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1、光合作用与呼吸作用的基础知识扫描,光合作用与呼吸作用的影响因素分析,光合作用与呼吸作用的实验探究,光合作用与呼吸作用专题,（图表、计算、实验题）,1,一、光合作用的基础知识扫描,问：1、改变实验条件,分析C3、C5、ADP、ATP、（CH2O）的含量变化2、ATP和ADP的转移方向和含量3、影响因素,2,3,二、呼吸作用的基础知识扫描,问：1.为什么酵母菌无氧呼吸产生酒精，而乳酸菌无氧呼吸产生乳酸?直接原因是什么?根本原因是什么?2.同样是马铃薯植株，其块茎细胞无氧呼吸产物为乳酸，而其他器官无氧呼吸产物却是酒精，这又是什么原因?直接原因是什么?根本原因是什么?,基因不同,基因选择性表达,4,光
2、照强度,A,B,C,o,纵坐标的值实指净光合速率,A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率,三、光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析,5,光照强度,A,B,C,o,纵坐标的值实指净光合速率,A点对应的纵坐标的绝对值实指呼吸速率,光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析,S1,S2,S3,呼吸消耗(有机物)量=,(有机物)储存量=,(有机物)制造量=,S1+S2,S3-S1,S3+S2,6,酵母菌或植物的非绿色器官呼吸速率随O2浓度的变化,O2浓度,CO2释放速率,0,无氧呼吸,A,B,C,a,b,总曲线,A点:只进行无氧呼吸,C点及以后:只进行有氧呼吸,AC之间:无氧呼吸+有氧呼吸,B点对应的氧浓度下
3、，无氧呼吸受到抑制，有氧呼吸又很微弱，消耗的有机物最少,补充：光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析,O2的吸收速率,7,例题：,如图所示农田一昼夜温度变化、光照强度变化和植物吸收CO2变化数据绘制成的曲线，则下列说法不正确的是(),A 在曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2与细胞呼吸释放的CO2量相等B a点的形成是由夜间的低温造成的C 从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成停止D 增大曲线与时间轴所围成的正面积的措施包括提高光照强度、CO2浓度和充足的水分供应解析：此题考查光合作用和细胞呼吸的关系。c、e两点表示植物光合作用吸收CO2和细胞呼吸放出CO2的量相等，此时植
4、物光合作用合成有机物的量和细胞呼吸消耗有机物的量相等，c点之前、e点之后也进行光合作用。答案：C,题型一：图表题,8,练习：,1.下图是植物体内几项生理活动关系示意图，请回答：,(1)通过_把A_转变成储存在_中的稳定的化学能。(2)影响_的生态因素主要是_，能量B中约有_%转移到ATP中。(3)以上四种作用中能产生水的有_。在碳循环中，通过细胞呼吸不能将碳归还无机环境的是_(填序号)。(4)_在_条件下进行，能量C中约有_%转移到ATP中。(5)在啤酒生产中，酵母菌大量繁殖时，通过上图中_(填序号)获得能量；发酵时，通过_(填序号)(获得能量)。,9,解析：此题主要考查光合作用和细胞呼吸过程
5、中物质与能量代谢关系，涉及多个知识点，是一道两者联系较为典型的综合题。明确光合作用、有氧呼吸、两种无氧呼吸的概念、能量变化的相互关系，以及它们与环境的关系是解答此题的关键。影响细胞呼吸的因素较多，主要是空气(氧气)和温度。有氧呼吸虽然消耗水，但第三阶段却能产生较多的水。两种无氧呼吸均不能生成水。能否生成水以及能否将碳归还无机环境都要根据产物来分析。细胞呼吸产生的能量中只有一部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失，以各种生物最常利用的葡萄糖为例可以计算出能量转化效率。有氧呼吸中，1 mol 葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2 870 kJ，其中1 161 kJ转移到ATP中，而无氧呼吸产生乳酸
6、的过程释放的总能量为196.65 kJ，其中只有61.08 kJ转移到ATP中。酵母菌只有在有氧条件下才能大量繁殖后代；微生物的无氧呼吸通常称为发酵。答案：(1)光合作用光能糖类(通常指葡萄糖)(2)有氧呼吸空气(氧气)和温度40.45(3)、(4)无氧呼吸无氧31.06(5),10,2、夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是A.甲植株在a点开始进行光合作用B.乙植株在e点有机物积累量最多C.曲线bc 段和de段下降的原因相同D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭答案：D解析；本题考查运用影响光合作用的因素分析曲线，获得信息，解决
7、问题的能力。由图可知，CO2吸收速率代表净光合作用速率，a点的含义为光合作用速率等于呼吸作用速率，开始进行光合作用的时间是在a点以前水平线转折点；e点代表此刻开始光照消失，只进行呼吸作用，而有机无积累最多时，应发生在傍晚时光合作用速率等于呼吸作用速率，据图应在18时；18时以后，呼吸作用强于光合作用；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，为了减少水分蒸发，有些气孔关闭，从而使CO2供应不足，光合作用速率降低；而甲植物无此现象可能是与自身气孔无法关闭有关；bd段随时间的的进行，光照强度逐渐降低，从而使光合作用速率逐渐降低。,11,3(2010滨州模拟)将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定
8、玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的是(),AH点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量多，光合作用最强BCO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的CD点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等DD点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，使植物细胞呼吸强解析：H点CO2浓度最低，说明此时植物体内积累的有机物最多；D点和H点时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，D点之前，H点以后也进行光合作用，只不过是光合作用强度比细胞呼吸强度弱；D点以前由于植物只进行细胞呼吸，或者是细胞呼吸强
9、度大于光合作用强度，所以玻璃罩内的CO2浓度逐渐增大。答案：C,12,题型二：计算题,例题：将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。研究在10、20的温度条件下，分别置于黑暗和5 klx、10 klx条件下的光合作用和呼吸作用。结果如下图所示(横坐标为时间，单位：小时)。,对以上结果分析正确的是，该叶片()A20时的呼吸速率是10时的4倍B在10、5 klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3 mgC在5 klx光照下，10时积累的有机物比20时少D在20、10 klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6 mg解析：20时呼吸速率为2 mg/2小时1 mg/h,10时为1 mg/2小
10、时0.5 mg/h，前者是后者的2倍。10、5 klx的光照下，每小时产生的O2量为6 mg/21 mg/23.5 mg。5 klx光照下，10时氧气释放速度为6 mg/2 h3 mg/h,20时为4 mg/2 h2 mg/h。20、10 klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是：(10 mg2 mg)/26 mg。故只有D项正确。答案：D,13,1一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24 mL，CO2增加48 mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的()A1/3 B1/2 C2倍 D3倍解析：有氧呼吸过程中每消耗1 mol葡萄糖生成6 mol CO
11、2，同时消耗6 mol O2；无氧呼吸过程中每消耗1 mol 葡萄糖生成2 mol CO2，不消耗O2。由于在相同状况下，气体的体积比等于物质的量之比，则由“1小时后测得该容器中O2减少24 mL”可知，有氧呼吸产生24 mL CO2，无氧呼吸产生24 mL CO2，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。答案：D,14,练习：2、(2011上海高考)回答下列有关光合作用的问题。,叶绿体内进行的光合作用过程如图所示。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质。,(1)叶绿体的大小
12、、数目随植物生存环境的不同而不同。试比较生活在向阳处与背阴处的同种植物叶绿体的大小和数目：_。(2)图中物质B的名称是_。(3)据图分析，若磷酸转运器的活性受抑制，则卡尔文循环会被_，可能的机制是_。当植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时，环境中的CO2浓度为CO2补偿点；CO2达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO2浓度为CO2饱和点，育种专家测定了22 时，某作物A、B两个品种在不同CO2浓度下的CO2吸收量，以及黑暗条件下的CO2释放量，结果如下表。,(4)CO2饱和点时，A品种的总光合速率为_mmol/(m2h)。(5)若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，
13、先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多_mg/m2。(相对原子量：C12，O16，H1)(6)若其他条件不变，温度上升至27，CO2补偿点将_，原因是_。【破题技巧】此题为综合考查光合作用的信息题，认真读图，弄懂图示信息，光反应和暗反应场所，以及淀粉、蔗糖的合成过程是入题的关键，其次弄清楚CO2的补偿点与饱和点的含义，再次就是光合速率与净光合速率的关系。【精讲精析】(1)生物体的结构与功能是相适应的，向阳处植物叶绿体小且数目少，背阴处植物叶绿体大且数目多；(2)分析图示可知：A为H2O，B为光反应产生的O2，C为叶绿体吸收的CO2；(3)磷酸丙糖是卡尔文循环的产物
14、，当磷酸转运器的活性受抑制时，磷酸丙糖不能转运到细胞质，导致叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从叶绿体外转运进的磷酸减少，淀粉积累在叶绿体内，均会抑制卡尔文循环；,【答案】(1)向阳处植物叶绿体小且数目少，背阴处植物叶绿体大且数目多(2)O2(3)抑制磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖浓度增加，从叶绿体外转运进的磷酸减少，淀粉积累，均会抑制卡尔文循环(4)187.20(5)2 376(6)升高温度上升，呼吸作用和光合作用都增强，CO2补偿点升高,光合作用和呼吸作用的复习应从以下几方面备考：(1)光合作用过程备考，重视卡尔文循环，尤其是该过程中物质(C3、C5、ADP、ATP等)和能量的动态变化分
15、析。(2)影响光合作用和呼吸作用的因素及其应用，备考重点应放在环境因素(光照强度、CO2浓度、温度等)对光合作用和呼吸作用影响的探究实验的设计和分析上，以及曲线图的分析上。(3)光合作用和呼吸作用的关系备考时，应放在理解实际光合速率与净光合速率、呼吸速率的关系上，并通过数据计算来加深理解。,0,6,12,18,24,时刻,光合作用强度的变化,I,三、光合作用与呼吸作用的主要影响因素分析,其它几种曲线,0,6,12,18,24,A,B,D,C,F,E,时刻,玻璃温室中CO2浓度的变化,思考：哪点对应的时刻光合作用积累的有机物量最大？DE段和FG段下降的原因有何不同？,21,释放CO2,吸收CO2
16、,思考:下图左曲线指的是净光合速率还是总光合速率?右曲线呢？,CO2浓度,O,CO2补偿点,A,B,影响光合作用的因素,影响光合作用的外部因素三：CO2的浓度,22,影响光合作用的外部因素四：水分,影响光合作用的外部因素五：矿质元素,光合酶、ATP、DNA、RNA以及叶绿素的组成元素;叶绿体的双层膜上也有N,ATP、DNA、RNA的组成元素;叶绿体的双层膜上也有P,叶绿素的组成元素,与叶绿素的形成有关,与糖类的合成、运输有关,影响光合作用的因素,应用：合理施肥,23,影响光合作用的外部因素六：光照面积,影响光合作用的因素,光合量,呼吸量,净光合量,点以后，由于很多叶被遮挡，光合作用不再增加,应
17、用：间作、合理密植、果树修剪,24,影响光合作用的内部因素：叶龄,影响光合作用的因素,叶龄,光合速率,O,应用：农作物、果树应经常摘除一些老叶、残叶。,25,影响光合作用的因素,（如叶龄）,26,消耗O2肯定进行了有氧呼吸,有H2O生成肯定进行了有氧呼吸,未消耗O2只进行无氧呼吸,有CO2产生不一定是有氧呼吸,无CO2产生肯定是无氧呼吸,无H2O生成只进行无氧呼吸,是否消耗O2,是否有CO2产生,是否有H2O产生,题型三：实验题,27,怎样判断酵母菌、植物的非绿色器官的呼吸方式？,有氧呼吸,无氧呼吸,CO2 产生量=O2消耗量,CO2 产生量 O2消耗量,(只有CO2生成，没有O2消耗只进行无
18、氧呼吸),CO2 产生量 O2消耗量,只进行有氧呼吸,有氧呼吸+无氧呼吸,底物可能为脂肪的有氧呼吸,从CO2的产生量与O2的消耗量比较:,28,怎样判断酵母菌、植物的非绿色器官的呼吸方式？,有氧呼吸,无氧呼吸,CO2 产生量 O2消耗量有氧呼吸+无氧呼吸,计算，确定两者的强弱（以葡萄糖的消耗量表示）,当=4/3时，,当 4/3时，,当 4/3时，,29,探究酵母菌的细胞呼吸方式,、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置,向左移,向左移,向右移,向右移,思考:如果将酵母菌改为乳酸菌,怎样才说明它只进行无氧呼吸?,30,探究酵母菌的细胞呼吸方式,、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置,向左移,向左移,向
19、右移,向右移,思考2:如果甲向左移距离为a,乙向右移距离为b,怎样计算呼吸商?,31,探究酵母菌的细胞呼吸方式,、下图是探究酵母菌的呼吸类型实验装置,思考2:如果甲向左移距离为a,乙向右移距离为b,怎样计算呼吸商?,追问：a代表值；b代表值为使测得的a、b值更精确，还应再设置一对照装置。应怎样设置？设置的目的是什么？若要测定已长出一片真叶幼苗的呼吸商，则应将该装置置于何种条件下？为什么？,消耗氧的体积,消耗氧与释放二氧化碳的体积之差,32,NaHCO3缓冲液,装置,思考：下图装置能否用来进行光合速率的测定？,思考：NaHCO3缓冲液的作用？着色液的移动方向，移动数值代表什么？怎样排除物理误差？
20、,持续提供CO2,保持空间CO2浓度相对稳定,植株光合作用O2的释放量与呼吸作用O2的消耗量的差值.,33,其他实验题汇总练习,1.为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响，某学习小组做了相关实验，结果如下：（以氧气释放量来表示光合作用强度，氧气释放量越多，光合作用强度越大）,该学习小组探究的问题是 温度对植物光合作用强度是否有影响。,34,请在右边坐标系中画出氧气释放量与温度关系的曲线图：从表中的实验结果得出的结论是 温度对植物光合作用强度有影响。在一定范围内，温度越高，植物光合作用越强。影响光合作用的因素还有很多，请你选择其中一种因素进行探究，写出简单的实验设计思路 答案只要含有一个探究因
21、素（如:二氧化碳浓度、光照强度、光照时间、叶片大小等），而且设置成对照实验，就给满分。（2分）,35,2、某生物小组利用银边天竺葵（叶片边缘部分的细胞中无叶绿体，呈白色）进行了如下实验：将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜。用不透光的黑纸片从上下两面遮盖在图中C处；用装有固体氢氧化钠（氢氧化钠可以吸收二氧化碳）的透明塑料袋将部分枝叶密封。把天竺葵放在光下照射几小时后，摘下叶片M、N，去掉遮光的黑纸片。将叶片M、N放入装有某溶液的烧杯里，隔水加热，脱去叶片中的叶绿素。把经过脱色的叶片放入清水中漂洗。将漂洗后的叶片放在培养皿里，滴加碘液，观察叶片颜色变化。,36,请分析回答：实验前将植株放到黑暗环境中的目的是 消耗掉叶片原有淀粉。实验中用于脱色的某溶液是 酒精。滴加碘液后，发现只有B处变成蓝色，A、C、D处均未变蓝色。则比较A、B两处，可以说明 叶绿体是进行光合作用的场所。比较B、C两处，可以说明 光是进行光合作用的条件。比较B、D两处，可以说明 二氧化碳是光合作用的原料。在整个实验过程中，银边天竺葵的细胞内始终进行的生理过程是 呼吸作用，该过程的反应式可以表示为 有机物氧气二氧化碳水能量。,37,细胞质基质,38,细胞质基质,39,
