光合作用呼吸作用专题专家讲座

光合作用和呼吸作用复习光合作用呼吸作用专题专家讲座第1页考纲解读：1、光合作用概念、反应式。2、与细胞知识相结合掌握光合作用场所以及色素相关知识。3、光合作用过程（光反应和暗反应）4、Ｃ3和Ｃ4植物概念及叶片结构特点。5、光能利用率及提升办法光合作用呼吸作用专题专家讲座第2页1771年，英，普里斯特利试验1864年，德，萨克斯试验1880年，美，恩格尔曼试验20世纪30年代，美，鲁宾和卡门试验一、光合作用发觉光合作用呼吸作用专题专家讲座第3页普里斯特利试验结论：植物能够更新空气光合作用呼吸作用专题专家讲座第4页萨克斯试验放在暗处几小时，目标是什么？结论：产物———光照淀粉条件———光合作用呼吸作用专题专家讲座第5页

恩格尔曼试验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌装片结论：氧是由

释放出来，

是光合作用场所。光合作用需要叶绿体叶绿体光照光合作用呼吸作用专题专家讲座第6页鲁宾和卡门试验光合作用呼吸作用专题专家讲座第7页鲁宾和卡门试验结论：光合作用释放氧全部来自水。光合作用呼吸作用专题专家讲座第8页光合作用呼吸作用专题专家讲座第9页叶绿体色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素吸收可见太阳光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿体中色素返回光合作用呼吸作用专题专家讲座第10页光合作用呼吸作用专题专家讲座第11页叶绿体中色素主要吸收红橙光和蓝紫光光合作用呼吸作用专题专家讲座第12页二、叶绿体提问：怎样提取叶绿体中色素？丙酮二氧化硅碳酸钙光合作用呼吸作用专题专家讲座第13页胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b分离色素光合作用呼吸作用专题专家讲座第14页色素作用吸收、传递、转化光能聚光色素吸收、传递光能作用中心色素吸收、转化光能——绝大多数叶绿素a,全部叶绿素b，胡萝卜素，叶黄素——少数处于特殊状态下叶绿素a叶绿素产生条件：光，温度，矿质光合作用呼吸作用专题专家讲座第15页光合作用场所条件产物原料

叶绿体光照淀粉、O2（起源于H2O）ＣO2H2O光合作用定义:光合作用呼吸作用专题专家讲座第16页光合作用实质：把无机物（CO2和H2O）转变为有机物，把光能转变为化学能，储存在有机物中光合作用反应方程式CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2光合作用呼吸作用专题专家讲座第17页酶ADP+PiATP能[H]酶色素分子可见光H2OO2吸收光解光反应C5各种酶2C3（CH2O）CO2固定还原暗反应光合作用过程光合作用呼吸作用专题专家讲座第18页CO2停顿供给停顿光照条件葡萄糖合成量[H]、ATPC5C3降低或没有增加增加降低降低或没有降低或没有降低增加光照与CO2改变对各种物质影响下页光合作用呼吸作用专题专家讲座第19页下列图是改变光照和CO2浓度后与光合作用相关五碳化合物和三碳化合物在细胞内改变曲线，请回答：（1）曲线b表示化合物是

，在无光照时，其量迅速下降原因是：；

。（2）曲线a表示化合物是

，在CO2浓度降低时，其量快速下降原因是：

；

。C3固定过程减慢，C3形成量降低，C5无光，不能合成ATP，C3不能再生为C5有CO2，C5与CO2反应形成C3有光，能合成ATP，C3能再生为C5，还能还原为糖类等有机物光合作用呼吸作用专题专家讲座第20页条件：过程：场所：光反应2H2O

O2+4H++4e-光色素光、色素、酶叶绿体囊状结构（类囊体）薄膜水光解：NADPH形成：ATP形成：暗反应ADP+Pi+电能ATP

酶（活跃化学能）NADP++2e+H+

NADPH酶光合作用呼吸作用专题专家讲座第21页CAD光光NADP+辅酶IINADPH还原型辅酶II光BH2Oe-光能转换成电能示意图ADP+PiATP光合作用呼吸作用专题专家讲座第22页条件：过程：场所：暗反应各种酶参加催化、ATP、NADPH叶绿体基质CO2固定：CO2还原：CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）酶C52C3光合作用呼吸作用专题专家讲座第23页光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质改变能量改变联络叶绿体基粒中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、NADPH各种酶催化光能—电能—活跃化学能（ATP、NADPH中）活跃化学能——稳定化学能光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应消耗了光反应产物,促进光反应进行水光解H2O→2[H]+1/2O2合成ATPADP+Pi

→ATP合成NADPH

NADP+2e+H+→NADPH光

酶电能CO2固定CO2+C5→2C3三碳还原2C3→→CH2O

酶

酶ATP[H]三、光合作用过程光合作用呼吸作用专题专家讲座第24页四、光合作用意义光合作用呼吸作用专题专家讲座第25页（1）为生物生存提供了物质起源

（2）为生物生存提供了能量起源（3）维持了大气中O2和CO2相对稳定(4)对生物进化有直接意义。光合作用呼吸作用专题专家讲座第26页六、提升光合作用速率光合作用呼吸作用专题专家讲座第27页光合作用总反应式:

CO2+2H2O*光能叶绿体（CH2O）+H2O+O2*原料条件产物怎样才能提升光合作用效率？增加CO2浓度

合理浇灌

增强光照

矿质元素温度光合作用呼吸作用专题专家讲座第28页CO2吸收量OCO2释放量光照强度黑暗中呼吸所放出CO2光赔偿点光饱和点净光合量总光合量阴生植物···ABC阳生植物一.光（一）光照强度对光合作用影响

光合作用呼吸作用专题专家讲座第29页一.光（二）不一样光质影响红光和蓝紫光有利于提升光合效率。黄绿光不利于提升光合效率。在蓝紫光照射下，光合产物中蛋白质和脂肪含量较多。在红光照射下，光合产物中糖类含量较多。光合作用呼吸作用专题专家讲座第30页0510152025303540512151924光合作用速率Timeofday(h)C3

C4光合速率日改变思索：C3植物中午为何光合作用速率下降？C4植物为何没有此现象？二.温度对光合作用影响

光合作用呼吸作用专题专家讲座第31页CO2赔偿点CO2饱和点C3植物C4植物CO2吸收量OCO2释放量CO2浓度·ABC··下页三.CO2浓度对光合作用影响

光合作用呼吸作用专题专家讲座第32页a—b:b—c:c—d:d—e:acbdeCO2赔偿点CO2饱和点b点c点CO2太低，农作物消耗光合产物；随CO2浓度增加，光合作用强度增强；CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；CO2浓度超出一定程度，将引发原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。CO2浓度对光合作用关系

光合作用呼吸作用专题专家讲座第33页四必需矿质元素供给哪些必需元素会影响光合作用？（1）N：是各种酶以及NADP+和ATP主要组成成份。（2）P：是叶绿体膜、NADP+和ATP主要组成成份。（3）K：在合成糖类，以及将其运输到块根、块茎和种子等器官过程中起作用。（4）Mg：叶绿素主要组成成份。光合作用呼吸作用专题专家讲座第34页（1）依据植物生长规律和需肥规律进行适时适量施肥。（2）可进行根外施肥。（3）与豆科植物进行间种和轮作，提升土壤肥力，使植物取得更多氮肥。（4）将植物秸秆尤其是豆科植物秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力有效办法。应怎样进行合理施肥？四必需矿质元素供给光合作用呼吸作用专题专家讲座第35页32101234N含量光合效率（相对值）水稻叶片N含量与光合效率关系

光合作用呼吸作用专题专家讲座第36页五.叶面积对光合作用影响

光合作用呼吸作用专题专家讲座第37页O光照强度CO2吸收CO2释放ABCO光合作用速率CO2浓度AB下页单一原因对光合作用影响图象

光合作用呼吸作用专题专家讲座第38页O光合作用速率温度（°C）ABCO光合作用速率水和矿质元素浓度A1050203040光合作用呼吸作用专题专家讲座第39页光合作用实际量叶面积指数O物质量呼吸量干物质量O光合作用速率叶龄ABC8246光合作用呼吸作用专题专家讲座第40页下页多原因对光合作用影响

光合作用呼吸作用专题专家讲座第41页C3植物叶片结构C4植物叶片结构水稻、小麦等大多数植物在暗反应中，一个CO2被一个C5固定后形成两个C3化学物，所以叫C3植物。甘蔗、玉米等少数植物在暗反应中，一个CO2首先被一个磷酸丙酮酸固定形成C4化学物，然后C4化合物分解出CO2再与C5结合形成两个C3化合物，所以叫C4植物。光合作用呼吸作用专题专家讲座第42页C3植物和C4植物叶片结构特点C3植物C4植物光合作用呼吸作用专题专家讲座第43页酶叶肉细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体C4植物光合作用过程图解CO2C3(PEP)C4C4CO2C3(丙酮酸）C52C3NADPHNADP+ATPADP+PiCH2O光合作用呼吸作用专题专家讲座第44页C4植物和C3植物CO2固定路径分别有几条？C4植物有两条：C4路径和C3路径C3植物有一条：C3路径上述路径分别发生在什么细胞内？C4植物C4路径发生在：叶肉细胞叶绿体内C4植物C3路径发生在：维管束鞘细胞叶绿体内C3植物C3路径发生在：叶肉细胞叶绿体内光合作用呼吸作用专题专家讲座第45页CO2受体CO2固定后产物CO2固定场所C3还原场所ATP和NADPH作用对象暗反应路径C3植物C4植物C3PEPC5C3C3路径C3C4路径C3路径C4C3C5叶肉细胞叶绿体叶肉细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体叶肉细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体C3植物和C4植物光合作用比较光合作用呼吸作用专题专家讲座第46页（04全国）离体叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，假如突然中止CO2气体供给，短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量改变是（

）A、C3化合物增加、C5化合物降低B、C3化合物增加、C5化合物降低C、C3化合物降低、C5化合物增加D、C3化合物降低、C5化合物降低真题回顾C光合作用呼吸作用专题专家讲座第47页（05全国)右图表示在适宜温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度改变情况以下说法错误是()A.当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即到达饱和B.C3植物比C4植物光合作用强度更轻易到达饱和

C.C4植物比C3植物光能利用率高

D.水稻是阴生植物，玉米是阳生植物

D

光合作用呼吸作用专题专家讲座第48页◎下列图是北方夏季一天中午棉花光合作用强度改变曲线,正确是:C光合作用呼吸作用专题专家讲座第49页一株菠菜和一株苋菜，分别置于大小相同、密闭两个钟罩内。天天光照12小时，一星期后，菠菜死亡，苋菜依旧存活。原因是（）A、苋菜在夜间呼吸需氧较少B、苋菜能够从土壤中得到需要养料，而菠菜不能C、苋菜进行光合作用需要原料少于菠菜D、苋菜能利用低浓度二氧化碳进行光合作用而菠菜不能D光合作用呼吸作用专题专家讲座第50页分析

下列图4条曲线（a、b、c、d）为不一样光照在不一样CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度改变曲线，a光照非常弱，CO2极少（远小于0.03%);b适当遮阴（相当于全光照1/25），CO2浓度为0.03％；c为全光照（晴天不遮阴），CO2浓度为0.03％；d为全光照，CO2浓度为1.22%；请据图回答净光合速率40302010010

－1020304050温度0C（1）依据右图提供信息，你能得出什么结论?bcda光合作用呼吸作用专题专家讲座第51页(2)伴随光照强度和CO2浓度提升，植物光合作用（以净光合作用为指标)最适温度改变趋势是怎样呢？为何？（3）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为何？（4）上述结果给我们生产实践提供了什么指导？逐步提升，因为当光照强度和二氧化碳浓度提升，此时限制光合作用原因是酶活性，在一定范围内酶活性随温度提升而增大。不为零，因为在b试验条件下，呼吸速率不为零适时播种，控制光照强弱，合理密植，通风透光，增施有机肥等办法提升净光合产量光合作用呼吸作用专题专家讲座第52页

(05北京理综)以下能判别野牛草是否为C4植物简便方法（）

A.制作叶表皮暂时装片，观察气孔大小B.制作叶横切暂时装片，观察叶脉结构C.分离、测定叶片中各种色素含量D.用碘液测定叶片中淀粉含量

B下页光合作用呼吸作用专题专家讲座第53页(·江苏)生长旺盛叶片，剪成5mm见方小块，抽去叶内气体，做以下处理(如图)，这四个处理中，沉入底部叶片最先浮起是()C下页光合作用呼吸作用专题专家讲座第54页（江苏）过去人们认为作物播种密度越大，产量越高。在确保营养需要情况下，有些人对小麦是产量与播种量关系进行了研究，结果以下列图所表示。（1）依据上图分析，当播种密度过大时小麦产量将_____.（2）从影响光合作用效率原因分析，产生上述现象原理是_______________________。下页略有下降植株过密，叶片接收光照不足；通风透气差，CO2供给不足光合作用呼吸作用专题专家讲座第55页请利用绿色植物新陈代谢知识回答以下问题：⑴在天气晴朗早晨，摘取一木本植物叶片甲，烘干称重为a,黄昏时取同一植株形状大小基本相同叶片乙，烘干称重为b。那么b一定比a

，原因是

。⑵在晴天测得一株植物在一天内吸收水分量为c，在阴天吸收量为d。那么，c和d比较，一定是

，原因是

。重白天叶片光合作用比呼吸作用强，积累有机物蒸腾作用晴天比阴天旺，促进根对水分吸收C大光合作用呼吸作用专题专家讲座第56页⑶在晴天测得一株植物在一天内吸收矿质元素量为e，在阴天吸收量为f。则e和f比较应该是

，原因是

。

⑷经过植物对水分和矿质元素吸收情况比较，深入说明

。大致相同和呼吸作用相关，蒸腾作用对其影响不大矿质元素吸收根吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立过程光合作用呼吸作用专题专家讲座第57页（05高考）在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换主要细胞器，请回答以下问题：(1)叶绿体中合成ATP能量起源是

，合成ATP用于

，释放氧气起源是

，CO2除来自大气外还起源于

。(2)线粒体中合成ATP能量起源

．合成ATP用于

．吸收氧气除来自大气外还起源于

．

（3）将提取完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液两支大小相同试管中，给予充分光照，都会产生气泡请问这两种气泡成份是否一样?请解释原因。(4)假如将上述两支试管移入黑暗环境中，保持温度不变，两支试管产生气泡量分别有什么改变?为何?光能CO2还原水分解呼吸作用有机物分解生命活动光合作用（4）前者基本不变，后者逐步降低直至停顿。因为光是光合作用必需条件，在温度恒定时，呼吸作用基本稳定。（3）不一样。因为丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生了CO2，而叶绿体利用HCO3—进行光合作用产生O2；、下页光合作用呼吸作用专题专家讲座第58页呼吸作用光合作用呼吸作用专题专家讲座第59页考纲解读：1、呼吸作用概念2、有氧呼吸与无氧呼吸过程及区分、联络3、光合作用与呼吸作用比较4、影响呼吸作用原因光合作用呼吸作用专题专家讲座第60页以下转变需经哪些生理过程才能实现？光能糖类等有机物中稳定化学能ATP中活跃化学能直接用于各种生命活动①②③光合作用细胞呼吸ATP水解思索光合作用呼吸作用专题专家讲座第61页呼吸作用概念呼吸作用：

生物体内有机物在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，而且释放出能量过程。有氧呼吸：细胞在氧参加下，经过酶催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量过程。无氧呼吸：细胞在无氧条件下，经过酶催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少许能量过程。光合作用呼吸作用专题专家讲座第62页呼吸作用场所有氧呼吸：无氧呼吸：第一阶段第二阶段第三阶段

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

细胞质基质中光合作用呼吸作用专题专家讲座第63页线粒体C6H12O6

2丙酮酸（2CH3COCOOH）[H]能量（少）[H]O212H2O+能量(大）6CO26H2O酶酶能量（少）酶第一阶段第二阶段第三阶段有氧呼吸过程细胞质基质光合作用呼吸作用专题专家讲座第64页有氧呼吸过程光合作用呼吸作用专题专家讲座第65页有氧呼吸过程：第一阶段：第二阶段：第三阶段：总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量

C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少许能量

2CH3COCOOH+6H2O

酶6CO2+20[H]+少许能量

24[H]+6O2酶12H2O+大量能量

光合作用呼吸作用专题专家讲座第66页有氧呼吸场所反应物产物释能第一阶段第二阶段第三阶段细胞质基质线粒体线粒体主要是葡萄糖丙酮酸H2O[H]、O2丙酮酸[H]CO2、[H]H2O少许少许大量有氧呼吸三个阶段比较ATP34moLATP2moLATP2moLATP光合作用呼吸作用专题专家讲座第67页C、H、O来龙去脉：C：H：

O：H2O→[H]→H2O

O2

→H2OC6H12O6→丙酮酸→CO2C6H12O6→丙酮酸→CO2H2O→CO2丙酮酸→[H]→H2O[H]→H2OC6H12O6C6H12O6+6H2O+6*O26CO2+12H2*O+能量酶光合作用呼吸作用专题专家讲座第68页无氧呼吸过程：总反应式：C6H12O6酶2CO2+2C2H5OH+少许能量

C6H12O6酶2C3H6O3+少许能量

第一阶段：第二阶段：C6H12O6酶2CH3COCOOH+4[H]+少许能量

2CH3COCOOH+4[H]

酶6CO2+2C2H5OH+少许能量

2C3H6O3+少许能量

光合作用呼吸作用专题专家讲座第69页☆与有氧呼吸第一阶段相同葡萄糖初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质①（少许）2CH3COCOOH丙酮酸（二）无氧呼吸过程光合作用呼吸作用专题专家讲座第70页丙酮酸不彻底分解场所：细胞质基质②2CH3COCOOH+4[H]

酶2C3H6O3(乳酸)+能量A.乳酸发酵(微生物)例：高等动物、乳酸菌、高等植物一些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）2CH3COCOOH+4[H]

2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量B.酒精发酵(微生物)例：大多数植物、酵母菌酶光合作用呼吸作用专题专家讲座第71页无氧呼吸概念：细胞在无O2参加下，经过酶催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化产物，同时释放出少许能量过程。1葡萄糖酶2丙酮酸6CO2+12H2O+能量（大量）2乳酸（C3H6O3）+能量(少许)2酒精（C2H5OH）+2CO2+能量(少许)细胞呼吸可表示为：有氧酶无氧酶光合作用呼吸作用专题专家讲座第72页类型项目有氧呼吸无氧呼吸区别场所条件产物释能联系细胞质基质、线粒体（主要）细胞质基质需氧、酶等不需氧、需酶较多较少①二者第一阶段相同即都将葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解）②都分解有机物、释放能量二氧化碳和水氧化彻底酒精、二氧化碳或乳酸氧化不彻底植物有氧呼吸与无氧呼吸区分光合作用呼吸作用专题专家讲座第73页细胞呼吸过程中能量改变1mol葡萄糖2870kJ能量有1161kJ能量储存在38molATP中彻底氧化分解约60%能量都以热能形式散失用于各项生命活动维持体温有氧呼吸——

能量改变无氧呼吸——

能量改变释放：196.65KJ转移：61.08KJ(2molATP)光合作用呼吸作用专题专家讲座第74页有氧呼吸与无氧呼吸比较1ml葡萄糖氧化分解释放能量有氧呼吸无氧呼吸2870KJ196.65KJ1161KJ61.08KJ1709KJ135.57KJ放能总量ATP中热能散失光合作用呼吸作用专题专家讲座第75页农产品的贮存和保鲜有哪些方法？低温贮存利用N2或CO2调整O2浓度干燥后贮存光合作用呼吸作用专题专家讲座第76页影响细胞呼吸原因1、温度：植物最适25-30℃温度呼吸速率应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸相关酶活性，而延长保留时间光合作用呼吸作用专题专家讲座第77页2、水分自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。例：粮油种子贮藏前风干、晾晒：降低水分，

呼吸作用

干种子萌发前浸泡：含水量增高，

呼吸作用抑制促进光合作用呼吸作用专题专家讲座第78页O2：贮藏水果时下降到____最有利贮藏。CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好保鲜效果。CO2释放O2吸收O2浓度气体交换相对值abcd0a点有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2思索：虚线代表什么含义？3、氧气：右图表示植物非绿器官在不一样O2浓度下,CO2释放量和O2吸收量改变曲线光合作用呼吸作用专题专家讲座第79页例：1现有一瓶掺有酵母菌葡萄糖液，吸进氧气体积与放出CO2体积比为1︰2，这是因为（）A、有1/4酵母菌在进行有氧呼吸B、有1/3酵母菌在进行有氧呼吸C、有1/2酵母菌在进行有氧呼吸D、有2/3酵母菌在进行有氧呼吸思索：生产实践中为使有机物向人们需要器官中积累，除了前面方法外，还有其它方法吗？如：去掉变黄、无光合作用又要消耗养分枝叶A光合作用呼吸作用专题专家讲座第80页光合作用呼吸作用专题专家讲座第81页稳定化学能

活跃化学能。释放能量光合作用与细胞呼吸比较：叶绿体细胞质基质、线粒体需光不需光合成有机物分解有机物光能

稳定化学能。储存能量。合成代谢分解代谢光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2；细胞呼吸为光合作用提供CO2。光合作用呼吸作用专题专家讲座第82页下列图表示在10000勒克司光照下某植物呼吸量与光合量随环境温度而发生，据图回答下列问题：（1）从图中能够看出，叶绿体内酶与呼吸酶相比

。最适温度低光合作用呼吸作用专题专家讲座第83页（2）最有利于该植物有机物积累温度为