专题二第讲光合作用和细胞呼吸精选PPT.ppt

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1、专题二 第讲光合作用和细胞呼吸第1页，此课件共36页哦一、光合作用一、光合作用1.1.光合作用的过程：光合作用的过程：第2页，此课件共36页哦叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜H+OH+O2 2ATPATP活跃的化学能活跃的化学能叶绿体基质叶绿体基质C C3 3(CH(CH2 2O)O)ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量稳定稳定第3页，此课件共36页哦2.2.影响光合作用的因素分析：影响光合作用的因素分析：(1)(1)光照强度光照强度(如下图如下图)。原理：主要影响光反应阶段原理：主要影响光反应阶段_的产生。的产生。分析分析P P点后的限制因素点后的限制因素 外因：外因：_ 内因：内因：_、酶

2、的数量和活性、酶的数量和活性ATPATP和和HH温度、温度、COCO2 2的浓度的浓度色素的含量色素的含量第4页，此课件共36页哦(2)CO(2)CO2 2的的浓浓度度(如右如右图图)。原理：影响暗反原理：影响暗反应阶应阶段段_的生成。的生成。分析分析P P点后的限制因素点后的限制因素 外因：外因：_ 内因：内因：_(3)(3)温度：通过影响温度：通过影响_而影响光合作用。而影响光合作用。C C3 3温度、光照强度温度、光照强度酶的数量和活性酶的数量和活性酶的活性酶的活性第5页，此课件共36页哦3.3.影响因素影响因素骤变时骤变时，ATPATP、HH、C C3 3、C C5 5、(CH(CH2

3、 2O)O)合成量的合成量的变变化：化：条件条件曲曲线线光照光照强强度由度由强强到到弱、弱、COCO2 2供供应应不不变变光照不光照不变变、COCO2 2量量由充足到不足由充足到不足C C3 3C C5 5、HH、ATPATPC C3 3、(CH(CH2 2O)O)合成量合成量第6页，此课件共36页哦二、细胞呼吸二、细胞呼吸1.1.有氧呼吸：有氧呼吸：(1)(1)过程：过程：细胞质基质细胞质基质C C6 6H H1212O O6 6 丙酮酸丙酮酸+H+H酶酶少量少量线粒体基质线粒体基质丙酮酸丙酮酸+H+H2 2O COO CO2 2+H+H酶酶少量少量线粒体内膜线粒体内膜H+OH+O2 2 H

4、 H2 2O O酶酶大量大量第7页，此课件共36页哦由由图图知：知：产产生生HH的部位：的部位：_。消耗消耗HH的部位：的部位：_。产产生生ATPATP的部位：的部位：_。(2)(2)总总反反应应式：式：_。细细胞胞质质基基质质和和线线粒体基粒体基质质线线粒体内膜粒体内膜细细胞胞质质基基质质、线线粒体基粒体基质质和和线线粒体内膜粒体内膜C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+6OO+6O2 2 6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶第8页，此课件共36页哦2.2.无氧呼吸：无氧呼吸：(1)(1)与有氧呼吸的区与有氧呼吸的区别别：在：在_中中进进行，只在

5、第行，只在第_阶阶段段产产生能量。生能量。(2)(2)反反应应式：式：产产生酒精：生酒精：_产产生乳酸：生乳酸：_细细胞胞质质基基质质一一C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+能量能量C C6 6H H1212O O6 6 2C2C3 3H H6 6O O3 3+能量能量酶酶酶酶第9页，此课件共36页哦三、光合作用和有氧呼吸的比较三、光合作用和有氧呼吸的比较光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸区区别别场场所所_条件条件_产产物物_能量能量转变转变光能光能转变为转变为_，再，再转变为转变为_转变为转变为_联联系系光合作用光合作用 有氧呼吸有

6、氧呼吸叶叶绿绿体体细细胞胞质质基基质质、线线粒体粒体光、二氧化碳、水光、二氧化碳、水有机物、氧气、水有机物、氧气、水有机物、氧气有机物、氧气二氧化碳、水、能量二氧化碳、水、能量活活跃跃的的化学能化学能稳稳定的化学能定的化学能稳稳定的化学能定的化学能活活跃跃的化学能和的化学能和热热能能第10页，此课件共36页哦1.(20121.(2012海南高考海南高考T2D)T2D)光合作用光反光合作用光反应阶应阶段段产产生的生的HH可在叶可在叶绿绿体基体基质质中作中作为还为还原原剂剂。()()分析：分析：光反应阶段产生的光反应阶段产生的HH，用于暗反应中，用于暗反应中C C3 3的还原，暗反的还原，暗反应的

7、场所是叶绿体基质。应的场所是叶绿体基质。2.(20122.(2012福建高考福建高考T1D)T1D)叶片黄化，叶叶片黄化，叶绿绿体体对红对红光的吸收增光的吸收增多。多。()()分析：分析：叶片黄化，说明叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红叶片黄化，说明叶片缺少叶绿素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片光和蓝紫光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸收减少。黄化，叶绿体对红光的吸收减少。第11页，此课件共36页哦3.(20123.(2012全国卷全国卷T2B)T2B)叶叶绿绿体在光下和黑暗中均能合成体在光下和黑暗中均能合成ATPATP。()

8、()分析：分析：叶绿体只在光反应阶段合成叶绿体只在光反应阶段合成ATPATP，而光反应需在光下进行。，而光反应需在光下进行。第12页，此课件共36页哦4.(20124.(2012海南高考海南高考T8B)T8B)将一株生将一株生长长正常的正常的绿绿色植物置于密色植物置于密闭闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间时间的延的延长长，玻璃容器内玻璃容器内COCO2 2浓浓度可出度可出现现的的变变化化趋势趋势是一直保持是一直保持稳稳定，不定，不变变化。化。()()分析：分析：在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的在适宜的条件下培养密闭容器内的

9、植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用强度和呼吸强度相浓度降低到一定水平时，植物的光合作用强度和呼吸强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。第13页，此课件共36页哦5.(20125.(2012福建高考福建高考T1B)T1B)及及时时排排涝涝，能防止根，能防止根细细胞受酒精毒胞受酒精毒害。害。()()分析：分析：积水

10、过多，根细胞因缺氧会进行无氧呼吸产生酒精，积水过多，根细胞因缺氧会进行无氧呼吸产生酒精，对细胞有害。及时排涝，可以防止酒精毒害。对细胞有害。及时排涝，可以防止酒精毒害。6.(20116.(2011浙江高考浙江高考T1C)T1C)与夏季相比，植物在冬季光合速率低与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照的主要原因是光照时间缩时间缩短。短。()()分析：分析：植物在冬季光合速率低的主要原因是光照强度弱，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照强度弱，气温低。气温低。第14页，此课件共36页哦7.(20117.(2011海南高考海南高考T3C)T3C)破破伤风伤风杆菌在有氧条件下能大量繁杆菌在有氧

11、条件下能大量繁殖。殖。()()分析：分析：破伤风杆菌属于厌氧菌，在有氧条件下，其繁殖受抑破伤风杆菌属于厌氧菌，在有氧条件下，其繁殖受抑制。制。8.(20108.(2010天津高考天津高考T1C)T1C)在叶肉在叶肉细细胞中，胞中，COCO2 2的固定和的固定和产产生生场场所分所分别别是叶是叶绿绿体基体基质质和和线线粒体内膜。粒体内膜。()()分析：分析：叶肉细胞中叶肉细胞中COCO2 2的固定发生在暗反应阶段，场所为叶绿的固定发生在暗反应阶段，场所为叶绿体基质；体基质；COCO2 2的产生发生在有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒的产生发生在有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质。体基质。第15页，此

12、课件共36页哦9.(20109.(2010北京高考北京高考T2B)T2B)乳酸杆菌在乳酸杆菌在细细胞胞质质基基质质中中产产生乳酸。生乳酸。()()分析：分析：乳酸杆菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生乳酸。乳酸杆菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生乳酸。第16页，此课件共36页哦热热点考向点考向 1 1 影响光合作用速率的影响光合作用速率的环环境因素境因素【典例【典例1 1】(2013(2013西安模西安模拟拟)当其他条件最适宜当其他条件最适宜时时，北沙参在不同温度，北沙参在不同温度和光照和光照强强度条件下的光合速率如下度条件下的光合速率如下图图所示，光合速率以干重增加速率所示，光合速率以干重增加

13、速率(mg/(mg/单单位叶面位叶面积积h)h)表示。表示。请请回答下列回答下列问题问题：第17页，此课件共36页哦(1)25(1)25条件下，条件下，1 klx1 klx光照光照强强度度时时叶肉叶肉细细胞中胞中产产生生ATPATP的的场场所是所是 ，5 klx5 klx光照光照强强度度时时的真正光合速率的真正光合速率_(_(大于、等于、小于大于、等于、小于)P)P点点代表的真正光合速率。代表的真正光合速率。(2)15(2)15条件下，光照条件下，光照强强度由度由2 klx2 klx变为变为10 klx10 klx后，北沙参光合速率逐后，北沙参光合速率逐渐渐增大。开始增大。开始阶阶段光合速率小

14、于段光合速率小于8 mg/8 mg/单单位叶面位叶面积积hh，原因可能是，原因可能是 。细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体等于等于叶绿体叶绿体C5C5含量不足含量不足第18页，此课件共36页哦(3)15(3)15条件下，条件下，P P点以后北沙参光合速率不再增大的限制因素是点以后北沙参光合速率不再增大的限制因素是。若将。若将COCO2 2浓度降低为大气中浓度降低为大气中COCO2 2浓度值，则叶绿体中浓度值，则叶绿体中HH合成合成速率将会速率将会(变大、不变、变小变大、不变、变小)，P P点向点向方向移方向移动。动。(4)25(4)25条件下，北沙参黑暗处理条件下，北沙参黑暗

15、处理1 h1 h后再在后再在12 klx12 klx光照强度光照强度下照射下照射1 h1 h，则实验期间干重积累量约为，则实验期间干重积累量约为mg/mg/单位叶面积单位叶面积hh。温度温度变小变小左下左下1010第19页，此课件共36页哦【解题探究】【解题探究】(1)(1)解答此类问题的常规思路。解答此类问题的常规思路。三种速率的表示方式：三种速率的表示方式：项目项目表示方法表示方法真正光合速率真正光合速率(又称实际光又称实际光合速率合速率)净光合速率净光合速率(又称表观光合又称表观光合速率速率)呼吸速率呼吸速率O O2 2的产生量、的产生量、COCO2 2的固定量、有的固定量、有机物的制造

16、量机物的制造量O O2 2的释放量、的释放量、COCO2 2的吸收量、有的吸收量、有机物的积累量机物的积累量O O2 2的吸收量、的吸收量、COCO2 2的释放量、有机的释放量、有机物的消耗量物的消耗量第20页，此课件共36页哦具体表达。具体表达。a.a.真正光合速率真正光合速率=+b.b.光合作用实际产氧量光合作用实际产氧量=+c.c.光合作用实际光合作用实际COCO2 2的固定量的固定量=+净光合速率净光合速率呼吸速率呼吸速率O O2 2的释放量的释放量细胞呼吸耗氧量细胞呼吸耗氧量COCO2 2的吸收量的吸收量细胞呼吸细胞呼吸COCO2 2的释放量的释放量第21页，此课件共36页哦【总结提

17、升】【总结提升】解读真正光合速率和净解读真正光合速率和净(表观表观)光合速率的曲线图光合速率的曲线图(1)(1)图示：图示：第22页，此课件共36页哦(2)(2)解读。解读。AA点：只进行细胞呼吸无光合作用。点：只进行细胞呼吸无光合作用。ABAB段：光合作用段：光合作用 细胞呼吸，其中细胞呼吸，其中C C点对应的光照强度称为光饱点对应的光照强度称为光饱和点。和点。第23页，此课件共36页哦热热点考向点考向 2 2 细细胞呼吸胞呼吸【典例【典例2 2】(2012(2012安徽高考安徽高考)为为探究酵母菌的探究酵母菌的细细胞呼吸，将酵母菌破胞呼吸，将酵母菌破碎并碎并进进行差速离心行差速离心处处理，

18、得到理，得到细细胞胞质质基基质质和和线线粒体，与酵母菌分粒体，与酵母菌分别别装入装入A AF F试试管中，加入不同的物管中，加入不同的物质质，进进行了如下行了如下实验实验(见见下表下表)。注：注：“+”“+”表示加入了适量的相关物质，表示加入了适量的相关物质，“-”“-”表示未加入相关物质。表示未加入相关物质。试试管管编编号号加入的物加入的物质质细细胞胞质质基基质质A AB B线线粒体粒体C CD D酵母菌酵母菌E EF F葡萄糖葡萄糖-+-+丙丙酮酮酸酸+-+-氧气氧气+-+-+-第24页，此课件共36页哦(1)(1)会会产产生生COCO2 2和和H H2 2O O的的试试管有管有，会，会产

19、产生酒精的生酒精的试试管有管有，根据根据试试管管的的实验结实验结果可判断出酵母菌果可判断出酵母菌进进行无氧呼吸的行无氧呼吸的场场所。所。(均填均填试试管管编编号号)(2)(2)有氧呼吸有氧呼吸产产生的生的HH，经过经过一系列的化学反一系列的化学反应应，与氧，与氧结结合形成水。合形成水。2 2，4-4-二硝基苯酚二硝基苯酚(DNP)(DNP)对该对该氧化氧化过过程没有影响，但使程没有影响，但使该过该过程所程所释释放的能量放的能量都以都以热热的形式耗散，表明的形式耗散，表明DNPDNP使分布在使分布在_的的酶酶无法合成无法合成ATPATP。若将。若将DNPDNP加加入入试试管管E E中，葡萄糖的氧

20、化分解中，葡萄糖的氧化分解_(_(填填“能能”或或“不能不能”)”)继续进继续进行。行。第25页，此课件共36页哦【解题探究】【解题探究】酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的比较。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的比较。项目项目有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸反应场所反应场所细胞质基质细胞质基质反应条件反应条件需氧需氧不需氧不需氧反应产物反应产物COCO2 2、H H2 2O O、能量、能量产能多少产能多少生成少量生成少量ATPATP细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体酒精、二氧化碳、能量酒精、二氧化碳、能量生成大量生成大量ATPATP第26页，此课件共36页哦【总结提升】【总结提升】细胞呼吸方式的判断方法细胞

21、呼吸方式的判断方法(1)(1)根据原料判断：消耗根据原料判断：消耗O O2 2有氧呼吸。有氧呼吸。(2)(2)根据产物判断。根据产物判断。有有H H2 2O O生成生成有氧呼吸有氧呼吸第27页，此课件共36页哦第28页，此课件共36页哦热热点考向点考向 3 3 光合作用和光合作用和细细胞呼吸的胞呼吸的实验设计实验设计【典例【典例3 3】某生物某生物兴兴趣小趣小组组探究某植物光合探究某植物光合强强度，度，设计设计了如了如图图装置装置进进行行实验实验。假。假设实验设实验期期间间均均处处于适宜且相于适宜且相对稳对稳定的定的环环境条件下。境条件下。请请分析回答有关分析回答有关问题问题：第29页，此课件

22、共36页哦(1)(1)实验实验一：一：测测定植物的定植物的净净光合作用光合作用强强度度时时，烧烧杯中加入杯中加入_(NaHCO_(NaHCO3 3/NaOH)/NaOH)溶液。将装置置于溶液。将装置置于_的条的条件下。件下。1 h1 h后装置中后装置中红红墨水滴移墨水滴移动动的方向是的方向是_，移，移动动刻刻度度为为10 cm10 cm。NaHCONaHCO3 3光照充足且密闭光照充足且密闭向右向右第30页，此课件共36页哦(2)(2)实验二：测定植物细胞呼吸强度时，烧杯中加入实验二：测定植物细胞呼吸强度时，烧杯中加入_(NaHCO3/NaOH)(NaHCO3/NaOH)溶液。将装置置于溶液。

23、将装置置于_的条件下。的条件下。1 h1 h后装置中红墨水滴向左移动，原因是后装置中红墨水滴向左移动，原因是_，读取移动刻度为，读取移动刻度为2 cm2 cm。NaOHNaOH遮光遮光(黑暗黑暗)且密闭且密闭植物在黑暗条件下进行细胞呼吸，植物在黑暗条件下进行细胞呼吸，吸收氧气，释放吸收氧气，释放COCO2 2，释放的，释放的COCO2 2被被NaOHNaOH溶液吸收，容器中气压减小溶液吸收，容器中气压减小第31页，此课件共36页哦(3)(3)根据上述根据上述实验实验，假，假设红设红墨水滴每移墨水滴每移动动1 cm1 cm，植物体内的，植物体内的O O2 2增加或增加或减少减少1 g1 g，且昼

24、夜温度控制相等，那么，且昼夜温度控制相等，那么该该植物的植物的细细胞呼吸速率是胞呼吸速率是g/hg/h；给给予光照予光照12 h12 h，黑暗，黑暗12 h12 h，则则24 h24 h葡萄糖的葡萄糖的积积累量是累量是g g。2 29090第32页，此课件共36页哦【解题探究】【解题探究】(1)(1)解决此类问题的常规思路是明确测定指标和原理：解决此类问题的常规思路是明确测定指标和原理：测定植物呼吸速率测定植物呼吸速率测定植物净光合速率测定植物净光合速率测定测定指标指标单位时间内液滴左移单位时间内液滴左移的体积的体积单位时间内液滴右移的体积单位时间内液滴右移的体积原理原理植物进行细胞呼吸时植物

25、进行细胞呼吸时吸收吸收O O2 2，释放，释放COCO2 2，COCO2 2被被NaOHNaOH吸收，使容吸收，使容器内气压减小，毛细器内气压减小，毛细管内的水滴左移管内的水滴左移NaHCONaHCO3 3溶液保证了容器中溶液保证了容器中COCO2 2的的恒定，给予适当的光照强度，恒定，给予适当的光照强度，光合作用大于细胞呼吸，植物光合作用大于细胞呼吸，植物释放释放O O2 2，使容器内气压增大，使容器内气压增大，毛细管内的水滴右移毛细管内的水滴右移第33页，此课件共36页哦(2)(2)计计算技巧。算技巧。已知已知净净光合速率光合速率为为a a，呼吸速率，呼吸速率为为b b，给给予光照予光照时

26、间为时间为c c，则则一昼夜一昼夜积积累累的因的因变变量的量量的量为为 。若由若由O O2 2或或COCO2 2的量求葡萄糖的量，的量求葡萄糖的量，则则需利用它需利用它们们与葡萄糖分子个数比与葡萄糖分子个数比为为的关系。的关系。ac-b(24-c)ac-b(24-c)6161第34页，此课件共36页哦【总结提升】【总结提升】生物学实验中常用实验条件的控制方法生物学实验中常用实验条件的控制方法(1)(1)增加水中氧气增加水中氧气泵入空气或放入绿色水生植物。泵入空气或放入绿色水生植物。(2)(2)减少水中氧气减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水。容器密封或油膜覆盖或用凉开水。(3)(3)除去容

27、器中二氧化碳除去容器中二氧化碳氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液。(4)(4)除去叶中原有淀粉除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中。置于黑暗环境中。(5)(5)除去叶中叶绿素除去叶中叶绿素酒精隔水加热。酒精隔水加热。(6)(6)除去光合作用对呼吸作用的干扰除去光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光。给植株遮光。(7)(7)如何得到单色光如何得到单色光棱镜色散或薄膜滤光。棱镜色散或薄膜滤光。(8)(8)线粒体提取线粒体提取细胞匀浆离心。细胞匀浆离心。(9)(9)保持容器中保持容器中COCO2 2体积不变体积不变NaHCONaHCO3 3溶液。溶液。第35页，此课件共36页哦光反应光反应COCO2 2+H+H2 2O (CHO (CH2 2O)+OO)+O2 2光能光能叶绿体叶绿体暗反应暗反应为生物体生命活动提供能量为生物体生命活动提供能量无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸第36页，此课件共36页哦