高中生物(人教版)专题2第3讲光合作用与细胞呼吸课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,考 点一,光合作用,考点,解读,1.,光合作用的发现,2,叶绿体中的色素及其提取和分离,3,光合作用过程、意义,4,C,3,、,C,4,植物概念及叶片结构特点,5,提高农作物光能利用率,1,(2010,重庆高考,),下图为光能在叶绿体中转换的示意图，,U,、,V,、,W,、,X,、,Y,代表参与光能转换的物质。,1,比较光反应与暗反应,项目,光反应,暗反应,实质,光能转化为活跃的化学能,(ATP,、,H),，放出,O,2,活跃的化学能转变成稳定的化学能储存起来,(CH,2,O),条件,需要色素、光、酶,不需要色素和光，需要酶,场所,在叶绿体基粒的囊状结构薄膜上,在叶绿体的基质中,2,光合作用的制约因素及相关应用,多种因素可对光合作用产生影响，总结如下,影响,因素,曲线,影响原理,应用,光照强度,影响光反应阶段，制约,ATP,及,NADPH(H),的产生进而制约暗反应,适当提高光照强度,延长光合作用时间,增加光合作用面积,合理密植,对温室大棚用无色透明玻璃,(,光合作用强度最强,),影响因素,曲线,影响原理,应用,CO,2,浓度,大气中,CO,2,浓度过低时,(OA,段,),，植物无法进行光合作用,影响暗反应阶段，制约,C,3,化合物生成,施用有机肥,(,农家肥,),温室栽培植物时，可以适当提高室内,CO,2,浓度如施用干冰等,大田生产,“,正其行，通其风,”,影响因素,曲线,影响原理,应用,温度,通过影响酶活性进而影响光合作用,适时播种,温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温,植物,“,午休,”,现象的原因之一,考点二,细胞呼吸,考点,解读,1.,有氧呼吸与无氧呼吸,2,细胞呼吸的意义,2,(2010,上海高考改编,),右图为线粒体,的结构示意图，其中不可能发生的,反应是,(,),A,处发生水的消耗,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,解析,本题考查线粒体的结构与细胞的有氧呼吸过程，意在考查考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,项正确：,处是有氧呼吸第二阶段的场所；,B,项错误：线粒体中产生,ATP,的部位是线粒体基质和内膜。,C,正确：,处为线粒体基质，在此处可产生二氧化碳。,D,正确：,H,与,O,2,的结合是在线粒体内膜上进行的。,答案,B,1,有氧呼吸与光合作用比较,类型,内容,项目,光合作用,有氧呼吸,联系,光合作用为细胞呼吸提供物质和能量基础，细胞呼吸为光合作用提供原料,2,呼吸作用的制约因素及相关应用,(1),影响细胞呼吸的内部因素,不同种类植物的呼吸速率不同，如旱生植物的小于水生植物的，阴生植物的小于阳生植物的。,同一植物不同器官的呼吸速率不同，如生殖器官的大于营养器官的。,同一植物在不同生长发育时期的呼吸速率不同，如植物在开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。,(2),影响细胞呼吸的外部因素,呼吸速率与温度的关系,(,如图,1,所示,),最适温度时，呼吸速率最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸速率受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸速率受抑制。,应用：生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，以减少有机物的消耗，从而提高产量。,呼吸速率与,O,2,浓度的关系,(,如图,2,所示,),O,2,浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为,10%,以下，既进行有氧呼吸又进行无氧,呼吸；浓度为,10%,以上，只进行有氧呼吸。,应用：生产中常降低氧的浓度以抑制细胞呼吸，减少有机物消耗来延长蔬菜、水果的保鲜时间。,呼吸速率与含水量的关系,(,如图,3,所示,),在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量,的增加而加强，随含水量的减少而减弱。,应用：在储藏作物种子时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。,热点一,光合作用及,C,3,、,C,4,植物,热点指数,命题点,本热点内容包括光合作用过程、总光合量、净光合量、光合作用与呼吸作用的关系、外界因素对光合作用的影响，,C,3,、,C,4,植物概念及叶片结构特点,命题,角度,以上相关内容一向是高考的热点与焦点所在，在历年高考中常考不衰，不仅以选择题形式予以考查，更以分值重、区分度高的非选择题,(,包括图表、曲线、实验探究题等,),形式对光合作用过程、光合作用与呼吸作用的关系、外界因素对光合作用的影响等予以考查,例,1,(2010,福建高考,),东海原甲藻,(,简称甲藻,),是我国东海引发,赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮,发生机理提供重要信息。,(,一,),某研究小组探究,pH,对甲藻光合作用的影响，设计了以,下实验：,将生长旺盛的甲藻等量分成,5,组培养，各组藻液,pH,分别,设定为,6.0,、,7.0,、,8.0,、,9.0,、,10.0,，在黑暗中放置,12 h,，,然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各,组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。,(1),本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定,_,吸收量来计算净光合速率。,(2),黑暗放置过程中，藻液,pH,会有所变化，因此在测定氧,气释放量前，需多次将各组,pH,分别调到,_,，,这是控制实验的,_,变量。,(3),若甲藻长时间处于,pH 10.0,条件下，甲藻,_(,能、不能,),正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：,_,。,(4),实验表明，甲藻光合作用适宜,pH 6.0,9.0,。但海水在该,pH,条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与,pH,、温度、光照强度等因素有关外最主要还与海水的,_,有关。,(,二,),研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。,根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为,15,30,，最适温度为,25,左右，当温度为,9,和,33,时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在,图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。,解析,(,一,)(1),从图中看，净光合速率真正光合速率呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量或二氧化碳的吸收量来计算净光合速率。,(2),黑暗环境中，甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致藻液,pH,下降，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组,pH,分别调到原设定的,pH,，以保证实验的自变量达到原设定值。,(3),从图中看，当甲藻处于,pH 10.0,条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说甲藻合成的有机物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间处于,pH 10.0,条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。,(4),赤潮是由于海水中的,N,、,P,等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象。,(,二,),在画净光合速率随温度变化的示意曲线时，要找到几个特殊的点：一个是,25,时净光合速率最大，另外是,9,和,33,时净光合速率为零，最后是,15,30,净光合速率为正值。,答案,(,一,)(1)CO,22),原设定的,pH,自,(3),不能因为长时间处于,pH 10.0,条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖,(4),富营养化,(N,、,P,含量,),(,二,),从光反应与暗反应过程分析光照强度与,CO,2,浓度改变对,C,3,、,C,5,、,ATP,或,ADP,的影响,1,某校生物兴趣小组利用玉米为实验材料，研究不同条件,下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了下列四幅图，除哪项外，图中,a,点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等,(,),解析：,A,项中，光照下,CO,2,的吸收量表示植物的净光合作用，即真光合作用速率,呼吸作用速率，故,a,点表示光合作用有机物的积累量与呼吸作用消耗的有机物的量相等。,B,项中，从,0,点到,6,，温室里,CO,2,浓度升高，,a,点为转折点，此时光合作用速率呼吸作用速率；,b,点也为转折点，此时光合作用速率呼吸作用速率。,C,项中，光合作用速率曲线与呼吸作用速率曲线相交于,a,点，说明此时光合作用速率呼吸作用速率。,D,项中，曲线表示净光合作用，故,a,点时，光合作用速率呼吸作用速率。,答案：,A,热点二,细胞呼吸,热点指数,命题点,本热点内容包括有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系，细胞呼吸的意义，外界因素对呼吸作用的影响及其实践应用,命题,角度,本热点内容同样是历年高考的重点出处，既可以选择题形式考查有氧呼吸与无氧呼吸过程，也可以非选择题,(,包括坐标曲线分析、图表分析、实验探究等,),形式全面考查外界因素对呼吸作用的影响及实践应用、光合作用与细胞呼吸的联系及相关实验探究等,例,2,下图,表示人体有氧呼吸的过程，其中,表示相关过程，甲、乙表示相应物质。请据图回答：,(1),图,中,过程进行的场所是,_,。,(2),图,中物质乙表示,_,，过程,的正常进行，还需,要,_,作为反应物。,(3),图,中热能产生的意义在于,_,。,(4),运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象，主要原因是肌细胞,中产生了乳酸，图,中代表乳酸浓度变化的曲线是,_,。现代健身提倡进行有氧运动，请举出一个具体的例子并说明此运动类型的优点：,_,。,解析,(1),由图,中的物质转化及能量转移途径可知，,表示细胞有氧呼吸第一阶段，此阶段进行场所是细胞质基质。,(2),图,中乙物质代表,CO,2,，过程,表示丙酮酸氧化分解为,CO,2,的过程即有氧呼吸第二阶段，该过程需要水分参与。,(3),图,中热能用以维持人体的体温。,(4),由图,分析，跑步过程中，由于需消耗大量能量，细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸在细胞中积累，跑步结束后，乳酸被运到肝脏，在肝脏中转化为其他物质，所以乳酸含量下降，所以图,曲线,C,符合人体跑步及跑步结束后的乳酸变化规律。人体进行有氧运动不会导致细胞因无氧呼吸而产生大量乳酸，伤害肌肉等。,答案,(1),细胞质基质,(2),二氧化碳水,(3),维持人体正常的体温,(4)C,如慢跑等，优点是不会导致细胞因无氧呼吸产生大量乳酸，使肌肉酸痛乏力,三种呼吸类型的快捷确认方法,(1),消耗,O,2,有氧呼吸,(2),有,H,2,O,生成,有氧呼吸,(3),无气体产生,产生乳酸的无氧呼吸,(,对微生物，称为,乳酸发酵,),(4),有,CO,2,生成,CO,2,产生量,O,2,消耗量,有氧呼吸,CO,2,产生量,O,2,消耗量,有氧呼吸与无氧呼吸并存,只生成,CO,2,不消耗,O,2,产生酒精的无氧呼吸,(,对微生物，称为酒精发酵,),CO,2,产生量,O,2,消耗量,呼吸底物不仅仅是糖类，可能有脂质参与,2,如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述不正,确的是,(,),A,X,、,Y,物质分别代表三碳化合物和丙酮酸,B,、过程都产生,H,C,过程发生在线粒体基质中，过程发生在叶绿体基质中,D,四个过程既不消耗氧气也不产生氧气,解析：,由图可知：,过程是细胞呼吸的第一个阶段，该阶段发生在细胞质基质中，,过程是细胞呼吸的第二个阶段，,过程是光合作用的暗反应中的还原阶段，,过程是暗反应中的,CO,2,的固定阶段，因此,Y,物质是丙酮酸，,X,物质是三碳化合物。,答案：,C,热点三,实验：叶绿体中色,素的提取和分离,热点指数,命题点,本实验包括叶绿体中色素的提取方法、分离原理、分离结果分析,命题,角度,高考中多以选择题形式考查叶绿体中色素的提取、分离过程及色素分离结果,例,3,(2010,上海高考,),右图中,代,表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析,结果，则右图,所示结果最有可,能来自,(,),A,水培的洋葱叶,B,生长的柳树幼叶,C,培养的衣藻,D,秋冬的银杏落叶,解析,图,的结果显示无叶绿素,a,和叶绿素,b,，,A,、,B,、,C,项的细胞中都含有叶绿素，只有,D,项所述细胞中几乎不含叶绿素。,答案,D,叶绿体中的色素及其吸收光谱与分离结果归纳,色素,颜色,主要吸,收光谱,色素层析图,叶绿素,叶绿素,a,蓝绿色,红光、,蓝紫光,位于中,下层,叶绿素,b,黄绿色,位于最,下层,色素,颜色,主要吸收光谱,色素层析图,类胡萝卜素,胡萝,卜素,橙黄色,蓝紫光,位于最上层,叶黄素,黄色,位于中上层,3,某同学进行叶绿体中色素的提取与分离实验后，绘制了,四种光合色素在滤纸上的分离情况图,(,图,1,所示,),。据图分析,(1),溶解度最大的色素是,_(,填序号,),。,(2),主要吸收红光的色素是,_,。,(3),另一同学由于研磨绿叶过程中粗心大意，漏加了某些试剂或药品，导致实验结果不理想,(,图,2,所示,),，请指出该同学漏加的试剂或药品：,_,。,解析：,四种光合色素在滤纸上分离的原理是色素在层析液中溶解度越大，扩散速度越快，从图,1,可以看出，丁扩散的距离最远，所以溶解度最大。主要吸收红光的色素是叶绿素,a,和叶绿素,b,，从图,1,中色素的含量和扩散距离可以看出，甲是叶绿素,b,，乙是叶绿素,a,；从图,2,可以看出，层析的结果是没有叶绿素，原因是研磨绿叶过程中漏加了碳酸钙，导致叶绿素被破坏。,答案：,(1),丁,(2),甲和乙,(3),碳酸钙,