光合作用和细胞呼吸复习

1、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。叶绿体中的色素色素的种类颜色含量溶解度扩散速度吸收光的颜色作用叶绿素（占总量的3/4）叶绿素a蓝绿最多较低较慢红橙光蓝紫光吸收传递转化光能叶绿素b黄绿较多最低最慢类胡萝卜素（占总量的1/4）胡萝卜素橙黄最少最高最快蓝紫

2、光叶黄素黄色较少较高较快叶绿素b叶绿素a叶黄素胡萝卜素380400500600700760可见光紫外光红外光三棱镜波长/nm400500600700波长/nm叶绿体色素吸收光谱叶绿色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

3、收光谱绿藻红藻褐藻 透光带 上部 中部 下部 海藻分层现象海藻分层现象 光照强光照强光照弱光照弱例题：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叶叶绿绿体体色色素素2H2O水的光解水的光解叶叶绿绿体体色色素素O2NADPHADP Pi酶酶ATP2C3多种酶参多种酶参加催化加催化供氢供氢供

4、能供能还还原原三碳糖三碳糖碳反应光反应CO2RuBp固固定定叶叶绿绿体体色色素素光光能能活跃化能活跃化能稳定化能稳定化能COCO2 2的固定的固定COCO2 2的还原的还原RUBPRUBP再生再生NADPH、能量、酶、能量、酶细胞溶胶细胞溶胶光能光能活跃化能活跃化能水的光解水的光解ATPATP的生成的生成光、色素、酶光、色素、酶类囊体膜类囊体膜能量能量变化变化物质物质变化变化条件条件场所场所碳反应碳反应光反应光反应光反应与碳反应的区别光反应与碳反应的区别6CO2 +12H2O光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2原料原料条件条件产物产物怎样才能提高光怎样才能提高光合作用效率？请合

5、作用效率？请同学们讨论。同学们讨论。增加增加COCO2 2 浓度浓度增加水分供给增加水分供给延长光照时间延长光照时间增加矿质元素增加矿质元素增强光照强度增强光照强度增加光照面积增加光照面积CO2AC18O2BH218OH2O光照射下的小球藻悬液物质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提高栽培植物产量的途径延长光合作用的时间：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

6、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 1、光能的合理利用、光能的合理利用 增加光合作用的面积：增加光合作用的面积：如如改变株型、合改变株型、合理密植理密植等。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

7、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 2、保持适宜的环境温度、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

8、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、适当提高二氧化碳浓度CO2的含量的含量光合作用强度光合作用强度为什麽从为什麽从A A点点开始光合作用开始光合作用不再增强？不再增强？叶片光合作用效率与空气中叶片光合作用效率与空气中CO2含量的关系含量的关系A光合作用效率光合作用效率为什麽从为什麽从B B点点开始光合作用开始光合作用不再增强？不再增强？

9、叶片光合作用效率与光照强度的关系叶片光合作用效率与光照强度的关系B光照强度光照强度夏季某天中小麦的光合量变化夏季某天中小麦的光合量变化0光合效率101214时间时间ABC例题：下图是一个研究光合作用过程的实例题：下图是一个研究光合作用过程的实验，实验前溶液中加入验，实验前溶液中加入ADPADP，磷酸盐、叶绿体，磷酸盐、叶绿体等，实验时按图示控制进行，并不断测定有机等，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。光合作用知识，解释曲线形成的原因。有机物合成率光照、光照、无无CO2黑暗、黑暗、

10、有有CO2时间因为没有因为没有CO2，只进行光只进行光反应，所以无反应，所以无有机物积累有机物积累因为因为AB段段为碳反应提供为碳反应提供了了ATP和和NADPH，加之，加之CO2供给，碳供给，碳反应能够进行，反应能够进行，有有 机物合成率机物合成率上升上升因无光不因无光不能进行光反应，能进行光反应，随着光反应产随着光反应产物的消耗，碳物的消耗，碳反应逐渐减弱，反应逐渐减弱，有机物合成率有机物合成率逐渐降低逐渐降低CDABAB段段BC段段CD段段概念：概念： 植物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，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。并且释放能量的总过程

11、。类型：类型：需氧呼吸需氧呼吸厌氧呼吸厌氧呼吸场所：场所：需氧呼吸：细胞溶胶需氧呼吸：细胞溶胶线粒体线粒体厌氧呼吸：细胞溶胶厌氧呼吸：细胞溶胶过程：葡萄糖过程：葡萄糖丙酮酸丙酮酸需氧需氧: :二氧化碳二氧化碳+ +水水+ +能量能量厌氧厌氧: :酒精酒精+ +二氧化碳二氧化碳+ +能量或乳酸能量或乳酸+ +能量能量实质：实质：物质变化：有机物被分解物质变化：有机物被分解能量变化：有机物中的能量释放出来能量变化：有机物中的能量释放出来热能热能形成形成ATPATP意义：意义：为植物体的生命活动提供能量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体内其它化合物的合成提供原料细胞呼吸细胞呼吸

12、热量热量24H6CO2ATPATPATP12H2O热量热量酶酶热量热量ATP第一阶段第一阶段 发生在溶胶中发生在溶胶中第二阶段第二阶段 线粒体基质线粒体基质第三阶段第三阶段 线粒体内膜线粒体内膜6O26H2O丙酮酸丙酮酸2C2C3 3H H4 4O O3 34H葡萄糖葡萄糖C6H12O6酶酶20HC6H12O6+6H2O+6O2酶酶6CO2+12H2O+能量能量30ATP热能2870KJC6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+能量能量2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+能量能量226KJC6H12O6需氧呼吸厌氧呼吸2ATP热能2ATP热能1 1、为生命活动提供能量、为生命

13、活动提供能量2 2、为体内其他化合物合成提供原料、为体内其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH丙酮酸丙氨酸呼吸作用能量热能散失能量转移ATPADPPi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C6H12O6CO2H2O 项项 目目类类 型型 需氧呼吸需氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸 不不 同同条条 件件场场 所所氧化产物氧化产物能量变化能量变化相相 同同联联 系系本本 质质细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶细胞溶胶和水和水和酒精和酒精 或乳酸或乳酸较多较多较少较少需要酶和需要酶和需酶不需需酶不需呼吸阶段的第一阶段完全相同呼吸阶段的第一阶段完全相同都是氧化

14、分解有机物，释放能量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：需氧呼吸与厌氧呼吸之间的区别与联系：光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸条件条件在光下进行在光下进行有光无光均进行有光无光均进行场所场所叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体物质物质变化变化二氧化碳和水二氧化碳和水合成糖类，合成糖类，并释放氧气等并释放氧气等分解葡萄糖等分解葡萄糖等有机物，产生有机物，产生二氧化碳和水等二氧化碳和水等能量能量变化变化光能转变为糖类光能转变为糖类等有机物等有机物中稳定的化学能中稳定的化学能葡萄糖等有机物葡萄糖等有机物中稳定的化学能中稳定的化学能转化为热能和转化为热能和ATPATP

15、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

16、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。真正光合速率真正光合速率=表观表观(净净)光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率例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

17、植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是： 。024.5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。51015202530352520151050510CO2吸收量mg/dm2h光照强度（Klx）abcd （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CO2 mg/dm2；合成葡萄糖mg。5相等250170.55101520253035252015105051

18、0CO2吸收量mg/dm2h光照强度（Klx）abcd（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a B、叶绿素bC、胡萝卜素 D、叶黄素A2、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BD3、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C4、某种藻类和草履虫在光下生活于同一溶液中。已知草履虫