2019高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第3單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4講 光合作用與細(xì)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(xì)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(xì)胞呼吸的關(guān)系,2.光合作用速率與細(xì)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(shí)驗(yàn)容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機(jī)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(shí)間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量表示。 真正光合速率：常用一定時(shí)間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示。 (3)光合速率與呼吸速率的關(guān)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(guān)系式： 光合作用產(chǎn)氧量氧氣釋放量細(xì)胞呼吸耗氧量。 光合作用固定C

2、O2量CO2吸收量細(xì)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(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量。,(4)曲線各點(diǎn)(段)光合作用和呼吸作用分析,3.有機(jī)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(jī)物的“制造”“消耗”與積累 典型圖示：,曲線解讀： 積累有機(jī)物時(shí)間段：ce段。 制造有機(jī)物時(shí)間段：bf段。 消耗有機(jī)物時(shí)間段：Og段。 一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)。 一晝夜有機(jī)物的積累量：SPSMSN(SP、SM、SN分別表示P、M、N的面積)。,(2)在相對(duì)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(xì)胞中光合作用與有氧呼吸及其關(guān)系的圖解，其中AD表示相關(guān)過程，ae表示有關(guān)物質(zhì)。據(jù)圖分析，下列說法錯(cuò)誤的是(),光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量變化,AA過程表示光反應(yīng)，它為B過程提供了H和ATP BC過程進(jìn)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(biāo)記物質(zhì)b，則不會(huì)在C6H12O6中出現(xiàn)18O標(biāo)記 【答案】D,光合作用與細(xì)胞呼吸綜合曲線分析,【答案】B,【解析】ab段隨著光照強(qiáng)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(cuò)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(jìn)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(cuò)誤；題干中溫度適宜恒定，d點(diǎn)后呼吸速率減慢是密閉環(huán)境中O2不足所致，D錯(cuò)誤。,3對(duì)某植物在不同環(huán)境條件下O2的吸收量和釋放量進(jìn)行測定，結(jié)果如下表，下列對(duì)結(jié)果的分析不合理的是(),有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算問題分析,A在5 klx光照條件下5 h,10 時(shí)光合作用產(chǎn)

5、生的O2總量比20 時(shí)多2.5 mg B在20 時(shí)，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(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度、溫度和照光時(shí)間，CO2濃度等屬于無關(guān)變量 【答案】D,【解析】黑暗中單位時(shí)間內(nèi)O2的吸收量代表呼吸速率，光下測定的單位時(shí)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(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量是3.5517.5 mg,20 時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量是3515 mg；在20 時(shí)，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(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度與溫度，照光時(shí)間、CO2濃度等屬于無關(guān)變量。,1.光合速率與呼吸速率的關(guān)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(shí)際量和呼吸量均增加；超過A點(diǎn)后，光合作用實(shí)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(shí)際量呼吸量。干物質(zhì)量為零時(shí)，即葉面積指數(shù)為D時(shí)，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(huì)隨溫度的升高而增加；細(xì)胞呼吸的最適溫度高于光合作用的，所以超過20 時(shí)，光合速率增加緩慢，但呼吸速率增加很快，且可判斷20 時(shí)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(yīng)溫度下的凈光合速率，n0時(shí)，真正光合速率呼吸速率。,2光合作用和細(xì)胞呼吸的計(jì)算 (1)理清各量的關(guān)系 光合作用所需CO2的來源有兩個(gè)：細(xì)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(gè)：細(xì)胞呼吸、釋放到周圍的空氣中(當(dāng)光合速率大于呼吸速率時(shí))。,光合作用制造(等同生產(chǎn)、合成)的葡萄糖

8、的去向有兩個(gè)：細(xì)胞呼吸消耗、積累(當(dāng)光合速率大于呼吸速率時(shí))。 當(dāng)在光照下光合作用與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行時(shí)，光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量實(shí)測的氧氣釋放量呼吸作用耗氧量；光合作用實(shí)際二氧化碳消耗量實(shí)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(shí)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(guān)系 一定要牢記光合作用和細(xì)胞呼吸的總反應(yīng)式，不要記混了物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，最好熟記相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，如葡萄糖是180，CO2是44，O2是32。 (3)看懂?dāng)?shù)據(jù)及其相互關(guān)系是解題的關(guān)鍵 文字?jǐn)⑹鍪剑豪靡欢挝淖种苯咏o出有關(guān)數(shù)據(jù)；表格式：在表格中給出相關(guān)數(shù)據(jù)；坐標(biāo)曲線式(有時(shí)加有方

9、格，是為了準(zhǔn)確識(shí)別有關(guān)數(shù)據(jù)，1個(gè)方格代表一定的變化量)，利用坐標(biāo)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(shí)驗(yàn)裝置,光合作用、細(xì)胞呼吸的測定方法及實(shí)驗(yàn)裝置,2實(shí)驗(yàn)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(dòng)來呈現(xiàn)；也可根據(jù)光照強(qiáng)度不同，通過光合作用與呼吸作用的大小導(dǎo)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(qiáng)度的關(guān)系 (1)裝置需改動(dòng)的地方有三處 將“發(fā)芽的種子”換成能進(jìn)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(duì)穩(wěn)

10、定。 置于不同的光照強(qiáng)度下，觀察液滴的移動(dòng)情況。,(2)結(jié)果分析 若著色液滴右移，說明光照較強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)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(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，吸收O2使瓶內(nèi)氣壓減小。 若著色液滴不動(dòng)，說明在此光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，釋放的O2量等于吸收的O2量，瓶內(nèi)氣壓不變。,5探究細(xì)胞呼吸狀況的實(shí)驗(yàn)裝置及結(jié)果分析 (1)欲測定與確認(rèn)某生物的呼吸類型，應(yīng)設(shè)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(shí)驗(yàn)裝置需要遮光。 (2)結(jié)果與分析 若裝置1液滴左移，裝置2液滴不動(dòng)，則表明所測生物只進(jìn)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(dòng)，裝置2液滴右移，則表明所測生物只進(jìn)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(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)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(shí)釋放相同CO2時(shí)，脂肪消耗的O2多，故CO2/O21。) (3)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確，排除實(shí)驗(yàn)誤差還應(yīng)設(shè)置裝置3，以便校正。 (4)進(jìn)行結(jié)果與結(jié)論的描述時(shí)應(yīng)“先結(jié)果后結(jié)論”，而不是“先結(jié)論后結(jié)果”，如上。,1用等體積的三個(gè)玻璃瓶甲、乙、丙，同時(shí)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(jié)果如下(不考慮化能合成作用)。有關(guān)分析不合理的是(),考查有關(guān)光合作用的測定,A丙瓶中浮游植物的細(xì)胞產(chǎn)生H的場所是細(xì)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(xì)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(shí)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(jìn)行細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生H的場所有細(xì)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(xì)胞呼吸消耗的量。丙瓶不透光，一晝夜的時(shí)間內(nèi)水樣中生物均在進(jìn)

13、行呼吸作用，乙瓶透光，有光照時(shí)水樣中生物會(huì)進(jìn)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(xì)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(xì)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(shí)際光合作用釋放的O2量為1.8 mg。,2呼吸熵(RQ)是指單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行細(xì)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(shí)驗(yàn)裝置，下列說法不正確的是(),考查有關(guān)細(xì)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(shè)小麥

14、種子只以糖類為呼吸底物，在25 時(shí)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(dòng)，說明10 min內(nèi)小麥種子進(jìn)行了無氧呼吸 C若在25 時(shí)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(yīng)設(shè)置一個(gè)對(duì)照裝置，對(duì)照裝置的大試管和小燒杯應(yīng)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(shí)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(dòng)，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。