高考生物 藝術(shù)生精品提分秘籍 專題六光合作用與細胞呼吸比較專題課件.ppt

專題六光合作用與細胞呼吸 知識網(wǎng)絡(luò) 光 色素 酶 葉綠體類囊體薄膜上 h atp 多種酶 co2的固定 c3的還原 光 co2 溫度等 細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 細胞質(zhì)基質(zhì) 溫度 o2 h2o等 1 以碳的轉(zhuǎn)移為例 寫出光合作用與細胞呼吸的聯(lián)系 完善光合作用與細胞呼吸的關(guān)系圖解 h2o co2 h2o c2h5oh co2 c6h12o6 h 1 光合作用與細胞呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 考點1光合作用與細胞呼吸的關(guān)系 命題示例1 2012 山東卷 夏季晴朗的一天 甲乙兩株同種植物在相同條件下co2吸收速率的變化如圖所示 下列說法正確的是 a 甲植株在a點開始進行光合作用b 乙植株在e點有機物積累量最多c 曲線b c段和d e段下降的原因相同d 兩曲線b d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關(guān)閉 變式訓練 2012 寧波市八校期中測試 下圖為某真核生物體內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化的示意圖 a b c分別表示不同代謝過程 以下表達正確的是 a x代表的物質(zhì)是adp pib b過程一定在葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)中進行c c過程產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失d a過程產(chǎn)生的o2用于c過程的第二階段 h2o光解產(chǎn)生 有氧呼吸第一 二階段 還原c3 用于第三階段還原o2 光反應(yīng)階段產(chǎn)生 三個階段都產(chǎn)生 用于c3還原供能 用于各項生命活動 植物c3的還原除外 光合速率 指在單位時間內(nèi) 單位面積的葉片合成有機物的速率 表觀 凈 光合速率 光照下測定的co2吸收速率 或o2釋放速率 實際 總 光合速率 植物在光下實際合成有機物的速率 計算公式 實際光合速率 表觀光合速率 呼吸速率 具體可表示為 實際光合速率 從外界吸收co2的速率 呼吸釋放co2的速率 或?qū)嶋H光合速率 釋放o2的速率 呼吸消耗o2的速率 表示方法 單位時間內(nèi) 單位面積葉片吸收的co2量或釋放的o2量 單位 co2量或o2量 單位面積 單位時間 呼吸速率 是指單位面積的葉片在單位時間內(nèi)分解有機物的速率 3 真光合速率 表觀 凈 光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系 表示方法 單位時間內(nèi) 釋放的co2量或吸收的o2量 測定條件 黑暗條件下 2 圖解形式分析三者關(guān)系 1 光合速率 呼吸速率的概念 關(guān)鍵點分析 a點光照強度為0 此時只進行細胞呼吸 釋放的co2的量即是此時的呼吸強度 如圖2 ab段時細胞呼吸強度大于光合作用強度 如圖3 b點所示光照強度為光補償點 細胞呼吸釋放的co2全部用于光合作用 此時光合作用強度等于呼吸作用強度 凈光合量為 0 如圖4 bc段時光合作用強度大于細胞呼吸強度 凈光合量大于0 就植物來說 只有凈光合量大于0 才能正常生長 如圖5 c點表示光合作用速率達到最大值時的最低光照強度 若改變某一因素 如co2濃度 使光合作用速率增大 減小 而呼吸作用不受影響時 光補償點應(yīng)左移 右移 光飽和點應(yīng)右移 左移 若改變某一因素 如溫度 使呼吸作用速率增大 減小 則光補償點應(yīng)右移 左移 3 光合速率與植物生長 當凈 表觀 光合速率 0時 植物積累有機物而生長 凈光合速率 0時 植物不能生長 凈光合速率 0時 植物不能生長 長時間處于此種狀態(tài) 植物將死亡 特別提醒 植物所有的生活過程都受溫度的影響 在一定的溫度范圍內(nèi) 提高溫度可以提高酶的活性 加快反應(yīng)速率 但是溫度對光合作用和細胞呼吸的影響不同 如圖所示 所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度 命題示例2 右圖表示某植物的一個葉肉細胞及其相關(guān)生理過程示意圖 下列說法中正確的是 a 圖中的葉肉細胞呼吸作用釋放的co2量小于光合作用吸收的co2量b m中 h 的運動方向是從葉綠體的基質(zhì)到葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)c m n既能進行dna復制又能產(chǎn)生atpd 真核細胞中都含有m n 原核細胞中都不含m n 解析 m為葉綠體 n為線粒體 兩者均含有dna m可通過光合作用產(chǎn)生atp n可通過呼吸作用產(chǎn)生atp 答案 c 命題示例3 如圖所示為植物葉肉細胞內(nèi)兩種細胞器模式圖及其內(nèi)發(fā)生的有關(guān)代謝過程 其中甲 乙 丙代表化合物 代表相關(guān)過程 a c代表相關(guān)結(jié)構(gòu) 下列敘述正確的是 a a處生成的co2可擴散到c處被利用 參與 過程b 過程產(chǎn)生的 h 和atp可以在 過程受阻時維持 過程的進行c 過程一定發(fā)生在細胞器中d b c處分別進行 兩個過程 乙代表c5 1 過程的反應(yīng)場所是 此過程中 h 來自于 細胞結(jié)構(gòu) 2 如果溫度下降 過程 的反應(yīng)速率 原因是 3 過程 中 h 的移動方向是 如果空氣中co2濃度下降 則 h 的含量變化為 4 如果用18o標記的h2o灌溉該植株 則可能出現(xiàn)含18o的氣體有 5 當細胞中有 過程發(fā)生而沒有 過程發(fā)生時 該細胞處于的生理狀態(tài)是 若要 過程發(fā)生而 過程不發(fā)生 則需要改變的外界條件是 變式訓練 2012 德州高三檢測 如圖為某植物細胞的部分生理過程示意圖 請回答 解析 1 表示 h 和o2結(jié)合生成水 是在線粒體內(nèi)膜上進行的有氧呼吸第三階段 其消耗的 h 來自于有氧呼吸的前兩個階段 場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) 2 呼吸作用是一個酶促反應(yīng) 溫度可以通過影響酶的活性來影響呼吸速率 降溫后酶活性下降 呼吸作用強度下降 3 過程 代表在葉綠體類囊體上進行的光反應(yīng) 水的光解是其主要的物質(zhì)變化 產(chǎn)生 h 和o2 同時消耗葉綠體基質(zhì)提供的adp和pi 生成atp 為暗反應(yīng) 場所是葉綠體基質(zhì) 提供atp 當co2濃度下降 引起c3含量下降 單位時間中消耗的 h 量降低 使得 h 含量上升 4 18o標記的o 18o2 h 光反應(yīng) 18o2 h o 有氧呼吸第三階段 o 丙酮酸 c18o2 h 有氧呼吸第二階段 5 在沒有光照的情況下 細胞只能進行呼吸作用 當光照強度等于呼吸作用強度時 細胞不與外界進行氣體交換 沒有 氧氣的釋放 當光照強度小于呼吸作用強度時 細胞從外界吸收氧氣 過程 答案 1 線粒體內(nèi)膜細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) 2 下降低溫時酶的活性下降 3 從類囊體膜到葉綠體基質(zhì)上升 4 co2 o2 水蒸氣 5 光合作用強度小于或等于呼吸作用強度停止光照 考點2與細胞代謝相關(guān)的計算 1 類型 1 根據(jù)反應(yīng)式中原料與產(chǎn)物之間的關(guān)系進行簡單的化學計算 2 有關(guān)光合作用強度和呼吸作用強度的計算 3 有關(guān)有氧呼吸和無氧呼吸的混合計算 2 方法與技巧 根據(jù)光合作用 呼吸作用等生命活動過程中物質(zhì)數(shù)量變化關(guān)系求解 有關(guān)公式 1 同時進行光合作用和呼吸作用的植物的有關(guān)有機物的量 有機物積累量 光合作用產(chǎn)量 呼吸作用消耗量 當o2的吸收量和co2的釋放量均為0時 光合作用強度 呼吸作用強度 當光照強度為0時 o2的消耗量 co2的產(chǎn)生量 有氧呼吸強度 2 同時進行有氧呼吸和無氧呼吸的生物的有關(guān)氣體體積 耗氧量 有氧呼吸co2產(chǎn)生量 無氧呼吸co2產(chǎn)生量 co2總產(chǎn)生量 有氧呼吸co2產(chǎn)生量 耗氧量 命題示例4 2012 濟南二模 將生長狀況相同的輪藻葉片分成4等份 在不同的溫度下分別暗處理1h 再光照1h 光照強度相同 測其重量變化 得到如下的數(shù)據(jù) 以下說法錯誤的是 a 輪藻細胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度約為29 b 第三組輪藻光合作用產(chǎn)生的氧氣量最多c 第四組輪藻2h合成的有機物總量為2mgd 四個組中的輪藻光合作用強度都大于呼吸作用強度解析 暗處理后重量變化代表1h呼吸消耗有機物量 光處理后和暗處理前的重量變化值加2h的呼吸消耗等于光處理1h合成的有機物總量 故輪藻細胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度約為29 第三組輪藻合成有機物總量最多 光合產(chǎn)氧量也最大 第四組輪藻2h合成有機物總量為3mg 四個組中的輪藻的光合作用強度都大于呼吸作用強度 答案 c 變式訓練 2012 北京東城區(qū)高三綜合練習 為研究co2濃度對針葉樹光合作用的影響 研究人員將紅松 紅皮云杉和長白落葉松的幼苗盆栽于模擬自然光照和人工調(diào)節(jié)co2濃度為400和700 mol mol 1的氣室內(nèi) 利用儀器測定了各樹種的相關(guān)數(shù)值 光補償點表示光合速率等于呼吸速率時的光輻射強度 光飽和點表 示光合速率開始達到最大時的光輻射強度 結(jié)果如下表 下列敘述不正確的是 a 隨著環(huán)境中co2濃度的升高 三種植物均在更弱的光照下達到光補償點 b 當環(huán)境co2濃度為400 mol mol 1時 三種植物中長白落葉松有機物積累量最多 c 隨著環(huán)境中co2濃度的增加 最大凈光合速率增加幅度最大的是紅松 d 從光飽和點的變化推測 co2濃度的增加會使光合速率因暗反應(yīng)速率的加快而提高 解析 本題考查對影響光合作用速率的環(huán)境因素的實驗結(jié)果分析的能力 分析 光補償點 欄數(shù)據(jù) 可知當co2濃度由400 mol min 1升高到700 mol min 1時 三種植物均在更弱的光照下達到光補償點 a正確 最大凈光合速率越大 有機物積累量越多 分析 最大凈光合速率 欄數(shù)據(jù) 在co2濃度為400 mol mol 1時 長白落葉松在三種植物中的最大凈光合速率最大 b正確 當co2濃度由400 mol min 1升高到700 mol min 1時 紅松 紅皮云杉 長白落葉松的最大凈光合速率增加幅度依次是2 88 3 71 1 17 c錯誤 由表中 光飽和點 欄可知 三種植物的光飽和點越大 對應(yīng)的co2濃度越大 當光飽和點增大時 光反應(yīng)產(chǎn)生的 h 和atp增多 還原c3的能力增大 此時co2濃度的增加 固定的c3增多 則光合速率增大 d正確 答案 c 特別提醒 1 有氧呼吸過程中線粒體直接利用的是丙酮酸而不能直接利用葡萄糖 葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中被利用 2 無氧呼吸不需要o2的參與 但仍屬于氧化還原反應(yīng) 3 不產(chǎn)生酒精并不意味著只進行有氧呼吸 還有可能進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 4 利于蔬菜水果的保鮮的條件并非是無氧 零下低溫 而是低氧 零上低溫 5 實驗中co2的吸收量和o2釋放量的實測值并非真正的光合作用速率 而表示的是凈光合速率 若題目中談到有機物時用 合成 制造 等表述 則該數(shù)值表示真正光合速率 若用 積累 增加 等表述 則表示凈光合速率 6 葉肉細胞在光下 不僅進行光合作用 同時進行細胞呼吸 7 光合作用的光反應(yīng)必須在光下進行 暗反應(yīng)雖不需要光照 但需要光反應(yīng)提供的 h 和atp 暗反應(yīng)為光反應(yīng)也提供兩種物質(zhì) adp和pi 沒有光反應(yīng) 暗反應(yīng)無法進行 沒有暗反應(yīng)有機物也無法合成 生命活動也就不能持續(xù)進行 8 盛有綠色植物的密閉容器中co2濃度不變時 植物并非不進行光合作用 而是光合速率等于呼吸速率 考點3光合作用速率與呼吸作用速率 1 呼吸速率的表示方法 植物置于黑暗環(huán)境中 測定實驗容器內(nèi)co2增加量 o2減少量或有機物減少量 2 凈光合速率和真正光合速率 凈光合速率 常用一定時間內(nèi)o2釋放量 co2吸收量或有機物積累量表示 真正光合速率 常用一定時間內(nèi)o2產(chǎn)生量 co2固定量或有機物產(chǎn)生量表示 特別提醒 解答有關(guān)光合作用和細胞呼吸的計算問題的幾個問題 1 光合作用和細胞呼吸的原料和產(chǎn)物正好相反 但二者不是可逆過程 光合作用所需co2的來源有兩個 細胞呼吸產(chǎn)生的 從周圍空氣中吸收的 若是水生植物 則是從周圍的水中吸收的 光合作用釋放o2的去向有兩個 細胞呼吸 釋放到周圍的空氣中 當光合速率大于呼吸速率時 光合作用制造 等同生產(chǎn) 合成 的葡萄糖的去向有兩個 細胞呼吸消耗 積累 當光合速率大于呼吸速率時 因此 當在光照下光合作用與呼吸作用同時進行時 光合作用實際產(chǎn)氧量 實測的氧氣釋放量 呼吸作用耗氧量 光合作用實際二氧化碳消耗量 實測的二氧化碳吸收量 呼吸作用二氧化碳釋放量 光合作用葡萄糖凈產(chǎn)量 光合作用實際葡萄糖生產(chǎn)量 呼吸作用葡萄糖消耗量 命題示例6 某植物的光合作用和細胞呼吸最適溫度分別是25 和30 如圖為該植物處于25 環(huán)境中光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖 下列敘述正確的是 a a點時葉肉細胞的生理活動只受溫度的影響b b點時植物才開始進行光合作用c 若將溫度從25 提高到30 時 a d點均上移d c點時該植物的o2產(chǎn)生量為 v1 v2 考點4表觀 凈 光合速率的測定方法 如圖 1 nahco3溶液作用 玻璃瓶中的nahco3溶液保證了容器內(nèi)co2濃度的恒定 滿足了綠色植物光合作用的需求 2 植物光合速率指標 植物光合作用釋放氧氣 使容器內(nèi)氣體壓強增大 毛細管內(nèi)的水滴右移 單位時間內(nèi)水滴右移的體積即是凈光合速率 3 條件 整個裝置必須在光下 4 當外界條件變化時 co2 光 補償點移動規(guī)律 1 若呼吸速率增加 co2 光 補償點應(yīng)右移 反之應(yīng)左移 2 若呼吸速率基本不變 條件的改變使光合速率下降時 co2 光 補償點應(yīng)右移 反之應(yīng)左移 3 陰生植物與陽生植物相比 co2 光 補償點和飽和點都相應(yīng)向左移動 光合作用與細胞呼吸的計算 易錯考點 1 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率 a點 2 綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行 測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率 3 真正光合速率 凈光合速率 呼吸速率 4 光合作用實際產(chǎn)氧量 實測的氧氣釋放量 呼吸作用耗氧量 光合作用實際二氧化碳消耗量 實測二氧化碳消耗量 呼吸作用二氧化碳釋放量 5 一晝夜有機物的積累量 用co2量表示 可用下式表示 積累量 白天從外界吸收的co2量 晚上呼吸釋放的co2量 命題示例7 2012 全國卷 金魚藻是一種高等沉水植物 有關(guān)研究結(jié)果如下圖所示 圖中凈光合速率是指實際光合速率與呼吸速率之差 以每克鮮重每小時釋放o2的微摩爾數(shù)表示 變式訓練 以測定的放氧和耗氧速率為指標 研究溫度對某種綠藻的光合作用與細胞呼吸的影響 結(jié)果如下圖所示 下列分析錯誤的是 a 測定光照下放氧速率時 各溫度條件下的光照強度必須相同b 測定呼吸耗氧速率時 須置于黑暗條件下進行c 35 是最有利于該綠藻生長的溫度d 若溫度長期保持在40 則該綠藻不能生長 命題示例8 2012 天津卷 5 設(shè)置不同co2濃度 分組光照培養(yǎng)藍藻 測定凈光合速率和呼吸速率 光合速率 凈光合速率 呼吸速率 結(jié)果見下圖 據(jù)圖判斷 下列敘述正確的是 a 與d3濃度相比 d1濃度下單位時間內(nèi)藍藻細胞光反應(yīng)生成的 h 多b 與d2濃度相比 d3濃度下單位時間內(nèi)藍藻細胞呼吸過程產(chǎn)生的atp多c 若d1 d2 d3濃度下藍藻種群的k值分別為k1 k2 k3 則k1 k2 k3 d 密閉光照培養(yǎng)藍藻 測定種群密度及代謝產(chǎn)物即可判斷其是否為兼性厭氧生物 變式訓練 2011 菏澤檢測 在冬季的人工大棚中種植蔬菜 需要確定適宜的光照強度 因為光照不充分會降低產(chǎn)量 而提供多余的光照會浪費資源 某生物小組利用黑藻和臺燈進行實驗 初步探究適宜的光照強度 實驗結(jié)果如圖所示 下列表述正確的是 a 該實驗中要控制的無關(guān)變量為光照強度 co2濃度 溫度 黑藻數(shù)量等b 實驗記錄的氧氣量是光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量c 結(jié)果表明 隨著光照強度的不斷增強 光合作用產(chǎn)生的氧氣量也在增加d 為確定適宜的光照強度 應(yīng)在100 500w光照強度范圍內(nèi)設(shè)置多組梯度進行實驗 解析 本實驗的自變量是光照強度的大小 因變量是氧氣釋放量 其他變量都屬于無關(guān)變量 在實驗中要嚴格控制無關(guān)變量 黑藻自身的呼吸作用會消耗氧氣 測得的氧氣量是光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量之差 即凈生成量 根據(jù)圖示可知 在20 200w光照強度范圍內(nèi) 隨著光照強度的不斷增強 光合作用產(chǎn)生的氧氣量增加 但光照強度達到500w時光合作用產(chǎn)生的氧氣量反而降低 說明氧氣產(chǎn)生量并不總是與光照強度呈正相關(guān) 答案 d 2 2011 濰坊模擬 如圖所示 原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物移到光下后 co2的吸收量發(fā)生了改變 據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是 a 曲線ab段表示綠色植物呼吸速率減慢b 曲線bc段表示綠色植物僅進行光合作用c b點時植物既進行光合作用 也進行細胞呼吸d 整段曲線表明 隨光照強度增加 光合速率增加 呼吸速率也增加 解析 隨光照強度的增加 ab段呼吸速率不變 故a項錯誤 光合作用必須在光照下進行 但細胞呼吸有光無光均可發(fā)生 故b項錯誤 圖示曲線表示隨著光照強度的增加 光合速率增加 但光照強度基本不會影響呼吸速率 故呼吸速率基本不變 故d項錯誤 答案 c 2011屆濟南高三質(zhì)調(diào) 將某綠色植物放在特定的實驗裝置中 研究溫度對光合作用和呼吸作用的影響 其他實驗條件都是理想的 實驗以co2的吸收量與釋放量為指標 實驗結(jié)果如下表示所示 下面對該表數(shù)據(jù)分析正確的是 a 晝夜不停地光照 在35 時該植物不能生長b 晝夜不停地光照 在20 時該植物生長得最快c 每天光照12小時 20 時該植物積累有機物最多d 每天光照12小時 30 時積累的有機物是10 時的2倍 解析 表中 光照下吸收co2 mg h 代表的是凈光合