呼吸作用和光合作用

呼吸作用和光合作用有氧呼吸概念：细胞在____的参与下，通过_______的催化作用，把_______等有机物_______________，产生_____和_____，释放______,生成_________的过程。氧多种酶葡萄糖CO2H2O能量彻底氧化分解许多ATP主要场所：线粒体内膜——酶基质——酶回顾呼吸作用场所：线粒体和细胞质基质有氧呼吸的三个反应阶段第一阶段C6H12O6酶2C3H4O3

+4[H]+少量能量（丙酮酸）场所：细胞质基质①第二阶段酶6CO2

+20[H]+

少量能量

场所：线粒体基质②2C3H4O3（丙酮酸）第三阶段酶12H2O

+

大量能量场所：线粒体内膜③24[H]+6O2+6H2O(2ATP)热能散失(2ATP)热能散失(34ATP)热能散失①主要场所：线粒体②能量去向：一部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中③总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小结(1709kJ/mol,约60%)(1161kJ/mol,约40%)(38个ATP)同有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的，能量是经过一系列的化学反应逐步释放的，并且有一部分储存在ATP中。葡萄糖在细胞内彻底氧化分解可以产生：2870kJ/mol

C6H12O6+6H2O+6O2

酶6CO2

+12H2O

+大量能量总反应式

例题：不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同．若分解底物为葡萄糖，下列对呼吸作用方式的判断不正确的是（）

A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸

B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸

C．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡

D．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞进行了有氧呼吸B变式：

如图表示萌发的小麦种子细胞中发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程

（1）A物质为______；B物质为______；

（2）当小麦种子的CO2的释放量大于O2的吸收量时，进行的生理过程为______（填序号）．

（3）人体中不可以进行的生理过程为______（填序号），

（4）1mol葡萄糖彻底分解可以产生能量为______kJ，其中存储在ATP中为______kJ．其彻底分解的总方程式是：O2%CO2释放量有氧呼吸无氧呼吸ABCDCO2的总量0510152025影响呼吸作用速率的外界因素：

温度、PH、CO2、O2、水分等。A点：只进行无氧呼吸C点（D点）及以后：只进行有氧呼吸A—C点之间：有氧呼吸和无氧呼吸同时进行B点：细胞呼吸最弱，细胞呼吸释放的CO2最少，最有利于种子、水果、蔬菜的储存。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2＋能量有氧呼吸：无氧呼吸：266112无O2的吸收，只有CO2的释放：无氧呼吸O2的吸收等于CO2的释放：有氧呼吸O2的吸收小于CO2的释放：同时进行例题：以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化．下列相关叙述不正确的是（）

A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点

B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的D点

C．甲图的a、b、c、d四种浓度中c是最适合贮藏的

D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生B变式：将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通人不同浓度的氧气时，其O

2

的消耗量CO

2

的产生量如下表所示。(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)则下列叙述错误的是A．氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B．氧浓度为c时，苹果产生C

2

H

5

OH的量为0.6mol/minC．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵D．氧浓度为b时，较适宜于苹果的储藏酵母菌：是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都能生存，属于兼性厌氧菌。

⑴检测有无二氧化碳产生：试剂：

澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液二氧化碳可使澄清的石灰水变混浊；

可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。怎样检测有无CO2、酒精产生？如何比较产物CO2的生成量多少？如何排除空气中CO2的干扰？实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式NaOH溶液比较澄清的石灰水的浑浊程度，或者溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用的时间长短。原理：⑵检测有无酒精产生试剂：

原理：橙色的重铬酸钾溶液

橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。AB检测酵母菌在无氧条件下是否产生了二氧化碳无氧应封口一段时间后，再连通B瓶CDE吸收通入空气中的CO2，排除空气中CO2对实验结果的干扰。检测酵母菌在有氧条件下是否产生了二氧化碳有氧ABCDE重铬酸钾重铬酸钾结论？如何检测酒精？例题：某生物实验小组为“探究酵母菌呼吸方式”设计了如图所示的实验装置．实验中，先向气球中加入10mL酵母菌培养液，再向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有20℃温水的烧杯中．再将整个装置置于20℃的恒温水浴中，记录实验开始30min后烧杯中液面变化量．下列说法错误的是（）

A．还应设置一个气球中加入等量煮沸过的酵母菌培养液的相同装置作为对照

B．若30min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸

C．若酵母菌进行了无氧呼吸，则液面应该下降

D．该装置还可以用来“探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度”

C变式：下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置,下列叙述错误的是D1.原理:

提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。（也可用丙酮代替乙醇。）

分离：绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而，不同在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，几分钟之后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。实验：绿叶中色素的提取和分离2.选材：新鲜，颜色较深的绿叶。如：新鲜的菠菜叶。（1）提取绿叶中的色素称取5g的绿叶，去除粗叶脉并剪碎，放入研钵中。向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨。将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。二氧化硅有助于研磨得充分碳酸钙可防止研磨中色素被破坏（主要是叶绿素）无水乙醇溶解提取色素迅速研磨是因为乙醇易挥发且叶绿素不稳定充分研磨为了使叶绿体完全破裂获得足量色素迅速过滤、加棉塞的目的是防止乙醇挥发3.方法步骤：将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。

物质分子沿边缘扩散速度要大于里边扩散速度,剪去两角延长了边缘长度，使色素扩散均匀，便于观察。

（2）制备滤纸条用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线。待滤液干后，再重复画一两次。

画线时越细越齐越直效果越好，这样可以避免色素带重叠，使色素分子均匀分布在一条线上，做到扩散起点一致。

重复画线是为了增加滤液细线上的色素分子量，使实验效果更加明显。（3）画滤液细线将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条，有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，注意：不能让滤液细线触及层析液，随后用棉塞塞紧试管口。也可用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯。

滤液细线触及层析液色素会溶于层析液中，而不随着层析液向上扩散以至实验现象不明显甚至实验失败。（4）分离绿叶中的色素（5）观察与记录叶绿体中的色素窄宽远近胡萝卜素(橙黄色)含量最少，溶解度高，扩散快叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)含量最多叶绿素b(黄绿色)溶解度低，扩散慢类胡萝卜素1/4叶绿素3/4吸收红光和蓝紫光吸收蓝紫光色素光能C52C3ADP+PiATPH2OO2[H]多种酶酶（CH2O）H2OCO2光解固定还原酶光反应暗反应叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体基质供氢供能光合作用过程：光合作用过程中某些物质的含量变化条件C3的含量C5的含量CO2供应不变,突然光照

(增强光照)CO2供应不变,停止光照

(减弱光照)CO2供应增加(未达饱和点),光照不变停止CO2供应(减弱CO2供应),光照不变温度pH强度波长浇水Mg2+施肥空气中的浓度影响光合作用的因素阳生植物AB光照强度0吸收CO2C释放CO2光照强度A点:光强为0，此时只有呼吸作用，释放的CO2量表明呼吸强度；A-B:随光照加强，光合作用增强，呼吸不变，CO2释放量减少，是因为有一部分用于光合，此时呼吸›光合；B点:称光补偿点，呼吸释放的CO2全部用于光合作用，此时呼吸=光合，植物白天光强在B点以上才能生长；B-C:随光照加强，光合作用不断增强，此时光合›呼吸，到C点不再加强，称光饱和点，可能受酶的数量，C3和C5的含量等因素限制。光补偿点光饱和点真正光合速率=净光合速率+呼吸速率AB光照强度0吸收CO2C释放CO2黑暗条件下的呼吸速率净光合速率真正光合速率注意：在有光条件下，用绿色植物做实验，一定是光合作用和呼吸作用同时进行，所测得的数据均为净值。AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下，光合作用<细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B点：光补偿点，光合作用=细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：强光下，光合作用>细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2例题：为了探究光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度的影响，甲、乙两个研究性学习小组的同学用相同方法、相同装置对A、B两种植物进行了实验，获得的实验结果如表所示，请据表分析回答（1）甲小组的实验方案中自变量是______，实验中需要控制的主要无关变量是____．（2）分析上表数据可知，当A植物在灯泡功率为100W、CO2浓度为0.03%时，可以采取______的措施来显著提高光合作用强度．（3）B植物在CO2浓度为0.1%时，若将灯泡功率由300W逐渐增大至400W，请预测O2释放量的变化趋势：______．（4）在阳光不充足地区，大棚种植A、B两种植物时，光照最可能成为限制_____植物正常生长的主要生态因素．菜农往往通过在大棚内养殖蘑菇来提高A、B两种植物的产量，其中蕴含的生物学原理是：____；采用这种方法增产效果更好的植物是____．（5）上表中测得的O2释放量并非光合作用实际产生的氧气量，这是因为______．答案为：

（1）光照强度、CO2浓度

温度

（2）增大CO2浓度

（3）保持相对稳定或继续增大

（4）B

蘑菇作为分解者分解有机物产生二氧化碳，可以提高大棚内的二氧化碳浓度，增强光合作用

A

（5）植物光合作用产生的氧气会被自身呼吸消耗掉一部分变式：图甲曲线表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图．试回答：

（1）图甲曲线中，当光照强度为6klx时，叶肉细胞中产生ATP的场所有______．c点以后限制光合速率的环境因素可能有______．（2）在一昼夜中，该植物叶片置于8klx光照下9h，其余时间置于黑暗中，则每100cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为______

mg；将该植物叶片从光下移到黑暗中，叶绿体中C5含量短时间内将______．（3）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，甲曲线中a点将向______移动，c点将向______移动．（4）甲图曲线中b点所代表的光合作用强度与图丙中A、B、C、D的对应关系是_____（5）图乙装置中的盛水玻璃柱的作用是______；若图乙的实验中每隔5min改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，请分析影响这一结果的原因是：①______；②______．（6）为了探究光照强度对光合速率的影响，利用乙图装置进行实验的设计思路是：用多组相同的装置，改变______，通过相互对照来实现．答案：

（1）细胞质基质、线粒体、叶绿体

温度、CO2浓度等

（2）18

减少

（3）上

右上

（4）C

（5）消除由于与灯距离不同导致的温度差异

①光照强度减弱，光合作用产生的O