11.03.26高三生物《二轮专题复习光合作用与细胞呼吸》(课件).ppt

1、专题二 细胞的代谢,第二讲光合作用与细胞呼吸,细胞在氧气的参与下，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。,C6H12O6+6H2O+6O2,6CO2+12H2O+能量,2、概念：,1、反应式：,有氧呼吸,考点1光合作用与细胞呼吸的过程,一 、细胞呼吸,(1)C6H12O6,2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+能量,(2)C6H12O6,2C3H6O3(乳酸)+能量,1、反应式,无氧呼吸,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(酒精或乳酸)，同时释放出少量能量的过程。,2、概念：,有氧呼吸与无氧呼

2、吸的比较,类型,项目,有氧呼吸,无氧呼吸,场 所,条 件,产 物,释 能,联 系,区别,细胞质基质、线粒体(主要),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 少,较 多, 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,曲线分析,二 、光合作用,比较光反应、暗反应,条件,场所,物质变化,CO2的固定； C3的还原,水的光解； ATP的生成,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质中,光、色素、酶,酶、H、ATP,暗反应阶段,光反应阶段,能量变化,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,联系,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和

3、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi,异养生物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。,自养生物,能以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物）的生物。例如绿色植物。,三 、生物类型,光能自养生物,以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。,光合作用,化能合成作用,化能自养生物,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。如硝化细菌、铁细菌、硫细菌。,一、理解能力 1(2010全国新课标，2)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 () A无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B有氧呼

4、吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水 C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累 D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 答案：D,2(2010天津理综，1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 () 叶绿体基质类囊体薄膜线粒体基质线粒体内膜 A B C D 答案：A,3(2010全国，31)请回答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是_，构成细胞膜的元素是_。 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是_ _ _ _ _ _ _。 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量丙酮。二氧化硅的作用是 ；碳酸钙的作

5、用是_； 丙酮的作用是 _。,氮、磷,氮、磷,镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致,叶绿素合成受阻,有助于磨碎植物细胞,防止研磨过程中叶绿体色素被破坏,色素的提取溶剂,二、获取信息的能力,4(2010上海生物，21)下图是酵母菌发酵实验示意图，其中X、Y、Z分别代表(),A石蜡油、CO2、蓝色 B石蜡油、O2、黄色 C菜油、O2、蓝色 D菜油、CO2、黄色 解析：酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来造成无氧环境；CO2通入BTB试剂(溴麝香草酚蓝溶液)后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故选项D符合题意。 答案：D,5(2010上海生物，26)右图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，

6、则右图所示结果最有可能来自于 A水培的洋葱叶 B生长的柳树幼叶 C培养的衣藻 D秋冬的银杏落叶 答案：D,考点2光合作用与细胞呼吸的关系,1光合作用和细胞呼吸的关系图,场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体,2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 (1)物质变化：,3光合作用和呼吸作用中H、ATP的来源和去向比较,曲线分析： A点光照强度为0， AB段表明光照强度加强， B点时，光合作用强度=细胞 呼吸强度，称B点为光补偿点 (植物白天的光照强度在光补偿 点以上，植物才能正常生长)。 BC段表明随着光照强度不断 加强，光合作用强度不断加强， C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。 应用：阴

7、生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。,4以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系,(2)光合速率与呼吸速率的关系 绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率 三者的常用表示方法：,6、（经典题)光合作用和 细胞呼吸是植物体最重要的 生命活动，右图为其简单过程示 意图。下列有关叙述正确的是 ()

8、A图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是 B图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内 C植物细胞内部都能发生过程，且都能产生ATP D图中X和Y代表同一物质，X产生于叶绿体基质中，Y产生于线粒体中,答案：A,7、下图中曲线表示农田中：I昼夜温度变化、光照强度、植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是,下图中曲线表示农田中：I昼夜温度变化、光照强度、植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是 A在曲线与时间轴交点c 和e时，光合作用吸收的CO2 和呼吸作用释放的CO2量相等 Ba点的形成是由夜间低温 造成的 C在从时间轴上的c点开始 合成有机物，到e点有机物的 合成终止 D增大曲线与

9、时间轴所围成的 正轴面积措施包括提高光,C,8(2010浙江理综，29，)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。,请回答： (1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中 和 更高。 (2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓度变化曲线。图中bc段CO2浓度升高缓慢是因为 ，cd段CO2浓度急剧下降是因为试管苗 。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。 (3)根据上述实验结果推知，采用无糖培

10、养基、 和 可缩短试管苗的适应过程。,光合速率,光饱和点,CO2浓度过高使细胞呼吸减弱,进行光合作用吸收了CO2,提高,适当提高CO2浓度,适当提高光照强度,解析：(1)图甲中自变量有两个：一是光照强度大小，二是是否加蔗糖。因变量是光合速率，指真正光合速率。相比之下，不加蔗糖的试管苗光合速率和光饱和点较高。(2)bc段没有光合作用，只有呼吸作用，CO2浓度上升缓慢肯定是呼吸速率慢，温度和CO2都会影响呼吸速率，温度不变，只能考虑CO2浓度过高。cd段CO2浓度急剧下降说明试管苗光合速率远远大于呼吸速率。d点CO2浓度低于大气，CO2浓度已成为限制因素，该点光合速率等于呼吸速率，打开瓶塞，提高C

11、O2浓度，光合速率提高。(3)本实验的核心是改变植物组织培养条件，提高光合速率，从而缩短试管苗的适应过程。影响光合作用的外界因素有：光照长短与强度、光的成分、温度、水分、无机盐等，从本题的变量来看只能考虑无糖培养基、适当提高CO2浓度和适当提高光照强度，其他因素都是适宜的、相等的、不是变量，不予考虑。,光合、呼吸速率的测定实验探究 (1)净光合速率的测定(如图) NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中 的NaHCO3溶液保证了容器内CO2 浓度的恒定，满足了绿色植物光 合作用的需求。 植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合

12、速率。 条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。,上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸收植物呼吸作用释放的CO2。 植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。 条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。,(2)呼吸速率的测定(如上图),1细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系 (1)细胞呼吸是血糖的主要去路；(2)体温调节过程中，热量的来源是细胞呼吸释放的热能。 2光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环的

13、关系 (1)能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量，而生物体内能量最终通过细胞呼吸主要以热能形式散失，所以能量不可循环。 (2)在碳循环中，光合作用是CO2由大气进入生物群落的主要途径，而细胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的主要途径。,1）若探究生物能否进行呼吸作用（仅考虑有氧呼吸），请利用该装置完成实验设计，并附以简要文字说明。,【例】,备选材料用具：萌发的种子、生长良好的绿色植株、如图所示玻璃钟罩若干、100mL烧杯若干、胶头滴管、可调光的白炽灯若干、红墨水、NaOH溶液、NaHCO3缓冲液、清水、凡士林,A,B,【例】,备选材料用具：萌发的种子、生

14、长良好的绿色植株、如图所示玻璃钟罩若干、100mL烧杯若干、胶头滴管、可调光的白炽灯若干、红墨水、NaOH溶液、NaHCO3缓冲液、清水、凡士林,（1）若探究生物能否进行呼吸作用（仅考虑有氧呼吸），请利用该装置完成实验设计，并附以简要文字说明。,（2）若探究种子萌发时进行的呼吸类型，请应用此装置设计实验并说明可能的结果及相关结论。,A,B,.装置一中的液滴_，装置二的液滴_，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸； .装置一中的液滴_，装置二的液滴_ _，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸； .装置一中的液滴_，装置二的液滴_ _，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。,可能的结果及相关结论：,左

15、移,不移,不移,右移,左移,右移,【例】,备选材料用具：萌发的种子、生长良好的绿色植株、如图所示玻璃钟罩若干、100mL烧杯若干、胶头滴管、可调光的白炽灯若干、红墨水、NaOH溶液、NaHCO3缓冲液、清水、凡士林,（1）若探究生物能否进行呼吸作用（仅考虑有氧呼吸），请利用该装置完成实验设计，并附以简要文字说明。,（2）若探究种子萌发时进行的呼吸类型，请应用此装置设计实验并说明可能的结果及相关结论。,（3）若探究光照强度对光合作用的影响，请完善实验设计图，并附以简要文字说明观察指标。,A1n,探究光照强度对光合作用的影响:,B1n,考点3影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析,1影响细胞呼吸的外

16、部因素及应用,2.影响光合作用的因素及应用 (1)内部因素,(2)外部因素(单因子),(3)多因子影响,光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用,三、实验与探究能力,9(2010福建理综，26，)东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理供重要信息。 (一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验： 将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。,(

17、1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定_吸收量来计算净光合速率。 (2)黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到 ，这是控制实验的_变量。,CO2,原设定的pH,自,(3)若甲藻长时间处于pH为10.0条件下，甲藻_(能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因： (4)实验表明，甲藻光合作用适宜pH为6.09.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。,不能,因为长时间处于pH为10.0条件下，,甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖。,富营养化(N、P

18、含量),(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为1530，最适温度为25左右，当温度为9和33时，甲藻不能正常生长繁殖。 请根据这些信息在下图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。,10(2010安徽理综，29，)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：,(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。 (2)实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_ 措施能提高玉米的光能利用率。,光照强度(或光强),土壤含水量,土壤含水量40%60%,合理密植,解析：(1)由图示曲线知：D点与B点相比，土壤含水量、施肥情况相同，而光强不同。D点与C点相比，光强、施肥情况相同，而土壤含水量不同，故与D点相比，B、C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素分别是光强与土壤含水量。(2)判断施肥效果的标准是对比施肥前后植物CO2吸收量的变化幅度，由图示知：在土壤含水量40%60%条件下施肥效果明显。合理密植可有效增加光合作用面积，进而提高玉米的光能利用率。,网 络 构 建