呼吸作用和光合作用的知識梳理及練習

1、光合作用和呼吸作用知識梳理及練習【知識梳理】1 .學習重、難點：重點：光合作用和呼吸作用的過程難點：光合作用和呼吸作用習題分析2 .學習過程1 .光合作用和呼吸作用的概念(1) 光合作用 綠色植物通過葉綠體吸收光能，將CO和HC合成為有機物并釋放出Q,同時也將光能轉化為化學能儲存在糖類和其他有機物中，這一過程稱為光合作用。綠色植物的光合作用可以用下面的總反應式來表示：光能6CO+ 12H2O 葉綠體, OH12C6+ 6H2O+60 T科學實驗表明，光合作用過程中釋放的氧氣來自水；綠色植物光合作用的產物除了( CHO)(代表糖類)和 Q外，還有蛋白質、脂質等。光合作用的產物是生物界有機物、能量

2、和氧氣的來源(2) 呼吸作用 主要是指糖類、脂質和蛋白質等有機物在活細胞內氧 化分解為二氧 化碳和水或分解為一些不徹底的氧化產物，且 伴隨著能量釋放的過程。在呼吸作 用中，每一個活細胞里的有機物被氧化分解釋放能量并生成高能化合物ATP 按是否需氧參與，把細胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸兩大類型酶廠有氧呼吸 C6H12O6+ 6出0 + 60、 6c0 212H 2O +能量（大量） 反應式V廠酒精發(fā)酵 C6Hi2*4 2CO2 t + 2c2H50H +能量（少量）j無氧呼吸Y酶-乳酸發(fā)酵 C6H 1206" 2c3H603 +能量（少量） 呼吸作用中，氧化分解釋放能量合成的高能化合物

3、ATP是生命活動的直接能源物質。2. 光合作用和呼吸作用的主要過程（1）光合作用的主要過程尸雙層膜葉綠體結構2類囊體薄膜（基粒片層膜）：分布光合色素、酶 T進行光反應 J基質：分布與光合作用有關的酶T進行暗反應 光能在葉綠體中的轉換，包括以下三個步驟：光能轉 換成電能；電能 轉換成活躍的化學能；活躍的化學能轉換成 穩(wěn)定的化學能。其中，第一步和第二 步屬于光反應階段，第三步屬于暗反應階段。.CAD光反應圖解NWPIII光能T電能（紅光、藍紫光吸收可見光T葉綠體色素吸收和傳遞峰最高少量特殊狀態(tài)的葉綠素a分子t葉綠素a分子釋放出電子而帶正電荷t從水分子中奪取電子電子流動方向：水分子（電子供體） T激

4、發(fā)態(tài)葉綠素分子t （電子受體）n電能t活潑化學能fo （失去電子）T Qf + HH+ + 2e+ NADPt NADPHAD 叫 Pi t ATP光反應產物含活潑化學能nadp （高能態(tài)氫，強還原劑）二氧化碳的固定：C5 （RuDP ） + CO2? 2C3 （磷酸甘油酸）暗反應 齊加氫還原：2c3 （磷酸甘油酸）一坦還J 2c3 （磷酸甘油醛）?-合成有機物：2c3C6H12O6+ H2OATP （高能化合物）再生5/6CC6H 12 o 61/6I;CH3。） 光合作用圖解C4植物的碳同化過C4植物的光合作用效率不受高磷酸烯醇丙酮酸竣化 酶CO2 +磷酸烯醇丙酮酸 ？ C4 （草酰乙酸、

5、蘋果酸、天冬氨酸）ATP供能丙酮酸+ CQ嚴C3 （磷酸甘油酸）廠C4葉肉細胞：CO2 +磷酸烯醇丙酮酸T C4 （草酰乙酸、蘋果酸、天冬氨酸）碳同化途徑YC4進入維管束鞘細胞葉綠體：C4T丙酮酸+ CO2一維管束鞘細胞葉綠體：以 C3途徑合成有機物 CO2T C3T C6H 12O6光合作用總反應式:光能6CQ+ 12H0 葉綠體,C5H12O + 6H2O+ 6Qf（2）呼吸作用的主要過程（以有氧呼吸為例）外膜.內膜表面和基質中含與有氧呼吸有關的酶線粒體的結構.內膜：向內折疊形成崎，擴大膜面積 基質：含少量遺傳物質和多種酶糖酵解（在細胞質基質中進行）丙酮C6H1206T 2c3H4O3+

6、4H + Q酸分解（在線粒體中進行）2c3H4O3+ 6H2OT 6CO2+ 20H + Q生成水：24H + 602 T 12H2O+ Q （大量）有氧呼吸圖解2C;H4O;H ®12H2O6c6I糖酵解（在細胞質基質中進行）aHi2QT 2CBHQ+ 4H + Qn丙酮酸分解（在線粒體中進行）2QH4Q + 6H2? 6CO + 20H + QJ lH與O結合生成水：24H + 6Q- 12HC+ Q （大量）實驗證明：在無細胞質基質存在的條件下，線粒體不能以GH12Q為底物進行有氧呼吸；在無氧環(huán)境中，細胞也不能進行有氧呼吸。酒精發(fā)酵 C6H1206 、2CO2 f + 2c2H

7、50H + 能量（少量）無氧呼吸| 酶有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同:QH1 2QT 2QH4Q-乳酸發(fā)酵 C6H12O62c3H6O3 +能量（少量）+ 4H + Q從GHQ開始，在不同的酶的作用下，或分解為O山卡OH釋放出CO;或轉化為CHO光呼吸光呼吸是指綠色植物在光照條件下吸收O,放出CO的呼吸過程。I光呼吸和一般活細胞呼吸的顯著不同（約25嘀合成的有機物被氧化分解，釋放的能量不能以ATFP勺形式儲存起來，而是以熱能的形式散失掉。（對光合作用產物的積累是不利的）光合作用中間產物一乙醇酸一乙醛酸一甘氨酸一CO +熱能n高光呼吸植物（G植物）：大豆、小麥、煙草等 G植物的光呼吸很強且呼吸

8、 強度要比一般的呼吸高出 3? 5倍，稱為高光呼吸植物川低光呼吸植物（G植物）玉米、甘蔗、高粱等植物的 光呼吸強度很低，其消耗 的有機物只占光合作用新形成有機 物的2%? 5%3. 光合作用和呼吸作用的應用分析（1）提高光合速率（調節(jié)最佳光照強度、CQ濃度和溫度，如塑料大棚）彼強度 影響光反應產物（NADPH、ATP）的生成（合理密植、套種等）環(huán)境因素"CQ2濃度 影響暗反應中C3的生成（施有機肥、保持通風，提高CQ2濃度）山宜溫度影響酶促反應中酶的活性（合理利用農時）（2）呼吸作用的應用分析（根據生產目的制定相應措施）項目目的相應措施實例大棚作物生殖或營養(yǎng)器官產品排澇、松土、陰雨天

9、降溫智能大棚技術果蔬保鮮降低消耗、保持品質低溫、低氧、濕度適宜果蔬保鮮技術干種子貯藏降低消耗、延長壽命低溫、低氧、干燥糧食干燥貯藏釀酒酵母菌酒精發(fā)酵適溫、低氧T無氧釀酒工藝制泡菜乳酸菌培養(yǎng)適溫、無氧家庭泡菜4.光合作用和呼吸作用對照表光合作用（以C3植物為例）呼吸作用（以有氧呼吸為例）相關細胞葉肉細胞所有生物細胞相關細胞器葉綠體細胞質基質和線粒體生物類型自養(yǎng)生物綠色組織自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物實質物質無機物T有機物有機物一無機物或不徹底氧化產物能量光能T活潑化學能T穩(wěn);E化學能穩(wěn)定化學能一ATP中活潑化學能反應階段光反應階段、暗反應階段有氧呼吸分三個階段相關反應式光反應：Q+ H(NADPHADP+

10、 Pi ATPC6H12Q6 2GH4Q +4H + Q二.2C3HQ3+ 6HQ 6CQ+20H + Q暗反應：C(2H2CCH2O+ HO二.24H+6Q- 12HQ+Q (±#)總反應式6CQ + 12f0 QH2Q+ 6H2Q+ 6Q2CHQ + 6HQ + 6Q 6CQT+12HQ+ 能量【典型例題】1 .酵母菌在有氧時進行有氧呼吸，無氧時進行無氧呼吸，將酵母菌放在含有培養(yǎng)液的密閉錐形瓶中，測得CO的釋放量比Q的吸收量大1倍，則有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖的比為（）A. 1:6 B. 1 : 3 C. 1:2 D.1 ： 1分析：OHkO + 6H2O + 60 t 6CO

11、 + 12H2O GHhQ >2CAH 5OH + 2C0有氧呼吸消耗的02與釋放的CO的量相等；由CO的釋放量比O的吸收量大1倍可知，有1/2的CO由無氧呼吸釋放，即無氧呼吸和有氧呼吸釋放等量的 CO,分析反應式可知，無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗量的3倍。選Bo2 .在有氧呼吸的全過程中，CO的形成發(fā)生在A.第一階段B.第二階段C.第三階段D.各個階段分析：第一階段是1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸，第二階段是丙酮酸進入線粒體中徹底分解成二氧化碳，釋放 出全部的氫。選 B03 .晚上在密閉的居室內放置大型綠色植物，可能影響人體健康。主要原因是A.光合作用吸收 Q,放出CQ B.光

12、合作用吸收CO,放出O2C.呼吸作用吸收 Q,放出CO D.呼吸作用吸收CO,放出C2分析：晚上，植物不能進行光合作用，只能進行呼吸作用。密閉的居室內放置大型綠色植物增加了Q的消耗，使人處于缺氧環(huán)境，有害健康。選Co4 .如下圖所示為物質代謝過程中光合作用與呼吸作用兩者間的關系，則供給綠色植物各種生命活動所需能量最多的過程和各種生物體都能進行的過程分別是哪些部分H2O f02H1f C6H12O61111f丙酮酸1-111f CO2|11 tri MH1A. 1B. 5和 3 C. 2和3 D.分析：5是有氧呼吸第三階段，釋放能量最多；糖酵解3是H2 OC02各類呼吸的第一步反應。選B5.(一

13、)下左圖代表綠色植物的一個葉肉細胞及其相關生理過程示意圖2(1)圖中I, 口兩種結構的膜面積都很大，其中I增加膜面積是通過,口增加膜面積是1過 O在光合作用過程中，水分解產生(3)1中產生的氧氣進入口需經過層膜氧氣和H的部位(二)上右圖曲線表示在 4種實驗條件下測定的不同光照強 ！ 度對光合作用速率的影響。0.10 % CO,溫度在30OC0.10 % CO,溫度在20 C0.03 % CQ,溫度在300C0.03 % CO,溫度在20 C由實驗結果得出：在 CQ的百分率、光強度一致時，對光合速率影響的關鍵限制因子是 ;由實驗 結果得出：當溫度一定時，對光合速率影響的關鍵限制因子是。P點的限制

14、因子是。分析：由葉綠體和線粒體亞顯微結構，可知二者擴大內 膜面積的方式以及光反應的部位;Q從葉綠體進入線粒體需通過4層膜。分析 實驗結果，可得出限制因子是溫度；分析實驗結果，可得出限制因子是 CQ的百分率；P點的 限制因子是光強度。答案：（一）（1）囊狀結構堆疊形成基粒（或基粒）內 膜向內腔折疊形成崎（或崎）（2）囊狀結構的薄膜上（或基粒）（3） 4（二）溫度CO 2的百分率光強度6.下圖表示生物體內呼吸作用的過程，圖中a-d表示某種物質，一表示相關生理過程，據圖回答:（1）一過程，能在人體細胞中進行的是 一;在線粒體中進行的是 ;在細胞質基質中進行的是；釋放能量最多的是 。（2）圖中a物質表

15、示,將一只實驗小鼠放入含有放射性18Q氣體的容器內，18Q進入細胞后，最先出現(xiàn)的放射 性化合物是口(3)簡要說明人類體溫的維持和細胞呼吸間的關系分析：(1)人體不能進行酒精發(fā)酵，故 都可進行，在線粒體中完成有氧呼吸的是2、3階段即，細胞質中進行糖酵解和乳酸發(fā)酵，釋放能量最多的是有氧呼吸第三階段(2) a是丙酮酸，小鼠吸入18O2后用于有氧呼吸，最先 出現(xiàn)的放射 性化合物是c H 2O (3)人類體溫的維持和細胞 呼吸間的關系是：細胞呼 吸釋放的能量轉換成熱能，維持體溫恒定。答案：(1) (2)丙酮酸c H 2O (3)細胞呼吸釋放的能量轉換成熱能，維持體溫恒定。【模擬試題】（答題時間：70分鐘

16、）1 .對綠色開花植物光合作用最有效的一組光是（）A.紅光和黃綠光B. 黃光和藍紫光C.紅光和橙光D.紅光和藍紫光2 .用含14C的二氧化碳追蹤光合作用中的碳原子，該碳原子的轉移途徑為（）A.二氧化碳t葉綠素t ADP B.二氧化碳t葉綠 體一ATPC.二氧化碳T乙醇T糖類D.二氧化碳T三碳化合物一糖類3,現(xiàn)有四個實驗裝置，若要驗證綠色開花植物產生02需要光，為正確控制變量，則應選用的實驗組合是（）A.B.C.D.4. 光合作用的光反應為暗反應提供了（）A. H和 ADP B. Q 和 ATP C.H和 ATP D.C2 和 ADP5 .下列措施中，與提高溫室作物產量無關的是A.增加Q濃度B.

17、適當提高CC濃度C.合理密植D.適當增強光照6 .與無氧呼吸相比，有氧呼吸特有的特點是（A.需要酶參加B.分解有機物C.釋放能量D.有機物徹底分解7 .雨水過多時，農作物會發(fā)生爛根現(xiàn)象，其原因主要是A. 土壤中缺乏氧氣，根進行無氧呼吸產生酒精，對根細胞有毒害作用8 . 土壤中水分充足，微生物繁殖而引起爛根9 . 土壤中有毒物質溶解到水中，使根遭到毒害10 土壤因水澇溫度低，使根受到低溫損害8.光合作用過程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分別來自：（）A.呼吸作用產生的ATP和光能B. 都是呼吸作用產生的ATPC.光能和光反應產生的 ATPD.都是光反應24小時后脫色加碘9.如下圖所示

18、，某植物的綠葉經光照產生的ATP處理，結果有錫箔覆蓋的位置不呈藍色而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。該實驗證明：光藍色不變藍遮光(1)光合作用需要葉綠素(3)光合作用放出氧氣(2)光合作用需要光(4)光合作用制造淀粉(2) (4) C.(2)A.(1) (4) B.D. (1) (3)10 .下列哪項是光合作用、有氧呼吸、無氧呼吸共有的現(xiàn)象：()A.在植物體內隨時進行 B.分解葡萄糖C.產生ATP D.在線粒體內發(fā)生11 .生物體進行生命活動所需的直接能源、主要能源和最終能源依次是()A.太陽能、糖類、 ATPB. ATP、糖類、脂肪C. ATP、脂肪、太陽能D. ATP、糖類、太陽能12 .通過紙

19、層析法分離葉綠體色素，結果在濾紙條上出現(xiàn)A.胡蘿卜素、葉黃素、葉綠體 a、葉綠體bB.胡蘿卜素、葉綠體 a、葉綠體b、葉黃素C.葉黃素、胡蘿卜素、葉綠體 a、葉綠體bD.葉綠體a、葉綠體b、胡蘿卜素、葉黃素13 . 一位科學家做了如下實驗：將水綿（絲狀綠藻）放在暗處，一束白光通過棱鏡再投射到水綿的葉綠體上，這時好氧性細菌將明顯聚集在（）A.紅光的投影區(qū)域內B.紅光和綠光的投影區(qū)域內C.紅光和藍紫光的投影區(qū)域內D.黃光和橙光的投影區(qū)域內14 .將一棵重約0.2kg的柳樹栽培在肥沃的土壤中，兩年后連根挖出，稱其干重大約為11kg ,增加的這10.8kg主要來源于A.細胞所需的除C、H、0以外的大量

20、元素B.細胞所需的微量元素C.大氣中的02D.大氣中的CO15 .光合作用過程中，三碳化合物還原成糖，所需能量來自（）A.呼吸作用產生的ATP B.光能C.光反應產生的ATP D.以上都不對16 .下圖所示為某植物葉的橫切面，分析判斷下列敘述正確的是（）A. 小麥葉的橫切面，因為在維管束內有導管和篩管B. 甘蔗葉的橫切面，因為在維管束鞘細胞內有葉綠體C. 水稻葉的橫切面，因為有內外花環(huán)型排列的細胞D. 大豆葉的橫切面，因為葉肉沒有柵欄組織細胞17.收光 能的 色素類囊體的薄膜上C.葉綠體的內膜上D.葉綠體的基質中18.光合作用過程可以分為光反應和暗反應兩個階段，下列說法正確的是（）A.葉綠體的

21、類囊體膜上進行光反應和暗反應B.葉綠體的類囊體膜上進行光反應，不進行暗反應C.葉綠體基質中可以進行光反應和暗反應D.葉綠體基質中可以進行光反應，不進行暗反應19.下圖為原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物曝于光下后，根據其吸收CO的量制成的曲線。下列敘述正確的是A.曲線AB段表示綠色植物沒有進行光合作用B. 曲線BD段表示綠色植物僅進行了光合作用C. B點顯示綠色植物光合作用和呼吸作用的速率相等呼吸作用減弱D整段曲線表明，隨光照強度的遞增，光合作用增強，20.如圖表示CO的還原，回答下列相關問題:3 &DP m3 ATP二所做核畫面Gil1E aESESHBEX / X6 B秋假甘油07Gx&

22、gt;<7 6ATP6NADP*CNADPfl進行的，其中6。：3-二磷酸甘油酸CJ-Tt Jr. jTffi h叫7(1 ) CO的還原是在.是還原劑(2) 此循環(huán)表明，光合作用中CO固定和還原的第一產物 是， 只通過此途徑固定CO的植物被稱為, 如(舉一例即可)。(3) CQ的還原過程中每產生1分子葡萄糖需要 分子3 一磷酸甘油醛，每還原 1分子CO需要分子ATP和分子NADP的參與，它們來自 。(4)為研究光合作用中碳在植物體內的轉移途徑，可采用的實驗手段是 。(5)在有光的條件下，若停止 CO的供應，那么二磷酸核酮糖的濃度 ; 3-磷酸甘油酸的濃度 。21. 光合強度又叫光合速率，它是指單位時間、單位葉面積的CO吸收量或Q釋放量。通常用CO 毫克？分米2 ?小時1表示?？捎脕肀硎灸撤N植物一定葉面積在一定時間內吸收的CO量，由此推算出單位葉面積在單位時間內的CQ吸收量圖示為水稻不同葉位的葉片的光合強度， 葉位是指從下往上 數的葉片位置(如04