高三生物二轮复习光合作用和细胞呼吸.pptx

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1、 专题四呼吸作用与光合作用2一、细胞呼吸的类型及其过程1.细胞呼吸的类型（1）酵母菌进行无氧呼吸的反应式为 ，进行有氧呼吸的反应式为 。（2）乳酸发酵的反应式为 。（3）细胞呼吸的产物CO2可用澄清石灰水溶液或 水溶液检测，酒精可用 溶液检测。C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量酶酶 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量酶 溴麝香草酚蓝橙色的重铬酸钾3 阶段阶段项目项目 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段场所场所细胞质基质细胞质基质 线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜 反应物反应物 丙酮酸丙

2、酮酸+H2O H+O2 生成物生成物 丙酮酸丙酮酸+H CO2+H H2O ATP产生量产生量 少量少量 少量少量 大量大量 2.有氧呼吸的三个阶段葡萄糖 影响呼吸作用的因素：影响呼吸作用的因素：1 1、内部因素、内部因素不同种类的植物呼吸速率不同。如旱生不同种类的植物呼吸速率不同。如旱生 水生；阴生水生；阴生 营养器官营养器官2 2、环境因素、环境因素（一）影响因素（一）影响因素温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。如图所示着温度的

3、升高而增强。如图所示,根据温度对呼吸强度根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵抗力大减，也易腐烂损坏。抗力大减，也易腐烂损坏。氧气浓度（氧分压）：氧气是植物正常呼吸的重要氧气浓度（氧分压）：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼

4、吸都能发性质。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸强生，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用图与氧浓度之间的关系用图5-75-7的曲线来表示。微生物的的曲线来表示。微生物的无氧呼吸称为发酵，氧气对发酵有抑制作用。图无氧呼吸称为发酵，氧气对发酵有抑制作用。图5-75-7的的曲线也适用于对微生物的无氧呼吸和有氧呼吸的描述。曲线也适用于对微生物的无氧呼吸和有氧呼吸的描述。COCO2 2：增加：增加 COCO2 2的浓度对呼吸作用有明显的

5、抑制效应。的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加菜和水果的保鲜中，增加COCO2 2的浓度也具有良好的保鲜的浓度也具有良好的保鲜效果。效果。注意：注意：生物体细胞能否进行有氧呼吸的关键是细胞内是否存生物体细胞能否进行有氧呼吸的关键是细胞内是否存在有氧呼吸酶，而非线粒体的存在。在有氧呼吸酶，而非线粒体的存在。8二、光合作用色素的种类、分布和功能1.绿叶中色素的提取和分离（1）提取色素的提取液是。在研磨时，需加入少许 。（2）色素分离的原理是利用不同色素在层析液中的 不同而将其分离。分离结

6、束后，滤纸条上从上到下依次是 、叶黄素、和叶绿素b。2.叶绿体色素的分布与功能（1）叶绿体中色素都分布于 。无水乙醇SiO2和CaCO3溶解度胡萝卜素叶绿素a类囊体的薄膜上9二、光合作用的基本过程 过程过程项目项目 光反应光反应 暗反应暗反应 场所场所 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 物质物质变化变化 H2O H+O2ADP+Pi ATP CO2 C3（CH2O）ATP ADP+Pi+能量能量 能量能量变化变化 光能光能 ATP中活跃化学能中活跃化学能光 酶光能固定还原酶有机物中稳定化学能 叶绿体基质（2）叶绿体色素的功能是吸收、传递和转换光能，其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素

7、主要吸收蓝紫光。红光和蓝紫光暗反应：暗反应：在叶绿体的基质中进行的。进行暗反应必须在叶绿体的基质中进行的。进行暗反应必须具备具备4 4个基本条件：个基本条件：COCO2 2、酶、酶、HH和和ATPATP。其中。其中HH和和 ATPATP来自光反应，来自光反应，COCO2 2主要来自大气中，酶是叶绿体本主要来自大气中，酶是叶绿体本身所固有的。，具备上述身所固有的。，具备上述4 4个基本条件，不论有光和个基本条件，不论有光和无光暗反应都能进行。无光暗反应都能进行。关于光合作用的公式关于光合作用的公式6co6co2 2+12H+12H2 2o co c6 6H H1212o o6 6+6H+6H2

8、2o+6oo+6o2 2光光叶绿体叶绿体光合作用的主要产物是糖类（单糖、二糖和多糖）。但光合作用的主要产物是糖类（单糖、二糖和多糖）。但一些实验证明，蛋白质、脂肪和有机酸也是直接产物。一些实验证明，蛋白质、脂肪和有机酸也是直接产物。11三、光合作用强度及其影响因素1.光合作用强度可通过测一定时间内 或 的数量来定量地表示。2.影响光合作用强度的环境因素（1）光（2）空气中 的浓度（3）土壤中 （4）的高低 原料消耗 产物生成光照长短光照强弱光的成分CO2水分和矿质营养等温度12考点一 光合作用过程的理解1.光合作用中光反应与暗反应的比较项目项目 光反应光反应 暗反应暗反应 实质实质 光能转化为

9、活跃化学能光能转化为活跃化学能（ATP），放出氧气），放出氧气 活跃化学能转变成稳定化学能活跃化学能转变成稳定化学能储存在（储存在（CH2O）中）中 时间时间 短促、以微秒计短促、以微秒计 较缓慢较缓慢 条件条件 需色素、光、酶需色素、光、酶 不需要色素和光，需要酶不需要色素和光，需要酶 场所场所 叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的基质中叶绿体的基质中 13物质物质变化变化 2H2O4H+O2ADP+Pi ATP CO2的固定：的固定：CO2+C52C3CO2的还原：的还原：2C3（CH2O）+C5+H2O 能量能量变化变化 叶绿素将光能转化成活跃叶绿素将光能转化成活跃的化学能

10、储存在的化学能储存在ATP中中 ATP中的活跃化学能转化为糖中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能等有机物中稳定的化学能 实质实质 光能转变为活跃的化学能，光能转变为活跃的化学能，水光解产生水光解产生O2和和H 同化同化CO2形成（形成（CH2O）联系联系 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和能量和能量ATP暗反应产生的暗反应产生的ADP和和Pi为光反应合成为光反应合成ATP提供原料提供原料 ATP、H 酶光光酶142.光反应和暗反应中C3、C5、ATP和CO2之间的转化关系（1）停止光照、短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化 停止光照过程停止，ATP不再产生ATP含量减少

11、ADP含量增加15原有ATP仍可为过程提供能量，但由于ATP含量减少，C3还原减弱，而过程仍进行 C3含量相对增加 C5含量相对减少 即：停止光照，ATP，ADP，C3，C5（2）停止CO2供应，短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含 量变化 停止CO2供应 过程停止，C5不再消耗，C3不再产生，原有C3仍可还原产生C5C3含量相对减少 C5含量相对增加 16C3减少，C3还原减弱，ATP消耗减少，而过程仍进行 ATP含量相对增加 ADP含量相对下降 即：停止CO2供应，ATP，ADP，C3，C5（3）同理可分析并得出：突然增强光照，ATP，ADP，C3，C5 突然增加CO2供应，ATP，A

12、DP，C3，C54 4、光合作用的意义：、光合作用的意义：5 5、影响光合作用的因素：、影响光合作用的因素：主要有光照强度、主要有光照强度、COCO2 2浓度、浓度、温度和矿质营养。温度和矿质营养。第一、制造有机物，实现巨大的物质转变，将第一、制造有机物，实现巨大的物质转变，将COCO2 2和和H H2 2O O合成有机物合成有机物第二、转化并储存太阳能第二、转化并储存太阳能第三、净化空气，使大气中的第三、净化空气，使大气中的O O2 2和和COCO2 2含量保持相对含量保持相对稳定；稳定；第四、对生物的进化具有重要作用第四、对生物的进化具有重要作用 光照强度：光照强度：植物的光合作用强度在一

13、定范围植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化内是随着光照强度的增加，同化COCO2 2的速度也相的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的所吸收的COCO2 2与该温度条件下植物进行呼吸作用与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的所释放的COCO2 2量达到平衡时，这一光照强度就称量达到平衡

14、时，这一光照强度就称为为光补偿点。光补偿点。这时光合作用强度主要是受光反这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。应产物的限制。当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的就称为植物光合作用的光饱和点，光饱和点，此时的光合此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和作用强度是受暗反应系统中酶的活性和COCO2 2浓度浓度的限制的限制 光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系呼吸

15、作用强度有关，与温度也有关系一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育盛，植物体内因失水而不利于其生长发育农业生产上的应用农业生产上的应用1 1、

16、适当提高光照强度；、适当提高光照强度；2 2、延长光合作用时间；、延长光合作用时间；3 3、增加、增加光合作用面积光合作用面积-合理密植；合理密植；4 4、对温室大棚用无色透明、对温室大棚用无色透明玻璃。玻璃。植植物物在在进进行行光光合合作作用用的的同同时时也也在在进进行行着着呼呼吸吸作作用用，总总光光合合作作用用是是指指植植物物在在光光照照下下制制造造的的有有机机物物的的总总量量（吸吸收的收的COCO2 2总量）。总量）。净净光光合合作作用用是是指指在在光光照照下下制制造造的的有有机机物物总总量量（或或吸吸收收的的COCO2 2总总量量）中中扣扣除除掉掉在在这这一一段段时时间间中中植植物物进

17、进行行呼呼吸吸作作用用所所消消耗耗的的有有机机物物（或或释释放放的的COCO2 2）后后，净净增增的的有有机机物物的量。的量。温度：温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。性，加快反应速度。COCO2 2浓度：浓度：COCO2 2是植物进行光合作用的原料，只有当环是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的境中的COCO2 2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低植物能够进行光合作用的最低CO

18、CO2 2浓度称为浓度称为COCO2 2补偿点补偿点，即在此即在此COCO2 2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的浓度条件下，植物通过光合作用吸收的COCO2 2与植物呼吸作用释放的与植物呼吸作用释放的COCO2 2相等。环境中的相等。环境中的COCO2 2低于这低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。大于积累，长期如此植物就会死亡。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随COCO2 2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度浓度的增加而增加，但达到

19、一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的就不再增加或增加很少，这时的COCO2 2浓度称为浓度称为COCO2 2的饱和的饱和点点。如。如 COCO2 2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物而要下降，甚至引起植物COCO2 2中毒而影响植物正常的生长中毒而影响植物正常的生长发育。发育。COCO2 2补偿点COCO2 2的饱和点7 7、光合速率及光合作用的计算、光合速率及光合作用的计算（1 1）光合速率）光合速率光合作用的指标是光合速率。光合速率常以每小时每平光合作用的指标是光合速率。光合速率常以每小时每平方分米叶面积吸收二

20、氧化碳毫克数表示，一般测定光合方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示，一般测定光合速率的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内，所以结速率的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内，所以结果是光合作用减去呼吸作用的差数，叫表观光合速率或果是光合作用减去呼吸作用的差数，叫表观光合速率或净光合速率。净光合速率。（总）真正光合速率（总）真正光合速率=表观光合速率表观光合速率+呼吸速率呼吸速率光合作用实际产氧量光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量呼吸作用耗氧量光合作用实际二氧化碳消耗量光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量呼吸作用

21、二氧化碳释放量光合作用葡萄糖净生产量光合作用葡萄糖净生产量=光合作用葡萄糖实际生产量光合作用葡萄糖实际生产量-呼吸作用葡萄糖消耗量呼吸作用葡萄糖消耗量（2 2）光合速率的计算）光合速率的计算实际光合速率实际光合速率=从外界吸收的从外界吸收的COCO2 2+呼吸释放的呼吸释放的COCO2 2或实或实际光合速率际光合速率=释放到外界的释放到外界的O O2 2+呼吸消耗的呼吸消耗的O O2 226考点三 光合作用与呼吸作用的关系 1.光合作用与呼吸作用的关系图 272.光合作用和呼吸作用中的物质循环（1）H的来源及去路分析光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 H的来的来源源 过程过程 场所场所 过程过

22、程 场所场所 光反应中水光反应中水的光解的光解 叶绿体类叶绿体类囊体薄膜囊体薄膜上上 第一阶段从葡萄第一阶段从葡萄糖到丙酮酸（糖到丙酮酸（4个个H）细胞细胞质基质基质质 第二阶段丙酮酸第二阶段丙酮酸与与H2O分解所产分解所产生（生（20个个H）线粒体线粒体 H的去的去路路 H存在于存在于NADPH中，中，它作为还原剂用于暗反它作为还原剂用于暗反应阶段中还原应阶段中还原C3化合物，化合物，以形成以形成C6H12O6并产生并产生H2O 两阶段所产的两阶段所产的H均被用于第均被用于第三阶段还原三阶段还原O2产生产生H2O，同时，同时释放大量能量释放大量能量 28（2）CO2中C和O的转化29点拨 光

23、合作用和呼吸作用过程的分析（1）分析元素转移时，应从原子守恒角度分析，并牢记光合作用产生的O2全部来自于H2O，有氧呼吸中O2全部用于生成H2O。（2）考查物质转化时，题干中常限定转化时间，若是“短时间内”，一般只考虑光合作用或细胞呼吸；若是“若干时间”“足够长时间”则应光合作用和细胞呼吸同时考虑。30（3）ATP的来源及去路分析光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用ATP的来的来源源 过程过程 场所场所 过程过程 场所场所 ADP形成形成ATP时所需时所需能量来自太能量来自太阳光能阳光能 叶绿体叶绿体类囊体类囊体薄膜薄膜 第一阶段从葡萄糖第一阶段从葡萄糖到丙酮酸（少）到丙酮酸（少）细胞质细胞质基

24、质基质 第二阶段（少），第二阶段（少），第三阶段（多）第三阶段（多）线粒体线粒体 ATP的的去路去路 光反应所产生的光反应所产生的ATP专专用于用于C3化合物还原时的化合物还原时的能量之需，其能量释放能量之需，其能量释放出来后以稳定的化学能出来后以稳定的化学能形式储存于有机物中形式储存于有机物中 三个阶段所产生的三个阶段所产生的ATP均可作为能均可作为能量货币用于各项生命活动，如矿质量货币用于各项生命活动，如矿质离子吸收、生长素运输等离子吸收、生长素运输等 有关光合作用和细胞呼吸的曲线图分析（1）粮油种子的贮藏和果实蔬菜的保鲜分别要求的环境是什么？答案 粮油种子的贮藏条件是：低温、低氧、干燥；

25、果实蔬菜保鲜的条件：低温、低氧、低湿。（2）在G图中标出光补偿点和光饱合点的位置？当植物少量缺Mg时，两点的位置如何移动？答案 见图G。少量缺Mg，B点向右移，C点向左移。（3）在H图中标出CO2的补偿点和饱和点？在农业生产中，如何增大CO2浓度以提高光合速率？答案 见图H。“正其行，通其风”、增施农家肥、若是在大棚中还可以用干冰。知识拓展 多种因子对光合作用的影响图图像像 关关键键点点含含义义 P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当到高。当到Q点时，横坐标所表

26、示的因子，不再影点时，横坐标所表示的因子，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子示的其他因子 应应用用 温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，可提高光合酶的活性，从而提高提高温度，可提高光合酶的活性，从而提高光合速率，也可同时适当补充光合速率，也可同时适当补充CO2，进一步，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当提高提高光合速率。当温度适宜时，可适当提高光照强度和光照强度和CO2浓度，以提高光合作用速率。浓度，以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，通过提高光照强度，总之，可根据具体情况，通过提高光照强度，调节温度或提高调节温度或提高CO2浓度来充分提高光合速浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的率，以达到增产的目的