2019高考生物大一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第4讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课)课件 新人教版必修1.ppt

1、第4讲光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课),1H、ATP的来源和去路比较,光合作用与细胞呼吸的关系,2.光合作用速率与细胞呼吸速率,(1)呼吸速率的测定方法：将植物置于黑暗环境中或非绿色组织，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。,(2)净光合速率和真正光合速率 净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。 真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。 (3)光合速率与呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率。若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得到以下关系式： 光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量。 光合作用固定C

2、O2量CO2吸收量细胞呼吸释放CO2量。 光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分)细胞呼吸消耗葡萄糖量。,(4)曲线各点(段)光合作用和呼吸作用分析,3.有机物情况变化曲线及密闭环境中一昼夜CO2含量的变化曲线 (1)绿色植物24 h内有机物的“制造”“消耗”与积累 典型图示：,曲线解读： 积累有机物时间段：ce段。 制造有机物时间段：bf段。 消耗有机物时间段：Og段。 一天中有机物积累最多的时间点：e点。 一昼夜有机物的积累量：SPSMSN(SP、SM、SN分别表示P、M、N的面积)。,(2)在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较,1(2017年河

3、南中原名校质检)下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸及其关系的图解，其中AD表示相关过程，ae表示有关物质。据图分析，下列说法错误的是(),光合作用与细胞呼吸的物质和能量变化,AA过程表示光反应，它为B过程提供了H和ATP BC过程进行的场所是线粒体，在其内膜上物质b被利用 C在黑暗的环境中，物质c可通过叶片的气孔释放到外界 D若用18O标记物质b，则不会在C6H12O6中出现18O标记 【答案】D,光合作用与细胞呼吸综合曲线分析,【答案】B,【解析】ab段随着光照强度逐渐增加，密闭钟罩中的CO2浓度逐渐降低，植物的光合速率大于呼吸速率，但是下降幅度逐渐平缓，光合速率不断减慢，A错误；密

4、闭钟罩中的起始CO2浓度可以看成是大气中的CO2浓度，通过ab段光合作用的进行，密闭钟罩中的CO2浓度逐渐降低，bc段密闭钟罩中的CO2浓度低于大气中的CO2浓度，B正确；呼吸速率不仅受O2含量的限制，还受体内呼吸酶量的限制，cd段密闭钟罩中的CO2浓度增加，植物的光合速率小于呼吸速率，但是上升幅度逐渐平缓，故呼吸速率逐渐减慢，C错误；题干中温度适宜恒定，d点后呼吸速率减慢是密闭环境中O2不足所致，D错误。,3对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量进行测定，结果如下表，下列对结果的分析不合理的是(),有关光合作用和细胞呼吸的计算问题分析,A在5 klx光照条件下5 h,10 时光合作用产

5、生的O2总量比20 时多2.5 mg B在20 时，分别用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量前者比后者多30 mg C在10 、10 klx光照4.8 h后，转入20 黑暗环境19.2 h，O2变化量为0 D该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间，CO2浓度等属于无关变量 【答案】D,【解析】黑暗中单位时间内O2的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内O2的释放量是净光合速率，在5 klx光照条件下5 h,10 时光合作用产生的O2总量是3.5517.5 mg,20 时光合作用产生的O2总量是3515 mg；在20 时，用10 klx和5 klx光照10 h，黑

6、暗14 h，O2增加量分别是51011436 mg、2101146 mg，前者比后者多30 mg；在10 、10 klx光照4.8 h，积累O2的量为44.819.2 mg，转入20 黑暗环境19.2 h，消耗O2的量为119.219.2 mg，O2变化量为0；该实验的自变量是光照强度与温度，照光时间、CO2浓度等属于无关变量。,1.光合速率与呼吸速率的关系,(1)分析图1：一定范围内，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随叶面积指数的增加而增加，原因是叶片相互遮挡；干物质的量光合作用实际量呼吸量。干物质量为零时，即叶面积指数为D时，真正光合速率呼吸

7、速率。 (2)分析图2：一定范围内，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的，所以超过20 时，光合速率增加缓慢，但呼吸速率增加很快，且可判断20 时净光合速率最大；净光合速率真正光合速率呼吸速率，即两曲线之间的距离n代表了相应温度下的净光合速率，n0时，真正光合速率呼吸速率。,2光合作用和细胞呼吸的计算 (1)理清各量的关系 光合作用所需CO2的来源有两个：细胞呼吸产生和从周围空气中吸收的(若是水生植物，则是从周围的水中吸收的)。 光合作用释放O2的去向有两个：细胞呼吸、释放到周围的空气中(当光合速率大于呼吸速率时)。,光合作用制造(等同生产、合成)的葡萄糖

8、的去向有两个：细胞呼吸消耗、积累(当光合速率大于呼吸速率时)。 当在光照下光合作用与呼吸作用同时进行时，光合作用实际产氧量实测的氧气释放量呼吸作用耗氧量；光合作用实际二氧化碳消耗量实测的二氧化碳吸收量呼吸作用二氧化碳释放量；光合作用葡萄糖净产量光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量。,(2)注意单位的换算关系 一定要牢记光合作用和细胞呼吸的总反应式，不要记混了物质的相对分子质量，最好熟记相关物质的相对分子质量，如葡萄糖是180，CO2是44，O2是32。 (3)看懂数据及其相互关系是解题的关键 文字叙述式：利用一段文字直接给出有关数据；表格式：在表格中给出相关数据；坐标曲线式(有时加有方

9、格，是为了准确识别有关数据，1个方格代表一定的变化量)，利用坐标系中的曲线所表示的数值来代表CO2、O2的吸收或释放的量。,1实验装置,光合作用、细胞呼吸的测定方法及实验装置,2实验原理：因呼吸作用类型不同，瓶内气压增大、减小或不变，可通过液滴的右移、左移或不动来呈现；也可根据光照强度不同，通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内气压变化而引起液滴位置的变化来呈现。,3装置比较单一变量的控制及作用,4.若将装置1改为探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系 (1)装置需改动的地方有三处 将“发芽的种子”换成能进行光合作用的材料。 将“NaOH溶液”换成“NaHCO3溶液”，以保证装置中CO2的相对稳

10、定。 置于不同的光照强度下，观察液滴的移动情况。,(2)结果分析 若着色液滴右移，说明光照较强，光合作用强度大于细胞呼吸强度，释放O2使瓶内气压增大。 若着色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，吸收O2使瓶内气压减小。 若着色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用强度等于细胞呼吸强度，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。,5探究细胞呼吸状况的实验装置及结果分析 (1)欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即装置1和装置2。如果使用的生物材料是幼苗，则实验装置需要遮光。 (2)结果与分析 若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼

11、吸产CO2量与耗O2量相等)。 若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸。,若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。 装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂肪参与。(与糖类相比，脂肪的C、H比例高，O的比例低，故氧化分解时释放相同CO2时，脂肪消耗的O2多，故CO2/O21。) (3)为使实验结果精确，排除实验误差还应设置装置3，以便校正。 (4)进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。,1用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位

12、置取满水样，立即测定甲瓶中的O2含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的O2含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(),考查有关光合作用的测定,A丙瓶中浮游植物的细胞产生H的场所是细胞质基质和线粒体基质 B在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的O2量约为1.1 mg C在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低 D在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的O2量约为1.8 mg 【答案】C,【解析】丙瓶不透光，生物只能进行细胞呼吸，产生H的场所有细胞质基质和线粒体基质。甲瓶与丙瓶O2量的差表示丙瓶细胞呼吸消耗的量。丙瓶不透光，一昼夜的时间内水样中生物均在进

13、行呼吸作用，乙瓶透光，有光照时水样中生物会进行光合作用，消耗部分呼吸作用产生的CO2，因此一昼夜后，乙瓶水样pH比丙瓶的高。乙、丙瓶取自同一处，生物的种类和数量基本相同，细胞呼吸速率相同，乙瓶一昼夜的净光合量用O2表示为5.64.90.7 mg，细胞呼吸的量用O2表示为4.93.81.1 mg，所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的O2量为1.8 mg。,2呼吸熵(RQ)是指单位时间内进行细胞呼吸的生物释放CO2量与吸收O2量的比值。如图表示测定消毒过的萌发小麦种子呼吸熵的实验装置，下列说法不正确的是(),考查有关细胞呼吸的测定,AKOH中放置筒状滤纸的目的是增大吸收CO2的面积 B假设小麦

14、种子只以糖类为呼吸底物，在25 时经10 min观察发现：甲装置中墨滴右移，乙装置中墨滴不动，说明10 min内小麦种子进行了无氧呼吸 C若在25 时经10 min观察发现：甲装置中墨滴左移30 mm，乙装置中墨滴左移200 mm，则萌发小麦种子的呼吸熵是0.85 D为了校正还应设置一个对照装置，对照装置的大试管和小烧杯应分别放入死亡的小麦种子、清水，其他条件不变 【答案】D,【解析】KOH溶液中放置筒状滤纸的目的是增加吸收CO2的面积，A正确。在25 时经10 min观察发现，甲装置中墨滴右移，说明释放的CO2的量大于吸收的O2的量或者只有无氧呼吸产生CO2；乙装置中墨滴不动，说明不消耗O2，因此10 min内小麦种子中发生无氧呼吸过程，B正确。