学考复习细胞呼吸与光合作用

第六单元第六单元细胞呼吸与光合作用细胞呼吸与光合作用细胞呼吸(呼吸作用)的概念化学反应化学反应 实验课题实验课题 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式（一）实验原理（一）实验原理 1 1、酵母菌是、酵母菌是单细胞真菌单细胞真菌属于属于兼性厌氧菌兼性厌氧菌。有氧呼吸产生水和有氧呼吸产生水和COCO2 2 无氧呼吸产生酒精和无氧呼吸产生酒精和COCO2 2 。2 2、COCO2 2的检测方法的检测方法 （1 1）COCO2 2使使澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊 （2 2）COCO2 2使使溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝水溶液由水溶液由蓝蓝变变绿绿再变再变黄黄 3 3、酒精的检测、酒精的检测 橙色橙色的的重铬酸钾重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，溶液在酸性下与酒精发生反应，变成变成灰绿色。灰绿色。（二）实验假设（二）实验假设n酵母菌在有氧情况下进行酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸产生有氧呼吸产生：CO2无氧情况下进行无氧呼吸，无氧情况下进行无氧呼吸，产生：产生：CO2+酒酒精精(三三)实验用具（略）实验用具（略）1 1、NaOHNaOH的作用是什么？的作用是什么？2 2、酵母菌进行什么呼吸？、酵母菌进行什么呼吸？3 3、澄清的石灰水有什么作用？、澄清的石灰水有什么作用？(四四)实验步骤实验步骤1 1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A A、B B锥形瓶锥形瓶2 2、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在、组装有氧呼吸和无氧呼吸装置图，放置在25-35 25-35、环境下培养环境下培养8-98-9小时。小时。3 3、检测、检测COCO2 2的产生的产生4 4、检测酒精的产生、检测酒精的产生（1 1）取）取2 2支试管编号支试管编号（2 2）各取）各取A A、B B锥形瓶酵母菌培养液的滤液锥形瓶酵母菌培养液的滤液2 2毫升注入试管毫升注入试管（3 3）分别滴加）分别滴加0.50.5毫升重铬酸钾毫升重铬酸钾-浓硫酸溶液，轻轻震荡、浓硫酸溶液，轻轻震荡、混匀混匀.试管密封，试管不密封试管密封，试管不密封(五五)观测、记录观测、记录条件条件澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊快变混浊快无变化无变化变混浊慢变混浊慢出现出现灰绿色灰绿色(六六)实验结果实验结果 酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸。有氧条件下，有氧条件下，产生产生大量的大量的COCO2 2，无氧条件下无氧条件下,产生产生酒精酒精+少量少量的的COCO2 2。第一阶段第一阶段场所：细胞质基质场所：细胞质基质 C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸丙酮酸)+4H+少量能量少量能量酶酶第二阶段第二阶段场所：线粒体基质场所：线粒体基质 2C3H4O3+6H2O 6CO2+20H+少量能量少量能量酶酶第三阶段第三阶段场所：线粒体内膜场所：线粒体内膜 24H+6O2 12H2O+大量能量大量能量酶酶无氧呼吸的过程（微生物无氧呼吸的过程（微生物发酵）发酵）n场所：细胞质基质场所：细胞质基质（1）高等植物）高等植物C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少量）能量（少量）（2）高等动物和人体、马铃薯块茎、甜菜的根）高等动物和人体、马铃薯块茎、甜菜的根和玉米的胚等和玉米的胚等C6H12O62C3H6O3+能量（少量）能量（少量）注：无氧呼吸的过程注：无氧呼吸的过程只在第一阶段只在第一阶段释放少量能量，释放少量能量，绝大部分能量贮存在有机物（如酒精、乳酸）中。绝大部分能量贮存在有机物（如酒精、乳酸）中。酶酶酶酶影响细胞呼吸的因素影响细胞呼吸的因素n外界因素：外界因素：n水分含量水分含量(自由水自由水/结合水比例降低结合水比例降低,细胞呼吸减细胞呼吸减弱弱)n温度温度(温度影响有关酶的活性温度影响有关酶的活性)n氧气的浓度等。氧气的浓度等。呼吸作用原理的应用呼吸作用原理的应用:（1）作物松土）作物松土:促进根毛细胞的有氧呼吸促进根毛细胞的有氧呼吸,有利于有利于根毛吸收无机盐离子根毛吸收无机盐离子（2）粮油种子的贮藏）粮油种子的贮藏:晒干后呼吸作用减慢晒干后呼吸作用减慢,减少减少有机物的消耗有机物的消耗（3）果实和蔬菜的保鲜）果实和蔬菜的保鲜:零上低温零上低温,低氧低氧,适当湿度适当湿度（4）酸奶、泡菜、酿酒、面包等，应用的是无）酸奶、泡菜、酿酒、面包等，应用的是无氧呼吸氧呼吸(5)伤口用透气创口贴包扎伤口用透气创口贴包扎:抑制厌氧细菌繁殖抑制厌氧细菌繁殖【答案】D（2014天津卷）天津卷）2.下图是细胞中糖类合成与分解下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是过程示意图。下列叙述正确的是A.过程过程只在线粒体中进行，过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿只在叶绿体中进行体中进行B.过程过程产生的能量全部储存在产生的能量全部储存在ATP中中C.过程过程产生的（产生的（CH2O）中的氧全部来自）中的氧全部来自H2OD.过程过程和和中均能产生中均能产生H，二者还原的物质，二者还原的物质不同不同【答案】：Cn（2013新课标卷）下列与各生物呼吸有关的叙述，新课标卷）下列与各生物呼吸有关的叙述，错误的是错误的是nA.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸nB.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码nC.破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中破伤风杆菌适宜生活在有氧的环境中nD.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用的产物不同Cn（2014江苏卷）江苏卷）24.某同学设计了右图所示的某同学设计了右图所示的发酵装置，下列有关叙述发酵装置，下列有关叙述错误错误的是的是nA.该装置可阻止空气进入，该装置可阻止空气进入，n用于果酒发酵用于果酒发酵nB.该装置便于果酒发酵中产生的该装置便于果酒发酵中产生的n气体排出气体排出nC.去除弯管中的水，该装置可去除弯管中的水，该装置可n满足果醋发酵时底层发酵液中大满足果醋发酵时底层发酵液中大n量醋酸菌的呼吸量醋酸菌的呼吸nD.去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似瓶作用相似n（2014海南卷）海南卷）26（10分）某豆科植物种子萌发过分）某豆科植物种子萌发过程中程中CO2释放和释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：请据图回答问题：n在在1224h期期间，呼吸速率间，呼吸速率逐渐增强，在此期间逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是呼吸作用的主要方式是呼吸，该呼吸方式在细呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是胞中发生的部位是其产物是其产物是。n从第从第12h到胚根长出期间，萌发到胚根长出期间，萌发种子的干物质种子的干物质总总量会量会，主要原因是，主要原因是。胚根长出后，胚根长出后，n萌发种子的萌发种子的呼吸速率明显升高。呼吸速率明显升高。无氧无氧细胞质基质细胞质基质酒精和二氧化碳酒精和二氧化碳减少减少种子不进行光合作用，不能种子不进行光合作用，不能制造有机物，同时细胞呼吸制造有机物，同时细胞呼吸消耗有机物，使有机物总量消耗有机物，使有机物总量下降下降有氧有氧（2015安徽卷，安徽卷，29，9分）分）（9分）科研人员探究了不同温度（分）科研人员探究了不同温度（25和和0.5）条件下密）条件下密闭容器内蓝莓果实的闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果见图生成速率的变化，结果见图1和和图图2.由由图可知，与可知，与25相比，相比，0.5条件下果条件下果实的的CO2生成速率生成速率较低，主要原因是低，主要原因是_；随着果随着果实储存存时间的增加，密的增加，密闭容器内的容器内的_浓度越来越高，抑制了果度越来越高，抑制了果实的的细胞呼吸。胞呼吸。该实验还可以通可以通过检测_浓度的度的变化来化来计算呼吸速率。算呼吸速率。低温降低了低温降低了细胞呼吸相关胞呼吸相关酶活性活性CO2O2实验实验绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离实验原理：实验原理：提取提取(无水乙醇无水乙醇)、分离分离(层析液层析液)目的要求：目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：方法步骤：1.1.提取绿叶中的色素提取绿叶中的色素 2.2.制备滤纸条制备滤纸条 3.3.画滤液细线画滤液细线 4.4.分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素 5.5.观察和记录观察和记录方法与步骤：方法与步骤：称取称取称取称取5g5g5g5g左右的左右的左右的左右的鲜叶鲜叶鲜叶鲜叶，剪碎，放入研钵中。加剪碎，放入研钵中。加剪碎，放入研钵中。加剪碎，放入研钵中。加少许的少许的少许的少许的二氧化硅（充分二氧化硅（充分二氧化硅（充分二氧化硅（充分研磨）研磨）研磨）研磨）和和和和碳酸钙碳酸钙碳酸钙碳酸钙 (防止防止防止防止研磨中色素被破坏研磨中色素被破坏研磨中色素被破坏研磨中色素被破坏)与与与与10ml10ml10ml10ml无水乙醇无水乙醇无水乙醇无水乙醇。在研钵。在研钵。在研钵。在研钵中快速研磨。将研磨液中快速研磨。将研磨液中快速研磨。将研磨液中快速研磨。将研磨液进行过滤。进行过滤。进行过滤。进行过滤。讨论：讨论：1.滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？滤纸条上色带的数目、排序、宽窄？2.滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？滤纸条上的滤液细线，为什么不能触及层析液？叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b（黄绿色黄绿色）胡萝卜素（胡萝卜素（橙黄色橙黄色）叶黄素（叶黄素（黄色黄色）吸收吸收吸收吸收红光红光红光红光和和和和蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光吸收吸收吸收吸收蓝紫光蓝紫光蓝紫光蓝紫光3/41/4捕光色素的种类、功能和分布捕光色素的种类、功能和分布色素主要分布于叶绿体的类囊体膜上色素主要分布于叶绿体的类囊体膜上普里斯特利实验普里斯特利实验绿色植物可以更新空气绿色植物可以更新空气结论：结论：萨克斯实验萨克斯实验一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光第第一一组组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第第二二组组180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414CO2CO2，供小球，供小球藻进行光合作用，探明了藻进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。14CO214C3（1414CHCH2 2O)O)叶绿体的结构叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体色素：色素：类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体基质中中酶：酶：光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光是否需要光光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶PiADPATP光反应光反应光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶光能光能活跃的活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中H场所：场所：条件：条件：能量变化能量变化物质变化物质变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与参与暗反暗反应应供暗反供暗反应使用应使用CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶PiADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环暗反应阶段暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C52C3酶酶C3的还原：的还原：ATPH、ADP+Pi叶绿体的叶绿体的基质基质中中 ATP中中活跃的化学能活跃的化学能转变为糖类等转变为糖类等 有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能2C3(CH2O)+C5酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：能量变化能量变化物质变化物质变化CO2 2五碳化合物五碳化合物C5CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPH光合作用的全过程叶绿体中的色素供供氢氢酶酶供能供能还原还原多种酶参多种酶参加催化加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解H光反应过程光反应过程暗反应过程暗反应过程光能光能类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体基质中中 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜叶绿体基质中叶绿体基质中水的光解；水的光解；ATP的生成的生成CO2的固定；的固定；C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi。CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：影响光合作用强度的因素内部因素内部因素外部因素外部因素 光合速率或光合速度：光合速率或光合速度：是衡量光合作用强弱的指是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2CO2量或释放的量或释放的O O2 2量表示量表示,也可用单位时间、单位叶面积所也可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。积累的干物质量表示。光合作用强度6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体(色素、酶）色素、酶）Mg、N等矿质元素；等矿质元素；酶的活性受温度等影响。酶的活性受温度等影响。光照强度、光质、光照时间；光照强度、光质、光照时间；气体反应物气体反应物作为反应物和反应的媒介；作为反应物和反应的媒介；水分水分气孔关闭气孔关闭CO2供应供应影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？内因：内因：外因：外因：光（强度、光质）光（强度、光质）CO2浓度浓度温度温度矿质元素矿质元素水分水分 基因决定的酶的种类、数量基因决定的酶的种类、数量叶龄叶龄叶面积指数（疏密）叶面积指数（疏密）叶龄叶龄OA段段幼叶。随幼叶的不断生长，叶幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。加，光合速率增加。AB段段壮叶。叶片面积、叶绿体和叶壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。BC段段老叶。随叶龄的增加，叶绿素老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。被破坏，光合速率也随之下降。应用措施：应用措施：农作物、果树管理后期适当农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。呼吸作用消耗有机物。ABC叶龄叶龄光光合合作作用用强强度度O叶面积指数叶面积指数应用措施：应用措施：增加光合作用面积，如合增加光合作用面积，如合理密植、间作和套种；理密植、间作和套种；适当间苗、修剪，合理施适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行肥、浇水，避免陡长，封行过早，使中下层叶子所受的过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必白白消耗有机物，造成不必要的浪费。要的浪费。在一定的范围内，作物在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一而提高。当叶面积增加到一定的限度后，呼吸作用加强，定的限度后，呼吸作用加强，净产量反而下降。净产量反而下降。是指单位土地面积上是指单位土地面积上植物叶片总面积占土植物叶片总面积占土地面积的倍数。即地面积的倍数。即:叶面积指数叶面积指数=叶片总面积叶片总面积/土地面积。土地面积。就是在前一季作物生长后期，播种下一季就是在前一季作物生长后期，播种下一季作物。是一种解决前、后季作物之间季节作物。是一种解决前、后季作物之间季节矛盾的复种方式矛盾的复种方式。如在小麦成熟之前，在。如在小麦成熟之前，在垄间播种棉花。垄间播种棉花。名词解释名词解释间作：间作：在一块田地上在一块田地上同时、间隔同时、间隔种植两种作物。种植两种作物。如在同时间隔播种玉米和谷子。如在同时间隔播种玉米和谷子。增大了光合作用增大了光合作用面积面积；增加了单位土地面积；增加了单位土地面积上光合作用上光合作用时间时间，提高了，提高了光能利用率光能利用率；同时还有利；同时还有利于不同作物对不同于不同作物对不同矿质元素矿质元素的充分吸收；避免了同的充分吸收；避免了同种作物长时间种植易患某种种作物长时间种植易患某种病虫害病虫害的可能。的可能。套种：套种：意义：意义：1.光光 光的三要素：光的三要素：光照强度光照强度光质光质光照时间光照时间 .光质光质(光的波长光的波长)1、光照对光合作用的影响、光照对光合作用的影响.光照时间：光照时间：应用：延长光合作用时间应用：延长光合作用时间 大田：复种（一年种两茬或三茬）大田：复种（一年种两茬或三茬）温室：人工光照温室：人工光照全色全色(白色白色)光光 蓝紫光蓝紫光 红光红光 绿光绿光光的三要素：光的三要素：光照强度光照强度光质光质光照时间光照时间光照强度光照强度1.A点的含义点的含义2.B点的含义点的含义3.C点所对应的横坐标的含义点所对应的横坐标的含义ABCO OCO2吸吸收量收量CO2释释放量放量光照强度光照强度n请思考以下问题：n1.A点的含义;n2.B点的含义；n3.C点所对应的横坐标的含义；A点点光照强度为光照强度为0，此时，此时只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸，释，释放的放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。量可表示此时细胞呼吸的强度。B点：点：细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即全部用于光合作用，即 光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在（光照强度只有在 B点以上时，植物才能正常生长），点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照点所示光照 强度称为强度称为光补偿点。光补偿点。C点点所示光照强度称为所示光照强度称为光饱和点光饱和点4.AB段曲线的含义5.BC段曲线的含义AB段：段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光此时细胞呼吸强度大于光合作用强度合作用强度BC段：段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到不断加强，到C点以上就不再加强了点以上就不再加强了阴生植物阴生植物ABCO OCO2吸吸收量收量CO2释释放量放量光照强度光照强度阴生植物与阳生植物阴生植物与阳生植物阳生植物阳生植物AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收COCO2 2C释释释释放放放放COCO2 21.光照强度光照强度B B：光补偿点光补偿点光补偿点光补偿点指在一定光强范围内，光合指在一定光强范围内，光合过程中吸收的过程中吸收的CO2与呼吸过程中放出的与呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度等量时的光照强度。C C：光饱和点光饱和点：指当达到某一光强时，光合速率就不再增指当达到某一光强时，光合速率就不再增加时的光强。无光照时植物只能进行呼吸作用，有光照时，加时的光强。无光照时植物只能进行呼吸作用，有光照时，随光照增强光合强度增强，但当达到光饱点后不再增强，随光照增强光合强度增强，但当达到光饱点后不再增强，此时限制光合强度的因素是温度或此时限制光合强度的因素是温度或CO2浓度。浓度。A:无光照植物只能进行呼吸作用无光照植物只能进行呼吸作用,所释放的所释放的CO2 量代表呼吸作强度量代表呼吸作强度。在生产上的应用：在生产上的应用：延长光合作用时间延长光合作用时间：通过轮种，延长全年内单位土地面积上：通过轮种，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。增加光合作用面积增加光合作用面积：合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。：合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。阴生植物阴生植物阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物纵坐标代表实际光合速率（强度）还是净光合速率（强度）？纵坐标代表实际光合速率（强度）还是净光合速率（强度）？如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值？如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值？ABC点各代表的意义？点各代表的意义？如果图中曲线表示的是阳生植物，那么阴生植物的曲线应当怎样？如果图中曲线表示的是阳生植物，那么阴生植物的曲线应当怎样？AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/d dm m2 2h hCO2CO2A A：呼吸强度；：呼吸强度；：呼吸强度；：呼吸强度；B B：光补偿点；：光补偿点；：光补偿点；：光补偿点；C C：光饱和点：光饱和点：光饱和点：光饱和点C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2净净光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率实实际际光光合合速速率率（总总值值）净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率 光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物阳生植物阳生植物阳生植物 净值净值=总值（实际值）总值（实际值）呼吸消耗值呼吸消耗值1.光光光合速率与呼吸速率的关系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。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合速率呼吸速率三者的常用表示方法：三者的常用表示方法：BB当光合作用强度当光合作用强度 呼吸作用强度时，会发生图中呼吸作用强度时，会发生图中 过程。过程。pqpqmnpqgh3.图像分析：图像分析：已知已知M、N为同一细为同一细胞中的两种细胞器，胞中的两种细胞器，g、为相关的两种气为相关的两种气体分子，回答问题：体分子，回答问题：甲图乙图例例2 下下图中的甲、乙两中的甲、乙两图为昼夜昼夜中某作物植株中某作物植株对CO2的吸收和的吸收和释放状放状况的示意况的示意图。甲。甲图是在春季的某一是在春季的某一晴天，乙晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，是在盛夏的某一晴天，请据据图回答回答问题：（1）甲）甲图曲曲线中中C点和正点（外界点和正点（外界环境中境中CO2浓度度变化化为零）零）处，植株，植株处于何种生理活于何种生理活动状状态？（2）根据甲）根据甲图推推测该植物接受光照的植物接受光照的时间是曲是曲线中的中的 段，其中光合作段，其中光合作用用强强度最高的是度最高的是 点，植株点，植株积累有机物最多的是累有机物最多的是 点。点。（3）乙）乙图中中FG段段CO2吸收量逐吸收量逐渐减少是因减少是因为 ，以致光反，以致光反应产生的生的 和和 逐逐渐减少，从而影响了暗反减少，从而影响了暗反应强强度，使化合物数量减少，影响了度，使化合物数量减少，影响了CO2固定。固定。（4）乙）乙图曲曲线中中间E处光合作用光合作用强强度度暂时降低，可能是因降低，可能是因为 答案：答案：（1）呼吸作用）呼吸作用释放放CO2的量等于光合作用吸收的量等于光合作用吸收CO2的量的量时（2）BF；D；E（3）光照）光照强强度逐步减弱；度逐步减弱；ATP；NADPH（4）温度高，蒸）温度高，蒸腾作用作用过强强，气孔关气孔关闭，影响，影响CO2的供的供应AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/d dm m2 2h hCO2CO2C释释释释放放放放量量量量 CO2CO2S1S2S3呼吸消耗量：呼吸消耗量：净积累量：净积累量：总光合作用量：总光合作用量：DEOA与与OD围成的面积（围成的面积（S1+S3）AC与与AE围成的面积围成的面积呼吸消耗（呼吸消耗（S2S1）净值净值+呼吸消耗量（呼吸消耗量（S2+S3）呼吸速率、净光合速率的测定：呼吸速率、净光合速率的测定：测量什么测量什么?、。烧杯中装烧杯中装 、。条件？条件？、。呼吸速率呼吸速率NaOH 黑暗黑暗 NaHCO3 光下光下 净净 光合速率光合速率NaOH NaHCO3 测呼吸速率原理测呼吸速率原理 测光合速率原理测光合速率原理 黑暗处，只进行呼吸作用黑暗处，只进行呼吸作用 消耗消耗O2，产生的，产生的CO2被被NaOH吸收吸收 气压下降气压下降，液滴左移，液滴左移 液滴左移的距离（体积）即液滴左移的距离（体积）即为为O2的消耗量也即呼吸速率的消耗量也即呼吸速率 光下，光合作用呼吸作用光下，光合作用呼吸作用 光合作用产生的光合作用产生的O2多于呼吸作多于呼吸作用吸收的用吸收的O2，而，而CO2维持稳定维持稳定气压增大气压增大，液滴右移，液滴右移 液滴右移的距离（体积）即为液滴右移的距离（体积）即为O2的产生量也即净光合速率的产生量也即净光合速率 对应训练：对应训练：(07年高考山东卷年高考山东卷)以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是示。下列分析正确的是()A.光照相同时间，光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与时光合作用制造的有机物的量与30时相等时相等B.光照相同时间，在光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少时，光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等量相等A 制造的、产生的制造的、产生的 值值测定的、积累的测定的、积累的 值值总总净净问题问题3.请说出光照强度是如何影响光合作用强度请说出光照强度是如何影响光合作用强度的？其影响有什么特点？的？其影响有什么特点？答案：光照强度主要影响光合作用的光反应。光合作用强度答案：光照强度主要影响光合作用的光反应。光合作用强度随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。合作用速度不再增加。问题问题4.不同光质又是怎样影响光合作用的？不同光质又是怎样影响光合作用的？答案：光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能答案：光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。2 2.CO.CO2 2浓度浓度对光合作用强度的影响对光合作用强度的影响 （2 2）点含义：）点含义：图图1 1中中A A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的时的COCO2 2浓度，即浓度，即COCO2 2补偿点补偿点；图图2 2中的中的AA点表示进行点表示进行光合作用所需环境中光合作用所需环境中COCO2 2的最低浓度；的最低浓度；应用：应用：温室栽培时适当提高温室栽培时适当提高CO2的浓度的浓度措施：措施：多施有机肥或农家肥；多施有机肥或农家肥；大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为，即为提高提高CO2浓度、增加产量；浓度、增加产量；释放一定量的干冰或给植物施释放一定量的干冰或给植物施NH4HCO3。3.3.温度温度对光合作用速率的影响对光合作用速率的影响 n(1)曲线分析：曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用温度主要是通过影响与光合作用有关有关酶酶的活性而影响光合作用速率。的活性而影响光合作用速率。(2)应用：应用：白天调到光合作用最适温度白天调到光合作用最适温度,以提高以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。光光合合速速率率吸水量或矿质元素吸收量吸水量或矿质元素吸收量 水水是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介质，缺少时会使光合速率下降质，缺少时会使光合速率下降.水分还能影响气孔水分还能影响气孔的开闭，间接影响的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的进入植物体内（如夏季的“午休午休”现象现象）。）。矿质元素如矿质元素如：N：光合酶及光合酶及光合酶及光合酶及NADP+NADP+和和和和ATPATP的重要组分的重要组分的重要组分的重要组分P：NADP+NADP+和和和和ATPATP的重要组分；维持叶体常结构的重要组分；维持叶体常结构的重要组分；维持叶体常结构的重要组分；维持叶体常结构和功能和功能和功能和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分合理灌溉、合理施肥可促进叶片面积增大，提合理灌溉、合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，增加光合作用速率。高酶的合成率，增加光合作用速率。4.水、矿质营养水、矿质营养C C1010时时12121414光合作用强度光合作用强度18186 6A AB BD DE E例：例：植物的光合植物的光合午休现象午休现象晴朗的夏季晴朗的夏季 的一天的一天C C1010时时12121414光合作用强度光合作用强度18186 6A AB BD DE E例：例：ABAB段：光照增强，光合强度增大段：光照增强，光合强度增大C C 点：点：中午时中午时光照最强光照最强 叶片蒸腾作用最强叶片蒸腾作用最强 叶片大量失水叶片大量失水 叶表面大量气孔关闭叶表面大量气孔关闭 COCO2 2进进入受阻入受阻 叶片中的叶片中的COCO2 2减少减少 光合强度减弱光合强度减弱DEDE段：光照减弱，光合强度减小段：光照减弱，光合强度减小植物的光合植物的光合午休现象午休现象晴朗的夏季晴朗的夏季 的一天的一天光能利用率光能利用率提高光能利用率措施：提高光能利用率措施：n（2）相关移动问题）相关移动问题n上图代表是阴生植物，如果改为阳生植物，上图代表是阴生植物，如果改为阳生植物，a、b两点则如何移动？两点则如何移动？n阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物，阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物，故故a、b点均应向右移。点均应向右移。n当温度或当温度或CO2浓度改变时，植物的光补偿点在浓度改变时，植物的光补偿点在坐标轴上的位置将怎样移动坐标轴上的位置将怎样移动?n植物的光补偿点和光饱和点不是固定数值，它们植物的光补偿点和光饱和点不是固定数值，它们会随外界条件的变化而变动。例如，当温度降低会随外界条件的变化而变动。例如，当温度降低时，呼吸作用减弱，因此光补偿点降低，时，呼吸作用减弱，因此光补偿点降低，a点向左点向左移。移。探究点二：探究环境因素对光合作用的影响（难点）探究点二：探究环境因素对光合作用的影响（难点）答案：实验过程中人为改变的变量称为自变量，随着自变答案：实验过程中人为改变的变量称为自变量，随着自变量变化而变化的变量称为因变量。设计对照实验要遵循遵量变化而变化的变量称为因变量。设计对照实验要遵循遵循科学性原则、单一变量原则、平行重复原则、对照性原循科学性原则、单一变量原则、平行重复原则、对照性原则等。则等。问题问题1.为保证探究活动顺利有序开展，请同学们回顾以下为保证探究活动顺利有序开展，请同学们回顾以下几个问题：什么叫自变量、无关变量和因变量？设计对照几个问题：什么叫自变量、无关变量和因变量？设计对照实验要遵循哪些原则？实验要遵循哪些原则？问题问题2.请说出你要探究的问题。请说出你要探究的问题。答答案案：探探究究光光照照强强度度对对光光合合作作用用强强度度的的影影响响或或者者是是探探究究温温度度、二氧化碳浓度对光合作用强度的影响。二氧化碳浓度对光合作用强度的影响。问题问题3.请小组讨论明确好实验原理。请小组讨论明确好实验原理。答答案案：取取叶叶圆圆片片用用真真空空渗渗入入法法，排排除除叶叶内内细细胞胞间间隙隙的的空空气气，充充以以水水分分使使叶叶片片下下沉沉。植植物物照照光光后后，由由于于光光合合作作用用放放出出的的氧氧气气在在水水中中的的溶溶解解度度很很小小，而而积积累累于于细细胞胞间间隙隙，叶叶圆圆片片即即由由下下沉沉转转为为上浮。根据上浮所需时间，即能比较光合作用的强弱。上浮。根据上浮所需时间，即能比较光合作用的强弱。问题问题4.请小组讨论确定出实验步骤。请小组讨论确定出实验步骤。答案：可参考，一、用打孔器打下生长旺盛的绿叶答案：可参考，一、用打孔器打下生长旺盛的绿叶70片叶圆片，片叶圆片，避开叶脉，放入预先装好冷开水的注射器内，反复抽气，至叶避开叶脉，放入预先装好冷开水的注射器内，反复抽气，至叶片下沉，遮光备用。片下沉，遮光备用。二、取二、取6个小烧杯，加入清水，放入叶圆片每杯个小烧杯，加入清水，放入叶圆片每杯10片，按不同片，按不同光照、温度和二氧化碳条件进行处理。光照、温度和二氧化碳条件进行处理。三、观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的三、观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的时间。时间。（20142014新课标新课标卷）卷）2.2.正常生长的绿藻，照光正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是（）A.OA.O2 2的产生停止的产生停止 B.COB.CO2 2的固定加快的固定加快C.ATP/ADPC.ATP/ADP比值下降比值下降 D.NADPH/NADPD.NADPH/NADP+比值下降比值下降【答案】【答案】B B（20142014课标课标卷）卷）6 6关于光合作用和呼吸作用的关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是叙述，错误的是A A磷酸是光反应中合成磷酸是光反应中合成ATPATP所需的反应物所需的反应物B B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C C人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供D D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量能量【答案】【答案】C C（2014四川卷）四川卷）6.将桑树和大将桑树和大豆分别单独种豆分别单独种植（单作）或两种隔行植（单作）或两种隔行种植（间作），测得两种植物的光合速率如下图所示（注：光饱和种植（间作），测得两种植物的光合速率如下图所示（注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度）。据图分析，下点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度）。据图分析，下列叙述正确的是列叙述正确的是A与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作【答案】【答案】D D（海南卷）（海南卷）7关于小麦光合作用的叙述，错误的关于小麦光合作用的叙述，错误的是是（）A类囊体上产生的类囊体上产生的ATP可用于暗反应可用于暗反应B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高C进入叶绿体的进入叶绿体的CO2不能被不能被NADPH直接还原直接还原D净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长【答案】【答案】B（20142014课标课标卷）卷）29.(1029.(10分分)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：下列问题：（1 1）当）当COCO2 2浓度浓度为为a a时，高光时，高光强下该植物的净光合强下该植物的净光合速率为速率为 。COCO2 2浓度在浓度在a ab b之间时，曲线之间时，曲线 表示了净光合速率随表示了净光合速率随COCO2 2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。0 0A、B、CA、B、C（2 2）COCO2 2浓度大于浓度大于c c时，曲线时，曲线B B和和C C所表示的净光合速率不所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是再增加，限制其增加的环境因素是 。（3 3）当环境中）当环境中COCO2 2浓浓度小于度小于a a时，时，在图示的在图示的3 3种光强下，种光强下，该植物呼吸作用产生的该植物呼吸作用产生的COCO2 2量量 (填填“大于大于”、“等等于于”或或“小于小于”)”)光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量。量。（4 4）据图可推测，在温室中，若要采取提高）据图可推测，在温室中，若要采取提高COCO2 2浓度的浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑 这这一因素的影响，并采取相应措施。一因素的影响，并采取相应措施。光强光强大于大于光强光强(2015新课标卷新课标卷，29，9分分)29.为了探究不同光照处理为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、四组实验。各组实验的温度、光照强度和光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的每组处理的总时间均为总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的；光合作用产物的相对含量为相对含量为50%B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含（毫秒）；光合作用产物的相对含量为量为94%。D组（对照组）：光照时间为组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对；光合作用产物的相对含量为含量为100%。（1）单位光照时间内，）单位光照时间内，C组植物合成有机物的组植物合成有机物的量量（填（填“高于高于”、“等于等于”或或“低于低于”）D组植组植物合成有机物的量，依据是物合成有机物的量，依据是；C组和组和D组的组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要实验结果可表明光合作用中有些反应不需要，这些反应发生的部位是叶绿体的，这些反应发生的部位是叶绿体的。（2）A、B、C三组处理相比，随着三组处理相比，随着的增加，使光下产生的的增加，使光下产生的能够及时利用与及时再生，从而能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中提高了光合作用中CO2的同化量。的同化量。光照和黑暗交替光照和黑暗交替频率率高于高于C组只用了只用了D组一半的光照一半的光照时间，其光合作用，其光合作用产物的物的相相对含量却是含量却是D组的的94%光照光照基基质ATP和和H