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1、第4講光合作用和細胞呼吸,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,命題點一光合作用和細胞呼吸的物質(zhì)、能量變化 1.光合作用與細胞呼吸的關(guān)系,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(1)CO2的轉(zhuǎn)化 (2)H2O的轉(zhuǎn)化,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(3)H和ATP的來源、去向分析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,2.在不同光照條件下植物細胞中氣體變化規(guī)律 (1)黑暗狀態(tài)時,植物只進行細胞呼吸,不進行光合作用 此狀態(tài)下,植物從外界吸收O2并將細胞呼吸產(chǎn)生的C

2、O2釋放到體外,如圖甲所示。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(2)弱光情況下,植物同時進行光合作用和細胞呼吸 細胞呼吸速率大于光合速率,此狀態(tài)下,植物的氣體代謝特點與黑暗情況下相同,都是從外界吸收O2、排出CO2。但吸收O2與放出CO2量較少(如圖乙)。 細胞呼吸相對強度可用如下三種方式表示: a.用CO2釋放量表示:n1=n2-n; b.用O2吸收量表示:m2=m1-m; c.用植物質(zhì)量(有機物)減少量表示。 細胞呼吸速率等于光合速率時,植物與外界不進行氣體交換,即沒有O2和CO2的吸收與釋放(如圖丙)。此時凈光合速率等于0。,命題點一,命題點二,命題

3、點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(3)較強光照時,植物同時進行光合作用和細胞呼吸,且光合速率大于細胞呼吸速率 氣體代謝特點(如圖丁) 植物光合作用所利用的CO2(用n表示)除來自植物自身細胞呼吸(n2)之外,還有一部分來自外界(n1); 植物光合作用產(chǎn)生的O2(m)除用于自身細胞呼吸之外(m1),其余部分釋放到周圍環(huán)境中(m2)。 分析圖可知:n=n1+n2,m=m1+m2。 光合作用相對強度的表示方法 a.用O2釋放量(或容器中O2的增加量)表示:m2=m-m1; b.用CO2吸收量(或容器中CO2的減少量)表示:n1=n-n2; c.用植物質(zhì)量(或有機物量)的增加量表示。,命

4、題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,思維拓展 光合作用與細胞呼吸的過程及物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題解題策略 解題時,應(yīng)結(jié)合所給條件,從以下幾個方面進行。 (1)理解教科書中光合作用和細胞呼吸的過程圖解,把握相關(guān)生理過程中的物質(zhì)變化和能量變化。 光合作用:物質(zhì)變化為CO2C3C5+(CH2O)、H2OO2+H,能量變化為光能電能活躍的化學(xué)能(NADPH和ATP)(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能。 細胞呼吸:物質(zhì)變化為C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+4H、2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O6CO2+20H、24H+6O212H2O,能量變化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能活躍的化學(xué)

5、能(ATP)和熱能。 (2)結(jié)合教科書圖解,準(zhǔn)確獲取圖示中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化信息,據(jù)此確定相應(yīng)生理過程是光合作用過程還是細胞呼吸過程,是光反應(yīng)階段還是暗反應(yīng)階段,或者是有氧呼吸的哪一個階段。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,借助光合作用過程圖解,分析細胞代謝中物質(zhì)和能量的變化 離體葉綠體在光照下穩(wěn)定地進行光合作用時,如果中斷CO2的供應(yīng),下列關(guān)于一段時間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對含量變化的示意圖,正確的是(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,方法規(guī)律 圖解物質(zhì)含量變化關(guān)系 在解答光合作用相關(guān)物質(zhì)含量變化的試題時,

6、要結(jié)合圖解或其中部分圖解(如圖1所示)進行分析推理,如在突然停止光照、CO2供應(yīng)不變的情況下,分析細胞中C3的含量變化(如圖2所示)。另外,應(yīng)記住C5、H、ATP的含量變化是一致的,且都與C3的含量變化相反。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,1.(2018全國理綜)下列關(guān)于生物體中細胞呼吸的敘述,錯誤的是( ) A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸 B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失 C.有氧呼吸和無氧呼吸的產(chǎn)物分別是葡萄糖和乳酸 D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,

7、命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,2.將下圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下,細胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯誤的是() 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖 A.黑暗條件下,增大、減小 B.光照強度低于光補償點時,增大 C.光照強度等于光補償點時,保持不變 D.光照強度等于光飽和點時,減小增大,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,3.(2017全國理綜)下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖中代表的物質(zhì)依次是、、、,H代表的物質(zhì)主要是。 (2)B代表一種反應(yīng)過程

8、,C代表細胞質(zhì)基質(zhì),D代表線粒體,則ATP合成發(fā)生在A過程,還發(fā)生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精,出現(xiàn)這種情況的原因是。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,答案 (1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答還原型輔酶) (2)C和D (3)在缺氧條件下進行無氧呼吸 解析 由圖可知,A表示光合作用的光反應(yīng),B表示暗反應(yīng);代表的物質(zhì)依次是O2、NADP+、ADP+Pi、C5;H代表的物質(zhì)為NADH(還原型輔酶)。在植物葉肉細胞中,ATP合成除了發(fā)生在光反應(yīng)過程中,還發(fā)生在有氧呼吸的整個過程中,有氧呼吸的第一階段

9、發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)(C)中,第二、三階段發(fā)生在線粒體(D)中。在缺少氧氣的條件下,細胞可進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,命題點二影響光合作用和細胞呼吸的因素 1.“補償點與飽和點的移動”與環(huán)境因素的關(guān)系 (1)據(jù)圖分析光補償點與光飽和點的變化,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,比較 限制因素 a.光飽和點之前:光照強度(原因是此前光合速率隨光照強度增大而加快)。 b.光飽和點之后:CO2濃度或溫度、葉綠體中色素及酶的含量。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(2

10、)據(jù)圖分析CO2補償點和CO2飽和點的變化,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,比較 限制因素 a.CO2飽和點之前:CO2濃度。 b.CO2飽和點之后:光照或溫度、葉綠體中色素及酶的含量。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,2.自然環(huán)境及密封容器中植物光合作用曲線分析 圖1夏季一晝夜CO2吸收和釋放變化曲線,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,圖2密閉玻璃罩內(nèi)CO2濃度與時間的關(guān)系曲線,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,圖1中各點含義及形成原因分析

11、A點:凌晨3時4時,溫度降低,細胞呼吸減弱,CO2釋放減少。 B點:上午6時左右,太陽出來,開始進行光合作用。 BC段:光合作用小于細胞呼吸。 C點:上午7時左右,光合作用等于細胞呼吸。 CE段:光合作用大于細胞呼吸。 D點:溫度過高,部分氣孔關(guān)閉,出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象。 E點:下午6時左右,光合作用等于細胞呼吸。 EF段:光合作用小于細胞呼吸。 FG段;太陽落山,停止光合作用,只進行細胞呼吸。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,圖2中各點含義及形成原因分析 AB段:無光照,植物只進行細胞呼吸。 BC段:溫度降低,細胞呼吸減弱。 CD段:4時后,微弱光照,開

12、始進行光合作用,但光合作用強度細胞呼吸強度,其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。 H點:光合作用強度=細胞呼吸強度。 HI段:光照繼續(xù)減弱,光合作用強度<細胞呼吸強度,直至光合作用完全停止。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,思維拓展 常見的有關(guān)光合作用與細胞呼吸的圖表轉(zhuǎn)換 (1)表格轉(zhuǎn)換為曲線: 常見表格,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,圖1,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(2)曲線轉(zhuǎn)換為曲線: 常見圖示變式圖示,圖2,圖3,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四

13、,題組訓(xùn)練,明晰曲線特點,分析光合作用和細胞呼吸的相關(guān)曲線 (2017山西大同模擬)某科研所為提高蔬菜產(chǎn)量進行了相關(guān)生理活動的研究(均在最適溫度下進行),結(jié)果如下圖所示,下列相關(guān)分析合理的是(),命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,A.由圖1可知,呼吸底物為葡萄糖、CO2濃度為A點對應(yīng)的濃度時,O2的吸收量等于CO2的釋放量 B.圖1中DE段CO2的釋放量有所下降可能是由于溫度抑制了酶的活性 C.由圖2可知,乙品種比甲品種呼吸速率小,且乙品種比甲品種更適于生長在弱光環(huán)境中 D.圖2中F點時,甲的葉肉細胞中消耗ADP的場所是葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,答案,解析

14、,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,解題模板 光合作用和細胞呼吸曲線圖像題解題要點 (1)識標(biāo)。坐標(biāo)曲線,實際上是“橫坐標(biāo)表示的量”對“縱坐標(biāo)表示的量”的影響結(jié)果,如橫坐標(biāo)為光照強度,縱坐標(biāo)為CO2吸收量或O2釋放量,則該曲線表示不同光照強度對凈光合作用強度的影響。弄清楚各種“量”的關(guān)系是解題的突破口。 (2)明點。曲線的起點、轉(zhuǎn)折點、終點(或極限點),曲線與縱橫坐標(biāo)以及其他曲線的交叉點等,往往隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學(xué)含義。如CO2的吸收量為0的點(與縱橫坐標(biāo)的交叉點),表示光合作用強度和細胞呼吸強度相當(dāng);光合作用強度達到極限點表示當(dāng)光照強度(橫

15、坐標(biāo)所示變量)達到一定值時,光合作用強度最高,光照強度(橫坐標(biāo)所示變量)再增加,光合作用強度不再增加等。明確這些特殊點的含義是解題的基礎(chǔ)。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(3)析線。正確分析曲線形狀,對曲線何時開始上升、何時趨向平緩、何時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折、其原因分別是什么等進行分析。如光合作用極限點以前,光合作用強度隨光照強度增強而增強,此時,光合作用強度的主要限制因素是光照強度,影響的是光反應(yīng);極限點以后,光合作用強度的主要限制因素不是光照強度(橫坐標(biāo)所示變量),而是除橫坐標(biāo)所示變量外的其他因素(如溫度、CO2濃度等)。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升

16、,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,1.植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如下圖所示。下列敘述錯誤的是() A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自太陽能 B.葉溫在3650 時,植物甲的凈光合速率比植物乙的高 C.葉溫為25 時,植物甲的光合與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的 D.葉溫為35 時,甲、乙兩種植物的光合與呼吸作用強度的差值均為0,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,2.(2018全國理綜)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強度的變化趨勢如圖所示。 回答下列問題。 (1)當(dāng)光照強度大于a時,甲、乙兩種植物中,對光能的利用

17、率較高的植物是 。 (2)甲、乙兩種植物單獨種植時,如果種植密度過大,那么凈光合速率下降幅度較大的植物是 。判斷的依據(jù)是 。 (3)甲、乙兩種植物中,更適合在林下種植的是 。 (4)某植物夏日晴天中午12:00時葉片的光合速率明顯下降,其原因是進入葉肉細胞的 (填“O2”或“CO2”)不足。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,答案 (1)甲 (2)甲光照強度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大,種植密度過大,植株接受的光照強度減弱,導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大 (3)乙 (4)CO2,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題

18、組訓(xùn)練,解析 (1)根據(jù)曲線的走勢以及曲線的起點可知,甲的細胞呼吸速率大于乙。光照強度大于a時,甲的凈光合速率大于乙,所以甲的實際光合速率也遠大于乙,所以甲對光能的利用率要高于乙。(2)當(dāng)種植密度過高時,單株獲取的光能減少。光照強度降低同等程度的情況下,對甲植株單株的影響要大于乙植株,所以,如果種植密度過大,凈光合速率下降幅度較大的是甲植物。(3)無論是光補償點還是光飽和點,甲的都高于乙的,所以乙更適合在光照強度較低的林下種植。(4)夏日晴天中午12:00氣溫太高,葉片的大多數(shù)氣孔關(guān)閉,導(dǎo)致外界的CO2不能通過氣孔進入葉片,從而導(dǎo)致光合速率明顯下降。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題

19、型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,命題點三光合作用與細胞呼吸的綜合計算 1.各量間的關(guān)系 (1)光合速率:指在單位時間內(nèi),單位面積的葉片合成有機物的速率,是光合作用強度的生理指標(biāo)。 (2)呼吸速率:指在單位時間內(nèi)單位面積的葉片分解有機物的速率,是植物細胞呼吸強度的生理指標(biāo)。 (3)凈光合速率:指植物在光照下積累有機物的速率。 (4)真正光合速率:指植物在光照下實際合成有機物的速率。 (5)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。 具體可表示為:真正光合速率=從外界吸收的CO2+呼吸釋放的CO2,或真正光合速率=釋放到外界的O2+呼吸消耗的O2。單位為CO2(或O2)的量/(面積時間)。,命題點一,命題點

20、二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,2.具體計算策略 光合作用和細胞呼吸的過程不同,但二者關(guān)系密切,光合作用的原料和產(chǎn)物分別是細胞呼吸的產(chǎn)物和底物。假定光合產(chǎn)物和呼吸底物都是葡萄糖,則可依據(jù)其反應(yīng)式進行計算。 根據(jù)上述關(guān)系式(1)(2)可計算CO2、C6H12O6、O2三者在光合作用和細胞呼吸中量的變化。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,把握各量關(guān)系,突破有關(guān)光合作用和細胞呼吸的計算題,A.該植物在27 時生長最快,在29 和30 時不表現(xiàn)生長現(xiàn)象 B.該植物細胞呼吸和光合作用的最適溫度在所給的4個溫度中都是29 C.在27 、28 和

21、29 時光合作用制造的有機物的量相等 D.30 時光合作用制造的有機物的量等于呼吸作用消耗的有機物的量,都是1 mg/h,將生長狀況相同的等量某種植物的葉片均分成4等份,在不同溫度下分別暗處理1 h,再光照1 h(光照強度相同),測其有機物變化,得到下圖所示數(shù)據(jù)。下列說法正確的是 (),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,解題模板 有關(guān)光合作用和細胞呼吸的計算應(yīng)厘清以下幾個問題 (1)厘清各量的關(guān)系 光合作用所需CO2的來源有兩個:細胞呼吸產(chǎn)生的,從周圍空氣中吸收的(若是水生植物,則是從周圍的水中吸收的)。 光合作用釋放O2的去向有兩個:細胞呼吸、

22、釋放到周圍的空氣中(當(dāng)光合速率大于呼吸速率時)。 光合作用制造(等同生產(chǎn)、合成)的葡萄糖的去向有兩個:細胞呼吸消耗、積累(當(dāng)光合速率大于呼吸速率時)。 當(dāng)在光照下光合作用與細胞呼吸同時進行時:光合作用實際產(chǎn)氧量=實測的O2釋放量+細胞呼吸耗氧量;光合作用實際CO2消耗量=實測的CO2吸收量+細胞呼吸CO2釋放量;光合作用葡萄糖凈產(chǎn)生量=光合作用實際葡萄糖產(chǎn)生量-細胞呼吸葡萄糖消耗量。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(2)注意單位的換算關(guān)系 一定要牢記光合作用和細胞呼吸的總反應(yīng)式, 熟記相關(guān)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量,如葡萄糖是180,CO2是44,O2是32。

23、(3)看懂?dāng)?shù)據(jù)及其相互關(guān)系是解題的關(guān)鍵 文字敘述式:利用一段文字直接給出有關(guān)數(shù)據(jù)。表格式:在表格中給出相關(guān)數(shù)據(jù)。坐標(biāo)曲線式(有時加有方格,是為了準(zhǔn)確識別有關(guān)數(shù)據(jù),1個方格代表一定的變化量),利用坐標(biāo)系中的曲線所表示的數(shù)值來代表CO2、O2吸收或釋放的量。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,1.某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓吹哪骋簧疃热〉靡煌八畼?分裝于6對黑、白瓶中,剩余的水樣測得原初溶解氧的含量為10 mg/L,白瓶為透明玻璃瓶,黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它們分別置于6種不同的光照條件下,24 h后,實測獲得6對黑、白瓶中溶解氧的含量,記錄數(shù)據(jù)如下,以下說法正確的

24、是( ),命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,若只考慮光照強度,該深度湖水中所有生物在晚上8 h內(nèi)呼吸消耗O2的量為7/3 mg光照強度為a klx時,該水層生物產(chǎn)氧量與生物耗氧量可維持動態(tài)平衡當(dāng)該水層中的溶氧量達到30 mg/L時,光照強度將不再成為限制溶氧量增加的主要因素若將e klx光照下的白瓶置于b klx光照下,瓶中光合生物細胞的C3含量會增加,C5含量會減少 A.B.C.D.,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,命題點四,題型突破,題組訓(xùn)練,2.下圖表示一株生長迅速的植物在夏季24 h內(nèi)CO2的吸收量和釋放量,光合作用速率和細胞呼吸

25、速率用單位時間內(nèi)CO2的吸收量和CO2的釋放量表示(圖中A、B、C表示相應(yīng)圖形的面積)。下列表述錯誤的是(),A.在18:00和6:00,該植物光合作用強度與細胞呼吸強度相等 B.假設(shè)該植物在24 h內(nèi)呼吸速率不變,最大光合速率為85 mg/h C.該植物在一晝夜中有機物積累量的代數(shù)式可表示為A+C-B D.中午12:00左右,與曲線最高點所對應(yīng)的時間相比,該植物葉綠體內(nèi)C5的含量下降,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,1.光合作用與細胞呼吸實驗設(shè)計中常用的實驗條件控制方法 (1)增加水中O2泵入空氣或放入綠色水生植物。 (2)減少水中O2容器密

26、封或油膜覆蓋或用涼開水。 (3)除去容器中CO2NaOH溶液。 (4)除去葉中原有淀粉置于黑暗環(huán)境中。 (5)除去葉中葉綠素酒精隔水加熱。 (6)除去光合作用對細胞呼吸的干擾給植株遮光。 (7)如何得到單色光棱鏡色散或薄膜濾光。 (8)線粒體提取細胞勻漿離心。 (9)保持容器中CO2體積不變NaHCO3溶液。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,2.與光合作用和細胞呼吸相關(guān)的實驗裝置分析及應(yīng)用 (1)提供無氧環(huán)境的實驗裝置 圖1用水隔絕空氣。 圖2用石蠟(油)密封液面,隔絕液體與空氣。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,

27、(2)與CO2相對含量有關(guān)的實驗裝置,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,圖3容器內(nèi)的NaHCO3溶液可放出CO2,保持容器內(nèi)CO2濃度恒定,使容器內(nèi)的植物能夠長時間進行光合作用。 圖4在容器中加入NaOH溶液,可以除去容器中的CO2,減弱容器中植物的光合作用,或降低容器內(nèi)的壓力,引起玻璃管中液滴的移動。 圖5中NaOH溶液可以除去空氣中的CO2,澄清的石灰水能夠檢驗氣體中是否存在CO2。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,3.利用液滴移動法確定細胞呼吸類型和測定光合作用強度 (1)呼吸類型的確定(如裝置1、2所示),結(jié)果分

28、析:裝置1著色液滴左移、裝置2著色液滴不動,說明種子只進行有氧呼吸;裝置1著色液滴不動、裝置2著色液滴右移,說明種子只進行無氧呼吸;裝置1著色液滴左移、裝置2著色液滴右移,說明種子既進行有氧呼吸,又進行無氧呼吸。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(2)測定凈光合作用強度(如裝置3所示) 裝置3 將裝置3的實驗組與對照組(放置死植物)放在光照、溫度等條件相同且適宜的環(huán)境中,記錄實驗組與對照組紅墨水滴移動的方向和刻度。CO2緩沖液起到平衡CO2的作用。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,(3)探究不同光照強度下光合作用和細

29、胞呼吸強度的大小。 將上述裝置3置于不同光照強度下,記錄裝置3中紅墨水滴移動的方向。 結(jié)果分析:若紅墨水滴右移,說明光照較強,光合作用強度大于細胞呼吸強度,釋放O2使瓶內(nèi)氣壓增大;若紅墨水滴左移,說明光照較弱,細胞呼吸強度大于光合作用強度,吸收O2使瓶內(nèi)氣壓減小;若紅墨水滴不動,說明在此光照強度下光合作用強度等于細胞呼吸強度,釋放O2量等于吸收O2量,瓶內(nèi)氣壓不變。,命題點一,命題點二,命題點三,整合提升,題型突破,命題點四,題組訓(xùn)練,思維拓展 利用氣體含量變化判斷光合強度和呼吸強度 (1)在黑暗條件下植物不進行光合作用,只進行細胞呼吸,因此此時測得的O2吸收量(即密閉容器中O2的減少量)或C

30、O2釋放量(即密閉容器中CO2的增加量)可直接反映呼吸速率。 (2)在光照條件下,植物同時進行光合作用和細胞呼吸,因此此時測得的值并不能反映植物的實際光合速率,反映的是表觀光合速率或稱凈光合速率,它們之間的關(guān)系為真正光合速率=表現(xiàn)(凈)光合速率+呼吸速率。,命題點一,命題點二,命題點三,命題點四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,掌握光合作用與細胞呼吸的關(guān)系,解答相關(guān)實驗題 光合作用和細胞呼吸是植物的重要生命活動,結(jié)合有關(guān)知識回答下列問題。 (1)以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo),研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響,結(jié)果如下表所示:,命題點一,命題點二,命題點三,命題點四,整合提升,題

31、型突破,題組訓(xùn)練,溫度由25 升高到30 時,光合作用制造有機物的速率(填“增大”或“減小”)。 假設(shè)細胞呼吸晝夜不變,植物在25 時,一晝夜中給植物光照15 h,則一晝夜積累的有機物的量為。 (2)如果用如圖所示的裝置來探究光照強度和光合作用速率的關(guān)系,且測量指標(biāo)為裝置中O2含量的 變化,則該裝置需要進行適當(dāng)修 改,具體修改措施是。 為使測得O2的變化量更精確,還 應(yīng)再設(shè)置一對照裝置,對照裝置 的容器和小燒杯中應(yīng)分別放入 。,命題點一,命題點二,命題點三,命題點四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,答案: (1)增大34.8 mg(2)將小燒杯中的蒸餾水換成CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液死的植物幼苗

32、和CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液 解析: (1)光照條件下CO2的吸收量是光合作用的凈吸收量,黑暗條件下只進行細胞呼吸。溫度由25 升高到30 時,光合作用制造有機物的速率由6 mg/h增加到6.5 mg/h。25 時,一晝夜中給植物光照15 h,植物一晝夜積累的有機物的量為3.715-92.3=34.8(mg)。(2)要探究光照強度和光合作用速率的關(guān)系,必須滿足植物進行光合作用的條件,小燒杯中的蒸餾水應(yīng)換成CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液,為植物提供CO2;設(shè)置對照實驗的主要目的是排除外界因素變化導(dǎo)致液滴移動對實驗結(jié)果的干擾,因此,對照組中應(yīng)放死的植物幼苗和CO2緩沖液或碳酸氫鈉溶液。,命題點一,命題

33、點二,命題點三,命題點四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,解題模板 解答光合作用和細胞呼吸的相關(guān)實驗題應(yīng)依照如下步驟進行 第一步,閱讀題干,明確實驗?zāi)康?。第二?理解裝置圖(注意測定光合速率與細胞呼吸速率裝置圖的異同),明確實驗原理(結(jié)合光合作用和細胞呼吸的過程及影響因素),特別是因變量的檢測方法。第三步,結(jié)合試題要求分析確定答案。第四步,若試題的結(jié)果分析中要求繪制曲線或做表格,要注意掌握相應(yīng)的方法,如對于曲線,不要忘記橫、縱坐標(biāo)的含義(有時還要注意單位),而對于表格,則不要忘記名稱、行和列的含義等。,命題點一,命題點二,命題點三,命題點四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,為了探究不同光照處理對植

34、物光合作用的影響,科學(xué)家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時間均為135 s,處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下。 A組:先光照后黑暗,時間各為67.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。 B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5 s;光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。 C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒);光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。 D組(對照組):光照時間為135 s;光合作用產(chǎn)物

35、的相對含量為100%。,命題點一,命題點二,命題點三,命題點四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,回答下列問題。 (1)單位光照時間內(nèi),C組植物合成有機物的量(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,依據(jù)是;C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要,這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的。 (2)A、B、C三組處理相比,隨著的增加,使光下產(chǎn)生的能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,命題點一,命題點二,命題點三,命題點四,整合提升,題型突破,題組訓(xùn)練,答案: (1)高于C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%光照基質(zhì) (2)光照和黑

36、暗交替頻率ATP和還原型輔酶 解析: (1)比較C組和D組可知,前者光照時間為后者的一半,結(jié)果光合作用產(chǎn)物的相對含量C組卻是D組的94%,說明單位光照時間內(nèi)C組植物合成有機物的量高于D組。光合作用的暗反應(yīng)不需要光照,其發(fā)生部位是葉綠體基質(zhì)。(2)A、B、C三組隨著光照和黑暗交替頻率的增加,使光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和還原型輔酶能夠充分利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,對細胞呼吸的場所、過程把握不準(zhǔn) 防范策略 (1)細胞呼吸的場所及過程 原核生物有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)和細胞膜。真核生物有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 有氧呼吸的第

37、一、二階段不需要O2,只有第三階段需要O2。 (2)細胞呼吸方式的判定 如果某生物產(chǎn)生的CO2量和消耗的O2量相等,則該生物只進行有氧呼吸。 如果某生物不消耗O2,只產(chǎn)生CO2,則只進行無氧呼吸。 如果某生物釋放的CO2量比吸收的O2量多,則兩種呼吸方式都進行。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,如果某生物不吸收O2,也不釋放CO2,則該生物只進行無氧呼吸(產(chǎn)物為乳酸)或生物已死亡。 無氧呼吸的產(chǎn)物中沒有水,如果細胞呼吸的產(chǎn)物中有水,則一定是進行了有氧呼吸。 由于酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸均可以產(chǎn)生CO2,故不能依據(jù)是否產(chǎn)生CO2來判斷酵母菌的細胞呼吸方式。 (3)無線粒體的真核細

38、胞(或生物)只能進行無氧呼吸,如成熟紅細胞、蛔蟲等,線粒體是進行有氧呼吸的主要場所。一些原核生物無線粒體,但能進行有氧呼吸。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練1 下列有關(guān)檢測酵母菌細胞呼吸的產(chǎn)物的敘述,正確的是() A.如果產(chǎn)生的氣體使澄清的石灰水變渾濁,則酵母菌只進行有氧呼吸 B.如果產(chǎn)生的氣體使溴麝香草酚藍水溶液變黃色,則酵母菌只進行無氧呼吸 C.無論進行有氧呼吸還是無氧呼吸,酵母菌都能產(chǎn)生CO2 D.酵母菌發(fā)酵時不產(chǎn)生氣體,但其發(fā)酵液能使重鉻酸鉀變灰綠色,答案,解析,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,對光合作用的相關(guān)物質(zhì)及其變化混淆不清 防范策略 (

39、1)光合作用的相關(guān)物質(zhì) 光合作用中產(chǎn)生的H為NADPH,細胞呼吸中產(chǎn)生的H為NADH,兩種H不是同一種物質(zhì)。 光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的ATP只能被暗反應(yīng)利用,細胞呼吸中產(chǎn)生的ATP可被除暗反應(yīng)外的多項生命活動利用。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,(2)光合作用中物質(zhì)變化的判斷 判斷外界條件改變后C3、C5、ATP、NADPH、ADP、NADP+的含量如何變化,可結(jié)合光合作用的過程繪制示意圖進行分析。以停止光照時物質(zhì)的變化為例:停止光照光反應(yīng)停止ATP和NADPH不再產(chǎn)生ATP和NADPH的含量減少且ADP和NADP+的含量增加;ATP和NADPH 的含量減少C3還原減弱,而CO

40、2固定過程仍在進行C3含量相對增加,C5含量相對減少。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練2 下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實線表示,能量傳遞用虛線表示,圖中ag為物質(zhì),為反應(yīng)過程),下列判斷錯誤的是() A.綠色植物能利用a物質(zhì)將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲存在c中 B.e中不儲存化學(xué)能,所以e只能充當(dāng)還原劑 C.圖中表示水分的吸收,表示水的光解 D.在g物質(zhì)供應(yīng)充足時,突然停止光照,C3的含量將會上升,答案,解析,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,不能區(qū)分凈光合作用與真正光合作用 防范策略 (1)在光照環(huán)境中,植物并不是只進行光合作用,同時

41、也進行細胞呼吸,如果有O2釋放,說明光合作用強度大于細胞呼吸強度;如果有CO2釋放,說明光合作用強度小于細胞呼吸強度。 (2)對于密閉透明容器中的綠色植物來說,黑暗條件下,容器中CO2或O2的變化量反映了其細胞呼吸的強度;光照條件下,容器中CO2或O2的變化量反映了其凈光合作用的強度。 凈光合作用速率=總光合作用速率-細胞呼吸速率。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練3 右圖表示在適宜的光照、CO2濃度等條 件下,某植物在不同溫度下的凈光合作 用速率和細胞呼吸速率曲線,下列敘述 錯誤的是 () A.光合作用中溫度主要影響暗反應(yīng)階段 B.光合作用、細胞呼吸都受到溫度的影響,

42、其中與細胞呼吸有關(guān)的酶的適宜溫度更高 C.溫度在30 左右時真正光合作用速率最大 D.若溫度保持在25 ,長時間每天交替進行12 h光照、12 h黑暗,該植物不能正常生長,答案,解析,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,不能準(zhǔn)確判斷影響光合作用、細胞呼吸的因素 防范策略 (1)影響光合作用、細胞呼吸的主要因素 溫度改變時,細胞呼吸會受到影響,光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)均會受影響,但主要是暗反應(yīng),因為參與暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。 CO2濃度很低時,光合作用不能進行;當(dāng)CO2濃度大于某值時,光合作用才能進行。CO2濃度過大時,會抑制植物的細胞呼吸,進而影響到光合作用。,

43、失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,(2)環(huán)境因素改變引起的補償點和飽和點的移動 植物的光(CO2)補償點和光(CO2)飽和點受外界環(huán)境影響,當(dāng)外界環(huán)境變化時,光(CO2)補償點和飽和點都會發(fā)生相應(yīng)變化,規(guī)律如下。 若呼吸速率增加,CO2(光)補償點應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。 若呼吸速率基本不變,條件的改變使光合速率下降時,CO2(光)補償點應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。 與陽生植物相比,陰生植物CO2(光)補償點和飽和點都相應(yīng)向左移動。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,失分誤區(qū)4,防范演練4 某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。右圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。下列敘述錯誤的是() A.光照強度低于P時,突變型的光反應(yīng)強度低于野生型 B.光照強度高于P時,突變型的暗反應(yīng)強度高于野生型 C.光照強度低于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度 D.光照強度高于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度,答案,解析,