细胞的代谢光合与呼吸.ppt

专题三 细胞的代谢,2,考点1 光合作用与细胞呼吸的关系,1光合作用和细胞呼吸的关系图,场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体,光合作用反应方程式：CO2H2O (CH2O)O2 呼吸作用反应方程式：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量,2.(2011年江苏卷)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是( ),A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,B,【解析】叶绿体中主要含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光；四种色素在进行色素分离时，在滤纸条上从上至下的顺序依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。,【答案】B,3.(2011年江苏卷)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是( ),D遮光90%时，铁线莲不进行光合作用,A.适当的遮光处理，可提高其干重 B叶绿素含量与净光合速率呈正相关 C叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标,【解析】由表格数据信息可知：随遮光比例的增大，叶绿素a/b在0%10%间增加，在10%90%间减小；叶绿素含量逐渐增加；净光合速率在0%10%增加，大于10%后逐渐减小；植株干重在0%10%增加，大于10%后逐渐减小。,【答案】AC,4.(2011年新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。,回答问题： (1)图中物质A是,C3化合物,(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是 将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是,根据暗反应的特点，此时C3化合物的含量是C5化合物的2倍,当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累,(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的 (低、高),高,(4) CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的 (低、高)其原因,低,CO2浓度低，暗反应的强度低，所需ATP和H少,考点2 影响光合作用速率因素的曲线分析,1单因子影响 (1)光照强度,(2)温度,(3)二氧化碳浓度,(4)叶面积指数,2多因子影响,P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当调整图示的其他因子。,(2010年江苏卷)不同生态环境对植物光合速率会产生影响。某课题组测定生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片不同时间的光合速率，结果如下图。,(1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素。在某些环境因素影响下，部分结合型叶绿素与蛋白质分离，成为游离型叶绿素。A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见下表：,请完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线图。 从表中数据分析，导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是_。,结合型叶绿素含量降低,(2)为提取银杏叶片中的叶绿素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入_ 。 经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照下23 min后，试管内的氧含量_。,酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅),基本不变,(3)下图a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片，推测_(填字母)是10月1日的叶绿体照片，理由是_酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅) 基本不变。,10月1日的光合速率低，a中叶绿体类囊体膜结构被破坏,A,【变式题3】某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有(多选)( ),A叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C实验24天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的 D实验24天，光合速率下降，可能是由叶片内CO2浓度下降引起的,【解析】图甲中光合速率下降时间在第2天，图乙叶绿素含量下降在第4天；从图乙看出实验24天，叶片叶绿素含量并没有下降；实验24天，由于干旱，叶片气孔关闭，叶片内CO2浓度下降，可能会引起光合速率下降。,【答案】 ABD,22,5.(2011年安徽卷)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验： 材料用具： 相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。 方法步骤：,23,选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60 kghm2)、氮肥(225 kghm2)、保水剂(60 kghm2)氮肥(225 kghm2)，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。 在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：0011：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：,24,实验结论： 适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度 (1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：,步骤没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组；步骤 取材方法不科学，选取的叶片还应取自植株的相同部位,25,(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。 (3)实验测得的CO2吸收量 (大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定释放量计算。,提高了光合作用有关酶的含量与活性,小于,实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差,O2,考点3 影响呼吸作用的因素,1温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。在生产实践中贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。,2氧气：随氧浓度的增加，无氧呼吸逐渐减弱，有氧呼吸逐渐增强，至某一氧浓度后植物只进行有氧呼吸。因此在氧浓度变化过程中，植物呼吸作用CO2的总释放量的变化可用下图所示的曲线来表示：,根据氧对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时降低氧的浓度，一般降到细胞呼吸的最低点(即图中O2含量为5%处)。,3增加CO2浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。在蔬菜和水果保鲜中可适当增加CO2的浓度。,【例4】在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是( ),A. a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 Cc条件下，无氧呼吸最弱 Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体,【解析】种子有氧呼吸吸收O2与放出CO2相等，无氧呼吸时不吸收O2但是放出CO2，有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时吸收O2少于放出CO2。可知a条件下只进行无氧呼吸，植物无氧呼吸产物是酒精，很少产生乳酸；b条件和c条件下既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，强度大小可据表格数据进行换算。d条件下只进行有氧呼吸。,【答案】 D,30,(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是；曲线BC段酵母菌呼吸的方式是,细胞质基质和线粒体,有氧呼吸和无氧呼吸,(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外，还有 ,乙醇含量过高、培养液的pH下降,6.(2011年江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：,31,6.(2011年江苏卷)下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题：,(3)在T1T2时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 。,酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量少、酵母菌种群数量增多,(4)某同学在T3时取样，统计的酵母菌 种群数量明显高D点对应的数量，原因可能有 和用血球计数板计数时出现错误等。 。,取样时培养液未摇匀，从底部取样、未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体,【变式题4】甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(多选)( ),A甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点 B甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段 C甲图的a、b、c、d四个浓度中b是最适合贮藏的 D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生,【解析】甲图中氧浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，对应的是乙图中的A点。氧浓度为b时，细胞既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸，且无氧呼吸强度大于有氧呼吸强度，对应的是乙图中的AB段。氧浓度为c时，总的CO2释放量最少，呼吸强度最低，是最适合贮藏的浓度。氧浓度为d时，细胞只进行有氧呼吸，没有酒精产生。,【答案】 BC,34,【例2】(2010南京调研)下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设 呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法 错误的是 ( ),答案：C,考点4 光合作用与呼吸作用的关系,1原料与产物的互用：,36,2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 (1)物质变化：,思考：(1)产生ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：光反应阶段。 (2)为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：细胞有氧呼吸阶段。,37,3以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系,（2)总光合量、净光合量与呼吸量的关系：总合量(真正光合作用量)=净光合量+呼吸量。如图：,39,(2)光合速率与呼吸速率的关系 绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率 三者的常用表示方法：,40,光合、呼吸速率的测定实验探究 (1)净光合速率的测定(如图) NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液 保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光 合作用的需求。 植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。 条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。 (2)呼吸速率的测定(如上图),提醒注意:,41,上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。 植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。 条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。,【例5】将生长状况相同的某种绿叶分成相等的四组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其重量变化，得到如下表的数据。下列结论正确的是( ),A该植物光合作用的最适温度约是27 B该植物呼吸作用的最适温度约是29 C2729 下的净光合速率相等 D30 下的真正光合速率为2 mg/h,【解析】本题以实验为背景考查光合作用与呼吸作用的关系。黑暗处理后质量的变化是1 h呼吸作用消耗的葡萄糖量。光照后与暗处理前重量变化是1 h净光合量减去1 h呼吸量的差值，也就是说1 h真