细胞呼吸和光合作用

环 球 雅 思 教 育 学 科 教 师 讲 义组长签字： 签字日期： 年 级 ： 上 课 次 数 ： 学 员 姓 名 ： 辅 导 科 目 ： 学 科 教 师 ： 课 题细胞呼吸和光合作用 课 型 预习课 同步课 复习课 习题课授课日期及时段 预设 年 月 日 - 调为 年 月 日 ： - ： 教学目标重点难点教学内容 细胞呼吸1概念：有机物在细胞内经过一系列的 ，生成 ，释放出能量并生成 的过程。2类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 二、有氧呼吸1细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 2过程3能量：1 mol葡萄糖彻底氧化分解共释放能量 kJ，有 kJ左右的能量储存在ATP中，其余能量以热能形式散失掉了。4反应式： 。【特别提醒】参与有氧呼吸的酶分布在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上。三、无氧呼吸1概念：细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物分解为 氧化产物，同时产生少量能量的过程。2场所：全过程是在 中发生的。3过程：第一阶段与有氧呼吸相同，第二阶段丙酮酸在不同催化酶的作用下，其产物也不同，植物、酵母菌等生物的无氧呼吸产物是 ，高等动物、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等)细胞、乳酸菌等生物的无氧呼吸产物是 。4能量：1 mol葡萄糖不彻底分解释放196.65 kJ，有 kJ的能量储存在ATP中。5反应式产物是酒精的反应式： 。产物是乳酸的反应式： 。四、探究酵母菌细胞呼吸方式的检测方法(连线)CO2检测 a. b.酒精检测 c.思考1：参与有氧呼吸的酶分布在哪里？提示：细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。思考2：为什么无氧呼吸形成的ATP少？提示：因为无氧呼吸有机物分解不彻底，储存的化学能还没有完全释放，所以形成的ATP少。思考辨析判断下列说法是否正确：(1)进行有氧呼吸的生物不一定都有线粒体。()(2)马铃薯储藏久了会有酒味产生。()(3)细胞呼吸的产物中如果没有H2O的产生，就一定是无氧呼吸。()(4)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。()(5)是否产生CO2是区分有氧呼吸与无氧呼吸的标志。()(6)小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱。()考点一 细胞呼吸的过程分析及比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析(1)有氧呼吸第一、二阶段产生的H用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成H2O中的氧全部来自O2。(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。(4)有氧呼吸中氧元素的来源和去路。【特别提醒】(1)有氧呼吸三个阶段都产生ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。(2)原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。(3)微生物的无氧呼吸也称为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。(4)产物CO2中的两个氧原子，一个来自于丙酮酸，一个来自于底物中的H2O。用18O2参与呼吸作用，生成HO后再用于参与呼吸作用的第二阶段，18O可从水中转移到CO2中。应用训练1 (多选)如图表示细胞呼吸作用的过程，其中代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是()A和都具有双层生物膜B和所含酶的种类不同C和都能产生大量ATPD甲、乙代表丙酮酸、H解析本题考查呼吸作用的相关知识。分析题图可推测为细胞质基质，为线粒体基质，为线粒体内膜；甲为丙酮酸，乙为H。由上述分析可知A项错，与中的反应类型不同，故所含酶也不同，B、D项正确；中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP，中进行有氧呼吸第二阶段，产生少量ATP，故C项错。考点二 影响细胞呼吸的外界因素及应用1.温度(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在2535 之间。(2)应用2氧气(1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，对厌氧型生物而言，O2对其无氧呼吸有抑制作用。O2浓度0时，只进行无氧呼吸。0O2浓度0时，植物积累有机物而生长。净光合速率0时，植物不能生长。净光合速率0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。应用解题1 以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等解析本题以坐标曲线为载体，考查温度对绿色植物光合作用和呼吸作用的影响。图中虚线表示的是CO2的吸收量，即光合作用净合成量，在光照时间相同的情况下，30 时光合作用的总量为3.50(净合成量)3.00(呼吸消耗量)6.5 mg/h,35 时光合作用的总量为3.00(净合成量)3.50(呼吸消耗量)6.5 mg/h，二者相同；在25 时，CO2吸收量最大，即光合作用净合成量最大；两曲线的交点表示光合作用的净合成量等于呼吸作用消耗量。 【状元笔记】(1)光补偿点和光饱和点：光补偿点是指植物光合作用所吸收的CO2与该温度条件下呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光照强度。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。若变化的因素使呼吸作用强度增强，或光合作用强度减弱，则光合作用强度再等于呼吸作用强度时，就要增大光照强度，因此光补偿点右移；若变化的因素使呼吸作用强度减弱，或光合作用强度增强，则光合作用强度再等于呼吸作用强度时，就要减小光照强度，因此光补偿点左移。下图甲中b、c点，图乙中A点表示光补偿点光饱和点是指当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时的光照强度。不同的植物的光饱和点不同。阳生植物的光饱和点高于阴生植物。(2)光合作用与细胞呼吸产生的ATP和H：光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸，而H在呼吸作用与光合作用中并不是一种物质，更不能混用。纠错训练 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 ，如图表示25 时光合作用与光照强度的关系。若温度升到30 (原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应a、b、d点移动分别为()A下移、右移、下移B下移、左移、下移C上移、左移、上移 D上移、右移、上移解析由25 升高到30 过程中，促进了呼吸作用抑制了光合作用，所以光补偿点和光饱和点均发生变化，抵偿呼吸消耗需增加光照，使光合量上升，所以b点右移，而光合能力的下降，将使饱和点降低。 1、单因子变量和等量原则等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量，即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。应用解题2 在科学研究中常用呼吸商(RQ释放二氧化碳体积/消耗的氧体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。关闭活塞，在25 下经20 min读出刻度管中着色液移动距离。设装置l和装置2的着色液分别向左移动x和y。x和y反映了容器内气体体积的减少。(装置1的小瓶中NaOH溶液用于吸收呼吸产生的二氧化碳)请回答下列问题。(1)若测得x180 mm，y50 mm，则该发芽种子的呼吸商是_(保留两位小数)。假设发芽种子进行完全有氧呼吸，根据呼吸商数值可以推测有氧呼吸分解的有机物中除_以外还有其他有机物。(2)为使测得的x和y更精确，还应再设置一对照装置，对照装置的容器和小瓶中分别放入等量死的发芽种子和蒸馏水，设对照装置的目的是_。(3)假设发芽种子呼吸消耗的有机物全部为葡萄糖，在25 下经20 min读出刻度管中着色液移动距离，x300 mm，y100 mm(装置2着色液向右移动了100 mm)，则可推断有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的比值是_。解析(3)总耗氧气300，总产二氧化碳400，其中有氧呼吸耗氧气300，产二氧化碳300，耗葡萄糖300/6。无氧呼吸产二氧化碳400300100，耗葡萄糖100/2。答案(1)0.72糖(2)用于校正装置1和装置2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化(3)1:12、对照原则在经典实验中的体现在实验设计时通过采用一定的对照方式以排除无关变量对实验结果的干扰，从而保证实验结果的准确性和说服力。在光合作用的发现中，大多数科学家们利用了对照实验，使结果和结论更科学、准确。1(1)萨克斯：自身对照，自变量为光照(一半曝光与另一半遮光)，因变量为颜色变化。(2)恩格尔曼：自身对照，自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。(3)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(HO与C18O2)，因变量为O2的放射性。(4)普里斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。2实验测定实际光合速率的方法(如下图所示)(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时、NaOH溶液可吸收容器中细胞呼吸产生的CO2；在测净光合速率时“Na2CO3/NaHCO3缓冲液”可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。(2)测定方法：细胞呼吸速率：将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴向左移动的距离，计算呼吸速率。光合作用速率：将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴向右移动的距离，计算净光合速率。 根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。应用解题2 利用下列装置，进行相关问题探究。请回答：(1)若将这个装置用来探究光是否为光合作用的必要条件，则应该再增加一个装置，做法是_。(2)若将这个装置用来探究CO2是否为光合作用的原料，则应该再增加一个装置，做法是_。(3)若将这个装置用来探究Mg是否为植物必需的矿质元素，则应该增加一个装置，做法是_。(4)若将这个装置用来探究水稻对钙离子、硅离子的吸收情况，做法是_