呼吸水代谢光合效率实用教案

1、要点、疑点(y din)、考点1、呼吸作用(h x zu yn)的概念 生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成(shn chn)二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用，又叫生物氧化。线粒体线粒体的结构线粒体的结构外膜 内膜基粒基质有氧呼吸的主要场所 嵴含有许多与有氧呼吸有关的酶含有少量DNA和RNA第1页/共42页第一页，共43页。2、呼吸作用(h x zu yn)的过程1葡萄糖2丙酮酸2丙酮酸少量(sholing)ATP4H6H2O20H6O2无氧有氧少量(sholing)ATP大量ATP细胞质基质线 粒 体12H2O2C2H5OH+2CO2C3H6O36C

2、O2要点、疑点、考点第2页/共42页第二页，共43页。3、呼吸作用(h x zu yn)的类型C6H12O6 2C2H5OH+2 CO2+能量酶C6H12O6 2C3H6O3+能量酶酶C6H12O6 +6H2O+6O*2 6CO2+12H2O*有氧呼吸(hx)无氧呼吸(hx)(植物)（酒精发酵）无氧呼吸(动物)（乳酸发酵）要点、疑点、考点为生物体的各项生命活动提供能量。如：细胞分裂矿质元素的吸收新物质的合成植株的生长4 呼吸作用的意义第3页/共42页第三页，共43页。能力(nngl)、思维、方法【例1】 高等植物呼吸作用只发生在 ( )A 活细胞 B 含有(hn yu)叶绿体的细胞C 不含叶绿

3、体的细胞 D 气孔周围的细胞A【例3】 将酵母菌由供氧条件转变为厌氧条件培养，下列过程中加快的一种是 ( )A.葡萄糖的利用 B.二氧化碳(r yng hu tn)的放出的形成 D.丙酮酸的氧化A第4页/共42页第四页，共43页。【例2】 一运动员正在进行长跑锻练，从他的大腿肌细胞中检测(jin c)到3种化学物质，其浓度变化如下图。图中P、Q、R三曲线依次代表( )A O2、CO2、乳酸 B 乳酸、CO2、O2C CO2、O2、乳酸 D CO2、乳酸、O2B能力(nngl)、思维、方法第5页/共42页第五页，共43页。【解析】 本题要求考生根据图示装置分析、预测实验结果(ji gu)。它涉及

4、光合作用和同化物运输的有关知识。甲叶和乙叶所处环境中，有光照、14CO2等光合作用必需的条件，能够合成具有放射性的有机物。丙叶有光照，由于玻璃盒中放置NaOH溶液，并通以无CO2的空气，因此缺乏光合作用的原料之一的CO2，不能进行光合作用。在此基础上进一步分析，哪几张叶片会具有放射性。甲和乙叶能制造有机物，肯定能够测到放射性。问题是丙叶，它不能合成有机物，是否一定测不到放射性呢?从学过的知识可以得知，叶片合成的有机物可供应植物体内需要营养的各个部分。同化物在植物体内的运输是从制造有机物的“源”运输到消耗或贮藏有机物的“库”。乙叶就是合成有机物的“源”，丙叶不能合成有机物，但需要有机物以获得足够

5、的营养，它是消耗有机物的“库”。同化物自“源”运输到“库”，因此在丙叶中应当能够测到放射性。 能力(nngl)、思维、方法第6页/共42页第六页，共43页。能力、思维(swi)、方法【例6】 在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：经过灭菌的麦芽充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期(chq)，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖迅速下降，糖度加速降低，酒精度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。 根据上述过程，回答以下问题：(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是 。(2)初期(chq)，酵母

6、菌迅速繁殖的主要方式是 。(3)经测定，酵母菌消耗的糖中，98.5%形成啤酒和其他发酵产物，其余1.5%则用于 。(1)兼性厌氧型，即既能进行(jnxng)有氧呼吸，又能进行(jnxng)无氧呼吸(2)出芽生殖(3)用于自身生长和繁殖等生命活动第7页/共42页第七页，共43页。能力(nngl)、思维、方法(4)请写出麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式：(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其分子量为342)有98.5%(质量分数)形成酒精(分子量为46)和其他发酵产物。设有500吨麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8.00%，发酵后最多能产生酒精浓度(nngd)为3.20%(质量分数)的啤酒多少吨? (

7、4)C12H22O11+H2O 催化剂 2C6H12O6 C6H12O6 催化剂 2C2H5OH+2CO2 (5)662吨 第8页/共42页第八页，共43页。【解析】 酵母菌是兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。但在有氧的条件下，酵母菌新陈代谢(xn chn dixi)强度高，当温度适宜、营养充足时大量繁殖，此时繁殖的主要方式是出芽生殖。酵母菌消耗的糖中，除了形成酒精等发酵产物，其余的用于自身的生长发育和繁殖。根据反应方程式： C12H22O11+H2O 催化剂 2C6H12O6 C6H12O6 催化剂 2C2H5OH+2C2可知，500吨麦芽汁可产生啤酒5008.00%98.

8、5%46.043420.0320=662吨 能力(nngl)、思维、方法第9页/共42页第九页，共43页。延伸(ynshn)、拓展 用酵母菌发酵生产米酒的原理与生产啤酒的原理是相同的。家庭酿造米酒的具体操作过程为：先将米加热煮至七成熟，待冷却至30，加少许水和酵母菌菌种，混匀后置于一坛中，在米饭中央挖一小洞，加盖后放在适当的地方保温12小时即可。 将米饭加热的目的是杀死其他微生物，在米饭的中央挖一小洞，使酵母菌一开始生活在有氧的环境中，大量增殖，但此时没有酒精生成。随着坛中氧的消耗，代谢(dixi)产生的水将米饭浸没，这时形成无氧的环境，酵母菌无氧呼吸产生酒精，米酒制作完成。 第10页/共42

9、页第十页，共43页。第三课第三课 生物生物(shngw)的新陈代谢的新陈代谢第四课时第11页/共42页第十一页，共43页。要点、疑点(y din)、考点1 渗透作用(zuyng)的原理 一个典型的渗透装置（或系统）必备条件：1 是具有(jyu)半透膜，2 是半透膜两侧的溶液具有(jyu)浓度差。第12页/共42页第十二页，共43页。要点(yodin)、疑点、考点成熟植物细胞是一个渗透(shntu)系统原生质层 可以被看作是一层选择透过性膜，细胞(xbo)壁 是全透性的。细胞(xbo)液含有很多溶解于水中的物质，因此它具有一定的浓度。由于原生质层相当于选择透过性膜，原生质层两侧的溶液具有浓度差，

10、因此，当植物细胞(xbo)与外界溶液接触时，细胞(xbo)液也会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。 第13页/共42页第十三页，共43页。2 水分的吸收(xshu)与利用质壁分离(fnl)和质壁分离(fnl)复原原因(yunyn) 原生质层与细胞壁分离的现象当植物细胞处于高渗溶液中（即外界溶液浓度大于细胞液浓度）时，由于细胞壁的伸缩性较小，而原生质层的伸缩性较大。当细胞中的水分不断向外渗出时，液泡和原生质层在细胞壁的收缩停止以后还会继续不断的收缩，结果原生质层就与细胞壁分离开来，液泡和原生质层缩成球形小团，原生质层与细胞壁之间充满了（蔗糖溶液）高渗溶液。质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度 细胞失

11、水要点、疑点、考点第14页/共42页第十四页，共43页。要点、疑点(y din)、考点质壁分离(fnl)复原 如果把以经发生了质壁分离的细胞(xbo)放入清水或浓度比细胞(xbo)液低的蔗糖溶液中，外面的水分就向内渗入，液泡逐渐变大，原生质层和液泡逐渐恢复原状。这种现象叫。 外界溶液浓度细胞液浓度 细胞吸水第15页/共42页第十五页，共43页。要点(yodin)、疑点、考点3、水分的运输、利用(lyng)和散失根吸收的水分，通过根部的导管运输到茎，再由茎运输到叶，然后(rnhu)还要由植物体（主要是叶）的表面散失到大气中。 植物体内的水分，主要以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中，这就是蒸腾

12、作用。根吸收的水分有%左右都由于蒸腾作用而散失掉了，只有%左右保留在植物体内，参与光合作用和其它的代谢过程。 运输利用第16页/共42页第十六页，共43页。 1.是植物吸收(xshu)水分和促使水分在体内运输的主要动力。蒸腾作用(zhn tn zu yn)的意义3.蒸腾作用中水变为水蒸气时吸收大量热能，从而可以降低植物体特别是叶片的温度，避免(bmin)因强烈的阳光照射而造成灼伤。 2.促进溶解在水中的矿质养料在植物体内运输。散失要点、疑点、考点第17页/共42页第十七页，共43页。要点(yodin)、疑点、考点植物(zhw)细胞的必需元素大量(dling)元素 微量元素矿质元素Fe Mn M

13、o B Zn Cu Cl NiC H O N P S K Ca Mg除C、H、O以外，植物由根系从土壤中吸收的元素4、植物的必需元素第18页/共42页第十八页，共43页。要点(yodin)、疑点、考点大量(dling)元素 微量元素占生物体干重(n zhn)49%的元素是：C占原生质总量95%的元素是：C、H、O、N、P、SC、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Fe、ClCu、Co、I、Mn、Ni细胞中的化学元素4、植物的必需元素第19页/共42页第十九页，共43页。要点、疑点(y din)、考点5、矿质元素吸收(xshu)与利用交换(jiohun)吸附主动运输H+、HCO3-H2CO

14、3H2O+CO2呼吸作用方向：由低到高条件：需要载体是否耗能：耗能选择性吸收与细胞膜上载体的种类和数量有关离子态：如K化合态不稳定：如N、P、Mg稳 定：如Ca、Fe可重复利用不能重复利用第20页/共42页第二十页，共43页。6、合理(hl)灌溉与施肥合理(hl)灌溉 植物一生中都需要不断地吸收水分。不同的植物需水量不同；同一种植物不同的发育时期，需水量也不相同。合理灌溉就是指根据植物的需水规律 适时地、适量地灌溉，以便植物体茁壮生长(shngzhng)，并且用最少的水获取最大的效益。要点、疑点、考点合 理 施 肥 植物一生中都需要不断地从外界吸收必需的矿质元素。不同的植物对各种必需矿质元素的

15、需要量不同；同一种植物不同的生长发育时期，对各种矿质元素的需要量也不相同。合理施肥就是指根据植物的需肥规律 适时地、适量地施肥，以便植物体茁壮生长，并且获少肥高效的结果。第21页/共42页第二十一页，共43页。能力、思维(swi)、方法【例1】 如图为测定植物蒸腾作用的简易装置，整个装置是密封且充满水的，仅细管中留有一个气泡。根据标尺可计算出气泡移动的位置。进而(jn r)计算出水分变化的数量. 这一数量代表( ) A 蒸腾失水的数量B 光合作用消耗的水量C 植株吸收的水量D 呼吸作用消耗的水量C第22页/共42页第二十二页，共43页。能力(nngl)、思维、方法【例3】 (2000年上海高考

16、)请根据(gnj)下列条件设计一个实验，鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，写出实验步骤，并分析实验结果。一瓶10%的蔗糖溶液、一瓶30%的蔗糖溶液、250mL的烧杯一只、半透膜制成的小袋一只、刻度玻璃管一支、细线一根、支架一个。 【例2】 下列(xili)哪种细胞被放入高渗溶液中将会出现质壁分离现象( )A 刚撕下的蚕豆叶表皮细胞B 尚未萌发的菜豆的胚芽细胞C 用95%乙醇浸泡过的洋葱鳞片叶上表皮细胞D 刚切下的小麦根尖生长点细胞A第23页/共42页第二十三页，共43页。【解析】 实验设计的一般方法是：先寻找科学的实验原理作为依据；其次是理解题目已知条件的隐含意义，充分利用所给的器材、试剂，设计好实

17、验步骤；最后从不同角度全面分析实验结果(ji gu)。很明显，本题实验设计的原理是渗透作用，渗透作用产生的条件是两个方面：一是半透膜，二是半透膜两侧溶液有浓度差。在题目所提供的材料中，刻度玻璃管用来观察液面高度的变化，细线用来扎紧透析袋和玻璃管，支架用于垂直固定。实验结果(ji gu)有两种可能，玻璃管中液面上升或下降：如果液面升高，说明透析袋内溶液的浓度高于烧杯中溶液中的浓度，即透析袋中为30%的蔗糖溶液，烧杯中为10%的庶糖溶液；反之，透析袋中是10%的蔗糖溶液，烧杯中为30%的蔗糖溶液。 能力(nngl)、思维、方法第24页/共42页第二十四页，共43页。【例4】 (1999年上海高考)

18、下表是用于无土栽培时的一种培养液配方。Ca(NO3) 克MgSO4 克KH2PO4 克KCl 克FeCl3 克H2O 1000克请回答下列问题：(1)培养液培养某植物时，往往要给培养液中通入空气，这一措施的目的是用以促进，以有利于矿质元素的吸收。要使植物生长良好，根据光合作用所必需的条件，除了(ch le)适宜的温度外，还需要 和 。 能力、思维(swi)、方法第25页/共42页第二十五页，共43页。(2)植物(zhw)在吸收培养液中矿质离子时，主要通过 方式进行，经过一段时间后，检测培养液中留存的Ca2+较多，而NO-3较少，这一现象与细胞膜的 有关。(3)若除去该培养液中的硫酸镁，将直接影

19、响植物(zhw)体内的合成。该配方中属于植物(zhw)生长所需的大量元素是 ，微量元素是 。 【答案】 (1)根的有氧呼吸 光照 适宜的CO浓度 (2)主动(zhdng)运输 选择透过性(3)叶绿素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Cl 能力、思维(swi)、方法第26页/共42页第二十六页，共43页。延伸(ynshn)、拓展 矿质元素的离子进入细胞是一个主动运输的过程，需要载体的协助和消耗呼吸作用释放的能量。促进根的呼吸作用，有助于矿质元素离子的吸收。 对农田种植来说，松土有利于植物根系的呼吸作用，而对无土栽培(w t zi pi)来说，植物的根系浸泡在营养液中，向营养液中泵入

20、空气，增加溶解氧，有助于促进根的呼吸。 矿质元素在植物体内的作用主要是参与细胞中某些化合物的合成、影响植物体的生命活动，而元素的利用形式有三种，即呈离子状态，可自由移动，如钾元素；形成不稳定的化合物，如氮、磷、镁；形成稳定的化合物，如钙和铁。 第27页/共42页第二十七页，共43页。【例5】 在根吸收无机盐离子过程中，一般(ybn)情况下，下列因素中最重要的是( )A 蒸腾速率B 根尖表皮细胞内外无机盐离子的浓度差C 离子进入根尖表皮细胞的扩散速率D 根可利用的氧D【解析(ji x)】 本题考核植物根系吸收矿质元素过程的基本知识。教材中明确指出，“根细胞吸收土壤溶液中矿质元素的离子的过程，与根

21、细胞的呼吸作用有密切关系”，“根细胞的细胞膜表面吸附的离子，还要进一步转移到根细胞中去，这是一个主动运输的过程”。 延伸(ynshn)、拓展第28页/共42页第二十八页，共43页。 这说明根吸收矿质元素是一个主动吸收的运输过程，要消耗能量，能量要由呼吸作用产生的ATP提供。呼吸作用需要充足的氧气。土壤中氧气的含量往往是一个制约(zhyu)因素。选项D“根可利用的氧”就成为根吸收无机离子最重要的因素，是本题的正确选项。蒸腾速率与无机盐在体内的运输有关，与吸收也有一定的关系，但无机离子进入根细胞是一个主动运输过程，因而与蒸腾速率虽然有关，但不是主要的，所以选项A不是正确选项。选项B和C都没有从呼吸

22、作用和主动运输考虑，因此也不是正确选项。 延伸(ynshn)、拓展第29页/共42页第二十九页，共43页。【例6】 用含有各种必需元素的溶液培养大麦。试验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48小时后测定几种离子的浓度。表中各离子下的数据为试验结束时，溶液中离子的浓度占试验开始时浓度的百分比。实验条件；水分消耗/ml Ca2+% K+% Mg2+% 光下 1090 135 27 179 暗中 435 105 35 113回答下列问题：(1)从吸收离子和吸收水的比例看，大麦在光下吸收哪种离子比吸收水分快? 。(2)从上述实验所获得的数据，可以(ky)得出哪些结论?延伸(ynshn)、拓展(1)K+

23、 (2)光下蒸腾作用比黑暗中强，消耗水分多吸收矿质元素受光照影响吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立(dl)的过程植物对矿质离子的吸收具有选择性第30页/共42页第三十页，共43页。第三课第三课 生物生物(shngw)的新陈代谢的新陈代谢第五课时第31页/共42页第三十一页，共43页。光照强弱(qin ru)、二氧化碳的浓度、必需元素的含量等 概念(ginin)影响(yngxing)因素光合作用的效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值要点、疑点、考点第32页/共42页第三十二页，共43页。要点(yodin)、疑点、考点光能利用率单位地面上植物光合作

24、用积累的有机物所含能量与照射(zhosh)在同一地面上日光能量的比率。 延长(ynchng)光合作用的时间、增加光合作用的面积 提高光能利用率的途径第33页/共42页第三十三页，共43页。课前热身下图为在夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用(gungh-zuyng)强度的变化曲线图，请分析回答。 第34页/共42页第三十四页，共43页。课前热身(1)曲线AB段表明限制光合作用速率的因素是（光照强度）。(2)C点光合作用强度减弱的原因是（中午(zhngw)温度高，气孔关孔，植物吸收的CO2减少）。(3)DE段光合作用强度下降的原因是光反应为暗反应提供的（ATP、NADPH）的生成量大量减少。(4)从

25、图中可以推断，限制光合作用的环境因素有（光照强度、CO2浓度）等。 第35页/共42页第三十五页，共43页。能力、思维(swi)、方法【例1】下列措施不能提高阳生植物(zhw)光合作用效率的是 ( )A 合理密植 B 保证适量的必需矿质元素C 延长光合作用时间 D 强的光照C 【解析】光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值，通过光照强弱的控制、二氧化碳的供应、必需元素的供应等可以提高光合作用的效率。而延长光合作用的时间、增加光合作用的面积可以提高光能的利用率，有助于提高光合作用产量。对于阳生植物来说，A、B、C、D四个选项都可以增加光合作用

26、产物(chnw)的积累，但延长光合作用的时间，不能提高光合作用的效率。 第36页/共42页第三十六页，共43页。【例2】 根瘤菌的固氮( dn)能力最强是在 ( )A 大豆开花之前 B 大豆种子萌发时C 大豆结果时 D 大豆衰老时A【解析】 根瘤菌与大豆之间是互利共生关系。豆科植物通过光合作用(gungh-zuyng)制造的有机物，一部分供给根瘤菌，根瘤菌通过生物固氮制造的氨，则供应豆科植物。因为根瘤菌必需要从豆科植物获得有机营养，所以豆科植物营养生长最旺盛的时候，就是根瘤菌固氮能力最强的时候。大豆从种子萌发到开花之前，都是进行营养生长，在开花之前，营养生长达到最高程度，为根瘤菌提供的有机营养

27、最多，此时根瘤菌的固氮能力最强。植物开花后，就从营养生长转向生殖生长，营养生长逐步减弱。 延伸(ynshn)、拓展第37页/共42页第三十七页，共43页。【例3】 下图表示在不同的温度下，某一植物光合作用(gungh-zuyng)强度与光照强度的关系： (1)光强度为N时，没有CO2的净释放(shfng)和净吸收，说明 。(2)光强度较低时，限制光合作用速率的因素 是的速度。(3)光强度为Q时，光合作用的速率取决于环境因素中的 。 (1) 光合作用(gungh-zuyng)强度等于呼吸作用强度 (2) 光反应 (3) 温度延伸、拓展第38页/共42页第三十八页，共43页。延伸(ynshn)、拓展【例4】 在下列(xili)哪种条件下栽培番茄，对增产有利( )A 日温15C、夜温26C B 昼夜恒温26CC 日温26C、夜温15C D 昼夜恒温15CC【解析】 此题考核光合作用和呼吸作用的关系及其在作物生产实践中的应用。