吸原理与应用考查作用与细胞呼吸原理与应用考查常结合过程模型、曲线分析和生常结合过程模型、曲线分析和生产生活应用进行。产生活应用进行。2备考指南：备考指南：(1)利用光合作用利用光合作用图解或表解帮助理解光合作用中图解或表解帮助理解光合作

2、用中主要的生理变化以及光反应与暗主要的生理变化以及光反应与暗反应之间的关系。反应之间的关系。(2)可通过表解对比法加深对有氧可通过表解对比法加深对有氧呼吸三个阶段的理解。呼吸三个阶段的理解。(3)结合元素追踪法加深理解细胞结合元素追踪法加深理解细胞呼吸过程中的元素去向。呼吸过程中的元素去向。(4)结合同位素标记法理解光合作结合同位素标记法理解光合作用中产物的元素来源问题。用中产物的元素来源问题。2.影响光合作影响光合作用速率的环用速率的环境因素境因素2013山东、重庆、浙江、四川、山东、重庆、浙江、四川、江苏江苏2012北京、江苏、浙江、广东北京、江苏、浙江、广东2011全国课标、海南、广东、

3、江全国课标、海南、广东、江苏、天津、安徽苏、天津、安徽3.细胞呼吸细胞呼吸2013全国全国、北京、安徽、北京、安徽、福福建建、四川、海南、四川、海南2012全国课标、山东、福建、江全国课标、山东、福建、江苏、天津、浙江苏、天津、浙江2011海南、广东、天津、福建海南、广东、天津、福建叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上H、ATP、多种酶、多种酶CO2的固定、的固定、C3的还原的还原细胞质基质和线粒体细胞质基质和线粒体细胞质基质细胞质基质1以碳的转移为例，写出光合作用与细胞呼吸的联系。以碳的转移为例，写出光合作用与细胞呼吸的联系。2光合作用与细胞呼吸是怎样完成能量转换的？光合作用与细胞呼吸是怎样

4、完成能量转换的？考点一透彻分析光合作用与细胞呼吸的过程考点一透彻分析光合作用与细胞呼吸的过程 下列有关光合作用和细胞呼吸的相关叙述中，不正确下列有关光合作用和细胞呼吸的相关叙述中，不正确的是的是()A有氧和无氧时有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同酵母菌呼吸作用产物不同(2013全国全国，3D)B叶绿体在光下和黑暗中均能合成叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP(2012全国大纲，全国大纲，2B)C离体的叶绿体基质中添加离体的叶绿体基质中添加ATP、H和和CO2后，可完成碳反后，可完成碳反应应(暗反应暗反应)(2011浙江，浙江，1D)D有氧呼吸产生的有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水在

5、线粒体内膜上与氧结合生成水(2010新课标卷改编，新课标卷改编，2B)B 【链接提升链接提升】1物质转化关系物质转化关系(1)从反应式确定元素的来源和去向：从反应式确定元素的来源和去向：光合作用总反应式：光合作用总反应式：O2中氧原子全部来自水；中氧原子全部来自水；CO2中碳经中碳经C3进入进入(CH2O)。有氧呼吸反应式：有氧呼吸反应式：产生的产生的H2O中的氧原子全部来自中的氧原子全部来自O2，与反应物，与反应物H2O中氧原子中氧原子无关。无关。(2)光合作用与有氧呼吸的物质转化：光合作用与有氧呼吸的物质转化：(3)H和和ATP的来源、去向分析：的来源、去向分析：光合作用光合作用有氧呼吸有

6、氧呼吸H来源来源去向去向ATP来源来源去向去向H2O光解产生光解产生有氧呼吸第一、二阶段有氧呼吸第一、二阶段NADPH还原还原C3第三阶段第三阶段NADH还原还原O2光反应阶段产生光反应阶段产生三个阶段都产生三个阶段都产生用于用于C3还原供能还原供能用于各项生命活动用于各项生命活动(植物的植物的C3还原除外还原除外)2.能量转化关系能量转化关系跟踪训练跟踪训练1下列物质转化过程会发生在人体内的是下列物质转化过程会发生在人体内的是()AH2O中的中的O转移到转移到O2中中BCO2中的中的C转移到转移到C6H12O6中中CC6H12O6中的中的H转移到转移到C2H5OH中中DO2中的中的O转移到转

7、移到H2O中中D跟踪训练跟踪训练2如图表示某种生理作用的过程。其中甲、乙、丙如图表示某种生理作用的过程。其中甲、乙、丙代表有关生理过程发生的场所，代表有关生理过程发生的场所，、代表有关物质。下列代表有关物质。下列有关叙述中，正确的是有关叙述中，正确的是()A该图表示光合作用的生理过程该图表示光合作用的生理过程B酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程酵母菌和乳酸菌都可在甲和乙内发生生理过程C物质物质表示丙酮酸，物质表示丙酮酸，物质表示表示ATPD丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的丙表示线粒体内膜，该处能产生大量的ATPD考点二分析影响光合作用和细胞呼吸的因素考点二分析影响光合作用和细胞呼吸的因

8、素 (2013高考重庆卷高考重庆卷)图是水生植物黑藻在光照等环境因素图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()A.t1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、能增加，基质中水光解加快、O2释放增多释放增多 Bt2t3，暗反应，暗反应(碳反应碳反应)限制光合作用。限制光合作用。若在若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高时刻增加光照，光合速率将再提高 Ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变

9、、暗反应增强的结果变、暗反应增强的结果 Dt4后短暂时间内，叶绿体中后短暂时间内，叶绿体中ADP和和Pi含量升高，含量升高，C3化合物还化合物还原后的直接产物含量降低原后的直接产物含量降低D（4 4）多因子变量对光合作用速率影响的分析）多因子变量对光合作用速率影响的分析 OP段段PQ段限制光合速率的因素？如何分析？段限制光合速率的因素？如何分析？2分析影响细胞呼吸的因素分析影响细胞呼吸的因素影影响因素响因素比较内容比较内容温度温度氧气浓度氧气浓度水分水分影响原理影响原理坐标曲线坐标曲线实践应用实践应用影响酶的活性影响酶的活性决定呼吸类决定呼吸类型和强度型和强度自由水含量较自由水含量较高时呼吸旺

10、盛高时呼吸旺盛在零上低温下贮在零上低温下贮存蔬菜、水果；存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽在大棚蔬菜的栽培过程中，增加培过程中，增加昼夜温差以减少昼夜温差以减少有机物的消耗，有机物的消耗，提高产量提高产量常利用降低氧的常利用降低氧的浓度抑制细胞有浓度抑制细胞有氧呼吸、降低有氧呼吸、降低有机物消耗这一原机物消耗这一原理来延长蔬菜、理来延长蔬菜、水果的保鲜时间水果的保鲜时间贮藏作物种子贮藏作物种子时，将种子风时，将种子风干，以减弱细干，以减弱细胞呼吸，减少胞呼吸，减少有机物的消耗有机物的消耗跟踪训练跟踪训练(2013江苏省泰州中学高三期中考试江苏省泰州中学高三期中考试)如图如图1为在为在光合作用的最适温

11、度和最适光照条件下，测得的光合作用的最适温度和最适光照条件下，测得的CO2浓度与浓度与某植物某植物O2释放量的关系示意图，图释放量的关系示意图，图2是在光合作用的最适温是在光合作用的最适温度和最适光照及黑暗条件下，度和最适光照及黑暗条件下，CO2浓度分别为浓度分别为mc和和md时测时测定的该植物体内定的该植物体内C3和和C5的含量，共获得的含量，共获得a、b、c、d四条曲线，四条曲线，结果如图所示。请据图回答：结果如图所示。请据图回答：(1)影响影响OA段长短的环境因素有段长短的环境因素有_(至少答两至少答两点点 ) , 不 同 植 物 在 相 同 条 件 下不 同 植 物 在 相 同 条 件

12、 下 O A 段 长 短 不 同 ， 直 接 原 因 是段 长 短 不 同 ， 直 接 原 因 是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 不 同 ， 根 本 原 因 是不 同 ， 根 本 原 因 是_。(2)C点与点与D点相比点相比O2释放量较低，制约因素是释放量较低，制约因素是_,该因素值该因素值的 降 低的 降 低 _ _ _ _ _ _ _ _ ( 会会 / 不 会不 会 ) 影 响 光 反 应 的 速 率 ， 理 由 是影 响 光 反 应 的 速 率 ， 理 由 是_。(3)当当CO2浓度为浓度为mc时测定

13、时测定C3和和C5的含量，获得的曲线是图的含量，获得的曲线是图2中的中的_ _ _ _ _ _ _ _ ， 图， 图 1 中 曲 线 超 过中 曲 线 超 过 D 点 后 变 平 的 原 因 是 受 到点 后 变 平 的 原 因 是 受 到_制约。制约。温度、温度、O2浓度、浓度、CO2浓度浓度呼吸酶的活性呼吸酶的活性(线粒体的数量线粒体的数量)遗传物质遗传物质(基因基因)的差异的差异CO2浓度浓度会会CO2浓度降低会使浓度降低会使C3合成速率减慢，导致合成速率减慢，导致H和和ATP积累，继而使光反应的速积累，继而使光反应的速率降低率降低b和和c酶活性和数量酶活性和数量(叶绿体或色素的数量叶绿

14、体或色素的数量)考点三光合作用与细胞呼吸的相关测定考点三光合作用与细胞呼吸的相关测定 某生物兴趣小组利用如图装置某生物兴趣小组利用如图装置(若干个若干个)开展了有关光开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察记录实小时后，观察记录实验数据如下表。验数据如下表。容器容器植物植物部位部位光质光质(光照强度光照强度相同且适宜相同且适宜)温度温度(C)两侧水柱高两侧水柱高度差度差(mL/8 h)1天竺葵天竺葵叶叶红红252402天竺葵天竺葵叶叶黄黄

15、25303紫罗兰紫罗兰叶叶红红251604紫罗兰紫罗兰叶叶黄黄2520请根据以上图表回答下列问题：请根据以上图表回答下列问题：(1)上表探究性实验课题中的自变量是上表探究性实验课题中的自变量是_。研究不同植物。研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是的光合作用，最好选择的容器标号是_。(2)若容器若容器1的烧杯中加入的是的烧杯中加入的是CO2的缓冲液，的缓冲液，U型管左侧液面的变化是型管左侧液面的变化是_(填上升或下降填上升或下降)，植物的净光合作用速率是，植物的净光合作用速率是_mL/h。为了。为了更准确的测定，应对实验结果进行校正更准确的测定，应对实验结果进行校正(排除非生物因素对实验

16、结果的影响排除非生物因素对实验结果的影响)，如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率比原来率比原来_ (大或小大或小)。(3)利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是_。植物的种类和光质植物的种类和光质1和和3上升上升15大大对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液(或能吸收或能吸收CO2的液的液体体)，测量单位时间内水柱移动的距离，测量单位时间内水柱移动的距离容容器器植物植物部位部位光质光质(光照强光

17、照强度相同且适度相同且适宜宜)温度温度(C)两侧水柱高两侧水柱高度差度差(mL/8 h)1天竺葵天竺葵叶叶红红252402天竺葵天竺葵叶叶黄黄25303紫罗兰紫罗兰叶叶红红251604紫罗兰紫罗兰叶叶黄黄2520(1)真正真正(实际实际)光合速率表观光合速率光合速率表观光合速率 呼吸速率呼吸速率 。(2)具体表达具体表达光合作用实际产氧量实测的氧气释放量光合作用实际产氧量实测的氧气释放量 呼吸作用耗氧量。呼吸作用耗氧量。光合作用实际光合作用实际CO2消耗量实测的消耗量实测的CO2释放量释放量 呼吸作用呼吸作用CO2 消耗量消耗量 。光合作用葡萄糖净生产量光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消

18、耗量光合作用葡萄糖净生产量光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量。【链接提升链接提升】1.1.分析确定呼吸速率、真正分析确定呼吸速率、真正( (实际实际) )光合速光合速率与净率与净( (表观表观) )光合速率的关系光合速率的关系2.三种速率的表示方式三种速率的表示方式3表观光合速率与真正光合速率的判定表观光合速率与真正光合速率的判定(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，时，CO2吸收值为吸收值为0，则为真正则为真正(实际实际)光合速率，若是负值则为表观光合速率。光合速率，若是负值则为表观光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光

19、若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。合速率。(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正(实际实际)光合速率。光合速率。（1）表观）表观(净净)光合速率的测定方法光合速率的测定方法(如图如图)NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容溶液保证了容器内器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。 植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位

20、时间内水滴右移的体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。体积即是净光合速率。条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。件。4.利用典型装置测定光合、呼吸速率利用典型装置测定光合、呼吸速率(如下图如下图)进一步探究：进一步探究：若利用上述装置，探究某植物发芽种子的细胞呼吸若利用上述装置，探究某植物发芽种子的细胞呼吸类型类型(呼吸熵）：呼吸熵）：(2)呼吸速率的测定呼吸速率的测定(如上图如上图)上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换溶液换成成NaOH

21、溶液，吸收植物呼吸作用释放的溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。植物呼吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放植物呼吸速率指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。呼吸速率的测定。跟踪训练跟踪训练取一植物形态、大小、生长状况相同的四片叶取一植物形态、大小、生长状况相同的四片叶片按图示进

22、行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水片按图示进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的变化可以通过观察油滴的运与无机盐的正常供应，气体的变化可以通过观察油滴的运动判断动判断(不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响作用的影响)。(1)在一定时间内，装置在一定时间内，装置a中油滴不移动，则光合作用与细胞呼吸强度中油滴不移动，则光合作用与细胞呼吸强度_(填填“一定一定”或或“不一定不一定”)相等。相等。(2)在适宜的光照下在适宜的光照下,在一段时间内装置在一段时间内装置b中油滴将向中油滴将向_移动，原因是移动，

23、原因是_。(3)将装置将装置c突然从光下移动到黑暗处，短时间内突然从光下移动到黑暗处，短时间内C3的含量的含量_(填填“升高升高”或或“降低降低”)。(4)某同学想直接利用装置某同学想直接利用装置b、d证明光是光合作用的必要条件证明光是光合作用的必要条件,是否可行？是否可行？_，理由是，理由是_。不一定不一定左左 b装置中不存在装置中不存在CO2,植物只进行细胞呼吸消耗植物只进行细胞呼吸消耗O2,而释放的而释放的CO2被被NaOH吸收吸收,导致装置内气压变小，液滴左移导致装置内气压变小，液滴左移升高升高不可行不可行 因为装置因为装置d与装置与装置b中都不存在中都不存在CO2，都不能进行光合作用

24、，都不能进行光合作用题型坐标曲线题题型坐标曲线题坐标曲线图借助数学模型的方法来分析生物学现象，解释生命坐标曲线图借助数学模型的方法来分析生物学现象，解释生命活动规律的各种变化过程。活动规律的各种变化过程。 长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图。据图分析：据图分析：(1)光合作用消耗光合作用消耗ATP最快的时刻是最快的时刻是_。根吸水能力。根

25、吸水能力最强的时刻是最强的时刻是_。(2)直接引起蒸腾速率变化的生理指标是直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测；推测导致导致1200时光合速率出现低谷的环境因素主要是时光合速率出现低谷的环境因素主要是_(填填“光照光照”或或“CO2”)。(3)在在1400时若适当提高时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是含量的变化是_。10001200气孔导度气孔导度光照光照降低降低【方法总结方法总结】坐标曲线类的解题路线指导坐标曲线类的解题路线指导1识标：识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐识标：识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标的关系，再结合教材，

26、联系相关的生物学知识，从而正标的关系，再结合教材，联系相关的生物学知识，从而正确把握坐标曲线。确把握坐标曲线。2明点：找出关键的点明点：找出关键的点(起点、转折点和终点起点、转折点和终点)及其表示的及其表示的生物学意义。有时还可以添加辅助线，找出重要的点。生物学意义。有时还可以添加辅助线，找出重要的点。3描线：揭示各段曲线的变化趋势及其含义。一般横坐标描线：揭示各段曲线的变化趋势及其含义。一般横坐标是自变量，纵坐标是因变量。坐标上的曲线实际上是是自变量，纵坐标是因变量。坐标上的曲线实际上是“横横坐标坐标”对对“纵坐标纵坐标”的影响结果。描述曲线可以是的影响结果。描述曲线可以是“横坐横坐标的变化

27、对纵坐标如何影响标的变化对纵坐标如何影响”或反过来或反过来“纵坐标随横坐标纵坐标随横坐标的变化而如何变化的变化而如何变化”。4作答：由曲线联系相应的知识点，合理作答。作答：由曲线联系相应的知识点，合理作答。1将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是结果如图所示。下列有关说法错误的是()A图甲中的光合作用开始于图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于点之前，结束于F点之后点之后B到达图乙中的到达图乙中的d点时，玻璃罩内的点时，玻璃罩内的CO2浓度最高浓度最高C图甲中的图甲中的F点对应图乙中的点对应图乙中的

28、g点点D经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加C跟踪训练跟踪训练2研究人员用菠萝和柳蜜桃为实验材料，测量在研究人员用菠萝和柳蜜桃为实验材料，测量在3065 范范围内光合作用和呼吸作用速率，结果如图所示围内光合作用和呼吸作用速率，结果如图所示(注：以注：以30 时时记录的实验数据作为对照记录的实验数据作为对照)。下列说法错误的是。下列说法错误的是()A高温下两种植物的光合作高温下两种植物的光合作用均受到抑制且菠萝更加敏感用均受到抑制且菠萝更加敏感B当温度为当温度为45 时，两种植时，两种植物均可生长物均可生长C50 时菠萝细胞中产生时菠萝细胞中产生ATP的场所是线粒体的场所是线粒体D两种植物在生长季节长期处于不致死的高温环境下，两种植物在生长季节长期处于不致死的高温环境下，“果果实实”甜度会下降甜度会下降C