2014高考生物课件：第三单元-第4节-光合作用和细胞呼吸中相关曲线的拓展

第 4 节 光合作用和细胞呼吸中 相关曲线的拓展,1有关光合作用与呼吸作用的变化曲线的分析 有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图，如图1所示：,抓纲扣本·夯实基础,常见类型研析,曲线的各点含义及形成原因分析 a点：凌晨3时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少； b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用； bc段：光合作用小于呼吸作用； c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用；,ce段：光合作用大于呼吸作用； d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象； e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用； ef段：光合作用小于呼吸作用； fg段；太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。,2有关有机物情况的分析(见图2),(1)积累有机物时间段：ce段； (2)制造有机物时间段：bf段； (3)消耗有机物时间段：og段； (4)一天中有机物积累最多的时间点：e点； (5)一昼夜有机物的积累量表示：SPSMSN。,3在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图(见图3),(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加； (2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少； (3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变； (4)CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。,4在相对密闭的环境下，一昼夜O2含量的变化曲线图(见图4) (1)如图N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少； (2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加； (3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变； (4)O2含量最高点为e点，O2含量最低点为c点。,5用线粒体和叶绿体表示两者关系,图5、图6中表示O2的是；图中表示CO2的是。图6中： ob段：只有呼吸作用应有； bc段：呼吸作用大于光合作用应有； c点：呼吸作用等于光合作用应有； ce段：呼吸作用小于光合作用应有； e点：呼吸作用等于光合作用应有； ef段：呼吸作用大于光合作用应有； fg段：只有呼吸作用应有。,6植物叶片细胞内三碳化合物含量变化曲线图(见图7),AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原，含量较高。 BC时间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐增加，三碳化合物不断被还原，含量逐渐降低。 CD时间段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入减少，三碳化合物合成减少，含量最低。,DE时间段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，三碳化合物合成增加，含量增加。 EF时间段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐减少，三碳化合物被还原消耗的越来越少，含量逐渐增加。 FG时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原，含量较高。,7植物叶片细胞内五碳化合物含量变化曲线图(见图8),AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和NADPH，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。 BC时间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐增加，三碳化合物不断被还原成五碳化合物，五碳化合物含量逐渐增加。 CD时间段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入减少，五碳化合物固定合成三碳化合物减少，含量最高。,DE时间段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，五碳化合物固定生成三碳化合物合成增加，五碳化合物含量减少。 EF时间段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和NADPH逐渐减少，三碳化合物还原成五碳化合物越来越少，五碳化合物含量逐渐减少。 FG时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP或NADPH，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。,1(2012·重庆)长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(下图)。,随 堂 巩 固,达标训练·技能过关,注：气孔导度越大，气孔开启程度越大,据图分析： (1)光合作用消耗ATP最快的时刻是_。根吸水能力最强的时刻是_。 (2)直接引起蒸腾速率变化的生理指标是_；推测导致1200时光合速率出现低谷的环境因素主要是_(填“光照”或“CO2”)。 (3)在1400时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中H含量的变化是_。,解析 (1)消耗ATP最快的时刻即为暗反应最快的时刻，即光合速率最大的时刻，为图中的1000。根吸收的水分有99%用于蒸腾作用，故根吸水能力最强时也就是蒸腾速率最大时，即图中的1200。(2)从图中可以看出，气孔导度与蒸腾速率两曲线趋势一致，因此引起蒸腾速率变化的生理指标是气孔导度。夏季1200时，气孔导度最大，此时气孔开启程度最大，CO2供应充足，因此导致光合速率出现低谷的环境因素是光照。(3)1400时光合速率相对较高，若此时适当提高CO2浓度，会使C3化合物含量上升，用于还原C3化合物的H增多，故H含量降低。,答案 (1)1000 1200 (2)气孔导度 光照 (3)降低,2(2012·浙江)某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如下图所示。请回答：,(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水是_的原料，又是光合产物在植物体内_的主要介质。 (2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是_点，其主要原因是_。 (3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_。 此时类囊体结构破坏，提供给碳反应的_减少。 (4)生产实践中，可适时喷施植物激素中的_，起到调节气孔开度的作用。,解析 (1)水是绿色植物光合作用的原料，同时也是无机盐离子及光合产物在植物体内运输的主要介质。停止供水后，光合速率会下降。(2)比较分析图像中的A、B两点：B点时由于已经停止供水，气孔开度相对较小，则CO2的吸收量相对减少，生成的C3减少，达到光饱和点时所需光反应提供的NADPH和ATP量减少，因此光饱和点较低。(3)停止供水一段时间后，由于无机盐及有机物的运输受阻，叶绿素合成速率减慢甚至停止，类胡萝卜素颜色逐渐显露出来，呈现黄色，若此时类囊体结构破坏，光反应提供给碳反应的NADPH和ATP将相对减少。(4)在缺水条件下，植物叶片中脱落酸的含量增多，引起气孔关闭，农业生产中常用脱落酸作为抗蒸腾剂喷施植物叶片，使气孔关闭，以降低蒸腾速率。,答案 (1)光合作用 运输 (2)B 气孔开度降低，CO2吸收减少(答出一项即可) (3)叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来(答出一项即可) NADPH和ATP (4)脱落酸,3(2012·全国)金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。,据图回答下列问题： (1)该研究探讨了_对金鱼藻_的影响。其中，因变量是_。 (2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为_1x。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_mol。 (3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是_。,解析 解答本题时需要灵活分析不同条件对植物光合速率的影响，分析并提取题干中的信息，并注意分析所给曲线的含义，特别是横、纵坐标的含义。 (1)从所给图示可以看出，图中横坐标分别为光照度、光照度、NaHCO3浓度、pH，所以研究探讨的应该是外界条件(光照度、NaHCO3浓度、pH)对金鱼藻净光合速率的影响，因变量是净光合速率。,(2)从b图可以看出，当光照度超过12.5×103 lx时，净光合速率不再增加。从a图可以看出，当光照度为0时，金鱼藻净光合速率为8，此时为无光条件，实际光合速率为0，由题干中所给信息可知，此时金鱼藻呼吸速率为8 mol·g1·h1。 (3)pH主要通过影响相关酶的活性来影响光合速率。,答案 (1)光照度、pH、NaHCO3浓度 净光合速率 净光合速率 (2)12.5×103 8 (3)酶活性受pH的影响,4(2012·四川)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答： (1)提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入_，以防止色素被破坏。用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的 _。,(2)该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如右图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率 _。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成_的速率更快，对光反应产生的_消耗也更快，进而提高了光合放氧速率。,(3)如果水稻出现叶绿素a完全缺失的突变，将无法进行光合作用，其原因是_。,解析 (1)在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，研磨叶片时要加入少量的CaCO3，以防止研磨过程中色素被破坏。由于叶绿素b在层析液中的溶解度最低，用纸层析法分离色素时，叶绿素b应该出现在滤纸条的最下端。,(2)当光照强度为0时，O2的释放速率为植物细胞呼吸强度。当光照强度为n时，突变体和野生型O2释放速率相同，即净光合作用强度相等。但是根据图中光照强度为0时与纵轴的交点来看，野生型水稻的细胞呼吸强度小于突变体水稻的，说明此时突变体的真光合作用强度大于野生型的，即单位面积叶片中叶绿体的O2产生速率大于野生型的。当光照强度为m时，突变体叶片气孔开放程度比野生型大，则其固定CO2能力强。在光合作用过程中固定的CO2形成C3，C3还原过程中需要消耗光反应产生的NADPH和ATP。,(3)在光合作用过程中，少数处于特殊状态的叶绿素a能够将光能转换为化学能，当缺少叶绿素a时光能不能被转换，因此光合作用无法进行。 答案 (1)CaCO3 最下端 (2)较大 C3 NADPH、ATP (3)缺失叶绿素a不能完成光能转换,课 下 作 业,本讲结束 请按ESC键返回,