光合與呼吸作用綜合分析

光合與呼吸作用綜合分析第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日鞏固練習(xí)1．綠色植物在暗處不能放出氧氣是因?yàn)閇]

A．CO2的固定受阻

B．三碳化合物的還原需要光

C．水的分解不能進(jìn)行

D．五碳化合物的再生困難C第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日2．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(chǎn)生的ATP和光能B．都是呼吸作用產(chǎn)生的ATPC．光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPD．都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPC第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中B是—，它來自于——的分解。②圖中C是——，它被傳遞到葉綠體的——部位，用于——。③圖中D是——，在葉綠體中合成D所需的能量來自——

④圖中的H表示

，H為I提供

。光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)C3的還原ATP色素吸收的光能光反應(yīng)[H]和ATP第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日CO2＋H2O

(CH2O)＋O26CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O葉綠體色素2H2O水的光解葉綠體色素O2

［H］ADP＋Pi酶ATP2C3多種酶參加催化供氫供能還原（CH2O）暗反應(yīng)光反應(yīng)CO2C5固定葉綠體色素光能一、基本過程1、光合作用的過程圖解光合作用反應(yīng)方程式：第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日2、有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解[H]呼吸作用反應(yīng)方程式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日（1）C3光反應(yīng)的產(chǎn)物還原氫和ATP過少,限制了暗反應(yīng)的進(jìn)行（2）有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能和熱能（3）⑤（4）G=N、M=H（5）a光合作用強(qiáng),需要大量CO2第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系（1）物質(zhì)變化：思考：(1)產(chǎn)生ATP最多的階段是什么階段？答案：光反應(yīng)階段。(2)為各種生命活動提供的ATP最多的階段是什么階段？答案：細(xì)胞有氧呼吸階段Ⅲ。（2）能量變化：第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日回憶：請寫出有氧呼吸的反應(yīng)方程式如果光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物是葡萄糖的話，光合作用的化學(xué)反應(yīng)式應(yīng)該怎么寫呢？6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶思考：有光照時光合作用和有氧呼吸同時進(jìn)行無光照時只進(jìn)行有氧呼吸第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日ABCDCO2O2CO2O2EGCO2O2二、光合作用與呼吸作用中涉及的計算第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日CO2CO2C6H12O6O2ef大氣中的O2cgdh物質(zhì)Aba大氣中的CO2二、光合作用與呼吸作用中涉及的計算第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日光照強(qiáng)度0CO2吸收速率O2釋放速率有機(jī)物的積累速率呼吸速率光合速率=呼吸速率光合速率<呼吸速率光合速率>呼吸速率光飽和點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)CO2釋放速率凈光合速率呼吸速率真正光合速率第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日光照強(qiáng)度0CO2吸收速率mg/hO2釋放速率有機(jī)物的積累速率24642108

該植物的有氧呼吸速率是_______，光照強(qiáng)度為6時該植物的光合作用速率是_______。64mg/h12mg/h第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日（4）此圖縱坐標(biāo)代表：A——呼吸作用B——光合作用速率=呼吸作用速率；凈光合作用為0（光補(bǔ)償點(diǎn)）C——凈光合作用速率的最大值D——凈光合作用速率達(dá)到最大值時所對應(yīng)的最小光照強(qiáng)度（光飽和點(diǎn)）ABCD1000

該植物的有氧呼吸速率是6毫升/小時，光照強(qiáng)度為1000lx時該植物的光合作用速率是18毫升/小時。第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日凈光合作用速率實(shí)際光合作用速率細(xì)胞呼吸速率=-O2的產(chǎn)生量CO2的固定量有機(jī)物的合成量O2的釋放量CO2的吸收量有機(jī)物的積累量（1）無光條件下：呼吸作用；有光條件下：凈光合作用（2）凈光合作用（3）凈光合作用（5）實(shí)際光合作用（6）呼吸作用（7）凈光合作用二、光合作用與呼吸作用中涉及的計算第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日若該植物處于白天均溫30℃，晚上均溫15℃、有效日照15h環(huán)境下，預(yù)測該植物1天24h中積累的葡萄糖為A．315mgB．540mgC．765mgD．1485mg例：對某植物測得如下數(shù)據(jù)：30℃30℃15℃一定強(qiáng)度的光照10h黑暗下5h黑暗5hCO2減少880mgO2減少160mgO2減少80mg答案：C凈光合呼吸呼吸第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日1、將該綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在黑暗條件下，罩內(nèi)CO2含量每小時增加了25mg；在充足光照條件下，罩內(nèi)CO2含量每小時減少了50mg。據(jù)測定，上述光照條件下，光合作用每小時共合成葡萄糖60mg。若呼吸底物和光合產(chǎn)物均為葡萄糖，請回答：（保留2位小數(shù)）①該植物在光照條件下通過光合作用每小時共消耗CO２

mg。則該植物在光照條件下呼吸作用每小時產(chǎn)生CO２

mg。②若上述條件不變，該植物光照10小時，其余時間不給光照，則該植物一晝夜積累葡萄糖

mg。2、在20℃時，測得氧氣的產(chǎn)生量、釋放量分別是560ml/min、336ml/min，能用于合成淀粉或轉(zhuǎn)化為其他有機(jī)物的葡萄糖量是__________________mol/min。如果該植物是玉米，已知在20℃每分鐘光合作用產(chǎn)生1克葡萄糖要消耗1.6×1010焦耳的光能，那么在20℃時，該植物光合作用要消耗_____________焦耳/分的光能。凈光合作用量實(shí)際光合作用量細(xì)胞呼吸量=-答案：8838102.27答案：0.00251.2*1010二、光合作用與呼吸作用中涉及的計算第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日三、光合作用和呼吸作用曲線圖各點(diǎn)的移動已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃和30℃，乙圖曲線表示該植物在25℃時光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度提高到30℃的條件下（原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變），理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動分別是X點(diǎn)______（填“上移”、“下移”或“不變”）；Y點(diǎn)______（填“左移”、“右移”或“不動”）。

下移右移第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日四、曲線圖表分析①M(fèi)點(diǎn)時，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，且光合作用強(qiáng)度弱于呼吸作用強(qiáng)度②N點(diǎn)時，植物體只進(jìn)行呼吸作用；O點(diǎn)時，植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度③Q點(diǎn)時，光照強(qiáng)度不再是影響光合作用速率的主要因素④P點(diǎn)前，影響光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度正確的有：③④第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日釋放或吸收量關(guān)鍵點(diǎn)一：能夠辨別清楚什么是凈光合作用，什么是實(shí)際光合作用。關(guān)鍵點(diǎn)二：關(guān)注曲線上特殊的點(diǎn)所代表的含義，如轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交點(diǎn)等。第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日學(xué)會從不同圖像中提取到呼吸作用、光合作用的關(guān)系。第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日5klx，10℃下，該植物體呼吸作用速率是多少？光合作用速率是多少？第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日關(guān)鍵點(diǎn)三：搞清楚曲線代表的是瞬時數(shù)值還是積累數(shù)值。第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日關(guān)鍵點(diǎn)四：注意單位。mol、mg、ml、h等第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日描點(diǎn)繪圖，要注意橫縱坐標(biāo)單位、刻度等。第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日

下圖表示A、B兩種植物隨著光照強(qiáng)度的變化，吸收CO2和釋放CO2的變化圖解。請據(jù)圖回答：（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為0時，植物細(xì)胞中可以產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)是

。（2）在光照強(qiáng)度為Z時，A植物光合作用產(chǎn)生的葡萄糖為

mg／（m2·h）（3）對B植物而言，假如白天和黑夜的時間各為12h，平均光照強(qiáng)度在

klux以上才能使CO2的吸收量超過CO2的釋放量。（4）當(dāng)平均光照強(qiáng)度在X和Y之間（白天和黑夜的時間各12h），A植物一晝夜中有機(jī)物總量的變化是

，B植物一晝夜中有機(jī)物總量的變化是

。（5）在強(qiáng)光下，若O2參與葉綠素與類胡蘿卜素的光氧化，從而影響光合作用的光反應(yīng)階段，使其產(chǎn)生的

和

減少。（6）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，我國古代人民就提出要“正其行，通其風(fēng)”。原因可能是

。線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)6.8X減少增加［H］ATP及時補(bǔ)充光合作用所需的CO2第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日從經(jīng)過饑餓處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積相同的葉圓片，稱其干重。在環(huán)境條件適宜且不考慮葉片內(nèi)有機(jī)物向其他部位轉(zhuǎn)移的情況下分析：（1）葉圓片y比葉圓片x（輕或重)，原因是。（2）(y-x)g可代表。A．呼吸作用消耗的養(yǎng)料B．蒸騰作用散失的水分C．光合作用中有機(jī)物的凈增量D．光合作用中有機(jī)物的制造量（3）葉圓片z比葉圓片Y(重或輕)，原因是。（4）在下午4時至晚上10時這段時間里，呼吸作用的速率可表示為。（5）如果從上午10時到下午4時這段時間里，溫度不變，呼吸作用速率不變(與下午4時至晚上10時呼吸速率相同)，則這段時間里制造的有機(jī)物為g．（6）若一整天，光照只有8小時，植物能正常生長，則有關(guān)光合作用合成的有機(jī)物與呼吸作用分解的有機(jī)物的數(shù)量．．關(guān)系是。（用帶x、y、z的式子表示）A．三個葉圓片的質(zhì)量大小關(guān)系一定是z>x>yB．葉圓片z在4小時內(nèi)的有機(jī)物積累量為（z-x-2y）gC．葉圓片z在后2小時內(nèi)的有機(jī)物制造量為（z+x-2y）gD．整個實(shí)驗(yàn)過程中呼吸速率可表示為（x-y）g／4h28.（1）重(2分)經(jīng)過光照后葉片光合作用積累了有機(jī)物；重量增加(2分)(2)C(2分)(3)輕(2分)黑暗中葉片呼吸作用消耗了有機(jī)物，重量減輕(2分)(4)(y-z)／6(2分)(5)(2分)(6)8*（2y-x-z）/6>24*(y-z)／6第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日答案：（1）重

經(jīng)過光照后葉片光合作用積累了有機(jī)物；重量增加

(2)C(3)輕

黑暗中葉片呼吸作用消耗了有機(jī)物，重量減輕

(4)(y-z)／6(5)2y-x-z(6)8×(2y-x-z)/6>24×(y-z)/6例題分析：第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日答案：（1）A（2）無光條件下A植物不進(jìn)行光合作用，呼吸作用釋放的CO2的量（3）從葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜方向移動（4）低高（5）增加CO2的供應(yīng)，提供必需的礦質(zhì)元素等第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日五、光合作用和呼吸作用實(shí)驗(yàn)分析1、影響因素的探究遵從原則：單一變量

對照

平行重復(fù)

科學(xué)性第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日證明CO2是光合作用的必要條件你能想到幾種方案呢？蒸餾水氫氧化鈉方案一方案二冷開水加入了適量碳酸氫鈉的冷開水碳酸氫鈉可以在一定時間內(nèi)保持水中CO2濃度相對穩(wěn)定第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日方案三結(jié)果分析：光照下,NaHCO3稀溶液中的葉片進(jìn)行光合作用,釋放出的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣,葉肉細(xì)胞間隙的氧氣增加,葉片上??；抽去空氣的葉圓片含碳酸氫鈉的自來水第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日那如何探究CO2濃度對光合作用的影響？設(shè)置NaHCO3稀溶液濃度梯度第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日例題1在開展生物學(xué)實(shí)踐活動時，對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)遵循單一變量的原則．為了研究光對大豆生長的影響，某小組設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：在兩只花盆里分別種相同數(shù)量的大豆苗，并進(jìn)行如右處理．在這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，有一處不正確，需要改正為A．乙花盆放在光亮處 B．甲花盆放在黑暗處C．甲花盆的溫度高于20℃D．乙花盆澆充足的水花盆光溫度水甲光亮處20℃充足乙黑暗處20℃少量第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)處理30min內(nèi)上浮編號葉圓片來源葉圓片數(shù)(片)自來水(mL)NaHC03(g)葉圓片數(shù)(片)1A1040022B1040163C1040344DlO4055思考：1、

NaHC03的作用是什么？2、本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么？3、哪些描述體現(xiàn)了單一變量原則？第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日為了驗(yàn)證光質(zhì)對葉片光合作用的影響，請用所提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，在給出的實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計和預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)材料與用具：小燒杯三只、三棱鏡、打孔器、注射器、40W燈泡、燒杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液（為光合作用提供原料）、綠葉（如菠菜葉）（實(shí)驗(yàn)過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量忽略不計）。(4)取三只小燒杯編號，分別倒入20mL富含CO2的NaHCO3稀溶液。并分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片。(5)用40W燈泡照射，三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光分別作用于三只小燒杯。(6)觀察并記錄同一時間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量(或者葉片全部浮起經(jīng)歷的時間)第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)操作的基本步驟：1、材料處理準(zhǔn)備2、取材、分組、編號3、設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組（注意遵循對照原則和單一變量原則）4、觀察和記錄因變量預(yù)測結(jié)果：單位時間內(nèi)紅光作用的小燒杯內(nèi)的小圓形葉片浮起的數(shù)量最多，綠光作用的小燒杯內(nèi)的小圓形葉片浮起的數(shù)量最少第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日二、光合作用速率的測定有機(jī)物產(chǎn)生速率測定CO2消耗速率O2的產(chǎn)生速率是指一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時間內(nèi)進(jìn)行多少光合作用。1.“半葉法”——測光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量，即單位時間、單位葉面積干物質(zhì)的積累數(shù)2.氣體體積變化法——測光合作用O2產(chǎn)生（或CO2消耗）的體積3.黑白瓶法——測溶氧量的變化4.小葉片浮起數(shù)量法——定性比較光合作用強(qiáng)度的大小5.紅外線CO2傳感器——測量裝置中CO2濃度的變化6.氧傳感器——測量裝置中O2濃度的變化7.葉綠體離體法

測定光合作用強(qiáng)度的方法第四十頁，共四十六頁，2022年，8月28日例1、某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)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(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚恚上仍谌~柄基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理）。在適宜光照下照射6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(qiáng)度，其單位是mg/(dm2·h)。問題：(1)為什么要用“適當(dāng)?shù)姆椒ā碧幚?？為什么要烘干稱重？1、半葉法：測定有機(jī)物的生產(chǎn)量為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，必須設(shè)法使所選定的葉片中的有機(jī)物無法外運(yùn)也不能從其他部位運(yùn)入，但又不影響水分和無機(jī)鹽的供應(yīng)，同時兩部分之間也不發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)移。第四十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日例1、某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)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(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚恚上仍谌~柄基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理）。在適宜光照下照射6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(qiáng)度，其單位是mg/(dm2·h)。問題：(2)A部分葉片和B部分葉片各進(jìn)行了哪些生命活動？1、半葉法：測定有機(jī)物的生產(chǎn)量

A部分葉片只進(jìn)行了呼吸作用，B部分葉片同時進(jìn)行了光合作用和呼吸作用。第四十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日例1、某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定。其原理是：將對稱葉片的一部