一轮复习-光合作用与呼吸作用

图A图B图C图D干燥土壤90.8kg小柳树2.3kg只用雨水浇灌五年后柳树长大土壤烘干后称重实验前实验后变化土壤干重90.8kg90.7kg-0.1kg柳树2.3kg76.7kg+74.4kg海尔蒙特实验植物生长所需的原料来自于水×普里斯特利实验绿色植物可以更新空气结论：萨克斯实验（置于暗处48小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光使叶子里的淀粉消耗完，避免影响实验的准确性酒精溶液这个过程叫脱色，这样做的目的是？为什么要用酒精？使叶子中的叶绿素溶解，避免遮挡反应的颜色。叶绿素只溶解在有机溶剂中，如酒精，丙酮等。验证：遮光曝光分别用碘蒸汽处理叶片，发现遮光的没有变成蓝色，曝光的则呈现深蓝色。光合作用需要光，光合作用能产生淀粉。1880年（美国）恩格尔曼实验分析：这一巧妙的实验说明了什么？好氧型细菌水绵

3．对比试验：先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在光下。

先选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位。而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而再一次证明实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。

1．实验材料选用：水绵和好氧性细菌。

因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。

2．环境：选用黑暗并且没有空气的。排除了氧气和光的干扰。

该实验的巧妙之处：第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）结论光合作用产生的有机物又是怎样合成的？美国卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。14CO214C314CH2O产物:淀粉条件:光光合作用发现小结：1771年，英国普利斯特利原料:水1880年，美国恩格尔曼20世纪30年代，美国鲁宾与卡门1864年，德国萨克斯1664年，比利时海尔蒙特原料和产物:更新空气(二氧化碳和氧气)产物氧来自于水。场所:叶绿体条件:光实验方法：同位素标记法实验原则：对照原则单一变量原则回眸光合作用的的探究历程CO2+H2O光能C6H12O6+O2叶绿体反应物产物条件场所植物如何获取太阳能？一、捕获光能的色素和结构有些植物的“白化苗”为什么会很快死亡？类胡萝卜素叶绿素胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b(占1/4)(占3/4)1、捕获光能的色素实验绿叶中色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：

1.提取绿叶中的色素

2.制备滤纸条

3.画滤液细线

4.分离绿叶中的色素

5.观察和记录方法与步骤：称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的二氧化硅（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。我们学习过叶绿体是通过里面的色素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？还有，叶绿体的色素成分又是怎样的呢？讨论：

1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？

2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？叶绿体中的色素提取液四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收___________类胡萝卜素主要吸收________蓝紫光蓝紫光、红光思考1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？2、P97问题探讨？2、叶绿体的结构外膜内膜基粒基质类囊体色素：类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质中酶：叶绿体和线粒体：都是双层膜都有基粒和酶都有增大膜面积的结构都有少量的DNA和RNA都与能量转换有关都是半自主复制细胞器总结叶绿体的功能

1、叶绿体是进行光合作用的场所

2、它内部的巨大膜表面上分布了许多捕获光能的色素还有许多进行光合作用的酶

光合作用过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光、无光都能反应H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP光反应光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所：条件：能量变化物质变化进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的还原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖类卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中

ATP中活跃的化学能转变为糖类等

有机物中稳定的化学能2C3(CH2O)酶糖类[H]、ATP、酶场所：条件：能量变化物质变化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3叶绿体基质多种酶糖类ATP[H][H]光合作用的全过程叶绿体中的色素供氢酶供能还原多种酶参加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反应过程暗反应过程光能类囊体的薄膜上叶绿体基质中

联系比较光反应、暗反应光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体基质中水的光解；ATP的生成CO2的固定；

C3的还原

ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。

CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。总结光合作用的反应式反应物、条件、场所、生成物CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能叶绿体糖类化能合成作用：利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量把无机物合成为有机物。如硝化细菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌举例：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2能量绿色植物获得能量的方式光能合成作用（简称光合作用）自养生物少数细菌获得能量的方式

化能合成作用异养生物人、动物、真菌、绝大多数细菌获得能量的方式摄取现成的有机物

（利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。）

以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成有机物，糖类中储存着由光能转换来的能量。无机物有机物三、光合作用原理的应用1、影响光合作用强度的因素？

1、CO2的浓度、水分（反应物）

2、光照的长短与强弱、光的成分（反应条件）

3、温度的高低（反应条件）

4、必需矿物质元素（植物的长势）

CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体植物在单位时间内通过光合作用产生的有机物的数量O光照强度CO2吸收CO2释放ABCO光合作用速率CO2浓度ABO光合作用速率1020304050

温度（°C）ABC光合作用的实际量2468叶面积指数O物质的量呼吸量干物质量O光合作用速率叶龄ABCO光合作用速率水和矿质元素浓度A单一因素对光合作用影响的图象

释放O2吸收O2光补偿点光饱和点净量问题例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。5.光合作用与呼吸作用的区别：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能发生部位有叶绿体的细胞一切活细胞的细胞质基质和线粒体、发生条件光照下才可发生（自然条件白昼）光下、暗处都可发生（白天、夜晚）光合作用 呼吸作用呼吸作用与光合作用的比较同化作用(合成代谢) 异化作用(分解代谢) 叶绿体 细胞质基质、线粒体 使pH值上升 使pH值下降物质变化，能量变化比较光合作用 呼吸作用有机物、O2能量、CO2呼吸作用与光合作用的联系AB

CDCO2O2CO2O2呼吸作用与光合作用的联系ABEGCO2O2CO2O2测O2释放量测CO2消耗量

光合作用C6H12O6净生产量(有机物的积累)

光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=净光合速率+呼吸速率关于呼吸作用和光合作用的计算＝光合作用实际产O2量-呼吸作用耗O2量＝光合作用实际CO2消耗量-呼吸作用CO2释放量＝光合作用实际C6H12O6生产量－呼吸作用C6H12O6消耗量下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：1．甲图曲线中C点和E点处，植株处于何种生理活动状态_________2．根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的

段，其中光合作用强度最高的是

点，植株积累有机物最多的是

点。

3．乙图中F-G段CO2吸收量逐渐减少是因为

，以致光反应产生的

和

逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。

4．乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为：温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了原料CO2的供应V光合＝V呼吸B-FDD光强逐渐减弱ATP[H]例、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2

mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率

。5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2

mg/dm2；合成葡萄糖

mg。5相等250170.55

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？（5）若该植物为阴生植物，则b点应向

移动。不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。左1、在有氧呼吸过程中，CO2的产生和O2的参与发生在A、第一阶段和第二阶段B、第一阶段和第三阶段C、第二阶段和第三阶段D、都在第三阶段2、有关有氧呼吸的叙述中，正确的是A、进行有氧呼吸植物不能进行无氧呼吸B、有氧呼吸的全过程都在线粒体中进行C、有氧呼吸是高等生物所特有的呼吸方式D、有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解√√3、在一个密封的玻璃钟罩内，有绿色植物并有以此植物为食的小动物，罩内的O2用18O原子为标记，每天给以光照，若干时间后，18O可在下列哪项自身组成的有机物中出现A、只在植物体内B、动、植物体内均有C、只在动物体内D、动、植物体内均无4、据测定，豌豆种子萌发早期CO2的释放量比O2的吸收量多3～4倍，这是因为种子此时（）A．种皮尚未破裂，种子内部缺氧，无氧呼吸比有氧呼吸强B．种子萌发时，光合作用比呼吸作用强C．种子萌发时，呼吸作用比光合作用强D．萌发时，种皮破裂，有氧呼吸大于无氧呼吸√√4、据测定，豌豆种子萌发早期CO2的释放量比O2的吸收量多3～4倍，这是因为种子此时（）A．种皮尚未破裂，种子内部缺氧，无氧呼吸比有氧呼吸强B．种子萌发时，光合作用比呼吸作用强C．种子萌发时，呼吸作用比光合作用强D．萌发时，种皮破裂，有氧呼吸大于无氧呼吸√3、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是：A、葡萄糖→丙酮酸→水B、葡萄糖→丙酮酸→氧C、葡萄糖→氧→水D、葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳√5、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是：A、葡萄糖→丙酮酸→水B、葡萄糖→丙酮酸→氧C、葡萄糖→氧→水D、葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳√5、现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示。

在氧浓度为a时（）

A.酵母菌只进行发酵 B.67％的葡萄糖用于发酵

C.33％的葡萄糖用于发酵