2011届高考生物第二轮专题复习课件-光合作用与细胞呼吸

1、专题四 细胞的代谢,光合作用与细胞呼吸,叶 绿 体 色 素,2H2O,叶 绿 体 色 素,ADP Pi,酶,ATP,2C3,多种酶参加催化,（CH2O）,暗反应,光反应,叶 绿 体 色 素,光合作用的过程图解,有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解,考点1 光合作用与细胞呼吸的关系,1光合作用和细胞呼吸的关系图,场所：叶绿体 场所：细胞质基质、线粒体,5,CO2H2O (CH2O)O2 C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量,光合作用反应方程式：,呼吸作用反应方程式：,2光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系 （1）物质变化：,思考：(1)产生ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：光反应阶段。 (2)为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：细胞有氧呼吸阶段。,（2）能量变化：,3以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系,只进行细胞呼吸，不进行光合作用,细胞呼吸速率光合作用速率,细胞呼吸速率光合作用速率,同时进行光合作用和细胞呼吸； 细胞呼吸速率光合作用速率,从外界吸收O2放出CO2,植物与外界不进行气体交换，即没有O2和

2、CO2的吸收与释放,植物光合作用所利用的CO2：N=N1N2； 植物光合作用产生的O2：m=m1+m2,从外界吸收O2 放出少量CO2,(2)光合速率与呼吸速率的关系 绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率 三者的常用表示方法：,（3）光合、呼吸速率的测定实验探究 I.净光合速率的测定(如图) NaHCO3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCO3 溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，满足 了绿色植物光合作用的需求。 植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。 条件：整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。,II.呼吸速率的测定(如上图) 上图同样可以用于呼吸速率的测定， 但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液，吸 收植物呼吸作用释放的CO2。 植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛

3、细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。 条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。,4光合作用和呼吸作用中H、ATP的来源和去向比较,H2O光解产生,有氧呼吸第一、二阶段,还原C3,用于第三阶段还原O2,光反应阶段产生,三个阶段都产生,用于C3还原供能,用于各项生命活动 （植物的C3还原除外）,1细胞呼吸与血糖调节、体温调节的关系 （1）细胞呼吸是血糖的主要去路； （2）体温调节过程中，热量的来源是细胞呼吸释放的热能。 2光合作用、细胞呼吸与能量流动和物质循环间的关系 （1）能量流动过程中，绿色植物通过光合作用固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量，而 生物体内能量最终通过细胞呼吸主要 以热能形式散失，所以能量不可循环。 （2）在碳循环中，光合作用是CO2由 大气进入生物群落的主要途径，而细 胞呼吸是CO2由生物群落返回大气的 主要途径。参见下图：,考点2 光合作用、细胞呼吸与其他知识之间的联系,3细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础 （1）当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育； （2）激素与神经系统是通过改变细胞代谢而实现调

4、节的； （3）遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的； （4）生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。,【例1】(经典题)光合作用和细胞呼吸是植物体最重要的生命活动，右图为其简单过程示意图。 下列有关叙述正确的是 ( ) A图中代表光合作用的是，代表细胞呼吸的是 B图中发生在叶绿体内，过程发生在线粒体内 C植物细胞内部都能发生过程，且都能产生ATP D图中X和Y代表同一物质，X产生于叶绿体基质中，Y产生于线粒体中,答案：A,【例2】(2010南京调研) 下图是测定发芽种子的呼吸类型 所用装置(假设呼吸底物只有葡萄 糖，并且不考虑外界条件的影响)， 下列有关说法错误的是 ( ),答案：C,考点3 影响光合作用和呼吸作用因素的图象分析,1影响细胞呼吸的外部因素及应用,细胞呼吸是由酶催化的一系列反应过程。在一定范围内，细胞呼吸随温度的升高而加快，但超过最适温度后，细胞呼吸将逐渐减弱，直至停止,大棚蔬菜的种植，保持一定的昼夜温差，或阴天适当降温，有利于增产,在一定范围内有氧呼吸强度随氧气浓度升高而增大；氧气对无氧呼吸有抑制作用,作物栽培中，采取中耕松土等措施防止板结，保证根

5、细胞正常呼吸，以促进其对矿质元素的吸收、利用,从化学平衡角度分析， CO2浓度增大，呼吸速率下降,在果蔬保存中，如增加CO2浓度，减弱细胞呼吸，降低其代谢强度，达到保鲜目的,在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减少而减弱,作物种子的储藏，需风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗,2.影响光合作用的因素及应用 (1)内部因素,由图示看出，阴生植物光补偿点与光饱和点均小于阳生植物，即b b、cc，因此当图中光照大于c点所对应的强度时提高光照强度对阳生植物更有利,由甲图知，无论是栽培农作物，还是植树、养花，种植的密度都应当合理。由乙图知，农作物、果树管理后期适当摘除老叶残叶及茎叶，都是根据该图原理，降低细胞呼吸消耗有机物,(2)外部因素(单因子),影响光反应阶段，制约ATP及H的产生，进而制约暗反应。,影响暗反应阶段，制约C3生成,欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点,大气CO2浓度过低时(OA)段植物浓度，进行光合作用,阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，因此种植阴生植物应避免过强光照,a.大田中增加空气流动，以增大CO2浓度 b.温室中增大CO2浓度，即增施气肥

6、无法 c.增施有机肥,(3)多因子影响,考点四 光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用,【例3】 (改编题)下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。乙图曲线a表示某种植物在20、CO2浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化光合速率的变化情况；在B点时改变某种条件，结果发生了如曲线b变化。丁、戊分别表示在一定实验条件下测得的某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、呼吸作用与氧气浓度之间的关系。请分析回答：,(1)甲图中，一昼夜CO2浓度最高和最低的分别是a、b对应的时刻，a、b两个时刻的生物学意义是 (2)分析乙图在B点时改变的某种条件可能是(列举两种情况)： 理由： 理由： (3)乙图中A点与B点相比较，A点时叶绿体中C3的含量_(填“多”或“少”)，H的含量_(填“多”或“少”)。乙图中如果在C点时温度降低10，则曲线有何变化？请在丙图中表示出来。,表示光合作用强度等于细胞呼吸的强度,温度适当增加,在一定的温度范围内，随着温度的增加光合作用增强,CO2的浓度增加,一定的CO2浓度范围内，随着CO2浓度的增加光合作用增强,多,少,(4)影响图丁中E点上下移动的

7、主要外因是 。 (5)图戊中的数据需要在适宜光照条件下测量吗？ 。,温度,不需要,网 络 构 建,体验高考,一、理解能力 1(2010全国新课标，2)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ( ) A无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水 C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累 D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 解析：无氧呼吸的终产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物；有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程中产生的H最终进到酒精或乳酸中，没有积累；质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多，产生的水多，消耗的O2也多，这与脂肪中H与O的比值较高有关。 答案：D,2(2010天津理综，1)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 ( ) 叶绿体基质 类囊体薄膜 线粒体基质 线粒体内膜 A B C D 解析：CO2的固定发生在光合作用暗反应阶段，进行场所是叶绿体基质。CO2产生于有氧呼吸的第二阶段，进行场所是线粒体基质。 答案：A,3(2010全国，31)请回

8、答下列问题： (1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是 _，构成细胞膜的元素是_。 (2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是 。 (3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、 碳酸钙及适量无水乙醇 。二氧化硅的作用是 ；碳酸钙的作用是_； 无水乙醇的作用是_。,氮、磷,氮、磷,镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致,叶绿素合成受阻,有助于磨碎植物细胞,防止研磨过程中叶绿体色素被破坏,色素的提取溶剂,二、获取信息的能力,4(2010上海生物，21)下图是酵母菌发酵实验示意图，其中X、Y、Z分 别代表( ),A石蜡油、CO2、蓝色 B石蜡油、O2、黄色 C菜油、O2、蓝色 D菜油、CO2、黄色 解析：酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来造成无氧环境；CO2通入BTB试剂(溴麝香草酚蓝溶液)后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故选项D符合题意。 答案：D,5(2010上海生物，26)右图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析 结果，则右图所示结果最有可能来自于 ( ) A水培的洋葱叶 B生长的柳树幼叶 C培养的衣藻 D秋冬的银杏落叶 解析：新鲜菠菜叶中的

9、光合色素含量充足完整，据图可知，滤纸上 的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、 叶绿素b。图滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋 冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色)，这是由于低温破坏了叶绿素所致， 因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有充足的四种 色素。 答案：D,6(2010浙江理综，29，)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适 应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养 条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和 图乙表示其中的两个实验结果。,请回答： (1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中 和 更高。 (2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓度变化曲线。图中bc段CO2浓度升高缓慢是因为 ，cd段CO2浓度急剧下降是因为试管苗 。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。,光合速率,光饱和点,CO2浓度过高使细胞呼吸减弱,进行光合作用吸收了CO2,提高,解析：(1)图甲中自变量有两个：一是光照强度大小，二是是否加蔗糖。因变量是光合速率，指真正光合速率。相比之下，不加蔗糖的试管苗光合速率和光饱和点较高。(2)bc段没有光合作用，只有呼吸作用，CO2浓度上升缓慢肯定是呼吸速率慢，

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