生物必修ⅰ苏教版3细胞呼吸课件.ppt

1,第三课时光合作用与细胞呼吸的联系及应用,2,3,课程标准,1.,比,较光合作用和细胞呼吸的区别。,2.,光合作用与细胞呼吸在生产上的应用。,课标解读,综,合提升对光合作用和细胞呼吸过程、本质、意义的认知，尝试利用二者的基本原理分析生产实践中的实际问题。,4,光合作用与呼吸作用,1,光合作用和呼吸作用的比较,光合作用,呼吸作用,(,有氧呼吸,),代谢性质,代谢,代谢,发生部位,含,的细胞,(,主要是叶肉细胞,),所有活细胞,反应场所,和,合成,分解,叶绿体,叶绿体,细胞质基质,线粒体,5,条件,、水、二氧化碳、适宜的温度、酶、,有,无,都可，适宜的温度、,、酶,能量代谢,转变为,，储存在,中,有机物中的,释放出来，部分转移到,中,物质代谢,将无机物,(,和,),合成有机物,(,如葡萄糖,),并产生,有机物,(,如葡萄糖,),分解为无机物,(,和,),光,光,光,氧气,光能,化学能,有机物,化学能,ATP,色素,H,2,O,O,2,H,2,O,CO,2,CO,2,6,联系,光合作用的产物作为呼吸作用的物质基础,(,和,均为呼吸作用的原料,),，呼吸作用产生的二氧化碳可为光合作用所利用,(,如图,),有机物,氧气,7,2,H,的来源去路,来源,去路,H,光合作用,光反应中,.,作为还原剂用于暗反应阶段中还原,形成,等,有氧呼吸,第一阶段从,到,及第二阶段,和,分解产生,用于第三阶段还原,产生,，同时释放,能量,水的光解,葡萄糖,丙酮酸,丙酮酸,H,2,O,C,3,(CH,2,O),O,2,H,2,O,大量,8,的来源去路,来源,去路,ATP,光合作用,光反应阶段,ATP,合成所需能量来自,吸收的,能,用于暗反应阶段,时能量之需，以,形式储存于有机物中,有氧呼吸,第,阶段均产生，,第,阶段产生最,多，能量来自,氧化分解,作为能量通货用于各项生命活动,色素,太阳,一、二、三,三,有机物,C,3,还原,稳定化学能,9,不同状况下植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示方法,(1),黑,暗状况时：植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。,气体代谢特点,此状态下，植物从外界吸收,O,2,，并将呼吸作用产生的,CO,2,释放到体外,(,图甲表示,),。,10,呼吸作用相对强度可用如下三种方式表示：,a,用,CO,2,和释放量,(,或实验容器内,CO,2,增加量,),表示；,b,用,O,2,吸收量,(,或实验容器内,O,2,减少量,),表示；,c,用植物重量,(,有机物,),的减轻量表示。,(2),较强光照时：植物同时进行呼吸作用和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。,11,气体代谢特点：,植物光合作用产生的氧气,(,用,m,表示,),除用于植物的呼吸作用消耗,(,用,m,1,表示,),之外，其余的氧气释放到周围的环境中,(,用,m,2,表示,),。,植物光合作用所利用的,CO,2,(,用,N,表示,),除来自植物自身呼吸作用,(,用,N,1,表示,),外，不足的,CO,2,部分从外界吸收,(,用,N,2,表示,)(,图乙表示,),。,分析乙图可知，图乙中有如下数量关系：,m,m,1,m,2,，,N,N,1,N,2,光合作用相对强度的三种表示方法：,a,用,O,2,释放量,(,或实验容器内,O,2,增加量,),表示；,b,用,CO,2,吸收量,(,或实验容器内,CO,2,减少量,),表示；,c,用植物重量,(,有机物,),的增加量来表示。,12,2,光合作用和呼吸作用中物质的关系,在,绿色植物中往往同时进行着光合作用和呼吸作用这两个过程，所以在分析其物质和能量的变化时，要综合考虑。即我们在分析光合作用过程中氧气的释放时要考虑绿色植物本身氧气的呼吸消耗；分析二氧化碳的吸收时，要考虑绿色植物本身进行呼吸作用释放的量。具体规律如下：,13,(1),光合作用总光合速率光合作用净光合速率细胞呼吸速率,(2),光合作用总,O,2,量向外界释放,O,2,量细胞呼吸消耗,O,2,量,(3),光合作用总,CO,2,量从外界吸收,CO,2,量细胞呼吸产生,CO,2,量,(4),光合作用总,C,6,H,12,O,6,量光合作用积累,C,6,H,12,O,6,量细胞呼吸消耗,C,6,H,12,O,6,量,因此，在进行实验设计研究呼吸作用释放二氧化碳或者消耗氧气的量时，必须进行黑暗设计，目的是排除绿色植物在光下进行光合作用对实验结果的干扰。,14,【,巩固,】(,多选,),植物的光合作用受,CO,2,浓度、温度与光照强度的影响。右图为在一定,CO,2,浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是,(,),。,A,在,a,点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生,ATP,的部位只有线粒体,B,该植物叶片的呼吸速率是,5 mg/(100 cm,2,叶,小时,),C,在一昼夜中，将该植物叶片置于,c,点光照下,11,小时，其余时间置于黑暗中，则每,100 cm,2,叶片一昼夜中,CO,2,的净吸收量为,45 mg,D,c,点之后光照强度是限制光合作用速率的主要因素,15,解析,从题图中可以看出，在,a,点只进行呼吸作用，不能进行光合作用，所以在,a,点所示条件下，该植物叶肉细胞内能够产生,ATP,的部位是细胞质基质、线粒体。将该植物叶片置于,c,点光照下,11,小时，每,100 cm,2,叶片,CO,2,的净吸收量为,1011,110 mg,；其余时间置于黑暗中，,CO,2,的释放量为,513,65(mg),，故一昼夜中每,100 cm,2,叶片,CO,2,的净吸收量为,110,65,45(mg),。,答案,AD,16,【,例,1】,线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请据图回答下面的问题。,光合作用与呼吸作用的联系,图甲,17,(1),当叶肉细胞处于图乙,A,点状态时，可以发生图甲中的哪些过程？,(,用图中字母表示,)_,。,(2),当叶肉细胞处于图乙中,B,至,C,段时，影响光合作用的主要因素是,_,。当达到,D,点后，限制光合作用的因素可能是,_(,答出两点,),。,图乙,18,(3),当叶肉细胞处于图乙,C,点状态时，叶绿体内消耗的,CO,2,来自图甲中,_,过程。,(,用图中字母表示,),。,(4),图甲物质,A,是,_,。如果在图乙的,B,点突然停止光照，短期叶绿体内,(C,3,),化合物的含量将会,_,。,(5),细胞作为一个基本的生命系统，需要外界的能量供应。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直接利用，其能量转移的具体途径是：,_(,用文字和箭头表示,),。,思维导图：,19,深度剖析,图甲反映的是叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，线粒体是呼吸作用的主要场所，同时图示也说明了光合作用与呼吸作用两者之间的联系。图乙反映的是植物在不同光照强度情况下，从外界吸收或释放二氧化碳的情况。,答案,(1)fgha,(2),光,照强度,CO,2,浓度或温度或矿质营养或水,(3)h,和,b,(4),丙酮酸升高,(5),光能,ATP,中活跃的化学能有机物中稳定的化学能,ATP,中活跃的化学能,20,【,例,2】,以,下是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答下面的问题。,21,(1),图中,A,表示的过程为,_,，其中生成的,ATP,所含化学能来自,_,，这些,ATP,将用于,_,。,(2),图中,B,表示的过程为,_,，在合成的葡萄糖中贮存,_,。,(3),图中,C,表示的过程为,_,，产生的,ATP,中储存的能量来自,_,，,ATP,水解释放的能量直接用于,_,，这里产生的,CO,2,是在,_,阶段形成的，产生的水是在,_,阶段形成的。,(4)10 mol,的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量,_kJ,，其中有,_kJ,转移到,ATP,中。,22,深度剖析,这是一道光合作用与呼吸作用的综合性试题，注意两者之间的物质变化和能量转化之间的联系。,答案,(1),光,合作用光反应光能暗反应,(2),光合作用暗反应稳定的化学能,(3),有氧呼吸糖类等有机物各项生命活动有氧呼吸第二有氧呼吸第三,(4)28 700,11 610,23,【,变式,】,在,科学研究中常用呼吸熵,(RQ,释放的二氧化碳体积,/,消耗的氧体积,),表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如下图。,装置,1,装置,2,24,关闭活塞，在,25,下经,20 min,读出刻度管中着色液移动距离。设装置,1,和装置,2,的着色液分别向左移动,x,和,y,(mm),。,x,和,y,值反映了容器内气体体积的减少。请回答下面的问题。,(1),装置,1,的小瓶中加入,NaOH,溶液的目的是,_,。,(2),x,代表,_,值，,y,代表,_,值。,(3),若测得,x,200(mm),，,y,30(mm),，则该发芽种子的呼吸熵是,_,。,25,(4),若要测定已长出一片真叶幼苗的,RQ,值，则应将该装置放于何种条件下进行，为什么？,_,。,(5),为使测得的,x,和,y,值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入,_,。设对照的目的是,_,。,26,解析,本题以呼吸作用为切入点，主要考查实验能力。本实验原理是：种子呼吸吸收氧气放出二氧化碳。装置,1,释放的二氧化碳被,NaOH,溶液吸收，吸收氧的体积,(,x,),则可通过着色液移动直接测出；装置,2,试管中为蒸馏水，其气体体积的减小代表消耗氧和释放二氧化碳的体积之差,(,y,),，通过着色液移动测出。该实验中消耗氧的体积,x,200(mm),，释放二氧化碳的体积,x,y,200,30,170(mm),，,RQ,170/200,。此外，为使测定值尽可能接近真实值，设置单一变量的对照实验装置以校正实验误差是必不可少的。,27,答案,(1),吸,收呼吸产生的二氧化碳,(2),消耗氧的体积消耗氧和释放二氧化碳的体积之差,(4),黑暗。避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化,(5),等量的死的发芽种子和蒸馏水用于校正装置,1,和,2,内因物理因素,(,或非生物因素,),引起的容积变化,28,1,下图表示在不同光照强度下，某植物的氧气释放速率。该植物在,2 000 lx,光照强度下，每小时光合作用所产生的氧气量,(mL),是,(,),。,A,17 B,12,C,23 D,18,解析,实际光合作用产生的氧气量净光合作用氧气释放量呼吸作用氧气消耗量,6,17,23(mL),。,答案,C,【例1】线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。,(2)较强光照时：植物同时进行呼吸作用和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。,避免因为幼苗进行光合作用，干扰呼吸作用的气体量的变化,分析乙图可知，图乙中有如下数量关系：,(4)从图中曲线知道，阳生植物在光强度为Q时，其呼出的CO2量是4 mg/100 cm2叶片面积/小时，则100 cm2的叶片12小时消耗的有机物按CO2释放量计算是：41248 mg。,【例1】线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。,(3)光合作用总CO2量从外界吸收CO2量细胞呼吸产生CO2量,测定发芽种子呼吸熵的装置如下图。,(4)28 70011 610,(3)光合作用总CO2量从外界吸收CO2量细胞呼吸产生CO2量,请据图回答下面的问题。,A正确：三羧酸循环在线粒体基质中进行；,(2)光照强度CO2浓度或温度或矿质营养或水,转变为 ，储存在 中,(4)从图中曲线知道，阳生植物在光强度为Q时，其呼出的CO2量是4 mg/100 cm2叶片面积/小时，则100 cm2的叶片12小时消耗的有机物按CO2释放量计算是：41248 mg。,29,2,如图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是,(,),。,A,处发生三羧酸循环,B,处产生,ATP,C,处产生二氧化碳,D,处发生,H,与,O,2,的结合反应,30,解析,本题考查线粒体的结构与细胞的有氧呼吸过程，意在考查学生对细胞呼吸过程的理解。图示中为线粒体外膜和内膜间的空隙，为线粒体基质，为线粒体的内膜。,A,正确：三羧酸循环在线粒体基质中进行；,B,错误：线粒体中产生,ATP,的部位是线粒体基质和内膜。,答案,B,(4)从图中曲线知道，阳生植物在光强度为Q时，其呼出的CO2量是4 mg/100 cm2叶片面积/小时，则100 cm2的叶片12小时消耗的有机物按CO2释放量计算是：41248 mg。,(3)光合作用总CO2量从外界吸收CO2量细胞呼吸产生CO2量,代谢,图示中为线粒体外膜和内膜间的空隙，为线粒体基质，为线粒体的内膜。,(2)光照强度CO2浓度或温度或矿质营养或水,该植物在2 000 lx光照强度下，每小时光合作用所产生的氧气量(mL)是,解析(1)阴生植物适于在较弱的光下生长，其弱光下光合作用强度要比阳生植物大，而阳生植物适合在强光下生长，其强光下的光合作用强度要比阴生植物大。,(2)从图中观察a、b两点所在的曲线对应的纵坐标为0，即植物的光合作用从外界吸收的二氧化碳为零。,作为能量通货用于各项生命活动,(4)光合作用总C6H12O6量光合作用积累C6H12O6量细胞呼吸消耗C6H12O6量,(2)较强光照时：植物同时进行呼吸作用和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。,将该植物叶片置于c点光照下11小时，每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1011110 mg；,转变为 ，储存在 中,第三课时光合作用与细胞呼吸的联系及应用,mm1m2，NN1N2,(2)当叶肉细胞处于图乙中B至C段时，影响光合作用的主要因素是_。,当达到D点后，限制光合作用的因素可能是_(答出两点)。,A正确：三羧酸循环在线粒体基质中进行；,31,32,33,4,如图是在一定的,CO,2,浓度和温度条件下，某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量,(,用,CO,2,的吸收量表示,),的关系图。请据图回答问题。,34,(1),曲线,A,所表示的是,_,植物叶受光强度和光合作用合成量的关系。,(2),a,、,b,点表示,_,。,(3),叶面积为,25 cm,2,的阳生植物叶片在光强度为,Y,时，每小时的光合作用合成葡萄糖的量为,_mg,。,(4),将该阳生植物叶片先在光强度为,X,的条件下放置若干小时，然后放于暗处,(,光强度为,0,时,)12 h,，要使此时叶的干物质质量与放于暗处前一样，则需光照,_h,。,(5),在同等条件下，阳生植物呼吸作用的强度比阴生植物,_,。,35,解析,(1),阴生植物适于在较弱的光下生长，其弱光下光合作用强度要比阳生植物大，而阳生植物适合在强光下生长，其强光下的光合作用强度要比阴生植物大。,(2),从图中观察,a,、,b,两点所在的曲线对应的纵坐标为,0,，即植物的光合作用从外界吸收的二氧化碳为零。其光合作用所需,CO,2,的量与呼吸作用放出的,CO,2,量相等。,(3),在光照强度为,Y,时，,100 cm,2,的阳生植物叶片每小时光合作用利用,CO,2,的量是,16 mg,。所以,25 cm,2,同样植物的叶片处在相同条件下，每小时是,164,4 mg,，根据,6CO,2,C,6,H,12,O,6,得出，合成的葡萄糖量为,2.7 mg,。,36,(4),从图中曲线知道，阳生植物在光强度为,Q,时，其呼出的,CO,2,量是,4 mg/100 cm,2,叶片面积,/,小时，则,100 cm,2,的叶片,12,小时消耗的有机物按,CO,2,释放量计算是：,412,48 mg,。当把,100 cm,2,的叶片放在光强度为,X,的环境里时，需照射时间为,8x,48,，,x,6 h,。,答案,(1),阳,生,(2),阳生植物和阴生植物光合作用合成量与呼吸作用所消耗有机物量相等,(4)6,(5),强,37,课堂小结,