第2讲光合作用与细胞呼吸课件.ppt

专题二细胞代谢,1.光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.细胞呼吸()。,考纲要求,光合作用与细胞呼吸,构建网络,考点一细胞呼吸,重点提炼,命题视角,题组一从细胞呼吸的过程与方式进行考查,题组二以曲线图形式考查细胞呼吸类型、过程及影响因素,题组三探究外界因素对细胞呼吸速率的影响,重点提炼,细胞呼吸的过程图解,1.,2.影响细胞呼吸的环境因素分析,命题视角,题组一从细胞呼吸的过程与方式进行考查,1.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，快肌纤维几乎不含有线粒体，与短跑等剧烈运动有关；慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是()A.消耗等摩尔葡萄糖，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP多B.两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和ATPC.短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉D.慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体内膜,解析由题意可知，快肌纤维进行无氧呼吸，慢肌纤维进行有氧呼吸。慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体内膜。消耗等摩尔葡萄糖时，快肌纤维比慢肌纤维产生的ATP要少。两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、H和ATP，短跑时快肌纤维无氧呼吸产生大量乳酸，故产生酸痛感觉。答案A,2.不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同。若分解底物是葡萄糖，下列对呼吸作用方式的判断不正确的是()A.若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B.若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸C.若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸D.若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡,解析动物细胞或乳酸菌，无氧呼吸的产物为乳酸，此时细胞既不吸收O2，也不释放CO2，故D错误。答案D,技法提炼,判断细胞呼吸类型的五大方法(以葡萄糖为底物),(1)产生CO2量消耗O2量有氧呼吸。(2)不消耗O2，产生CO2无氧呼吸(酒精发酵)。(3)释放CO2量吸收O2量同时进行有氧呼吸和无氧呼吸(酒精发酵)。(4)不吸收O2，不释放CO2乳酸发酵或细胞已经死亡。(5)有水生成一定是有氧呼吸，有二氧化碳生成一定不是乳酸发酵。,1.测定组织细胞呼吸速率的装置与原理(1)装置(如图所示),实验归纳,(2)指标：细胞呼吸速率常用单位时间CO2释放量或O2吸收量来表示。(3)原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的有色液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。,(4)物理误差的校正如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。,(1)最常用的实验装置如图所示：,2.有关细胞呼吸方式探究的装置与实验分析,(2)实验材料分析：装置一、二中试剂的作用分别是NaOH溶液吸收CO2，蒸馏水作为对照。在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。,(3)实验结果分析,考点二光合作用,重点提炼,命题视角,题组一从光合作用的过程进行考查,题组二以曲线分析或实验分析形式考查影响光合速率的环境因素,重点提炼,1.色素的吸收光谱,2.光合作用的过程图解,命题视角,题组一从光合作用的过程进行考查,1.如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是()A.该反应的场所是叶绿体的类囊体B.C3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶的参与C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成D.在无光条件下，有利于暗反应进行,解析图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质，故A错误；C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过H的还原进行，故B正确；若该生理过程已在最适温度条件下进行，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减慢，故C错误；在无光条件下，暗反应会因H和ATP的缺乏受到限制，故D错误。答案B,2.(2014新课标，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP比值下降,解析正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和H(即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。答案B,考点三多角度理解光合作用与细胞呼吸的关系,重点提炼,命题视角,题组一从光合作用和细胞呼吸的联系进行考查,题组二利用坐标曲线考查影响光合作用和呼吸作用的因素,题组三光合作用与细胞呼吸的相关计算,题组四光合作用与细胞呼吸的实验测定与探究,重点提炼,1.两者关系图解读,2.解读真正光合速率和净(表观)光合速率的曲线图(1)图示,(2)解读,2.(2014天津，2)下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是()A.过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行B.过程产生的能量全部储存在ATP中C.过程产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD.过程和中均能产生H，二者还原的物质不同,解析过程分别是有氧呼吸、光合作用。A项，在有线粒体的真核生物细胞中，过程发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程只发生在叶绿体中。而在原核细胞中，过程都发生在细胞质基质中。B项，过程通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至ATP中。,C项，过程产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是来自H2O，H2O中的氧在光反应过程中通过水的光解产生O2。D项，过程的第一、二阶段产生的H，用于第三阶段还原O2，生成H2O；过程通过光反应产生的H，用于暗反应还原C3，因此二者还原的物质不同。答案D,总结提升,1.光合作用与有氧呼吸的物质转化关系,2.光合作用与细胞呼吸的能量转化关系,3.光合作用与有氧呼吸中H和ATP的来源、去向分析,命题视角,题组二利用坐标曲线考查影响光合作用和呼吸作用的因素,3.(2014四川，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是使光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(),A.与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B.与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,解析A项，当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。B项，由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。C项，由坐标图中数据可知，在较低光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。D项，由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时的。答案D,4、光合速率与呼吸速率的关系的曲线解读,(1)图1中，在一定范围内，随叶面积指数的增大，光合作用实际量和呼吸量均增加；,超过A点后，光合作用实际量不再随叶面积指数的增加而增加，原因是叶片相互遮挡；干物质的量光合作用实际量呼吸量。干物质的量为零时，即叶面积指数为D时，光合速率呼吸速率。,(2)图2中，在一定范围内，光合速率和呼吸速率都会随温度的升高而增加；细胞呼吸的最适温度高于光合作用，所以超过20时，光合速率增加缓慢，但呼吸速率增加很快，且可判断20时净光合速率最大；净光合速率光合速率呼吸速率，即两曲线之间的距离n代表了相应温度下的净光合速率，n0时，光合速率呼吸速率。,命题视角,题组三光合作用与细胞呼吸的相关计算,5.如图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量(单位：mg)，光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸收量和CO2释放量表示。下列表述不合理的是(),A.在18时和6时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等B.假设该植物在24h内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为10mg/h，最大光合速率为85mg/hC.该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为ACBD.中午12时左右，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量下降,解析在18时和6时，CO2吸收量和CO2释放量相等，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确。假设该植物在24h内呼吸速率不变，从图示可知，该植物的呼吸速率为10mg/h，最大光合速率为75mg/h10mg/h85mg/h，B正确。A、C表示光合作用合成的有机物，B表示呼吸作用消耗的有机物，该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为ACB，C正确。中午12时左右，由于气温过高，气孔关闭，CO2吸收量下降，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量升高，D错误。答案D,易错警示,有关光合作用和细胞呼吸的计算问题辨析,(1)光合作用所需CO2的来源有两个：细胞呼吸产生的，从周围空气中吸收的(若是水生植物，则是从周围的水中吸收的)。(2)光合作用释放O2的去向有两个：细胞呼吸、释放到周围的空气中(当光合速率大于呼吸速率时)。(3)光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖的去向有两个：细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。,(4)当在光照下光合作用与呼吸作用同时进行时：光合作用实际产氧量实测的氧气释放量呼吸作用耗氧量；光合作用实际二氧化碳消耗量实测的二氧化碳吸收量呼吸作用二氧化碳释放量；光合作用葡萄糖净产量光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量。,技法提炼,1.光合速率的测定方法,(1)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)NaHCO3溶液作用：烧杯中的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。(3)植物光合速率测定指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的有色液滴右移。单位时间内有色液滴右移的体积即表示光合速率。,2.光合作用、细胞呼吸实验的设计技巧(1)实验设计中必须注意三点变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，CO2浓度