光合作用和细胞呼吸复习

与细胞呼吸,生物基础知识复习,知识点叶绿体中色素的种类、吸收光谱及实验证明，光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物，光反应和碳反应的过程及光系统的作用；需氧呼吸和厌氧呼吸的概念、过程、反应式，两者的区别与联系以及呼吸作用的意义。重难点光反应、碳反应的过程、原理以及它们的区别与联系；需氧呼吸与光合作用的联系与区别。考点与热点光合作用和细胞呼吸在生产实践中的运用及简单的化学计算等。,叶绿体中的色素,叶绿素b,叶绿素a,叶黄素,胡萝卜素,380,400,500,600,700,760,可见光,紫外光,红外光,三棱镜,波长/nm,叶绿色a,叶绿色b,类胡萝卜素,用分光光度计能精确测定光合色素的吸收光谱。叶绿素最强的吸收区有两处：波长640660nm的红光部分和430450nm的蓝紫光部分。叶绿素对橙光、黄光吸收较少，尤以对绿光的吸收最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱很相似，但也稍有不同：叶绿素a在红光区的吸收峰比叶绿素b的高，而蓝紫光区的吸收峰则比叶绿素b的低，也就是说，叶绿素b吸收短波长蓝紫光的能力比叶绿素a强。,光合色素的吸收光谱,例题：对海洋岩礁上的藻类植物调查时发现，一般在浅水处生长着绿藻，稍深处是褐藻，再深一些的水域中则以红藻为主，直接影响海洋中藻类植物分布的主要因素是（）A阳光B温度C海水含盐量D海水含氧量,解析：影响海洋植物分布的因素主要是阳光，不同颜色的光，对海水的穿透能不同，蓝紫光的穿透能力最强，红光穿透能力最弱，故深一些的水域内生长着红藻（主要吸收蓝紫光）。答案：A,叶绿体色素,2H2O,叶绿体色素,ADPPi,酶,ATP,2C3,多种酶参加催化,三碳糖,碳反应,光反应,叶绿体色素,活跃化能稳定化能,CO2的固定CO2的还原RUBP再生,NADPH、能量、酶,细胞溶胶,光能活跃化能,水的光解ATP的生成,光、色素、酶,类囊体膜,能量变化,物质变化,条件,场所,碳反应,光反应,光反应与碳反应的区别,光合作用总反应式,6CO2+12H2O,光能,叶绿体,C6H12O6+6H2O+6O2,原料,条件,产物,怎样才能提高光合作用效率？请同学们讨论。,增加CO2浓度,增加水分供给,延长光照时间,增加矿质元素,增强光照强度,增加光照面积,物质A是18O2，物质B是16O2。光合作用产生的氧来自光反应阶段中水的分解。,问题：请写出图中物质A,物质B的分子式并说明理由；AB？,AB98,提高栽培植物产量的途径,延长光合作用的时间：延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间。通过轮作、间作套种等措施，就能在一年内巧妙地搭配作物，从时间和空间上更好地利用光能。如在前茬作物旺盛生长时，即在行间播种或栽植后茬作物，这样当前茬作物收获时，后茬作物已长大。如麦套棉、豆套薯、粮菜果蔬间混套种等有不少成功的经验。在小面积的栽培试验中，或要加速重要的材料与品种的繁殖时，可采用生物灯或日光灯作人工光源，以延长照光时间。,1、光能的合理利用,增加光合作用的面积：如改变株型、合理密植等。近年来国内外培育出的水稻、小麦、玉米等高产新品种，差不多都是秆矮，叶挺而厚。种植此类品种可增加密植程度，并耐肥抗倒，因而能提高光能利用率。合理密植，就是使栽培植物群体得到合理发展，使之有最适的光合面积，最高的光能利用率，并获得最高收获量的种植密度。种植过密，一方面下层叶子受到光照少，成为消费器官；另一方面，通风不良，造成冠层内CO2浓度过低而影响光合速率；此外，密度过大，还易造成病害与倒伏，使产量大减。,2、保持适宜的环境温度,叶绿素的生物合成、光反应和暗反应是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约2，最适温度约30,最高温度约40。秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白，都与低温抑制叶绿素形成有关。高温下叶绿素分解大于合成，因而夏天绿叶蔬菜存放不到一天就变黄；相反，温度较低时，叶绿素解体慢，这也是低温保鲜的原因之一。,大田作物间的CO2浓度虽然目前还难以人为控制(主要靠自然通风来提供)，然而，通过增施有机肥，实行秸秆还田，促进微生物分解有机物释放CO2以及深施碳酸氢铵(含有50%CO2)等措施，也能提高冠层内的CO2浓度。在大棚和玻璃温室内，可通过CO2发生器(燃烧石油)，或石灰石加废酸的化学反应，或直接施放CO2气体进行CO2施肥。,3、适当提高二氧化碳浓度,CO2的含量,光合作用强度,为什麽从A点开始光合作用不再增强？,叶片光合作用效率与空气中CO2含量的关系,A,光合作用效率,为什麽从B点开始光合作用不再增强？,叶片光合作用效率与光照强度的关系,B,光照强度,夏季某天中小麦的光合量变化,0,光合效率,10,12,14,时间,A,B,C,例题：下图是一个研究光合作用过程的实验，实验前溶液中加入ADP，磷酸盐、叶绿体等，实验时按图示控制进行，并不断测定有机物合成率，用此数据绘成曲线。请你用已学的光合作用知识，解释曲线形成的原因。,因为没有CO2，只进行光反应，所以无有机物积累,因为AB段为碳反应提供了ATP和NADPH，加之CO2供给，碳反应能够进行，有机物合成率上升,因无光不能进行光反应，随着光反应产物的消耗，碳反应逐渐减弱，有机物合成率逐渐降低,AB段,BC段,CD段,概念：植物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，并且释放能量的总过程。,类型：,需氧呼吸,厌氧呼吸,场所：,需氧呼吸：细胞溶胶,线粒体,厌氧呼吸：细胞溶胶,过程：葡萄糖,丙酮酸,需氧:二氧化碳+水+能量,厌氧:酒精+二氧化碳+能量或乳酸+能量,实质：,物质变化：有机物被分解,能量变化：有机物中的能量释放出来,热能,形成ATP,意义：,为植物体的生命活动提供能量,体内其它化合物的合成提供原料,细胞呼吸,热量,24H,6CO2,ATP,ATP,12H2O,热量,热量,ATP,需氧呼吸过程,第一阶段发生在溶胶中,第二阶段线粒体基质,第三阶段线粒体内膜,丙酮酸2C3H4O3,葡萄糖C6H12O6酶,20H,C6H12O6+6H2O+6O2,酶,6CO2+12H2O+能量,2870KJ,C6H12O6,酶,酶,2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量,2C3H6O3（乳酸）+能量,226KJ,C6H12O6,需氧呼吸,厌氧呼吸,细胞呼吸意义,1、为生命活动提供能量,2、为体内其他化合物合成提供原料,呼吸作用,能量,热能散失,能量转移,ATP,能量,细胞分裂,生长发育,矿质元素吸收,肌肉收缩,神经冲动的传导,C6H12O6,CO2H2O,细胞溶胶、线粒体,细胞溶胶,CO2和水,CO2和酒精或乳酸,较多,较少,需要酶和,需酶不需,呼吸阶段的第一阶段完全相同,都是氧化分解有机物，释放能量,需氧呼吸与厌氧呼吸之间的区别与联系：,呼吸作用和光合作用的比较,注意以下几条基本原理：光合作用、呼吸作用的速率一般为一段时间内CO2、O2和葡萄糖的变化量计算。在有光和无光条件下，植物都能够进行呼吸作用。净生产量=实际光合作用量呼吸作用量。计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的反应式，然后列出方程予以计算。,有关光合作用和呼吸作用的计算,1、根据光合作用反应式进行有关物质的计算2、根据光合作用反应式进行有关能量的计算3、光合作用与呼吸作用的综合计算,光合作用实际产O2量实测O2释放量呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量实测CO2消耗量呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6净生产量光合作用实际C6H12O6生产量呼吸作用C6H12O6消耗量,光合作用的指标是光合速率,通常以每小时每平方分米叶面及吸收CO2毫克数表示。真正光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率,例1、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mg。（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mg。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：。,0,24.5,减少,延长光照时间降低夜间温度增加CO2浓度,例2、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率。,（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2mg/dm2；合成葡萄糖mg。,5,相等,250,170.5,（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？,（5）若该植物为阴生植物，则b点应向移动。,不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。,左,1、叶绿体的色素中含量最多的是（）A、叶绿素aB、叶绿素bC、胡萝卜素D、叶黄素,A,2、将小球藻置于什么光的照射下光合效率最高（）；在什么光的照射下，光合效率最低（）。A、红光和蓝紫光B、白光C、红光和绿光D、绿光,B,D,练习,3、花生种子和水稻种子相比，在播种时不可过深埋于土壤中的原因是（）A、幼苗不能顶出土面B、土壤深处水分不足C、花生萌发时需要更多的氧气D、花生种子不耐寒,C,4、某种藻类和草履虫在光下生活于同一溶液中。已知草履虫每周消耗0.10mol葡萄糖，藻类每周消耗0.12mol葡萄糖。现在该溶液中每周葡萄糖的产量为0.25mol，这一溶液中每周氧的净生产量为（）A、0.03molB、0.60molC、1.32molD、0.18mol,D,5、有关有氧呼吸的叙述中，正确的是（）,A、进行有氧呼吸植物不能进行无氧呼吸B、有氧呼吸的全过程都在线粒体中进行。C、有氧呼吸是高等生物所特有的呼吸方式。D、有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解,6、水稻育秧期间，如果苗床长期被水淹，会导致烂秧，是由于（）,A、水稻细胞吸水过多B、无氧呼吸产生的乳酸过多C、无氧呼吸产生的酒精过多D、呼吸作用完全被抑制,D,C,8、与无氧呼吸相比，有氧呼吸的特点是：（）A、需要酶参加B、分解有机物C、释放能量D、有机物彻底分解,7、在有氧呼吸过程中，CO2的产生和O2的参与发生在（）,A、第一阶段和第二阶段B、