一轮复习-光合作用与呼吸作用PPT课件

.,1,能量之源光与光合作用,ATP的主要来源细胞呼吸,.,2,ATP的主要来源细胞呼吸,.,3,生物如何获得“能量货币”ATP,动物和人等呼吸作用,绿色植物呼吸作用和光合作用,.,4,2.今天的气温远低于体温，而我们的体温正常情况为何能维持37.5？依靠什么？,1.人体不断地吸进O2(去处？)，呼出CO2（来源？）,呼吸作用是什么？,烤火？,.,5,+糖类,+水,呼吸作用（本质）,高等动物的呼吸现象和呼吸作用,呼吸（现象）,气体运输,+,CO2,.,6,细胞呼吸的概念,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并且生成ATP的过程。,化学反应,.,7,一、实验课题探究酵母菌细胞呼吸的方式,（一）实验原理1、酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。有氧呼吸产生水和CO2无氧呼吸产生酒精和CO2。2、CO2的检测方法（1）CO2使澄清石灰水变浑浊（2）CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3、酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。,.,8,（二）实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸产生：CO2无氧情况下进行无氧呼吸，产生：CO2+酒精,.,9,(三)实验用具（略）,1、NaOH的作用是什么？,2、酵母菌进行什么呼吸？,3、澄清的石灰水有什么作用？,4、如何说明CO2产生的多少？,5、如何控制无氧的条件？,.,10,(四)实验结果预测,1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色显色反应。3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多,.,11,(五)实验步骤,1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35、环境下培养8-9小时。3、检测CO2的产生4、检测酒精的产生（1）取2支试管编号（2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2毫升注入试管（3）分别滴加0.5毫升重酪酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀.试管密封，试管不密封,(六)观测、记录,变混浊快,无变化,变混浊慢,出现灰绿色,.,12,(七)实验结果,酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。有氧条件下，产生大量的CO2，无氧条件下,产生酒精+少量的CO2。,.,13,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,包括,二细胞呼吸的方式,.,14,（一）有氧呼吸,.,15,ATP的主要来源细胞呼吸,.,16,.,17,.,18,有氧呼吸,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,丙酮酸(C3H4O3)+H+能量（少量）,场所：细胞质基质,丙酮酸彻底分解,酶,CO2+H+能量（少量）,场所：线粒体基质,丙酮酸,H的氧化,酶,H2O+能量（大量）,场所：线粒体内膜,H+O2,+H2O,1、过程、场所,.,19,?,1mol葡萄糖释放能量2870KJ，,用生物观点解释“饥寒交迫”,一部分以热能形式散失(约60%)1161KJ转移至ATP（合成36molATP）,2、能量去向：,.,20,3、总反应式：,4、概念：,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。,.,21,能力训练,1、在下列三支试管中分别加入等量的水稻线粒体提取液，然后分别加入等量的下列物物质，将会有CO2产生的试管是（）,1和3,.,22,.,23,（二）无氧呼吸,1、过程、场所,与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖的初步分解,C6H12O6,酶,丙酮酸+H+能量（少量）,场所：细胞质基质,场所：细胞质基质,丙酮酸不彻底分解,丙酮酸,2C3H6O3（乳酸）+能量（少量）,2C2H5OH（酒精）+CO2+能量（少量）,酶,.,24,1mol葡萄糖分解为乳酸或酒精后，共放出196.65kJ的能量，,用生物观点解释“高原反应”,1、其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，产生2molATP,2、其余的能量以热能的形式散失,3、未释放的能量储存在何处？,2、能量去向：,.,25,C6H12O6,酶,2C3H6O3（乳酸）,+少量能量,A.乳酸发酵,例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）,C6H12O6,2C2H5OH（酒精）,+2CO2,B.酒精发酵,例：大多数植物、酵母菌,酶,+少量能量,3、反应方程式,.,26,5、实例,a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸。产生酒精和二氧化碳.,b.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会进行无氧呼吸。肌肉酸胀是由于产生了乳酸.,c.酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。,4、概念,无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。,.,27,细胞质基质和线粒体,细胞质基质,需氧、酶等,不需氧、需酶,二氧化碳和水,酒精+二氧化碳或乳酸,较多,较少,两者第一阶段相同,都分解有机物、释放能量,有氧呼吸与无氧呼吸的比较,.,28,O2吸收量=0只进行无氧呼吸O2吸收量=CO2释放量只进行有氧呼吸O2吸收量CO2释放量既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,呼吸类型的判断,.,29,51015202530氧气浓度（%）,CO2的释放速率,.,30,例题：下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。请据下图回答下列问题：(1)外界氧浓度在10以下时，该器官的呼吸作用方式是_。(2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_，进行此种呼吸方式所用的底物是_。(3)当外界氧浓度为45时，该器官CO2释放量的相对值为0.6，而O2吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_倍。,有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸,葡萄糖,1.5,.,31,关于呼吸作用的计算,消耗等量的Glu时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2的比例为：产生相同量的CO2，用于无氧呼吸和有氧呼吸的Glu比例为：,消耗等量的Glu时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的ATP的比例为：产生相同量的ATP，用于无氧呼吸和有氧呼吸的Glu比例为：,1：3,3：1,1：19,19：1,.,32,图A,图B,图C,图D,干燥土壤90.8kg,小柳树2.3kg,只用雨水浇灌,五年后柳树长大,土壤烘干后称重,海尔蒙特实验,植物生长所需的原料来自于水,.,33,普里斯特利实验,.,34,萨克斯实验,（置于暗处48小时）思考：目的是什么？,使叶子里的淀粉消耗完，避免影响实验的准确性,.,35,这个过程叫脱色，这样做的目的是？为什么要用酒精？,使叶子中的叶绿素溶解，避免遮挡反应的颜色。叶绿素只溶解在有机溶剂中，如酒精，丙酮等。,.,36,验证：,分别用碘蒸汽处理叶片，发现遮光的没有变成蓝色，曝光的则呈现深蓝色。,光合作用需要光，光合作用能产生淀粉。,.,37,结论：水分是植物建造自身的原料。,17世纪海尔蒙特栽培的柳树实验,.,38,结论：植物可以更新空气,.,39,1880年（美国）恩格尔曼实验,.,40,1880年，恩格尔曼(C.Engelmann)的实验：,1.恩格尔曼实验的结论是什么?,2.为什么甲组要放在没有空气的黑暗环境中?,甲组,乙组,无空气、黑暗,无空气、有光,O2是由叶绿体释放的,讨论,3、叶绿体的功能,.,41,.,42,3对比试验：先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下。先选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位。而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而再一次证明实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。,1实验材料选用：水绵和好氧性细菌。因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。2环境：选用黑暗并且没有空气的。排除了氧气和光的干扰。,该实验的巧妙之处：,.,43,第一组,光合作用产生的O2来自于H2O。,H2180,C02,H20,C18O2,第二组,1802,02,美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）,结论,光合作用产生的有机物又是怎样合成的？,.,44,美国卡尔文,用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。,14CO2,14C3,14CH2O,.,45,产物:淀粉条件:光,光合作用发现小结：,1771年，英国普利斯特利,原料:水,1880年，美国恩格尔曼,20世纪30年代，美国鲁宾与卡门,1864年，德国萨克斯,1664年，比利时海尔蒙特,原料和产物:更新空气(二氧化碳和氧气),产物氧来自于水。,场所:叶绿体条件:光,实验方法：同位素标记法,实验原则：,对照原则,单一变量原则,.,46,回眸光合作用的的探究历程,反应物,产物,条件,场所,.,47,植物如何获取太阳能？,一、捕获光能的色素和结构,有些植物的“白化苗”为什么会很快死亡？,.,48,类胡萝卜素,叶绿素,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b,(占1/4),(占3/4),1、捕获光能的色素,.,49,实验绿叶中色素的提取和分离,实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素5.观察和记录,.,50,方法与步骤：,称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的二氧化硅（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。,.,51,我们学习过叶绿体是通过里面的色素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？还有，叶绿体的色素成分又是怎样的呢？,.,52,讨论：1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？,.,53,叶绿体中的色素提取液,四种色素对光的吸收,叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收_,蓝紫光,蓝紫光、红光,思考,1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？2、P97问题探讨？,.,54,2、叶绿体的结构,外膜,内膜,基粒,基质,类囊体,色素：,类囊体的薄膜上,类囊体的薄膜上叶绿体基质中,酶：,.,55,叶绿体和线粒体：,都是双层膜都有基粒和酶都有增大膜面积的结构都有少量的DNA和RNA都与能量转换有关都是半自主复制细胞器,.,56,总结叶绿体的功能,1、叶绿体是进行光合作用的场所2、它内部的巨大膜表面上分布了许多捕获光能的色素还有许多进行光合作用的酶,.,57,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光,光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？,有光才能反应,有光、无光都能反应,.,58,H2O,类囊体膜,酶,光反应,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能活跃的化学能贮存在ATP中,场所：,条件：,能量变化,物质变化,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,.,59,CO2,五碳化合物C5,CO2的固定,三碳化合物2C3,C3的还原,叶绿体基质多种酶,糖类,卡尔文循环,.,60,暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,H、ATP、酶,场所：,条件：,能量变化,物质变化,CO2,五碳化合物C5,CO2的固定,三碳化合物2C3,叶绿体基质多种酶,糖类,H,.,61,H,.,62,光合作用的全过程,供氢,供能,还原,多种酶参加催化,（CH2O）,2C3,C5,固定,CO2,光反应过程,暗反应过程,类囊体的薄膜上,叶绿体基质中,.,63,比较光反应、暗反应,光反应阶段,暗反应阶段,条件,场所,物质变化,能量变化,光、色素、酶,不需光、酶、H、ATP,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质中,水的光解；ATP的生成,CO2的固定；C3的还原,ATP中活跃化学能,光能,ATP中活跃化学能,有机物中稳定化学能,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。,.,64,光合作用的定义,绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。,总结光合作用的反应式,反应物、条件、场所、生成物,CO2H2O（CH2O）O2,光能,叶绿体,糖类,.,65,化能合成作用：,利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量把无机物合成为有机物。如硝化细菌。,2HNO2+O22HNO3+能量,硝化细菌,举例：,6CO2+6H2OC6H12O6+6O2,能量,.,66,绿色植物获得能量的方式,光能合成作用（简称光合作用）,自养生物,少数细菌获得能量的方式,化能合成作用,异养生物,人、动物、真菌、绝大多数细菌获得能量的方式,摄取现成的有机物,（利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。）,以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成有机物，糖类中储存着由光能转换来的能量。,无机物有机物,.,67,三、光合作用原理的应用,1、影响光合作用强度的因素？,1、CO2的浓度、水分（反应物）2、光照的长短与强弱、光的成分（反应条件）3、温度的高低（反应条件）4、必需矿物质元素（植物的长势）,植物在单位时间内通过光合作用产生的有机物的数量,.,68,单一因素对光合作用影响的图象,.,69,释放O2,吸收O2,光补偿点,光饱和点,净量问题,.,70,例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。,.,71,5.光合作用与呼吸作用的区别：,.,72,光合作用呼吸作用,呼吸作用与光合作用的比较,同化作用(合成代谢)异化作用(分解代谢),叶绿体细胞质基质、线粒体,使pH值上升使pH值下降,物质变化，能量变化比较,光合作用呼吸作用,.,73,呼吸作用与光合作用的联系,CO2,O2,CO2,O2,.,74,呼吸作用与光合作用的联系,CO2,O2,CO2,O2,.,75,.,76,实测O2释放量实测CO2消耗量光合作用C6H12O6净生产量(有机物的积累),光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,关于呼吸作用和光合作用的计算,光合作用实际产O2量呼吸作用耗O2量,光合作用实际CO2消耗量呼吸作用CO2释放量,光合作用实际C6H12O6生产量呼吸作用C6H12O6消耗量,.,77,下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：,1甲图曲线中C点和E点处，植株处于何种生理活动状态_2根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段，其中光合作用强度最高的是点，植株积累有机物最多的是点。3乙图中F-G段CO2吸收量逐渐减少是因为，以致光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。4乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为：,温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了原料CO2的供应,V光合V呼吸,B-F,D,D,光强逐渐减弱,ATP,H,.,78,例、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,.,79,（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,.,80,.,81,3、在一个密封的玻璃钟罩内，有绿色植物并有以此植物为食的小动物，罩内的O2用18O原子为标记，每天给以光照，若干时间后，18O可在下列哪项自身组成的有机物中出现A、只在植