光合作用與呼吸作用的關(guān)系

關(guān)于光合作用與呼吸作用的關(guān)系考點(diǎn)預(yù)測光合作用的場所光合作用的過程呼吸作用的場所呼吸作用的過程光合作用的原理的應(yīng)用呼吸作用原理的應(yīng)用第2頁,共37頁，2024年2月25日，星期天把脈高考

光合作用和細(xì)胞呼吸一直是高考命題的熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)，這部分內(nèi)容具有考點(diǎn)多、題型廣的特點(diǎn)。結(jié)合圖解考查光合作用和細(xì)胞呼吸的過程、結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查影響光合作用和呼吸作用的因素及有關(guān)分析和計(jì)算、結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐考查光合作用和細(xì)胞呼吸基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用等，這些仍將是重點(diǎn)考查類型。第3頁,共37頁，2024年2月25日，星期天光合作用的場所第4頁,共37頁，2024年2月25日，星期天光合作用的場所光反應(yīng)的場所暗反應(yīng)的場所葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜葉綠體基質(zhì)第5頁,共37頁，2024年2月25日，星期天色素的種類和作用吸收紅橙光和藍(lán)紫光究竟是怎樣確定色素的種類的呢？（藍(lán)綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b（橙黃色）胡蘿卜素葉黃素（黃色）葉綠素(約占3/4)類胡蘿卜素（約占1/4）吸收藍(lán)紫光第6頁,共37頁，2024年2月25日，星期天CAD光光NADP+NADPH光BH2Oe-光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換反應(yīng)中心葉綠素類胡蘿卜素光能轉(zhuǎn)換成電能示意圖第7頁,共37頁，2024年2月25日，星期天類囊體光光O2H2OeH+ADP+PiATPNADP+NADPH光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換成活躍化學(xué)能示意圖第8頁,共37頁，2024年2月25日，星期天(CH2O)CO2類囊體光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換第9頁,共37頁，2024年2月25日，星期天光合作用的過程色素分子C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)第10頁,共37頁，2024年2月25日，星期天1.請(qǐng)分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應(yīng)停止[H]

↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑2.請(qǐng)分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？第11頁,共37頁，2024年2月25日，星期天H2O[H]（CH2O）CO2C3（CH2O）光能ATP中活躍的化學(xué)能（CH2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用過程中的元素及能量的去向第12頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共37頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)光合作用的反應(yīng)式，結(jié)合光合作用的過程，追蹤元素的轉(zhuǎn)移情況。用C18O2作為金魚藻光合作用的原料，一段時(shí)間后在放射性18O將出現(xiàn)在（）（1）C6H12O6

（2）H2O（3）O2A、（1）B、（1）（2）C、（1）（3）D、（1）（2）（3）光照葉綠體6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2D第14頁,共37頁，2024年2月25日，星期天光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒中葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、NADPH多種酶催化光能—電能—活躍的化學(xué)能（ATP、NADPH中）活躍的化學(xué)能——穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP暗反應(yīng)消耗了光反應(yīng)的產(chǎn)物,促進(jìn)光反應(yīng)的進(jìn)行水的光解H2O→2[H]+1/2O2合成ATPADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3→→CH2O

酶

酶ATP[H]光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系第15頁,共37頁，2024年2月25日，星期天O光照強(qiáng)度CO2吸收CO2釋放ABCO光合作用速率CO2濃度ABO光合作用速率1020304050

溫度（°C）ABC光合作用的實(shí)際量2468葉面積指數(shù)O物質(zhì)的量呼吸量干物質(zhì)量O光合作用速率葉齡ABCO光合作用速率水和礦質(zhì)元素濃度A單一因素對(duì)光合作用影響的圖象

第16頁,共37頁，2024年2月25日，星期天多因素對(duì)光合作用的影響

PPPQQQ第17頁,共37頁，2024年2月25日，星期天關(guān)鍵點(diǎn)的含義P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示的其他因子在生產(chǎn)上的應(yīng)用溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的第18頁,共37頁，2024年2月25日，星期天有關(guān)光合作用的計(jì)算（1）有光和無光條件下，植物都進(jìn)行呼吸作用（2）光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量=實(shí)測的氧氣釋放量

+呼吸作用耗氧量（3）光合作用實(shí)際CO2消耗量=實(shí)測的CO2消耗量+呼吸作用CO2釋放量（5）計(jì)算時(shí)，應(yīng)該先列出光合作用和呼吸作用的反應(yīng)式，然后列出方程予以計(jì)算。（4）光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量=實(shí)際光合作用葡萄糖生產(chǎn)量--呼吸作用葡萄糖消耗量。下頁第19頁,共37頁，2024年2月25日，星期天①.光照強(qiáng)度②.溫度③.CO2濃度④.礦質(zhì)元素⑤.葉片面積影響光合作用的因素

返回第20頁,共37頁，2024年2月25日，星期天●延長光合作用時(shí)間

大田：復(fù)種（一年種兩茬或三茬）溫室：人工光照●增加光合作用面積

改變株型、合理密植●提高光合作用效率（1）控制光照強(qiáng)弱（陽生植物和陰生植物）（2）增加水分和二氧化碳。（3）增加礦質(zhì)元素的供應(yīng)（4）控制溫度，大棚作物白天可適當(dāng)升高溫度，夜晚適當(dāng)降低溫度。提高光能利用率的措施（提高產(chǎn)量）

第21頁,共37頁，2024年2月25日，星期天在下列4種實(shí)驗(yàn)條件下，測定了不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響，實(shí)驗(yàn)條件記錄于下表中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成的曲線如下圖所示：實(shí)驗(yàn)CO2濃度(%)溫度(℃)10.103020.102030.033040.0320從以上實(shí)驗(yàn)可知對(duì)光合作用速率限制的因素正確的是（）ABCD實(shí)驗(yàn)2光強(qiáng)度0.01%CO2溫度溫度實(shí)驗(yàn)40.03%CO2光強(qiáng)度光強(qiáng)度0.03%CO2P點(diǎn)溫度溫度CO2濃度光強(qiáng)度D第22頁,共37頁，2024年2月25日，星期天呼吸作用第23頁,共37頁，2024年2月25日，星期天C6H12O6

能量（少）I+能量(多）酶酶

能量（少）酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸的過程散失散失散失34ATP①②③AB[H]少2丙酮酸C2ATPDE6CO26H2OF[H]多G2ATPH6O212H2O有氧呼吸過程第24頁,共37頁，2024年2月25日，星期天有氧呼吸過程第一階段：葡萄糖２丙酮酸+[H]（少量）+能量（少量）酶丙酮酸+H2O酶CO2+[H]（大量）+能量（少量）[H]+O2H2O+能量（大量）酶第二階段：第三階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體第25頁,共37頁，2024年2月25日，星期天

第一階段第二階段第三階段場所反應(yīng)物產(chǎn)物放能細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體葡萄糖丙酮酸和水[H]和O2丙酮酸和[H][H]和CO2H2O少少多有氧呼吸的三各階段第26頁,共37頁，2024年2月25日，星期天O2吸收量=0只進(jìn)行無氧呼吸O2吸收量=CO2釋放量只進(jìn)行有氧呼吸O2吸收量＜CO2釋放量既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸

小結(jié)：呼吸作用的底物為葡萄糖時(shí)第27頁,共37頁，2024年2月25日，星期天為了研究怎樣更好地保存種子，有人做了如下系列實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作方法

時(shí)間種子發(fā)芽率

實(shí)驗(yàn)一

1000g水稻干種子充氮?dú)饷芊赓A藏1000g水稻干種子普通保存

5年

1年＞95%＜85%實(shí)驗(yàn)二

1000g含水9%的大豆種子于20℃環(huán)境保存1000g含水9%的大豆種子于30℃環(huán)境保存5年1年＞80%＜10%實(shí)驗(yàn)三

1000g小麥濕種子用CaCl2吸濕干燥、密封無光保存1000g小麥濕種子普通保存

10年1年＞80%＜10%

試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)指出保存種子的有效措施及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)代號(hào)：〔______〕_______、〔______〕_____、〔______〕_______。從以上實(shí)驗(yàn)可以看出，所有發(fā)芽率高的貯藏種子的措施所起的共同作用是：都能_________________________。抑制植物的呼吸作用實(shí)驗(yàn)一充氮?dú)饷芊鈱?shí)驗(yàn)二低溫實(shí)驗(yàn)三干燥第28頁,共37頁，2024年2月25日，星期天為了研究怎樣更好地保存種子，有人做了如下系列實(shí)驗(yàn)

（2）實(shí)驗(yàn)二中用CaCl2吸濕去掉種子內(nèi)以___________形式存在于細(xì)胞中的水。正常植物細(xì)胞中該種形式的水的含量與植物的耐旱性的關(guān)系是_______________。自由水呈負(fù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作方法

時(shí)間種子發(fā)芽率

實(shí)驗(yàn)一

1000g水稻干種子充氮?dú)饷芊赓A藏1000g水稻干種子普通保存

5年

1年＞95%＜85%實(shí)驗(yàn)二

1000g含水9%的大豆種子于20℃環(huán)境保存1000g含水9%的大豆種子于30℃環(huán)境保存5年1年＞80%＜10%實(shí)驗(yàn)三

1000g小麥濕種子用CaCl2吸濕干燥、密封無光保存1000g小麥濕種子普通保存

10年1年＞80%＜10%第29頁,共37頁，2024年2月25日，星期天為了研究怎樣更好地保存種子，有人做了如下系列實(shí)驗(yàn)

（3）種子發(fā)芽時(shí)要吸收大量的水，在發(fā)芽前種子吸水主要是以__________

原理吸水，種子發(fā)芽除需要水外，還需要的條件是__________________________。吸脹作用適宜的溫度和充足的氧氣實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作方法

時(shí)間種子發(fā)芽率

實(shí)驗(yàn)一

1000g水稻干種子充氮?dú)饷芊赓A藏1000g水稻干種子普通保存

5年

1年＞95%＜85%實(shí)驗(yàn)二

1000g含水9%的大豆種子于20℃環(huán)境保存1000g含水9%的大豆種子于30℃環(huán)境保存5年1年＞80%＜10%實(shí)驗(yàn)三

1000g小麥濕種子用CaCl2吸濕干燥、密封無光保存1000g小麥濕種子普通保存

10年1年＞80%＜10%第30頁,共37頁，2024年2月25日，星期天無氧呼吸過程：第一階段：２丙酮酸

+

[H]葡萄糖酶＋能量（少量）第二階段：（根據(jù)不同的生物細(xì)胞不同）（與有氧呼吸的第一階段完全相同）丙酮酸酶

酒精＋CO2（C2H5OH）丙酮酸酶乳酸（C3H6O3)第31頁,共37頁，2024年2月25日，星期天在高等植物細(xì)胞中，線粒體和葉綠體是能量轉(zhuǎn)換的重要細(xì)胞器，請(qǐng)回答：（1）在圖二乙點(diǎn)所處的狀態(tài)時(shí)，圖一中O2及CO2的移動(dòng)方向是

。（用圖中字母表示）。（2）圖二中乙——丙段時(shí)，限制光合作用的主要因素是

。（3）寫出圖一線粒體中形成CO2的總反應(yīng)式：

。cdgh光照強(qiáng)度C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶第32頁,共37頁，2024年2月25日，星期天（4）某同學(xué)為研究某些環(huán)境因素對(duì)光合作用和呼吸作用的影響，設(shè)計(jì)了下面的（一）、（二）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，測定的種子呼吸作用和植物光合作用強(qiáng)度變化如下（三）所示。如圖（一）和（二）所示，由漏斗向種子瓶內(nèi)加入少量水（對(duì)應(yīng)（三）圖中a點(diǎn)）后，①曲線ab上升的原因是

；

曲線cd上升的原因是

。②曲線d點(diǎn)后趨平的原因是

。種子呼吸作用植物光合作用種子吸水萌發(fā)，呼吸作用加強(qiáng)裝置一中種子萌發(fā)產(chǎn)生的co2進(jìn)入裝置二中，光合作用強(qiáng)度隨著co2的濃度的增大而增強(qiáng)當(dāng)co2濃度提高到一定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度不再隨co2含量的提高而增強(qiáng)第33頁,共37頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)光合作用的過程，分析“CO2、O2的交換速率”等關(guān)系曲線或圖表，運(yùn)用光合作用、呼吸作用化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行定量計(jì)算。凈光合