高考生物二轮复习全攻略 125《细胞呼吸与光合作用》课件 新人教版.ppt

第五讲细胞呼吸与光合作用,【考纲点击】1细胞呼吸()。2.光合作用的基本过程()。3.影响光合作用速率的环境因素()。4.实验：(1)探究酵母菌的呼吸方式；(2)叶绿体色素的提取和分离。,必考点1光合作用、细胞呼吸及其两者间的关系（5年30考）,1.(2012江苏，23)(多选)右图表示细胞呼吸作用的过程，其中13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()。,高考经典,a1和3都具有双层生物膜b1和2所含酶的种类不同c2和3都能产生大量atpd甲、乙分别代表丙酮酸、h,解析：根据细胞代谢的特点判断，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，由此判断，a项错误，d项正确；在中发生反应的不同则是由于酶的专一性，不同场所中的酶是不同的，反应物和生成物也不同，b项正确；大量atp是在线粒体内膜上产生的，c项错误。答案：bd,2(2012广东，26)荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表。,注：“”表示未测数据(1)b的净光合速率较低，推测原因可能是：叶绿素含量低，导致光能吸收不足；_，导致_。(2)将a、d分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，a的叶肉细胞中，将开始积累_；d的叶肉细胞中，atp含量将_。(3)与a相比，d合成生长素的能力_；与c相比，d的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是_。(4)叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是_的结果；d的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是_。,解析：(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等)，结合表格中的信息，b组叶绿素含量为1.1mg/gfw，叶绿素含量低，气孔开放程度为55%，开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低。(2)a叶片净光合速率为2.8mg/gfw，即光合速率小于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸、产生酒精。d叶片中，光合速率大于呼吸速率，且由于是密闭的容器，导致容器内二氧化碳越来越少，暗反应减弱，而光反应不变，导致atp增多。,(3)相比成熟叶片，幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一；叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上，从表格中可推知，由于总叶绿素含量增长，因此d的叶肉细胞的叶绿体中，基粒明显增多。(4)细胞分裂和细胞生长使个体增大；细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。答案：(1)气孔开放度相对低二氧化碳供应不足(2)酒精增多(3)低基粒(4)细胞分裂和细胞生长基因的选择性表达,3(2012新课标，29)将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示，若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。,(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，通过_作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒1d1。,(4)若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。解析：玉米种子由种皮、胚和胚乳组成，在萌发过程中胚发育成幼苗，子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量；因此呼吸作用所消耗的有机物量胚乳减少的干重量转化成幼苗的组成物质；(1)淀粉的基本组成单位是葡萄糖，葡萄糖通过氧化分解为生命活动的供能。(2)024h为15.4mg，2448h为0.6mg，4872h为1.1mg，在7296h种子呼吸消耗的有机物最多，为204.2177.726.5mg粒1d1。,(3)子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量；因此呼吸作用所消耗的有机物量胚乳减少的干重量转化成幼苗的组成物质；7296h转化为43.626.517.1mg，96120h为27522mg，最大转化速率为22mg。(4)保持实验条件不变(玉米种子至于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发)，随种子有机物的消耗，种子呼吸速率逐渐减慢，干重变化趋势越来越小，当长出幼叶后仍然不能进行光合作用，随着有机物的消耗种子死亡。答案：(1)葡萄糖呼吸(2)729626.5(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用,历年高考命题的重点，选择题、非选择题均有呈现，光合作用、有氧呼吸、无氧呼吸的场所、过程以及相互间比较均为采分点。,【押题1】请根据图分析下列有关植物进行光合作用和细胞呼吸的叙述中，正确的是()。,命题猜想,光合作用与呼吸作用的关系,a植物长时间处于黑暗中时，过程都会发生b晴朗夏天的上午10点左右，北方植物的叶肉细胞中多于c晴朗夏天的中午，将减弱d进行和时，物质从产生部位到利用部位都将穿过4层磷脂分子,解析植物长时间处于黑暗中无法进行光合作用，过程都不会发生，故a错；晴朗夏天的上午10点左右，光合作用强于细胞呼吸，植物要从周围空气中吸收co2，不会发生，故b错；从叶绿体中产生的o2进入线粒体内要穿过4层膜，即8层磷脂分子，故d错；晴朗夏天的中午，叶片气孔关闭影响光合作用的进行，减弱，故c对。答案c,(1)题干关键信息：明确图示各标号代表的意义及发生的条件；(2)分析题枝：关注条件和关键信息，如a中的“黑暗”，b中的“晴朗上午10点”，c中“晴朗中午”，d中“磷脂分子”。,生物信息题的解答技巧,【押题2】如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。代表物质，代表过程。据图回答下列问题。,(1)将该植物由光照下突然置于黑暗中，甲图中的c3的含量将_，c5的含量将_。(2)乙图与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比，特有的步骤是_(填数字)，这些过程发生在_中。(3)若用18o标记甲图中的h2o，则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是_，甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是_。(4)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的来源过程：光能_吸收无机盐离子的能量。,答案(1)增多减少(2)线粒体的基质和内膜(或线粒体)(3)水与、与(4)活跃的化学能葡萄糖等有机物中稳定的化学能atp中活跃的化学能,1光合作用与细胞呼吸的关系图,考点探源,关系解读(1)光合作用与有氧呼吸的物质转化关系,h和atp的来源、去向分析：,(2)能量转化关系,2光合作用骤变时各物质量的变化,同理：co2不变，光照由弱变强时c5含量上升，c3含量减少。,同理：光照不变，co2供应增加，c3含量上升，c5含量下降，(ch2o)合成相对增加。,1疑难问题点拨分析(易混点)(1)暗反应过程并非不需要光：光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产物h和atp，因此在无光条件下不可以长期进行。(2)误认为有氧呼吸的全过程都需要o2：有氧呼吸的第一、二阶段不需要o2，只有第三阶段需要o2。,名师叮咛,(3)误认为有氧呼吸的场所只有线粒体：原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜上。真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。2植物细胞生理状态的分析技巧在植物体内，只有含叶绿体的细胞才能进行光合作用，因细胞中同时含有线粒体，所以要进行呼吸作用。因此，对叶肉细胞(或叶片)而言(见下图)：,必考点2影响两大基础代谢的因素及在生产中的应用（5年42考）,1.(2012山东理综，2)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()。,高考经典,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bc段和de段下降的原因相同d两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭,解析：曲线表示净光合作用的强度随时间的变化，曲线和横坐标的交点表示光合作用的强度与呼吸作用强度相等的时刻，所以甲植株在a点前就已经开始进行光合作用，乙植株在618时积累有机物，18时积累有机物最多；bc段乙植株的光合作用强度下降，是由于温度太高保卫细胞失水，导致气孔关闭，co2供应减少，而de段则是由于光照强度降低所致；甲植株在温度最高的中午也没有出现光合作用强度的下降，是由于气孔不能关闭。a、b、c三项错误。答案：d,2(2012天津理综，5)设置不同co2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率(光合速率净光合速率呼吸速率)，结果见右图。据图判断，下列叙述正确的是()。,a与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的h多b与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的atp多c若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的k值分别为k1、k2、k3，则k1k2k3d密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物,解析：由呼吸速率曲线可知，d3浓度下细胞呼吸速率小于d2浓度下的细胞呼吸速率，所以d3浓度下单位时间内细胞呼吸过程产生atp少，故b项错误。三个不同浓度下种群的k值大小比较可根据净光合速率曲线判断，净光合速率越大时，积累有机物就越多，种群k值就越大，所以k2最大，而k1和k3相同，故c项错误。判断蓝藻的呼吸方式应在黑暗条件下进行，故d项错误。光合速率净光合速率呼吸速率。因为d1和d3的净光合速率相等，但d1细胞呼吸速率大于d3，所以光合速率为d1d3，与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻光反应生成的h多，故a项正确。答案：a,3(2012重庆理综，30)长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(如右图)。,(1)据图分析：光合作用消耗atp最快的时刻是_。根吸水能力最强的时刻是_。直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是_(填“光照”或“co2”)。,在14：00时若适当提高co2浓度，短时间内叶绿体中h含量的变化是_。(2)若该地土壤缺钙，一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是_(填“老叶”或“幼叶”)。(3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了_。,解析：(1)光合作用暗反应阶段需要消耗atp，当光合作用速率最快时，消耗atp最快，由光合作用速率变化曲线可知，最大速率出现在10：00；根吸收的水分绝大部分用于蒸腾作用，蒸腾速率最大时也就是根吸水能力最强时，由蒸腾速率曲线可知，最大吸水能力出现在12：00。水分通过蒸腾作用散失到周围空气中是通过气孔完成的，所以气孔导度是引起蒸腾速率变化的直接指标，由两条曲线变化的一致性也可得此结论；12：00时光合速率出现低谷，此时气孔导度最大，二氧化碳供应充足，故主要因素不是二氧化碳，而应该是光照。提高二氧化碳浓度，能促进暗反应中三碳化合物的形成，三碳化合物的还原需要消耗掉更多的还原性氢，还原性氢的含量会下降。,(2)钙属于植物体内不可转移的矿质元素，当土壤中缺少钙时，老叶中的已有的钙不能转移到幼叶中去，故首先表现缺钙症状的是幼叶。(3)杂交后代不可育，说明已经产生了生殖隔离。答案：(1)10：0012：00气孔导度光照降低(2)幼叶(3)生殖隔离,历年必考内容，选择题、非选择题均可以曲线、图表分析形式出现，非选择题还可以实验设计题或实验分析题形式出现！,【押题1】如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是()。,命题猜想,多因子变量对光合作用的影响,a甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量b乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中c3的生成量多c图中m、n点的限制因素是光照强度，p点的限制因素是温度d丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变,解析乙图中d点时的光照较c点强，光反应生成的atp和nadph较多，促进c3的还原，使c5生成量多，因此，c5与co2结合生成c3的量也会增多，故b项正确。温度通过影响酶的活性影响代谢。在丙图中，随着温度的进一步升高，曲线的走势将下降。答案d,(1)解题的关键是准确判断出曲线所表示的含义植物真正光合速率，以及曲线关键点a、b、c、d、m、n、p点所表示的含义。(2)坐标曲线图中限制因素的判断：在曲线上升阶段，其限制因素为横坐标所表示的因子；当曲线达到最大值后，限制因素就要从内部因素和外部因素两个方面考虑。,曲线题的判断,【押题2】(2012台州期末).下图表示在25时，a、b两种植物随着光照强度的变化co2吸收量或co2释放量的变化曲线图。回答下列问题。,考查学生实验及曲线的分析能力,(1)比较a、b植物，其中细胞呼吸较强的是_植物，当光照强度在达到z点之前，限制a植物光合作用的因素主要是_。(2)当平均光照强度在x和y之间(不包括x、y)，假设白天和黑夜的时间各为12h，a植物一昼夜中有机物积累量的变化是_(减少或增加)。(3)已知a植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25和30，若将温度提高到30(其它条件不变)，理论上图中p、m的位置如何变化？_。.研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验一、二的结果分别用下图的甲、乙表示，请据图回答问题。,（1）实验一的自变量是_，图甲中a点条件下番茄植株相对生长速率低于b点的主要原因是_。日温26，夜温20不一定是番茄植株生长的最适温度组合，理由是：_。,（2）图乙表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内o2含量的变化，据图分析：番茄植株光合作用释放的o2量和呼吸作用消耗的o2相等的点是_。该番茄植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？_，理由是_。破题关键,解析.光照强度达饱和点之前光合速率的限制因子为光照强度，当温度高于最适温度时，光合速率下降，此时补偿点应右移，饱和点向左下移。.若夜温过低可导致酶活性降低，代谢速率过低，从而抑制物质合成，细胞分裂等代谢过程，故生长速率较低；欲确认日温26，夜温20是否最适宜于番茄生长，应设置不同温度组合的对照实验；图乙中光合速率与呼吸速率相等的点应为曲线折点处。,答案.(1)a光照强度(2)减少(3)p点右移，m点向左下方移.(1)夜温a点夜温过低，导致夜间酶活性低，新陈代谢速率过低，不利于物质合成和细胞分裂等生理活动无其他日温和夜温组合进行的实验对照(合理描述即可)(2)b和c无积累因为d点的氧气比a点低，说明呼吸消耗的有机物总量大于光合作用制造总量，故无积累(合理描述即可),影响光合作用的外界因素及其在生产中的应用,考点探源,具体内容解读1光照强度(1)原理：影响光反应阶段atp、h的产生。(2)曲线如图所示。(3)分析p点的限制因素：,(4)应用：延长光合作用时间。大棚蔬菜生产时，可在夜间进行人工光照以延长光合作用时间；大田作物可采用轮作，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。,2co2浓度(1)原理：影响暗反应阶段c3的生成。(2)曲线如图所示。(3)分析：p点的限制因素,(4)应用：种植大棚蔬菜时，多施有机肥、人工增施co2；大田作物应多施有机肥和实施秸秆还田，或南北向种植以保证空气顺畅流通。,3温度(1)原理：通过影响酶的活性来影响光合速率。(2)曲线如右图所示。(3)分析：p点对应的温度为进行光合作用的最适温度。,4矿质元素(1)原理：n、mg是构成叶绿素的成分，p是nadph的成分，k有助于光合产物的运输。(2)曲线如右图所示。,(3)分析：pq的形成原因：施肥过多，植物吸水困难甚至失水，进而影响光合作用。(4)应用：合理、适量施肥。,与光合作用、呼吸作用有关的实验设计技巧如果让我们设计实验测定光合作用速率，必须综合考虑两者的关系：无论是否有光，植物都将进行呼吸作用，而在光下测定的光合作用速率，实际上是净光合作用速率，因此需另外设置实验组，测定呼吸作用速率。因此，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浓度的大小可用不同浓度的co2缓冲液调节。,名师叮咛,对照原则的应用，不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行实验，而应该用一系列装置进行相互对照。无论哪种装置，在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。典型的方法：“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。梯度法：用一系列不同光照强度、温度或co2浓度的装置，可探究光照强度、温度或co2浓度对光合作用强度的影响。,特别提醒外界因素对光合作用影响的实质,【典例】某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用和呼吸作用速率(密闭装置)，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率并不相等的点是()。,aabbccdd答案a,教你审题挖掘示意图隐含信息，抓题干及选项关键词是解题关键,规律总结真光合作用和净光合作用的比较：真光合作用就是植物的光合作用(只是光合作用，不包括呼吸作用)，体现了植物有机物的制造量。净光合作用指真光合作用与呼吸作用的差值，体现了植物有机物的积累量。三者的关系：真光合作用净光合作用呼吸作用。三者的常用表示方法：,1光合速率与呼吸速率的关系(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率，相当于图1中a点。,图1,(2)绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净(表观)光合速率。(3)真正光合速率、表观(净)光合速率和呼吸速率三者之间的关系(公式如下)真正光合速率净光合速率呼吸速率,2叶面指数变化与光能利用能力(物质合成积累量)之间的关系曲线解读：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增加，原因是叶片相互遮挡，部分叶片因光,照强度和co2浓度的限制而处于光补偿点以下；净光合速率真正光合速率呼吸速率，所以干物质的量光合作用实际量呼吸量，如图中曲线所示；植物的叶面积指数不能超过d点，否则植物将入不敷出，无法生活下去。,图2,误区提示干物质的量即光合作用有机物的积累量，干物质的量为零的点应为光合作用实际量与呼吸量的交点(即c点)，而不是呼吸量与干物质量的交点。,3光照充足条件下温度变化对同一植物光合作用、呼吸作用影响的差异,曲线解读：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；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，绘制成曲线如图中虚线所示，可判断20时净光合速率最大。,误区提示注意准确判断光合速率的类型。如果光合速率代表的是净光合速率，则真正光合速率应为两曲线纵坐标之和。,【变式1】(2012安徽理综，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入af试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。,注：“”表示加入了适量的相关物质，“”表示未加入相关物质(1)会产生co2和h2o的试管有_，会产生酒精的试管有_，根据试管_的实验结果