光合作用和呼吸作用及其相互關(guān)系

專題復(fù)習(xí)：光合作用和呼吸作用及其相互關(guān)系況土明（江西上高三中336400)況土明（江西上高三中336400)［復(fù)習(xí)要求］1.掌握光合作用和呼吸作用的過程。掌握光合作用和呼吸作用的聯(lián)系與區(qū)別。突破有機(jī)物積累計(jì)算的難點(diǎn)，掌握解題方法。［復(fù)習(xí)要求］1.掌握光合作用和呼吸作用的過程。掌握光合作用和呼吸作用的聯(lián)系與區(qū)別。突破有機(jī)物積累計(jì)算的難點(diǎn)，掌握解題方法。提高分析和解決綜合問題的能力。［復(fù)習(xí)重點(diǎn)］光合作用與呼吸作用的過程和實(shí)質(zhì)的理解。［復(fù)習(xí)難點(diǎn)］ 有機(jī)物積累的計(jì)算。［教學(xué)用具］ 投影儀，表格圖片等。［教學(xué)方法］ 設(shè)疑探索，整理歸納。［課時(shí)安排］ 2課時(shí)［教學(xué)過程］（一）知識(shí)梳理：一、光合作用過程：綠色植物的光合作用投影:思考題一:右圖為光合作用過程示意圖，請據(jù)圖回答：⑴填出圖中字母或數(shù)字所代表的過程、結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。① ② (3)ABCD（2）此圖顯示出光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的哪幾步？ ⑶③過程進(jìn)行的條件 。從圖③過程可知，①和②之間的關(guān)系是 O學(xué)生活動(dòng)：思考作答教師活動(dòng)：講解光合作用過程（如圖），分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系與區(qū)別，得出光合作用的國］f6 托能I②補(bǔ)國］f6 托能I②補(bǔ)充屯芋TSt發(fā)電￡供煙-*—⑤與H宙合⑦供竄回一—阪區(qū)1卜［HJ—*電子t④光晉(M(化通還原中住色I(xiàn)f命尹-*俺于豆悴AW—?實(shí)質(zhì)。C4植物的光合作用投影：思考題二：C4植物葉片中為什么只有維管束鞘細(xì)胞出現(xiàn)淀粉粒？在光照較強(qiáng)的夏季中午，玉米與小麥哪種植物光合作用效率高一些？學(xué)生回答：略復(fù)習(xí)歸納:⑴途徑::C^PEP}■hADF+PiNADPH⑴途徑::C^PEP}■hADF+PiNADPHNADPJATP*A[)P+PiV柚催把⑵特點(diǎn)：C4途徑發(fā)生葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)，C3途徑發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞的葉綠體內(nèi)，兩者共同完成二氧化碳的固定。⑶意義：大大提高了固定C02的能力。其他生物的光合作用：提問：除綠色植物外，還有沒有生物能進(jìn)行光合作用？學(xué)生回答：略歸納：光合細(xì)菌的光合作用可用下式表示：CO2+2H2S——(CH2O)+2S+H2O提問：光合細(xì)菌的光合作用與綠色植物的光合作用有何異同？學(xué)生回答：略小結(jié)：①光合作用可用下式表示：CO2+2H2A——(CH2O)+H2O+2A②影響光合作用的自然因素有：光照、溫度、C02濃度、水分等；影響光合作用的生物因素主要是光合作用的面積；從中可找出提高農(nóng)作物的光合作用效率的方法。

二、呼吸作用過程投影：思考題三：土豆在空氣中貯藏了1周，然后在純氮?dú)庵匈A藏1周，最后又置于空氣中貯藏。在實(shí)驗(yàn)中測定了釋放的C02,下圖顯示了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在第三周中多產(chǎn)生和釋放的C02可能來源于( )A.乙醇 B.乙醛C.乳酸 D.丙酮酸講述：植物的呼吸作用分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型，要分辨兩者的異同，明確作用過程,從而掌握其實(shí)質(zhì)，詳見下表:項(xiàng)目有氧呼吸無氧呼吸過程階段?C6H12°62C3H4O3（丙酮酸）+2[2H]+2ATP2C3H4O3+6H2O 6CO2+10[2H]+2ATP12[2H]+6O2 12H2O+34ATP與有氧呼吸①冋2C3H4O3+2[2H]--2CH （乳酸）+2ATP3 6 3或2CHO 2CHOH+2CO+2ATP3 6 3 25 2場所①在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，②、③分別在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上①、②都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中物質(zhì)變化分解有機(jī)物需氧參與，分解徹底，終產(chǎn)物是無機(jī)小分子分解有機(jī)物不需氧參與，不徹底，產(chǎn)物為小分子有機(jī)物能量變化釋放能量多，2870kJ/mol,其中1255kJ/mol轉(zhuǎn)移到ATP,1615kJ/mol熱能散失釋放能量少，乳酸發(fā)酵196.65kJ/mol,酒精發(fā)酵225.94kJ/mol,均有61.05kJ/mol合成ATP聯(lián)系有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎(chǔ)上進(jìn)化發(fā)展而來，第一階段完全相同三、有機(jī)物積累的計(jì)算投影：思考題四：對某植物測得如下數(shù)據(jù)：若該植物處于白天均溫30°C,晚上均溫15°C,有效日照15h環(huán)境下，請預(yù)測該植物Id中積累的葡萄糖為（ ）A.765mg B.1485mgC.315mg D.540mg

30°C15°C黑暗一定光照lOh黑暗下5h釋放Oc640mg釋放COo220mg5h釋放llOmgCO。講述：在分析具體問題時(shí)，要綜合考慮外界環(huán)境中光、溫度、水、二氧化碳等因素的影響，分析此時(shí)生物體能進(jìn)行什么生理活動(dòng)，速率如何。在光下，植物既進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，也進(jìn)行呼吸作用分解有機(jī)物；無光時(shí)，只進(jìn)行呼吸作用，消耗有機(jī)物。光合作用速率與呼吸作用速率的差值，即決定有機(jī)物的積累數(shù)量。進(jìn)行光合作用所需要的二氧化碳，一是來自本身呼吸作用所產(chǎn)生的，二是從外界環(huán)境中吸收的。同理，進(jìn)行呼吸作用所需要的氧，在光照時(shí)，來自光合作用產(chǎn)生的氧的一部分，黑暗時(shí),來自外界環(huán)境，即實(shí)際消耗的co。的量二吸收的co。的量+相同溫度黑暗條件下釋放的co。的量。練與講：高等植物細(xì)胞中與葡萄糖的生成和徹底氧化分解有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)依次是()①線粒體②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)③核糖體④葉綠體⑤內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑥高爾基體TOC\o"1-5"\h\zA.①②③ B.③①⑤ C.④②① D.③②⑥學(xué)生思考作答；教師巡視，選擇有代表性的學(xué)生答案投影，針對講解。(下同)圖3-39表示一農(nóng)田中一晝夜溫度變化I、光照強(qiáng)度變化II、植物吸收C。2的變化III的數(shù)量關(guān)系。下列不正確的敘述是( ) 2A.III與時(shí)間軸交點(diǎn)c、e預(yù)示光合作用吸收的C#02等于呼吸作用釋放的C02 gB.a點(diǎn)的數(shù)值變化主要與夜間低溫有關(guān)從c點(diǎn)開始合成有機(jī)物，至e點(diǎn)有機(jī)物合成停止 |增大曲線III與時(shí)間軸圍成的正面積的措施包括?提高光照強(qiáng)度、提高CO2濃度、適宜的溫度和充足的水分供應(yīng)等 2下列化學(xué)反應(yīng)式中(a)表示綠色植物和化能合成的細(xì)菌進(jìn)行的碳素同化反應(yīng)，(b)表示硝化細(xì)菌進(jìn)行的亞硝酸的氧化反應(yīng)6C0+12H0+能量一CH0+6H0+60226126222HN0+0-2HN0+能量2 2 3如果把CH0、HN0、HN0的式量分別用A、B、C表示，(a)(b)反應(yīng)式的能量值6 12 6 2 3分別用x、y表示，假定(b)式申的能量全部用于式(a),那么亞硝酸細(xì)菌制造180g葡萄糖，所需叫的最低量是()A.(2By/Ax)X180g B.(2Cx/Ay)X180gC.(Ax/2By)X180g D.(2Bx/Ay)X180g將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處,則短期內(nèi)細(xì)胞中三碳化合物與葡萄糖生成量的變化是( )A.C突然增加,CH,減少化是( )A.C突然增加,CH,減少3 6 12 6C.Cq與CH,都增加3 6 12 65?如 圖是光合作旺與C6H12O6都減少DQ突然減少,C6H12O6增加用過程實(shí)驗(yàn)圖解"CD.右光無光均不產(chǎn)生含弋的有機(jī)物無光產(chǎn)生含叱的有機(jī)物請分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果：⑴裝置C中產(chǎn)生含碳有機(jī)物是由于在裝置A中結(jié)構(gòu)[ ] 進(jìn)行了反應(yīng)，為在結(jié)構(gòu)[] 中進(jìn)行 反應(yīng)提供了 等物質(zhì)的緣故。TOC\o"1-5"\h\z⑵裝置B中不能產(chǎn)生含1忙的有機(jī)物,主要是結(jié)構(gòu)①中缺少 和 o⑶適當(dāng)增強(qiáng) ,增加 ,以及適當(dāng)提高溫度可提咼 ，從而提咼含碳的有機(jī)物的產(chǎn)量，并能產(chǎn)生較多 O⑷此實(shí)驗(yàn)說明進(jìn)行光合作用的完整單位 O6.測知某綠色植物在某段時(shí)間內(nèi)通過光合作用共釋放出13.44m3的(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),試求：該植物在某段時(shí)間內(nèi)所能積累CH0^的物質(zhì)的量。6126參照反應(yīng)式CH,O+6H0+60-6C0+12H0+2870kJ,求該植物在上61262222述某段時(shí)間內(nèi)所能儲(chǔ)存的太陽能有多少千焦？若將此植物在上述過程中儲(chǔ)存的太陽能全部轉(zhuǎn)變成電能，則可供40W燈泡正常照明多少小時(shí)？假設(shè)植物光合作用制造的有機(jī)物僅為葡萄糖，呼吸作用利用的有機(jī)物也只有葡萄糖。將某植株置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下給予充足的光照后，容器內(nèi)CO?含量每小時(shí)減少了180mg,放在黑暗條件下,容器內(nèi)CO?含量每小時(shí)增加40mgo若測得這株植物在上述充足光照條件卞每小時(shí)制造葡萄糖225mg,則上述光照條件下每小時(shí)通過呼吸作用釋放的C02的量為 mgo其他條件不變，將此植物置于光下lh,再置于黑暗條件下4h,此植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化情況是 ,具體數(shù)值為 mgo

（三）小結(jié)植物體的有機(jī)物和能量代謝主要是通過光合作用和呼吸作用來完成的，通過復(fù)習(xí)其過程,理解其實(shí)質(zhì)，從而能應(yīng)用有關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題。（四）提升訓(xùn)練（課外完成）1?如圖為四種植物（I、II、HRIV）在不同光照強(qiáng)度下光合作用速率的曲線，其中最適于在蔭蔽條件下生長的植物是（ ）A.I B.IIC.III D.IV2.下圖是玉米植株代謝過程，分析圖后回答：F !①M(fèi)GEitOt其他有機(jī)鞠—11?五米祖株土變DE一C⑴圖中C、E表示的物質(zhì)分別是：C 、E ⑵圖中M物質(zhì)形成的場所 ⑶圖中A表示的物質(zhì)是 ,它是在 中產(chǎn)生的。⑷圖中未表示出的使①正常進(jìn)行的非生物因素還有 O⑸寫出①過程中，電能轉(zhuǎn)換成活躍能反應(yīng) O3.有一位科學(xué)家做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將10g葉肉細(xì)胞中的葉綠體和線粒體分離開來，在離體條件下分別測定其光合作用中CO2的吸收量和呼吸作用中CO?的釋放量。如下圖A所示曲線表示：分別在15°C和3CTC條件下，測定葉綠體在不同光照條件下每小時(shí)CO?的吸收量；圖B曲線表示：在不同溫度條件下測得的線粒體呼吸作用每小時(shí)CO?的釋放量。請仔細(xì)分析后回答下列問題：⑴在溫度為30°C,光照為8000勒克斯的條件下，離體葉綠體的光合作用強(qiáng)度為 Mg/h/10g；在溫度為15°C,光照為8000勒克斯的條件下，離體葉綠體的光合作用強(qiáng)度為 pg/h/10g；在光照強(qiáng)度相同，溫度不同的條件下，光合作用強(qiáng)度不同,是因?yàn)槭芄夂献饔玫?過程的限制。⑵離體線粒體在溫度在15°C和30°C時(shí)的呼吸作用強(qiáng)度分別為 |jg/h/10g和 Mg/h/10go⑶假定離體葉綠體和線粒體與在葉肉細(xì)胞內(nèi)的生理活性基本一致，在30°C條件下的葉肉

細(xì)胞內(nèi)既不吸收CO2也不釋放CO2的光照強(qiáng)度為 勒克斯，此時(shí)光合作用正好補(bǔ)償呼吸作用的消耗，呼吸作用所釋放出的CO2正好用于 o⑷假定離體葉綠體和線粒體在葉肉細(xì)胞內(nèi)的生理活性