光合作用与呼吸作用的关系

关于光合作用与呼吸作用的关系第1页，共37页，2023年，2月20日，星期三考点预测光合作用的场所光合作用的过程呼吸作用的场所呼吸作用的过程光合作用的原理的应用呼吸作用原理的应用第2页，共37页，2023年，2月20日，星期三把脉高考

光合作用和细胞呼吸一直是高考命题的热点，也是难点，这部分内容具有考点多、题型广的特点。结合图解考查光合作用和细胞呼吸的过程、结合实验考查影响光合作用和呼吸作用的因素及有关分析和计算、结合生产实践考查光合作用和细胞呼吸基础知识的应用等，这些仍将是重点考查类型。第3页，共37页，2023年，2月20日，星期三光合作用的场所第4页，共37页，2023年，2月20日，星期三光合作用的场所光反应的场所暗反应的场所叶绿体片层结构薄膜叶绿体基质第5页，共37页，2023年，2月20日，星期三色素的种类和作用吸收红橙光和蓝紫光究竟是怎样确定色素的种类的呢？（蓝绿色）叶绿素a（黄绿色）叶绿素b（橙黄色）胡萝卜素叶黄素（黄色）叶绿素(约占3/4)类胡萝卜素（约占1/4）吸收蓝紫光第6页，共37页，2023年，2月20日，星期三CAD光光NADP+NADPH光BH2Oe-光能在叶绿体中的转换反应中心叶绿素类胡萝卜素光能转换成电能示意图第7页，共37页，2023年，2月20日，星期三类囊体光光O2H2OeH+ADP+PiATPNADP+NADPH光能在叶绿体中的转换电能转换成活跃化学能示意图第8页，共37页，2023年，2月20日，星期三(CH2O)CO2类囊体光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP活跃的化学能转换成稳定的化学能光能在叶绿体中的转换第9页，共37页，2023年，2月20日，星期三光合作用的过程色素分子C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶吸收光解能固定还原酶光反应暗反应第10页，共37页，2023年，2月20日，星期三1.请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止[H]

↓

ATP↓还原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑2.请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？第11页，共37页，2023年，2月20日，星期三H2O[H]（CH2O）CO2C3（CH2O）光能ATP中活跃的化学能（CH2O）中稳定的化学能光合作用过程中的元素及能量的去向第12页，共37页，2023年，2月20日，星期三第13页，共37页，2023年，2月20日，星期三根据光合作用的反应式，结合光合作用的过程，追踪元素的转移情况。用C18O2作为金鱼藻光合作用的原料，一段时间后在放射性18O将出现在（）（1）C6H12O6（2）H2O（3）O2A、（1）B、（1）（2）C、（1）（3）D、（1）（2）（3）光照叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2D第14页，共37页，2023年，2月20日，星期三光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、NADPH多种酶催化光能—电能—活跃的化学能（ATP、NADPH中）活跃的化学能——稳定的化学能光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应消耗了光反应的产物,促进光反应的进行水的光解H2O→2[H]+1/2O2合成ATPADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的还原2C3→→CH2O

酶

酶ATP[H]光合作用光反应与暗反应的区别和联系第15页，共37页，2023年，2月20日，星期三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

第16页，共37页，2023年，2月20日，星期三多因素对光合作用的影响

PPPQQQ第17页，共37页，2023年，2月20日，星期三关键点的含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子在生产上的应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的第18页，共37页，2023年，2月20日，星期三有关光合作用的计算（1）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用（2）光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用耗氧量（3）光合作用实际CO2消耗量=实测的CO2消耗量+呼吸作用CO2释放量（5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的反应式，然后列出方程予以计算。（4）光合作用葡萄糖净生产量=实际光合作用葡萄糖生产量--呼吸作用葡萄糖消耗量。下页第19页，共37页，2023年，2月20日，星期三①.光照强度②.温度③.CO2浓度④.矿质元素⑤.叶片面积影响光合作用的因素

返回第20页，共37页，2023年，2月20日，星期三●延长光合作用时间

大田：复种（一年种两茬或三茬）温室：人工光照●增加光合作用面积

改变株型、合理密植●提高光合作用效率（1）控制光照强弱（阳生植物和阴生植物）（2）增加水分和二氧化碳。（3）增加矿质元素的供应（4）控制温度，大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适当降低温度。提高光能利用率的措施（提高产量）

第21页，共37页，2023年，2月20日，星期三在下列4种实验条件下，测定了不同光照强度对光合作用速率的影响，实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如下图所示：实验CO2浓度(%)温度(℃)10.103020.102030.033040.0320从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是（）ABCD实验2光强度0.01%CO2温度温度实验40.03%CO2光强度光强度0.03%CO2P点温度温度CO2浓度光强度D第22页，共37页，2023年，2月20日，星期三呼吸作用第23页，共37页，2023年，2月20日，星期三C6H12O6能量（少）I+能量(多）酶酶能量（少）酶细胞质基质有氧呼吸的过程散失散失散失34ATP①②③AB[H]少2丙酮酸C2ATPDE6CO26H2OF[H]多G2ATPH6O212H2O有氧呼吸过程第24页，共37页，2023年，2月20日，星期三有氧呼吸过程第一阶段：葡萄糖２丙酮酸+[H]（少量）+能量（少量）酶丙酮酸+H2O酶CO2+[H]（大量）+能量（少量）[H]+O2H2O+能量（大量）酶第二阶段：第三阶段：细胞质基质线粒体线粒体第25页，共37页，2023年，2月20日，星期三

第一阶段第二阶段第三阶段场所反应物产物放能细胞质基质线粒体线粒体葡萄糖丙酮酸和水[H]和O2丙酮酸和[H][H]和CO2H2O少少多有氧呼吸的三各阶段第26页，共37页，2023年，2月20日，星期三O2吸收量=0只进行无氧呼吸O2吸收量=CO2释放量只进行有氧呼吸O2吸收量＜CO2释放量既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

小结：呼吸作用的底物为葡萄糖时第27页，共37页，2023年，2月20日，星期三为了研究怎样更好地保存种子，有人做了如下系列实验

实验

实验操作方法

时间种子发芽率

实验一

1000g水稻干种子充氮气密封贮藏1000g水稻干种子普通保存

5年

1年＞95%＜85%实验二

1000g含水9%的大豆种子于20℃环境保存1000g含水9%的大豆种子于30℃环境保存5年1年＞80%＜10%实验三

1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存1000g小麦湿种子普通保存

10年1年＞80%＜10%试根据上述实验回答下列问题：（1）根据上述实验指出保存种子的有效措施及相关的实验代号：〔______〕_______、〔______〕_____、〔______〕_______。从以上实验可以看出，所有发芽率高的贮藏种子的措施所起的共同作用是：都能_________________________。抑制植物的呼吸作用实验一充氮气密封实验二低温实验三干燥第28页，共37页，2023年，2月20日，星期三为了研究怎样更好地保存种子，有人做了如下系列实验

（2）实验二中用CaCl2吸湿去掉种子内以___________形式存在于细胞中的水。正常植物细胞中该种形式的水的含量与植物的耐旱性的关系是_______________。自由水呈负相关实验

实验操作方法

时间种子发芽率

实验一

1000g水稻干种子充氮气密封贮藏1000g水稻干种子普通保存

5年

1年＞95%＜85%实验二

1000g含水9%的大豆种子于20℃环境保存1000g含水9%的大豆种子于30℃环境保存5年1年＞80%＜10%实验三

1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存1000g小麦湿种子普通保存

10年1年＞80%＜10%第29页，共37页，2023年，2月20日，星期三为了研究怎样更好地保存种子，有人做了如下系列实验

（3）种子发芽时要吸收大量的水，在发芽前种子吸水主要是以__________原理吸水，种子发芽除需要水外，还需要的条件是__________________________。吸胀作用适宜的温度和充足的氧气实验

实验操作方法

时间种子发芽率

实验一

1000g水稻干种子充氮气密封贮藏1000g水稻干种子普通保存

5年

1年＞95%＜85%实验二

1000g含水9%的大豆种子于20℃环境保存1000g含水9%的大豆种子于30℃环境保存5年1年＞80%＜10%实验三

1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存1000g小麦湿种子普通保存

10年1年＞80%＜10%第30页，共37页，2023年，2月20日，星期三无氧呼吸过程：第一阶段：２丙酮酸

+[H]葡萄糖酶＋能量（少量）第二阶段：（根据不同的生物细胞不同）（与有氧呼吸的第一阶段完全相同）丙酮酸酶酒精＋CO2（C2H5OH）丙酮酸酶乳酸（C3H6O3)第31页，共37页，2023年，2月20日，星期三在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答：（1）在图二乙点所处的状态时，图一中O2及CO2的移动方向是

。（用图中字母表示）。（2）图二中乙——丙段时，限制光合作用的主要因素是

。（3）写出图一线粒体中形成CO2的总反应式：

。cdgh光照强度C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶第32页，共37页，2023年，2月20日，星期三（4）某同学为研究某些环境因素对光合作用和呼吸作用的影响，设计了下面的（一）、（二）两个实验装置示意图，测定的种子呼吸作用和植物光合作用强度变化如下（三）所示。如图（一）和（二）所示，由漏斗向种子瓶内加入少量水（对应（三）图中a点）后，①曲线ab上升的原因是

；

曲线cd上升的原因是

。②曲线d点后趋平的原因是

。种子呼吸作用植物光合作用种子吸水萌发，呼吸作用加强装置一中种子萌发产生的co2进入装置二中，光合作用强度随着co2的浓度的增大而增强当co2浓度提高到一定程度时，光合作用强度不再随co2含量的提高而增强第33页，共37页，2023年，2月20日，星期三根据光合作用的过程，分析“CO2、O2的交换速率”等关系曲线或图表