一輪復(fù)習(xí)-光合作用與呼吸作用

圖A圖B圖C圖D干燥土壤90.8kg小柳樹(shù)2.3kg只用雨水澆灌五年后柳樹(shù)長(zhǎng)大土壤烘干后稱(chēng)重實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后變化土壤干重90.8kg90.7kg-0.1kg柳樹(shù)2.3kg76.7kg+74.4kg海爾蒙特實(shí)驗(yàn)植物生長(zhǎng)所需的原料來(lái)自于水×普里斯特利實(shí)驗(yàn)綠色植物可以更新空氣結(jié)論：薩克斯實(shí)驗(yàn)（置于暗處48小時(shí)）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光使葉子里的淀粉消耗完，避免影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性酒精溶液這個(gè)過(guò)程叫脫色，這樣做的目的是？為什么要用酒精？使葉子中的葉綠素溶解，避免遮擋反應(yīng)的顏色。葉綠素只溶解在有機(jī)溶劑中，如酒精，丙酮等。驗(yàn)證：遮光曝光分別用碘蒸汽處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的沒(méi)有變成藍(lán)色，曝光的則呈現(xiàn)深藍(lán)色。光合作用需要光，光合作用能產(chǎn)生淀粉。1880年（美國(guó)）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)分析：這一巧妙的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？好氧型細(xì)菌水綿

3．對(duì)比試驗(yàn)：先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。

先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。

1．實(shí)驗(yàn)材料選用：水綿和好氧性細(xì)菌。

因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀(guān)察，用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。

2．環(huán)境：選用黑暗并且沒(méi)有空氣的。排除了氧氣和光的干擾。

該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處：第一組光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O。H2180C02H20C18O2第二組180202美國(guó)魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）結(jié)論光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？美國(guó)卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱(chēng)為卡爾文循環(huán)。14CO214C314CH2O產(chǎn)物:淀粉條件:光光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：1771年，英國(guó)普利斯特利原料:水1880年，美國(guó)恩格爾曼20世紀(jì)30年代，美國(guó)魯賓與卡門(mén)1864年，德國(guó)薩克斯1664年，比利時(shí)海爾蒙特原料和產(chǎn)物:更新空氣(二氧化碳和氧氣)產(chǎn)物氧來(lái)自于水。場(chǎng)所:葉綠體條件:光實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)原則：對(duì)照原則單一變量原則回眸光合作用的的探究歷程CO2+H2O光能C6H12O6+O2葉綠體反應(yīng)物產(chǎn)物條件場(chǎng)所植物如何獲取太陽(yáng)能？一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)有些植物的“白化苗”為什么會(huì)很快死亡？類(lèi)胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)1、捕獲光能的色素實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)原理：提取(無(wú)水乙醇)、分離(層析液)目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類(lèi)材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無(wú)水乙醇等方法步驟：

1.提取綠葉中的色素

2.制備濾紙條

3.畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)

4.分離綠葉中的色素

5.觀(guān)察和記錄方法與步驟：稱(chēng)取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10ml無(wú)水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過(guò)濾。我們學(xué)習(xí)過(guò)葉綠體是通過(guò)里面的色素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？還有，葉綠體的色素成分又是怎樣的呢？討論：

1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？

2.濾紙條上的濾液細(xì)線(xiàn)，為什么不能觸及層析液？葉綠體中的色素提取液四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收___________類(lèi)胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光思考1、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹(shù)葉為什么會(huì)變黃？2、P97問(wèn)題探討？2、葉綠體的結(jié)構(gòu)外膜內(nèi)膜基粒基質(zhì)類(lèi)囊體色素：類(lèi)囊體的薄膜上類(lèi)囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中酶：葉綠體和線(xiàn)粒體：都是雙層膜都有基粒和酶都有增大膜面積的結(jié)構(gòu)都有少量的DNA和RNA都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)都是半自主復(fù)制細(xì)胞器總結(jié)葉綠體的功能

1、葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所

2、它內(nèi)部的巨大膜表面上分布了許多捕獲光能的色素還有許多進(jìn)行光合作用的酶

光合作用過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過(guò)程是否需要光光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能反應(yīng)有光、無(wú)光都能反應(yīng)H2O類(lèi)囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類(lèi)囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能活躍的化學(xué)能貯存在ATP中[H]場(chǎng)所：條件：能量變化物質(zhì)變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類(lèi)囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類(lèi)卡爾文循環(huán)暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?lèi)等

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)酶糖類(lèi)[H]、ATP、酶場(chǎng)所：條件：能量變化物質(zhì)變化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3葉綠體基質(zhì)多種酶糖類(lèi)ATP[H][H]光合作用的全過(guò)程葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應(yīng)過(guò)程暗反應(yīng)過(guò)程光能類(lèi)囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中

聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP葉綠體類(lèi)囊體膜葉綠體基質(zhì)中水的光解；ATP的生成CO2的固定；

C3的還原

ATP中活躍化學(xué)能光能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過(guò)程?？偨Y(jié)光合作用的反應(yīng)式反應(yīng)物、條件、場(chǎng)所、生成物CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類(lèi)化能合成作用：利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量把無(wú)機(jī)物合成為有機(jī)物。如硝化細(xì)菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌舉例：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2能量綠色植物獲得能量的方式光能合成作用（簡(jiǎn)稱(chēng)光合作用）自養(yǎng)生物少數(shù)細(xì)菌獲得能量的方式

化能合成作用異養(yǎng)生物人、動(dòng)物、真菌、絕大多數(shù)細(xì)菌獲得能量的方式攝取現(xiàn)成的有機(jī)物

（利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。）

以光為能源，以CO2和H2O（無(wú)機(jī)物）為原料合成有機(jī)物，糖類(lèi)中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。無(wú)機(jī)物有機(jī)物三、光合作用原理的應(yīng)用1、影響光合作用強(qiáng)度的因素？

1、CO2的濃度、水分（反應(yīng)物）

2、光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱、光的成分（反應(yīng)條件）

3、溫度的高低（反應(yīng)條件）

4、必需礦物質(zhì)元素（植物的長(zhǎng)勢(shì)）

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的數(shù)量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

釋放O2吸收O2光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈量問(wèn)題例：適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚），增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度，農(nóng)作物間距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹取?.光合作用與呼吸作用的區(qū)別：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有機(jī)物產(chǎn)物O2、葡萄糖等有機(jī)物CO2、H2O等能量轉(zhuǎn)換貯藏能量的過(guò)程光能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能釋放能量的過(guò)程穩(wěn)定的化學(xué)能→活躍的化學(xué)能發(fā)生部位有葉綠體的細(xì)胞一切活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體、發(fā)生條件光照下才可發(fā)生（自然條件白晝）光下、暗處都可發(fā)生（白天、夜晚）光合作用 呼吸作用呼吸作用與光合作用的比較同化作用(合成代謝) 異化作用(分解代謝) 葉綠體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體 使pH值上升 使pH值下降物質(zhì)變化，能量變化比較光合作用 呼吸作用有機(jī)物、O2能量、CO2呼吸作用與光合作用的聯(lián)系A(chǔ)B

CDCO2O2CO2O2呼吸作用與光合作用的聯(lián)系A(chǔ)BEGCO2O2CO2O2測(cè)O2釋放量測(cè)CO2消耗量

光合作用C6H12O6凈生產(chǎn)量(有機(jī)物的積累)

光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率關(guān)于呼吸作用和光合作用的計(jì)算＝光合作用實(shí)際產(chǎn)O2量-呼吸作用耗O2量＝光合作用實(shí)際CO2消耗量-呼吸作用CO2釋放量＝光合作用實(shí)際C6H12O6生產(chǎn)量－呼吸作用C6H12O6消耗量下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對(duì)CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：1．甲圖曲線(xiàn)中C點(diǎn)和E點(diǎn)處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)_________2．根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線(xiàn)中的

段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是

點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是

點(diǎn)。

3．乙圖中F-G段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?/p>

，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的

和

逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。

4．乙圖曲線(xiàn)中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)椋簻囟雀撸趄v作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了原料CO2的供應(yīng)V光合＝V呼吸B-FDD光強(qiáng)逐漸減弱ATP[H]例、下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽(yáng)生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)，據(jù)圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時(shí)釋放CO2

mg/dm2。（2）b點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用速率

。5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強(qiáng)度（Klx）abcd（3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時(shí)，則該植物光合作用吸收CO2

mg/dm2；合成葡萄糖

mg。5相等250170.55

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強(qiáng)度（Klx）abcd（4）若白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)期為b該植物能否正常生長(zhǎng)？為什么？（5）若該植物為陰生植物，則b點(diǎn)應(yīng)向

移動(dòng)。不能正常生長(zhǎng)。白天光照強(qiáng)度為b時(shí)，無(wú)有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來(lái)看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長(zhǎng)。左1、在有氧呼吸過(guò)程中，CO2的產(chǎn)生和O2的參與發(fā)生在A、第一階段和第二階段B、第一階段和第三階段C、第二階段和第三階段D、都在第三階段2、有關(guān)有氧呼吸的敘述中，正確的是A、進(jìn)行有氧呼吸植物不能進(jìn)行無(wú)氧呼吸B、有氧呼吸的全過(guò)程都在線(xiàn)粒體中進(jìn)行C、有氧呼吸是高等生物所特有的呼吸方式D、有氧呼吸能將有機(jī)物徹底氧化分解√√3、在一個(gè)密封的玻璃鐘罩內(nèi)，有綠色植物并有以此植物為食的小動(dòng)物，罩內(nèi)的O2用18O原子為標(biāo)記，每天給以光照，若干時(shí)間后，18O可在下列哪項(xiàng)自身組成的有機(jī)物中出現(xiàn)A、只在植物體內(nèi)B、動(dòng)、植物體內(nèi)均有C、只在動(dòng)物體內(nèi)D、動(dòng)、植物體內(nèi)均無(wú)4、據(jù)測(cè)定，豌豆種子萌發(fā)早期CO2的釋放量比O2的吸收量多3～4倍，這是因?yàn)榉N子此時(shí)（）A．種皮尚未破裂，種子內(nèi)部缺氧，無(wú)氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng)B．種子萌發(fā)時(shí)，光合作用比呼吸作用強(qiáng)C．種子萌發(fā)時(shí)，呼吸作用比光合作用強(qiáng)D．萌發(fā)時(shí)，種皮破裂，有氧呼吸大于無(wú)氧呼吸√√4、據(jù)測(cè)定，豌豆種子萌發(fā)早期CO2的釋放量比O2的吸收量多3～4倍，這是因?yàn)榉N子此時(shí)（）A．種皮尚未破裂，種子內(nèi)部缺氧，無(wú)氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng)B．種子萌發(fā)時(shí)，光合作用比呼吸作用強(qiáng)C．種子萌發(fā)時(shí)，呼吸作用比光合作用強(qiáng)D．萌發(fā)時(shí)，種皮破裂，有氧呼吸大于無(wú)氧呼吸√3、用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過(guò)程中的氧原子，18O的轉(zhuǎn)移途徑是：A、葡萄糖→丙酮酸→水B、葡萄糖→丙酮酸→氧C、葡萄糖→氧→水D、葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳√5、用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過(guò)程中的氧原子，18O的轉(zhuǎn)移途徑是：A、葡萄糖→丙酮酸→水B、葡萄糖→丙酮酸→氧C、葡萄糖→氧→水D、葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳√5、現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示。

在氧濃度為a時(shí)（）

A.酵母菌只進(jìn)行發(fā)酵 B.67％的葡萄糖用于發(fā)酵

C.33％的葡萄糖用于發(fā)酵