生物必修ⅰ苏教版3细胞呼吸课件3

1、1第三课时光合作用与细胞呼吸的联系及应用第三课时光合作用与细胞呼吸的联系及应用23课程标准1.比较光合作用和细胞呼吸的区别。2.光合作用与细胞呼吸在生产上的应用。课标解读综合提升对光合作用和细胞呼吸过程、本质、意义的认知，尝试利用二者的基本原理分析生产实践中的实际问题。 4光合作用与呼吸作用光合作用与呼吸作用 1光合作用和呼吸作用的比较光合作用和呼吸作用的比较光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用(有氧呼有氧呼吸吸)代谢性质代谢性质 代谢代谢 代谢代谢发生部位发生部位含含 的细胞的细胞(主要是叶肉细胞主要是叶肉细胞)所有活细胞所有活细胞反应场所反应场所 和和 合成合成 分解分解叶绿体叶绿体叶绿体叶绿

2、体细胞质基质细胞质基质 线粒体线粒体5条件条件 、水、二氧化碳、水、二氧化碳、适宜的温度、酶、适宜的温度、酶、 有有 无无 都可，适都可，适宜的温度、宜的温度、 、酶、酶能量代谢能量代谢 转变转变为为 ，储存，储存在在 中中有机物中的有机物中的 释放出来，部分转移释放出来，部分转移到到 中中物质代谢物质代谢将无机物将无机物( 和和 )合合成有机物成有机物(如葡萄糖如葡萄糖)并产生并产生 有机物有机物(如葡萄糖如葡萄糖)分分解为无机物解为无机物( 和和 )光光光光光光氧气氧气光能光能化学能化学能有机物有机物化学能化学能ATP色素色素 H2OO2H2OCO2CO26联系联系光合作用的产物作为呼吸作

3、用的物质基础光合作用的产物作为呼吸作用的物质基础( 和和 均为呼吸作用的原料均为呼吸作用的原料)，呼吸作用产生的二氧化碳可为光合作用所呼吸作用产生的二氧化碳可为光合作用所利用利用(如图如图)有机物有机物氧气氧气72H的来源去路来源来源去路去路H光合光合作用作用光反应光反应中中 .作为还原剂用于暗反应作为还原剂用于暗反应阶段中还原阶段中还原 形成形成 等等有氧有氧呼吸呼吸第一阶段从第一阶段从 到到 及第二及第二阶段阶段 和和 分分解产生解产生用于第三阶段还原用于第三阶段还原 产产生生 ，同时释放，同时释放 能量能量水的光解水的光解葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 H2OC3(CH2O)O2H

4、2O大量大量83.ATP的来源去路来源来源去路去路ATP光光合合作作用用光反应阶段光反应阶段ATP合成合成所需能量来自所需能量来自 吸收的吸收的 能能用于暗反应阶段用于暗反应阶段 时能量之需，以时能量之需，以 形式储存于有机物中形式储存于有机物中有有氧氧呼呼吸吸第第 阶阶段均产生，段均产生，第第 阶段产生最阶段产生最多，能量来自多，能量来自 氧化分解氧化分解作为能量通货用于各作为能量通货用于各项生命活动项生命活动色素色素太阳太阳 一、二、三一、二、三三三有机物有机物C3还原还原 稳定化学能稳定化学能9不同状况下植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示方法 (1)黑暗状况时：植物只进行呼吸作用，不进

5、行光合作用。气体代谢特点此状态下，植物从外界吸收O2，并将呼吸作用产生的CO2释放到体外(图甲表示)。10呼吸作用相对强度可用如下三种方式表示：a用CO2和释放量(或实验容器内CO2增加量)表示；b用O2吸收量(或实验容器内O2减少量)表示；c用植物重量(有机物)的减轻量表示。(2)较强光照时：植物同时进行呼吸作用和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。11气体代谢特点：植物光合作用产生的氧气(用m表示)除用于植物的呼吸作用消耗(用m1表示)之外，其余的氧气释放到周围的环境中(用m2表示)。植物光合作用所利用的CO2(用N表示)除来自植物自身呼吸作用(用N1表示)外，不足的CO2部分从外界

6、吸收(用N2表示)(图乙表示)。分析乙图可知，图乙中有如下数量关系：mm1m2，NN1N2光合作用相对强度的三种表示方法：a用O2释放量(或实验容器内O2增加量)表示；b用CO2吸收量(或实验容器内CO2减少量)表示；c用植物重量(有机物)的增加量来表示。122光合作用和呼吸作用中物质的关系在绿色植物中往往同时进行着光合作用和呼吸作用这两个过程，所以在分析其物质和能量的变化时，要综合考虑。即我们在分析光合作用过程中氧气的释放时要考虑绿色植物本身氧气的呼吸消耗；分析二氧化碳的吸收时，要考虑绿色植物本身进行呼吸作用释放的量。具体规律如下：13(1)光合作用总光合速率光合作用净光合速率细胞呼吸速率(

7、2)光合作用总O2量向外界释放O2量细胞呼吸消耗O2量(3)光合作用总CO2量从外界吸收CO2量细胞呼吸产生CO2量(4)光合作用总C6H12O6量光合作用积累C6H12O6量细胞呼吸消耗C6H12O6量因此，在进行实验设计研究呼吸作用释放二氧化碳或者消耗氧气的量时，必须进行黑暗设计，目的是排除绿色植物在光下进行光合作用对实验结果的干扰。14【巩固】(多选)植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。右图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是()。A在在a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生点所示条件下，该植物叶肉细胞内

8、能够产生ATP的的部位只有线粒体部位只有线粒体B该植物叶片的呼吸速率是该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2叶叶小时小时)C在一昼夜中，将该植物叶片置于在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照下点光照下11小时，其小时，其余时间置于黑暗中，则每余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中叶片一昼夜中CO2的净吸的净吸收量为收量为45 mgDc点之后光照强度是限制光合作用速率的主要因素点之后光照强度是限制光合作用速率的主要因素15解析从题图中可以看出，在a点只进行呼吸作用，不能进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质、线粒体。将该植物叶片置于

9、c点光照下11小时，每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1011110 mg；其余时间置于黑暗中，CO2的释放量为51365(mg)，故一昼夜中每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1106545 (mg)。答案AD16【例例1】 线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请据图回答线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请据图回答下面的问题。下面的问题。光合作用与呼吸作用的联系光合作用与呼吸作用的联系 图甲图甲17(1)当叶肉细胞处于图乙A点状态时，可以发生图甲中的哪些过程？(用图中字母表示)_。(2)当叶肉细胞处于图乙中B至C段时，影响光合作用的主要因素是_。当达到D点后，限制光合作用的因素可

10、能是_(答出两点)。图乙图乙18(3)当叶肉细胞处于图乙C点状态时，叶绿体内消耗的CO2来自图甲中_过程。(用图中字母表示)。(4)图甲物质A是_。如果在图乙的B点突然停止光照，短期叶绿体内(C3)化合物的含量将会_。(5)细胞作为一个基本的生命系统，需要外界的能量供应。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直 接 利 用 ， 其 能 量 转 移 的 具 体 途 径 是 ：_(用文字和箭头表示)。思维导图：19深度剖析图甲反映的是叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，线粒体是呼吸作用的主要场所，同时图示也说明了光合作用与呼吸作用两者之间的联系。图乙反映的是植物在不同光照强度情况下，从外界吸收或释放二氧

11、化碳的情况。答案(1)fgha(2)光照强度CO2浓度或温度或矿质营养或水(3)h和b(4)丙酮酸升高(5)光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能20【例2】 以下是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答下面的问题。21(1)图中A表示的过程为_，其中生成的ATP所含化学能来自_，这些ATP将用于_。(2)图中B表示的过程为_，在合成的葡萄糖中贮存_。(3)图中C表示的过程为_，产生的ATP中储存的能量来自_，ATP水解释放的能量直接用于_，这里产生的CO2是在_阶段形成的，产生的水是在_阶段形成的。(4)10 mol的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量_kJ，其中有

12、_kJ转移到ATP中。22深度剖析这是一道光合作用与呼吸作用的综合性试题，注意两者之间的物质变化和能量转化之间的联系。答案(1)光合作用光反应光能暗反应(2)光合作用暗反应稳定的化学能(3)有氧呼吸糖类等有机物各项生命活动有氧呼吸第二有氧呼吸第三(4)28 70011 61023【变式】 在科学研究中常用呼吸熵(RQ释放的二氧化碳体积/消耗的氧体积)表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如下图。装置装置1装置装置224关闭活塞，在25 下经20 min读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y(mm)。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答

13、下面的问题。(1)装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是_。(2)x代表_值，y代表_值。(3)若测得x200(mm)，y30(mm)，则该发芽种子的呼吸熵是_。25(4)若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？_。(5)为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入_ _ _ _ _ _ _ _ 。 设 对 照 的 目 的 是_。26解析本题以呼吸作用为切入点，主要考查实验能力。本实验原理是：种子呼吸吸收氧气放出二氧化碳。装置1释放的二氧化碳被NaOH溶液吸收，吸收氧的体积(x)则可通过着色液移动直接测出；装置2试管中为蒸

14、馏水，其气体体积的减小代表消耗氧和释放二氧化碳的体积之差(y)，通过着色液移动测出。该实验中消耗氧的体积x200(mm)，释放二氧化碳的体积xy20030170(mm)，RQ170/2000.85。此外，为使测定值尽可能接近真实值，设置单一变量的对照实验装置以校正实验误差是必不可少的。27答案(1)吸收呼吸产生的二氧化碳(2)消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差(3)0.85(4)黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化(5)等量的死的发芽种子和蒸馏水用于校正装置1和2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化281下图表示在不同光照强度下，某植物的氧气释放速率。该植物

15、在2 000 lx光照强度下，每小时光合作用所产生的氧气量(mL)是()。A17 B12C23 D18解析实际光合作用产生的氧气量净光合作用氧气释放量呼吸作用氧气消耗量61723(mL)。答案C292如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是()。A处发生三羧酸循环B处产生ATPC处产生二氧化碳D处发生H与O2的结合反应30解析本题考查线粒体的结构与细胞的有氧呼吸过程，意在考查学生对细胞呼吸过程的理解。图示中为线粒体外膜和内膜间的空隙，为线粒体基质，为线粒体的内膜。A正确：三羧酸循环在线粒体基质中进行；B错误：线粒体中产生ATP的部位是线粒体基质和内膜。答案B3132334如图是在一定的

16、CO2浓度和温度条件下，某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量(用CO2的吸收量表示)的关系图。请据图回答问题。34(1)曲线A所表示的是_植物叶受光强度和光合作用合成量的关系。(2)a、b点表示_。(3)叶面积为25 cm2的阳生植物叶片在光强度为Y时，每小时的光合作用合成葡萄糖的量为_mg。(4)将该阳生植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干小时，然后放于暗处(光强度为0时)12 h，要使此时叶的干物质质量与放于暗处前一样，则需光照_h。(5)在同等条件下，阳生植物呼吸作用的强度比阴生植物_。35解析(1)阴生植物适于在较弱的光下生长，其弱光下光合作用强度要比阳生植物大，而阳生植物适合在强光下生长，其强光下的光合作用强度要比阴生植物大。(2)从图中观察a、b两点所在的曲线对应的纵坐标为0，即植物的光合作用从外界吸收的二氧化碳为零。其光合作用所需CO2的量与呼吸作用放出的CO2量相等。(3)在光照强度为Y时，100 cm2的阳生植物叶片每小时光合作用利用CO2的量是16 mg。所以