1、第三单元细胞的能量供应和利用,第,11,讲光合作用与细胞呼吸综合分析,(,提升课,),第三单元细胞能量供给和利用,第1页,考点一光合作用与细胞呼吸关系,比较项目,起源,去路,H,光合作用,有氧呼吸,光反应中水光解,作为暗反应阶段还原剂,用于还原,C,3,第一阶段、第二阶段产生,用于第三阶段还原氧气产生水,同时释放大量能量,第2页,比较项目,起源,去路,ATP,光合作用,有氧呼吸,在光反应阶段合成,其合成所需能量来自色素吸收、转化太阳能,用于暗反应阶段,C,3,还原,其中活跃化学能以稳定化学能形式储存在有机物中,第一、二、三阶段均产生,其中第三阶段产生最多,其合成所需能量来自有机物分解,水解释放
2、能量直接用于除暗反应以外各项生命活动,第3页,第4页,第5页,第6页,第7页,A,第8页,解析,:,过程,分别为光反应、暗反应和呼吸作用,光反应中水光解产生,H,,暗反应中消耗,H,和,ATP,,呼吸作用中第一、二阶段产生,H,,第三阶段消耗,H,,,A,正确;暗反应只发生在叶绿体基质,过程,发生在细胞质基质和线粒体,,B,错误;光反应不消耗,CO,2,,只是释放,O,2,,,C,错误;叶肉细胞内过程,速率大于过程,速率,甘蔗干重不一定增,加,因为甘蔗干重增加条件是整个植株有机物合成量大于消耗量,而图示仅为叶肉细胞中能量代谢,,D,错误。,第9页,C,第10页,第11页,解析,:,从题图来看,
3、,A,是叶绿体,,B,是线粒体,,B,中产生二氧化碳不能满足,A,中光合作用需要,说明光合作用强度大于呼吸作用强度;,A,、,B,两种细胞器都能产生,ATP,,线粒体中产生,ATP,可运出线粒体,参加需能生命活动,叶绿体中产生,ATP,并不运出叶绿体,而是在叶绿体内部参加暗反应;因为光合作用强度大于呼吸作用强度,所以图示叶肉细胞中有有机物积累,细胞能够正常生长;改变光照强度不一定会改变光合作用强度。,第12页,B,第13页,光照强度,(klx),0(,黑暗,),a,b,c,d,e,白瓶溶氧量,(mg/L),3,10,16,24,30,30,黑瓶溶氧量,(mg/L),3,3,3,3,3,3,第1
4、4页,第15页,解析,:,黑瓶中溶解氧含量降低为,3 mg/L,原因是:黑瓶没有光照,植物不能进行光合作用产生氧,其中生物呼吸消耗氧气,该瓶中全部生物细胞呼吸消耗,O,2,量为:原初溶氧量,24,小时后氧含量,即,10,3,7(mg/L24h),,故该深度湖水中生物在晚上,8 h,内呼吸消耗,O,2,量为,7/3(mg/L),,而全部生物氧气消耗量需乘以体积,错误;光照强度为,a klx,时,白瓶中溶氧量不变,说明植物光合作用产生氧刚好用于全部生物呼吸作用消耗,故光照强度为,a klx,时,该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡,正确;由表中数据可,知,当该水层中溶氧量到达,30 mg/L
5、,时,白瓶中含氧量不再增加,所以此时光照强度将不再成为限制溶氧量增加主要原因,,第16页,正确;若将,e klx,光照下白瓶置于,b klx,光照下,光照减,弱,光反应产生,H,和,ATP,降低,,C,3,还原减慢,二氧化碳固定继续进行,所以瓶中光合生物细胞,C,3,含量会增加,,C,5,含量会降低,正确。,第17页,考点二光合作用与细胞呼吸相关计算,项目,表示方法,净光合速率,真正光合速率,呼吸速率,(,遮光条件下测得,),CO,2,吸收量、,O,2,释放量、,C,6,H,12,O,6,积累量,CO,2,固定量、,O,2,产生量、,C,6,H,12,O,6,制造量,CO,2,释放量、,O,2
6、,吸收量、,C,6,H,12,O,6,消耗量,第18页,第19页,第20页,A,第21页,第22页,解析,:,叶片在,20,、,10 klx,时,每小时光合作用固定,CO,2,量是,(10,2)/2,(44/32),8.25 mg,;在,5 klx,光照强度下,,10,时积累有机物比,20,时多;在,10,、,5 klx,光照强度下每小时光合作用所产生,O,2,量是,(6,1)/2,3.5 mg,;净光合速率与植物细胞呼吸速率和真正光合速率相关,仅就图中曲线而言,不能得出净光合速率与温度和光照强度关系。,第23页,光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx),光饱和时光照强度(klx),光饱和时
7、CO2吸收速率(mg/100 cm2叶小时),黑暗条件下,CO,2,释放速率,(mg/100 cm,2,叶,小时,),A,植物,1,3,11,5.5,B,植物,3,9,30,15,D,第24页,第25页,解析,:,第一步,了解表中各数据含义并获取有效信息,第二,步,明确总光合速率和净光合速率异同,这是解题关,键。由表可知,光合速率与呼吸速率相等时光照强度是植物光赔偿点,,A,植物光赔偿点低,则,A,植物属于弱光条件下生长植物。,B,植物光饱和时光照强度是,9 klx,,此时光反应产生,H,和,ATP,不会限制暗反应,则光照强度超出,9 klx,时,,B,植物光合速率不再增加原因是暗反应跟不上光
8、反,应。光饱和时,CO,2,吸收速率表示净光合速率,黑暗条件下,CO,2,释放速率表示呼吸速率,总光合速率净光合速率呼吸速率,所以,当光照强度为,9 klx,时,,B,植物总光合速率,30,15,45(mg CO,2,/100 cm,2,叶,小时,),。当光照强度为,3 klx,时,对,B,植物来说,,第26页,此光照强度是光赔偿点,所以总光合速率呼吸速率,15 mg CO,2,/100 cm,2,叶,小时,对,A,植物来说,此光照强度是光饱和,点,所以总光合速率,11,5.5,16.5(mg CO,2,/100 cm,2,叶,小,时,),,所以差值为,1.5 mg CO,2,/100 cm,
9、2,叶,小时。,第27页,B,第28页,第29页,解析,:,图中纵坐标表示光照下吸收,CO,2,量,(,即净光合速率,),或黑暗中释放,CO,2,量,(,即呼吸速率,),。因为没有对高于,35,条件下水绵细胞呼吸作用进行研究,所以,不能说明水绵细胞呼吸作用最适温度为,35,。水绵细胞积累有机物速率是指净光合速率,从图中能够看出,在,25,时水绵细胞在光照下吸收,CO,2,量最高,即积累有机物速率最大。天天光照,10,小时,最有利于水绵生长温度应是,20,,因为在,20,时,天天光照,10,小时,一昼夜水绵积累有机物最多,为,11.5 mg(3.25,10,1.5,14,11.5)(,用,CO,
10、2,吸收量表示,),。在,5,时,水绵细胞产生氧气速率是,1.5(,用,CO,2,吸收量表示,),,消耗氧气速率是,0.5(,用,CO,2,释放量表示,),,可知水绵细胞产生氧气速率是消耗氧气速率,3,倍。,第30页,考点三光合作用、细胞呼吸曲线中关键点移动,第31页,第32页,C,第33页,解析,:,图中,a,、,b,、,d,三点分别表示细胞呼吸强度、光赔偿点和在光饱和点时光合作用强度。由题干,“,光合作用和呼吸作用最适温度分别为,25,和,30,”,可知当温度从,30,降到,25,时,细胞呼吸强度降低,,a,点上移;光合作用强度增,强,所以光饱和点,(d,点,),时吸收,CO,2,增多,,
11、d,点上移。,b,点表示光合作用强度细胞呼吸强度,在,25,时细胞呼吸作用强度降低,光合作用强度增强,在除光照强度外其它条件不变情况下要使其依然与细胞呼吸强度相等,需降低光照强度以使光合作用强度与细胞呼吸强度相等,即,b,点左移。,第34页,C,第35页,解析,:P,点时细胞只进行呼吸作用产生,ATP,,该,ATP,不能用于光合作用暗反应过程;适当降低温度,呼吸酶活性随之降,低,,P,点将上移;因为缺镁,,B,试管中小球藻细胞内叶绿素含量较低,所以光合作用强度等于呼吸作用强度,Q,点将右,移;降低,CO,2,浓度,,R,点将向左下方移动。,第36页,B,第37页,第38页,考点四光合作用、细胞
12、呼吸测定方法及试验装置,第39页,第40页,装置,1,装置,2,装置,3,材料,试剂,造成瓶内气压改变气体,作用,对照,(,装置,1,和,2),对照,(,装置,2,和,3),发芽种子,发芽种子,煮熟种子,20%NaOH,溶液,5 mL,蒸馏水,5 mL,蒸馏水,5 mL,O,2,(,因,CO,2,被吸收,)(,呼吸引发,),CO,2,O,2,(,差值,),(,呼吸引发,),物理误差校正,等量,NaOH,溶液和蒸馏水单一变量控制,等量萌发种子和煮熟种子单一变量控制,第41页,第42页,第43页,第44页,第45页,第46页,第47页,B,第48页,组号,装置,1,装置,2,装置,3,液体,自来水
13、,冷开水,0.125%NaHCO,3,初始值,2.74,2.26,2.36,终止值,2.56,1.77,3.23,差值,0.18,0.49,0.87,其它,光照强度,26 513 lx,、水温,18,、光照时间,0.5 h,第49页,第50页,解析,:,分析题表可知,试验自变量为,CO,2,浓度,因变量是光合速率。自来水中溶解氧数值比冷开水下降少,说明自来水中植物进行了光合作用,只是呼吸作用强度大于光合作用强度。植物细胞有细胞壁支持和保护作用,其在蒸馏水中不会吸水破裂。蒸馏水中缺乏无机盐,植物不能正常生长。,第51页,第52页,装置甲、乙,D,中放入,NaOH,溶液,装置乙作对照,将装置甲、乙广口瓶遮光处理,放在温度等相同环境中,30,分钟后分别统计装置甲、乙中红墨水滴移动方向和刻度,第53页,装置甲、乙,D,中放入,NaHCO,3,溶液,装置乙作对照,将装置甲、乙放在光照强度、温度等相同环境中,30,分钟后分别统计装置甲、乙中红墨水滴移动方向和刻度,第54页,