2019高考生物大一轮复习-第3单元-细胞的能量供应和利用-第4讲-光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课)课件-.ppt
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1、第第4讲讲光合作用与细胞呼吸的综合分析光合作用与细胞呼吸的综合分析(提升课提升课)1HH、ATP的来源和去路比较的来源和去路比较光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与细胞呼吸的关系比较项目比较项目来源来源去路去路HH光合作用光合作用光反应中水的光解光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂,用于还作为暗反应阶段的还原剂,用于还原原C3合成有机物等合成有机物等有氧呼吸有氧呼吸第一、二阶段产生第一、二阶段产生用于第三阶段还原氧气产生水,同用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量时释放大量能量比较项目比较项目来源来源去路去路ATP光合光合作用作用在光反应阶段合成在光反应阶段合成ATP,其合,其合成所需能
2、量来自色素吸收转化成所需能量来自色素吸收转化的太阳能的太阳能用于暗反应阶段用于暗反应阶段C3还原时的还原时的能量之需,以稳定的化学能形能量之需,以稳定的化学能形式储存在有机物中式储存在有机物中有氧有氧呼吸呼吸第一、二、三阶段均产生,其第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,能量来中第三阶段产生最多,能量来自有机物的分解自有机物的分解直接用于除暗反应外的各项生直接用于除暗反应外的各项生命活动命活动2.光合作用速率与细胞呼吸速率光合作用速率与细胞呼吸速率(1)呼呼吸吸速速率率的的测测定定方方法法:将将植植物物置置于于黑黑暗暗环环境境中中或或非非绿绿色色组组织织,测测定定实实验验容容器内器内C
3、O2增加量、增加量、O2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。(2)净光合速率和真正光合速率净光合速率和真正光合速率净光合速率:常用一定时间内净光合速率:常用一定时间内O2释放量、释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。吸收量或有机物积累量表示。真正光合速率:常用一定时间内真正光合速率:常用一定时间内O2产生量、产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。固定量或有机物产生量表示。(3)光光合合速速率率与与呼呼吸吸速速率率的的关关系系:真真正正光光合合速速率率净净光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率。若若用用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得到以下关系式:或葡萄糖的量表示可得到以下关系式:光合作用
4、产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量。光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量。光合作用固定光合作用固定CO2量量CO2吸收量细胞呼吸释放吸收量细胞呼吸释放CO2量。量。光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分增重部分)细胞呼吸消耗葡萄糖量。细胞呼吸消耗葡萄糖量。(4)曲线各点曲线各点(段段)光合作用和呼吸作用分析光合作用和呼吸作用分析3.有机物情况变化曲线及密闭环境中一昼夜有机物情况变化曲线及密闭环境中一昼夜CO2含量的变化曲线含量的变化曲线(1)绿色植物绿色植物24 h内有机物的内有机物的“制造制造”“”“消耗消耗”与积累与积累典型图示:典型图示:曲线解读:曲线解
5、读:积累有机物时间段:积累有机物时间段:ce段。段。制造有机物时间段:制造有机物时间段:bf段。段。消耗有机物时间段:消耗有机物时间段:Og段。段。一天中有机物积累最多的时间点:一天中有机物积累最多的时间点:e点。点。一一昼昼夜夜有有机机物物的的积积累累量量:SPSMSN(SP、SM、SN分分别别表表示示P、M、N的的面面积积)。(2)在在相相对对密密闭闭的的环环境境中中,一一昼昼夜夜CO2含含量量的的变变化化曲曲线线图图和和O2含含量量的的变变化化曲曲线线图的比较图的比较如果如果N点低于点低于M点点说明经过一昼夜,植物体内说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加的有机物总量增加说明经过一昼夜
6、,植物体内的说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少有机物总量减少如果如果N点高于点高于M点点说明经过一昼夜,植物体内说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少的有机物总量减少说明经过一昼夜,植物体内的说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加有机物总量增加如果如果N点与点与M点一样高点一样高说明经过一昼夜,植物体内说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变的有机物总量不变说明经过一昼夜,植物体内的说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变有机物总量不变含量最高点含量最高点CO2含量最高点为含量最高点为C点点O2含量最高点为含量最高点为E点点含量最低点含量最低点CO2含量最低点为含量最低点为E点点O2
7、含量最低点为含量最低点为C点点1(2017年年河河南南中中原原名名校校质质检检)下下图图是是绿绿色色植植物物叶叶肉肉细细胞胞中中光光合合作作用用与与有有氧氧呼呼吸吸及及其其关关系系的的图图解解,其其中中AD表表示示相相关关过过程程,ae表表示示有有关关物物质质。据据图图分分析析,下下列列说说法法错误的是错误的是()光合作用与细胞呼吸的物质和能量变化光合作用与细胞呼吸的物质和能量变化AA过程表示光反应,它为过程表示光反应,它为B过程提供了过程提供了HH和和ATPBC过程进行的场所是线粒体,在其内膜上物质过程进行的场所是线粒体,在其内膜上物质b被利用被利用C在黑暗的环境中,物质在黑暗的环境中,物质
8、c可通过叶片的气孔释放到外界可通过叶片的气孔释放到外界D若用若用18O标记物质标记物质b,则不会在,则不会在C6H12O6中出现中出现18O标记标记【答案答案】D光合作用与细胞呼吸综合曲线分析光合作用与细胞呼吸综合曲线分析【答案答案】B【解解析析】ab段段随随着着光光照照强强度度逐逐渐渐增增加加,密密闭闭钟钟罩罩中中的的CO2浓浓度度逐逐渐渐降降低低,植植物物的的光光合合速速率率大大于于呼呼吸吸速速率率,但但是是下下降降幅幅度度逐逐渐渐平平缓缓,光光合合速速率率不不断断减减慢慢,A错错误误;密密闭闭钟钟罩罩中中的的起起始始CO2浓浓度度可可以以看看成成是是大大气气中中的的CO2浓浓度度,通通过
9、过ab段段光光合合作作用用的的进进行行,密密闭闭钟钟罩罩中中的的CO2浓浓度度逐逐渐渐降降低低,bc段段密密闭闭钟钟罩罩中中的的CO2浓浓度度低低于于大大气气中中的的CO2浓浓度度,B正正确确;呼呼吸吸速速率率不不仅仅受受O2含含量量的的限限制制,还还受受体体内内呼呼吸吸酶酶量量的的限限制制,cd段段密密闭闭钟钟罩罩中中的的CO2浓浓度度增增加加,植植物物的的光光合合速速率率小小于于呼呼吸吸速速率率,但但是是上上升升幅幅度度逐逐渐渐平平缓缓,故故呼呼吸吸速速率率逐逐渐渐减减慢慢,C错错误误;题题干干中中温温度度适适宜宜恒恒定定,d点点后后呼呼吸吸速速率率减减慢慢是密闭环境中是密闭环境中O2不足
10、所致,不足所致,D错误。错误。3对对某某植植物物在在不不同同环环境境条条件件下下O2的的吸吸收收量量和和释释放放量量进进行行测测定定,结结果果如如下下表表,下列对结果的分析不合理的是下列对结果的分析不合理的是()有关光合作用和细胞呼吸的计算问题分析有关光合作用和细胞呼吸的计算问题分析光照强度光照强度/klxO2变化量变化量/(mg/(mgh h1 1)温度温度051010 0.53.04.020 12.05.0A在在5 klx光照条件下光照条件下5 h,10 时光合作用产生的时光合作用产生的O2总量比总量比20 时多时多2.5 mgB在在20 时时,分分别别用用10 klx和和5 klx光光照
11、照10 h,黑黑暗暗14 h,O2增增加加量量前前者者比比后后者多者多30 mgC在在10、10 klx光照光照4.8 h后,转入后,转入20 黑暗环境黑暗环境19.2 h,O2变化量为变化量为0D该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间,该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间,CO2浓度等属于无关变量浓度等属于无关变量【答案答案】D【解解析析】黑黑暗暗中中单单位位时时间间内内O2的的吸吸收收量量代代表表呼呼吸吸速速率率,光光下下测测定定的的单单位位时时间间内内O2的的释释放放量量是是净净光光合合速速率率,在在5 klx光光照照条条件件下下5 h,10 时时光光合合作作用用产产生生的的O2总
12、总量量是是3.5517.5 mg,20 时时光光合合作作用用产产生生的的O2总总量量是是3515 mg;在在20 时时,用用10 klx和和5 klx光光照照10 h,黑黑暗暗14 h,O2增增加加量量分分别别是是51011436 mg、2101146 mg,前前者者比比后后者者多多30 mg;在在10、10 klx光光照照4.8 h,积积累累O2的的量量为为44.819.2 mg,转转入入20 黑黑暗暗环环境境19.2 h,消消耗耗O2的的量量为为119.219.2 mg,O2变变化化量量为为0;该实验的自变量是光照强度与温度,照光时间、;该实验的自变量是光照强度与温度,照光时间、CO2浓度
13、等属于无关变量。浓度等属于无关变量。1.光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率的关系(1)分分析析图图1:一一定定范范围围内内,随随叶叶面面积积指指数数的的增增大大,光光合合作作用用实实际际量量和和呼呼吸吸量量均均增增加加;超超过过A点点后后,光光合合作作用用实实际际量量不不再再随随叶叶面面积积指指数数的的增增加加而而增增加加,原原因因是是叶叶片片相相互互遮遮挡挡;干干物物质质的的量量光光合合作作用用实实际际量量呼呼吸吸量量。干干物物质质量量为为零零时时,即即叶叶面积指数为面积指数为D时,真正光合速率呼吸速率。时,真正光合速率呼吸速率。(2)分分析析图图2:一一定定范范围围内内,光光合合速
14、速率率和和呼呼吸吸速速率率都都会会随随温温度度的的升升高高而而增增加加;细细胞胞呼呼吸吸的的最最适适温温度度高高于于光光合合作作用用的的,所所以以超超过过20 时时,光光合合速速率率增增加加缓缓慢慢,但但呼呼吸吸速速率率增增加加很很快快,且且可可判判断断20 时时净净光光合合速速率率最最大大;净净光光合合速速率率真真正正光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率,即即两两曲曲线线之之间间的的距距离离n代代表表了了相相应应温温度度下下的的净净光光合合速速率率,n0时,真正光合速率呼吸速率。时,真正光合速率呼吸速率。2光合作用和细胞呼吸的计算光合作用和细胞呼吸的计算(1)理清各量的关系理清各量的关系光光合合
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