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专题二 细胞的代谢 第二讲 光合作用与细胞呼吸 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。 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)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： 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) 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。 4光合作用和呼吸作用中H、ATP的来源和去向比较 1细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系 (1)细胞呼吸是血糖的主要去路；(2)体温调节过程中，热量的来源 是细胞呼吸释放的热能。 2光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系 (1)能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流 经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要 以热能形式散失，所以能量不可循环。 (2)在碳循环中，光合作用是CO2由大气进入生物群落的主要途径， 而细胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的主要途径。参见下图： 归纳 3细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础 (1)当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育； (2)激素与神经系统是通过改变细胞代谢而实现调节的； (3)遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的； (4)生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。 【例1】(经典题)光合作用和细胞呼吸是植物体 最重要的生命活动，右图为其简单过程示 意图。下列有关叙述正确的是 ( ) A图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是 B图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内 C植物细胞内部都能发生过程，且都能产生ATP D图中X和Y代表同一物质，X产生于叶绿体基质中，Y产生于线粒 体中 审题关键：“糖”、“CO2”、以及“箭头方向” 命题来源：光合作用与细胞呼吸过程图解和反应场所。 思路分析：从图中看代表光合作用暗反应阶段，CO2的固定和 C3还原的场所是叶绿体基质。分别代表有氧呼吸第一阶段和第 二阶段，场所分别是细胞质基质和线粒体基质。X代表三碳化合物 (C3)，产生于叶绿体基质，Y代表丙酮酸，产生于细胞质基质，X、 Y不是同一种物质。植物细胞能发生过程的只有能进行光合 作用的细胞，如叶肉细胞等；植物根尖细胞没有叶绿体，不能进行 光合作用，只能进行细胞呼吸。所以，植物细胞内不是都能发生 过程，且过程不能产生ATP，要消耗光反应生成的ATP 。 答案：A 【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 ( ) 选选 项项现现 象结结 论论 甲装置乙装置 A液滴左移液滴不动动只进进行有氧呼吸 B液滴不动动液滴右移只进进行无氧呼吸 C液滴不动动液滴不动动只进进行有氧呼吸 D液滴左移液滴右移 既进进行有氧呼吸， 又进进行无氧呼吸 审题关键：“呼吸底物只有葡萄糖”、“NaOH溶液”、“蒸馏 水和液滴移动方向” 命题来源：细胞呼吸类型、区别和反应式的特点、NaOH溶液的 特点。 思路分析：如果发芽的种子进行有氧呼吸，那么装置甲由于消耗 氧气而产生的CO2被NaOH溶液吸收，使得装置甲中的气压降低 而使装置甲中液滴左移，但装置乙由于产生的CO2没有被吸收， 消耗的氧气和产生的CO2的量相等，所以装置乙中的气压没有发 生变化，故装置乙中液滴不移动。 答案：C 考点2 影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析 1影响细胞呼吸的外部因素及应用 2.影响光合作用的因素及应用 (1)内部因素 (2)外部因素(单因子) (3)多因子影响 光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用 途径措施或方法 延长长光照时间时间补补充光照 增大光合 作用面积积 间间作、合理密植 提高光合 作用效率 控制适宜光强、提高CO2浓浓度(如通风风)、合理施肥( 供应应适量必需矿质矿质 元素) 提高净净光合 作用速率 维维持适当昼夜温差(白天适当升温，晚上适当降温) 【例3】 (改编题)下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变 化。乙图曲线a表示某种植物在20、CO2浓度为0.03%的环境中随着 光照强度的变化光合速率的变化情况；在B点时改变某种条件，结果发 生了如曲线b变化。丁、戊分别表示在一定实验条件下测得的某植物光 合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关 系。请分析回答： (1)甲图中，一昼夜CO2浓度最高和最低的分别是a、b对应的时刻，a、 b两个时刻的生物学意义是 (2)分析乙图在B点时改变的某种条件可能是(列举两种情况)： 理由： 理由： (3)乙图中A点与B点相比较，A点时叶绿体中C3的含量_(填“多 ”或“少”)，H的含量_(填“多”或“少”)。乙图中如果在C点时温 度降低10，则曲线有何变化？请在丙图中表示出来。 表示光合作用强度等于细胞呼吸的强度 温度适当增加 在一定的温度范围内，随着温度的增加光合作用增强 CO2的浓度增加 一定的CO2浓度范围内，随着CO2浓度的增加光合作用增强 多 少 (4)影响图丁中E点上下移动的主要外因是 。 (5)图戊中的数据需要在适宜光照条件下测量吗？ 。 温度 不需要 网 络 构 建 浮 想 联 篇 1.核心术语：(1)光合作用(光反应、暗反应、水的光解、CO2的固定、C3 的还原、C5的再生、类囊体、叶绿体基质) (2)细胞呼吸(有氧呼吸、无氧呼吸、细胞质基质、线粒体基质、线粒体 内膜) (3)绿叶中色素的提取和分离(纸层析法、层析液、无水乙醇、二氧化 硅、碳