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文档简介

1、光合作用与呼吸作用1光合作用的色素分布在光合作用的色素分布在 ,包括,包括 、 、 和和 四种。分离四种。分离4种色素常用种色素常用 法,其原理:法,其原理:不同色素在不同色素在 中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则慢。分离的结果是:在滤纸条滤纸条上扩散得快,反之则慢。分离的结果是:在滤纸条上自上而下的顺序是上自上而下的顺序是 、 、 和和 ;最宽的色素带是最宽的色素带是 ,最窄的色素带是,最窄的色素带是 。2在提取和分离色素的实验中,一般往研钵中加入以在提取和分离色素的实验中,一般往研钵中加入以 保护色素分子不被破坏;将滤纸条插入层

2、析液时,一定要保护色素分子不被破坏;将滤纸条插入层析液时,一定要注意注意 。3叶绿体扩大膜面积的方式是叶绿体扩大膜面积的方式是 。4光反应的场所是光反应的场所是 ,暗反应的场所是,暗反应的场所是 。5光反应的条件:光反应的条件: ;暗反应的条件是:;暗反应的条件是: 。6光反应的物质变化:水的光解:光反应的物质变化:水的光解: ATP的生成:的生成: 7暗反应的物质变化:暗反应的物质变化:CO2的固定:的固定: C3的还原:的还原: 8光反应的能量变化:光反应的能量变化: ;暗反应的能量变化暗反应的能量变化 。9光合作用的反应方程式:光合作用的反应方程式: 。10光反应产生的光反应产生的 用于

3、暗反应,暗反应产生的用于暗反应,暗反应产生的 用于光反应。用于光反应。11光照下光照下ATP的移动方向的移动方向是是 。12光照下给植物浇光照下给植物浇H218O,一段时间后检测到,一段时间后检测到18O2中带中带有放射性标记,原因是有放射性标记,原因是 ;若检测到;若检测到C18O2,写出最,写出最短的转移途径短的转移途径 ;若为植物提供;若为植物提供C18O2,一段时,一段时间后检测到间后检测到18O2,写出最短途径,写出最短途径 。13影响光合作用的因素有:影响光合作用的因素有:14光照强度通过影响光照强度通过影响 影响光合作用强度;影响光合作用强度;CO2浓度通浓度通过过 影响来影响光

4、合作用;温度通过影响影响来影响光合作用;温度通过影响 来来影响光合作用。影响光合作用。15农业生产上温室大棚中通常采用农业生产上温室大棚中通常采用 措措施来增大施来增大CO2浓度。浓度。16农业生产上一般对农作物需要合理密植,主要是通过农业生产上一般对农作物需要合理密植,主要是通过增大增大 来增加农作物的产量。来增加农作物的产量。17当植物缺水时,光合速率会下降,原因当植物缺水时,光合速率会下降,原因是是 。18在阴雨天,温室大棚内一般采取在阴雨天,温室大棚内一般采取 措施来提高产量。措施来提高产量。连阴天呢?连阴天呢? 19写出影响光合作用的三种矿质元素:写出影响光合作用的三种矿质元素: 。

5、20突然停止光照,植物叶肉细胞中的突然停止光照,植物叶肉细胞中的C3的含量会的含量会 。基础回归:基础回归:1、几个反应式:、几个反应式:2、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:反应场所、是否需氧、放能数量、生成产物、影反应场所、是否需氧、放能数量、生成产物、影响因素。联系响因素。联系3、光反应与暗反应的比较:场所、条件、物质、光反应与暗反应的比较:场所、条件、物质变化、能量变化、影响因素、两者联系。变化、能量变化、影响因素、两者联系。4、光合作用与有氧呼吸的比较:场所、光合作用与有氧呼吸的比较:场所、C的变的变化、化、H变化、变化、H作用、作用、O2的变化、能量变化、的变化

6、、能量变化、ATP作用、影响因素。联系作用、影响因素。联系一、光合作用和呼吸作用过程图解及联系一、光合作用和呼吸作用过程图解及联系C5 光合作用的反应过程ATPADP+Pi酶酶2C3CO2(CH2O)多种酶参加反应多种酶参加反应固定固定O2HH2O光解光解光反应阶段光反应阶段类囊体类囊体薄膜薄膜暗反应阶段暗反应阶段叶绿体基质叶绿体基质还原还原有氧呼吸过程有氧呼吸过程线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质C6H12O6 酶酶少量能量少量能量(ATP)(ATP)4H2 2丙酮酸丙酮酸(C(C3 3H H4 4O O3 3) ) 第一阶段第一阶段细胞质基质细胞质基质酶酶6H6H2 2O O 6CO6CO2

7、 2 少量能量少量能量20H(ATP)(ATP)6O6O2 2 6O6O2 2 大量能量大量能量(ATP)(ATP)酶酶12H12H2 2O O 第二阶段第二阶段: :线粒体基质线粒体基质第三阶段第三阶段: :线粒体内膜线粒体内膜无氧呼吸过程无氧呼吸过程细胞质基质细胞质基质C6H12O6 酶酶少量能量少量能量(ATP)(ATP)4H2 2丙酮酸丙酮酸(2C(2C3 3H H4 4O O3 3) ) 第一阶段第一阶段细胞质基质细胞质基质酶酶酶酶(C(C2 2H H5 5OH)OH)酒精酒精+ CO+ CO2 2 + + 少量能量少量能量(C(C3 3H H6 6O O3 3) )乳酸乳酸第二阶段

8、第二阶段细胞质基质细胞质基质下图所示生物体部分代谢过程。有关分析正确的是下图所示生物体部分代谢过程。有关分析正确的是 ( )A过程需要的酶均存在于线粒体内过程需要的酶均存在于线粒体内B过程和只能发生于不同的细胞中过程和只能发生于不同的细胞中 C能进行过程的生物无核膜,属于生产者能进行过程的生物无核膜,属于生产者 D过程只能在植物细胞的叶绿体中进行过程只能在植物细胞的叶绿体中进行 下图是下图是H随化合物在生物体内的转移过程,下列对其随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是分析错误的是AH经转移到葡萄糖首先经转移到葡萄糖首先H与与C3结合结合BH经转移到水中的过程需要氧气参与经转移到水中

9、的过程需要氧气参与CH经过程一般在缺氧条件下才能进行经过程一般在缺氧条件下才能进行D产生的产生的H全部来自于葡萄糖全部来自于葡萄糖D 1.如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。如图为光合作用和呼吸作用之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是下列有关该图的说法中正确的是()。A只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧 化碳直接供自身光合作用利用化碳直接供自身光合作用利用B光合作用光反应阶段产生的光合作用光反应阶段产生的H只来自水,而呼吸只来自水,而呼吸 作用产生的作用产生的H只来自有机物只来自有机物C耗氧量相同的情况下,同一植株的绿色细胞

10、和非绿耗氧量相同的情况下,同一植株的绿色细胞和非绿 色细胞产生色细胞产生ATP的量可能相同的量可能相同D在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来 自光合作用过程中产生的氧气自光合作用过程中产生的氧气C2如图为某种植物细胞部分结构示意图,据图分析,如图为某种植物细胞部分结构示意图,据图分析,下列四项叙述中,正确的是下列四项叙述中,正确的是()。Aa、b箭头表示的是箭头表示的是O2进出细胞的过程进出细胞的过程Be、f箭头表示的是箭头表示的是CO2进出细胞的过程进出细胞的过程C以以C18O2作原料进行光合作用,在较强光照下,作原料进行光合作用,在较强光

11、照下, 测得含测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的的呼吸作用产物的主要去向是图中的dD以以H218O作原料进行光合作用,在较强呼吸作用下,作原料进行光合作用,在较强呼吸作用下, 测得含测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的的光合作用产物的主要去向是图中的bC【变式变式1】如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化,的变化,A、B、C分别表示不同的代谢过程。以下表分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是(述正确的是( )A.水参与水参与C中第二阶段的反应中第二阶段的反应 B.B在叶绿体类囊体薄膜上进行在叶绿体类囊体薄膜上进行C.A中产生的中产

12、生的O2,参与,参与C的第二阶段的第二阶段D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜A【变式变式2】右图表示某植物细胞内的代谢过程,下列有关右图表示某植物细胞内的代谢过程,下列有关叙述不正确的是(叙述不正确的是( )AX、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸物质分别代表三碳化合物和丙酮酸B、过程都产生、过程都产生HC过程发生在线粒体基质中,过程发生在叶绿体基质中过程发生在线粒体基质中,过程发生在叶绿体基质中D四个过程既不消耗氧气也不产生氧气四个过程既不消耗氧气也不产生氧气C3、(、(12年惠州第一次调研)年惠州第一次调研)下图是某植物叶肉细胞

13、中光合作用和呼吸作用的物质变化示下图是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图,其中为生理过程,意简图,其中为生理过程,ah为物质名称,图为物质名称,图2为为a物质在滤纸上分离的情况。请据图回答:物质在滤纸上分离的情况。请据图回答:(1 1)过程中,能够产生)过程中,能够产生ATPATP的过程有的过程有 (填图中数字),过程发生的场所分别是(填图中数字),过程发生的场所分别是 。 叶绿体基质、线粒体基质叶绿体基质、线粒体基质(2 2)物质)物质d d的结构简式是的结构简式是 。h h表示的物质是表示的物质是 。(3 3)若将该植物从光照条件下突然移到黑暗处,则在短时间)若将该植物从

14、光照条件下突然移到黑暗处,则在短时间内物质内物质f f的含量将会的含量将会 。通过测量单位时间内。通过测量单位时间内_量大小可知光合作用与呼吸作用强度相对大小。量大小可知光合作用与呼吸作用强度相对大小。(填图中字母)。(填图中字母)。(4 4)提取物质)提取物质a a时需加入时需加入CaCOCaCO3 3,其目的是,其目的是 。用纸层析法分离色素的原理是用纸层析法分离色素的原理是_ _ 。A-PA-PP PP P增加增加CO2b、h防止色素被破坏防止色素被破坏色素分子在层析液的溶解度不同色素分子在层析液的溶解度不同 (各种色素扩散速度不同各种色素扩散速度不同) 综合练习综合练习1:下图是一组关

15、于植物新陈代谢的示意图,请据图分析:下图是一组关于植物新陈代谢的示意图,请据图分析回答:(回答:(1)土壤中水分经过程进入根细胞内的主要方式是)土壤中水分经过程进入根细胞内的主要方式是 作用,与这一过程直接相关的细胞器是作用,与这一过程直接相关的细胞器是 ,植物体内水分经,植物体内水分经过程散发到外界的方式叫过程散发到外界的方式叫 作用。(作用。(2)若遇低温天气,将严)若遇低温天气,将严重影响过程的进行而对过程的影响很小,这充分说明重影响过程的进行而对过程的影响很小,这充分说明 大雨之后,农田渍水过多、过久会严重影响过程的完成,主要原大雨之后,农田渍水过多、过久会严重影响过程的完成,主要原因

16、是图中因是图中 (填代号)生理过程受阻。(填代号)生理过程受阻。(3)若该图表示的植物为)若该图表示的植物为马玲薯,其块茎细胞能够进行的过程有马玲薯,其块茎细胞能够进行的过程有 (在(在中选填代中选填代号)。(号)。(4)在温室中增施农家肥可以提高植物光合作用效率,其)在温室中增施农家肥可以提高植物光合作用效率,其原因是,一方面农家肥含有原因是,一方面农家肥含有 ;一方面农家肥中的有机物被分解;一方面农家肥中的有机物被分解者降解时会者降解时会 2.下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中变化示意简图,其中为生理过程为生理过程

17、,ah为物质名称为物质名称,请回答:请回答: (1)物质)物质a分布在叶绿体的分布在叶绿体的 ,提取该物质时加入,提取该物质时加入CaCO3的目的是的目的是 。(2)过程和发生的场所分别是)过程和发生的场所分别是 和和 。(3)上述)上述过程中,过程中,必须有氧气参与进行必须有氧气参与进行的是的是 ,图中能,图中能够产生够产生ATP的生理过程是的生理过程是 (两空均用图中数字回答)。(两空均用图中数字回答)。(4)在光合作用过程中)在光合作用过程中,二氧化碳被还原成糖类等有机物时,二氧化碳被还原成糖类等有机物时,既在接受既在接受 释放的能量,又要被释放的能量,又要被 还原(两空均用字母回答)。

18、还原(两空均用字母回答)。(5)假如白天突然)假如白天突然中断二氧化碳的供应中断二氧化碳的供应,则在短时间内则在短时间内f量的量的变化是变化是 ;假如该植物从;假如该植物从光下移到暗处光下移到暗处,e量的变化是量的变化是 。从具体过程中寻找物质循环和能量流动从具体过程中寻找物质循环和能量流动 条件条件 C3 C5 H和和ATP (CH2O) 合成量合成量模型分析模型分析 光照强度光照强度由强到弱由强到弱, CO2供应不变供应不变增增 加加 减减少少 减少减少或没或没有有 减减 少少 光合作用骤变时各物质的变化光合作用骤变时各物质的变化光照强度光照强度由强到弱由强到弱光反应光反应减减 弱弱H和和

19、ATP减少减少暗反应暗反应C3还原减弱还原减弱CO2固定仍在进行固定仍在进行C3含量上升含量上升C5含量下降含量下降光照强度由光照强度由弱到强,弱到强, CO2供应不供应不变变减减少少增增加加增增加加 增加增加 光照不变,光照不变, CO2量由充量由充足到不足足到不足减减少少增增加加增增加加减少减少光照不变,光照不变, CO2量由不量由不充足到充足充足到充足 增增加加减减少少减减少少增加增加2如图曲线如图曲线表示黄豆光合作用速率与光照强度的关表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系系(适宜温度、适宜温度、CO2浓度为浓度为0.03%)。在。在y点时改变某条件,点时改变某条件,曲线变为曲线变为。下列

20、分析合理的是。下列分析合理的是()A与与y点相比,点相比,x点叶绿体中的点叶绿体中的C3含量较高含量较高B在在y点时,升高温度导致曲线由点时,升高温度导致曲线由变为变为C制约制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D制约制约z点光合作用的因素可能是点光合作用的因素可能是CO2浓度浓度A归纳:呼吸作用知识在生产实践及生活中的应用:归纳:呼吸作用知识在生产实践及生活中的应用: (1)作物栽培措施,都是为保证根的正常细胞呼吸。作物栽培措施,都是为保证根的正常细胞呼吸。(2)贮存干种子:低温、低氧(贮存干种子:低温、低氧(避免无氧呼吸产生酒精避免无氧呼吸产

21、生酒精)、低水)、低水 水果、蔬菜、花的保鲜:低温、低氧、高水果、蔬菜、花的保鲜:低温、低氧、高CO2/N2(3)酸菜密封。酿酒先通气后密封)酸菜密封。酿酒先通气后密封 吐鲁番葡萄(哈密瓜)甜的原因:昼夜温差大吐鲁番葡萄(哈密瓜)甜的原因:昼夜温差大 (4)果树的修剪果树的修剪 (5)“创可贴创可贴”等敷料包扎伤口等敷料包扎伤口(6)酵母菌、乳酸菌、醋酸杆菌、破伤风芽孢杆菌酵母菌、乳酸菌、醋酸杆菌、破伤风芽孢杆菌(7)水稻的根系适于水中生长水稻的根系适于水中生长 (8)人的有氧运动)人的有氧运动(9)种子萌发:有机物总量减少、种类增加、)种子萌发:有机物总量减少、种类增加、 DNA总量增加、水

22、分(自由水总量增加、水分(自由水/结合水)变化结合水)变化(10)胚胎发育:有机物总量减少、种类增加、)胚胎发育:有机物总量减少、种类增加、 DNA总量增加、单个细胞体积减小、细胞总体积不变总量增加、单个细胞体积减小、细胞总体积不变将鲜奶制成酸奶:有机物总量减少、种类增加、营养价值升高。将鲜奶制成酸奶:有机物总量减少、种类增加、营养价值升高。相关曲线的分析及应用相关曲线的分析及应用酵母菌细胞呼吸类型的判断:酵母菌细胞呼吸类型的判断:1、若只产生、若只产生CO2,不消耗,不消耗O2,则只进行,则只进行无氧无氧呼吸(呼吸(A点)。点)。2、若产生、若产生CO2的物质的量比吸收的物质的量比吸收O2的

23、物质的量多,则的物质的量多,则两种两种 呼吸同时存在呼吸同时存在(图中(图中AC段)。段)。3、若产生、若产生CO2的物质的量与吸收的物质的量与吸收O2的物质的量相等,的物质的量相等,则只进行则只进行有氧有氧呼吸(图中呼吸(图中C点以后)。点以后)。4、B点表示点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用(用CO2释放量释放量表示),此时表示),此时CO2的总释放量最的总释放量最低低。D点表示点表示O2浓度超浓度超过过一定值(一定值(10%)以上时,无氧呼吸)以上时,无氧呼吸消失消失,细胞只进行,细胞只进行有氧有氧呼吸。呼吸。命题实例命题实例42将等量且足量的苹果果肉分别放在

24、将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密浓度不同的密闭容器中,闭容器中,1小时后,测定小时后,测定O2的吸收量和的吸收量和CO2的释放量,的释放量,结果如下表结果如下表变化量变化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量吸收量/mol00.10.20.30.35 0.350.60.70.81CO2释放量释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.81下列有关叙述中不正确的是(下列有关叙述中不正确的是( )A苹果果肉细胞在苹果果肉细胞在O2浓度为浓度为3%时,既进行无氧呼吸也时,既进行无氧呼吸也进行有氧呼吸进行有氧呼吸BXg的果肉在的果肉在O2相对浓度为相

25、对浓度为3%时每小时分解葡萄糖时每小时分解葡萄糖0.15molC贮藏苹果的环境中,适宜的贮藏苹果的环境中,适宜的O2浓度为浓度为5%DO2相对浓度为相对浓度为5%时无氧呼吸和有氧呼吸均最弱时无氧呼吸和有氧呼吸均最弱 CO2吸吸收收量量CO2释释放放量量ABCD光照强度光照强度25 0.1CO225 0.2 CO235 0.1 CO23.AC段限制光合作用的主要因素是段限制光合作用的主要因素是光照强度光照强度4.CD段限制光合作用的主要因素是段限制光合作用的主要因素是温度、温度、 CO2浓度浓度1.B点的含义是点的含义是 : 光合作用强度和呼吸作用强度相等光合作用强度和呼吸作用强度相等2.A点叶

26、肉细胞中产生点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有的细胞器有 线粒体线粒体例1:左图表示植物有关生理作用与环境因素的关系,请回答:考点三影响光合作用的外界因素及应用考点三影响光合作用的外界因素及应用1.主要影响因素、影响原因、应用主要影响因素、影响原因、应用2.曲线分析、限制因素、变化原因曲线分析、限制因素、变化原因3.重要点的变化重要点的变化增加光合作用的面积:增加光合作用的面积:合理密植、间作、套种合理密植、间作、套种提高光合作用速率提高光合作用速率:光、温、水、肥和光、温、水、肥和COCO2 2等等 延长光合时间:延长光合时间: 轮作、人工光照等轮作、人工光照等提高提高光能光能利用利用率的率的

27、措施措施光合作用影响环境因素相关曲线图像分析光合作用影响环境因素相关曲线图像分析应用:延长光合作用时间应用:延长光合作用时间(人工光照、轮作人工光照、轮作)。叶面积指数面积指数光合作用实际量光合作用实际量干物质量干物质量呼吸量呼吸量物物质质的的量量O2468ABC适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免陡长,封行过适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免陡长,封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。白白消耗有机物,造成不必要的浪费。温室栽培植物时,可增加光合作用面积,合理密植是增温室栽培植物时,可增加光合作用面

28、积,合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。加光合作用面积的一项重要措施。 大气中的二氧化碳远远没有达到饱和大气中的二氧化碳远远没有达到饱和上面甲、乙两图中:A、 B、 D、 B、D各点的含义?光合作用曲线变动分析特别提醒:特别提醒:(1)影响呼吸作用的主要考虑温度)影响呼吸作用的主要考虑温度(2)外界条件变化时光(二氧化碳)补偿点的移动规律)外界条件变化时光(二氧化碳)补偿点的移动规律呼吸速率增加,补偿点右移。呼吸速率降低,左移。呼吸速率增加,补偿点右移。呼吸速率降低,左移。呼吸速率不变,若条件的改变使光合速率下降,右移;呼吸速率不变,若条件的改变使光合速率下降,右移;若条件的改变使光合速

29、率上升,左移若条件的改变使光合速率上升,左移(3)外界条件变化时光(二氧化碳)饱和点的移动规律)外界条件变化时光(二氧化碳)饱和点的移动规律若条件的改变使光合速率下降,左移;若条件的改变使光合速率下降,左移;若条件的改变使光合速率上升,右移若条件的改变使光合速率上升,右移其他条件不变,二氧化碳浓度适当增大,补偿点、其他条件不变,二氧化碳浓度适当增大,补偿点、饱和点怎么移动?饱和点怎么移动?2.图甲是在图甲是在20、大气、大气CO2浓度条件下测得的浓度条件下测得的A、B两种两种植物植物CO2吸收速率随光照强度变化的关系曲线,图乙是在吸收速率随光照强度变化的关系曲线,图乙是在图甲图甲c 点的光照条

30、件下测得的相关曲线。请据图回答问题:点的光照条件下测得的相关曲线。请据图回答问题:10c图甲图甲光照强度(光照强度(lxlx)A植物植物B植物植物ab图乙图乙00CO2吸收速率吸收速率mol/(m2s)温度(温度()1040203020304050mn饱和饱和CO2浓度浓度大气大气CO2浓度浓度CO2吸收速率吸收速率mol/(m2s)若若CO2浓度对植物呼吸作用强度不产生影响,请在坐标浓度对植物呼吸作用强度不产生影响,请在坐标图中用虚线画出在乙图的图中用虚线画出在乙图的 n点条件下测得点条件下测得A植物光照强度植物光照强度与与CO2吸收速率关系的曲线图。吸收速率关系的曲线图。a点不移动、点不移

31、动、b点左移、点左移、c点右上移点右上移规律规律:二氧化碳浓度:二氧化碳浓度变化时,光补偿点和光饱和点的变化变化时,光补偿点和光饱和点的变化1.二氧化碳增大时,光补偿点不变,光饱和点右移。二氧化碳增大时,光补偿点不变,光饱和点右移。2.二氧化碳减少时,光补偿点不变,光饱和点左移。二氧化碳减少时,光补偿点不变,光饱和点左移。3.若二氧化碳浓度低于若二氧化碳浓度低于O点,光补偿点和光饱和点都没有点,光补偿点和光饱和点都没有原因分析:原因分析:1.当当CO2浓度适度增大时,因其他条件不变,浓度适度增大时,因其他条件不变,呼吸作用呼吸作用速率基本不变速率基本不变。而在。而在弱光弱光下植物光反应未增强下

32、植物光反应未增强单位时间内产生的单位时间内产生的NADPH和和ATP不会增多不会增多单位时间内单位时间内CO2的还原量不变(的还原量不变(CO2固固定量短期内增加)定量短期内增加)光合作用速率不变光合作用速率不变,因此光补偿点不变。,因此光补偿点不变。2.在强光下,植物可以利用更高浓度在强光下,植物可以利用更高浓度的的CO2进行光合作用,单位时间内产进行光合作用,单位时间内产生的生的NADPH和和ATP会增多会增多单位时单位时间内间内CO2的还原量增大(的还原量增大(CO2固定量固定量短期内增加)短期内增加)光合作用速率增大光合作用速率增大,因此光饱和点增大,即图因此光饱和点增大,即图2中中Q

33、点会右点会右移。其变化如图移。其变化如图4所示,所示,Q代表增大代表增大后的光饱和点。后的光饱和点。典例如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标典例如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是图,下列叙述中不正确的是 C C A Aa a点叶肉细胞产生点叶肉细胞产生ATPATP的细胞的细胞 器只有线粒体器只有线粒体B Bb b点植物光合作用强度与细胞点植物光合作用强度与细胞 呼吸强度相等呼吸强度相等C.C.已知某植物光合作用和细胞呼已知某植物光合作用和细胞呼 吸最适温度分别为吸最适温度分别为2525和和3030, 如图表示该植物处于如图表示该植物处于2525环境中,环境

34、中, 则将温度提高到则将温度提高到3030 时,时,a a点上移,点上移,b b点左移,点左移,d d点下移点下移D D当植物缺镁时,当植物缺镁时,b b点将向右移点将向右移温度变化时光补偿点、饱和点、温度变化时光补偿点、饱和点、CO2补偿点、饱和点变化补偿点、饱和点变化规律:适度升高温度时补偿点、饱和点和规律:适度升高温度时补偿点、饱和点和 CO2补偿点、饱和点均增大补偿点、饱和点均增大原因分析:原因分析:当温度适度升高时,当温度适度升高时,呼吸作用强度增大呼吸作用强度增大,因其他条件不变,因其他条件不变,光反应基本不变化光反应基本不变化,单位时间内产,单位时间内产生的生的NADPH和和AT

35、P不变,尽管暗反应速率会变化,但不变,尽管暗反应速率会变化,但受光反应限制,受光反应限制,光合作用速率不变光合作用速率不变,因此要保证和呼,因此要保证和呼吸速率相等,光照要增强,即光补偿点增大。同理吸速率相等,光照要增强,即光补偿点增大。同理CO2补偿点也增大。由于补偿点也增大。由于暗反应增强暗反应增强,单位时间内可,单位时间内可以利用更多的以利用更多的NADPH和和ATP,因此光饱和点和,因此光饱和点和CO2饱饱和点都增大。和点都增大。 3.如图甲表示如图甲表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,图乙表示将两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,图乙表示将A植物放在不同浓度植物

36、放在不同浓度CO2环境条件下,环境条件下,A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线植物光合速率受光照强度影响的变化曲线(1)在较长连续阴雨的环境中在较长连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的是生长受到显著影响的是_。 (2)甲图甲图a点表示的生理学意义是点表示的生理学意义是_,b点称为光点称为光 补偿点补偿点,若光照强度小于若光照强度小于b点点,光合速率光合速率_细胞速率细胞速率;在其它条在其它条件不便的情况下件不便的情况下,增加增加CO2浓度浓度,c点将向点将向_移动。移动。 (3)在在c点时点时,叶绿体中叶绿体中ATP的运输方向的运输方向_. (4)乙图中乙图中d.e两点比较两点比较,限制限制

37、d点光和速率差异的主要因素点光和速率差异的主要因素是是_,e.f两点比较两点比较,限制限制f点光和速率差异的主要原因是点光和速率差异的主要原因是_。 (5)增施农家肥可提高光和速率的原因是增施农家肥可提高光和速率的原因是_4(9分)下图表示在适宜的光照、分)下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。请据回答下列问题。的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。请据回答下列问题。(1)温度主要影响光合作用的)温度主要影响光合作用的_阶段。光反应阶段产阶段。光反应阶段产生的生的H和和ATP用于暗反应中用于暗反应中_过程。

38、光合作用、呼过程。光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与吸作用都受到温度的影响,其中与_作用有关的酶的适作用有关的酶的适宜温度更高。宜温度更高。(2)在)在10时,光合作用速率时,光合作用速率_(大于、小于)呼吸作用(大于、小于)呼吸作用速率,光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的温度是速率,光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的温度是_,温度在温度在_时真光合作用速率最大。时真光合作用速率最大。(3)若温度保持在)若温度保持在25的条件下,长时间每天交替进行的条件下,长时间每天交替进行12h光光照、照、12h黑暗,该植物能黑暗,该植物能 否正常生长?否正常生长?_,原因是,原因是_。(4

39、)在温度为)在温度为45的条件下,该植物叶肉细胞中产生的条件下,该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有的场所有_。(3)能)能 12h光照下光合光照下光合作用积累的有机物大于作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物呼吸作用消耗的有机物暗反应暗反应C3的还原的还原呼吸呼吸大于大于4030叶绿体、线粒体、细胞质基质叶绿体、线粒体、细胞质基质5.某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外,其余三幅图中所示的四幅图。除哪幅图

40、外,其余三幅图中“a”点都可以点都可以表示光合作用速率与呼吸作用速率相等表示光合作用速率与呼吸作用速率相等 ( )A6某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验,他们对温室内培实验,他们对温室内C02含量、含量、O2含量及含量及CO2吸吸收速率进行了收速率进行了24 h测定,得到如图所示曲线,则测定,得到如图所示曲线,则以下说法有几种是正确的(以下说法有几种是正确的( )c、e两点的光合速率为零两点的光合速率为零 c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率之间的区段光合速率大于呼吸速率 de段光合速率小于呼吸速率段光合速率小于呼吸速率进行细胞呼吸的区段只有

41、进行细胞呼吸的区段只有ab段和段和fg段段 A1种种 B2种种 C3种种 D4种种A(1)6(1)68h8h间,光合速率间,光合速率 (大于、小于)呼吸速率,(大于、小于)呼吸速率,容器内的容器内的O O2 2含量含量 ,COCO2 2含量含量 ,植株干重植株干重 。大于大于上升上升下降下降增加增加(2 2)9 910h10h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是因素是 光照强度光照强度 ;10h10h时不再产生时不再产生ATPATP的细胞器的细胞器是是 ;若此环境因素维持不变,容器内的;若此环境因素维持不变,容器内的O O2 2含量

42、将含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即 停止停止ATPATP的合成,的合成, 成为成为ATPATP合成的唯一场所。合成的唯一场所。(3 3)若在)若在8h8h时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率会出现的变时,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。化及其原因。叶绿体叶绿体线粒体线粒体细胞质基质细胞质基质呼吸速率下降,相关酶的活性因降温而下降呼吸速率下降,相关酶的活性因降温而下降(20112011广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变COCO2 2吸收方式以吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收适

43、应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收COCO2 2并贮存在细胞中。并贮存在细胞中。 (1 1)依图)依图9 9分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0404时时 (填(填“有有”或或“无无”)ATPATP和和HH的合成,原因的合成,原因是是 ;此时段;此时段 (填(填“有有”或或“无无”)光合作用的暗反应发)光合作用的暗反应发生,原因生,原因是是 ;10161016时无明显时无明显COCO2 2吸收的直接原因是吸收的直接原因是 。 有有此时段细胞进行有氧呼吸,有氧呼吸的第一、二阶段均有此时段细胞进行有氧呼吸,有氧呼吸的第一、二阶段均有H产生,第一、二、产生,第一、

44、二、 三阶段均有三阶段均有ATP生成。生成。无无此时段没有光反应,而暗反应必须由光反应提供此时段没有光反应,而暗反应必须由光反应提供ATP和和H,故不存在暗反应,故不存在暗反应气孔关闭气孔关闭(2 2)从图)从图1010可知,栽培蝴蝶兰应避免可知,栽培蝴蝶兰应避免 ,以利于其较快生长。,以利于其较快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当 。(3 3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的 ,通过植物组织,通过植物组织培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因是是 。 干旱干

45、旱遮阴遮阴全能性全能性基因选择性表达基因选择性表达例例.右图中右图中a曲线表示在一定光照强度、不同温度曲线表示在一定光照强度、不同温度条件下,某植物的光合作用量条件下,某植物的光合作用量(单位时间内同单位时间内同化的化的C02量量);b曲线表示同等条件下的呼吸作曲线表示同等条件下的呼吸作用量用量(单位时间内释放出单位时间内释放出C02量量)。依据检测结。依据检测结果,可获得的结论是(果,可获得的结论是( ) 在在20时植物的总光合时植物的总光合 作用速率最高作用速率最高B. 在在40时,有机物时,有机物 积累的量呈负增长积累的量呈负增长C. 在在25时植物的净时植物的净 光合作用量最高光合作用

46、量最高D. 在在20与与30时,时, 有机物积累的速度相同有机物积累的速度相同B1、“总光合量”与 “净光合量”的比较项目总光合量净光合量有机物O2量CO2量植物(或叶片、叶绿植物(或叶片、叶绿体)体) 量量植物(或叶片)植物(或叶片) 量;量;收获植物所得的有机物量,收获植物所得的有机物量,一段时间内干物质增加量一段时间内干物质增加量植物体或叶片植物体或叶片 量量植物体(或叶片)植物体(或叶片) 量;量;植物所处外界环境中氧植物所处外界环境中氧气的气的 量量植物体(或叶片)植物体(或叶片) (或(或 量);量);叶绿叶绿 体体 量量植物体(或叶片)从外植物体(或叶片)从外界界 量;植物所处外

47、界量;植物所处外界环境中二氧化碳的环境中二氧化碳的 量量产生产生或或制造制造积累积累产生产生或或制造制造叶绿体释放量叶绿体释放量释放释放增加增加固定固定同化同化吸收吸收吸收吸收 减少减少 总(实际)光合速率总(实际)光合速率净光合速率净光合速率命题示例命题示例5组别一二三四温度/27282930暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化比较/mg+1+2+3+1组别一二三 四温度/272829 30暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化/mg+1+2+3 +1净光合量总光合量246236931.1.“半叶法半叶法”测光合作用有机物的生产量,即单测光合

48、作用有机物的生产量,即单位时间、单位叶面积干物质的积累数位时间、单位叶面积干物质的积累数2.2.气体体积变化法气体体积变化法测光合作用测光合作用O2O2产生(或产生(或CO2CO2消消耗)的体积耗)的体积3.3.黑白瓶法黑白瓶法测溶氧量的变化测溶氧量的变化4.4.小叶片浮起数量法小叶片浮起数量法定性比较光合作用强度的大定性比较光合作用强度的大小小5.5.红外线红外线CO2CO2传感器传感器测量装置中测量装置中CO2CO2浓度的变化浓度的变化6.6.氧传感器氧传感器测量装置中测量装置中O2O2浓度的变化浓度的变化测定光合作用强度的方法测定光合作用强度的方法一、光合作用实验中涉及到的药品和器材一、

49、光合作用实验中涉及到的药品和器材 及作用及作用NaOH(吸收吸收CO2) Ca(OH)2(检验检验CO2) 缓冲液缓冲液NaHCO3溶液溶液(CO2的来源,保证装置内的来源,保证装置内CO2浓度稳定浓度稳定) 酒精酒精(脱去叶片中的色素,便于观察脱去叶片中的色素,便于观察 淀粉和碘液的颜色反应淀粉和碘液的颜色反应) 碘液碘液(检验淀粉检验淀粉) 灯灯( 光源光源 ) 布布(黑纸黑纸)(遮光遮光 ) 例例1 1、采用、采用“半叶法半叶法”对叶片的光合作用强度进对叶片的光合作用强度进行测定,其原理是,将对称叶片的一部分(行测定,其原理是,将对称叶片的一部分(A A)遮光,)遮光,另一部分(另一部分

50、(B B)不作处理,并用适当方法阻止两部分)不作处理,并用适当方法阻止两部分的物质转移。在适宜光照下照射的物质转移。在适宜光照下照射6 6小时后,在小时后,在A A、B B的的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为M MA A、M MB B获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是强度,其单位是mg/dmmg/dm2 2h h。 、请设计一张表格用于记录实验数据(假设实、请设计一张表格用于记录实验数据(假设实验选定验选定3 3片叶)。片叶)。 、若、若M= MM= MB B M MA A

51、,则,则M M表示表示_。1、半叶法:测定有机物的生产量叶片编号MBMA123M M表示表示B B叶片被截取部分在叶片被截取部分在6 6小时内光合作用合成小时内光合作用合成有机物总量有机物总量平均值答案:在叶柄基部作环剥处理在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输仅限制叶片有机物的输入和输出出),于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为,于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量,测得叶片的叶绿体光合作用的叶圆片烘干后称其重量,测得叶片的叶绿体光合作用速率速率=(3y一一2zx)6 gcm-2h-1(不考虑取叶圆片后对叶不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温

52、度微小变化对叶生理活动的影响生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则则M处的实验条件是处的实验条件是( ) A下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光3小时小时 B下午下午4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光6小时小时C下午下午4时后在阳光下照射时后在阳光下照射1小时小时 D晚上晚上8时后在无光下放置时后在无光下放置3小时小时(3y一一2zx)6 = (y一一x)/ 6 + (y一一z)/ M ,计算出,计算出M = 3小时小时 ,A选项正确选项正确 例例2 2、右图是探究植物光合作用右图是探究植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸速率的实验示意图,装置

53、中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在度。该装置放在2020环境中。实验环境中。实验开始时,针筒的读数是开始时,针筒的读数是0.2ml0.2ml,毛,毛细管内的水滴在位置细管内的水滴在位置x x。3030分钟后,分钟后,针筒的容量需要调至针筒的容量需要调至0.6ml0.6ml的读数,的读数,才能使水滴仍维持在才能使水滴仍维持在x x的位置。据此实验回答下列问题:的位置。据此实验回答下列问题: 以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是光合作用速率是_mL_mLh h。 用这一方法测量光合作用

54、速率,比实际的光合速率用这一方法测量光合作用速率,比实际的光合速率为低,原因是:为低,原因是:_。0.8 植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气植物同时进行呼吸作用,消耗了氧气 2 2. .气体体积变化法气体体积变化法测光合作用测光合作用O O2 2产生(或产生(或COCO2 2消耗)消耗)的体积的体积 假若将该植物的叶肉下表皮涂上一层凡士林,光合假若将该植物的叶肉下表皮涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,原因是作用的速率会大幅度下降,原因是_。 如果在原实验中只增加光如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维照强度,则针筒的容量仍维持在持在0.6mL0.6mL读数处。在另一相读数处。在

55、另一相同实验装置中,若只将温度同实验装置中,若只将温度提升至提升至3030,则针筒容量需,则针筒容量需要调至要调至0.8mL0.8mL读数,才能使水读数,才能使水滴维持在滴维持在X X的位置上。比较两的位置上。比较两个实验可以得出什么结论个实验可以得出什么结论_。 凡士林阻塞部分气凡士林阻塞部分气孔,使供应叶肉细胞的二氧化碳减少,限制了光合孔,使供应叶肉细胞的二氧化碳减少,限制了光合作用的暗反应作用的暗反应 实验中光不是限制光合作用实验中光不是限制光合作用速率的因素,温度才是速率的因素,温度才是试题引航试题引航 例3、采用黑-白瓶(不透光-透光)法测定池塘群落各深度日代谢的平均氧浓度变化,结果

56、见下表,请据表分析,该池塘一昼夜产生氧和消耗氧量各为多少。深度瓶中O2的变化(g/m2)白瓶黑瓶1m312m213m014m11水底33A.5、7 B.8、7 C.8、11 D.5、11解析:白瓶中氧的变化为净光合量,黑瓶中氧的变解析:白瓶中氧的变化为净光合量,黑瓶中氧的变化为呼吸量,池塘一昼夜产生氧气量为总光合量,化为呼吸量,池塘一昼夜产生氧气量为总光合量,即即净光合量呼吸量净光合量呼吸量 练习3、(06江苏)为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在,及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需,可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶,其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生

57、物光合作用产生的O2与呼吸消耗的O2的差值(以WDO表示);黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,瓶中水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O2(以BDO表示)。请完成下列实验。 (1 1)实验步骤:)实验步骤: 用采水器取该层水样,分别注满用采水器取该层水样,分别注满500ml500ml黑、白瓶黑、白瓶并密封,剩余水样用于测并密封,剩余水样用于测 ; 将黑、白瓶将黑、白瓶 ; _。(2 2)设计记录所测数据的表格。)设计记录所测数据的表格。(3 3)预测实验结果并分析。)预测实验结果并分析。 挂回原水层初始溶解氧浓度 24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度编 号白 瓶黑 瓶项 目l23平均123平均24后

58、溶氧量原初溶氧量若WDO- BDO0,则有自养生物;若WDO- BDO=0,则无自养生物; 若WDO0则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。 例例4 4、某校生物研究性学习小组通过下列实验,、某校生物研究性学习小组通过下列实验,验证影响光合作用的因素。验证影响光合作用的因素。 实验步骤:实验步骤: 第一步:用直径为第一步:用直径为1cm1cm的打孔器打出的打孔器打出叶圆片叶圆片4040片片( (避开大的叶脉避开大的叶脉) ),抽去其中的气体。,抽去其中的气体。 第二步:把第二步:把抽去气体抽去气体的叶圆片连同水倒入烧杯中的叶圆片连同水倒入烧杯中放在黑暗处备用。放在黑暗处备用。 第三步:按下表所示

59、条件进行实验第三步:按下表所示条件进行实验(4(4只烧杯内叶只烧杯内叶圆片数目相等)圆片数目相等) 第四步:观察记录实验结果。第四步:观察记录实验结果。4: 小叶片浮起数量法小叶片浮起数量法-定性比较光合作用强度的大小定性比较光合作用强度的大小烧杯光照(lx)温度()CO2(%)16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列问题:分析回答下列问题: (1 1)要观察并记录的实验结果是)要观察并记录的实验结果是_。 (2 2)3 3号和号和4 4号烧杯的实验是研究号烧杯的实验是研究_对光合对光合作用强度的影响,作用强度的影响,1 1号和号和3 3号

60、烧杯的实验、号烧杯的实验、2 2号和号和3 3号烧号烧杯的实验依次是研究杯的实验依次是研究_和和_对光合作用对光合作用强度的影响。强度的影响。 烧杯内相同时间上烧杯内相同时间上浮的叶圆片数或叶圆片上浮所需的时间浮的叶圆片数或叶圆片上浮所需的时间光照强度光照强度温度温度COCO2 2浓度浓度烧杯光照(lx)温度()CO2(%)16000150.226000250.0136000250.242000250.2分析回答下列问题:分析回答下列问题: (3 3)上述四个烧杯中,释放氧气最多的是)上述四个烧杯中,释放氧气最多的是_号号烧杯。最先浮起叶片的是烧杯。最先浮起叶片的是_号。号。 (4 4)除上述

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