公开课光合呼吸

,No.1 主干知识整合,No.2 热点考向聚焦,No.3 备考模拟演练,No.4 课下作业,工具,栏目导引,第一部分 专题落实,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,*,公开课光合呼吸,【考情分析】,细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容，在高考中是出题的热点。,从考试内容来看，本模块的所有知识点均有考查的可能性。主要知识有酶的有关实验，光合作用和呼吸作用的过程、影响二者的因素及在生产实践上的应用等；,从考查角度上看，大多围绕光合作用和呼吸作用的过程，通过生理过程的发生部位、反应物、生成物、影响因素、相互联系等方面对学生能力进行考查。,从考查的形式看，本模块内容的考试题既有选择题，又有简答题，其中包括图表题、分析说明题和实验设计题等。在考查酶、ATP等知识时，大多以选择题的形式出现；考查光合作用和呼吸作用等生理过程时，多以简答题形式出现，往往与实验设计、实验分析结合，进行综合考查。,生物体内能源物质总结,细胞中重要的能源物质：,植物细胞中储存能量的物质：,动物细胞中储存能量的物质：,生物体内储存能量的物质：,进行各项生命活动的主要能源物质：,进行各项生命活动的直接能源物质：,进行各项生命活动的最终能源物质：,葡萄糖,淀粉,糖原,脂肪,糖类,ATP,太阳能,重点突破：光合作用与细胞呼吸,1光合作用过程图解,2光合作用中光反应与暗反应的比较,项目,光反应,暗反应,实质,光能转化为活跃化学能(ATP)，放出氧气,活跃化学能转变成稳定化学能储存在(CH,2,O)中,条件,需色素、光、酶,不需要色素和光，需要酶,场所,叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体的基质中,项目,光反应,暗反应,物质,变化,能量,变化,叶绿素将光能转化成活跃的化学能储存在ATP中,ATP中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能,项目,光反应,暗反应,实质,光能转变为活跃的化学能，水光解产生O,2,和H,同化CO,2,形成(CH,2,O),联系,光反应为暗反应提供H和能量ATP,暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料,1元素的去向,(1)O元素：H,2,O,O,2,，CO,2,(CH,2,O),(2)C元素：CO,2,C,3,2光反应的产物有O,2,、H、ATP，暗反应的产物是ADP、Pi和(CH,2,O)。光反应产生的ATP只能用于暗反应过程，不可用于其它生理过程。,O,光照强度,CO,2,吸收,CO,2,释放,A,B,C,O,光合作用,速率,CO,2,浓度,A,B,O,光合作用,速率,10 20 30 40 50,温度（C）,A,B,C,光合作用的实际量,2 4 6 8叶面积指数,O,物质的量,呼吸量,干物质量,O,光合作用,速率,叶龄,A,B,C,O,光合作用,速率,水和矿质元素浓度,A,3.单一因素对光合作用影响的图象,多因素对光合作用的影响,二、细胞呼吸,1有氧呼吸的过程与场所,比较项目,第一阶段,第二阶段,第三阶段,反应场所,细胞质基质,线粒体基质,线粒体内膜,需要条件,酶,酶,酶和氧气,反应底物,葡萄糖,丙酮酸和H,2,O,H和O,2,生成物质,丙酮酸H,CO,2,H,H,2,O,与氧的关系,无关,无关,必需氧,产生的能量,少量,少量,大量,注意：.H和ATP的来源、去向分析,光合作用,有氧呼吸,H,来源,H,2,O光解产生,有氧呼吸第一、二阶段,去向,还原C,3,用于第三阶段还原O,2,ATP,来源,光反应阶段产生,三个阶段都产生,去向,用于C,3,还原供能,用于各项生命活动(植物的C,3,还原除外),图解分析：,（2012山东）2.夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是,A. 甲植株在a点开始进行光合作用,B.乙植株在e点有机物积累量最多,C.曲线bc 段和de段下降的原因相同,D.两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭,光合,【答案】D,【解析】本题考查运用影响光合作用的因素分析曲线，获得信息，解决问题的能力。由图可知，CO2吸收速率代表净光合作用速率，a点的含义为光合作用速率等于呼吸作用速率，开始进行光合作用的时间是在a点以前水平线转折点；e点代表此刻开始光照消失，只进行呼吸作用，而有机无积累最多时，应发生在傍晚时光合作用速率等于呼吸作用速率，据图应在18时；18时以后，呼吸作用强于光合作用；夏季晴朗的中午，乙植物在bc段，为了减少水分蒸发，有些气孔关闭，从而使CO2供应不足，光合作用速率降低；而甲植物无此现象可能是与自身气孔无法关闭有关；bd段随时间的的进行，光照强度逐渐降低，从而使光合作用速率逐渐降低。,1(2011新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是(),A光反应强度升高，暗反应强度降低,B光反应强度降低，暗反应强度降低,C光反应强度不变，暗反应强度降低,D光反应强度降低，暗反应强度不变,解析：,答案：,B,选项,正误,判断理由,A,镁是植物细胞中叶绿素的重要组成元素，若幼苗在缺镁的培养液中培养，会使叶绿体中的色素含量降低， 导致光反应强度降低,B,光反应强度降低，生成的ATP及H的量也随之降低，而后暗反应强度也会降低,C,光反应强度不变，生成的ATP及H的量不变，暗反应强度也不会降低,D,光反应强度降低，暗反应强度也会降低,例2. ( 2011福建卷)下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(时间单位、单位叶面积吸收CO,2,的量)的变化曲线，下列叙述错误的是(),A在9,3011,00之间，花生净光合率下降的原因是暗反应过程减缓,B在11,0012,30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多,C在17,00时，玉米和花生的单位叶面积释放O,2,速率相同,D在18,30时，玉米即能进行光反应，也能进行暗反应,解析：依据图中曲线可知，在9,3011,00之间，花生净光合速率下降的原因是CO,2,不足，导致暗反应过程减慢；在11,0012,30之间，花生的净光合速率低于玉米，因此花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的少。由于净光合速率可用单位叶面积释放O,2,速率表示，因此在17,00时，玉米与花生的净光合速率相等即单位面积释放的O,2,速率相同。在18,30时，玉米净光合速率等于零，表明此时光合等于呼吸，故仍能进行光合作用，即光反应与暗反应都能进行。,答案：B,归纳.光合速率与呼吸速率的关系,(1)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。,有关光合作用的计算,（1）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用,（2）光合作用实际产氧量 = 实测的氧气释放量,+呼吸作用耗氧量,（3）光合作用实际CO,2,消耗量 = 实测的CO,2,消耗,量 + 呼吸作用CO,2,释放量,（5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的,反应时，然后列出方程予以计算。,（4）光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用,葡萄糖生产量 - 呼吸作用葡萄糖消耗量。,注意：真正光合速率净光合速率呼吸速率。,表观(净)光合速率通常用O,2,释放量、CO,2,吸收量或有机物积累量来表示。,真正(实际)光合速率通常用O,2,产生量、CO,2,固定量或有机物制造量来表示。,呼吸速率通常用黑暗中CO,2,释放量、O,2,吸收量或有机物消耗量来表示。,例3(2011海南卷)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是,A植物细胞能进行过程,和,或过程,和,B真核细胞的细胞质基质中能进行过程,和,C动物细胞内，过程,比过程,释放的能量多,D乳酸菌细胞内，过程,产生H，过程,消耗H,解析：植物细胞能进行过程,和,、,和,、,和,；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即,和,或,和,；动物细胞中过程,(有氧呼吸第二、三阶段)比过程,(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段(,)产生的H，在第二阶段(,或,)消耗。,答案：B,4.(2011山东理综)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如下图)。下列分析错误的是(),A滴管中冒出气泡是反应产生CO,2,的结果B试管中加水的主要目的是制造无氧环境 C若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中,解析：酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO,2,，气泡内的气体是CO,2,，A项正确；加水可以防止酵母菌与空气的接触，创造无氧环境，B项正确；若将水换成冷水，会降低酵母菌体内呼吸酶的活性，反应速率降低，气泡释放速率下降，C项正确；被分解的葡萄糖中的能量有三个去向：一部分转移至ATP，一部分以热能形式释放，其余的存留在酒精中，D项错误。,答案：D,细胞呼吸方式的判断方法,细胞呼吸方式的判断是细胞代谢中的难点之一。以C,6,H,12,O,6,为呼吸底物的情况下，CO,2,的释放量和O,2,的消耗量是判断细胞呼吸方式的重要依据，方法如下：,注意,气体变化特点,判断方法,无CO,2,释放,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不发生变化,不消耗O,2,，但产生CO,2,细胞只进行产生酒精和CO,2,的无氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积增大,CO,2,释放量等于O,2,消耗量,细胞只进行有氧呼吸。此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO,2,吸收，可引起气体体积减小,气体变化特点,判断方法,CO,2,释放量大于O,2,消耗量,VCO,2,/VO4/3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等,VCO,2,/VO,2,4/3,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸,VCO,2,/VO,2,4/3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸,练习1(2011浙江温州八校联考)下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO,2,释放量和O,2,吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(),A氧浓度为a时，细胞呼吸最弱,B氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍,C氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸相等,D氧浓度为d时，该器官只进行有氧呼吸,解析：据图可知，CO,2,的释放量在氧气浓度为c点时最少，因此c点时细胞呼吸最弱。氧气浓度为b时，氧气的吸收量为3，CO,2,的释放量为8，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍。氧浓度为c时，有氧呼吸强度与无氧呼吸不相等，此时O,2,的吸收量为4，CO,2,的释放量为6，计算可知无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的1.5倍。氧气浓度为d点，氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，说明只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制。,答案：D,练习2(2011浙江理综)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是(),A破坏叶绿体外膜后，O,2,不能产生,B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变,C与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短,D离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO,2,后，可完成暗反应,解析：植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，碳反应(暗反应)在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响O,2,的产生；离体的叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，获得ATP、NADPH和CO,2,后，可完成暗反应，故D正确；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。,答案：D,练习3图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO,2,释放量和O,2,产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系，有关说法正确的是(),A图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率,B图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO,2,C图乙中，光照强度为X时，细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,D图乙中，限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度,B,练习4(2011山东潍坊一模)如图曲线,表示黄豆在适宜温度、CO,2,浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线,的变化。下列分析合理的是(),A与y点相比较，x点时叶绿体中C,3,化合物含量低,B在y点时，适当升高温度可导致曲线由,变为,C制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量,D制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度,解析：x点时，光照强度较弱，光反应提供的H和ATP较少，C,3,化合物的浓度较y点时高，A项不正确；题目中提到已是在适宜温度下，如果升高温度，光合速率会下降，B不正确；制约x点时光合作用的因素应该是光照强度，故C不正确。,答案：D,（2012山东）24.（9分）哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。,（1）图中X物质为,。在有氧条件下，该物质和水彻底分解成二氧化碳和H，该过程在,中进行。,（2）血糖浓度升高时，葡萄糖进入肝细胞后可合成,，多余的葡萄糖还可以转化成,以储存能量。,（3）胰腺中,分泌的胰高血糖素，与肝细胞膜上的受体结合后调节糖代谢过程，这反映了细胞膜具有,的功能。,（4）用14C标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中，发现血浆中的白蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌的过程中，依次出现放射性的细胞器是,。,呼吸,【答案】（1）丙酮酸 线粒体 （2）肝糖原（或肝糖元） 脂肪,（3）胰岛A细胞 细胞间信息交流（或细胞间信息传递）,（4）核糖体、内质网、高尔基体,（2012全国大纲卷）31. 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，以每棵鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示）。(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,lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气,微摩尔。,（3）该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是,。,【答案】（1）光照强度、二氧化碳浓度和pH 光合速率 净光合速率（或每小时每克释放氧气的微摩尔数 （2）12.5 8 （3）pH通过影响酶的活性来影响净光合速率的；在小于最适pH的范围内，随着pH的增大，酶的活性升高，净光合速率不断增大；在高于最适pH的范围内，随着pH的增大，酶的活性降低，净光合速率不断减小。,【解析】（1）NaHCO3能提供CO2；不同浓度的NaHCO3能提供CO2浓度不同。因变量亦称反应变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果；该实验的因变量为净光合速率（或每小时每克释放氧气的微摩尔数。(2)由第二幅图可以直接看出，光照度为12.5lx时，金鱼藻的净光合速率达到最大。光照强度为0时，金鱼藻只能进行呼吸作用；由第一幅图可以直接看出，每克鲜重每小时消耗氧气8微摩尔。(3)见答案。,【考点定位】本题综合考查影响光合作用的因素和识图能力、数据处理能力和实验分析能力，属于对识记、理解层次的考查。,1. (2011江苏卷)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是(),A光吸收差异显著，色素带缺第2条,B光吸收差异不显著，色素带缺第2条,C光吸收差异显著，色素带缺第3条,D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,色素的种类和作用,吸收红橙光和蓝紫光,（蓝绿色）,叶绿素a,（黄绿色）,叶绿素b,（橙黄色）,胡萝卜素,叶黄素,（黄色）,叶绿素,(约占3/4),类胡萝卜素,（约占1/4）,吸收蓝紫光,解析：叶黄素缺失，则对蓝紫光的吸收减少，对红光的吸收无明显差异，排除A、C项。色素分析条带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则色素分析条带从上往下缺第2条，故D项错误。,答案：B,2(2011福建南平市检测)下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是(),A叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等,B叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解,C随CO,2,浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小,D线粒体产生的CO,2,在光照时全部扩散到叶绿体中，黑暗时全部扩散到细胞外,答案：A,3(2011海南卷)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是(),A红枫叶片不含叶绿素,B红枫叶片呈红色是因为吸收了红光,C红枫叶片能吸收光能进行光合作用,D液泡中的色素吸收的光能用于光合作用,解析：红枫是一种植物，含有叶绿素，能吸收光能进行光合作用，其叶片红色掩盖了叶绿素的颜色。,答案：C,（2012新课标）29（11分）将玉米种子置于25、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示，若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，,（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，通过_作用为种子萌发提供能量。,（2）萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。,（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒-1d-1。,（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。,【答案】（1）葡萄糖，呼吸 （2）72-96 26.5 （3）22 （4）下降 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用,