学案光合作用和细胞呼吸的综合PPT演示课件.ppt

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1、高考总复习生物,必修1 分子与细胞 第三单元 细胞的能量供应和利用 学案12 光合作用和细胞呼吸的综合,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,一、光合作用和细胞呼吸中物质的来龙去脉,基础回顾,1光合作用总反应式：,特别提醒 O2中O原子全部来自水；CO2中C经C3进入(CH2O)，不经C5。 2有氧呼吸反应式：,CO2,H2O,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 产生的H2O中的氧原子全部来自O2，与反应物H2O中的氧原子无关。,基础回顾,6O2,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,二、光合作用和呼吸作用比较,基础回顾,1,叶绿体类囊体薄膜,细胞质基质,线粒体基质,叶绿体基

2、质,线粒体内膜,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,三、光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析,基础回顾,特别提醒 光反应产生的ATP只用于暗反应，不用于其他的生命活动；细胞呼吸产生的ATP不用于暗反应。,第一、二、三,第一,暗反应,各项生命活动,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点1 光合作用与呼吸作用比较,要点探究,1区别与联系。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(续表),要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】(2014山东卷)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。,要点探究,(1)图甲表示全光照和不同程度遮

3、光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的_上。需先用_(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是_。据图分析，该植物可通过_以增强对弱光的适应能力。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是_。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有_。 (3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量_。,要点探究,

4、基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：(1)吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，一个个圆饼状的类囊体堆叠成基粒；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇(或丙酮)提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素a比叶绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而升高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。(2)8：00到12：00气温升高呼吸速度增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受到CO2供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速

5、率降低。18：00时光,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,合速率呼吸速率，既进行光合作用也进行呼吸作用，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。(3)突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应提供更多的ATP和H，导致较多的C3被还原，C3含量减少。 答案：(1)类囊体膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a 增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体(3)减少,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,1某科研小组对植物的光合作用和呼吸作用作了如下研究。请据图回答。,要点探究,跟踪训练,(1)上表为探究影响植物光合作用因素所做的实

6、验。据图表可知，探究的影响因素有_。,光质和进行光合作用的部位,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)下表为在不同温度和不同的氧含量条件下，测得一定大小的新鲜天竺葵叶的二氧化碳释放量(表中数据为相对值)，实验结果如下所示。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,为了使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，还应采取的措施是_，原因是_。 仔细分析表中的数据，你认为在_条件下的数据可能是错误的。 图中数据反映出在相同温度条件下，当氧含量从20%上升到40%时，植物的呼吸强度_。其限制因素可能是_。,要点探究,遮光(黑暗状态),防止叶片进行光合作用干扰呼吸强度的测定,10 、1.0%

7、,保持相对稳定,酶的数量限制(或线粒体数量限制),基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,图中数据分析，如果用此表的条件贮藏蔬菜，则最佳环境条件组合是_，此条件下植物细胞内二氧化碳的产生场所有_。,要点探究,温度为3 、氧含量为3%,细胞质基质和线粒体,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：(1)由上表可知，实验中的自变量为光质和进行光合作用的部位，温度为无关变量，O2增加量为因变量。 (2)为了防止叶片进行光合作用干扰呼吸强度的测定，使实验数据真实地反映呼吸强度的变化，实验应在黑暗条件下进行。随着氧气浓度增加，植物CO2释放应该是先降低后增加，根据表中的数据，在10 、1.0%条件下

8、的数据可能是错误的。图中数据反映出在相同温度条件下，当氧含量从20%上升到40%时，植物的呼吸强度保持相对稳定，限制因素可能是内因即细胞中与细胞呼吸相关酶的数量的制约。贮藏蔬菜的最佳条件是呼吸作用最弱时的条件即温度为3 、氧含量为3%，此条件下植物细胞既能有氧呼吸又能进行无氧呼吸，二氧化碳的产生场所有细胞质基质和线粒体。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点2 真正(实际)光合速率与净(表观)光合速率辨析,要点探究,1净(表观)光合作用速率与真正(实际)光合作用速率的表示方法。 在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量，CO2减少量或有机物的增加量，

9、用于表示净光合速率，而真正光合速率净光合速率呼吸速率。表示方法如下：,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,（续上表）,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,2.表观光合作用速率与实际光合作用速率的关系。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(1)呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值。(CO2释放量或O2吸收量) (2)净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测的值小室内CO2减少(或增加)量或小室内O2增加(或减少)量。 (3)真正光合速率净光合速率呼吸速率。 3净(表观)光合速率与实际(总)光合速率细胞微观水平分析。,要点探究

10、,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,注：m表示CO2n表示O2,要点探究,(1)呼吸速率。 a用产物CO2表示：m1即线粒体释放CO2量或“黑暗”条件下，细胞或植物体释放CO2量(如图3中)。 b用底物O2表示：n1即“线粒体吸收O2总量”或“黑暗”条件下，细胞或植物体从外界吸收的O2量。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)总光合速率。 a用CO2表示：m1m2即“叶绿体”利用CO2或固定CO2总量(此为呼吸量与净光合量之和)。 b用O2表示：n1n2即叶绿体产生或释放O2总量(此为呼吸耗O2量与净光合量之和)。 (3)净光合速率(v净v总v呼) a可用底物CO2表示：m2即

11、植物或细胞从外界吸收的CO2量。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,b可用产物O2表示：n2即植物或细胞外界释放的O2量。其中图3中、v净0；v净0；v净0，只有在状态下植株才能生长。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,4在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(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(即植物生长)； (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

12、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。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高考命题角度 高考命题常以曲线图形形式考查光合作用速率与呼吸作用速率之间的关系。在题干信息中，常以“CO2吸收量”、“有机物的制造量”或“有机物的积累量”等来表示光合作用速率。在解答时，应根据具体情况判断图中的光合作用速率表示的是真正光合速率还是净光合速率。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】下图表示20 时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，代表有机物的量，下列说法中不正确的是(),要点探究,基础回顾 要点探

13、究 提能演练,栏目链接,AS1S3表示玉米在光照强度处于OD间的呼吸作用消耗的有机物量 BS2S3表示玉米在光照强度处于OD间的光合作用产生的有机物总量 CS2表示玉米在光照强度处于BD间的光合作用有机物的净积累量 DS2S3表示玉米在光照强度处于OD间的光合作用有机物的净积累量,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：题图所示，纵坐标CO2吸收量表示光合作用强度，CO2为负值表示呼吸强度，则S1S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量，S2S3表示玉米光合作用产生的有机物总量，玉米光合作用有机物的净积累量为(S2S3)(S1S3)S2S1。D错误。 答案：D,要点探究,基础回顾 要

14、点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,2图甲是采用黑、白瓶法(黑瓶不透光)，分别测定某池塘夏季白天各深度每小时的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度(假定不同深度的水温不变)，横轴表示瓶中O2的变化量(g/m2h)；图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。请回答下列问题：,跟踪训练,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(1)黑瓶中的水藻及水深4 m时白瓶中的水藻都不能进行光合作用，据图中的数据得知，水藻的呼吸速率为_；此时水藻产生ATP的结构有_。 (2)白瓶中测得的O2变化量为净光合作用产生量，则光照适宜时，水深2 m处每平方米的水藻1小时制造的O2的总量为_。 (3)白

15、瓶在水深3 m时，O2的变化量为0，表明在此深度时，水藻的光合速率_(填大于、等于、小于)呼吸速率，若将白瓶水藻从3 m处移到2 m处时，则水藻细胞中C3的含量将_。,要点探究,1.5 g/m2h,细胞质基质、线粒体,3 g,等于,减少(或下降),基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(4)图乙装置中，用排水收集法测定单位时间内气体的产生量，可表示水藻的_速率。 (5)若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的主要原因是_。 (6)为了减少实验数据的偶然误差，实验设计过程中，除要控制无关变量相同，设置对照实验外，还应进行_。,要点探究,光照强度减弱，光合作用产

16、生的O2减少(其他合理答案也可),重复实验(或每支试管放入多株水藻进行实验),净光合,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：(1)黑瓶中的水藻进行呼吸作用，没有光合作用，氧气消耗量为1.5 g/m2h，即为水藻的呼吸速率；此时水藻中能通过呼吸作用产生ATP，场所是细胞质基质、线粒体。(2)水深2 m处每平方米的水藻1小时释放的O2量为1.5 g，因此水藻制造的O2的总量为3 g。(3)白瓶在水深3 m时，O2的变化量为0，表明在此深度时，水藻的光合速率等于呼吸速率，若将白瓶水藻从3 m处移到2 m处时，此时光强增强，水藻细胞中C3的含量将下降。(4)图乙装置中，用排水收集法测定单位时间

17、内水藻的氧气释放量，即水藻净光合作用速率。(5)若图乙实验中将试管向右移，随着距离的增加，光强减弱，光合作用速率下降，产生的氧气量减少。(6)为了减少实验数据的偶然误差，需进行重复实验取平均值。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,网络概览,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,1(2014海南卷)将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述，错误的是() A植物为鱼的生存提供氧气 B鱼可为植物的光合作用生存提供CO2 C能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物 D若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡,C,基础回

18、顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：植物通过光合作用为鱼的生存提供氧气，鱼可通过呼吸作用为植物的光合作用提供CO2，A、B正确，能量流动是单向的，不能循环，C错误；若该玻璃缸长期置于黑暗中，没有能量输入，鱼和植物将会死亡，D正确。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,2下列实验中，科学家使用的方法不同于其他的是() A科学家对分泌蛋白的合成和分泌过程的研究 B恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所 C鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自于水 D卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中的转移途径,B,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：A、C、D项都是用的同

19、位素标记法跟踪了物质转化的途径，只有B项没有同位素标记，只是设计对照实验，利用好氧细菌聚集位置来判定叶绿体是光合作用的场所。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,3将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下先暗处理1 h，再光照1 h(光照强度相同)，测其质量变化，得到如下的数据。以下说法错误的是(),A.轮藻细胞内呼吸酶最适温度约为29 B第三组轮藻光合作用产生的氧气量最多 C第四组轮藻2 h合成的有机物总量为2 mg D四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度,C,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：暗处理后质量变化代表1 h呼吸消耗有机物量，

20、光处理后和暗处理前的质量变化值加2 h的呼吸消耗有机物的量等于光处理1 h合成的有机物总量，故轮藻细胞内呼吸酶的最适温度约为29 ；第三组轮藻合成有机物总量最多，光合产氧量也最大；第四组轮藻2 h合成有机物总量为3 mg；四个组中的轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,4(2014重庆卷)棉花幼铃(幼果)获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按图1步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如图2所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。,图1,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接

21、,高分秘笈,(1)该放射性物质中被标记的元素是_。光合作用过程中，含标记元素的化合物被光反应提供的_还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不变，进一步提高温度，则该叶片光饱和点的变化是_。,图2,碳,H,降低,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,(2)由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是_组。B组幼铃放射性强度百分比最低，说明B组叶片的光合产物_。为优化实验设计，增设了D组(激素处理叶片)，各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是_。由此可知，正确使用该激素可改善光合产物调配，减少棉铃脱落。 (3)若该激素不能促进插条生根，却可促进种子萌发和植株增高，其最可能是_。

22、,C,输出减少,CABD,赤霉素,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：(1)题中研究外源激素对棉花光合产物调配的影响，光合产物用碳元素标记。首先标记CO2，CO2被固定为C3，C3被光反应提供的H还原为糖类和C5。原光饱和点在适宜条件下测得的，若提高温度，酶活性减低，能固定的CO2量和利用的光能减少，光饱和点降低。(2)由题干可知，幼铃脱落是光合产物不足导致，对比A、B、C三组，发现C组幼铃中有机物占比最高，因而幼铃脱落显著减少。B组中叶片的放射性强度的百分比较高，说明有机物占比较多，输出较少。由题中数据可知，激素可抑制叶片有机物的输出，有利于幼铃有机物的输入，因而用激素处理叶片，导致叶片有机物输出明显较少，且小于B组，因而幼铃的放射性强度百分比由高到低依次为CABD。(3)促进种子萌发和植株增高，但不能促进扦插枝条生根的激素为赤霉素。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,