光合作用和细胞呼吸.ppt

梳理一光合作用和细胞呼吸的多角度多层次比较1.光合作用与细胞呼吸关系的图示比较（1）从反应式上追踪元素的来龙去脉光合作用总反应式：,聚焦知识梳理,光合作用和细胞呼吸的知识梳理与题型探究,O2中O原子全部来自水；CO2中C经C3进入（CH2O），不经C5。有氧呼吸反应式：产生的H2O中的O原子全部来自O2，与反应物H2O中O原子无关。,提醒,提醒,（2）从具体过程中寻找物质循环和能量流动（如图）,物质循环,（3）植物细胞中两大生理过程联系图解,2.光合作用和细胞呼吸中H的来源和去路分析,光,酶,酶,H、ATP酶,酶,光合作用中产生的H是还原型辅酶（NADPH）十分简化的表示方式（教材P103相关信息），而细胞呼吸中产生的H是还原型辅酶I（NADH）十分简化的表示方式（教材P94相关信息），二者不是一种物质，尽管书写形式相同。还原氢的书写形式一定不能写成H、H+、H2，只能写成H或NADH或NADPH。,提醒,3.光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析（1）光合作用ATP（光反应类囊体膜上）ADP+Pi（暗反应叶绿体基质中）（2）细胞呼吸都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体）ADP+Pi（各项生命活动需要）,ATP(,对位训练1.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面物质代谢简图表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：（1）是在上进行的，所需要的外界条件是，发生的能量变化是。,无氧呼吸只在第一阶段产生少量的ATP,有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多。,提醒,（2）、表示过程。在这一过程中，所需要的外部条件主要有和。（3）上述过程中，能产生ATP的过程是（写代号）。（4）产生的ATP去向是，其作用是；、中产生的ATP作用是。答案（1）叶绿体内的类囊体薄膜一定强度的光照光能转变为活跃的化学能（2）有氧呼吸O2适宜的温度（3）（4）转移到叶绿体基质中利用为暗反应提供能量为各项生命活动供能,梳理二细胞中能量供应和利用1.不同能源物质之间的关系,2.生态系统中能量转化及转移途径,2.如图表示生物体与外界环境之间进行物质交换和能量转变的简图，分析回答：（1）能进行或生理活动的生物属于型生物，它们分别进行或过程的区别在于：。,对位训练,（2）编号和生理活动所示能量的去向是,中未释放的能量储存在（物质）中。（3）植物完成过程，首先以的方式吸收NO，若吸收NO必须进叶绿体才能合成氨基酸，则从土壤到被利用至少穿过层磷脂分子。（4）图示分析完成过程的硝化细菌生活的气体环境中必须有。（5）过程中属于吸能反应的有，属于放能反应的有。,解析土壤中NO先经根部成熟区表皮细胞吸收,再转移到导管运输，经过2层膜，经输导组织到叶肉细胞附近，进细胞再进叶绿体，又穿过3层膜，共穿过5层膜10层磷脂分子。答案（1）自养合成有机物所利用的能源不同，是利用光能，是利用化学能（2）供给生物体各项生命活动，其余以热能的形式散失掉酒精（3）主动运输10（4）O2、NH3、CO2（5）,凝练方法规律题型一坐标曲线题的解题技巧解决坐标曲线题的方法，可概括为“一识标”、“二明点”、“三析线”三个基本步骤。一识标坐标曲线，实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果，“标”不同，曲线的含义就不同，形状也不相同。所以，认真识别坐标图中纵、横坐标的含义，找出纵、横坐标之间的联系，是解题的前提。,二明点曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点中，有些点特殊，如：曲线的起点、转折点、终点，曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解题的基础。例如，上图曲线中，特殊点就有A、B、C、D四个，而这些点的含义往往就是试题考查的内容。,三析线正确分析曲线形状，如：何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么等等，这是解题的关键。如右图，我们就要在“一识标”、“二明点”的基础上，进一步分析得出：A点为光合作用面积的饱和点；OA段表明叶面积指数从06时，光合作用实际量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数大于6时，光合作用实际量不再随叶面积的增大而增大，因为有很多叶子被遮挡在光补偿点以下；OB段表明干物质量随光合作用的增加而增加；由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加其呼吸量也不断增加（直线OC）,所以干物质积累量不断降低，如BC段。,对位训练3.某生物兴趣小组欲研究密闭的温室一昼夜内O2浓度变化的情况，当地日照时间为6时至18时，在适宜的生长条件下,预期一昼夜内温室中O2变化的曲线最可能是(),解析夜间，温室内的植物进行有氧呼吸消耗O2，温室内O2的浓度降低，当光照强度增强，光合作用强度大于呼吸作用强度时，释放O2，温室内O2的浓度升高。18点时光合作用强度等于呼吸作用强度，之后，光合作用强度小于呼吸作用强度或光合作用停止，植物吸收O2，O2的浓度降低。答案D,4.图中纵轴表示植物光合作用或呼吸作用的速度，横轴表示各种外界条件（其余的条件都是适宜的）。对曲线中M点的描述，不正确的是（）A.若横轴表示光强度，则M点光合速度最大B.若横轴表示CO2浓度，则M点光合速度最大C.若横轴表示O2浓度，则M点呼吸速度最大D.若横轴表示光强度或CO2浓度，则M点表示光合速度与呼吸速度相等,D,题型二光合作用与细胞呼吸的相关测定1.光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。2.在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如下图所示。,3.呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。,4.一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）可用下式表示:积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。5.判定方法(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。,5.将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其他实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：,下列对该表数据分析正确的是()A.昼夜不停地光照，在35时该植物不能生长B.昼夜不停地光照，在15时该植物生长得最快C.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物最多D.每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30时该植物积累的有机物是10时的2倍解析光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量，黑暗中放出CO2的量代表的是有机物的消耗量；35时该植物的有机物积累量为3，能正常生长；植物生长最快时的温度为25；,每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20时该植物积累的有机物为：3.2512-1.512=21mg；同理可算出其他温度条件下有机物的积累量，在所有的温度中20时有机物积累量最多；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在10时该植物积累的有机物为：1.7512-0.7512=12mg；在30时该植物积累的有机物为：3.512-3.012=6mg；在10时该植物积累的有机物是30时的2倍。答案C,题型三光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律1.黑暗状态时，植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用。此状态下，植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外，如图甲所示。,2.弱光情况下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸。（1）细胞呼吸速率大于光合作用速率，此状态下，植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同。但吸收O2与放出CO2量较少（如图乙）。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示：用CO2释放量表示：N1=N2-N；用O2吸收量表示：m2=m1-m；用植物重量（有机物）减少量表示。（2）细胞呼吸速率等于光合作用速率时，植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放（如图丙）。此时表现为呼吸速率或光合速率等于0。,3.较强光照时，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，且光合作用速率大于细胞呼吸速率。（1）气体代谢特点（如图丁）：植物光合作用所利用的CO2（用N表示）除来自植物自身细胞呼吸（N2）之外，不足部分来自外界（N1）；植物光合作用产生的氧气（m）除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周围环境中（m2）。分析图可知：N=N1+N2，m=m1+m2。(2)光合作用相对强度的表示方法用O2释放量（或容器中O2的增加量）表示：m2=m-m1；用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:N1=N-N2；用植物重量（或有机物量）的增加量表示。,对位训练6.如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中af代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下，O2净产量（光合作用的O2产生量-呼吸作用的O2消耗量）与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：,（1）在图甲中，b可代表，物质b进入箭头所指的结构后与结合，生成大量的。（2）在适宜的条件下,若用CO2、H218O供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是。（3）在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是、。（4）在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向（左、右）移动。,（5）在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是。A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程（用图中字母表示）？；D点时发生（字母表示）。解析该题以图解和坐标曲线的形式考查光合作用、呼吸作用的过程。两者互相提供原料，光合作用需要线粒体呼吸作用释放的CO2来合成有机物，线粒体呼吸作用要消耗光合作用产生的O2，同时会分解光合作用合成的有机物为生物生命活动提供直接的能源物质。曲线的A点光照强度为零，此时只进行呼吸作用，P点表示光合作用强度等于呼吸作用强度。,答案（1）O2HATP和水（2）18O2（3）CO2和H2O叶绿体的数量二氧化碳浓度（或温度）（4）左（5）从类囊体膜到叶绿体基质efabcd,题型四根据特定装置进行光合作用和呼吸作用强度的比较测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法，即在广口瓶或锥形瓶内放入被测生物（活种子或植物或动物），通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2引起的气压变化，进而推测或计算生物的呼吸状况，如图装置所示。,由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况，应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收O2所引起，从而排除CO2对气压变化的干扰。,（1）物理误差的校正由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致（包括NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。（2）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。,结果分析：若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小。若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放O2等于吸收O2,瓶内气压不变。（3）细胞呼吸状况的实验测定归纳欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图,所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误