光合作用与呼吸作用一轮复习ppt课件

高考大题专攻系列(一) 光合作用和细胞呼吸的综合应用,1,2,【答题必备】 关于光合作用和细胞呼吸的计算，一般不根据化学反应式计算CO2、O2或葡萄糖含量的变化，而是根据光合作用和细胞呼吸的关系来推断相关数量。通常有以下两种考查方式：,考查角度一 光合作用和细胞呼吸的相关计算,3,1.计算光合速率： (1)计算公式： 真正(总)光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率,4,(2)公式解读：,5,(3)实例分析：这类计算常常借助曲线图考查，如纵 坐标给出黑暗中CO2的释放量为a，即呼吸速率；横坐 标上某一光照强度对应的曲线上CO2的吸收量为b，即 净光合速率；可以计算出真正光合速率，即a+b。,6,2.判断有机物积累量： (1)理论依据：植物在黑暗条件下只进行呼吸作用，在光照条件下既进行光合作用，又进行呼吸作用，当净光合速率0时，植物会积累有机物。,7,(2)实例分析：如下图表示植物在密闭大棚中，一昼夜内CO2浓度的变化，比较B、D两点积累有机物的多少。 分析：D点比B点光合作用时间长，且净光合速率0，故D点积累的有机物较多。,8,【典题例证】 (2015北京高考)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光 -暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2s记录一个实验 数据并在图中以点的形式呈现。,9,10,(1)在开始检测后的200 s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解_，同化CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过_将储藏在有机物中稳定的化学能转化为_和热能。,ATP中的化学能,水,细胞呼吸,11,(2)图中显示，拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在_molm-2s-1范围内，在300s时CO2_达到2.2molm-2s-1。由此得出，叶片 的总(真正)光合速率大约_molCO2 m-2s-1。(本小题所填数值保留至小数点后一位),2.42.8,0.20.6,释放量,12,(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放_，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。 (4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用_技术进行研究。,逐渐减少,14C同位素示踪,13,【典题技法归纳】 (2015江苏高考)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题：,14,15,(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积_的释放量。 (2)光合作用过程中，CO2与C5结合生成_，消耗的C5由_经过一系列反应再生。,光照强度、CO2浓度,O2,C3,C3,16,(3)由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主 要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更 多的_；另一方面是其蛋白质含量较高，含有 更多的_。 (4)栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产 量并不高，最可能的生理原因是_ _。,P2光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少,H和ATP,参与光合作用的酶,17,【母题变式】 (1)新育品种与原种光合酶的最适温度都是_。 (2)净光合速率除可检测O2释放量外，还可检测_ _。 (3)若突然转为阴天，则该植物的C3含量_，C5含 量_。,25,CO2吸,收量(有机物积累量),增加,减少,18,4.(2014全国卷)某植物净光合速率的变化趋势如 图所示。,19,据图回答下列问题： (1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为 _。CO2浓度在ab时，曲线_表示 了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。 (2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不 再增加，限制其增加的环境因素是_。,0,A、B和C,光强,20,(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下， 该植物呼吸作用产生的CO2量_(填“大 于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度 的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑 _这一因素的影响，并采取相应措施。,(1)0 A、B和C (2)光强 (3) (4),大于,光强,21,4.(2015全国卷)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物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，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：,22,A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。 B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。,23,C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3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。 D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。,24,回答下列问题： (1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_ (填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物 的量，依据是_ _； C组和D组的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_。,高于,C组只用了D组一半的光照时间，其光合 作用产物的相对含量却是D组的94%,光照,基质,25,(2)A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。,光照和黑暗交替频率,ATP和还原型辅酶,26,答案：(1)高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%(其他合理答案也可) 光照 基质 (2)光照和黑暗交替频率(其他合理答案也可) ATP和还原型辅酶,27,【类题精练】 (2016太原模拟)如图表示某一生长迅速的植物在夏 季24 h内CO2净吸收量和净释放量(单位：mg)。请回 答：,28,(1)在_时，该植物既没有CO2的净吸收，也没有CO2的净释放，说明植物此时刻_。 (2)测定植物呼吸速率比较简单的方法是_ _。假设该植物在24 h 内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为_mg/h， 最高光合速率约为_mg/h。,光合作用强度与呼吸作用强度相等,18：00和6：00,85,测定在黑暗条件下单位时间内CO2释放量,10,29,(3)该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示 为_(用字母表示)。 (4)若某一阶段，该植物体对CO2的吸收量与释放量总 是符合图中所示的曲线，说明该植物正处于生长旺盛 状态，因为这一阶段_ _。,A+C-B,A+C的总面积大于B的面积， 表示植物光合作用大于呼吸作用,30,答案：(1)18：00和6：00 光合作用强度与呼吸作用 强度相等 (2)测定在黑暗条件下单位时间内CO2释放 量 10 85 (3)A+C-B (4)A+C的总面积大于B的面积，表示植物光合作用大于呼吸作用(同化作用大于 异化作用)，植物积累较多的有机物,A+C的总面积大于B的面积，表示植物光合作用大于呼吸作用,31,【答题必备】 掌握实验中气体和溶液的关系是解答此类试题的 关键。结合下面装置图分析光合速率与呼吸速率的测 定方法：,考查角度二 光合速率和呼吸速率的实验测定方法,32,1.测定原理： (1)NaOH溶液和CO2的关系：甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的体积为细胞呼吸O2的吸收速率，可以代表呼吸速率。,33,(2)NaHCO3溶液和CO2的关系：乙装置在光照条件下植物进行光合作用与细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器中CO2浓度的恒定(NaHCO3溶液能在CO2缺少的情况下分解产生CO2)，所以单位时间内红色液滴右移的体积为植物O2的释放速率，可以代表净光合速率。,34,2.测定方法： (1)将植物(甲装置)放于黑暗中一段时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。 (2)将同一植物(乙装置)放于光下一段时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 (3)根据呼吸速率和净光合速率，可以计算真正光合速率。,35,考查角度二 光合速率和呼吸速率的实验测定方法 (2014江苏高考)为研究浮游藻类的光合作用，将一 种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻 细胞在不同条件下的净光合速率(Pn)。图1为光合放 氧测定装置的示意图；图2是不同NaHCO3浓度(pH 8.5， 25)条件下测得的Pn曲线图。请回答下列问题：,36,37,(1)通过变换图1中光源，可研究_、_ 对光合作用的影响。 (2)在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温 度，则测得的光照与Pn的关系_(填“呈正 相关”“呈负相关”或“难以确定”)。,难以确定,光强 光质,38,(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO2浓度很低，藻细 胞光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分解水中的HC 获得CO2。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO3浓度为 _；在更高NaHCO3浓度下，Pn不再增 加的主要原因有_、_。,达到了CO2饱和点,120 mgL-1,CA量有限,39,(4)培养基中的 与 之间的离子平衡与pH有 关，碱性条件下pH越高， 越少， 越多，而 几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.010.0) 对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有_、_。,CO2(或 HCO3)供应量不同 CA(细胞)活性变化,40,答案：(1)光强 光质 (2)难以确定 (3)120 mgL-1 达到了CO2饱和点 CA量有限 (4)CO2(或 )供应量不同 CA(细胞)活性变化,41,【类题精练】 (2016郑州模拟)如图所示是研究光合作用和呼吸作用的实验装置，根据相关知识回答问题：,42,(1)甲装置试管中收集的气体可以使带火星的木条 复燃，说明绿色植物的光合作用释放出_。,氧气,43,(2)孙武同学利用甲装置进行了进一步探究，实验结果 如下表： 由此得出的结论是_。,光照越强，光合作用越强,44,(3)利用乙装置研究绿色植物的细胞呼吸时，为防止 光合作用的干扰，应对该装置进行_处理， 一段时间后，玻璃管中红墨水向_(填“左” “右”)移动。,左,遮光,45,答案：(1)氧气 (2)光照越强，光合作用越强(或光照越弱，光合作用越弱) (3)遮光 左,46,【答题必备】 解决种子萌发方面的问题，主要从以下三个方面 分析： 1.萌发条件： (1)外部因素：适宜的温度、水分和充足的氧气。 (2)内部因素：具有活性的胚。,考查角度三 种子萌发过程中的光合作用和细胞呼吸,47,2.物质变化： (1)水分的变化：种子吸水使自由水增多，代谢增强。 (2)有机物种类的变化：随着萌发的进行，种子细胞 呼吸增强，有机物种类增多。,48,3.干重变化先降低后增加： (1)种子萌发初期，不能进行光合作用制造有机物，同时进行细胞呼吸消耗有机物，为种子萌发提供能量，干重下降。复杂有机物被分解为简单有机物，细胞内有机物种类增多。 (2)子叶出土后，由于可以利用叶绿体进行光合作用制造有机物，光合作用强度逐渐大于细胞呼吸强度，因此干重逐渐增加。,49,(2013山东高考)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲 线如图：,50,(1)阶段和大豆种子的鲜重增加明显，阶段中， 水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为_。 阶段中，种子胚细胞内水的主要存在形式是_ _。,自由水,自由扩散,51,(2)阶段期间，大豆种子胚细胞合成的_ 解除种子休眠，促进种子萌发。阶段中根向地生长 的原因是_分布不均，使根的近地侧生长 受到_。 (3)若测得阶段种子吸收O2与释放CO2的体积比为 13，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消 耗葡萄糖之比为_。,抑制,赤霉素(或GA),生长素(或IAA),61,52,(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然 停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化 分别为_、_。大田种植 大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过 _提高光合作用强度以增加产量。,增加CO2浓度,升高(或增加),升高(或增加),53,(3)根据题意假设O2的吸收量为1 mol，则CO2的释放量 为3 mol，则有氧呼吸时：,所以无氧呼吸消耗葡萄糖的量有氧呼吸消耗葡萄糖的量=61。,54,答案：(1)自由扩散 自由水 (2)赤霉素(或GA) 生长素(或IAA) 抑制 (3)61 (4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加CO2浓度,55,【类题精练】 (2013全国卷)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如图所示。,56,57,回答下列问题： (1)为了观察胚乳中的脂肪，常用_染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见 _色的脂肪颗粒。 (2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素 是_(填“C”“N”或“O”)。 (3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干 重增加，必须提供的条件是_和_。,橘黄(或红),苏丹(或苏丹),O,所需的矿质元素离子,光照,58,(3)由题干可知，第11 d时干重减少了90%，此时如果 要增加种子干重，萌发的种子只能通过光合作用来进 行，而光合作用进行时必须提供的条件是光照和所需 的矿质元素离子。 答案：(1)苏丹(或苏丹) 橘黄(或红) (2)O (3)光照 所需的矿质元素离子,59,