光合與呼吸二輪

光合與呼吸二輪復習y光合和呼吸是高考的重點、熱點,也是教材中的難點之一,是高考必考的內(nèi)容之一.光合作用和呼吸作用是最基本的能量代謝,是生物體進行各項生命活動的能量基礎(chǔ),該專題高考考題主要分布在光合作用和呼吸作用的過程以及二者之間的聯(lián)系、光合和呼吸的影響因素的分析、相關(guān)的實驗分析與設(shè)計.檢測1.葉綠體中色素的作用是

,溫室大棚的頂棚用

色有利于農(nóng)作物增產(chǎn).2.光合和呼吸中的〔H〕

(是/不是)同一物質(zhì),光合和需氧呼吸過程中

(是/不是)都有水的產(chǎn)生和消耗3.在光下給植物提供14CO2,其碳原子在葉綠體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑是

.4.光合作用的碳反應(yīng)過程中CO2的固定和三碳酸的還原

(是/不是)都消耗能量5.ATP可在需氧呼吸的第

階段產(chǎn)生,在厭氧呼吸的第

階段產(chǎn)生.6.人在劇烈運動時產(chǎn)生的CO2

(是/不是)都是需氧呼吸產(chǎn)生的.7.影響光合作用和呼吸作用的主要環(huán)境因素分別是

,

.8.新疆的哈密瓜特別甜的原因是

.大棚農(nóng)作物增產(chǎn)的措施是

.色素分子可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2NADPH多種酶酶（CH2O）CO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)碳反應(yīng)光合作用的過程類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì)光能→ATP活躍的化學能→有機物中的穩(wěn)定化學能基礎(chǔ)知識（光合）基礎(chǔ)知識（呼吸）C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP熱能2ATP熱酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能26ATP熱線粒體細胞溶膠②①③→ATP活躍的化學能→有機物中的穩(wěn)定化學能→各項生命活動機械能：鞭毛運動電能：神經(jīng)傳導產(chǎn)生電流化學能：小分子合成大分子滲透能：主動運輸光能：用于發(fā)光熱能：維持體溫需氧呼吸的過程分析光照和CO2濃度變化對光合作用中各物質(zhì)合成量的影響：點撥拓展點一點撥拓展點二點撥拓展點三點撥拓展點四分析光合和呼吸過程中的元素轉(zhuǎn)移情況：相關(guān)曲線中關(guān)鍵點的移動（光合作用的最適溫度為25℃，呼吸作用的最適溫度為30℃）光合與呼吸作用的關(guān)系：真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率不同條件下植物能否生長的判斷點撥拓展點五光合速率、呼吸速率的測定方法點撥拓展點六光合呼吸的應(yīng)用點撥拓展點七分析光照和CO2濃度變化對光合作用中各物質(zhì)合成量的影響：點撥拓展一練習：將單細胞綠藻置于適宜的條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時間后，突然停止光照，發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)C3的含量突然上升，這是由于（）①光反應(yīng)仍在進行，形成[H]和ATP②光反應(yīng)停止，不能形成[H]和ATP③碳反應(yīng)仍在進行，CO2和C5結(jié)合，繼續(xù)形成C3④光反應(yīng)停止，由于沒有[H]和ATP供應(yīng)，C3不能形成葡萄糖而積累增加

A．①②③B．②③④C．①④D．②③

BO2H2OCO2[H]酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原例1：CO2濃度不變光反應(yīng)[H]ATPC3C5（CH2O）光照減弱

光照增強H2OCO2[H]O2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原(1)光照條件對各種物質(zhì)合成量的影響：積累、增加消耗、減少光照不變碳反應(yīng)C3C5[H]ATP（CH2O）CO2濃度減少

CO2濃度增加H2OCO2[H]O2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）H2O水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原(2)

CO2濃度條件對各種物質(zhì)合成量的影響：(1) 圖2中C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量_______(較低、相等、較高）。(2)從圖解分析，b點比a點細胞內(nèi)的C5含量_______練習1較高較低（3）卡爾文通過停止_______________，探究光反應(yīng)和碳反應(yīng)的聯(lián)系,他得到的實驗結(jié)果為下圖中的________________。這是因為在沒有_____________時，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少了。點撥拓展二分析光合和呼吸過程中的元素轉(zhuǎn)移情況：例2:在適宜光照條件下若將植物體放在含C18O2的環(huán)境下，一段時間后，植物周圍的空氣中有沒有可能出現(xiàn)18O2？為什么？有可能，因為碳反應(yīng)光合和呼吸過程中的元素轉(zhuǎn)移情況：H2O→O2光反應(yīng)H2O→CO2→(CH2O)需氧呼吸第二階段碳反應(yīng)碳反應(yīng)練習2將一株植物培養(yǎng)在中進行光照，過一段時間后可能存在于（）①葡萄糖中②光合作用生成的水中③周圍的水蒸氣中④周圍空氣中的二氧化碳中⑤周圍空氣中的氧氣中A.①②⑤B.①④⑤C.③④⑤D.①②③④⑤點撥拓展三相關(guān)曲線中關(guān)鍵點的移動（光合作用的最適溫度為25℃，呼吸作用的最適溫度為30℃）CO2吸收量OCO2釋放量光照強度黑暗中呼吸所放出的CO2光補償點光飽和點凈光合量總光合量陰生植物···ABC陽生植物1、以CO2吸收量表示光合強度2、此圖分析以呼吸強度不變?yōu)闇?、不考慮無氧呼吸3、補償點的含義：光合強度=呼吸強度4、飽和點的含義：橫坐標所對應(yīng)的因素對光合作用不再起影響5、縱坐標為單位時間測到的CO2量，而非光合真正吸收量/呼吸真正放出量CO2補償點CO2飽和點CO2吸收量OCO2釋放量CO2濃度·ABC··下頁例3:將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以CO2吸收速率表示）,測定結(jié)果如下圖。下列相關(guān)敘述，正確的是(

)A.如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移B.如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移C.如果光照強度適當增加，a點右移，b點右移D.如果光照強度適當增加，a點左移，b點右移當外界條件變化時,CO2(光)補償點、CO2(光）飽和點的移動規(guī)律：CO2(光)補償點CO2(光）飽和點呼吸速率增加呼吸速率減小光合速率增大光合速率減小右移右移左移左移右移左移練習3如圖為植物光合作用強度隨光照強度變化的坐標圖，下列敘述中不正確的是A．a(chǎn)點葉肉細胞產(chǎn)生ATP的細胞器只有線粒體B．b點植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等C．已知某植物光合作用和細胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示該植物處于25℃環(huán)境中，則將溫度提高到30℃

時，a點上移，b點左移，d點下移D．當植物缺鎂時，b點將向右移點撥拓展四光合與呼吸作用的關(guān)系：真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率

例4：將某綠色植物放在特定的實驗裝置內(nèi)，研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響（其余的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：溫度（℃）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.503.153.753.53.00黑暗中釋放CO2（mg/h）0.500.751.001.752.253.003.50（1）晝夜不停地光照，溫度在35℃時該植物能否生長？______。晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度是多少？_____。（2）每天交替進行12小時光照，12小時黑暗，溫度均保持在30℃的條件下，該植物能否生長？為什么？______________。呼吸速率凈光合速率真光合速率1.502.53.54.96.06.56.5等時間交替光照0.501.01.51.42.50.5-0.5因為12小時光照下植物積累的有機物比12小時黑暗中消耗的有機物多。（2分）能生長25℃能生長不等時間交替光照10小時光照，14小時黑暗

光合作用相對強度的三種表示方式：單位時間內(nèi)Ｏ2釋放量或CＯ2吸收量或植物質(zhì)量（有機物）增加量。如何判斷凈/總光合作用？這株植物在光下1小時光合作用共產(chǎn)生

克葡萄糖該葉片在10℃、5000勒克斯的光照條件下，每小時光合作用所產(chǎn)生的氧氣量是

mg.

。。。則1小時積累的葡萄糖是

克。

1、看文字在25℃條件下，這株植物在充分光照下1小時總共制造葡萄糖

克。

總光合量總光合量凈光合量總光合量有關(guān)光合作用與呼吸作用的常用詞語的含義：葡萄糖的“制造”、“生產(chǎn)”、“合成”、“生成”、“產(chǎn)生”葡萄糖的“積累”、“凈生產(chǎn)量”

二氧化碳或氧氣的“減少量”、“增加量”

“黑暗或夜晚”“光照或白天”總光合量凈光合量凈光合量呼吸量既有光合又有呼吸凈光合量2、看曲線圖圖甲表示植物在不同光照強度下單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示植物光合速率與光照強度的關(guān)系曲線。假設(shè)不同光照強度下細胞呼吸強度相等，下列說法正確的是（）練習4A．若圖甲代表水稻，圖乙代表藍藻，則圖甲的c時與圖乙的c時細胞中產(chǎn)生ATP的場所都有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體B．若圖甲與圖乙為同一植物，則相同溫度下，圖甲的b相當于圖乙的b點C．圖甲植物的d時單位時間內(nèi)細胞從周圍環(huán)境吸收2個單位的CO2D．圖乙的a、b、c點光合作用限制因素只有光照強度點撥拓展五不同條件下植物能否生長的判斷甲圖中植物能夠生長的最小光照強度為

，乙圖中植物在

溫度下生長的最好。

上圖時間內(nèi)植物能否生長？為什么？上圖時間內(nèi)植物能否生長？為什么？上圖OD段植物能否生長？為什么？點撥拓展六光合速率、呼吸速率的測定方法例5

某研究小組用番茄進行光合作用實驗，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強度進行測定。其原理是：將對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射a小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/(dm2·h)。問題：a小時內(nèi)上述B部位截取的葉片光合作用合成有機物的總量（M）為__________。M=MB-MA

一、干物質(zhì)量的積累“半葉法”---測光合作用有機物的生產(chǎn)量，即單位時間、單位葉面積干物質(zhì)積累數(shù)變式訓練1

某同學欲測定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做了如圖所示實驗。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的葉綠體真正光合作用速率=(3y一2z—x)／6g·cm-2·h-1(不考慮取葉圓片后對葉生理活動的影響和溫度微小變化對葉生理活動的影響)。則M處的實驗條件是(

)

A．下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時

B．下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時

C．下午4時后在陽光下照射1小時

D．晚上8時后在無光下放置3小時A二、氣體體積變化法---測光合作用O2產(chǎn)生(或CO2消耗)的體積

例6某生物興趣小組設(shè)計了圖3

裝置進行光合速率的測試實驗（忽略溫度對氣體膨脹的影響）。①測定植物的呼吸作用強度：裝置的燒杯中放入適宜濃度的NaOH溶液；將玻璃鐘罩遮光處理，放在適宜溫度的環(huán)境中；1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得X值。②測定植物的凈光合作用強度：裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中；1小時后記錄紅墨水滴移動的方向和刻度，得Y值。請你預測在植物生長期紅墨水滴最可能移動方向并分析原因：項目紅墨水滴移動方向原因分析測定植物呼吸作用速率a．

c．

測定植物凈光合作用強度b．

d．

向左移動向右移動c．玻璃鐘罩遮光，植物只進行呼吸作用，植物進行有氧呼吸消耗O2，而釋放的CO2氣體被裝置燒杯中NaOH溶液吸收，導致裝置內(nèi)氣體、壓強減小，紅色液滴向左移動d．裝置的燒杯中放入NaHCO3緩沖溶液可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中，在植物的生長期，光合作用強度超過呼吸作用強度，表現(xiàn)為表觀光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴向右移動三、測溶氧量的變化---黑白瓶法例7

某研究小組從當?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼樱盅b于六對黑白瓶中，剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10mg/L，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時后以溫克碘量法測定各組培養(yǎng)瓶中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下：表2（1）黑瓶中溶解氧的含量降低為3mg/L的原因是

；該瓶中所有生物細胞呼吸消耗的O2量為

mg/L·24h。（2）當光照強度為c時，白瓶中植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為

mg/L·24h。（3）光照強度至少為

（填字母）時，該水層產(chǎn)氧量才能維持生物正常生活耗氧量所需。光照強度（klx）0（黑暗）abcde白瓶溶氧量(mg/L)31016243030黑瓶溶氧量(mg/L)333333生物呼吸消耗氧氣7721a四、定性比較光合作用強度的大小---小葉片浮起數(shù)量法例8

探究光照強弱對光合作用強度的影響，操作過程如下：

步驟操作方法說明材料處理打孔取生長旺盛的菠菜葉片綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片。注意避開大的葉脈。抽氣將小圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出。這一步驟可重復幾次。沉底將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。葉片細胞間隙充滿水而全都沉到水底。分組取3只小燒杯，標記為A、B、C，分別倒入20mL富含CO2的清水。分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片。事先可用口通過玻璃管向清水內(nèi)吹氣。對照用3盞40W臺燈分別向A、B、C3個實驗裝置進行強、中、弱三種光照。光照強弱（自變量）可通過調(diào)節(jié)

來決定。觀察觀察并記錄葉片浮起的數(shù)量（因變量）。實驗預期：____燒杯中的小葉片浮起的數(shù)目最多。

五、測裝置中CO2濃度的變化---紅外線CO2傳感器原理：由于CO2對紅外線有較強的吸收能力，CO2的多少與紅外線的降低量之間有一線性關(guān)系,因此CO2含量的變化即可靈敏地反映在檢測儀上，常用紅外線CO2傳感器來測量CO2濃度的變化。例9為測定光合作用速率，將一植物幼苗放入大錐形瓶中，瓶中安放一個CO2傳感器來監(jiān)測不同條件下瓶中CO2濃度的變化，如下圖5所示。相同溫度下，在一段時間內(nèi)測得結(jié)果如圖6所示。請據(jù)圖回答：

（1）在60～120min時間段內(nèi)，葉肉細胞光合作用強度的變化趨勢為

。理由是

。（2）在60～120min時間段，瓶內(nèi)CO2濃度下降的原因是

。此時間段該植物光合速率為

ppm／min。逐漸降低CO2濃度降低的趨勢逐漸降低植物的光合作用強度大于呼吸作用強度25六細胞呼吸速率的測定例10

酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌，因此便于用來研究細胞呼吸的不同方式，如圖是某研究性學習小組為了探究醉母菌的細胞呼吸類型而設(shè)計的實驗裝置（酵母菌利用葡萄糖作為能源物質(zhì)）。下列有關(guān)實驗裝置和結(jié)果的分析，不正確的是A．通過裝置1液滴向左移動，能探究出酵母菌只進行有氧呼吸B．用水代替NaOH溶液設(shè)置裝置2，通過裝置2液滴的移動情況可以探究出酵母菌是否進行無氧呼吸C．用水代替NaOH溶液設(shè)設(shè)置裝置2，如果裝置1中液滴左移，裝置2中液滴右移，說明醉母菌既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸D．通過裝置1液滴移動情況僅僅能探究出酵母菌是否進行有氧呼吸

由于生物呼吸時既產(chǎn)生CO2又消耗O2，前者可引起裝置內(nèi)氣壓升高，而后者則引起裝置內(nèi)氣壓下降，為便于測定真實呼吸情況，應(yīng)只測其中一種氣體變化情況。為此，測定過程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所產(chǎn)生的CO2，這樣，整個裝置中的氣壓變化，只能因吸收O2所引起，從而排除CO2對氣壓變化的干擾。物理誤差的校正由于裝置的氣壓變化也可能會由溫度等物理因素所引起，為使測定結(jié)果更趨準確，應(yīng)設(shè)置對照實驗，以校正物理膨脹等因素對實驗結(jié)果造成的誤差。此時，對照實驗與呼吸裝置相比，應(yīng)將所測生物滅活，如將種子煮熟，而其他各項處理應(yīng)與實驗組完全一致（包括NaOH溶液，所用種子數(shù)量，裝置瓶及玻璃管的規(guī)格等）。測定與確認某生物的呼吸類型

應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置，兩套呼吸裝置中的單一變量為NaOH與蒸餾水,即用等量的蒸餾水取代實驗組的NaOH溶液，其他所有項目均應(yīng)一致，加蒸餾水的裝置內(nèi)氣壓變化應(yīng)由CO2與O2共同決定。兩套裝置可如右圖所示，當然，此時仍有必要設(shè)置另一組作誤差校正之用。結(jié)果與分析

①若裝置1液滴左移，裝置2液滴不動，則表明所測生物只進行有氧呼吸（因有氧呼吸產(chǎn)CO2量與耗O2量相等）。②若裝置1液滴不動，裝置2液滴右移，則表明所測生物只進行無氧呼吸（因無氧呼吸只產(chǎn)CO2，不耗O2）。③若裝置1液滴左移，裝置2液滴右移，則表明該生物既進行有氧呼吸，又進行無氧呼吸。