高考生物一轮复习 光合作用和细胞呼吸的综合作用微讲座课件 苏教版.ppt

微讲座 3 光合作用和细胞呼吸的综合作用 精讲1光合作用与有氧呼吸的关系1 光合作用与有氧呼吸过程中 h 和atp的来源 去路的比较 光反应中水的光解 作为暗反应阶段的还原剂 用于还原c3 第一阶段 第二阶段产生 用于第三阶段还原氧气产生水 同时释放大量能量 在光反应阶段合成 其合成所需能量来自色素吸收 转化的太阳能 用于暗反应阶段c3还原 其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在有机物中 第一 二 三阶段均产生 其中第三阶段产生最多 其合成所需能量来自有机物的分解 水解释放的能量直接用于除暗反应以外的各项生命活动 2 光合速率与呼吸速率的关系 1 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用 测得的数据为呼吸速率 a点 2 绿色组织在有光条件下 光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 3 总 真正 光合速率 净光合速率 呼吸速率 4 各点 段 光合作用和呼吸作用分析 3 光合作用与细胞呼吸的关系图示 如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系 下列说法不正确的是 c a 能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5b 各种生物体 病毒除外 都能进行的过程是3c 1 3和4过程产生的 h 都能与氧结合产生水d 2过程需多种酶参与 且需atp供能 尝试解答 解析 据图可知 1 2 3 4 5分别是光反应 暗反应 有氧呼吸第一 第二 第三阶段 五个过程中 1 3 4 5都能合成atp 但1过程合成的atp只能用于光合作用的暗反应 有氧呼吸合成的atp可供给各种生命活动所需能量 其中5过程产生最多 故a项正确 1 2过程表示光合作用 4 5过程属于有氧呼吸过程 并不是所有细胞都能进行光合作用和有氧呼吸 因此只有3过程在具有细胞结构的生物体内都能进行 故b项正确 1 3和4过程都有 h 的产生 其中1过程产生的 h 在暗反应阶段用于还原c3 3 4过程产生的 h 在5过程中与氧结合产生水 故c项错误 光合作用的暗反应除需要光反应提供atp和 h 外 还需要多种酶参与 故d项正确 精讲2 补偿点与饱和点的移动 透析1 据图分析光补偿点与光饱和点的变化 1 比较 2 限制因素 光饱和点之前 光照强度 原因是此前光合速率随光照加强而加快 光饱和点之后 co2浓度或温度 叶绿体中色素及酶的含量 左移 右移 右移 左移 右移 左移 2 据图分析co2补偿点和co2饱和点的变化 1 比较 左移 右移 右移 右移 左移 左移 2 限制因素 co2饱和点之前 co2浓度 co2饱和点之后 光照或温度 叶绿体中色素及酶的含量 d a 若适当提高温度 则y点应向右移动b 若曲线表示阴生植物 则y点应向左移动c 处于x点时细胞中产生atp的细胞器是线粒体d 若适当增加光照强度 则y点应向右移动 尝试解答 解析 适当提高温度 呼吸作用增加 只有y点向右移动 光合速率才能等于呼吸速率 阴生植物在较弱光照下 就能达到光合作用最大值 y点应向左移动 处于x点时 细胞只进行呼吸作用 细胞中产生atp的细胞器只有线粒体 适当增加光照强度 光合作用会增强 y点应向左移动 精讲3密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线分析 1 图1中各点含义及形成原因分析 a点 凌晨2时 4时 温度降低 呼吸作用减弱 co2释放减少 b点 有微弱光照 植物开始进行光合作用 bc段 光合作用小于呼吸作用 c点 上午7时左右 光合作用等于呼吸作用 ce段 光合作用大于呼吸作用 d点 温度过高 部分气孔关闭 出现 午休 现象 e点 下午6时左右 光合作用等于呼吸作用 ef段 光合作用小于呼吸作用 fg段 没有光照 停止光合作用 只进行呼吸作用 2 图2中各点含义及形成原因分析 ab段 无光照 植物只进行呼吸作用 bc段 温度降低 呼吸作用减弱 cd段 4时后 微弱光照 开始进行光合作用 但光合作用呼吸作用 其中fg段表示 光合午休 现象 h点 随光照减弱 光合作用下降 光合作用 呼吸作用 hi段 光照继续减弱 光合作用 呼吸作用 直至光合作用完全停止 2012 高考山东卷 夏季晴朗的一天 甲乙两株同种植物在相同条件下co2吸收速率的变化如图所示 下列说法正确的是 a 甲植株在a点开始进行光合作用b 乙植株在e点有机物积累量最多c 曲线b c段和d e段下降的原因相同d 两曲线b d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 尝试解答 d 解析 图中光合作用开始的点在a点之前 即co2吸收速率开始变化的点 图中6 18时有机物一直在积累 18时植物体内有机物积累量最大 曲线b c段下降的原因是光照太强 气孔关闭 叶片吸收的co2少 d e段下降的原因是光照强度减弱 精讲4光合作用与细胞呼吸的相关计算总结下列相关概念的含义与它们之间的关系1 图表分析 co2吸收量 o2释放量 c6h12o6积累量 co2固定量 o2产生量 c6h12o6制造量 co2释放量 o2吸收量 c6h12o6消耗量 2 三者的关系 3 相关计算植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时 存在如下关系 1 光合作用实际产氧量 叶绿体产氧量 实测植物氧气释放量 细胞呼吸耗氧量 2 光合作用实际co2消耗量 叶绿体消耗co2量 实测植物co2消耗量 细胞呼吸co2释放量 3 光合作用葡萄糖净生产量 葡萄糖积累量 光合作用实际葡萄糖生产量 叶绿体产生或合成的葡萄糖量 细胞呼吸葡萄糖消耗量 4 以净光合速率的大小来判断植物能否正常生长 自然状态下以一天24小时为单位 1 净光合速率大于0时 植物因积累有机物而正常生长 2 净光合速率等于0时 植物因无有机物积累不能生长 3 净光合速率小于0时 植物因有机物量减少而不能生长 且长时间处于此种状态下植物将死亡 高考警示 植物进行光合作用的同时 一定进行着呼吸作用 但在进行呼吸作用时不一定进行光合作用 因为光合作用只有在有光存在时才能进行 而呼吸作用无时无刻不在进行着 因此在计算时不要忽略无光照时呼吸作用也存在 在环境中的co2浓度恒定 温度适宜的情况下 测定植物叶片在不同光照条件下co2的吸收量和释放量 结果如表 表中负值表示co2释放量 正值表示co2吸收量 下列选项中正确的是 a 光照强度在8 0 9 0klx之间时 细胞内合成atp的速率不变b 光照强度在2 0klx时 细胞内不进行光合作用c 光照强度在8 0klx时 细胞既吸收co2又吸收o2d 超过9 0klx时 光合速率不再增加 此时外界co2浓度是其主要的环境制约因素 尝试解答 d 解析 光照强度在8 0 9 0klx之间时 细胞内合成atp的速率随光照强度的增大而增大 a项错误 光照强度在2 0klx时细胞仍进行光合作用 但光合速率小于呼吸速率 b项错误 光照强度在8 0klx时 光合作用强度远大于呼吸作用强度 细胞吸收二氧化碳用于光合作用 光合作用产生的氧气除满足有氧呼吸所需外 还有氧气释放出来 c项错误 光照强度超过9 0klx时 光合速率不再增加 光照强度不再是限制光合速率增加的因素 在温度适宜的条件下 限制光合速率增加的环境因素主要是外界co2浓度 d项正确 精讲5光合作用与细胞呼吸相关的实验装置的分析及应用1 提供无氧环境的实验装置 1 图1用水隔绝空气 2 图2用石蜡或油膜密封玻璃容器 隔绝液体与空气 2 与co2相对含量有关的实验装置 1 图3容器内的碳酸氢钠可放出co2 保持容器内co2浓度恒定 使容器内的植物能够长时间进行光合作用 2 图4在容器中加入naoh溶液 可以除去容器中的co2 减弱容器中植物的光合作用 或降低容器内的压力 引起玻璃管中液滴的移动 3 图5中naoh可以除去空气中的co2 澄清的石灰水能够检验气体中是否存在co2 取一植物形态 大小 生长发育状况相同的4张叶片按如图所示的装置进行实验 烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应 气体的体积变化可以通过观察油滴的运动进行判断 不考虑气体在水中的溶解 外界气压的变化和蒸腾作用的影响 请据图回答有关问题 1 适宜的光照下 装置a中油滴的移动情况是 原因是 2 适宜的光照下短时间内 装置内仍有o2存在 装置b中油滴的移动情况是 放置一段时间后 装置中的o2消耗完毕 这时油滴的移动方向是 写出此时的反应方程式 3 分析装置c中的油滴移动情况与光合作用和细胞呼吸的关系 不移动 光合作用吸收的co2体积等于释放出的o2体积 细胞呼吸吸收的o2体积等于释放出的co2体积 向左移动 不移动 c6h12o6酶 2c2h5oh 2co2 少量能量 当光合作用强度大于细胞呼吸强度时 油滴向右移动 当光合作用强度等于细胞呼吸强度时 油滴不移动 当光合作用强度小于细胞呼吸强度时 油滴向左移动 4 能否直接用装置c d证明光合作用需要co2 为什么 如果用装置b c证明光合作用需要co2 实验前应该将叶片进行怎样的处理 5 要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置 不能 因为二者不符合单一变量原则 饥饿处理 d 解析 1 由于装置a处于适宜的光照下 再根据光合作用和有氧呼吸的总反应式 可知消耗的气体量与产生的气体量相等 而装置a内的清水不影响气压变化 则压强不变 故油滴不移动 2 装置b内的naoh溶液能吸收co2 有氧呼吸消耗o2使压强减小 则油滴向左移动 装置b中的o2消耗完毕时 则叶片只能进行无氧呼吸产生酒精和co2 而co2又被naoh溶液吸收 压强不变 油滴不移动 3 装置c中co2缓冲液提供一定浓度的co2 且保持不变 若光合作用产生的o2量大于细胞呼吸消耗的o2量 则压强增大 油滴向右移动 若光合作用产生的o2量等于细胞呼吸消耗的o2量 则压强不变 油滴不移动 若光合作用产生的o2量小于细胞呼吸消耗的o2量 则压强减小 油滴向左移动 4 要证明光合作用需要co2 则自变量为co2的有无 其他条件都相同 但装置c d不符合单一变量原则 对叶片进行饥饿处理消耗原有淀粉 有利于检测是否新产生了淀粉 5 测定叶片细胞呼吸的强度 需要排除光合作用的干扰 所以装置应遮光 讲座专练1 细辛是一种适宜在森林中腐质层下生活的植物 滨藜是一种适宜在沙漠环境中生活的植物 图1是上述两种植物 用甲 乙表示 单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线 图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度 0 b1 b2 c 下的生理状态 请据图分析回答 1 图1中 代表滨藜的曲线是 当光照强度为b1时 甲植物叶肉细胞内产生atp的场所有 从结构与功能相适应的角度分析 含有较大叶绿体基粒和较多类囊体层数的植物是 2 对甲植物来说 图1中四种不同光照强度 0 b1 b2 c 对应图2中的状态依次是 在 状态下影响o2消耗速率的环境因素主要是 甲 叶绿体 线粒体 细胞质基质 细辛 温度 3 图2中细胞器 利用co2的场所是 细胞器 产生co2的场所是 4 生产实践中经常在大棚里栽培乙植物 若图1表示大棚内乙植物在温度 水分适宜的条件下测得的曲线 则d点之后限制增产的主要环境因素是 若要改变这一限制因素 提高乙植物的产量 通常采用增施农家肥的方法 其原理是 叶绿体基质 线粒体基质 co2浓度 土壤中的微生物将农家肥分解放出co2 解析 1 细辛属于阴生植物 滨藜属于阳生植物 因此 根据图1中的b1和b2 可推出甲属于阳生植物滨藜 乙属于阴生植物细辛 当光照强度为b1时 植物能进行呼吸作用和光合作用 故甲植物叶肉细胞内产生atp的场所有叶绿体 线粒体和细胞质基质 阴生植物中叶绿体类囊体和基粒较多 叶绿素含量较高 能在较低的光照强度下充分地吸收光线 因此 含有较大基粒和较多类囊体层数的植物是阴生植物细辛 2 图2中所示 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 呼吸作用 光合作用 只有呼吸作用 对甲植物来说图1四种不同光照强度 0 b1 b2 c 对应图2中的状态依次是 状态下 植物只进行呼吸作用 因此影响o2消耗速率的环境因素主要是温度 3 图2中细胞器 利用co2的场所 光合作用的暗反应 和细胞器 产生co2的场所 有氧呼吸的第二阶段 分别是叶绿体基质和线粒体基质 4 d点之后限制增产的主要外界因素是co2浓度 利用土壤中的微生物将有机肥料分解 放出co2 提高乙植物的产量 2 夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测 结果如图1 图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解 请回答下列问题 1 图1中所测气体为 该大棚内的蔬菜经过一昼夜后是否积累有机物 原因是 o2 是 f点的o2含量高于a点 一天内光合作用产生的o2量多于呼吸作用消耗的o2量 2 与它们各自的前一阶段相比 ec段和db段叶肉细胞内的c3含量的变化趋势分别是 图1中cd段变化的原因可能是 3 处于图1中的b点时 图2中应该进行的气体转移途径有 而处于图1中的db段 图2中应该进行的气体的转移途径有 减少 增加 光照过强 使温度过高 气孔关闭 co2供应不足 暗反应减弱 限制了光反应的进行 a c d e a c d e 解析 1 密闭大棚内气体含量发生变化的主要是o2和co2 图中e b两点气体变化量为0 说明e b两点的光合速率等于呼吸速率 7点之前呼吸速率大于光合速率 o2含量下降 co2含量上升 故图1所测气体为o2 f点的o2含量高于a点 表明一昼夜内o2的净积累量大于0 即有机物有积累 2 ec段 光照强度逐渐增强 光反应产生的 h 和atp增多 c3被还原的量就会增多 故而c3含量的变化趋势为减少 db段 光照强度逐渐降低 光反应产生的 h 和atp减少 c3被还原的量就会减少 故而c3含量的变化趋势为增加 cd段 光照强度过强 使气温偏高 气孔关闭 co2供应不足 暗反应减弱 限制了光反应的进行 3 b点的光合速率等于呼吸速率 但一般植物只有绿色部分进行光合作用 在整体光合速率等于呼吸速率时 叶肉细胞内肯定是光合速率大于呼吸速率 则图2中应该进行的气体转移途径有a c d e db段光合速率大于呼吸速率 对于叶肉细胞来说 叶绿体消耗co2和产生o2的速率均大于线粒体产生co2和消耗o2的速率 则图2中应该进行的气体转移途径有a c d e 3 当其他条件均最适宜时 北沙参在不同温度和光照强度条件下的光合速率如下图所示 光合速率用干重增加速率 mg 单位面积 h 表示 请回答下列问题 1 上图表明影响植物光合作用强度的环境因素是 该植物叶肉细胞消耗氧气的场所是 光照强度和温度 线粒体 内膜 2 25 条件下 5klx光照强度时的真正光合速率 大于 等于 或 小于 p点代表的真正光合速率 3 15 条件下 开始阶段光合速率小于8mg 单位面积 h的原因是光照强度较弱 光反应提供的 不足 影响有机物的生成 4 用适宜浓度的细胞分裂素处理该植物 发现对光合作用有一定影响 适宜浓度的细胞分裂素可通过改变气孔阻力来影响植物对 的吸收 从而影响光合作用的 阶段 等于 h 和atp co2 暗反应 解析 1 根据坐标图可以看出 影响光合作用的环境因素是温度和光照强度 该植物叶肉细胞中消耗氧气的细胞器是线粒体 2 根据坐标图在25 条件下 0klx光照强度时 代表的是呼吸作用强度 呼吸作用强度是4 在5klx光照强度时的真正光合速率是6 4 10 在p点时 呼吸作用的速率是2 p点真正的光合作用速率是8 2 10 所以25 条件下 5klx光照强度时的真正光合速率等于p点代表的真正光合速率 3 15 条件下 开始阶段光合速率小于8mg 单位面积 h影响因素是光照强度 光照强度较弱影响了光反应 光反应为暗反应提供了atp和 h 4 植物光合作用的原料二氧化碳主要来自气孔 所以改变气孔的阻力是影响了植物对二氧化碳的吸收 二氧化碳是暗反应阶段的原料 4 如图甲是某同学 探究影响植物光合速率的因素 的实验装置图 试回答 1 图1装置中隔在灯与反应瓶之间的盛水玻璃柱的具体作用是 此种处理是在调整实验的 变量 吸收灯光的热量 避免光照对试管内的水温造成影响 无关 2 若实验中每隔5min缩短一次反应瓶与盛水玻璃柱之间的距离 随着两者间距离的减小 水银柱的高度 产生这一结果的原因可能是 3 某同学利用两套图甲所示装置中的部分器材进行了如图乙所示的实验 两装置内的小麦种子质量相等 开始时两个水银流体压力计的水银柱a b高度一致 将装置放在适宜的条件下使种子萌发 一段时间后 会发现a与b的高度关系是 下降加快 光照强度增大 光合作用产生的o2增多 a b 解析 1 影响光合作用的主要因素有光照强度 温度和co2浓度等 根据对实验装置的分析可以推测 盛水玻璃柱的具体作用是避免光照引起温度的改变而违背单一变量原则 若温度不是人为控制的自变量 又与光合作用有关 则温度就是实验的无关变量 2 反应瓶中有nahco3溶液 可以为植物提供光合作用所需要的co2 释放的o2造成了反应瓶中气体体积的增加 最终使水银柱的高度下降 光合作用的强度越大 水银柱的高度下降的速度越快 3 图乙中左边装置测量的呼吸作用消耗的o2量与产生的co2量的差值 右边装置测量的是呼吸作用消耗的o2量 故一段时间后两者水银柱高度的关系是a b 5 图1为某植物在不同o2浓度条件下 无氧呼吸与有氧呼吸的co2释放量变化曲线 图2为不同光照强度条件下 co2体积变化量曲线 假定图2情况下与图1呼吸速率相同 呼吸底物全部为葡萄糖 图1中氧气的吸收量用a表示 有氧呼吸与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示 请据图回答下列问题 1 图1中 当o2浓度在 范围时 填字母 a b o2浓度为a时 a与b的关系式是 c e b 2a 2 图2为氧浓度为a点时开始测量的光合速率随光照强度变化的曲线 当光照强度为f时 光合作用固定的co2量可表示为 仅用字母a表示 3 图2中g点处叶肉细胞进行的生理活动是 4 在黑暗条件下 叶肉细胞中消耗adp的场所有 7a 光合作用 呼吸作用 细胞质基质 线粒体 解析 1 当细胞只进行有氧呼吸时 o2的吸收量等于co2的释放量 即a b 当o2浓度为a时 由图可知 有氧呼吸和无氧呼吸释放的co2量相等 且与有氧呼吸消耗的o2量相同 故b 2a 2 o2浓度为a时 植物呼吸作用释放的co2量为2a 光照强度为f时 光合作用固定的co2量 co2的吸收量 呼吸作用co2释放量 7a 3 g点时 净光合速率为0 此时植物同时进行光合作用和呼吸作用 且光合作用强度等于呼吸作用强度 4 叶肉细胞中消耗的adp用于合成atp 黑暗时不能进行光合作用 只能进行细胞呼吸 故合成atp的场所是细胞质基质 线粒体 6 某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度 设计了下面的实验 首先取若干生长状况相同的西红柿植株 平均分为7组 分别放在密闭的玻璃容器中 实验开始时测定co2的浓度 12小时后再次测定co2的浓度 实验结果如下表 请分析回答下列问题 1 这一实验