高三生物二轮收尾细致复习：必修-第章-第节-能量之源——光与光合作用.pptx

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1、一、叶绿体的结构和捕获光能的色素一、叶绿体的结构和捕获光能的色素1.1.叶绿体叶绿体Zx x kZx x k(1)(1)结构示意图结构示意图:(2)(2)功能功能:进行进行_的场所。的场所。色素和与光反应有关的酶色素和与光反应有关的酶光合作用光合作用叶绿体膜叶绿体膜暗反应暗反应第第1页页/共共83页页2.2.色素的种类和功能色素的种类和功能色素色素功能功能滤纸条上位置滤纸条上位置叶绿素叶绿素_:_:蓝绿色蓝绿色吸收吸收_:_:黄绿色黄绿色_叶黄素叶黄素:_:_色色吸收吸收_胡萝卜素胡萝卜素:_:_色色_叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b蓝紫蓝紫光和红光光和红光中下层中下层黄黄橙黄橙黄蓝紫光蓝

2、紫光最下层最下层中上层中上层最上层最上层类胡萝类胡萝卜素卜素第第2页页/共共83页页二、光合作用的探究历程二、光合作用的探究历程请将科学家和其相关实验的结论连起来。请将科学家和其相关实验的结论连起来。第第3页页/共共83页页叶绿体基质叶绿体基质三、光合作用的过程三、光合作用的过程叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜H+OH+O2 2ATPATPCOCO2 2+C+C5 5ADP+PiADP+Pi稳定化学能稳定化学能(CH(CH2 2O)+CO)+C5 5第第4页页/共共83页页四、影响光合作用的因素和化能合成作用四、影响光合作用的因素和化能合成作用1.1.影响光合作用的因素影响光合作用的因素(1)

3、(1)光合作用强度光合作用强度:Zx x kZx x k含义含义:植物在植物在_通过光合作用制造糖类的数量。通过光合作用制造糖类的数量。指标指标:一定时间内一定时间内(2)(2)影响光合作用的环境因素有影响光合作用的环境因素有_、水分、光照的、水分、光照的_及光的成分、及光的成分、_的高低等。的高低等。单位时间内单位时间内COCO2 2浓度浓度长短长短与强弱与强弱原料消耗的数量原料消耗的数量_的数量的数量产物生成产物生成温度温度第第5页页/共共83页页2.2.光合作用与化能合成作用的比较光合作用与化能合成作用的比较光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用本质本质都能将都能将COCO2 2和和H

4、 H2 2O O等无机物合成为有机物等无机物合成为有机物能量能量_氧化无机物放出的能量氧化无机物放出的能量代表生物代表生物_硝化细菌等微生物硝化细菌等微生物光能光能绿色植物绿色植物第第6页页/共共83页页1.1.能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。()()【分析分析】不一定不一定,如蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用。如蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用。2.(20122.(2012福建福建T1D)T1D)叶片黄化叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。叶绿体对红光的吸收增多。()()【分析分析】叶片黄化后叶片黄化后,叶绿素减少叶绿素减少,剩余类胡萝卜素剩余类胡萝卜素,主

5、要吸收主要吸收蓝紫光。蓝紫光。3.(20113.(2011浙江浙江T1A)T1A)破坏叶绿体外膜后破坏叶绿体外膜后,O,O2 2不能产生。不能产生。()()【分析分析】O O2 2是在类囊体薄膜上产生的是在类囊体薄膜上产生的,破坏叶绿体外膜后破坏叶绿体外膜后,没有没有完全破坏叶绿体结构。完全破坏叶绿体结构。第第7页页/共共83页页4.4.植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。()()【分析分析】影响光合速率的因素很多影响光合速率的因素很多,既有内部因素也有外界环既有内部因素也有外界环境因素境因素,植物体自身的遗传特性植物体自身的遗传特性(如阴生植物、阳生植

6、物如阴生植物、阳生植物)是内是内部因素之一。部因素之一。5.5.暗反应必须在无光条件下进行。暗反应必须在无光条件下进行。()()【分析分析】光合作用的暗反应不需要光光合作用的暗反应不需要光,但在有光条件下才能持但在有光条件下才能持续进行。续进行。第第8页页/共共83页页6.6.无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。()()【分析分析】无色透明塑料大棚中各色光均能透过无色透明塑料大棚中各色光均能透过,绿色大棚主要绿色大棚主要透过绿色光透过绿色光,其他光被吸收其他光被吸收,所以用无色透明大棚的光合作用效所以用无色透明大棚的光合作用效率高。率高。

7、7.7.真核生物有氧呼吸的主要场所是线粒体真核生物有氧呼吸的主要场所是线粒体,光合作用的主要场光合作用的主要场所是叶绿体。所是叶绿体。()()Zx x k Zx x k【分析分析】真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,主主要场所是线粒体要场所是线粒体,光合作用的场所是叶绿体。光合作用的场所是叶绿体。第第9页页/共共83页页考点考点 一一 光合作用的过程光合作用的过程1.1.光反应与暗反应的联系光反应与暗反应的联系(1)(1)光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH、ATP,ATP,暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi,Pi,如

8、下图如下图:第第10页页/共共83页页(2)(2)没有光反应没有光反应,暗反应无法进行暗反应无法进行,没有暗反应没有暗反应,有机物无法合成。有机物无法合成。总之总之,光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段,暗反应是光反暗反应是光反应的继续应的继续,是物质和能量转化的完成阶段。二者相辅相成。是物质和能量转化的完成阶段。二者相辅相成。第第11页页/共共83页页2.2.光照和光照和COCO2 2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响浓度变化对光合作用物质含量变化的影响当外界条件改变时当外界条件改变时,光合作用中光合作用中C C3 3、C C5 5、HH、ATPATP的

9、含量变化可的含量变化可以采用下图分析以采用下图分析:第第12页页/共共83页页分析分析:条条 件件过程变化过程变化C C3 3C C5 5HH和和ATPATP光照由强到弱光照由强到弱,COCO2 2供应不变供应不变过程减弱过程减弱,过程减弱过程减弱,过程正常进行过程正常进行增加增加减少减少减少或减少或没有没有光照由弱到强光照由弱到强,COCO2 2供应不变供应不变过程增强过程增强,过程增强过程增强,过程正常进行过程正常进行减少减少增加增加增加增加光照不变光照不变,CO,CO2 2由充足到不足由充足到不足过程减弱过程减弱,过程正过程正常进行常进行,随随C C3 3减少减少减弱减弱,过程正常过程正

10、常减少减少增加增加增加增加光照不变光照不变,CO,CO2 2由不足到充足由不足到充足过程增强过程增强,正常进正常进行行,随随C C3 3增加增加增强增强,过过程正常程正常增加增加减少减少减少减少第第13页页/共共83页页【高考警示高考警示】(1)(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化化,而非长时间。而非长时间。(2)(2)以上各物质变化中以上各物质变化中,C,C3 3和和C C5 5含量的变化是相反的含量的变化是相反的,H,H和和ATPATP含含量变化是一致的。量变化是一致的。第第14页页/共共83页页【典例典例1 1】下图

11、所示下图所示,图甲为叶绿体结构与功能示意图图甲为叶绿体结构与功能示意图,图乙表图乙表示一株小麦叶片细胞内示一株小麦叶片细胞内C C3 3相对含量在一天相对含量在一天24 h24 h内的变化内的变化,请据图请据图分析分析:第第15页页/共共83页页(1)(1)图甲中图甲中A A、B B、C C、D D分别表示参与光合作用或光合作用生分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质成的物质,则则A A、B B、C C、D D依次是依次是。(2)(2)从图甲可知从图甲可知,在在a a中发生的反应称为中发生的反应称为,在在a a中含有中含有的参与此过程的物质是的参与此过程的物质是。a a中发生的能量变化过程中

12、发生的能量变化过程是是。(3)(3)在叶绿体色素的提取和分离实验中在叶绿体色素的提取和分离实验中,滤纸条上扩散速度最滤纸条上扩散速度最快的色素是快的色素是。第第16页页/共共83页页(4)(4)图乙中图乙中,从从点开始合成有机物点开始合成有机物,至至点有机点有机物合成终止。物合成终止。(5)AB(5)AB段段C C3 3含量较高含量较高,其主要原因是其主要原因是 。(6)G(6)G点点C C3 3含量极少含量极少,其原因是其原因是 。(7)G(7)G点与点与F F点相比点相比,叶绿体中叶绿体中NADPH(NADPH(还原氢还原氢)含量较含量较(填填“高高”或或“低低”)。第第17页页/共共83

13、页页【解析解析】本题的解题关键是识图本题的解题关键是识图,从图中判断出光合作用进行从图中判断出光合作用进行的各个阶段。在图甲中考查的是叶绿体的结构及功能的各个阶段。在图甲中考查的是叶绿体的结构及功能,a,a结构为结构为叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜,其上发生的是光反应其上发生的是光反应,原料是水原料是水,产物是氧产物是氧气和气和HH、ATP,ATP,参与此过程的物质有色素和酶参与此过程的物质有色素和酶,发生的能量变化发生的能量变化过程为光能过程为光能ATPATP中活跃的化学能。在叶绿体基质中发生的是中活跃的化学能。在叶绿体基质中发生的是暗反应暗反应,原料是原料是B B二氧化碳、二氧化碳、D

14、CD C5 5、HH、ATP,ATP,产物是有机物、产物是有机物、C C5 5、ADPADP和和Pi,Pi,图甲中图甲中C C为为C C3 3。图乙为。图乙为C C3 3含量与时间的关系图含量与时间的关系图,第第18页页/共共83页页开始合成有机物时开始合成有机物时C C3 3的含量开始下降的含量开始下降,有机物合成终止时有机物合成终止时C C3 3的含的含量不再变化量不再变化,AB,AB段段C C3 3含量高的原因是无光含量高的原因是无光,不能进行光反应不能进行光反应,不能不能产生产生HH和和ATP,CATP,C3 3不能被还原不能被还原;G;G点点C C3 3含量极低含量极低,原因是中午气

15、孔原因是中午气孔关闭关闭,CO,CO2 2供应不足供应不足,C,C3 3的生成受抑制而的生成受抑制而C C3 3的还原继续的还原继续;G;G点与点与F F点点相比相比,叶绿体中叶绿体中NADPHNADPH的含量要高。的含量要高。第第19页页/共共83页页答案答案:(1)H(1)H2 2O O、COCO2 2、C C3 3、C C5 5(2)(2)光反应光反应 色素和酶等色素和酶等 光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能(3)(3)胡萝卜素胡萝卜素 (4)B I (4)B I(5)(5)无光照不进行光反应无光照不进行光反应,不能产生不能产生HH和和ATP,CATP,C3 3不能被还原不

16、能被还原(6)(6)中午气孔关闭中午气孔关闭,叶肉细胞内叶肉细胞内COCO2 2含量低含量低,CO,CO2 2的固定减弱的固定减弱,即即C C3 3的生成受抑制而的生成受抑制而C C3 3的还原继续的还原继续(7)(7)高高第第20页页/共共83页页【变式训练变式训练】下图为光合作用过程示意图下图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培在适宜条件下栽培小麦小麦,如果突然将如果突然将c c降低至极低水平降低至极低水平(其他条件不变其他条件不变),),则则a a、b b在在叶绿体中含量的变化将会是叶绿体中含量的变化将会是()A.aA.a上升、上升、b b下降下降 B.aB.a、b b都上升都上升C.

17、aC.a、b b都下降都下降 D.aD.a下降、下降、b b上升上升第第21页页/共共83页页【解析解析】选选B B。由图解分析。由图解分析,c,c是是COCO2 2,a,a和和b b是是HH、ATP,ATP,若在其他若在其他条件不变的情况下条件不变的情况下,将将c c降低至极低水平降低至极低水平,CO,CO2 2的固定减弱的固定减弱,C,C3 3还原还原减慢减慢,消耗消耗HH和和ATPATP减少减少,则则a a、b b在叶绿体中含量将会都上升。在叶绿体中含量将会都上升。第第22页页/共共83页页考点考点 二二 光合作用速率的影响因素及应用光合作用速率的影响因素及应用1.1.单因子对光合作用速

18、率影响的分析单因子对光合作用速率影响的分析(1)(1)光照强度光照强度:第第23页页/共共83页页曲线分析曲线分析:A A点点:光照强度为光照强度为0,0,此时只进行细胞呼吸此时只进行细胞呼吸,CO,CO2 2释放量表明此时的释放量表明此时的呼吸强度。呼吸强度。ABAB段段:光照强度增大光照强度增大,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强,CO,CO2 2的释放量逐渐减少的释放量逐渐减少(有一部分用于光合作用有一部分用于光合作用),),此段细胞呼吸强度大于光合作用强度。此段细胞呼吸强度大于光合作用强度。B B点点:光补偿点光补偿点,即光合作用强度即光合作用强度=细胞呼吸强度细胞呼吸强度(细胞呼吸释放

19、细胞呼吸释放的的COCO2 2全部用于光合作用全部用于光合作用)。第第24页页/共共83页页BCBC段段:随着光照强度不断加强随着光照强度不断加强,光合作用不断加强光合作用不断加强,到到C C点不再加点不再加强强,称称C C点对应的光照强度为光饱和点。点对应的光照强度为光饱和点。应用应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如图中虚线所如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置林带树种的配置,冬季温室冬季温室栽培等都与光补偿点有关。栽培等都与光补偿点有关。第第25页页/共共83页页 (2)CO(2)CO2 2浓度、

20、含水量和矿质元素浓度、含水量和矿质元素:第第26页页/共共83页页曲线分析曲线分析:CO:CO2 2和水是光合作用的原料和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内响光合作用。在一定范围内,CO,CO2 2、水和矿质元素越多、水和矿质元素越多,光合作用光合作用速率越快速率越快,但到但到A A点时点时,即即COCO2 2、水、矿质元素达到饱和时、水、矿质元素达到饱和时,就不再就不再增加了。增加了。应用应用:“正其行正其行,通其风通其风”,温室内充温室内充COCO2 2,即提高即提高COCO2 2浓度增加浓度增加产量的方法。合理灌溉、施肥产量的方法。合理灌

21、溉、施肥,可促进叶片面积增大可促进叶片面积增大,提高酶的提高酶的合成速率合成速率,增加光合作用速率。增加光合作用速率。第第27页页/共共83页页(3)(3)温度温度:第第28页页/共共83页页曲线分析曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的温度直接影响酶的活性。一般植物在活性。一般植物在10103535下正常进行光合作用下正常进行光合作用,其中其中ABAB段段(10(1035)35)随温度的升高而逐渐加强随温度的升高而逐渐加强,B,B点点(35)(35)以上光合酶以上光合酶活性下降活性下降,光合作用开始下降光合作用开始下降,50,50左右光合作用停止。左

22、右光合作用停止。应用应用:冬天冬天,温室栽培可适当提高温度温室栽培可适当提高温度;夏天夏天,温室栽培可适当温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用以提高光合作用;晚上晚上适当降低温室温度适当降低温室温度,以降低细胞呼吸以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。保证有机物的积累。第第29页页/共共83页页2.2.多因子对光合作用速率影响的分析多因子对光合作用速率影响的分析第第30页页/共共83页页(1)(1)曲线分析曲线分析:P P点点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子随着因子的不断加强的

23、不断加强,光合速率不断提高。光合速率不断提高。Q Q点点:横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子,影响因影响因素主要为各曲线所表示的因子。素主要为各曲线所表示的因子。(2)(2)应用应用:温室栽培时温室栽培时,在一定光照强度下在一定光照强度下,白天适当提高温度白天适当提高温度,增加光合酶的活性增加光合酶的活性,提高光合速率提高光合速率,也可同时适当增加也可同时适当增加COCO2 2,进一进一步提高光合速率。当温度适宜时步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和可适当增加光照强度和COCO2 2浓浓度以提高光合速率。度以提高光合速率。第第31

24、页页/共共83页页【思维拓展思维拓展】由影响光合作用的因素可联系的知识由影响光合作用的因素可联系的知识(1)(1)温度影响酶的活性温度影响酶的活性,从而影响光合作用、呼吸作用及一系列从而影响光合作用、呼吸作用及一系列代谢活动代谢活动,如人在发烧时会出现食欲不振的现象如人在发烧时会出现食欲不振的现象,原因是酶的活原因是酶的活性降低。性降低。(2)(2)结构与功能相适应的生物学观点。阴生植物不能在强光下结构与功能相适应的生物学观点。阴生植物不能在强光下生长的根本原因是遗传物质决定了阴生植物的结构中酶的含量、生长的根本原因是遗传物质决定了阴生植物的结构中酶的含量、色素的含量等比阳生植物少。色素的含量

25、等比阳生植物少。第第32页页/共共83页页【典例典例2 2】(2013(2013泉州模拟泉州模拟)图中图中曲线图均表示光合作曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中用与某些影响因素的关系。在下列各选项中,错误的是错误的是()第第33页页/共共83页页A.A.图中的图中的X X因素可表示因素可表示COCO2 2浓度浓度B.B.图中的图中的Y Y因素可能代表因素可能代表N N、P P、K K等必需元素的浓度等必需元素的浓度C.C.图中图中,其他条件适宜其他条件适宜,当植物缺当植物缺MgMg时时,b,b点将向左移动点将向左移动D.D.图中图中Z Z因素因素(Z(Z3 3ZZ2 2ZZ

26、1 1)可以表示可以表示COCO2 2浓度浓度,当光照强度小于当光照强度小于c c值值时时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度限制光合速率增加的主要因素是光照强度第第34页页/共共83页页【解析解析】选选C C。在一定浓度范围内。在一定浓度范围内,植物体光合作用强度随植物体光合作用强度随COCO2 2浓度增大而增大浓度增大而增大,当浓度达到一定程度时当浓度达到一定程度时,光合作用强度不再光合作用强度不再增大增大,但但COCO2 2浓度过低时浓度过低时,植物体无法进行光合作用植物体无法进行光合作用,曲线曲线符符合合COCO2 2影响光合作用的规律影响光合作用的规律,其中其中a a点表示进行光合

27、作用所需的点表示进行光合作用所需的COCO2 2浓度最小值浓度最小值,因此因此X X因素可以表示因素可以表示COCO2 2浓度浓度;N;N、P P、K K等元素是等元素是植物体生长发育所需的植物体生长发育所需的,当其浓度增加时当其浓度增加时,植物光合作用速率植物光合作用速率就会增加就会增加,但是当但是当N N、P P、K K等元素浓度过高时等元素浓度过高时,植物体所处外界植物体所处外界溶液浓度过高溶液浓度过高,植物吸水困难植物吸水困难,光合作用受到影响而速率下降光合作用受到影响而速率下降,第第35页页/共共83页页如图如图所示所示;图图表示光照强度对光合作用的影响表示光照强度对光合作用的影响,

28、b,b点表示光点表示光合作用强度和呼吸作用强度相等时所需的光照强度合作用强度和呼吸作用强度相等时所需的光照强度,当植物缺当植物缺MgMg时时,叶绿素减少叶绿素减少,光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时所需要的光照强度变大所需要的光照强度变大,即即b b点应右移点应右移;图图中中,在在c c点之前的三点之前的三条曲线是重合的条曲线是重合的,说明在说明在c c点之前光合作用只与光照强度有关。点之前光合作用只与光照强度有关。第第36页页/共共83页页【变式训练变式训练】为探究影响光合作用强度的因素为探究影响光合作用强度的因素,将同一品种玉将同一品种玉米苗置于米苗置

29、于2525条件下培养条件下培养,实验结果如下图所示。以下说法正实验结果如下图所示。以下说法正确的是确的是()第第37页页/共共83页页A.A.施肥与施肥与COCO2 2吸收量无关吸收量无关B.B.与与B B点相比点相比,A,A点条件下限制点条件下限制COCO2 2吸收量的主要因素是光照强度吸收量的主要因素是光照强度C.C.与与D D点相比点相比,限制限制C C点玉米苗吸收点玉米苗吸收COCO2 2的主要因素是土壤含水量的主要因素是土壤含水量D.D.与与C C点相比点相比,A,A点施肥过少点施肥过少,限制了限制了COCO2 2吸收量吸收量第第38页页/共共83页页【解析解析】选选C C。据图示可

30、知。据图示可知,当土壤含水量介于当土壤含水量介于40%40%60%60%时时,在在光照强度相同的条件下光照强度相同的条件下,施肥后施肥后COCO2 2吸收量比未施肥时明显增多吸收量比未施肥时明显增多,A,A错错;图中图中A A、B B是在光照强度相同的条件下获得的是在光照强度相同的条件下获得的COCO2 2吸收量吸收量,因因此此A A、B B的不同与光照强度无关的不同与光照强度无关,从图中可以看出从图中可以看出,A,A、B B的不同是的不同是因为土壤含水量不同所致因为土壤含水量不同所致,B,B错错;同时根据对同时根据对B B项的分析项的分析,可知可知C C项项是对的是对的;A;A、C C两点两

31、点COCO2 2吸收量不同的原因是光照强度不同吸收量不同的原因是光照强度不同,与施肥与施肥无关无关,D,D错。错。第第39页页/共共83页页考点三考点三 光合作用与有氧呼吸的关系光合作用与有氧呼吸的关系1.1.区别区别 光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸物质变化物质变化无机物无机物 有机物有机物有机物有机物 无机物无机物能量变化能量变化光能光能稳定的化学稳定的化学能能(储能储能)稳定的化学能稳定的化学能ATPATP中活跃的中活跃的化学能、热能化学能、热能(放能放能)实质实质合成有机物合成有机物,储存能量储存能量分解有机物、释放能量分解有机物、释放能量,供细供细胞利用胞利用场所场所叶绿体叶绿体活细

32、胞活细胞(主要在线粒体主要在线粒体)条件条件只在光下进行只在光下进行有光、无光都能进行有光、无光都能进行第第40页页/共共83页页2.2.联系联系(1)(1)物质方面物质方面:C:COC:CO2 2 (CH (CH2 2O)CO)C3 3H H4 4O O3 3 CO CO2 2O:HO:H2 2O OO O2 2 H H2 2O OH:HH:H2 2O H (CHO H (CH2 2O)H O)H H H2 2O O(2)(2)能量方面能量方面:光能光能 ATPATP中活跃化学能中活跃化学能 (CH(CH2 2O)O)中稳定的化学能中稳定的化学能热能热能ATPATP中活跃化学能中活跃化学能

33、各项生命活动各项生命活动第第41页页/共共83页页【高考警示高考警示】(1)(1)在黑暗中测得单位时间在黑暗中测得单位时间COCO2 2释放量即为呼吸速率释放量即为呼吸速率,没有说明的没有说明的情况下情况下,白天也是一样的呼吸速率。白天也是一样的呼吸速率。(2)(2)白天植物并不只进行光合作用。植物在白天时同时进行光白天植物并不只进行光合作用。植物在白天时同时进行光合作用和细胞呼吸。合作用和细胞呼吸。COCO2 2的吸收量是指植物从外界环境中吸收的的吸收量是指植物从外界环境中吸收的COCO2 2量量,代表植物的净光合速率代表植物的净光合速率,植物实际光合速率应该包含植物植物实际光合速率应该包含

34、植物呼吸产生的呼吸产生的COCO2 2量和从外界环境中吸收的量和从外界环境中吸收的COCO2 2量。量。第第42页页/共共83页页【典例典例3 3】(2011(2011福建高考福建高考)如图是夏季晴朗的白天如图是夏季晴朗的白天,玉米和花玉米和花生净光合速率生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收单位时间、单位叶面积吸收COCO2 2的量的量)的变化曲线的变化曲线,下列叙述错误的是下列叙述错误的是()第第43页页/共共83页页A.A.在在9:309:3011:0011:00之间之间,花生净光合速率下降的原因是暗反应过花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓程减缓B.B.在在11:0011:0012

35、:3012:30之间之间,花生的单位叶面积有机物积累量比玉花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多米的多C.C.在在17:0017:00时时,玉米和花生的单位叶面积释放玉米和花生的单位叶面积释放O O2 2速率相同速率相同D.D.在在18:3018:30时时,玉米既能进行光反应玉米既能进行光反应,也能进行暗反应也能进行暗反应第第44页页/共共83页页【解析解析】选选B B。本题意在考查识图和进行图文转换的能力。在。本题意在考查识图和进行图文转换的能力。在9:309:3011:0011:00之间之间,随光照的增强随光照的增强,花生的蒸腾作用也在加强花生的蒸腾作用也在加强,而为了减少水分的散失而为了

36、减少水分的散失,植物的气孔关闭植物的气孔关闭,因此进入花生细胞因此进入花生细胞内的内的COCO2 2的量减少的量减少,所以暗反应过程减缓所以暗反应过程减缓,A,A正确。从图中可以正确。从图中可以看出看出,在在11:0011:0012:3012:30之间之间,花生的单位叶面积的净光合速率花生的单位叶面积的净光合速率呈上升趋势呈上升趋势,而玉米的单位叶面积的净光合速率呈下降趋势而玉米的单位叶面积的净光合速率呈下降趋势,第第45页页/共共83页页但又从图中可以看出玉米的单位叶面积的净光合速率比花生但又从图中可以看出玉米的单位叶面积的净光合速率比花生的大的大,而净光合速率对应的有机物的量就是单位时间单

37、位叶面而净光合速率对应的有机物的量就是单位时间单位叶面积里有机物的积累量积里有机物的积累量,B,B错误。在错误。在17:0017:00时时,玉米和花生的净光玉米和花生的净光合速率相等合速率相等,而这时的而这时的O O2 2的释放量是净释放量的释放量是净释放量,所以在所以在17:0017:00时时玉米和花生的单位叶面积释放玉米和花生的单位叶面积释放O O2 2的速率相同的速率相同,C,C正确。在正确。在18:3018:30时时,玉米的净光合速率是零玉米的净光合速率是零,说明此时光合作用和呼吸作用的说明此时光合作用和呼吸作用的速率相等速率相等,因此这时玉米既能进行光反应因此这时玉米既能进行光反应,

38、也能进行暗反应也能进行暗反应,D,D正确。正确。第第46页页/共共83页页【互动探究互动探究】(1)(1)在在9:309:3011:0011:00之间之间,玉米和花生净光合速率表现不同的主玉米和花生净光合速率表现不同的主要原因是什么要原因是什么?提示提示:9:309:3011:0011:00之间之间,花生的净光合速率逐渐减小花生的净光合速率逐渐减小,主要原因主要原因是气孔关闭是气孔关闭,暗反应减弱暗反应减弱;而玉米是而玉米是C C4 4植物植物,可利用叶肉细胞间隙可利用叶肉细胞间隙较低浓度的较低浓度的COCO2 2进行光合作用进行光合作用,净光合速率随光照强度增大而增净光合速率随光照强度增大而

39、增大。大。第第47页页/共共83页页(2)(2)若图中纵坐标改为光合作用速率若图中纵坐标改为光合作用速率,则则C C、D D两项是否正确两项是否正确?提示提示:都不对。光合速率是实际光合速率都不对。光合速率是实际光合速率,在在17:0017:00点时点时,不清楚不清楚玉米和花生的呼吸速率是否相同玉米和花生的呼吸速率是否相同,C,C项不对。项不对。18:3018:30时表示玉米时表示玉米光合作用停止光合作用停止,D,D项错误。项错误。第第48页页/共共83页页【变式训练变式训练】将某绿色植物放在特定的实验装置中将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响对光合作用

40、和细胞呼吸的影响(其他实验条件都是理想的其他实验条件都是理想的),),实实验以验以COCO2 2的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示:(:(单位单位:mg/h):mg/h)温度温度()()5 5101015152020252530303535光下吸光下吸收收COCO2 21.001.001.751.752.502.503.253.253.753.753.503.503.003.00黑暗中黑暗中释放释放COCO2 20.500.500.750.751.001.001.501.502.252.253.003.003.503.50第第49页页/共共83页页

41、下面对该表数据分析正确的是下面对该表数据分析正确的是()A.A.昼夜不停地光照昼夜不停地光照,在在3535时该植物不能生长时该植物不能生长B.B.昼夜不停地光照昼夜不停地光照,在在2020时该植物生长得最快时该植物生长得最快C.C.每天光照每天光照1212小时小时,20,20时该植物积累有机物最多时该植物积累有机物最多D.D.每天光照每天光照1212小时小时,30,30时积累的有机物是时积累的有机物是1010时的时的2 2倍倍第第50页页/共共83页页【解析解析】选选C C。由于光照下吸收。由于光照下吸收COCO2 2代表的是净光合作用速率代表的是净光合作用速率,黑黑暗中释放的暗中释放的COC

42、O2 2代表的是细胞呼吸速率代表的是细胞呼吸速率,实际光合速率等于二者实际光合速率等于二者的和。通过计算和分析知的和。通过计算和分析知,在在3535时由于净光合作用速率大于时由于净光合作用速率大于0,0,昼夜不停地光照昼夜不停地光照,该植物能生长该植物能生长;昼夜不停地光照昼夜不停地光照,在在2525时时该植物生长得最快该植物生长得最快;每天光照每天光照1212小时小时,10,10时积累的有机物是时积累的有机物是3030时的时的2 2倍。倍。第第51页页/共共83页页光合作用和细胞呼吸中典型曲线的分析光合作用和细胞呼吸中典型曲线的分析【典例典例】(2013(2013杭州模拟杭州模拟)将一植物放

43、在密闭的玻璃罩内将一植物放在密闭的玻璃罩内,置置于室外进行培养于室外进行培养,用用COCO2 2浓度测定仪测得了该玻璃罩内浓度测定仪测得了该玻璃罩内COCO2 2浓度的浓度的变化情况变化情况,绘成如下图曲线。下列有关说法正确的是绘成如下图曲线。下列有关说法正确的是()第第52页页/共共83页页BCBC段较段较ABAB段段COCO2 2浓度增加减慢浓度增加减慢,是因为低温使植物呼吸作用减弱是因为低温使植物呼吸作用减弱COCO2 2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始段开始,说明植物进行光合作用是从说明植物进行光合作用是从D D点开始的点开始的FGFG段段COCO2 2浓度下降不明显浓度下降不明显,

44、是因为气孔关闭是因为气孔关闭,叶片对叶片对COCO2 2的吸收减少的吸收减少HH点点COCO2 2浓度最低浓度最低,说明此时植物对说明此时植物对COCO2 2的吸收最多的吸收最多,光合作用最强光合作用最强A.A.B.B.C.C.D.D.第第53页页/共共83页页【解析解析】选选C C。BCBC段是夜间段是夜间2 2点到点到4 4点点,气温较低气温较低,植物呼吸作用植物呼吸作用较弱较弱,产生的二氧化碳较少产生的二氧化碳较少,玻璃罩内二氧化碳浓度增加较慢玻璃罩内二氧化碳浓度增加较慢,故故正确。正确。D D点指早晨点指早晨6 6点点,光合作用速率等于呼吸作用速率光合作用速率等于呼吸作用速率,错误。错

45、误。FGFG段指中午段指中午1212点左右点左右,阳光很强阳光很强,为减少水分散失为减少水分散失,气孔气孔关闭关闭,叶片对叶片对COCO2 2的吸收减少的吸收减少,光合作用减弱光合作用减弱,故故COCO2 2浓度下降不明浓度下降不明显显,正确。经过白天正确。经过白天COCO2 2的吸收的吸收,H,H点点COCO2 2浓度最低浓度最低,此时光合作此时光合作用强度等于呼吸作用强度。用强度等于呼吸作用强度。DEDE段段COCO2 2的吸收速率最快的吸收速率最快,光合作用光合作用最强最强,错误。错误。第第54页页/共共83页页【方法归纳方法归纳】从以下两个角度综合分析光合作用和细胞呼吸的从以下两个角度

46、综合分析光合作用和细胞呼吸的曲线曲线(1)(1)光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析:有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中,最典型的就是最典型的就是夏季的一天中夏季的一天中COCO2 2的吸收和释放变化曲线图的吸收和释放变化曲线图,如下图如下图1 1所示。所示。第第55页页/共共83页页曲线的各点含义及形成原因分析如下曲线的各点含义及形成原因分析如下:a a点点:凌晨凌晨3 3时时4 4时时,温度降低温度降低,细胞呼吸强度减弱细胞呼吸强度减弱,CO,CO2 2释放减少释放减少;b b点点:上午上午6 6时左右时

47、左右,太阳出来太阳出来,开始进行光合作用开始进行光合作用;bcbc段段:光合作用强度小于细胞呼吸强度光合作用强度小于细胞呼吸强度;c c点点:上午上午7 7时左右时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度;cece段段:光合作用强度大于细胞呼吸强度光合作用强度大于细胞呼吸强度;d d点点:温度过高温度过高,部分气孔关闭部分气孔关闭,出现出现“午休午休”现象现象;e e点点:下午下午6 6时左右时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度;efef段段:光合作用强度小于细胞呼吸强度光合作用强度小于细胞呼吸强度;fgfg段段:太阳落山太阳落山,光合作用停止

48、光合作用停止,只进行细胞呼吸。只进行细胞呼吸。第第56页页/共共83页页(2)(2)有机物产生与消耗情况的分析有机物产生与消耗情况的分析(见下图见下图2):2):积累有机物时间段积累有机物时间段:ce:ce段。段。c c点和点和e e点时点时,光合作用强度与细胞光合作用强度与细胞呼吸强度相等呼吸强度相等,c,ce e由于光照强度的增强由于光照强度的增强,光合作用强度大于细光合作用强度大于细胞呼吸强度胞呼吸强度,故不断积累有机物。故不断积累有机物。第第57页页/共共83页页制造有机物时间段制造有机物时间段:bf:bf段。段。b b点大约为早上点大约为早上6 6点点,太阳升起太阳升起,有有光照光照

49、,开始进行光合作用开始进行光合作用;f;f点大约为下午点大约为下午6 6点点,太阳落山太阳落山,无光无光,停止光合作用。停止光合作用。消耗有机物时间段消耗有机物时间段:Og:Og段。一天段。一天2424小时小时,细胞的生命活动时刻细胞的生命活动时刻在进行在进行,即不停地消耗能量即不停地消耗能量,故细胞呼吸始终进行。故细胞呼吸始终进行。第第58页页/共共83页页一天中有机物积累最多的时间点一天中有机物积累最多的时间点:e:e点。白天点。白天,光合作用强度光合作用强度大于细胞呼吸强度大于细胞呼吸强度,积累有机物积累有机物;e;e点后点后,随着光照的减弱随着光照的减弱,细胞细胞呼吸强度大于光合作用强

50、度呼吸强度大于光合作用强度,故故e e点时积累的有机物最多。点时积累的有机物最多。一昼夜有机物的净积累量表示一昼夜有机物的净积累量表示:S:SP P-S-SM M-S-SN N。S SP P表示白天的净积表示白天的净积累量累量,S,SM M和和S SN N表示夜晚的净消耗量表示夜晚的净消耗量,故故S SP P-(S-(SM M+S+SN N)为一昼夜的净积为一昼夜的净积累量。累量。第第59页页/共共83页页【易错提醒易错提醒】(1)(1)注意区分图注意区分图1 1与典例图中纵坐标的含义与典例图中纵坐标的含义,前者前者表示细胞吸收或释放二氧化碳的量表示细胞吸收或释放二氧化碳的量,后者表示容器内二