光合作用与细胞呼吸.pptx

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1、古田一中古田一中 陆晓燕陆晓燕专题突破专题突破光合作用和光合作用和 细胞呼吸细胞呼吸(第一课时）第一课时）(2014(2014课标课标,29,10,29,10分分)某植物净光合速率的变化趋势某植物净光合速率的变化趋势如图所示。如图所示。据图回答下列问题据图回答下列问题:(1)(1)当当COCO2 2浓度为浓度为a a时时,高光强下该植物的净光合速率为高光强下该植物的净光合速率为。COCO2 2浓度在浓度在abab之间时之间时,曲线曲线表示了净光合表示了净光合速率随速率随COCO2 2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。(2)CO(2)CO2 2浓度大于浓度大于c c时时,曲线曲线B B和和C

2、C所表示的净光合速率不所表示的净光合速率不再增加再增加,限制其增加的环境因素是限制其增加的环境因素是。0A、B和C光强光强(3)(3)当环境中当环境中COCO2 2浓度小于浓度小于a a时时,在图示的在图示的3 3种光强下种光强下,该该植物呼吸作用产生的植物呼吸作用产生的COCO2 2量量(填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)”)光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量。量。(4)(4)据图可推测据图可推测,在温室中在温室中,若要采取提高若要采取提高COCO2 2浓度的措浓度的措施来提高该种植物的产量施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑还应该同时考虑这这一因素的影响一因素的影

3、响,并采取相应措施。并采取相应措施。(2014(2014课标课标,29,10,29,10分分)某植物净光合速率的变化趋某植物净光合速率的变化趋势如图所示。势如图所示。据图回答下列问题据图回答下列问题:大于大于光强光强（2015课标课标I，299分）分）为为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了状态相同的某种植物为材料设计了A A、B B、C C、D D四组实验。各组四组实验。各组实验的温度、光照强度和实验的温度、光照强度和CO2CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理

4、的总时间均为组处理的总时间均为135s135s。处理结束时测定各组材料中光合作。处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A A组：先光照后黑暗，时间各为组：先光照后黑暗，时间各为67.5s67.5s；光合作用产物的相对含；光合作用产物的相对含量为量为50%50%。B B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为时间各为7.5s7.5s；光合作用产物的相对含量为；光合作用产物的相对含量为70%70%。C C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时组

5、：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为间各为3.75ms3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%94%。D D组（对照组）：光照时间为组（对照组）：光照时间为135s135s；光合作用产物的相对含量为；光合作用产物的相对含量为100%100%。回答下列问题：回答下列问题：（1）单位光照时间内，）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量组植物合成有机物的量_（填（填“高于高于”、“等于等于”或或“低于低于”）D组植组植物合成有机物的量，依据是物合成有机物的量，依据是_；C组和组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需组的实验结果

6、可表明光合作用中有些反应不需要要_，这些反应发生的部位是叶绿体的，这些反应发生的部位是叶绿体的_。（2）A、B、C三组处理相比，随着三组处理相比，随着 的增加，的增加，使光下产生的使光下产生的 能够及时利用与及时能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。的同化量。高于高于 ATP 和和HC 组只用了组只用了 D 组一半的光组一半的光照时间，其光合作用产物照时间，其光合作用产物的相对含量却是的相对含量却是 D组的组的 94%光照光照基质基质光照和黑暗交替频率光照和黑暗交替频率试管编号试管编号1234567水草水草无无有有有有有有有有有有有有距日光灯距日

7、光灯的距离的距离（cm）20遮光遮光*1008060402050min后后试管中溶试管中溶液的颜色液的颜色浅绿色浅绿色X浅黄色浅黄色黄绿色黄绿色浅绿色浅绿色浅蓝色浅蓝色蓝色蓝色（20162016课标课标IIII，31.831.8分）分）BTBBTB是一种酸碱指示剂，是一种酸碱指示剂，BTBBTB的弱碱性溶液的弱碱性溶液颜色可随其中颜色可随其中COCO2 2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCONaHCO3 3和和BTBBTB加水配制成蓝

8、色溶液，并向溶液中通入一定量的加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2CO2使溶液变使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到7 7支试管中，其中支试管中，其中6 6支支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。各试管的实验处理和结果见下表。（*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm100cm的地方的地方）若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：若不考虑其他生物因素对

9、实验结果的影响，回答下列问题：（1）本实验中，）本实验中，50min后后1号试管的溶液是浅绿色，号试管的溶液是浅绿色，则说明则说明2至至7号试管的实验结果是由号试管的实验结果是由 引起的；若引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明号试管的溶液是蓝色，则说明2至至7号试号试管的实验结果是管的实验结果是 （填（填“可靠的可靠的”或或“不可靠的不可靠的”）。）。（2）表中）表中X代表的颜色应为代表的颜色应为 （填（填“浅绿色浅绿色”、“黄色黄色”或或“蓝色蓝色”），判断依），判断依据据 是是 。（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草说明在

10、此条件下水草 。不同光强下水草的光合作用与呼吸作用不同光强下水草的光合作用与呼吸作用不可靠的不可靠的 黄色黄色2号试管内的水草不能进行光合作用，但能通过呼吸作用释放号试管内的水草不能进行光合作用，但能通过呼吸作用释放CO2，导致试管内，导致试管内CO2浓度高于浓度高于3号管号管光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收和释放的吸收和释放的CO2量相等量相等明确考纲要求：明确考纲要求：光合作用的基本过程（光合作用的基本过程（II），），影响光合作用速率的环境因素（影响光合作用速率的环境因素（II），），细胞呼吸（细胞呼吸（II）叶绿体色素的提取和分离叶绿体色素的提取和分离探

11、究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式分析高考动态，明确复习方向分析高考动态，明确复习方向1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6代表什么生理过程？代表什么生理过程？A A、B B、C C、D D代代表什么物质？表什么物质？光合作用和细胞呼吸的基本过程：光合作用和细胞呼吸的基本过程：核心知识突破核心知识突破一、一、利用细胞模式图（物理模型）分析利用细胞模式图（物理模型）分析光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸的的关系。以二氧化碳和氧气的吸收与消耗为研究对象，讨论分析。关系。以二氧化碳和氧气的吸收与消耗为研究对象，讨论分析。I：只有呼吸作用：只有呼吸作用 （A点）点）II：呼吸作用强度大于

12、光合作用强度（：呼吸作用强度大于光合作用强度（AB段）段）III:呼吸作用强度等于光合作用强度呼吸作用强度等于光合作用强度 （B点）点）IV：光合作用强度大于呼吸作用强度（：光合作用强度大于呼吸作用强度（B点之后）点之后）叶绿体叶绿体线粒体线粒体光合速率等于呼吸速光合速率等于呼吸速率时的光照强度率时的光照强度光合速率达到最大时光合速率达到最大时的最低光照强度的最低光照强度解题基础：解题基础：1、真光合作用、净光合作用、呼吸作用表示方法及关系、真光合作用、净光合作用、呼吸作用表示方法及关系真光合作用真光合作用:co2的的固定量固定量O2的的产生量产生量有机物的有机物的制造量制造量净光合作用：净光

13、合作用：co2的的 O2的的 有有机物的机物的 。呼吸作用呼吸作用 ：co2的的 O2的的 有机物的有机物的 。真光合作用强度真光合作用强度 。=吸收量吸收量 释放量释放量 产生量产生量 消耗量消耗量 积累量积累量 消耗量消耗量 净光合作用强度净光合作用强度+呼吸作用强度呼吸作用强度(实际光合作用强度实际光合作用强度)4、影响光合作用和呼吸作用的因素：、影响光合作用和呼吸作用的因素：影响光合作用主要环境因素：影响光合作用主要环境因素：光照强度、光照强度、CO2浓度、温度浓度、温度 影响呼吸作用的主要环境因素：影响呼吸作用的主要环境因素：O2浓度、温度浓度、温度 量量二、二、利用实验装置模式图（

14、物理模型）分析两者的关系。利用实验装置模式图（物理模型）分析两者的关系。由细胞上升到生物个体水平进一步分析，讨论光合速率和呼吸由细胞上升到生物个体水平进一步分析，讨论光合速率和呼吸 速率的测定方法，形成科学研究思维。速率的测定方法，形成科学研究思维。请尝试用左图装置，设请尝试用左图装置，设计实验测定计实验测定光合速率光合速率。（注意注意：实验原则、实验原则、实实验装置、验装置、实验实验材料、材料、烧烧杯中的杯中的试剂、试剂、环境环境条件条件等方面）等方面）试剂：试剂：NaHCO3溶液、溶液、NaOH NaOH溶液溶液12345测定植物的光合速率，方法步骤是：测定植物的光合速率，方法步骤是：甲乙

15、两装置的甲乙两装置的D D中都放入中都放入NaHCONaHCO3 3溶液，甲装置中放入溶液，甲装置中放入活活的植的植 物，乙装置放入同样大小的物，乙装置放入同样大小的死死植物，装置乙作对照植物，装置乙作对照(校正校正)将装置甲、乙放在将装置甲、乙放在光照充足光照充足、温度等相同的环境中、温度等相同的环境中3030分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。1 1、利用典型装置测定光合速率和呼吸速率：、利用典型装置测定光合速率和呼吸速率：净光合速率净光合速率NaHCO3溶液）溶液）结果预测：结果预测：甲装置红墨水滴的移动方向甲装置红墨水

16、滴的移动方向 。单位时间内移动的距离表示单位时间内移动的距离表示 。向右向右O O2 2的释放速率的释放速率测定植物的呼吸测定植物的呼吸速率速率，方法步骤是：，方法步骤是：甲乙两装置的甲乙两装置的D D中都放入中都放入 溶液，溶液，甲装置中放入甲装置中放入活活的植的植 物，乙装置放入同样大小的物，乙装置放入同样大小的死死植物，植物，装置乙作对照组装置乙作对照组(校正校正)将装置甲、乙的玻璃钟罩将装置甲、乙的玻璃钟罩 处理，放在温度等相同处理，放在温度等相同的环境中的环境中3030分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度NaOHNaOH

17、溶液溶液）结果预测：结果预测：甲装置红墨水滴的移动方向甲装置红墨水滴的移动方向 。单位时间内移动的距离表示单位时间内移动的距离表示 。NaOHNaOH黑暗黑暗向左向左O O2 2的吸收速率的吸收速率该实验装置可用于探究该实验装置可用于探究？(NaOH溶液）溶液）思考：思考：装置甲着色液滴移动的距离表示装置甲着色液滴移动的距离表示 ，装置乙着色液滴移动的距离表示装置乙着色液滴移动的距离表示 。消耗的消耗的O O2 2量量消耗的消耗的O O2 2量与产生的量与产生的COCO2 2量的差值量的差值实验结果预测及结论实验结果预测及结论 实验现象象 结论装置甲液滴装置甲液滴 位置位置装置乙液滴装置乙液滴

18、位置位置 左移左移 不不动 左移左移 右移右移只只进行无氧呼吸行无氧呼吸只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸进行有氧呼吸和无氧进行有氧呼吸和无氧呼吸呼吸不动不动右移右移左移左移左移左移？（2 2）在）在科学研究中人们常用科学研究中人们常用呼吸熵呼吸熵(RQRQ=)=)表示生物表示生物用于用于有氧呼吸有氧呼吸的能源物质不同的能源物质不同。(1)装置装置1的小瓶中加入的小瓶中加入NaOH溶液的目的是溶液的目的是_(2)若测得若测得x=200mm，y=30mm，则该发芽种，则该发芽种子的呼吸熵是子的呼吸熵是 。吸收呼吸作用产生的吸收呼吸作用产生的CO20.85例如：测定发芽种子呼吸熵的装置如下图，关闭活塞，

19、在例如：测定发芽种子呼吸熵的装置如下图，关闭活塞，在2525下经下经20min20min读出刻度管中着色液移动的距离。设装置读出刻度管中着色液移动的距离。设装置1 1和装置和装置2 2的着色液分别向左移动的着色液分别向左移动x x和和y(mm)y(mm)，x x和和y y值反映了容器内气体体值反映了容器内气体体积的减少。请回答：积的减少。请回答：若糖类为呼吸底物，呼吸熵若糖类为呼吸底物，呼吸熵 =1=1若脂肪为呼吸底物，呼吸熵若脂肪为呼吸底物，呼吸熵 1 1小结：小结：一、回顾光合作用和细胞呼一、回顾光合作用和细胞呼吸的基本过程及影响因素吸的基本过程及影响因素 （光强、（光强、COCO2 2浓

20、度、温度和浓度、温度和 O O2 2浓度、温度）浓度、温度）二、利用细胞模式图分析光二、利用细胞模式图分析光合作用和细胞呼吸的关系合作用和细胞呼吸的关系三、利用实验装置模式图来探三、利用实验装置模式图来探究光合速率和呼吸速率的测定究光合速率和呼吸速率的测定方法及呼吸方式的判定和呼吸方法及呼吸方式的判定和呼吸底物的判定底物的判定O2CO2酒精酒精+CO2酶酶变式训练：下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的NaHCONaHCO3 3溶液可维持瓶内的溶液可维持瓶内的COCO2 2浓度，该装置置于浓度，该装置置于2020环境中。实验环境

21、中。实验开始时，针筒的读数是开始时，针筒的读数是0.2mL0.2mL，毛细管内的水滴在位置，毛细管内的水滴在位置X X。2 20min0min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.6mL0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位的读数，才能使水滴仍维持在位置置X X处。据此回答下列问题：处。据此回答下列问题：(1)(1)若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是合作用速率是_mL/h_mL/h。1.2(2)(2)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用

22、速率数值速率数值_(_(偏高偏高/偏低偏低/相同相同)，原因是，原因是_。(3)(3)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的_ _ 反应阶段。反应阶段。变式训练：下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的NaHCONaHCO3 3溶液可维持瓶内的溶液可维持瓶内的COCO2 2浓度，该装置置于浓度，该装置置于2020环境中。实验环境中。实验开始时，针筒的读数是开始时，针筒的读数是0.2mL0

23、.2mL，毛细管内的水滴在位置，毛细管内的水滴在位置X X。2 20min0min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.6mL0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位的读数，才能使水滴仍维持在位置置X X处。据此回答下列问题：处。据此回答下列问题：偏低偏低植物同时进行呼吸作植物同时进行呼吸作用，消耗了部分氧气用，消耗了部分氧气 暗暗变式训练：下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的NaHCONaHCO3 3溶液可维持瓶内的溶液可维持瓶内的COCO2 2浓度，该装置置于浓度，该装置置于2020环境中。实验环境中。实验开始时，

24、针筒的读数是开始时，针筒的读数是0.2mL0.2mL，毛细管内的水滴在位置，毛细管内的水滴在位置X X。2 20min0min后，针筒的容量需要调至后，针筒的容量需要调至0.6mL0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位的读数，才能使水滴仍维持在位置置X X处。据此回答下列问题：处。据此回答下列问题：(4)(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至3030，针筒容量需要调至，针筒容量需要调至0.8mL0.8mL读数，才能使

25、水滴维持在读数，才能使水滴维持在X X的位的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？置上。比较两个实验可以得出什么结论？在这两个实验中，光照不是限制光合在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素制光合作用速率的主要因素(或答：或答：在光照充足的条件下，提高温度可提在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率高光合作用速率)（5 5）若将图中的）若将图中的NaHCONaHCO3 3溶液换成等量浓度溶液换成等量浓度NaOHNaOH溶液，在溶液，在2020、无光条件下，无光条件下，30min30min后，针筒的容量需要调至

26、后，针筒的容量需要调至0.1mL0.1mL的读数，才的读数，才能使水滴仍维持在能使水滴仍维持在X X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是是 mL/hmL/h。变式训练：下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的NaHCONaHCO3 3溶液可维持瓶内的溶液可维持瓶内的COCO2 2浓度，该装置置于浓度，该装置置于2020环境中。实验环境中。实验开始时，针筒的读数是开始时，针筒的读数是0.2mL0.2mL，毛细管内的水滴在位置，毛细管内的水滴在位置X X。2 20min0min后，针筒的容量需

27、要调至后，针筒的容量需要调至0.6mL0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位的读数，才能使水滴仍维持在位置置X X处。据此回答下列问题：处。据此回答下列问题：1.41.4当当CO2的释放量大于的释放量大于O2的消耗量时，细胞同时进行两的消耗量时，细胞同时进行两种呼吸方式，若需要进一步判断哪种呼吸方式占优势，种呼吸方式，若需要进一步判断哪种呼吸方式占优势，可进行如下分析（可进行如下分析（Vco2代表代表CO2释放量，释放量，Vo2代表代表O2的的消耗量）消耗量）有氧呼吸和无氧呼有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的吸消耗葡萄糖的 速率速率相等相等有氧呼吸消耗葡萄糖速率有氧呼吸消耗葡萄糖速率小于小于无氧呼吸无氧呼吸若若1 有氧呼吸消耗葡萄糖速率有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于大于无氧无氧呼吸呼吸