高三生物一輪復(fù)習(xí)課件第10講光合作用與呼吸作用的關(guān)系

第10講

光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系第二單元細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖知識(shí)點(diǎn)一

光合作用與呼吸作用的關(guān)系比較項(xiàng)目光合作用呼吸作用代謝類型合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)發(fā)生范圍含葉綠體的植物細(xì)胞；光合細(xì)菌(如)等1.光合作用與細(xì)胞呼吸作用、物質(zhì)和能量的關(guān)系所有活細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌發(fā)生場(chǎng)所葉綠體(真核生物)；細(xì)胞質(zhì)(原核生物)有氧呼吸：無(wú)氧呼吸：發(fā)生條件只在光下進(jìn)行物質(zhì)變化無(wú)機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物無(wú)機(jī)物細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有光、無(wú)光都能進(jìn)行能量聯(lián)系

NADH、NADPH的來(lái)源和去路比較。比較項(xiàng)目來(lái)源產(chǎn)所去向NADPHNADH光合作用有氧呼吸光反應(yīng)中水的光解第一階段用于還原C3合成有機(jī)物等用于第三階段還原氧氣產(chǎn)生水，同時(shí)釋放大量能量第二階段類囊體薄膜上線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無(wú)氧呼吸第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)用于還原丙酮酸ATP的來(lái)源與去路比較。比較項(xiàng)目來(lái)源產(chǎn)所去向ATPATP光合作用有氧呼吸無(wú)氧呼吸在光反應(yīng)階段合成ATP，其合成所需能量來(lái)自色素吸收轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能類囊體薄膜用于暗反應(yīng)階段C3還原時(shí)的能量之需第一、二、三階段第一階段能量來(lái)自有機(jī)物的分解能量來(lái)自有機(jī)物的分解線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體內(nèi)膜

在適宜的光照下，若用

澆灌植物,則18O會(huì)出現(xiàn)在葡萄糖中（

）

若用18O標(biāo)記O2，則不會(huì)在C6H12O6中檢測(cè)出18O（

）

給植物提供C18O2，則植物釋放的CO2中沒(méi)有18O（

）①②③√××①C元素：CO2C3(CH2O)

C3H4O3CO2CO2固定C3還原有氧呼吸第一階段有氧呼吸第二階段②H元素：H2O

NADPH

(CH2O)

NADH

H2O水的光解C3還原H2O有氧呼吸第一、二階段有氧呼吸第三階段CO2(CH2O)CO2

暗反應(yīng)有氧呼吸第一、二階段物質(zhì)聯(lián)系知識(shí)點(diǎn)二

真正光合速率、凈光合速率、和呼吸速率1.植物“三率”的關(guān)系。(1)呼吸速率：將植物非綠色組織植物或植物綠色組織置于黑暗環(huán)境中，測(cè)定實(shí)驗(yàn)容器單位時(shí)間一定量組織的CO2釋放量、O2吸收量或有機(jī)物減少量。(2)凈光合速率

植物組織在光下條件下測(cè)得的值--單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量表示。(3)真正光合速率

單位時(shí)間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示。真正光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率。2.圖像分析由圖可知：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度：發(fā)生③⑥。光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度：發(fā)生④⑤＋③⑥。光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸作用強(qiáng)度：發(fā)生①②＋③⑥從CO2角度分析④：?jiǎn)挝粫r(shí)間葉綠體從外界吸收的CO2量，代表凈光合速率。③：?jiǎn)挝粫r(shí)間線粒體提供給葉綠體的CO2量，代表呼吸速率。③＋④：?jiǎn)挝粫r(shí)間整個(gè)光合作用固定/利用/消耗的CO2量，表示真正的光合速率。2.圖像分析2.圖像分析從O2的角度分析⑤：?jiǎn)挝粫r(shí)間葉綠體向外界釋放的O2量，代表凈光合速率。⑥：?jiǎn)挝粫r(shí)間葉綠體提供給線粒體的O2量，代表呼吸速率。⑤＋⑥：?jiǎn)挝粫r(shí)間整個(gè)光合作用產(chǎn)生/制造/生產(chǎn)的O2量是真正的光合速率。從有機(jī)物的角度分析單位時(shí)間產(chǎn)生/生產(chǎn)/制造的有機(jī)物的量代表真正的光合速率，積累的有機(jī)物的量代表凈光合速率。3.微觀辨析總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系(以光合速率大于呼吸速率為例)CO2O2（黑暗時(shí)）只進(jìn)行呼吸作用表現(xiàn)：從外界吸收O2，向外界排出CO2O2CO2光合速率<呼吸速率表現(xiàn)：從外界吸收O2，向外界排出CO2光合速率=呼吸速率表現(xiàn)：不與外界進(jìn)行氣體交換O2CO2光合速率〉呼吸速率表現(xiàn)：從外界吸收CO2，向外界排出O2①對(duì)象：葉綠體：直接總光合。

對(duì)象：線粒體：直接呼吸②對(duì)象：植株、葉片、細(xì)胞：見下表檢測(cè)指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2O2有機(jī)物釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量4.根據(jù)關(guān)鍵詞判斷知識(shí)點(diǎn)三

光合速率和呼吸速率的測(cè)定（

一）裝置圖液滴移動(dòng)法氣體體積變化法——測(cè)定氣體的變化量如判定細(xì)胞呼吸方式和測(cè)定呼吸速率吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2液滴移動(dòng)

的距離代表：細(xì)胞呼吸吸收氧氣的量液滴移動(dòng)的距離代表：細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量與吸收氧氣的量的差值（

一）裝置圖液滴移動(dòng)法氣體體積變化法——測(cè)定氣體的變化量如測(cè)定光合作用O2增加的體積或CO2消耗的體積如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置？①材料：將“發(fā)芽的種子”換成能進(jìn)行光合作用的材料。②試劑：將“NaOH溶液”換成“NaHCO3溶液”1.實(shí)驗(yàn)裝置注：裝置內(nèi)氧氣充足，不考慮無(wú)氧呼吸。（

一）裝置圖液滴移動(dòng)法裝置甲：NaOH溶液的作用是吸收CO2，該裝置可用來(lái)測(cè)定植物呼吸速率，需在避光/黑暗環(huán)境中測(cè)。

液滴左移說(shuō)明呼吸作用消耗了氧氣，黑暗條件下單位時(shí)間內(nèi)液滴向左移動(dòng)距離可代表呼吸速率。2.測(cè)定原理及方法（

一）裝置圖液滴移動(dòng)法2.測(cè)定原理及方法裝置乙：NaHCO3溶液的作用是

維持裝置內(nèi)CO2濃度恒定①若著色液滴右移，說(shuō)明

。②若著色液滴左移，說(shuō)明

。③若著色液滴不動(dòng)，說(shuō)明

。光合速率>呼吸速率，釋放O2使瓶?jī)?nèi)氣壓增大光合速率<呼吸速率，吸收O2使瓶?jī)?nèi)氣壓減小光合速率=呼吸速率，瓶?jī)?nèi)氣壓不變適宜光照下單位時(shí)間內(nèi)液滴向右移的距離可代表凈光合速率對(duì)照實(shí)驗(yàn)：為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)3.物理誤差的校正（

一）裝置圖液滴移動(dòng)法即使用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，若液滴移動(dòng)，則需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。死亡植物死亡植物常用于大田農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。（二）半葉法1.實(shí)驗(yàn)裝置2.使用范圍本方法以單位時(shí)間、單位葉面積有機(jī)物的含量變化作為測(cè)定指標(biāo)。3.觀測(cè)指標(biāo)

①呼吸速率a．實(shí)驗(yàn)操作：在測(cè)定時(shí)，取葉片小部分面積測(cè)定初始干重x，然后將植物對(duì)稱葉片的一部分遮光，單位時(shí)間后，在這部分的某一部位取同等面積的葉片，稱量干重y。b．計(jì)算方法：呼吸速率=x-y4.測(cè)定方法（二）半葉法②凈光合速率a．實(shí)驗(yàn)操作：將另一部分則留在光下進(jìn)行光合作用，其他條件相同。過(guò)相同時(shí)間后，在這部分的對(duì)應(yīng)部位取同等面積的葉片，稱量干重z。b．計(jì)算方法：凈光合速率=z-x

③總光合速率真正光合速率=呼吸速率+凈光合速率=（x-y）+（z-x）=z-y

4.測(cè)定方法（二）半葉法——測(cè)定光合作用有機(jī)物的產(chǎn)生思考：光合作用產(chǎn)物一部分是淀粉，一部分是蔗糖。蔗糖可以進(jìn)入篩管，再通過(guò)韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈?。這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否產(chǎn)生影響？如何消除這種影響？拓展：“改良半葉法”采用燙傷、環(huán)割或化學(xué)試劑處理等方法來(lái)?yè)p傷葉柄韌皮部活細(xì)胞，以防止光合產(chǎn)物從葉中輸出(這