（天津专用）高考生物二轮复习 第4讲 光合作用与细胞呼吸课件-人教版高三全册生物课件.pptx

《（天津专用）高考生物二轮复习 第4讲 光合作用与细胞呼吸课件-人教版高三全册生物课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（天津专用）高考生物二轮复习 第4讲 光合作用与细胞呼吸课件-人教版高三全册生物课件.pptx（54页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第4 4讲光合作用与细胞呼吸讲光合作用与细胞呼吸-2-一、光合作用和细胞呼吸过程中的物质、能量变化1.光合作用与细胞呼吸的关系-3-(1)CO2的转化(2)H2O的转化-4-(3)H和ATP的来源、去向分析-5-2.在不同光照条件下植物细胞中气体变化规律(1)黑暗状态时,植物只进行细胞呼吸,不进行光合作用此状态下,植物从外界吸收O2并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外,如图甲所示。-6-(2)弱光情况下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸细胞呼吸速率大于光合速率,此状态下,植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同,都是从外界吸收O2、排出CO2。但吸收O2与放出CO2量较少(如图乙)。细胞呼吸相对强度可

2、用如下三种方式表示。a.用CO2释放量表示:n1=n2-n。b.用O2吸收量表示:m2=m1-m。c.用植物质量(有机物)减少量表示。-7-细胞呼吸速率等于光合速率时,植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放(如图丙)。此时净光合速率等于0。-8-(3)较强光照时,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,且光合速率大于细胞呼吸速率气体代谢特点(如图丁)植物光合作用所利用的CO2(用n表示)除来自植物自身细胞呼吸(n2)之外,还有一部分来自外界(n1);植物光合作用产生的O2(m)除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余部分释放到周围环境中(m2)。分析图可知:n=n1+n2,m=m1+m2

3、。-9-光合作用相对强度的表示方法a.用O2释放量(或容器中O2的增加量)表示:m2=m-m1。b.用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:n1=n-n2。c.用植物质量(或有机物量)的增加量表示。-10-3.外界条件变化时C5、C3、H等物质含量的变化当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用下图进行分析:-11-(1)停止光照时:ATP、ADP,C3,C5,分析如下:-12-(2)CO2供应停止时:C5,C3,ATP,ADP,分析如下:-13-二、影响光合作用和细胞呼吸的因素1.“补偿点与饱和点的移动”与环境因素的关系(1)据图分析光补偿点与光饱和点的变化

4、-14-比较限制因素a.光饱和点之前:光照强度(原因是此前光合速率随光照强度增大而加快)。b.光饱和点之后:CO2浓度或温度、叶绿体中色素及酶的含量。-15-(2)据图分析CO2补偿点和CO2饱和点的变化-16-比较限制因素a.CO2饱和点之前:CO2浓度。b.CO2饱和点之后:光照或温度、叶绿体中色素及酶的含量。-17-2.辨析“两条”变化曲线 图甲为农田中24h内植物净光合速率变化曲线,代表一种开放体系;图乙为温室大棚中24h内CO2浓度变化曲线,代表一种密闭体系。-18-(1)两条曲线各区段的变化及原因分析-19-20-(2)两条曲线特殊点分析-21-三、光合作用与细胞呼吸的综合计算1.

5、各量间的关系(1)光合速率:指在单位时间内,单位面积的叶片合成有机物的速率,是光合作用强度的生理指标。(2)呼吸速率:指在单位时间内,单位面积的叶片分解有机物的速率,是植物细胞呼吸强度的生理指标。(3)净光合速率:指植物在光照下积累有机物的速率。(4)真正光合速率:指植物在光照下实际合成有机物的速率。(5)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。具体可表示为:真正光合速率=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2,或真正光合速率=释放到外界的O2+呼吸消耗的O2。单位为CO2(或O2)的量/(面积时间)。-22-2.有关光合作用和细胞呼吸的计算应厘清以下几个问题(1)厘清各量的关系。光合作用所需CO2

6、的来源有两个:细胞呼吸产生的,从周围空气中吸收的(若是水生植物,则是从周围的水中吸收的)。光合作用释放O2的去向有两个:细胞呼吸、释放到周围的空气中(当光合速率大于呼吸速率时)。光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖的去向有两个:细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。当在光照下光合作用与细胞呼吸同时进行时:光合作用实际产氧量=实测的O2释放量+细胞呼吸耗氧量;光合作用实际CO2消耗量=实测的CO2吸收量+细胞呼吸CO2释放量;光合作用葡萄糖净产生量=光合作用实际葡萄糖产生量-细胞呼吸葡萄糖消耗量。-23-(2)注意单位的换算关系。一定要牢记光合作用和细胞呼吸的总反应式,熟记相关物质的

7、相对分子质量,如葡萄糖是180,CO2是44,O2是32。(3)看懂数据及其相互关系是解题的关键。文字叙述式:利用一段文字直接给出有关数据。表格式:在表格中给出相关数据。坐标曲线式(有时加有方格,是为了准确识别有关数据,1个方格代表一定的变化量):利用坐标系中的曲线所表示的数值来代表CO2、O2吸收或释放的量。-24-四、光合作用与细胞呼吸的实验设计1.光合作用与细胞呼吸实验设计中常用的实验条件控制方法(1)增加水中O2泵入空气或放入绿色水生植物。(2)减少水中O2容器密封、油膜覆盖或用凉开水。(3)除去容器中CO2NaOH溶液。(4)除去叶中原有淀粉置于黑暗环境中。(5)除去叶中叶绿素酒精隔

8、水加热。(6)除去光合作用对细胞呼吸的干扰给植株遮光。(7)得到单色光棱镜色散或薄膜滤光。(8)线粒体提取细胞匀浆离心。(9)保持容器中CO2体积不变NaHCO3溶液。-25-2.与光合作用和细胞呼吸相关的实验装置分析及应用(1)提供无氧环境的实验装置图1用水隔绝空气。图2用石蜡(油)密封液面,隔绝液体与空气。-26-(2)与CO2相对含量有关的实验装置-27-图3容器内的NaHCO3溶液可放出CO2,保持容器内CO2浓度恒定,使容器内的植物能够长时间进行光合作用。图4在容器中加入NaOH溶液,可以除去容器中的CO2,减弱容器中植物的光合作用,或降低容器内的压力,引起玻璃管中液滴的移动。图5中

9、NaOH溶液可以除去空气中的CO2,澄清的石灰水能够检验气体中是否存在CO2。-28-3.利用液滴移动法确定细胞呼吸类型和测定光合作用强度(1)呼吸类型的确定(如装置1、2所示)结果分析:装置1着色液滴左移、装置2着色液滴不动,说明种子只进行有氧呼吸;装置1着色液滴不动、装置2着色液滴右移,说明种子只进行无氧呼吸;装置1着色液滴左移、装置2着色液滴右移,说明种子既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。-29-(2)测定净光合作用强度(如装置3所示)将装置3的实验组与对照组(放置死植物)放在光照、温度等条件相同且适宜的环境中,记录实验组与对照组红墨水滴移动的方向和刻度。CO2缓冲液起到平衡CO2的作用。

10、装置3-30-(3)探究不同光照强度下光合作用和细胞呼吸强度的大小。将上述装置3置于不同光照强度下,记录装置3中红墨水滴移动的方向。结果分析:若红墨水滴右移,说明光照较强,光合作用强度大于细胞呼吸强度,释放O2使瓶内气压增大;若红墨水滴左移,说明光照较弱,细胞呼吸强度大于光合作用强度,吸收O2使瓶内气压减小;若红墨水滴不动,说明在此光照强度下光合作用强度等于细胞呼吸强度,释放O2量等于吸收O2量,瓶内气压不变。-31-考点一考点二考点三光合作用和细胞呼吸过程中的物质、能量变化1.(2019新疆乌鲁木齐模拟)在细胞呼吸过程中,若有CO2产生,则下列叙述正确的是()A.不一定发生有氧呼吸,但一定有

11、水产生B.不一定发生无氧呼吸,但一定有能量释放C.不一定在生物膜上进行,但一定有酒精产生D.不一定在线粒体中进行,但一定有葡萄糖的消耗B-32-考点一考点二考点三2.(2019全国理综)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来的C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPD.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会促进酸味的产生B-33-考点一考点二考点三3.(2019东北师范大学附属中学模拟)细胞内葡萄糖分解代谢过程如右图所示,下列叙述正

12、确的是()A.心肌细胞的细胞质基质中可进行和过程,剧烈运动时骨骼肌细胞可进行和过程B.稻田定期排水是因为无氧呼吸产生的乳酸对幼根有很强的毒害作用C.大肠杆菌进行过程中产生的H和叶肉细胞光合作用过程中产生的H本质相同D.葡萄糖氧化分解成乳酸所释放出的能量中约69%是以热能形式散失的D-34-考点一考点二考点三通技法“三看法”判断细胞呼吸的类型-35-考点一考点二考点三4.(2017全国理综)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的

13、吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的A-36-考点一考点二考点三5.(2019全国理综)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加,呼吸强度增强C.有机物总量减少,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱A-37-考点一考点二考点三6.(2019河北安平检测)下图表示叶肉细胞内的部分代谢过程。下列叙述错误的是()A.过程表示光合作用的暗反应,该过程

14、不需要光照B.过程发生在细胞质基质中,活细胞内都能进行C.过程表示有氧呼吸第二阶段,无氧条件下能持续进行D.过程产生的H、ATP一般不用于过程C-38-考点一考点二考点三7.(2017全国理综)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题。(1)图中代表的物质依次是、,H代表的物质主要是。(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成除发生在A过程,还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是。-39-考点一考点二考点三答案答案:(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答还原型辅酶

15、)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸-40-考点一考点二考点三通规律光合作用与细胞呼吸的过程及物质转化问题解题策略解题时,应结合所给条件,从以下几个方面进行。(1)理解教科书中光合作用和细胞呼吸的过程图解,把握相关生理过程中的物质变化和能量变化。光合作用:物质变化为CO2C3C5+(CH2O)、H2OO2+H,能量变化为光能电能活跃的化学能(NADPH和ATP)(CH2O)中稳定的化学能。细胞呼吸:物质变化为C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4H、2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O6CO2+20H、24H+6O212H2O,能量变化为(CH2O)中稳定的化学能ATP中活跃的化学能

16、和热能。(2)结合教科书图解,准确获取图示中的物质转化信息,据此确定相应生理过程是光合作用过程还是细胞呼吸过程,是光反应阶段还是暗反应阶段,或者是有氧呼吸的某一个阶段。-41-考点一考点二考点三光合作用和细胞呼吸的影响因素 1.(2018江苏)右图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率,下列假设条件中能使图中结果成立的是()A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度C.横坐标是光波长,甲表示较高温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度D-42-考点一考点二考点三2.(2018

17、全国理综)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题。(1)当光照强度大于a时,甲、乙两种植物中,对光能的利用率较高的植物是。(2)甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是。判断的依据是。(3)甲、乙两种植物中,更适合在林下种植的是。(4)某植物夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的(填“O2”或“CO2”)不足。-43-考点一考点二考点三答案答案:(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)C

18、O2-44-考点一考点二考点三通规律光合作用和细胞呼吸曲线图像题解题要点(1)识标。坐标曲线,实际上是“横坐标表示的量”对“纵坐标表示的量”的影响结果,如横坐标为光照强度,纵坐标为CO2吸收量或O2释放量,则该曲线表示不同光照强度对净光合作用强度的影响。弄清楚各种“量”的关系是解题的突破口。(2)明点。曲线的起点、转折点、终点(或极限点),曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等,往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义。如CO2的吸收量为0的点(与纵横坐标的交叉点),表示光合作用强度和细胞呼吸强度相当;光合作用强度达到极限点表示当光照强度(横坐标所示变量)达到一定值时,光合作用强度最高,光照

19、强度(横坐标所示变量)再增加,光合作用强度不再增加等。明确这些特殊点的含义是解题的基础。-45-考点一考点二考点三(3)析线。正确分析曲线形状,对曲线何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么等进行分析。如光合作用极限点以前,光合作用强度随光照强度增强而增强,此时,光合作用强度的主要限制因素是光照强度,影响的是光反应;极限点以后,光合作用强度的主要限制因素不是光照强度(横坐标所示变量),而是除横坐标所示变量外的其他因素(如温度、CO2浓度等)。-46-考点一考点二考点三光合作用和细胞呼吸的相关实验分析 1.下图所示为研究酵母菌细胞呼吸的装置,以及O2浓度与CO2释放量之间的关系

20、曲线。实验初始时,在两装置中充入含40%的O2和60%的N2的混合气体。请据图回答下列问题。-47-考点一考点二考点三(1)瓶中O2体积分数从40%变为10%的过程中,酵母菌不能进行无氧呼吸,原因是。两装置中液滴的移动情况:装置一液滴,装置二液滴。(2)O2体积分数降至5%时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗量的倍。(3)整个实验过程结束时,可观察到装置一中液滴,装置二中液滴。(4)若两装置在实验初始时充满N2,则两装置中液滴的移动情况是装置一中液滴,装置二中液滴。-48-考点一考点二考点三答案答案:(1)在较高O2浓度条件下,与无氧呼吸有关的部分酶的活性受到抑制(与丙酮酸转化相关的酶的活

21、性受到抑制)左移不移动(2)3(3)左移右移(4)不动右移-49-考点一考点二考点三通易错探究呼吸方式的实验材料的选择(1)若探究种子的呼吸状况,则不必遮光,但需用死种子作对照,还需对种子表面进行消毒。(2)若探究植物(或幼苗)的呼吸状况,则需进行遮光处理,以防止光合作用的干扰,同时可设置同种状况但被杀死的植物或幼苗作对照。-50-考点一考点二考点三2.(2019福建厦门模拟)为完成“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验,提供以下材料用具:菠菜叶、打孔器(直径1cm)、注射器、(40W)台灯、烧杯、质量分数为4%的NaHCO3溶液、蒸馏水、不同颜色的透明薄膜等。(1)某同学选取其中一个因素进

22、行探究,以下是实验结果。-51-考点一考点二考点三该实验的目的是,实验检测指标是。有哪些措施可以减少实验误差?。(至少写出两项)有同学认为叶片之所以浮起,是因为细胞呼吸消耗了有机物且产生了CO2。根据实验结果判断该观点是否正确?并说明理由。(2)利用以上材料,还可以探究的环境因素有。(答出两个)-52-考点一考点二考点三答案答案:(1)探究CO2浓度(或NaHCO3溶液浓度)对叶片光合速率的影响相同时间内烧杯中叶片浮起的数量用打孔器打出的叶片数量足够多;每组实验重复几次,记录的数据取平均值该同学的观点是错误的,因为在蒸馏水组实验中,叶片进行了细胞呼吸,却没有叶片浮起,叶片上浮的原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度,叶片内氧气增多(2)光照强度、光质-53-考点一考点二考点三通规律光合作用相关实验不同变量的控制手段(1)光照强度的大小可用不同功率的灯泡进行控制,或者用相同功率的灯泡,通过调整与植物的距离进行控制。(2)不同温度可用不同恒温装置控制。(3)若要验证CO2是光合作用的原料,应以CO2的有无(如利用添加CO2缓冲液或NaOH溶液的装置设置对照实验)为变量。(4)若要验证CO2浓度对光合速率的影响,则应以不同浓度的CO2为变量。