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1、考纲点击1.细胞呼吸()。2.光合作用()。3.光合色素的提取与分离。4.探究环境因素对光合作用的影响。,第2讲光合作用与细胞呼吸,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质,光,CO2,色素,O2,温度,细胞质基质,细胞质基质、线粒体,纸层析法,胡萝卜素,叶绿素a,1叶肉细胞产生的CO2被同一细胞利用，至少穿过几层生物膜？以什么方式穿过？提示4；简单扩散。2需氧呼吸过程中产生ATP的场所有哪些？提示：细胞质基质、线粒体。3绿色植物呼吸作用与光合作用哪个过程产生的ATP多？提示：光合作用。,思维激活,自查,3 是细胞代谢的中心，它一方面为许多合成反应提供，另一方面为合成反应提供。4植物、藻类和某些，可以CO2
2、和H2O为原料，合成有机物，被称为 生物，人、动物、真菌等则属 生物。5光合作用是一个将 能转化为 能的过程。6光合作用释放的氧气，来自于 中的O。7光合作用分为两个阶段，第一阶段是，第二阶段是，后者是CO2还原为糖的一系列反应，称为。,细胞呼吸,ATP,碳骨架,细菌,自养,异养,光,化学,H2O,光反应,暗反应,卡尔文循环,自纠1光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环。(2013天津理综，3A)()2肺炎双球菌无线粒体，但能进行需氧呼吸。(2013全国课标，3A)()3与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码指导合成。(2013全国课标，3B)()4菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，
3、研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏。(2013海南，8ABD合编)(),5厌氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累。(2010新课标全国，2C)()6与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是无线粒体，只能通过厌氧呼吸获得能量。(2010四川，1A)()7厌氧和零下低温环境有利于水果的保鲜。(2009浙江，4A)(),8在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。(2010天津，1改编)()9番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低。(2011新课标全国，3改编)()答案1.2.3.4.5.6.7.8.
4、9.,1需氧呼吸过程及场所。(1)条件：需要O2、酶和适宜的温度(2)过程,必考点一细胞呼吸及影响因素,线,粒体内膜,粒体基质,线,细胞,质基质,第一、二阶段,第三阶段,第二阶段,第三阶段,C3H4O3,(3)总反应式：2需氧呼吸与厌氧呼吸的比较,3.细胞呼吸的外界影响因素和实践应用,酶的活性,强度,【典例1】(2013福建理综，26改编)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根需氧呼吸速率，结果如图。,(1)细胞需氧呼吸生成CO2的场所是_，分析图中A、B、C三点，可知_点
5、在单位时间内与氧结合的NADPH最多。(2)图中结果显示，淹水时KNO3对甜樱桃根需氧呼吸速率降低有_作用，其中_ mmolL1的KNO3溶液作用效果最好。,(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍，地上部分叶色变黄，叶绿素含量减少，使光反应为碳反应提供的H和_减少；根系缺氧会导致根细胞厌氧呼吸增强，实验过程中能否改用CO2作为检测需氧呼吸速率的指标？请分析说明。,线粒体基质,A,减缓,30,ATP,不能，因为无氧呼吸可能会产生CO2,解析(1)A、B、C三点，A点需氧呼吸速率最大，耗氧最多，单位时间内与氧结合的NADPH最多；(2)根据图示结果作答；(3)根据光反应与碳反应的关系回答第
6、一空，根据厌氧呼吸的产物回答最后一问。答案(1)线粒体基质A(2)减缓30(3)ATP不能，因为无氧呼吸可能会产生CO2,【归纳提炼】细胞呼吸类型的判断(1)耗氧状况,酒精,乳酸,厌氧呼吸,脂肪,(2)产生物类型,需氧呼吸,乳酸,【应用1】(2013哈师大、东北师大、辽宁实验三模)甲图是细胞呼吸示意图，乙图是某细胞器结构示意图。下列说法中正确的是(),B,解析阶段为需氧呼吸及厌氧呼吸的第一阶段，阶段为厌氧呼吸的第二阶段，阶段为需氧呼吸的第二阶段，其中阶段无能量的释放，阶段有少量能量的释放；水参与需氧呼吸第二阶段即甲图中阶段，该过程发生的场所为线粒体基质内；人体细胞厌氧呼吸是乳酸发酵；阶段发生的
7、场所为细胞溶胶，过程发生的场所为线粒体内膜。答案B,【典例2】(2013北京卷，29)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3 d后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。,必考点二光合作用过程及影响因素,(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和_，在_中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率_。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是_。,(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中_增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，
8、因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，_降低，进而在叶片中积累。,NADPH,叶绿体基质,降低,28,淀粉和蔗糖含量,输出量,【典例2】(2013北京卷，29)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3 d后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。,必考点二光合作用过程及影响因素,(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会_光合作用。,(5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测_叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测
9、结果是_，则支持上述推测。,抑制,未遮光,光合产物(淀粉、蔗糖)含量降低，光合速率(CO2固定速率相对值)增大,解析(1)光合作用光反应可为碳反应(暗反应)提供NADPH和ATP，并在叶绿体基质中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。(2)由图1信息知，随去除棉铃百分率的提高，叶片固定CO2能力明显降低；对照组(未摘除棉铃)植株CO2固定速率的相对值应为“去除棉铃百分率为0”时的CO2固定值即“28”。(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖含量增加；由题干信息知叶片光合产物“被运到棉铃中被利用”，故除去棉铃后，叶片光合产物输出量降低，从而导致相应产物在叶片中积累。,(4)综合图
10、1、图2相关信息可知，叶片中光合产物积累将明显降低CO2固定速率，即抑制光合作用。(5)该验证实验中，去除植株上的棉铃，使“遮光叶片成为需要光合产物输入的器官”，则未遮光叶片光合作用产物会不断转运至遮光叶片中，从而导致未遮光叶片中蔗糖和淀粉含量下降，进而解除产物积累对光合速率的抑制，因此，通过检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率，倘若与只去除棉铃植株的叶片相比，检测结果为CO2固定速率相对值增大，则可支持相关推测。,答案(1)NADPH叶绿体基质(2)降低28(3)淀粉和蔗糖含量输出量(4)抑制(5)未遮光光合产物(淀粉、蔗糖)含量降低，光合速率(CO2固定速率相对值)增大,过程发生于 中；
11、过程发生于 上；图示依次为、三碳糖、；的作用是，它(能，不能)用于矿质离子的吸收。,叶绿体基质,叶绿体类囊体膜,NADPH,ATP,C5,还原三碳糖,不能,【归纳提炼】1光合作用的过程(1)图解分析：,表示，对应；表示，对应；表示，对应；表示，对应。,只进行细胞呼吸无光合作用,A点,光合作用细胞呼吸,AB段,光合作用细胞呼吸,B点,光合作用细胞呼吸,B点以后,(2)气体交换过程分析下列为叶肉细胞在不同条件下气体交换示意图，据图判断各自所处的条件，并在图中找到图所对应的点或线段。,(1)光照强度(如图甲)原理：影响 阶段 的产生。分析：若A、B代表阴生或阳生植物，则阳生植物为，阴生植物为。P点的
12、限制因素,光反应,ATP、NADPH,A,B,CO2,色素,2解读影响光合作用的因素的相关曲线,(2)CO2浓度(如图乙)原理：影响 反应阶段 的生成。分析P点的限制因素(3)温度(如图丙)原理：通过影响 而影响光合作用。分析：P点对应的温度为进行光合作用的。,光照强度,暗,C3,酶的活性,最适温度,【应用2】(2013浙江名校联考)自然界中，和花生相比，玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境，其利用CO2的能力也远远高于花生。,某科研小组选取玉米和花生为实验材料做了有关光合作用的实验。甲图表示光合作用部分过程，乙图表示夏季白天两种植物叶片光合作用强度的曲线，丙图表示在适宜温度、水分和一定
13、的光照强度下，两种植物的叶片在不同CO2浓度下CO2净吸收速度，请结合上述三图回答下列问题。(1)甲图表示光合作用的_过程，此过程中C3被_还原，碳元素的转移途径是_，发生的场所是_。,暗反应,NADPH,CO2C3(CH2O),叶绿体基质,(2)乙图中d曲线表示_(玉米/花生)光合作用强度的曲线。8点到10点，植物叶肉细胞中产生ATP的场所有_。12点到14点光合作用强度下降的原因_。17点到18点光合作用强度下降的原因_。(3)丙图中植物A是_(玉米/花生)，如缺乏Mg，植物A的CO2补偿点应向_移动。在CO2浓度100106时，植物B叶肉细胞中光合作用强度_(、)呼吸强度。如果把植株A和
14、植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中，_(植株A/植株B)先死亡。,花生,叶绿体、细胞质基质、线粒体,温度较高、气孔关闭，CO2进入减少,光照强度减弱,玉米,右,植株B,解析(1)甲图所示过程为发生于叶绿体基质中的CO2的固定和C3的还原，即光合作用碳反应过程，该过程中C3被NADPH还原，碳元素的转移途径为CO2C3(CH2O)。(2)乙图中c、d两曲线相比，d可存在“光合午休”现象，c则无该现象，则c为玉米，d为花生。8点到10点，叶肉细胞内产生ATP的场所包括叶绿体、细胞质基质及线粒体。1214时光合强度下降的原因是气孔关闭，CO2进入减少；1718时则由于光照强度减弱致
15、光合强度下降。,(3)丙图中植物A利用CO2的能力更强，应为玉米，若缺乏 Mg2，则CO2补偿点应向右移，在CO2浓度为100106时植物B叶片净吸收量为0，但其叶肉细胞光合强度应大于呼吸强度，若把植株A、B种植在密封无色玻璃容器中，则植株B因不能利用较低浓度CO2而先死亡。答案(1)暗反应NADPHCO2C3(CH2O)叶绿体基质(2)花生叶绿体、细胞质基质、线粒体温度较高、气孔关闭，CO2进入减少光照强度减弱(3)玉米右植株B,【典型示例】(2013山东淄博模拟)为探究不同光照强度对某植物幼苗光合作用的影响，实验小组设计了如甲图所示的实验，图中A、B分别为培植于透光气球(可膨胀、收缩)内的
16、、质量相等的某植物幼苗，其中B已死亡，两气球内的培养液中均含二氧化碳缓冲液。乙图为相同时间内测得的灯泡距离与指针偏转程度关系的曲线。请分析并回答下列问题。,光合速率与呼吸速率的测定,(1)在适宜光照条件下，指针向_偏转，原因是_,A释放氧气，浮力增大,右,(2)该实验的自变量为_,C点的含义_,(3)CE段说明_，E点时，指针的偏转格数为0，这说明此距离下_。,灯泡与气球的距离,氧气释放量最大(净光合速率最大),随着灯泡距离的增大，氧气释放量逐渐减小,气球内气体量无变化(幼苗的光合速率和呼吸速率相等),(4)F点与A、B、C、D点相比，指针的偏转方向相反，原因是_。(5)若去掉培养液中的二氧化
17、碳缓冲液，该实验能成功吗？为什么？_。,【典型示例】(2013山东淄博模拟)为探究不同光照强度对某植物幼苗光合作用的影响，实验小组设计了如甲图所示的实验，图中A、B分别为培植于透光气球(可膨胀、收缩)内的、质量相等的某植物幼苗，其中B已死亡，两气球内的培养液中均含二氧化碳缓冲液。乙图为相同时间内测得的灯泡距离与指针偏转程度关系的曲线。请分析并回答下列问题。,细胞呼吸速率大于光合速率，气球内气体量减少,不成功，光合作用吸收的CO2量和释放的O2量相同,审题指导,解析(1)适宜光照条件下，光合作用强度大于呼吸作用强度，则有O2放出，A气球内气压增大，浮力增大，指针应右移。(2)该实验的自变量为灯泡
18、与气球的距离，C点时指针偏转格数最大，意味着氧气释放量最大，即净光合速率最大。(3)CE段表明，随灯泡距离增大，光合作用逐渐减弱，氧气释放量渐少；E点时指针偏转格数为0，表明该距离下幼苗光合速率与呼吸速率相等，气球内无O2释放。(4)与A、B、C、D点相比，F点所处时刻为光合速率小于呼吸速率，气球内气压减小。(5)若去掉培养液中的CO2缓冲液，则由于光合作用释放的O2量与其从环境中吸收的CO2量相等，故指针不再偏转，该实验将不成功。,答案(1)右A(进行光合作用)释放氧气，浮力(体积)增大(2)灯泡与气球的距离氧气释放量最大(净光合速率最大)(3)随着灯泡距离的增大，氧气释放量逐渐减小气球内气
19、体量无变化(幼苗的光合速率和呼吸速率相等)(4)细胞呼吸速率大于光合速率，气球内气体量减少(5)不成功，光合作用吸收的CO2量和释放的O2量相同,【通关锦囊】光合作用与呼吸作用的测定1.测定装置(忽略外界气压变化)(1)测定植物的 强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的 溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中。,呼吸,NaOH,(2)测定植物的 强度：装置的烧杯中放入 溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中。,净光合作用,NaHCO3,左,右,(3)对照组设置：为防止气压、温度等物理因素引起的误差，应设置对照实验，放入 的植物，其他条件均不变。,同样一株死亡,(1)若甲液滴，乙液滴，则只
20、进行需氧呼吸。(2)若甲液滴，乙液滴，则只进行厌氧呼吸。(3)若甲液滴，乙液滴，则既进行需氧呼吸，又进行厌氧呼吸。,左移,不动,左移,不动,右移,右移,2.细胞呼吸类型的确认 若利用如下装置，探究某植物发芽种子的细胞呼吸类型(假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，请完善下面的结果预测：,【特别提醒】为校正物理误差，排除无关变量对实验结果的干扰，也可另设置一组丙装置，该装置只是将种子杀死，其他均与实验组相同。,【应用1】某兴趣小组利用图示密闭装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)探究某种微生物的呼吸类型，并另外设置了一个将NaOH溶液换成蒸馏水的对照组
21、。在适宜条件下，下列对实验现象(不考虑温度对红色液滴移动的影响)和实验结论的描述正确的是()。,A.实验组左移，对照组右移，说明只进行需氧呼吸B.实验组不移动，对照组不移动，说明只进行酒精发酵C.实验组左移，对照组右移，说明既进行需氧呼吸 也进行酒精发酵D.实验组不移动，对照组右移，说明只进行乳酸发酵,解析实验组不移动，对照组也不移动，表明该微生物只进行乳酸发酵；实验组左移，对照组右移表明CO2释放量大于O2吸收量，应为需氧呼吸与酒精发酵并存；实验组左移，对照组不移动才表明微生物只进行需氧呼吸。,C,【应用2】一同学利用如下装置来测定某种植物的光合作用强度(指植物真正的光合作用强度，它等于净光
22、合作用强度与呼吸作用强度之和)，请分析回答相关问题。,(1)如果在甲、乙装置的D内都加入NaOH溶液，则甲、乙装置的实验目的是测定该植物的_,(2)如果在甲、乙装置的D内都加入NaHCO3溶液，则甲、乙装置的实验目的是测定该植物的_。为了达到这一目的，对甲、乙装置的处理还应该有_。(3)如果在甲、乙装置的D内分别加入NaOH溶液、NaHCO3溶液，则使用甲、乙装置进行实验能否达到实验的目的？_，为什么？_,呼吸作用强度,为了达到这一目的，对甲、乙装置的处理还应该有_。,将装置甲、乙遮光处理，放在温度等适宜且相同的环境中.,净光合作用强度,将装置甲、乙放在光照充足、温度等适宜且相同的环境中,不能
23、,不符合实验设计的单一变量原则,(4)实验操作30 min后，测得甲、乙装置红墨水滴移动情况如下表：假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g，则该植物的呼吸作用强度(用葡萄糖变化表示)是_g/h，光合作用强度(用葡萄糖变化表示)是_g/h。,左,右,4,12,解析(1)NaOH溶液能够吸收装置中的二氧化碳，但不吸收氧气，在这一装置中植物只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此，用这样的加入了NaOH溶液的装置可以测定植物的呼吸作用强度；在设计实验时，要注意符合单一变量原则，因此，装置要注意遮光(避免光合作用的影响)、温度等条件相同且适宜。(2)加入NaHCO3溶液的目的是提供光合作用的原料二氧化碳，因此，可以用甲、乙装置测定植物的净光合作用强度；实验中应该给予两个装置相同的光照、温度等条件。,
