2018届高三生物二轮复习-2.3-专题3-细胞呼吸与光合作用.ppt

专题3细胞呼吸与光合作用【答案速填】【答案速填】：分解有机物，释放能量分解有机物，释放能量 有氧呼吸有氧呼吸 细胞质基质、细胞质基质、线粒体线粒体 _无氧呼吸无氧呼吸 细胞质基质细胞质基质_ 提供能量提供能量 叶绿体叶绿体 同位素标记法同位素标记法叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质叶绿体基质 _【知识【知识方法】方法】一、细胞呼吸方式的判定方法一、细胞呼吸方式的判定方法1.1.据是否消耗据是否消耗O O2 2：2.2.据产物划分：据产物划分：3.3.根据曲线分析：根据曲线分析：（1 1）A A曲线：有氧呼吸曲线；曲线：有氧呼吸曲线；B B曲线：无氧呼吸曲线。曲线：无氧呼吸曲线。（2 2）O O点：只进行无氧呼吸。点：只进行无氧呼吸。（3 3）P P点：无氧呼吸停止。点：无氧呼吸停止。（4 4）OPOP段（不包括段（不包括O O点和点和P P点）：无氧呼吸和有氧呼吸。点）：无氧呼吸和有氧呼吸。（5 5）P P点以后：只进行有氧呼吸。点以后：只进行有氧呼吸。二、细胞呼吸与光合作用过程图解二、细胞呼吸与光合作用过程图解三、细胞呼吸与光合作用的影响因素三、细胞呼吸与光合作用的影响因素1.1.光照强度和光照强度和COCO2 2浓度变化对浓度变化对C C3 3、C C5 5含量的影响：含量的影响：（1 1）图解：）图解：（2 2）说明。）说明。以以上上图图解解只只表表示示条条件件改改变变后后短短时时间间内内各各物物质质相相对对含含量的变化，而非长时间。量的变化，而非长时间。以以上上各各物物质质变变化化中中，C C3 3和和C C5 5含含量量的的变变化化是是相相反反的的，C C5 5、HH和和ATPATP含量变化是一致的。含量变化是一致的。2 2影响细胞呼吸的影响细胞呼吸的4 4大外界因素：大外界因素：(1)(1)温度：温度：（2 2）O O2 2浓度：浓度：（3 3）COCO2 2浓度：浓度：（4 4）含水量：）含水量：3.3.影响光合作用的影响光合作用的3 3大主要因素：大主要因素：(1)(1)光照强度光照强度(如图甲所示如图甲所示)。原理原理:影响光反应阶段影响光反应阶段ATPATP、HH的产生。的产生。分析：分析：(2)CO(2)CO2 2浓度浓度(如图乙所示如图乙所示)。原理原理:影响暗反应阶段影响暗反应阶段C3C3的生成。的生成。分析：分析：(3)(3)温度温度(如图丙所示如图丙所示)。原理原理:通过影响酶的活性而影响光合作用。通过影响酶的活性而影响光合作用。分析分析:P:P点对应的温度为进行光合作用的最适温度。点对应的温度为进行光合作用的最适温度。4.4.解读总光合速率与呼吸速率的关系：解读总光合速率与呼吸速率的关系：（1 1）图示：）图示：（2 2）解读。）解读。AA点：只进行细胞呼吸。点：只进行细胞呼吸。ABAB段：总光合速率段：总光合速率 呼吸速率。呼吸速率。CC点：为光饱和点。点：为光饱和点。四、有关细胞呼吸和光合作用的实验设计四、有关细胞呼吸和光合作用的实验设计1.1.生物呼吸类型判定实验设计：生物呼吸类型判定实验设计：假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响。实验装置如图：考虑外界条件的影响。实验装置如图：(1)(1)若甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴不动，若甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴不动，则只进行有氧呼吸。则只进行有氧呼吸。(2)(2)若甲装置中红墨水滴不动，乙装置中红墨水滴右移，若甲装置中红墨水滴不动，乙装置中红墨水滴右移，则只进行无氧呼吸。则只进行无氧呼吸。(3)(3)若甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴右移，若甲装置中红墨水滴左移，乙装置中红墨水滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)(4)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外，其余均与乙装置相同。等量同种生物材料外，其余均与乙装置相同。2.2.光合速率与呼吸速率的测定：光合速率与呼吸速率的测定：(1)(1)测定装置：测定装置：(2)(2)测定方法及解读。测定方法及解读。测定呼吸强度。测定呼吸强度。a a装置烧杯中放入适宜浓度的装置烧杯中放入适宜浓度的NaOHNaOH溶液用于吸收溶液用于吸收COCO2 2。b b玻璃钟罩进行遮光处理，以排除光合作用的干扰。玻璃钟罩进行遮光处理，以排除光合作用的干扰。c c置于适宜温度环境中。置于适宜温度环境中。d d红色液滴向左移动红色液滴向左移动(代表呼吸耗氧量代表呼吸耗氧量)。测定净光合速率。测定净光合速率。a a装置小烧杯中放入适宜浓度的装置小烧杯中放入适宜浓度的COCO2 2缓冲液，用于保证缓冲液，用于保证容器内容器内COCO2 2浓度恒定，满足光合需求。浓度恒定，满足光合需求。b b必须给予较强光照处理，且温度适宜。必须给予较强光照处理，且温度适宜。c c红色液滴向右移动红色液滴向右移动(代表净光合速率代表净光合速率)。【易错【易错易混】易混】1.1.光合作用中的光合作用中的HH细胞呼吸中的细胞呼吸中的HH：（1 1）光合作用：）光合作用：HH为为NADPHNADPH（还原型辅酶（还原型辅酶），在光），在光反应阶段由反应阶段由NADPNADP+转化而成。转化而成。（2 2）细胞呼吸：）细胞呼吸：HH为为NADHNADH（还原型辅酶（还原型辅酶），在有），在有氧呼吸第一、第二阶段和无氧呼吸第一阶段由氧呼吸第一、第二阶段和无氧呼吸第一阶段由NADNAD+转化转化而成。而成。2.2.辨析光合作用和有氧呼吸过程中辨析光合作用和有氧呼吸过程中HH与与ATPATP的来源及的来源及去向：去向：3.3.正确分析密闭环境中一昼夜正确分析密闭环境中一昼夜COCO2 2含量的变化曲线：含量的变化曲线：(1)N(1)N3 3点低于点低于M M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加总量增加(即植物生长即植物生长)。(2)N(2)N1 1点高于点高于M M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少。总量减少。(3)N(3)N2 2点等于点等于M M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变。总量不变。(4)CO(4)CO2 2含量最高点为含量最高点为C C点点(C(C点点)，COCO2 2含量最低点为含量最低点为E E点点(E(E点点)，对应的光照强度都为光补偿点，对应的光照强度都为光补偿点C C，光合速率，光合速率与呼吸速率相等。与呼吸速率相等。(5)(5)图中曲线与横轴围成的面积图中曲线与横轴围成的面积S S2 2(S(S1 1S S3 3)的代数和的代数和即为净光合量，若该值即为净光合量，若该值00，则植物生长，若该值，则植物生长，若该值00，则植物不生长。则植物不生长。题型一题型一 光合作用与细胞呼吸过程的综合考查光合作用与细胞呼吸过程的综合考查【典例【典例1 1】(2017(2017江苏高考江苏高考T29)T29)科研人员对猕猴桃科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1 1为光合放氧测定装置示意图，图为光合放氧测定装置示意图，图2 2为不同光照条件下果为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：世肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：世纪金榜导学号纪金榜导学号7341401273414012（1 1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是中的果肉薄片会变成白色，原因是_ _ _ _。（2 2）图）图1 1中影响光合放氧速率的因素有中影响光合放氧速率的因素有_。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中反应液中_的干扰。的干扰。（3 3）图）图1 1在反应室中加入在反应室中加入NaHCONaHCO3 3的主要作用是的主要作用是_。若提高反应液中。若提高反应液中NaHCONaHCO3 3浓度，果肉放氧浓度，果肉放氧速率的变化是速率的变化是_（填（填“增大增大”“”“减减小小”“”“增大后稳定增大后稳定”或或“稳定后减小稳定后减小”）。）。（4 4）图）图2 2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对率，对151520 min20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是曲线的斜率几乎不变的合理解释是_ _；若在；若在20 min20 min后停止后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_（填序号（填序号:C:C5 5 ATP H C ATP H C3 3），可推测），可推测202025 min25 min曲线的斜率为曲线的斜率为_（填（填“正值正值”“”“负负值值”或或“零零”）。）。【解题技法】【解题技法】识图分析法识图分析法1.1.关关键键信信息息：光光合合色色素素、NaHCONaHCO3 3、光光合合放放氧氧速速率率、停停止止光照、叶绿体中含量减少的物质等。光照、叶绿体中含量减少的物质等。2.2.思考路线图：思考路线图：答案：答案：（1 1）CaCOCaCO3 3 光合色素溶解在乙醇中光合色素溶解在乙醇中 （2 2）光照、温度、）光照、温度、COCO2 2（NaHCONaHCO3 3）浓度）浓度 溶解氧溶解氧 （3 3）提供）提供COCO2 2 增大后稳定增大后稳定（4 4）光合产氧量与呼吸耗氧量相等）光合产氧量与呼吸耗氧量相等 负值负值【借题发挥】【借题发挥】高考大题长句表达专项练高考大题长句表达专项练在在光光照照较较强强的的夏夏季季中中午午，绿绿色色植植物物的的光光合合作作用用强强度度会会降低，原因是降低，原因是_。答答案案：夏夏季季中中午午，光光照照过过强强、温温度度过过高高，导导致致部部分分气气孔孔关关闭闭，叶叶肉肉细细胞胞吸吸收收COCO2 2减减少少，C C3 3生生成成减减少少，故故光光合合作用强度会降低作用强度会降低【思维建模】【思维建模】光合作用与细胞呼吸联系图解光合作用与细胞呼吸联系图解（1 1）图解）图解:（2 2）解读。）解读。图图1 1：从：从HH入手分析。入手分析。.光合作用过程中光合作用过程中HH产生于光反应阶段，用于暗反产生于光反应阶段，用于暗反应阶段；有氧呼吸过程中，应阶段；有氧呼吸过程中，HH产生于有氧呼吸的第一产生于有氧呼吸的第一和第二阶段，用于有氧呼吸的第三阶段。和第二阶段，用于有氧呼吸的第三阶段。.故图中故图中表示的过程分别是光反应、有氧呼吸表示的过程分别是光反应、有氧呼吸第二阶段、暗反应、有氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第第二阶段、暗反应、有氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第三阶段。三阶段。.甲丁表示的物质分别是甲丁表示的物质分别是ATPATP、丙酮酸、丙酮酸、COCO2 2、O O2 2。图图2 2：从：从O O2 2的产生与消耗入手分析。的产生与消耗入手分析。.确定确定过程为光合作用的光反应阶段过程为光合作用的光反应阶段,过程为有过程为有氧呼吸第三阶段。氧呼吸第三阶段。.再从再从过程产生过程产生HH的去向和的去向和过程过程HH的来源入手的来源入手分析分析过程：光反应阶段过程：光反应阶段H H2 2O O（a a）在光下分解产生的）在光下分解产生的HH用于用于过程（暗反应阶段），过程（暗反应阶段），b b代表的物质是代表的物质是COCO2 2；参与有氧呼吸第三阶段的参与有氧呼吸第三阶段的HH产生于产生于过程（有氧呼吸过程（有氧呼吸的第一和第二阶段）。的第一和第二阶段）。图图3 3：从光照入手分析。：从光照入手分析。.过程甲为光合作用的光反应阶段，依据葡萄糖的产过程甲为光合作用的光反应阶段，依据葡萄糖的产生可知过程乙为光合作用的暗反应阶段。进而分析确生可知过程乙为光合作用的暗反应阶段。进而分析确定戊、丁、丙分别为有氧呼吸的第一、第二和第三阶定戊、丁、丙分别为有氧呼吸的第一、第二和第三阶段。段。.物质物质a a、b b、c c、d d分别表示分别表示HH和和ATPATP、ADPADP和和PiPi、O O2 2、COCO2 2。.在在过过程程甲甲戊戊中中，只只有有乙乙过过程程不不能能产产生生ATPATP，能能产产生气体的过程有甲和丁。生气体的过程有甲和丁。题型二题型二 净光合速率与总光合速率和呼吸速率之间的净光合速率与总光合速率和呼吸速率之间的关系关系【典例【典例2 2】(2017(2017全国卷全国卷T30)T30)植物的植物的COCO2 2补偿点是补偿点是指由于指由于COCO2 2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的的COCO2 2浓度。已知甲种植物的浓度。已知甲种植物的COCO2 2补偿点大于乙种植物的。补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：世纪金榜导学号回答下列问题：世纪金榜导学号7341401373414013（1 1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是光合速率都降低，原因是_。甲种植物净光合速率为甲种植物净光合速率为0 0时，乙种植物净光合速率时，乙种植物净光合速率_（填（填“大于大于0”“0”“等于等于0”0”或或“小于小于0”0”）。）。（2 2）若将甲种植物密闭在无）若将甲种植物密闭在无O O2 2、但其他条件适宜的小、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是加，原因是_。【解题技法】【解题技法】图解法图解法1.1.关关键键信信息息:CO:CO2 2补补偿偿点点、光光合合速速率率、呼呼吸吸速速率率、净净光光合合速率。速率。2.2.思考路线图：思考路线图：答案：答案：（1 1）植物在光下光合作用吸收）植物在光下光合作用吸收COCO2 2的量大于细胞的量大于细胞呼吸释放呼吸释放COCO2 2的量，使密闭小室中的量，使密闭小室中COCO2 2浓度降低，光合速浓度降低，光合速率也随之下降率也随之下降 大于大于0 0（2 2）甲种植物在光下光合作用释放的）甲种植物在光下光合作用释放的O O2 2使密闭小室中使密闭小室中O O2 2增加，而增加，而O O2 2与有机物分解产生的与有机物分解产生的NADHNADH发生作用形成水发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当是有氧呼吸的一个环节，所以当O O2 2增多时，有氧呼吸会增多时，有氧呼吸会增加增加【借题发挥】【借题发挥】高考大题长句表达专项练高考大题长句表达专项练若植物长期处于光照强度为光补偿点（植物的光合若植物长期处于光照强度为光补偿点（植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值）的自然强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值）的自然环境中，植物能否正常生长？原因是什么？环境中，植物能否正常生长？原因是什么？_。答案：答案：不能。因为光照强度为光补偿点时，植物在白不能。因为光照强度为光补偿点时，植物在白天没有有机物的积累，而且植物在夜间又进行细胞呼天没有有机物的积累，而且植物在夜间又进行细胞呼吸消耗有机物，植物体内的有机物减少，因此植物将吸消耗有机物，植物体内的有机物减少，因此植物将不能正常生长不能正常生长【高考新动向】【高考新动向】光合作用与生产实践光合作用与生产实践【典例】【典例】金钗石斛是重要中药，因其对生长要求特殊、金钗石斛是重要中药，因其对生长要求特殊、繁殖缓慢等原因，野生金钗石斛几近绝迹。科学家研繁殖缓慢等原因，野生金钗石斛几近绝迹。科学家研究了不同光照强度下温度对金钗石斛生长和分蘖率的究了不同光照强度下温度对金钗石斛生长和分蘖率的影响，结果如下图和下表（注：分蘖率越高表示植株影响，结果如下图和下表（注：分蘖率越高表示植株繁殖能力越强）。分析回答：繁殖能力越强）。分析回答：世纪金榜导学号世纪金榜导学号7341401473414014（1 1）本研究是在人工气候箱中进行的，实验过程中）本研究是在人工气候箱中进行的，实验过程中除可调节箱内除可调节箱内_外，其他条件外，其他条件(如空气湿度、如空气湿度、COCO2 2浓度等浓度等)均应处于相同且比较适宜的状态，其目均应处于相同且比较适宜的状态，其目的是的是_。（2 2）由上图可知，当栽培温度从）由上图可知，当栽培温度从15 15 增加到增加到25 25 时，时，OMOM点净光合速率明显增加，这主要是因为点净光合速率明显增加，这主要是因为_；而从；而从PNPN点净光合速率增加不明点净光合速率增加不明显，这是因为光照不足，叶绿体的显，这是因为光照不足，叶绿体的_上产生上产生ATPATP和和HH的速度慢，导致暗反应阶段的速度慢，导致暗反应阶段C C3 3转化为转化为_的过程变慢。的过程变慢。（3 3）根据本研究，在金钗石斛的生长期应控制的适）根据本研究，在金钗石斛的生长期应控制的适宜条件是宜条件是_，而在分蘖期特别要注意适当，而在分蘖期特别要注意适当_。【解题技法】【解题技法】图表分析法图表分析法1.1.关键信息关键信息:光照强度、温度、金钗石斛生长和分蘖率光照强度、温度、金钗石斛生长和分蘖率等。等。2.2.思考路线图：思考路线图：（1 1）由曲线图可知：）由曲线图可知：