高中生物必修一光合作用与呼吸作用教学内容.pdf

集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 集大教育学科教师辅导讲义集大教育学科教师辅导讲义 学员编号：学员编号：年年 级：级：高一高一 课时数及课时进度：课时数及课时进度：第第 4 次课次课 学员姓名：学员姓名：刘颖刘颖 辅导科目：辅导科目：生物生物 学学 科科 教教 师：师：舒舒老师老师 学科组长签名及日期学科组长签名及日期 课课 题题 授课时间：授课时间：2016/03/19 备课时间：备课时间：2016/03/5 教学目标教学目标 重点、难点重点、难点 考点及考试要求考点及考试要求 教学内容教学内容 必修一必修一 呼吸作用呼吸作用 集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 阶段 场所 物质变化 产能情况 第一阶段 细胞质基质 少量能量 第二阶段 线粒体基质 少量能量 第三阶段 线粒体内膜 大量能量 阶段 场所 物质变化 产能情况 第一阶段 细胞质基质 少量能量 第二阶段 不产能 2影响细胞呼吸的环境因素分析影响细胞呼吸的环境因素分析 项目 温度 氧气浓度 水分 影响 原理 影响酶活性 决定呼吸 类型和强度 自由水含量较高 时呼吸旺盛 坐标 曲线 (1)温度 原理：影响酶活性。实践应用：在零上低温下储存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中，通过增加昼夜温差以减少有机物的消耗，提高产量。（2）O2 原理：无氧呼吸时氧气起抑制作用，有氧呼吸时第三阶段需要氧气。实践应用：常利用降低氧的浓度抑制细胞呼吸、减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间。(3)含水量 原理：自由水含量较高时呼吸旺盛。实践应用：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。C6H12O6 2 丙酮酸+4H+能酶 2 丙酮酸+6H2O 6CO2+20H+酶 24H+6O2 12H2O+能酶 乳酸发酵：C6H12O6 2C3H6O3+能酶 酒精发酵：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能酶 集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 错混诊断错混诊断(1)有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同(2013课标卷T3D)()(2)肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸(2013课标卷T3A)()(3)葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在有氧时细胞的呼吸作用(2012 上海卷 T25A改编)()(4)种子风干脱水后呼吸强度增强(2011海南卷 T3A)()(5)无氧呼吸的终产物是丙酮酸(2010课标卷 T2A)()(6)有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水(2010课标卷 T2B)()(7)无氧呼吸不需要 O2的参与，该过程最终有H的积累(2010课标卷 T2C)()2.2.“三看法”判断细胞呼吸的类型“三看法”判断细胞呼吸的类型 1一看反应物和产物(1)消耗 O2或产物中有 H2O，一定存在有氧呼吸。(2)产物中有酒精或乳酸，一定有无氧呼吸。2二看物质的量的关系(1)无 CO2产生只进行无氧呼吸产生乳酸。(2)不耗 O2，但产生 CO2只进行产生酒精的无氧呼吸。(3)消耗 O2等于释放 CO2只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。(4)CO2释放量大于 O2吸收量既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。3三看反应场所(1)真核细胞 只在细胞质基质进行 无氧呼吸有线粒体参与存在有氧呼吸(2)原核细胞：原核细胞没有线粒体，故原核细胞的细胞呼吸在细胞质和细胞膜上进行，其呼吸方式应根据产物判断，若只有二氧化碳和水产生则为有氧呼吸，若还有乳酸或酒精产生，则还存在无氧呼吸。集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 实验归纳实验归纳 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式（1）酵母菌的代谢类型和细胞呼吸方式 （2）填写产物检测的试剂和现象 试剂 现象(颜色变化)CO2 澄清的石灰水 变浑浊 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 在酸性条件下，使用橙色的重铬酸钾 橙色灰绿色 2.测定组织细胞呼吸速率的装置与原理(1)装置(如图所示)(2)指标：细胞呼吸速率常用单位时间 CO2释放量或 O2吸收量来表示。(3)原理：组织细胞呼吸作用吸收 O2，释放 CO2，CO2被 NaOH 溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的有色液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。(4)物理误差的校正 如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。3有关细胞呼吸方式探究的装置与实验分析(1)最常用的实验装置如图所示：集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 (2)实验材料分析：装置一、二中试剂的作用分别是 NaOH 溶液吸收 CO2，蒸馏水作为对照。在利用葡萄糖作为能源物质的条件下，有氧呼吸气体体积不变，无氧呼吸气体体积增加。(3)实验结果分析 装置一 装置二 结果 红色液滴左移 红色液滴不动 只进行有氧呼吸 红色液滴不动 红色液滴右移 只进行无氧呼吸 红色液滴左移 红色液滴右移 既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 题组一 细胞呼吸的过程 1(2012 上海高考)下图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是()C6H12O6 酶 2CH3COCOOH4H能量葡萄糖 丙酮酸 A只发生在细胞有氧时 B只发生在细胞缺氧时 C只发生在线粒体内 D只发生在细胞质基质内 2下图表示细胞呼吸作用的过程，其中代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是()A和都具有双层生物膜 B和所含酶的种类相同 C和都能产生大量 ATP D甲、乙分别代表丙酮酸、H 题组二 影响细胞呼吸的因素 3(2013 海南高考)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是()A缺乏胚芽生长所必需的营养物质 B不能通过光合作用合成有机物 C呼吸作用产生的能量均以热能释放 D呼吸作用的产物对其产生毒害作用 集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 4(2013 安徽高考)下图为每 10 粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是()A种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛 B种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降 C种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降 D种子呼吸速率下降有利于干物质合成 题组三 探究酵母菌细胞呼吸的方式 5(2013 江苏高考)将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是()A探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀 a B经管口 3 取样检测酒精和 CO2的产生情况 C实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查 D改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口 2 连通 光合作用光合作用 1 实验实验叶绿体中色素提取和分离的流程叶绿体色素提取和分离实验的异常现象分析叶绿体中色素提取和分离的流程叶绿体色素提取和分离实验的异常现象分析 (1)提取液颜色浅的原因 研磨不充分，色素未充分提取出来。集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 称取绿叶过少或加入 95%的乙醇过多，色素浓度小。未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。(2)色素带呈弧形的原因是滤纸条未剪去两角。(3)滤纸条上只有两条色素带，原因是使用的叶片中叶绿素被破坏或不含叶绿素。(4)滤纸条上看不见色素带的原因 忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全溶解到层析液中。捕获光能的结构叶绿体 (1)物质转移 氧元素：H2OO2CO2CH2O 碳元素：CO2C3(CH2O)氢元素：H2OH(CH2O)集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 （2）光反应与暗反应的比较 过程 光反应 暗反应 图解 条件 必须在光下 有光、无光都可以 场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 物质转化 水光解：2H2O 光4HO2 ATP 的合成：ADPPi 酶能量ATP 能量转化 光能电能活跃的化学能有机物中稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供 ATP 和 Pi，如图：集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 1混淆表观光合作用速率与真正光混淆表观光合作用速率与真正光合作用速率合作用速率(1)表观(净)光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法：净光合速率：常用一定时间内 O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。真正光合速率：常用一定时间内 O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。(2)表观光合作用速率与真正光合作用速率的关系：绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A 点)。绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。2.环境因素骤变对物质含量动态变化的判断环境因素骤变对物质含量动态变化的判断 当外界条件改变时，光合作用中 C3、C5、H、ATP 的含量变化可以采用下图分析：(1)图示：(2)分析：集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 条件 过程变化 C3 C5 H和ATP 模型分析 光照由强到弱，CO2供应不变 过程减弱 过程减弱 过程正常进行 增加 减少 减少或没有 光照由弱到强，CO2供应不变 过程增强 过程增强 过程正常进行 减少 增加 增加 光照不变，CO2由充足到不足 过程减弱 过程正常 进行，随 C3减少 减弱，过 程正常 减少 增加 增加 光照不变，CO2由不足到充足 过程增强 正常进行，随 C3增加 增强，过程正常 增加 减少 减少 3单因子变量对光合作用速率单因子变量对光合作用速率影响影响(1)光照强度：曲线分析(如图)A 点 只呼吸不光合细胞释放CO2吸收O2 AB 段 呼吸光合细胞释放CO2吸收O2 B 点 光合呼吸细胞外观上不与外界发生气体交换 B 点后 光合呼吸细胞吸收CO2释放O2 补偿点和饱和点并不是固定不变的 植物的光(CO2)补偿点和光(CO2)饱和点受外界环境影响，当外界环境变化时，光(CO2)补偿点和饱和点都会发生相应变化，规律如下：集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 (1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。(2)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移，反之应左移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(光)补偿点和饱和点都相应向左移动。应用：间作套种农作物，可合理利用光能。(2)CO2浓度：曲线分析：图 1 中 A 点表示 CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的 CO2浓度，图 2 中 A点表示进行光合作用所需 CO2的最低浓度。B 和 B点都表示 CO2饱和点。应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大 CO2浓度，提高光合作用速率。(3)温度：曲线分析：温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。4多因子变量对光合作用速率的影响多因子变量对光合作用速率的影响 集 人 文 自 然 之 大 成 育 德 才 兼 备 之 精 英 (1)曲线分析：P 点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q 点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加 CO2，进一步提高光合速率，当温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO2浓度以提高光合速率。