细胞呼吸和光合作用综合题公开课.docx

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1、题点考法3光合作用和细胞呼吸综合及实验探究1.综合分析光合作用与细胞呼吸过程图解序号生理过程光反响碳反响糖酵解柠檬酸循环电子传递链场所类囊体膜叶绿体基质细胞溶胶线粒体基质、崎线粒体内膜物质名称：b： O2，c： ATP, d： ADP, e： NADPH； f： RuBP, g： CO2，h：三碳酸。 (2)生理过程及场所2.光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)光合作用和需氧呼吸中各种元素的去向C：f 碳反响看5，-融酵解T； BA而、柠横酸循环 八CO2-有机物-内酮酸* CO2H：八光反响ZAnnrr碳反响/1，、犍醉解、rlll电子传递链H?O-NADPH(CH2O)H2O比拟工程来

2、源去路光合作用NADPH光反响中水的光解用于碳反响中三碳酸的还原需氧呼吸H糖酵解和柠檬酸循环用于电子传递链，与02结合生成H2OATP光合作用产生于光反响阶段，其中的能量来自光能用于碳反响过程中三碳酸的还原，其中 的能量转变成有机物中稳定的化学能需氧呼吸三个阶段均能产生，但电子 传递链中产生的相对较多用于各项生命活动(光合作用的碳反响 除外)八 uc光反响八 电子传递链口八 柠松酸循环八 碳反响天卬44n0： H2O02H2o02有机物(2)光合作用与需氧呼吸中NADPH、H和ATP的来源、去路.自然环境中与密闭环境中光合作用的昼夜变化曲线分析(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线开始进行光合

3、作用的点：bo光合作用强度与呼吸作用强度相等的点：C、Co开始积累有机物的点：c。有机物积累量最大的点：e。曲线分析制彩CUMn罂 OAB段无光照，植物只进行细胞呼吸BC段温度降低，细胞呼吸强度减弱CD段C点后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度V细胞呼吸强度D点光合作用强度=细胞呼吸强度Dim光合作用强度细胞呼吸强度，其中FG段表示“光合午休”现象H点光合作用强度=细胞呼吸强度HI段光照继续减弱，光合作用强度细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止2 4 6 8 101214 1618202224 时间(h)(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线植物生长与否的判断方法假设I点低于A点说明一

4、昼夜密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用强度细胞呼吸 强度，植物生长假设I点高于A点说明光合作用强度细胞呼吸强度，植物体内有机物总量减少，植 物不能生长假设I点等于A点说明光合作用强度=细胞呼吸强度，植物体内有机物总量不变，植 物不生长.测定光合速率与呼吸速率的几种方法(I)利用装置图法测定植物光合速率与呼吸速率装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时，NaOH溶液可吸收容器中的CO?;在测表观光合速率时, NaHCCh溶液可提供CO2,保证容器内CO?浓度的恒定。测定原理a.甲装置在黑喑条件下植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CCh，所以单位 时间内红色液滴左移的距离表示植

5、物的02吸收速率，可代表呼吸速率。b.乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCCh溶液保证了容器内CO2浓度的恒 定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的02释放速率，可代表表观光合速率。C.真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。测定方法a.将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。b.将同植物(乙装置)置于光下定时间，记录红色液滴移动的距离，计算表观光合速率。c.根据呼吸速率和表观光合速率可计算得到真正光合速率。物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色 植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移

6、动距离对原实验结果进行校正。利用“半叶法”测定光合速率例如：某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，如下图。“半叶法”的原 理是将对称叶片的一局部(A)遮光，另一局部(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水 或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两局部的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在 A、B的对应部位截取同等面枳的叶片，烘干称重，分别记为Ma、Mb，获得相应数据，那么可计算出该 叶片的光合作用强度。假设乂 = 乂8 Ma，那么M表示B叶片被截取局部在6小时内光合作用合成的有机 物总量。利用“黑白瓶”法测定光合速率将装有水和光合植物的黑、白瓶置于相同

7、水层中，测定单位时间内瓶中溶解氧含量的变化，借此测定 水生植物的光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行细胞呼吸；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作 用和细胞呼吸。因此，真正光合作用氧气产生量（光合作用总量）=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少 量。（4）叶圆片称重法一测定有机物的变化量操作图示如下图，以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面枳）。在上午一时将整个.在中午12时将一个.国装置移动至照暗中V装置移动至光照中泗W在上军1（）时移走的 在中午12时移走的 在卜午II时移走的叶回片X（干4trg） 叶圆片Y （干重yg） 叶四片Z（干重：g）结果分析表观光合速率= （z-y）/2S：呼吸速率

8、= （x-），）/2S；真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率= （.r+z2），）/2S。叶圆片上浮法定性检测02释放速率木方法通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程 中，植物吸收CO2放出02,由于02在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上 浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少（或者叶片全部上浮所需时间的长短），即能比拟光合作用强 度的大小。3 .交替光照与连续光照问题光反响和碳反响在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化碳反响的酶的催化效率和数量都是有 限的，因此在一般情况3光反响的速率比碳反响快，光反响的产物ATP和NAD

9、PH不能被碳反响及 时消耗掉。持续光照，光反响产生的大量的NADPH和ATP不能及时被碳反响消耗，碳反响限制了光 合作用的速率，降低了光能的利用率。但假设光照、黑暗交替进行，那么黑暗间隔有利于充分利用光照时 积累的光反响的产物，持续进行段时间的碳反响，因此在光强度和光照时间不变的情况下，制造的 有机物相对多。考向一考查光合作用与细胞呼吸的过程分析.以下图是光合作用和细胞呼吸两个生理过程的示意图。以下有关表达正确的选项是（）C（1y*（CH；b）f 阂枪H素儡2c。乐HQ L NADPH2三碳酸乙酰辅秘A .2coK- Vz2A.A.只在d过程才有H2O的生成B.适宜条件下，c过程在活细胞中都能

10、进行C.线粒体可以通过需氧呼吸分解葡萄糖D. b过程需多种酶参与，这些酶的合成需要消耗ATP,可由a过程提供.以下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反响过程，以下表达正确的选项是（）A.过程中类胡萝卜素主要吸收的是红光和蓝紫光B.过程只发生在叶绿体基质，过程只发生在线粒体C.过程释放的能量大局部贮存于ATP中D.过程一般与吸能反响相联系考向二考查光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析.将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相 同。用CO?浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO?浓度的变化情况，绘制成如下图曲线，以下有关说法正确的选项是（）A. H点C02浓度最低

11、，说明此时植物对CO?的吸收最多，光合作用最强C02浓度下降从D点后开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的B. D点说明植物光合速率和呼吸速率相等，FG段CO?浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对C02的吸收减少C. D点较B点CO?浓度高，是因为D点温度高，使植物细胞呼吸增强.将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如下图。以下有关说法错误的选项是（）玻璃罩内co2浓度植物吸收或择放co,速率A.图乙中的b点对应图甲中的B点B.图甲中的F点对应图乙中的g点C.到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO?浓度最高D.经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加考向三实验探究光合速率与呼

12、吸速率的测定方法.用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池地水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲 瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量, 结果如表所示（不考虑化能合成作用）。以下有关分析合理的是（）透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9 mg5.6 mg3.8 mgA.丙瓶中浮游植物的细胞产生NADH的场所是线粒体内膜B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mgC.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用产生的氧气量约为1.1 mg6.某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速

13、率.，做如下图实验。在叶柄基部作环剥处理（仅限制 叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cmn的叶圆片烘干后称其 重:量，测得叶片的光合作用速率= （3y2zx）/6（g- cm 2大专（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和 温度微小变化对叶生理活动的影响）。那么M处的实验条件是（）环刺后的叶柄上午i（HH移走时的卜午41H移走时的叶圆片叶网片（干重x克）叶IM1片（干熨V克）（干重二克）A.卜午4时后在阳光卜照射3小时再遮光3小时B.下午4时后将整个实验装置遮光6小时C.下午4时后在阳光下照射6小时D.下午4时后将整个实验装置遮光3小时.取生长旺盛的绿叶，利用

14、打孔器打出一批直径为1 cm的叶圆片，将叶圆片细胞间隙中的气体排出 后，平均分装到盛有等量的不同浓度NaHCO3溶液的培养皿底部，置于光温恒定且适宜的条件下（如图 甲），测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间（如图乙）。以下分析错误的选项是（） NaHCQj容液液度 乙A.八8段随着NaHCCh溶液浓度的增加，类囊体膜上水的分解速率逐渐增大.。段随着NaHCCh溶液浓度的增加，叶绿体基质中三碳酸的生成速率逐渐减小C.。段随着NaHCCh溶液浓度的增加，单个叶圆片有机物的枳累速率逐渐减小D. A。段如果增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间8.某转基因作物有很强的光合作用

15、能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用 强度测试的研究课题，设计了如下图装置。请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分 析回答有关问题：为开关F B为玻璃钟累C为活的转基因作物D为烧杯甲奘置Ar：死的转基 因作物E为红果水滴F为宜尺实验为品:NaHCQi 或NaOH溶液乙奘置（1）先测定植物的细胞呼吸强度，方法步骤如下:甲、乙两装置的D中都放入，乙装置作为对照。将甲、乙装置的玻璃钟罩进行 处理，放在温度等条件相同且适宜的环境中。30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。（2）测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：甲、乙两装置的D中放入, 作为对照。

16、把甲、乙装置放在30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。（3）实验进行30分钟后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况如表所示:工程实验30分钟后红墨水滴移动情况测定植物细胞 呼吸强度甲装置（填“左”或“右”）移1.5 cm乙装置右移0.5 cm测定植物净光 合作用强度甲装置（填“左”或“右”）移4.5皿乙装置右移0.5 cm（4）假设红墨水滴每移动1 cm,植物体内的匍萄糖增加或减少1 g,那么该植物的呼吸速率是g/h；白天光照I5h, 一昼夜葡萄糖的积累量是 g（不考虑昼夜温差的影响）。考向四交替光照与连续光照问题9. （2019河南百校联盟联考）科研人员利用“间隙光”来测

17、定沙棘的光合作用，每次光照20秒，黑暗 20秒，交替进行12小时，并用灵敏传感器记录环境中氧气和二氧化碳的变化，实验结果局部记录如 以下图所示。怦）仲） 脚）f 1（X） f!2（ IM时值 J/s 黑暗光照黑暗光照黑暗开始开始开始开始开始GsE 一 OU13) H 8 6 4 20 8 6 4 2 17s#ul 0ETO 缸困裆笠。2(照始 t光开据实验结果局部记录图分析，与连续光照6小时，再连续黑暗6小时相比，“间隙光”处理的光合作 用效率（填“大于”“等于”或“小于”）连续光照下的光合效率，原因是“间隙光”能。上面曲线出现的原因是光合作用光反响的速率比碳反响的速率（填“更快，或，更慢” ）o图中两条曲线所围成的面积&（填“大于”“等于”或“小于”）S2。