专题四呼吸与光合作用

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013-01-28,#,JLSSY,BYH,专题四 两个重要的生理作用,1,细胞呼吸,比较项目,有氧呼吸,无氧呼吸,相同点,反应过程,反应的第一阶段完全相同,反应实质,分解有机物，释放能量,反应意义,为生物体的各项生命活动提供能量,2,不同,生物无氧呼吸的产物不同,生物,无氧呼吸产物,植物,大多数植物细胞如根细胞,酒精和,CO2,马铃薯块茎、甜菜块根,乳酸,动物,全部动物,乳酸,微生物,乳酸菌等,乳酸,酵母菌等,酒精和,CO2,3,(1)CO,2,检测方法：澄清的石灰水变浑浊；使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；使溶液中的,pH,变小。,(2),酒精检测方法：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色。,(3),葡萄糖煮沸后冷却的原因：排除其中的氧气。,(4),酵母菌兼性厌氧呼吸情况分析：,不消耗,O,2,，释放,CO,2,仅无氧呼吸,O,2,吸收量,CO,2,释放量,仅有氧呼吸,O,2,吸收量,CO,2,释放量,既有有氧呼吸也有无氧呼吸,CO,2,释放量,C,2,H,5,OH,释放量,仅无氧呼吸,CO,2,释放量,C,2,H,5,OH,释放量,既有有氧呼吸也有无氧呼吸,探究酵母菌的呼吸方式要点,4,影响,细胞呼吸的主要,因素,5,6,(3),在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的已无光合作用能力且仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。,(4),人在剧烈运动时，会因无氧呼吸积累过多的乳酸而感到肌肉酸痛；从平原地区初入高原生活的人也因缺氧而影响正常的细胞呼吸而感到诸多不适。,7,细胞,呼吸,的其,应用,1,呼吸作用为生物体的生命活动提供能量。生物体内的糖类、脂类、蛋白质等有机物都富含能量，但这些能量不能直接供各种生命活动利用，,需要通过呼吸作用，分解有机物，释放能量，转化到,“,能量货币,”,ATP,中,，由,ATP,直接推动各种生命活动的进行，如细胞的分裂、矿质元素的吸收、有机物之间的转化等。,8,2,呼吸作用是各种有机物相互转化的枢纽,。呼吸作用的过程中会产生各种各样的中间产物，这些,中间产物是合成另外一些新物质的原料。,例如：呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下，可以转化为甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各类物质。由此可见，,呼吸作用能把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成一个整体，成为体内各种有机物相互转化的枢纽。,细胞,呼吸,的其,应用,9,光合作用的全过程,叶绿体中的色素,供氢,酶,供能,还原,多种酶参加催化,（,CH,2,O,）,ADP+Pi,酶,ATP,2C,3,C,5,固定,CO,2,H,2,O,O,2,水在光下分解,H,光反应过程,暗反应过程,光能,10,项目,光反应,暗反应,场所,叶绿体的类囊体膜,叶绿体的基质,条件,需叶绿素、光、酶等,不需要叶绿素和光、需要,酶等,物质变化,水的光解,ATP,的合成,CO,2,的固定,C,3,化合物的还原,能量变化,光能活跃的化学能,活跃的化学能有机物中,稳定的化学能,影响因素,光照、温度等,CO,2,浓度,、温度等,两者联系,光反应为暗反应提供了,ATP,和,H,，暗反应为光反应,提供,ADP,和,Pi,光合作用,11,光合作用,与呼吸过程关系,图,12,光合作用,与呼吸过程关系,图,13,光合作用与呼吸作用,14,比较项目,光合作用,有氧呼吸,区,别,场所,叶绿体,细胞质基质和线粒体,C,的变化,CO,2,C,3,C,6,H,12,O,6,C,6,H,12,O,3,C,3,H,4,O,3,CO,2,H,变化,H,2,O H C,6,H,12,O,6,C,6,H,12,O,6,H H,2,O,H,作用,还原,C,3,化合物,还原,O,2,O,2,的,变化,H,2,O O,2,O,2,H,2,O,能量变化,光能,C,6,H,12,O,6,中的化学能,C,6,H,12,O,6,中的化学能,ATP,中的能量,和热能,ATP,作用,用于,C,3,化合物还,原,用于生命活动,影响因素,光照、温度、,CO,2,浓度等,O,2,浓,度、温度等,光合作用与呼吸作用,15,比较项目,光合作用,有氧呼吸,联系,光合作用为呼吸作用提供原料,(,有机物和氧气,),呼吸作用,释放的能量是光合作用储存在有机物中的能量,呼吸作用为光合作用原料的吸收、利用和产物的运输提供能量,光合作用大于呼吸作用时，有机物积累，反之，有机物减少,16,绿色植物,的呼吸作用与其光合作用的关系：绿色植物在光下制造有机物的同时进行呼吸作用，因此在测定光合速率时，必须考虑呼吸作用的影响。,直接测量得到的光合速率，为实际光合速率与其呼吸速率的差值，即表观光合速率,，因此：表观光合速率光合速率呼吸速率。温度影响酶的活性、气孔开放等，从而影响光合速率，图,12,8,为真正光合速率,1,、表观光合速率,2,与呼吸速率,3,的关系。,17,光合作用,过程中条件的改变引起的物质,变化,18,注：实际计算,19,注：实际计算,20,色素,的提取和分离,21,22,光合作用,CO,2,的总吸收量环境中,CO,2,的减少量呼吸作用,CO,2,释放量,23,光合作用,O,2,释放总量环境中,O,2,增加量呼吸作用,O,2,消耗量,24,25,A B,玻璃罩内,CO2,含量上升，是由于呼吸作用大于光合作用,B C,玻璃罩内,CO2,含量下降，是由于光合作用大于呼吸作用,C D,玻璃罩内,CO2,含量上升，是由于呼吸作用大于光合作用,B,和,C,点为光合速率等于呼吸速率,D,点,CO2,含量比,A,点少，说明经过,24h,有有机物的积累,26,27,28,29,30,影响,光合作用的外界,环境因素,CO,2,31,影响,光合作用的外界,环境因素,光照强度,32,影响,光合作用的外界,环境因素,光照面积,33,影响,光合作用的外界,环境因素,温度、无机盐,34,影响,光合作用的外界,环境因素,多因子综合作用,35,外部因素改变对光合作用的影响,温度,温度,在最适温度（,t1,）以下升高温度,温度超过最适温度（,t2,）,如果升高温度，且,温度对光合作用和呼吸作用而言，都还在最适温度以下,，则有，升温使呼吸作用加强，且其强度远大于光合作用强度，,a,点向下移动，,b,点向右移动,，需要较强光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，,c,点则向右上方移动，,温度升高，光反应与暗反应的酶活性都升高，则可利用更强的光照,温度由,t1,升高到,t2,，呼吸速率是增大，达到最适温度，而光合作用却是下降，超过最适温度，因而有：,a,点因呼吸作用加强而往下移，,b,点为光补偿点，将往右移，有两个方面的原因。一方面是呼吸作用加强，需较强的光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，另一方面是光合速率下降，产生有机物速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来相等量的有机物。,c,点则因温度超过最适温度，酶活性下降，而往下移,36,温度,在最适温度（,t1,）以下升高温度,温度超过最适温度（,t2,）,如果升高温度，且,温度对光合作用和呼吸作用而言，都还在最适温度以下,，则有，升温使呼吸作用加强，且其强度远大于光合作用强度，,a,点向下移动，,b,点向右移动,，需要较强光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，,c,点则向右上方移动，,温度升高，光反应与暗反应的酶活性都升高，则可利用更强的光照,温度由,t1,升高到,t2,，,呼吸速率是增大，达到最适温度,，而,光合作用却是下降，超过最适温度,，因而有：,a,点因呼吸作用加强而往下移，,b,点为光补偿点，将往右移，,有两个方面的原因。一方面是呼吸作用加强，需较强的光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物，另一方面是光合速率下降，产生有机物速率也下降，也需较强的光照强度才能产生与原来相等量的有机物。,c,点则因温度超过最适温度，酶活性下降，而往左下移,外部因素改变对光合作用的影响,温度,37,外部因素改变对光合作用的影响,CO,2,38,与,农作物增产、植物激素等相关知识的综合应用,1,为农作物生长提供适宜条件,(1),合理灌溉,水分可以为光合作用、呼吸作用等生理活动提供原料；水分是生物体内的各种生化反应的介质；水分有助于矿质养料的吸收；水分的散失有助于水分的吸收、矿质养料在植物体内的运输以及散热等。,(2),合理施肥,可以保证植物体矿质养料的供应，为作物合成蛋白质、,ATP,、叶绿素等物质提供原料。,39,(3),提供适宜温度,适宜的温度可以保证酶最高的催化活性；,适宜的昼夜温差有助于有机物在植物体内的积累，提高作物产量。,(4)CO2,的供应,主要是为了加强光合作用暗反应,CO2,的固定，这一点措施在大棚作物种植中尤为重要。,(5)O2,的供应,氧的含量主要影响植物的呼吸速率。,40,(6),光照,光照强度：在其他条件都满足的情况下，随着光照增强，光合作用增强。,日照长短：日照长短会影响到植物的开花期。,光照时间：延长全年内单位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。间作、轮作、套作是农业生产上常用的措施。,增加光合作用面积：农业生产上的合理密植，是增加光合作用面积的一项重要措施。,41,7,植物激素的利用。根据植物激素的作用原理，发挥植物激素在农业生产中的作用，如适时解除作物的顶端优势现象、生长素的除草作用、无子果实的培育、乙烯的催熟作用等。,8,加强病虫害生物防治。尽量不使用农药，减少农药对环境的污染，实现生态系统的良性循环，生产绿色食品。,利用转基因技术、诱变育种等方法培育抗虫作物。,利用天敌捕食关系来消灭害虫。,42,