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1、1第二第二(d r)讲讲 光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸 一、光合作用色素的种类、分布和功能一、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绿叶中色素的提取和分离(1)提取色素的提取液是)提取色素的提取液是 。在研磨时,。在研磨时,需加入少许需加入少许 。(2)色素分离的原理是利用不同色素在层析)色素分离的原理是利用不同色素在层析(cn x)液中的液中的 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、叶黄素、 和叶绿素和叶绿素b。2.叶绿体色素的分布与功能叶绿体色素的分布与功能(1)叶绿体中色素都分布于)叶绿体
2、中色素都分布于 。无水乙醇无水乙醇SiO2和和CaCO3溶解度溶解度胡萝卜素胡萝卜素(h lu bo s)叶绿素叶绿素a类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上第一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸2二、光合作用的基本二、光合作用的基本(jbn)过程过程 过程过程项目项目 光反应光反应 暗反应暗反应 场所场所 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上 物质物质变化变化 H2OH+O2ADP+Pi ATP CO2 C3 (CH2O)ATP ADP+Pi+能量能量 能量能量变化变化 光能光能 ATP中活跃化学能中活跃化学能光光 酶酶光能光能固定固定(gdng)还原还原(hun yun)酶酶有机物中稳有机物
3、中稳定化学能定化学能 叶绿体基质叶绿体基质(2)叶绿体色素的功能是吸收、传递和转换光能,其中叶绿)叶绿体色素的功能是吸收、传递和转换光能,其中叶绿素素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收主要吸收 ,胡萝卜素和叶黄素主要,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。吸收蓝紫光。 红光和蓝紫光红光和蓝紫光第二页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸3三、光合作用强度及其影响因素三、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光合作用强度可通过测一定时间内 或或 的数量的数量(shling)来定量地表示。来定量地表示。2.影响光合作用强度的环境因素影响光合作用强度的环境因素(1)光)光(2)空气
4、中)空气中 的浓度的浓度(3)土壤中)土壤中 (4) 的高低的高低 原料原料(yunlio)消耗消耗 产产物生成物生成(shn chn)光照长短光照长短光照强弱光照强弱光的成分光的成分CO2水分和矿质营养等水分和矿质营养等温度温度第三页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸4四、细胞呼吸的类型及其过程四、细胞呼吸的类型及其过程1.细胞呼吸的类型细胞呼吸的类型(1)酵母菌进行无氧呼吸的反应式为)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,进行有氧呼吸的反应式为 。(2)乳酸)乳酸(r sun)发酵的反应式为发酵的反应式为 。(3)细胞呼吸的产物)细胞呼吸的产物CO2可用澄清
5、石灰水溶液或可用澄清石灰水溶液或 水溶液检测,酒精可用水溶液检测,酒精可用 溶液检测。溶液检测。 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量少量(sholing)能量能量C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量能量(nngling)酶酶酶酶 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量少量能量酶酶 溴溴麝香草酚蓝麝香草酚蓝橙色的重铬酸钾橙色的重铬酸钾第四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸5 阶段阶段项目项目 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段场所场所细胞质基质细胞质基质 线粒体基质线粒体基质 线粒体内膜线粒体内膜 反应物反应物 丙酮酸丙酮酸
6、+H2O H+O2 生成物生成物 丙酮酸丙酮酸+H CO2+H H2O ATP产生量产生量 少量少量 少量少量 大量大量 2.有氧呼吸有氧呼吸(hx)的三个阶段的三个阶段葡萄糖葡萄糖第五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸6考点一考点一 光合作用过程光合作用过程(guchng)的理解的理解1.光合作用中光反应与暗反应的比较光合作用中光反应与暗反应的比较项目项目 光反应光反应 暗反应暗反应 实质实质 光能转化为活跃化学能光能转化为活跃化学能(ATP),放出氧气),放出氧气 活跃化学能转变成稳定化学能活跃化学能转变成稳定化学能储存在(储存在(CH2O)中)中 时间时间 短促、以微秒计
7、短促、以微秒计 较缓慢较缓慢 条件条件 需色素、光、酶需色素、光、酶 不需要色素和光,需要酶不需要色素和光,需要酶 场所场所 叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的基质中叶绿体的基质中 第六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸7物质物质变化变化 2H2O4H+O2ADP+Pi ATP CO2的固定:的固定:CO2+C52C3CO2的还原:的还原:2C3(CH2O)+C5+H2O 能量能量变化变化 叶绿素将光能转化成活跃叶绿素将光能转化成活跃的化学能储存在的化学能储存在ATP中中 ATP中的活跃化学能转化为糖中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能等有机物中稳定的化
8、学能 实质实质 光能转变为活跃的化学能,光能转变为活跃的化学能,水光解产生水光解产生O2和和H 同化同化CO2形成(形成(CH2O) 联系联系 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和能量和能量ATP暗反应产生的暗反应产生的ADP和和Pi为光反应合成为光反应合成ATP提供原料提供原料 ATP、H 酶酶光光光光酶酶第七页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸82.光反应和暗反应中光反应和暗反应中C3、C5、ATP和和CO2之间的转化之间的转化(zhunhu)关系关系 (1)停止光照)停止光照(gungzho)、短时间内、短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化相对含量变化 停止停
9、止(tngzh)光照光照过程过程停止,停止,ATP不再产生不再产生ATP含量减少含量减少ADP含量增加含量增加第八页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸9原有原有ATP仍可为仍可为过程提供能量,过程提供能量,但由于但由于ATP含量减含量减少少(jinsho),C3还原还原减弱,而减弱,而过程仍过程仍进行进行 C3含量含量(hnling)相对增加相对增加 C5含量相对减少含量相对减少 即:停止光照即:停止光照(gungzho),ATP,ADP,C3,C5(2)停止)停止CO2供应,短时间内供应,短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含相对含 量变化量变化 停止停止CO2供应供应 过程
10、过程停止,停止,C5不再不再消耗,消耗,C3不再产生,不再产生,原有原有C3仍可还原产仍可还原产生生C5C3含量相对减少含量相对减少 C5含量相对增加含量相对增加 第九页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸10C3减少,减少,C3还原减弱,还原减弱,ATP消耗减少,而消耗减少,而过程过程(guchng)仍进行仍进行 ATP含量含量(hnling)相对增加相对增加 ADP含量相对下降含量相对下降 即:停止即:停止CO2供应,供应,ATP,ADP ,C3,C5(3)同理可分析并得出:)同理可分析并得出: 突然增强光照突然增强光照(gungzho),ATP,ADP,C3,C5 突然增加突
11、然增加CO2供应,供应,ATP,ADP,C3,C5第十页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸11 (09安徽卷)叶绿体是植物进行光合作用的场所。安徽卷)叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是 ()A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解在光下分解(fnji)为为H和和O2的过程发生在基质中的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物光合作用的产物淀粉是在基质中合成的淀粉是在基质中合成的解析解析 叶绿体
12、中的色素分布在类囊体薄膜上;色素吸收叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上;色素吸收光能后,在类囊体薄膜上将水分解成光能后,在类囊体薄膜上将水分解成H和和O2;CO2从气孔进入后,与从气孔进入后,与C5结合生成结合生成C3的过程称为的过程称为CO2的固的固定,此过程发生在叶绿体基质中;定,此过程发生在叶绿体基质中;C3在在H和和ATP的的作用下被还原生成有机物,此过程发生在叶绿体基质中。作用下被还原生成有机物,此过程发生在叶绿体基质中。 D第十一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸12 在其他条件适宜的情况在其他条件适宜的情况(qngkung)下,在供试植物正常进行光下,在供试植物正常
13、进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中短时间内叶绿体中C3和和C5化合物含量的变化是化合物含量的变化是 ( )A.C3和和C5都迅速减少都迅速减少 B.C3和和C5都迅速增加都迅速增加C.C3迅速增加,迅速增加,C5迅速减少迅速减少 D.C3迅速减少,迅速减少,C5迅速增加迅速增加C 考点二考点二 影响光合作用的因素影响光合作用的因素 1.内部因素内部因素 (1)阳生植物与阴生植物对光能利用能力)阳生植物与阴生植物对光能利用能力(nngl)不同,如下图不同,如下图第十二页,共六十六页。光合作用和细胞
14、有氧呼吸以及无氧呼吸13由图示看出,阴生植物光补偿点与光饱和点均小于阳由图示看出,阴生植物光补偿点与光饱和点均小于阳生植物,即生植物,即b bb b,c cc c。因此当图中光照大于。因此当图中光照大于c c点点所对应的强度时,提高光照强度对阳生植物更有利。所对应的强度时,提高光照强度对阳生植物更有利。(2)自身叶面积指数、叶片生长)自身叶面积指数、叶片生长(shngzhng)状况对光能利用能状况对光能利用能力不同,如下图力不同,如下图 第十三页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸14 由甲图知,无论是栽培农作物,还是植树、养花,种植的密度由甲图知,无论是栽培农作物,还是植树、养花
15、,种植的密度都应当合理。由乙图知,农作物、果树都应当合理。由乙图知,农作物、果树(gush)管理后期适当摘管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶,以降低细胞呼吸消耗有机物。除老叶、残叶及茎叶,以降低细胞呼吸消耗有机物。2.温度、光照强度、温度、光照强度、CO2浓度综合因素对光合作用强度的影响浓度综合因素对光合作用强度的影响 (1)变化曲线(如图)变化曲线(如图) 第十四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸15(2)曲线分析)曲线分析 P点以前限制光合作用点以前限制光合作用(gungh-zuyng)的因素为横坐标所示的的因素为横坐标所示的因素,因素, P点以后横坐标所示的因素不再是影响光
16、合作用的唯一点以后横坐标所示的因素不再是影响光合作用的唯一 因素。因素。 当到达当到达Q点时,横坐标所示的因素不再是影响光合点时,横坐标所示的因素不再是影响光合 作用的因素,要进一步提高光合速率就必须适当改变作用的因素,要进一步提高光合速率就必须适当改变 图示的其他因素。图示的其他因素。(3)应用分析)应用分析 农业生产过程中可根据实际情况,适当改变相应因素农业生产过程中可根据实际情况,适当改变相应因素 以提高光合速率,达到增产的目的。以提高光合速率,达到增产的目的。 第十五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸16 (09辽宁、宁夏卷)请回答与光合作用有关辽宁、宁夏卷)请回答与光
17、合作用有关(yugun)的问题:的问题:(1)甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关)甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如图所示。系如图所示。据图回答:据图回答:强光下上述三种植物固定强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是能力最强的植物是 。第十六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸17乙植物达到最大光合作用乙植物达到最大光合作用(gungh-zuyng)强度所需的最低光照强度所需的最低光照强度是强度是 (a、b、c、d)。)。当光照强度从当光照强度从a到到b时,植物光合作用强度增加的最快。时,植物光合作用强度增加的最快。(2)植物光合作用产生的)植物光合
18、作用产生的O2来自来自H2O,还是来自,还是来自CO2?请写出简单实验思路?请写出简单实验思路(sl)证明你的结论。证明你的结论。解析解析 光照强度可以影响植物光合作用强度,当光照强光照强度可以影响植物光合作用强度,当光照强度为度为d时,比较三种植物可知时,比较三种植物可知(k zh),甲的光合作用强度最,甲的光合作用强度最大,固定的大,固定的CO2最多。根据图中曲线知,当光照强度达最多。根据图中曲线知,当光照强度达到到c后,再增加光照强度,乙植物的光合作用强度不再后,再增加光照强度,乙植物的光合作用强度不再增加,因此乙植物达到最大光合作用所需的最低光照强增加,因此乙植物达到最大光合作用所需的
19、最低光照强度为度为c。当光照强度从。当光照强度从a到到b时,甲曲线的斜率最大,甲时,甲曲线的斜率最大,甲第十七页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸18植物光合作用强度增加最快。植物光合作用产生的植物光合作用强度增加最快。植物光合作用产生的O2来来自自H2O,可用同位素标记法进行验证,可分别将,可用同位素标记法进行验证,可分别将C18O2和和H218O提供给两组相同的植物,分析两组植物光合作提供给两组相同的植物,分析两组植物光合作用释放的氧气,用释放的氧气,18O2仅出现在仅出现在H218O标记的植物中,则标记的植物中,则可证明可证明O2来自来自H2O。 答案答案(d n) (1)
20、甲甲 c 甲甲(2)来自于)来自于H2O。分别将。分别将C18O2和和H218O提供给两组相提供给两组相同植物,分析两组植物光合作用释放的氧气,同植物,分析两组植物光合作用释放的氧气,18O2仅在仅在标记标记H218O组植物中产生,即可证明上述结论组植物中产生,即可证明上述结论第十八页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸19 请回答下列有关光合作用的问题。请回答下列有关光合作用的问题。(1)光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。)光合作用受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。 其中,光照强度直接影响光合作用其中,光照强度直接影响光合作用 的过的过 程;二氧化碳浓度直接影响光合作
21、用的程;二氧化碳浓度直接影响光合作用的 过程。过程。(2)甲图表示)甲图表示(biosh)在二氧化碳充足的条件下,某植物光合在二氧化碳充足的条件下,某植物光合 速度与光照强度和温度的关系。速度与光照强度和温度的关系。 在温度为在温度为10,光照强度大于,光照强度大于 千勒克司千勒克司 时,光合速度不再增加。当温度为时,光合速度不再增加。当温度为30,光照强度小,光照强度小 于于L3千勒克司时,光合速度的限制因素是千勒克司时,光合速度的限制因素是 。根据甲图,在乙图的坐标根据甲图,在乙图的坐标(zubio)上标出光照强度为上标出光照强度为L2千勒克司,千勒克司,温度分别为温度分别为10、20和和
22、30时的光合速度。时的光合速度。 第十九页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸20第二十页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸21(3)丙图表示)丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。两种植物的光合速度与光照强度的关系。当在当在 千勒克司光照强度条件下,千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物两种植物的光合速度相同。的光合速度相同。A植物在光照强度为植物在光照强度为9千勒克司时,千勒克司时,2小时单位叶面积可积累小时单位叶面积可积累葡萄糖葡萄糖 mg。(计算结果保留一位小数。相对原子质量。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C12,H1,O16)A植物在植物在
23、1天内(天内(12小时白天,小时白天,12小时黑夜),要使有机物小时黑夜),要使有机物积累量为正值,白天平均积累量为正值,白天平均(pngjn)光照强度必须大于光照强度必须大于 千勒克司。千勒克司。第二十一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸22解析解析 (1)光反应在有光的条件下才能进行;暗反应的主要反应)光反应在有光的条件下才能进行;暗反应的主要反应是二氧化碳的固定和还原,二氧化碳是主要的反应原料。(是二氧化碳的固定和还原,二氧化碳是主要的反应原料。(2)分)分析图甲可知,在温度为析图甲可知,在温度为10,光照强度大于,光照强度大于L1时,曲线基本与横时,曲线基本与横轴平行轴
24、平行(pngxng),即光合速度不再增加;当温度为,即光合速度不再增加;当温度为30,光照,光照强度小于强度小于L3时,还未达到光照饱和点,限制因素是光照强度。光时,还未达到光照饱和点,限制因素是光照强度。光照强度为照强度为L2,10时,光合速度为时,光合速度为2;20时,光合速度为时,光合速度为4;30时,光合速度为时,光合速度为4;在坐标中描出三个点即可,按照题;在坐标中描出三个点即可,按照题目要求不要连线。(目要求不要连线。(3)图丙中在)图丙中在6千勒克司时,千勒克司时,A植物光合植物光合速度为(速度为(4+4)=8 mg/h单位叶面积,单位叶面积,B植物光合速度为植物光合速度为(2+
25、6)=8 mg/h单位叶面积,两者光合速度相同,解题时单位叶面积,两者光合速度相同,解题时注意考虑两种植物的呼吸量(本题易被误认为两注意考虑两种植物的呼吸量(本题易被误认为两曲线的交点时光合速度相同曲线的交点时光合速度相同(xin tn))。积累量为光合作用)。积累量为光合作用净净第二十二页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸23量,根据光合作用反应式可得出每小时积累量为量,根据光合作用反应式可得出每小时积累量为5.45 mg/h单位叶面积,单位叶面积,2小时积累量约为小时积累量约为10.9 mg;A植物一夜消耗植物一夜消耗(xioho)有机物量为有机物量为4 mg/h单位单位叶面
26、积叶面积12=48 mg/h单位叶面积,则白天有机物积累量必须大于单位叶面积,则白天有机物积累量必须大于24 mg/h单位叶面积,根据丙图可知单位叶面积,根据丙图可知6千勒克司时,白天千勒克司时,白天12小时积累葡萄糖的量为小时积累葡萄糖的量为4 mg/h单位叶面积单位叶面积12=48 mg/h单位叶面积,正好与夜间呼吸消耗单位叶面积,正好与夜间呼吸消耗(xioho)相等,由此可见,要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于相等,由此可见,要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于6千勒克司。千勒克司。答案答案 (1)光反应)光反应 暗反应暗反应 (2)L1 光照强度光照强度 见下
27、图见下图(3)6 10.9 6第二十三页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸24误区警示误区警示 图丙纵轴正值表示图丙纵轴正值表示CO2吸收速率(即表观光合速吸收速率(即表观光合速率)、负值表示率)、负值表示CO2释放速率(即呼吸速率),植物固定释放速率(即呼吸速率),植物固定CO2量应为真正光合速率。若不能正确量应为真正光合速率。若不能正确(zhngqu)读懂丙图表示的含读懂丙图表示的含义,则易误认为在两曲线相交点的光照强度时,义,则易误认为在两曲线相交点的光照强度时,A、B两植物两植物固定固定CO2量相同。量相同。第二十四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸25考
28、点考点(ko din)三三 光合作用与呼吸作用的关系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光合作用与呼吸作用的关系图 第二十五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸262.光合作用和呼吸作用中的物质循环光合作用和呼吸作用中的物质循环(1)H的来源及去路的来源及去路(ql)分析分析光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 H的来的来源源 过程过程 场所场所 过程过程 场所场所 光反应中水光反应中水的光解的光解 叶绿体类叶绿体类囊体薄膜囊体薄膜上上 第一阶段从葡萄第一阶段从葡萄糖到丙酮酸(糖到丙酮酸(4个个H) 细胞细胞质基质基质质 第二阶段丙酮酸第二阶段丙酮酸与与H2O分
29、解所产分解所产生(生(20个个H) 线粒体线粒体 H的去的去路路 H存在于存在于NADPH中,中,它作为还原剂用于暗反应它作为还原剂用于暗反应阶段中还原阶段中还原C3化合物,以化合物,以形成形成C6H12O6并产生并产生H2O 两阶段所产的两阶段所产的H均被用于第均被用于第三阶段还原三阶段还原O2产生产生H2O,同时释,同时释放大量能量放大量能量 第二十六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸27(2)CO2中中C和和O的转化的转化(zhunhu)第二十七页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸28点拨点拨 光合作用光合作用(gungh-zuyng)和呼吸作用过程的分析和
30、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)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产生的O2全部来自于全部来自于H2O,有氧呼吸中,有氧呼吸中O2全部用于生成全部用于生成H2O。(2)考查物质转化时,题干中常限定转化时间,若是)考查物质转化时,题干中常限定转化时间,若是“短短时间内时间内”,一般只考虑光合作用或细胞呼吸;若是,一般只考虑光合作用或细胞呼吸;若是“若干时若干时间间”“足够长时间足够长时间”则应光合作用和细胞呼吸同时考虑。则应光合作用和细胞呼吸同时考虑。第二十八页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸29(3)ATP的
31、来源的来源(liyun)及去路分析及去路分析光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用ATP的来的来源源 过程过程 场所场所 过程过程 场所场所 ADP形成形成ATP时所需时所需能量来自太能量来自太阳光能阳光能 叶绿体叶绿体类囊体类囊体薄膜薄膜 第一阶段从葡萄糖第一阶段从葡萄糖到丙酮酸(少)到丙酮酸(少) 细胞质细胞质基质基质 第二阶段(少),第二阶段(少),第三阶段(多)第三阶段(多) 线粒体线粒体 ATP的的去路去路 光反应所产生的光反应所产生的ATP专用专用于于C3化合物还原时的能量化合物还原时的能量之需,其能量释放出来后之需,其能量释放出来后以稳定的化学能形式储存以稳定的化学能形式储存于有机物
32、中于有机物中 三个阶段所产生的三个阶段所产生的ATP均可作为能均可作为能量货币用于各项生命活动,如矿质量货币用于各项生命活动,如矿质离子吸收、生长素运输等离子吸收、生长素运输等 第二十九页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸303.光合作用和呼吸作用中的能量光合作用和呼吸作用中的能量(nngling)流动流动 (09广东卷)在充满广东卷)在充满N2与与CO2的密闭容器中,用水培法的密闭容器中,用水培法栽培几株番茄,栽培几株番茄,CO2充足。测得系统的呼吸充足。测得系统的呼吸(hx)速率和光合速速率和光合速率变化曲线如下图,请回答问题。率变化曲线如下图,请回答问题。第三十页,共六十六
33、页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸31(1)68 h间,光合速率间,光合速率 (大于、小于)(大于、小于)呼吸速率,容器内的呼吸速率,容器内的O2含量含量 ,CO2含量含量 ,植,植株干重株干重 。(2)910 h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是变化的环境因素是 ;10 h时不再产生时不再产生(chnshng)ATP的细胞器是的细胞器是 ;若此环境因素维持;若此环境因素维持不变,容器内的不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即一细胞器即 停止停止ATP的合成,的合成, 成为成为ATP
34、合成的唯一场所。合成的唯一场所。(3)若在)若在8 h时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。会出现的变化及其原因。 。第三十一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸32解析解析 (1)由图示知,)由图示知,68 h时,光合速率大于呼吸速率,时,光合速率大于呼吸速率,容器内容器内O2含量逐渐上升,含量逐渐上升,CO2含量逐渐下降,植株积累有机物,含量逐渐下降,植株积累有机物,干重增加。干重增加。(2)910 h,光合速率突然下降至,光合速率突然下降至0,最可能的原因是光照停止;,最可能的原因是光照停止;10 h时光合作用完全停止
35、,叶绿体内不再进行光合作用,叶绿体内时光合作用完全停止,叶绿体内不再进行光合作用,叶绿体内ATP不再产生;若此环境因素维持不变,容器内的不再产生;若此环境因素维持不变,容器内的O2含量将逐渐含量将逐渐下降并完全耗尽,此时线粒体有氧呼吸停止,线粒体内下降并完全耗尽,此时线粒体有氧呼吸停止,线粒体内ATP不再产生,只有细胞质基质进行无氧呼吸合成少量的不再产生,只有细胞质基质进行无氧呼吸合成少量的ATP。(3)若在)若在8 h时,将容器置于冰浴中,容器温度下降,酶的活性降时,将容器置于冰浴中,容器温度下降,酶的活性降低,呼吸速率减慢。低,呼吸速率减慢。答案答案(d n) (1)大于)大于 增加增加
36、减少减少 增加增加(2)光照)光照 叶绿体叶绿体 线粒体线粒体 细胞质基质细胞质基质(3)呼吸速率变慢,原因是外界温度降低,导致细胞呼吸酶的活)呼吸速率变慢,原因是外界温度降低,导致细胞呼吸酶的活性降低性降低第三十二页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸33 (09浙江卷)下列关于植物浙江卷)下列关于植物(zhw)光合作用和细胞呼吸的光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是叙述,正确的是( () )A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,的固定过程发生在叶绿体中, C6H12O6分解成分解成 CO2的过程发生在线粒体中的
37、过程发生在线粒体中C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中 化学能转变为热能和化学能转变为热能和ATPD.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当 降低温度,可提高作物产量降低温度,可提高作物产量解析解析 无氧时细胞会进行无氧呼吸,产生酒精对细胞有无氧时细胞会进行无氧呼吸,产生酒精对细胞有毒害作用,零下低温环境会使细胞中的水结冰,破坏水毒害作用,零下低温环境会使细胞中的水结冰,破坏水果的营养成分,达不到保鲜的目的。果的营养成分,达不到保鲜的目的。 CO2的固定过程发的固定过程发第三十三页
38、,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸34发生在叶绿体中,发生在叶绿体中, 分解发生在细胞质基质中,分解发生在细胞质基质中,CO2 的生成的生成在线粒体中;光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中在线粒体中;光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能、化学能转变为热能、ATP中的化学能以及其他形式的能(如电能、中的化学能以及其他形式的能(如电能、光能等);夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照(提高光合作光能等);夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照(提高光合作用的强度),夜晚适当降低温度(降低酶的活性,从而降低呼吸消用的强度),夜晚适当降低温度(降低酶的活性
39、,从而降低呼吸消耗),以利于作物耗),以利于作物(zuw)产量的提高。故产量的提高。故D正确。正确。 答案答案 D第三十四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸35例例1 将含将含14C标记的标记的CO2提供给绿藻进行提供给绿藻进行(jnxng)光合作用,图光合作用,图甲、图乙表示一部分实验结果。图甲所示的过程是进甲、图乙表示一部分实验结果。图甲所示的过程是进行光照行光照15分钟后,突然变成黑暗。图乙所示的过程是分钟后,突然变成黑暗。图乙所示的过程是在光照条件下,供给浓度为在光照条件下,供给浓度为1%的的CO2,5分钟后,即分钟后,即在横轴为在横轴为0时时CO2的浓度降低为的浓度降
40、低为0.003%,10分钟后再分钟后再换成浓度为换成浓度为1%的的CO2持续持续5分钟。曲线分钟。曲线a、b、c分别分别表示表示C6(主要是葡萄糖)、(主要是葡萄糖)、C5和和C3三种化合物中的一三种化合物中的一种。下列相关描述错误的是种。下列相关描述错误的是()第三十五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸36第三十六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸37A.曲线曲线a、b、c分别表示分别表示C5、C3、C6三种化合物三种化合物B.图甲中图甲中AB段段14C量突然增加的原因是黑暗条件下量突然增加的原因是黑暗条件下C5与与 CO2结合生成更多的结合生成更多的C3C.
41、图乙中图乙中EF段段14C量突然增加的原因是量突然增加的原因是CO2量突然减量突然减 少,固定少,固定CO2所消耗的所消耗的C5少,积累的少,积累的C5增多增多(zn du)D.图乙中图乙中CD段段14C量大幅度增加的原因是量大幅度增加的原因是CO2量突然增量突然增 加,固定加,固定CO2生成的生成的C3增多增多解析解析 从图甲分析可知,曲线从图甲分析可知,曲线c代表的物质的含量在光照代表的物质的含量在光照条件下不断上升,说明它代表的是条件下不断上升,说明它代表的是C6。黑暗时,对。黑暗时,对CO2+C52C3的反应影响不大,的反应影响不大,C5不断被消耗,不断被消耗,C3不断生不断生成;而对
42、成;而对C3+H+ATPC6+C5的反应影响比较大,的反应影响比较大,因为随着光反应产生的因为随着光反应产生的H和和ATP的逐渐消耗,被还的逐渐消耗,被还第三十七页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸38原的原的C3会越来越少,生成的会越来越少,生成的C6和和C5也越来越少;同时考虑这两也越来越少;同时考虑这两个反应,细胞中积累的个反应,细胞中积累的C3会越来越多,会越来越多,C5会越来越少,因此曲会越来越少,因此曲线线a表示表示(biosh)C3,曲线,曲线b表示表示C5。答案答案 A易错分析易错分析 本题易错处是对光合作用过程中涉及的诸多物质本题易错处是对光合作用过程中涉及的诸
43、多物质量的变化不能进行相互联系、动态的分析,如本题中涉及量的变化不能进行相互联系、动态的分析,如本题中涉及的突然改变某一条件,叶绿体中诸多物质的含量(的突然改变某一条件,叶绿体中诸多物质的含量(C3,C5,H,ATP,ADP,C6H12O6生成量)便随之改变。若要准生成量)便随之改变。若要准确快速地判断相关物质量是增加还是减少,最有效的办法确快速地判断相关物质量是增加还是减少,最有效的办法(bnf)就是动态地理解教材中就是动态地理解教材中“光合作用过程的图解光合作用过程的图解”。 第三十八页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸39例例2 如图表示绿色植物鸭茅(属禾本科鸭茅属多年生草
44、本植如图表示绿色植物鸭茅(属禾本科鸭茅属多年生草本植 物,幼叶呈折叠状)相对光合速率(物,幼叶呈折叠状)相对光合速率(%)与叶龄的关系)与叶龄的关系(gun x)。 请据图回答:请据图回答: (1)B点表示点表示 。第三十九页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸40(2)新形成的嫩叶净光合速率)新形成的嫩叶净光合速率(sl)(净光合速率(净光合速率(sl)=真光合速真光合速率率(sl)-呼吸速率呼吸速率(sl))很低,从光合作用的光反应角度分析,是)很低,从光合作用的光反应角度分析,是由于由于 ;从光合作用的暗反应角度分析,是由于从光合作用的暗反应角度分析,是由于 ;此外还有;此外
45、还有等原因。等原因。(3)CD段相对光合速率明显下降的原因是段相对光合速率明显下降的原因是 。第四十页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸41(4)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若摘除花或果实,叶片光合速率随之降低的原因是摘除花或果实,叶片光合速率随之降低的原因是 。(5)用与鸭茅大小相似的绿色叶片,分组进行如下)用与鸭茅大小相似的绿色叶片,分组进行如下(rxi)实验:已实验:已知叶片实验前,在不同温度下分别暗处理知叶片实验前,在不同温度下分别暗处理1 h,测其质量变化,立,测其质量变化,立即再光照即再光照1 h(光
46、强度相同),再测其质量变化。得到如下(光强度相同),再测其质量变化。得到如下(rxi)结结果:果: 组别组别 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 温度温度/ 27 28 29 30 暗处理后质量变化暗处理后质量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前质量变化光照后与暗处理前质量变化/mg +3 +3 +3 +1第四十一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸42参与光合作用酶的最适温度大约在参与光合作用酶的最适温度大约在 ;温度;温度为为30时,叶片真正的光合作用速率为时,叶片真正的光合作用速率为 。解析解析 (1)从图中可以看出,在)从图中可以看出,在B点时,叶片充分展点时,叶片充
47、分展开,此时开,此时(c sh)的相对光合速率为的相对光合速率为100%。 (2)从影响光合)从影响光合作用光反应和暗反应的内部因素入手,结合嫩叶的生长作用光反应和暗反应的内部因素入手,结合嫩叶的生长状态进行分析。状态进行分析。 (3)从叶龄增大后的物质和结构上着)从叶龄增大后的物质和结构上着手分析。手分析。 (4)光合作用的产物大量运输到花和果实,)光合作用的产物大量运输到花和果实,摘除花或果实后,叶片的光合产物的输出受阻,光合速摘除花或果实后,叶片的光合产物的输出受阻,光合速率随之降低。率随之降低。 (5)黑暗中只进行细胞呼吸,光照下的)黑暗中只进行细胞呼吸,光照下的增重是净光合量。按光照
48、条件下的总光合量增重是净光合量。按光照条件下的总光合量=净光合量净光合量+呼吸量计算,呼吸量计算,29时的总光合量最大,表明此时的光合时的总光合量最大,表明此时的光合酶活性最强。酶活性最强。30时的总光合量时的总光合量=光下净光合量光下净光合量+光下呼光下呼吸量吸量+黑暗中的呼吸量黑暗中的呼吸量=3 mg/h。第四十二页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸43答案答案 (1)叶片充分展开时,相对光合速率最大)叶片充分展开时,相对光合速率最大(2)幼叶呈折叠状,吸收光能少、光合色素含量少(和叶绿)幼叶呈折叠状,吸收光能少、光合色素含量少(和叶绿体片层结构不发达等)体片层结构不发达等)
49、 光合作用所需酶含量少、活性弱光合作用所需酶含量少、活性弱 幼幼叶呈折叠状,气孔开度低(叶呈折叠状,气孔开度低(3)叶绿素的含量减少、光合酶等)叶绿素的含量减少、光合酶等酶的活性降低(酶的活性降低(4)光合产物的输出)光合产物的输出(shch)受阻(受阻(5)29 3 mg/h得分技巧得分技巧 准确区分总光合速率、净光合速率是关键。光合作准确区分总光合速率、净光合速率是关键。光合作用强度用强度(qingd)大小的指标一般用光合速率表示。光合速率通常大小的指标一般用光合速率表示。光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。由于以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。由
50、于绿色植物每时每刻(不管有无光照)都在进行呼吸作用,分解绿色植物每时每刻(不管有无光照)都在进行呼吸作用,分解有机物,消耗氧气,产生二氧化碳;而光合作用合成有机物,有机物,消耗氧气,产生二氧化碳;而光合作用合成有机物,吸收二氧化碳,释放氧气,只在有光条件下才能进行。所以净吸收二氧化碳,释放氧气,只在有光条件下才能进行。所以净光合速率光合速率=总光合速率(或真光合速率)总光合速率(或真光合速率)-呼吸速率。呼吸速率。 第四十三页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸441.(09海南卷)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,海南卷)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆
51、片平均分成甲、乙、丙三用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别组,每组各置于一个密闭装置内,并分别(fnbi)给予给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列叙间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列叙述错误的是述错误的是()第四十四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸45A.装置内增加的氧气来自于水装置内增加的氧气来自于水B.光照强度为光照强度为a时,光合作用停止时,光合作用停止(tngzh)C.丙组装置内的丙组装置内的CO2含量照
52、光后比照光前低含量照光后比照光前低D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系该图反映了光合作用强度与光照强度的关系答案答案 B2.(09江苏卷)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究江苏卷)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止时土壤水分充足,然后实验组停止(tngzh)浇水,对照组土壤浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如下图所示。下列有关水分条件保持适宜,实验结果如下图所示。下列有关分析正确的有(多选)分析正确的有(多选)()第四十五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸
53、以及无氧呼吸46A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C.实验实验(shyn)24天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的引起的D.实验实验24天,光合速率下降可能是由叶片内天,光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度浓度下降引起的下降引起的解析解析 据乙图分析,实验据乙图分析,实验24天,叶片叶绿素含量基本不天,叶片叶绿素含量基本不变,故变,故C项错误。项错误。答案答案 ABD第四十六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸
54、473.光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段,下列叙光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段,下列叙述正确的是述正确的是() A.光反应和暗反应互相提供物质和能量光反应和暗反应互相提供物质和能量 B.炎热的夏季中午,植物的炎热的夏季中午,植物的“光合午休光合午休”现象是因为暗现象是因为暗 反应受阻,但光反应正常进行反应受阻,但光反应正常进行 C.在其他条件适宜的条件下,光照突然停止,暗反应在其他条件适宜的条件下,光照突然停止,暗反应 中中C3合成速率降低合成速率降低 D.光反应和暗反应的条件不同光反应和暗反应的条件不同(b tn),可单独进行,可单独进行 解析解析 光反应和暗反应可相互提供物质
55、,但不能相互光反应和暗反应可相互提供物质,但不能相互提供能量;光合作用的光反应和暗反应是一个统一整体;停止提供能量;光合作用的光反应和暗反应是一个统一整体;停止光照后,光照后,H和和ATP不再产生,细胞中不再产生,细胞中C3积累,积累,C5合成减少,从而导致合成减少,从而导致C3合成速率降低。合成速率降低。C第四十七页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸484.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶、酶2、酶、酶3依次分别存在依次分别存在(cnzi)于于 ( ) A.线粒体、线粒体和细胞质基质线粒体、线粒体和细胞质基质 B
56、.线粒体、细胞质基质和线粒体线粒体、细胞质基质和线粒体 C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质细胞质基质、线粒体和细胞质基质 D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体细胞质基质、细胞质基质和线粒体 解析解析 酶酶1催化的反应是细胞呼吸的第一阶段,在细胞质基质中催化的反应是细胞呼吸的第一阶段,在细胞质基质中进行;酶进行;酶2催化的反应是有氧呼吸的第二、三阶段,在线粒体中催化的反应是有氧呼吸的第二、三阶段,在线粒体中进行;酶进行;酶3催化的反应是无氧呼吸的第二阶段,在细胞质基质中催化的反应是无氧呼吸的第二阶段,在细胞质基质中进行。进行。 C第四十八页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸495.下
57、列下列(xili)有关细胞呼吸的说法,错误的是有关细胞呼吸的说法,错误的是() A.种子萌发时释放种子萌发时释放CO2的量大于吸入的量大于吸入O2的量,说明种子的量,说明种子 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C.与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、 线粒体基质中线粒体基质中 D.一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1小时后测小时后测 得该容器中得该容器中O2减少减少24 mL,
58、CO2增加增加48 mL,则在,则在1小小 时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡 萄糖量的萄糖量的3倍倍第四十九页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸50解析解析(ji x) 种子萌发的早期,可以进行无氧呼吸,也可以进行有氧呼种子萌发的早期,可以进行无氧呼吸,也可以进行有氧呼吸,有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生二氧化碳,有氧呼吸进行的场所吸,有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生二氧化碳,有氧呼吸进行的场所有细胞质基质和线粒体(基质和内膜),所以有关的酶也会分布于此;有细胞质基质和线粒体(基质和内膜),所以有关的酶也会分布于此;酵母菌有氧呼
59、吸消耗的氧气体积和产生的二氧化碳体积比为酵母菌有氧呼吸消耗的氧气体积和产生的二氧化碳体积比为1 1,因此,因此有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳相等,故酒精发酵所消耗的葡萄有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳相等,故酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡萄糖量的糖量是有氧呼吸消耗的葡萄糖量的3倍。倍。 答案答案 B第五十页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸516.(09菏泽质检)如图表示同一植物在不同菏泽质检)如图表示同一植物在不同(b tn)条件下进行条件下进行光合作用时,有关中间产物的量的变化情况。下列判光合作用时,有关中间产物的量的变化情况。下列判断中,正确的是断中,正确的是
60、() A.曲线曲线a可表示可表示C5量的变化量的变化 B.曲线曲线a可表示还原氢量的变化可表示还原氢量的变化 C.曲线曲线b可表示三磷酸腺苷量的变化可表示三磷酸腺苷量的变化 D.曲线曲线b可表示可表示C3量的变化量的变化第五十一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸52解析解析 突然突然(trn)停止光照,停止光照,C3量会增加(曲线量会增加(曲线a),),C5、还、还原氢量和三磷酸腺苷量都会减少(曲线原氢量和三磷酸腺苷量都会减少(曲线b)。)。答案答案 C7.(09保定模拟)关于马铃薯细胞呼吸中还原剂保定模拟)关于马铃薯细胞呼吸中还原剂H的来源和用途的叙述组合中,最准确的是的来源
61、和用途的叙述组合中,最准确的是() 只来源于葡萄糖只来源于葡萄糖 只来源于丙酮酸只来源于丙酮酸 来源于葡萄来源于葡萄糖、丙酮酸和水糖、丙酮酸和水 用于生成水用于生成水 用于生成酒精用于生成酒精(jijng) 用于生成乳酸用于生成乳酸A.无氧呼吸:无氧呼吸:B.无氧呼吸:无氧呼吸: C.有氧呼吸:有氧呼吸:D.有氧呼吸:有氧呼吸:D第五十二页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸538.将一新鲜叶片放在特殊的装置内,给予不同强度的光照(其他将一新鲜叶片放在特殊的装置内,给予不同强度的光照(其他条件保持不变),测得氧气释放速率如下表所示。下列对该数条件保持不变),测得氧气释放速率如下表所
62、示。下列对该数据据(shj)的分析,错误的是的分析,错误的是 ( ) A.该叶片呼吸作用吸收该叶片呼吸作用吸收O2的速率是的速率是0.2 L/cm2叶面叶面min B.当光照强度为当光照强度为2 klx时,光合作用释放时,光合作用释放O2与呼吸作用与呼吸作用 吸收吸收O2的速率基本相等的速率基本相等 C.当光照强度为当光照强度为8 klx时,光合作用产生时,光合作用产生O2的速率为的速率为0.8 L/cm2叶面叶面min D.当光照强度超过当光照强度超过10 klx,光合作用速率不再提高,光合作用速率不再提高光照强度光照强度(klx) 02468101214O2(L/cm2叶面叶面min) -
63、0.200.20.40.81.21.21.2第五十三页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸54解析解析 呼吸作用吸收呼吸作用吸收O2速率应该以光照强度为速率应该以光照强度为0时的氧气消耗量时的氧气消耗量计算,所以呼吸速率是计算,所以呼吸速率是0.2 L/cm2叶面叶面min。当光照强度为。当光照强度为2 klx时,氧气释放速率为时,氧气释放速率为0,表明光合作用,表明光合作用(gungh-zuyng)释放释放O2与呼与呼吸作用吸收吸作用吸收O2的速率基本相等。当光照强度超过的速率基本相等。当光照强度超过 10 klx,可,可以发现氧气的释放量不会随光照强度的增加而增加,说明光以发现
64、氧气的释放量不会随光照强度的增加而增加,说明光合作用速率不再提高。当光照强度为合作用速率不再提高。当光照强度为8 klx时,光合作用产生时,光合作用产生O2的速率的速率=0.8+0.2=1 L/cm2 叶面叶面min ,所以答案选所以答案选C。答案答案 C第五十四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸559.(09福州单科质检)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,福州单科质检)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和和CO2的量如下表所示。下列叙述错误的是的量如下表所示。下列叙述错误的是() A.氧浓度为氧浓度为a时,只进行
65、时,只进行(jnxng)无氧呼吸无氧呼吸 B.氧浓度为氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的时,经有氧呼吸产生的CO2为为0.6 mol C.氧浓度为氧浓度为c时,消耗的葡萄糖中有时,消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵用于酒精发酵 D.氧浓度为氧浓度为d时,只进行有氧呼吸时,只进行有氧呼吸氧浓度(氧浓度(%) a b c d 产生产生CO2的量(的量(mol) 0.9 1.3 1.5 3.0 产生酒精的量(产生酒精的量(mol) 0.9 0.7 0.6 0 第五十五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸56解析解析 如果无如果无C2H5OH产生,则说明酵母菌只进行有氧呼吸,如产生,则说明酵
66、母菌只进行有氧呼吸,如氧气浓度氧气浓度(nngd)为为d时的呼吸方式。如果产生的时的呼吸方式。如果产生的CO2和和C2H5OH摩尔数相等,则说明酵母菌只进行无氧呼吸,如在氧气浓度为摩尔数相等,则说明酵母菌只进行无氧呼吸,如在氧气浓度为a时的呼吸状态。如果产生的时的呼吸状态。如果产生的CO2的摩尔数大于的摩尔数大于C2H5OH的摩尔数,的摩尔数,说明酵母菌种群中同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸说明酵母菌种群中同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式,如氧气浓度为方式,如氧气浓度为b和和c的呼吸状态。氧气浓度为的呼吸状态。氧气浓度为b时,通时,通过无氧呼吸产生的过无氧呼吸产生的CO2为为0.7
67、摩尔,剩余的摩尔,剩余的0.6摩尔是有氧呼吸方摩尔是有氧呼吸方式产生的。式产生的。答案答案 C第五十六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸5710.(09广州期末)下面关于细胞呼吸的叙述广州期末)下面关于细胞呼吸的叙述,正确的是正确的是 () A.线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞 只能进行只能进行(jnxng)无氧呼吸无氧呼吸 B.水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最 低程度低程度 C.绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒
68、 体内膜、线粒体基质体内膜、线粒体基质 D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能 释放储存的能量释放储存的能量第五十七页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸58解析解析 线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞也线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞也能进行有氧呼吸;水果能进行有氧呼吸;水果(shugu)贮藏在完全无氧的环境中,贮藏在完全无氧的环境中,无氧呼吸加强,水果无氧呼吸加强,水果(shugu)只有贮藏在低氧环境中才能将只有贮藏在低氧环境中才能将损失减小到最低程度;绿藻细胞属于真核细胞,有氧呼吸损失减小到最低程度;
69、绿藻细胞属于真核细胞,有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质。正确的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质。正确的选项为的选项为C。答案答案 C11.(09重庆卷)在春末晴朗白天,重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬重庆卷)在春末晴朗白天,重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差),结果见下图(假设塑料大棚外环境条件相同强度之差),结果见下图(假设塑料大棚外环境条件相同(xin tn);植株大小一致、生长正常,栽培管理条件相同;植株大小一致、生长正常,栽培管理条件相同(xi
70、n tn))。)。第五十八页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸59(1)在曲线)在曲线a a中,与中,与11时相比,时相比,13时植株叶绿体内时植株叶绿体内C3与与C5化合物相对含量较高的是化合物相对含量较高的是 (C3或或C5););在在11时和时和13时分别摘取植株上部成熟叶片时分别摘取植株上部成熟叶片(ypin)用碘蒸气处用碘蒸气处理,理,13时所取叶片显色较时所取叶片显色较 (深或浅)。(深或浅)。第五十九页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸60(2)曲线)曲线b b的峰值低于曲线的峰值低于曲线a a,其中两个其中两个(lin )主要决定因素主要决定因素是是
71、 (光照强度、环境温度、空气中(光照强度、环境温度、空气中CO2含量)。含量)。曲线曲线c c高于曲线高于曲线b b,原因是补充光照能使叶绿体产生更多的用于,原因是补充光照能使叶绿体产生更多的用于 CO2还原;若在棚内利用豆科植物做绿肥,可明显增加土还原;若在棚内利用豆科植物做绿肥,可明显增加土壤中壤中 元素的含量,主要促进植株体内元素的含量,主要促进植株体内 和和 等生物大分子的含成。等生物大分子的含成。(3)69时和时和1618时,曲线时,曲线b b高于曲线高于曲线a a,主要原因是此时,主要原因是此时段棚内段棚内 较高。较高。解析解析(1)在)在13时,由于光照强、温度高,植物蒸腾作时,
72、由于光照强、温度高,植物蒸腾作用旺盛,导致植物失水,叶片气孔关闭,用旺盛,导致植物失水,叶片气孔关闭,CO2供应不供应不足,此时足,此时CO2固定减弱,但固定减弱,但C3的还原仍正常进行的还原仍正常进行(jnxng),导致,导致C3含量下降,含量下降,C5含量上升。虽然在含量上升。虽然在11时植株的净光合作时植株的净光合作第六十页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸61用强度高于用强度高于13时的净光合作用强度,但是在时的净光合作用强度,但是在13时所取的叶片比在时所取的叶片比在11时所取的叶片多进行了时所取的叶片多进行了2小时的光合作用,积累的有机物多,用小时的光合作用,积累的有
73、机物多,用碘蒸汽处理后叶片颜色碘蒸汽处理后叶片颜色(yns)深。深。(2)在)在11时,曲线时,曲线a和曲线和曲线b达到峰值,由于曲线达到峰值,由于曲线b为全天盖膜条为全天盖膜条件下测得,一部分光被反射,光照强度降低,且盖膜后不利于空气件下测得,一部分光被反射,光照强度降低,且盖膜后不利于空气的流通,的流通,CO2浓度低,因此其峰值低于不盖膜条件下测得的值。曲浓度低,因此其峰值低于不盖膜条件下测得的值。曲线线c与曲线与曲线b相比,补充光照使叶绿体产生了更多的相比,补充光照使叶绿体产生了更多的NADPH(H)和)和ATP,用于,用于C3还原,因此曲线还原,因此曲线c高于曲线高于曲线b。豆科植物往
74、往与根瘤菌共生,通过根瘤菌的固氮,可提。豆科植物往往与根瘤菌共生,通过根瘤菌的固氮,可提高土壤中高土壤中N元素的含量。植物吸收的元素的含量。植物吸收的N元素主要用于合成含元素主要用于合成含氮有机物:蛋白质和核酸。氮有机物:蛋白质和核酸。第六十一页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸62(3)69时和时和1618时,此时大棚内温度时,此时大棚内温度(wnd)高,酶活性高,酶活性高,植物光合作用强度大。高,植物光合作用强度大。答案答案 (1)C5 深深 (2)光照强度、空气中)光照强度、空气中CO2含量含量ATP、NADPH( (H) ) 氮(氮(N) 蛋白质蛋白质 核酸核酸 (3)温
75、度)温度第六十二页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸6312. 光合细菌是具有光能生物合成体系的原核生物,它广泛分光合细菌是具有光能生物合成体系的原核生物,它广泛分布于江河、湖泊、海洋等水域环境中,主要有红螺菌、着色布于江河、湖泊、海洋等水域环境中,主要有红螺菌、着色菌、绿硫菌和绿色丝状菌等。以绿硫细菌为例,它能进行下菌、绿硫菌和绿色丝状菌等。以绿硫细菌为例,它能进行下列反应:列反应: 2H2S+CO2 (CH2O)+2S+H2O其中的(其中的(CH2O)为糖类。光合细菌的代谢方式多样,能在恶劣)为糖类。光合细菌的代谢方式多样,能在恶劣的环境(如缺氧和光线昏暗)中生长繁殖,因而具
76、有很强的适的环境(如缺氧和光线昏暗)中生长繁殖,因而具有很强的适应性。另外光合细菌繁殖速度快,易于人工培养,细胞中含有应性。另外光合细菌繁殖速度快,易于人工培养,细胞中含有各类丰富的营养物质。各类丰富的营养物质。(1)光合细菌与绿色植物的细胞结构最大的区别)光合细菌与绿色植物的细胞结构最大的区别(qbi)是是 。(2)光合细菌与绿色植物的光合作用的主要相同点是)光合细菌与绿色植物的光合作用的主要相同点是 。第六十三页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸64主要不同点是主要不同点是 。(3)已知光合细菌在有氧条件下难以生存,从同化)已知光合细菌在有氧条件下难以生存,从同化和异化作用看
77、,它的代谢类型为和异化作用看,它的代谢类型为 。光合细。光合细菌分解有机物利用能量的效率菌分解有机物利用能量的效率 绿色植绿色植物,因为物,因为 。(4)从进化角度看,光合细菌的出现)从进化角度看,光合细菌的出现绿色植绿色植物,原因物,原因(yunyn)是是 。(5)光合细菌能在无氧的条件下生存,从根本上说是)光合细菌能在无氧的条件下生存,从根本上说是由其体内的由其体内的 或基因决定的,从进化角度或基因决定的,从进化角度看是看是 的结果。的结果。(6)光合细菌与绿色植物都是生态系统中的)光合细菌与绿色植物都是生态系统中的 。(7)你认为)你认为(rnwi)光合细菌在光合细菌在 领域有较好的应用
78、前景。光合细菌的生殖方式为领域有较好的应用前景。光合细菌的生殖方式为 生殖中生殖中第六十四页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸65的的 生殖,其后代的变异性比较生殖,其后代的变异性比较小,因为不会发生有性生殖过程中的小,因为不会发生有性生殖过程中的 。答案答案 (1)光合细菌没有核膜、核仁,即无成)光合细菌没有核膜、核仁,即无成形的细胞核形的细胞核(2)利用光能将无机物合成有机物)利用光能将无机物合成有机物 不进行光解水反不进行光解水反应,没有氧气生成(或者说它的供氢体是应,没有氧气生成(或者说它的供氢体是H2S,而不是,而不是H2O) (3)自养厌氧型)自养厌氧型 低于低于 光
79、合细菌进行无氧呼吸,有光合细菌进行无氧呼吸,有机物氧化分解不彻底机物氧化分解不彻底(4)早于)早于 光合细菌比绿色植物简单光合细菌比绿色植物简单(5)遗传物质)遗传物质 缺氧环境进行自然选择缺氧环境进行自然选择 (6)生产者)生产者(7)净化污水、饲料添加剂、食品和医药保健(任)净化污水、饲料添加剂、食品和医药保健(任何一种即可)何一种即可) 无性无性 分裂分裂(fnli) 基因重组基因重组返回(fnhu)第六十五页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸内容(nirng)总结1。活跃化学能转变成稳定化学能储存在(CH2O)中。(2)自身叶面积指数、叶片生长状况对光能利用能。强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是。(2)植物光合作用产生的O2来自H2O,还是来自。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。光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。C.实验(shyn)24天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降。光合细菌的生殖方式为 生殖中。返回第六十六页,共六十六页。光合作用和细胞有氧呼吸以及无氧呼吸