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1、专题四 呼吸作用与光合作用,2,一、细胞呼吸的类型及其过程 1.细胞呼吸的类型 （1）酵母菌进行无氧呼吸的反应式为 ，进行有氧呼吸的反应式为 。 （2）乳酸发酵的反应式为 。 （3）细胞呼吸的产物CO2可用澄清石灰水溶液或 水溶液检测，酒精可用 溶液检测。,C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量,C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量,酶 ,酶 ,C6H12O6 2C3H6O3 +少量能量,酶 ,溴 麝香草酚蓝,橙色的重铬酸钾,3,2.有氧呼吸的三个阶段,葡萄糖,影响呼吸作用的因素：,1、内部因素,不同种类的植物呼吸速率不同。如旱生水生；阴生 阳生,同一植物不
2、同生长期呼吸速率不同。如幼苗、开花期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低,同一植物不同组织器官呼吸速率不同。如生殖器官营养器官,2、环境因素,（一）影响因素,温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性。一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。如图所示,根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵抗力大减，也易腐烂损坏。,氧气浓度（氧分压）：氧气是植物正常呼吸的重要因子，氧气不足直接影响呼吸速度，也影响到呼吸的性质。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生，氧气的存
3、在对无氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用图5-7的曲线来表示。微生物的无氧呼吸称为发酵，氧气对发酵有抑制作用。图5-7的曲线也适用于对微生物的无氧呼吸和有氧呼吸的描述。,CO2：增加 CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释。据此原理，在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。,注意：,生物体细胞能否进行有氧呼吸的关键是细胞内是否存在有氧呼吸酶，而非线粒体的存在。,8,二、光合作用色素的种类、分布和功能 1.绿叶中色素的提取和分离 （1）提取色素的提取液是 。在研磨时，需加入少许 。 （
4、2）色素分离的原理是利用不同色素在层析液中的 不同而将其分离。分离结束后，滤纸条上从上到下依次是 、叶黄素、 和叶绿素b。 2.叶绿体色素的分布与功能 （1）叶绿体中色素都分布于 。,无水乙醇,SiO2和CaCO3,溶解度,胡萝卜素,叶绿素a,类囊体的薄膜上,9,二、光合作用的基本过程,光,酶 光能,固定,还原,酶,有机物中稳 定化学能,叶绿体基质,（2）叶绿体色素的功能是吸收、传递和转换光能，其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。,红光和蓝紫光,暗反应：在叶绿体的基质中进行的。进行暗反应必须具备4个基本条件：CO2、酶、H和ATP。其中H和 ATP来自光反应，CO
5、2主要来自大气中，酶是叶绿体本身所固有的。，具备上述4个基本条件，不论有光和无光暗反应都能进行。,关于光合作用的公式,6co2+12H2o c6H12o6+6H2o+6o2,光合作用的主要产物是糖类（单糖、二糖和多糖）。但 一些实验证明，蛋白质、脂肪和有机酸也是直接产物。,11,三、光合作用强度及其影响因素 1.光合作用强度可通过测一定时间内 或 的数量来定量地表示。 2.影响光合作用强度的环境因素 （1）光 （2）空气中 的浓度 （3）土壤中 （4） 的高低,原料消耗,产 物生成,光照长短 光照强弱 光的成分,CO2,水分和矿质营养等,温度,12,考点一 光合作用过程的理解 1.光合作用中光
6、反应与暗反应的比较,13,ATP、H 酶,光,光 酶,14,2.光反应和暗反应中C3、C5、ATP和CO2之间的转化关系,（1）停止光照、短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化 ,停止光照,过程停止， ATP不再产生,ATP含量减少 ADP含量增加,15,原有ATP仍可为过程提供能量，但由于ATP含量减少，C3还原减弱，而过程仍进行,C3含量相对增加 C5含量相对减少,即：停止光照，ATP，ADP，C3，C5 （2）停止CO2供应，短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含 量变化,停止CO2供应,过程停止，C5不再消耗，C3不再产生，原有C3仍可还原产生C5,C3含量相对减少 C5含量
7、相对增加,16,C3减少，C3还原减弱，ATP消耗减少，而过程仍进行,ATP含量相对增加 ADP含量相对下降,即：停止CO2供应，ATP，ADP ，C3，C5 （3）同理可分析并得出： 突然增强光照，ATP，ADP，C3，C5 突然增加CO2供应，ATP，ADP，C3，C5,4、光合作用的意义：,5、影响光合作用的因素：主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。,第一、制造有机物，实现巨大的物质转变，将CO2和H2O合成有机物,第二、转化并储存太阳能,第三、净化空气，使大气中的O2和CO2含量保持相对稳定；,第四、对生物的进化具有重要作用,光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强
8、度的增加，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。,植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点。这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。,当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制,光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系,一般阳生植物的
9、光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育,农业生产上的应用,1、适当提高光照强度；2、延长光合作用时间；3、增加 光合作用面积-合理密植；4、对温室大棚用无色透明 玻璃。,植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用，总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。,净光合作用是指在光照下制造的有机物总量（或吸收的CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗
10、的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。,温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。,CO2浓度：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。,植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。,一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不
11、再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如 CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。,7、光合速率及光合作用的计算,（1）光合速率,光合作用的指标是光合速率。光合速率常以每小时每平 方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示，一般测定光合 速率的方法都没有把叶子的呼吸作用考虑在内，所以结果是光合作用减去呼吸作用的差数，叫表观光合速率或净光合速率。,（总）真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率,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=实测的二氧化碳消耗量+ 呼吸作用二氧化碳释放量,光合作用
12、葡萄糖净生产量=光合作用葡萄糖实际生产量- 呼吸作用葡萄糖消耗量,（2）光合速率的计算,实际光合速率=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2或实际光合速率=释放到外界的O2+呼吸消耗的O2,26,考点三 光合作用与呼吸作用的关系 1.光合作用与呼吸作用的关系图,27,2.光合作用和呼吸作用中的物质循环 （1）H的来源及去路分析,28,（2）CO2中C和O的转化,29,点拨 光合作用和呼吸作用过程的分析 （1）分析元素转移时，应从原子守恒角度分析，并牢记光合作用产生的O2全部来自于H2O，有氧呼吸中O2全部用于生成H2O。 （2）考查物质转化时，题干中常限定转化时间，若是“短时间内”，一般只考虑光
13、合作用或细胞呼吸；若是“若干时间”“足够长时间”则应光合作用和细胞呼吸同时考虑。,30,（3）ATP的来源及去路分析,有关光合作用和细胞呼吸的曲线图分析,（1）粮油种子的贮藏和果实蔬菜的保鲜分别要求的环境是什么？ 答案 粮油种子的贮藏条件是：低温、低氧、干燥；果实蔬菜保鲜的条件：低温、低氧、低湿。 （2）在G图中标出光补偿点和光饱合点的位置？当植物少量缺Mg时，两点的位置如何移动？ 答案 见图G。少量缺Mg，B点向右移，C点向左移。 （3）在H图中标出CO2的补偿点和饱和点？在农业生产中，如何增大CO2浓度以提高光合速率？ 答案 见图H。“正其行，通其风”、增施农家肥、若是在大棚中还可以用干冰。,知识拓展 多种因子对光合作用的影响,
