2019高考生物大一輪復習 第3單元 細胞的能量供應和利用 第4講 光合作用與細胞呼吸的綜合分析(提升課)課件 新人教版必修1.ppt

1、第4講光合作用與細胞呼吸的綜合分析(提升課),1H、ATP的來源和去路比較,光合作用與細胞呼吸的關系,2.光合作用速率與細胞呼吸速率,(1)呼吸速率的測定方法：將植物置于黑暗環(huán)境中或非綠色組織，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。 (3)光合速率與呼吸速率的關系：真正光合速率凈光合速率呼吸速率。若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得到以下關系式： 光合作用產(chǎn)氧量氧氣釋放量細胞呼吸耗氧量。 光合作用固定C

2、O2量CO2吸收量細胞呼吸釋放CO2量。 光合作用葡萄糖產(chǎn)生量葡萄糖積累量(增重部分)細胞呼吸消耗葡萄糖量。,(4)曲線各點(段)光合作用和呼吸作用分析,3.有機物情況變化曲線及密閉環(huán)境中一晝夜CO2含量的變化曲線 (1)綠色植物24 h內(nèi)有機物的“制造”“消耗”與積累 典型圖示：,曲線解讀： 積累有機物時間段：ce段。 制造有機物時間段：bf段。 消耗有機物時間段：Og段。 一天中有機物積累最多的時間點：e點。 一晝夜有機物的積累量：SPSMSN(SP、SM、SN分別表示P、M、N的面積)。,(2)在相對密閉的環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲線圖和O2含量的變化曲線圖的比較,1(2017年河

3、南中原名校質(zhì)檢)下圖是綠色植物葉肉細胞中光合作用與有氧呼吸及其關系的圖解，其中AD表示相關過程，ae表示有關物質(zhì)。據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是(),光合作用與細胞呼吸的物質(zhì)和能量變化,AA過程表示光反應，它為B過程提供了H和ATP BC過程進行的場所是線粒體，在其內(nèi)膜上物質(zhì)b被利用 C在黑暗的環(huán)境中，物質(zhì)c可通過葉片的氣孔釋放到外界 D若用18O標記物質(zhì)b，則不會在C6H12O6中出現(xiàn)18O標記 【答案】D,光合作用與細胞呼吸綜合曲線分析,【答案】B,【解析】ab段隨著光照強度逐漸增加，密閉鐘罩中的CO2濃度逐漸降低，植物的光合速率大于呼吸速率，但是下降幅度逐漸平緩，光合速率不斷減慢，A錯誤；密

4、閉鐘罩中的起始CO2濃度可以看成是大氣中的CO2濃度，通過ab段光合作用的進行，密閉鐘罩中的CO2濃度逐漸降低，bc段密閉鐘罩中的CO2濃度低于大氣中的CO2濃度，B正確；呼吸速率不僅受O2含量的限制，還受體內(nèi)呼吸酶量的限制，cd段密閉鐘罩中的CO2濃度增加，植物的光合速率小于呼吸速率，但是上升幅度逐漸平緩，故呼吸速率逐漸減慢，C錯誤；題干中溫度適宜恒定，d點后呼吸速率減慢是密閉環(huán)境中O2不足所致，D錯誤。,3對某植物在不同環(huán)境條件下O2的吸收量和釋放量進行測定，結果如下表，下列對結果的分析不合理的是(),有關光合作用和細胞呼吸的計算問題分析,A在5 klx光照條件下5 h,10 時光合作用產(chǎn)

5、生的O2總量比20 時多2.5 mg B在20 時，分別用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量前者比后者多30 mg C在10 、10 klx光照4.8 h后，轉(zhuǎn)入20 黑暗環(huán)境19.2 h，O2變化量為0 D該實驗的自變量是光照強度、溫度和照光時間，CO2濃度等屬于無關變量 【答案】D,【解析】黑暗中單位時間內(nèi)O2的吸收量代表呼吸速率，光下測定的單位時間內(nèi)O2的釋放量是凈光合速率，在5 klx光照條件下5 h,10 時光合作用產(chǎn)生的O2總量是3.5517.5 mg,20 時光合作用產(chǎn)生的O2總量是3515 mg；在20 時，用10 klx和5 klx光照10 h，黑

6、暗14 h，O2增加量分別是51011436 mg、2101146 mg，前者比后者多30 mg；在10 、10 klx光照4.8 h，積累O2的量為44.819.2 mg，轉(zhuǎn)入20 黑暗環(huán)境19.2 h，消耗O2的量為119.219.2 mg，O2變化量為0；該實驗的自變量是光照強度與溫度，照光時間、CO2濃度等屬于無關變量。,1.光合速率與呼吸速率的關系,(1)分析圖1：一定范圍內(nèi)，隨葉面積指數(shù)的增大，光合作用實際量和呼吸量均增加；超過A點后，光合作用實際量不再隨葉面積指數(shù)的增加而增加，原因是葉片相互遮擋；干物質(zhì)的量光合作用實際量呼吸量。干物質(zhì)量為零時，即葉面積指數(shù)為D時，真正光合速率呼吸

7、速率。 (2)分析圖2：一定范圍內(nèi)，光合速率和呼吸速率都會隨溫度的升高而增加；細胞呼吸的最適溫度高于光合作用的，所以超過20 時，光合速率增加緩慢，但呼吸速率增加很快，且可判斷20 時凈光合速率最大；凈光合速率真正光合速率呼吸速率，即兩曲線之間的距離n代表了相應溫度下的凈光合速率，n0時，真正光合速率呼吸速率。,2光合作用和細胞呼吸的計算 (1)理清各量的關系 光合作用所需CO2的來源有兩個：細胞呼吸產(chǎn)生和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

8、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)。 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。,(2)注意單位的換算關系 一定要牢記光合作用和細胞呼吸的總反應式，不要記混了物質(zhì)的相對分子質(zhì)量，最好熟記相關物質(zhì)的相對分子質(zhì)量，如葡萄糖是180，CO2是44，O2是32。 (3)看懂數(shù)據(jù)及其相互關系是解題的關鍵 文字敘述式：利用一段文字直接給出有關數(shù)據(jù)；表格式：在表格中給出相關數(shù)據(jù)；坐標曲線式(有時加有方

9、格，是為了準確識別有關數(shù)據(jù)，1個方格代表一定的變化量)，利用坐標系中的曲線所表示的數(shù)值來代表CO2、O2的吸收或釋放的量。,1實驗裝置,光合作用、細胞呼吸的測定方法及實驗裝置,2實驗原理：因呼吸作用類型不同，瓶內(nèi)氣壓增大、減小或不變，可通過液滴的右移、左移或不動來呈現(xiàn)；也可根據(jù)光照強度不同，通過光合作用與呼吸作用的大小導致瓶內(nèi)氣壓變化而引起液滴位置的變化來呈現(xiàn)。,3裝置比較單一變量的控制及作用,4.若將裝置1改為探究光合作用和呼吸作用與光照強度的關系 (1)裝置需改動的地方有三處 將“發(fā)芽的種子”換成能進行光合作用的材料。 將“NaOH溶液”換成“NaHCO3溶液”，以保證裝置中CO2的相對穩(wěn)

10、定。 置于不同的光照強度下，觀察液滴的移動情況。,(2)結果分析 若著色液滴右移，說明光照較強，光合作用強度大于細胞呼吸強度，釋放O2使瓶內(nèi)氣壓增大。 若著色液滴左移，說明光照較弱，細胞呼吸強度大于光合作用強度，吸收O2使瓶內(nèi)氣壓減小。 若著色液滴不動，說明在此光照強度下光合作用強度等于細胞呼吸強度，釋放的O2量等于吸收的O2量，瓶內(nèi)氣壓不變。,5探究細胞呼吸狀況的實驗裝置及結果分析 (1)欲測定與確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，即裝置1和裝置2。如果使用的生物材料是幼苗，則實驗裝置需要遮光。 (2)結果與分析 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

11、吸產(chǎn)CO2量與耗O2量相等)。 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。,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。 裝置1與裝置2液滴均左移，則呼吸過程中O2吸收量大于CO2釋放量，呼吸底物中可能有脂肪參與。(與糖類相比，脂肪的C、H比例高，O的比例低，故氧化分解時釋放相同CO2時，脂肪消耗的O2多，故CO2/O21。) (3)為使實驗結果精確，排除實驗誤差還應設置裝置3，以便校正。 (4)進行結果與結論的描述時應“先結果后結論”，而不是“先結論后結果”，如上。,1用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙，同時從某池塘水深0.5 m處的同一位

12、置取滿水樣，立即測定甲瓶中的O2含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的O2含量，結果如下(不考慮化能合成作用)。有關分析不合理的是(),考查有關光合作用的測定,A丙瓶中浮游植物的細胞產(chǎn)生H的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) B在一晝夜內(nèi)，丙瓶生物細胞呼吸消耗的O2量約為1.1 mg C在一晝夜后，乙瓶水樣的pH比丙瓶的低 D在一晝夜內(nèi)，乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的O2量約為1.8 mg 【答案】C,【解析】丙瓶不透光，生物只能進行細胞呼吸，產(chǎn)生H的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。甲瓶與丙瓶O2量的差表示丙瓶細胞呼吸消耗的量。丙瓶不透光，一晝夜的時間內(nèi)水樣中生物均在進

13、行呼吸作用，乙瓶透光，有光照時水樣中生物會進行光合作用，消耗部分呼吸作用產(chǎn)生的CO2，因此一晝夜后，乙瓶水樣pH比丙瓶的高。乙、丙瓶取自同一處，生物的種類和數(shù)量基本相同，細胞呼吸速率相同，乙瓶一晝夜的凈光合量用O2表示為5.64.90.7 mg，細胞呼吸的量用O2表示為4.93.81.1 mg，所以一晝夜乙瓶中生產(chǎn)者實際光合作用釋放的O2量為1.8 mg。,2呼吸熵(RQ)是指單位時間內(nèi)進行細胞呼吸的生物釋放CO2量與吸收O2量的比值。如圖表示測定消毒過的萌發(fā)小麥種子呼吸熵的實驗裝置，下列說法不正確的是(),考查有關細胞呼吸的測定,AKOH中放置筒狀濾紙的目的是增大吸收CO2的面積 B假設小麥

14、種子只以糖類為呼吸底物，在25 時經(jīng)10 min觀察發(fā)現(xiàn)：甲裝置中墨滴右移，乙裝置中墨滴不動，說明10 min內(nèi)小麥種子進行了無氧呼吸 C若在25 時經(jīng)10 min觀察發(fā)現(xiàn)：甲裝置中墨滴左移30 mm，乙裝置中墨滴左移200 mm，則萌發(fā)小麥種子的呼吸熵是0.85 D為了校正還應設置一個對照裝置，對照裝置的大試管和小燒杯應分別放入死亡的小麥種子、清水，其他條件不變 【答案】D,【解析】KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是增加吸收CO2的面積，A正確。在25 時經(jīng)10 min觀察發(fā)現(xiàn)，甲裝置中墨滴右移，說明釋放的CO2的量大于吸收的O2的量或者只有無氧呼吸產(chǎn)生CO2；乙裝置中墨滴不動，說明不消耗O2，因此10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生無氧呼吸過程，B正確。