细胞的代谢光合作用和细胞呼吸PPT课件.ppt

(必修一必修一P97)（1 1）实验目的：）实验目的：尝试用尝试用 方法方法提取提取叶绿体中的色素；叶绿体中的色素；尝试用尝试用 法法分离分离提取到的色素。提取到的色素。丙酮提取法丙酮提取法 纸层析纸层析 叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度溶解度高的高的随层析液在滤纸上扩散得随层析液在滤纸上扩散得 ，溶，溶解度解度低的低的随层析液在滤纸上扩散得随层析液在滤纸上扩散得 。慢慢快快四、光与光合作用四、光与光合作用-能量之源能量之源1 1、实验：绿叶中色素的提取和分离、实验：绿叶中色素的提取和分离色素提取：色素提取：色素分离：色素分离：（2 2）实验原理：）实验原理：叶绿体色素能溶解在叶绿体色素能溶解在有机溶剂有机溶剂中中,如如无水乙醇无水乙醇(或丙酮或丙酮)。原因是：原因是：该材料的细胞中富含叶绿体和色素该材料的细胞中富含叶绿体和色素 （3 3）实验材料）实验材料幼嫩、鲜绿的菠菜叶幼嫩、鲜绿的菠菜叶(有机溶剂溶解法有机溶剂溶解法)3/11/20241.思考题思考题4 4加加SiO2的目的是的目的是加加CaCO3的目的是的目的是思考题思考题5 5为什么要迅速研磨？为什么要迅速研磨？减少研磨过程叶绿素的分解，减少有毒性的丙酮挥发。减少研磨过程叶绿素的分解，减少有毒性的丙酮挥发。思考题思考题7 7为什么滤液细线越细、越齐越好？为什么滤液细线越细、越齐越好？为了防止色素带之间部分重叠。为了防止色素带之间部分重叠。（4 4）实验步骤及注意事项：（实验题纲）实验步骤及注意事项：（实验题纲P P2222）思考题思考题8 8为什么画滤液细线需要重复三次？为什么画滤液细线需要重复三次？为了增加色素在滤纸上的附着量，实验结果更明显。为了增加色素在滤纸上的附着量，实验结果更明显。使研磨更充分使研磨更充分防止研磨时叶绿素受到破坏防止研磨时叶绿素受到破坏思考题思考题9为什么层析液不能没及滤纸条的滤液细线？为什么层析液不能没及滤纸条的滤液细线？防止色素溶解在层析液中，影响实验结果。防止色素溶解在层析液中，影响实验结果。3/11/20242.请在图中标示出相应的色素及其颜色：请在图中标示出相应的色素及其颜色：（5 5）实验结果：）实验结果：叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色橙黄色橙黄色黄色黄色主要吸收红光和主要吸收红光和蓝紫光蓝紫光主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光含量约占含量约占3/43/4含量约占含量约占1/41/4类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素色素种类及其颜色色素种类及其颜色吸收光谱吸收光谱3/11/20243.例例1 1、如图表示某同学做、如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列叙述错误的是实验的改进装置，下列叙述错误的是()A A应向培养皿中倒入层析液应向培养皿中倒入层析液 B B应将滤液滴在应将滤液滴在a a处，而不能滴在处，而不能滴在b b处处 C C实验结果应得到四个不同颜色的同心圆实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形近似圆形)D D实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色D D3/11/20244.例例【题纲【题纲P P2323】分别在分别在A A、B B、C C三三个研钵中加个研钵中加2 2克剪碎的新鲜菠菜克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按右表所示添加试剂，绿叶，并按右表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即的溶液，即:深绿色、黄绿色深绿色、黄绿色(或或褐色褐色)、几乎无色。试回答：、几乎无色。试回答：(1)A(1)A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是原因是 。(2)B(2)B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是原因是 。(3)C(3)C处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是 ，原因是原因是 。大量叶绿素溶于乙醇中大量叶绿素溶于乙醇中黄绿色黄绿色部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏几乎无色几乎无色叶绿素不溶于水叶绿素不溶于水深绿色深绿色3/11/20245.2 2、叶绿体的结构和功能、叶绿体的结构和功能360P360P5353考点一考点一基质类囊体外膜内膜基粒(1)(1)结构结构外膜外膜,内膜内膜,基质基质,基粒基粒(由类囊体构成由类囊体构成)类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上吸收吸收,传递传递,转化光能转化光能分布分布:作用作用:种类种类:叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素影响叶绿素合成的因素影响叶绿素合成的因素:矿质元素矿质元素光照、光照、温度、温度、(2)(2)光合色素光合色素纸层析法纸层析法分离方法分离方法:3/11/20246.叶绿体是叶绿体是光合作用的场所光合作用的场所，它内部的，它内部的巨大膜巨大膜表面表面上，不仅分布着许多吸收光能的上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子色素分子，还，还有许多进行光合作用所必须的有许多进行光合作用所必须的酶酶！(5)(5)叶绿体的功能：叶绿体的功能：(3)(3)酶的分布酶的分布光反应光反应暗反应暗反应类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中(4)DNA(4)DNA和和RNARNA分布分布作用作用叶绿体基质中叶绿体基质中与细胞质遗传有关与细胞质遗传有关3/11/20247.例例2、（1212海南卷）关于叶绿体色素的叙述，错误的是海南卷）关于叶绿体色素的叙述，错误的是 A.A.叶绿素叶绿素a a和和b b主要吸收红光和蓝紫光主要吸收红光和蓝紫光 B.B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同 C.C.利用纸层析法可分离利用纸层析法可分离4 4种叶绿体色素种叶绿体色素 D.D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能D D例例3、(1111江苏江苏)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析带分析(从上至下从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是，与正常叶片相比，实验结果是 A A光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第2 2条条 B B光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第2 2条条 C C光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第3 3条条 D D光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第3 3条条B B3/11/20248.年代年代科学家科学家结论结论17711771年年 英国英国 普利斯特利普利斯特利植物可以植物可以更新空气更新空气17791779年年 荷兰荷兰 英格豪斯英格豪斯植物只有在植物只有在阳光照射阳光照射下且存在下且存在绿绿叶叶才能更新空气才能更新空气18451845年年 德国德国 梅耶梅耶植物进行光合作用时，把光能植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来转换成化学能储存起来18641864年年 德国德国 萨克斯萨克斯光合作用制造了光合作用制造了淀粉淀粉19391939年年 美国美国 鲁宾、卡门鲁宾、卡门光合作用释放的光合作用释放的氧气来自水氧气来自水 2020世纪世纪4040年代年代 美国美国 卡尔文卡尔文探明探明COCO2 2中的碳在光合作用中转化成中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径有机物中碳的途径(卡尔文循环卡尔文循环)18801880年年 美国美国 恩格尔曼恩格尔曼叶绿体叶绿体是光合作用的场所是光合作用的场所3 3、光合作用的探究历程、光合作用的探究历程(同位素标记法同位素标记法)光合作用是指光合作用是指绿色植物绿色植物通过通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把COCO2 2和和H H2 2O O转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放出并且释放出O O2 2的过程。的过程。3/11/20249.例例4 4、下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确、下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确的是的是()A A萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一半曝光处理，得出光合作用需要光照才能进行光、一半曝光处理，得出光合作用需要光照才能进行的结论的结论 B B恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得出氧气是由叶绿体释放出来的结论验，得出氧气是由叶绿体释放出来的结论 C C梅耶根据能量转化和守恒定律，指出植物在进梅耶根据能量转化和守恒定律，指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来行光合作用时把光能转换成化学能储存起来 D D鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光合作用释放的氧气来自水合作用释放的氧气来自水证明了光合作用的产物除了证明了光合作用的产物除了O O2 2外，还有淀粉。外，还有淀粉。A A3/11/202417.4 4、光合作用的过程、光合作用的过程色素色素可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应(CH(CH2 2O)O)(1)(1)过程图解过程图解3/11/202418.例例5、下图表示同一植物在不同条件下进行光合作用、下图表示同一植物在不同条件下进行光合作用时有关中间产物的量的变化情况。下列判断中正确的时有关中间产物的量的变化情况。下列判断中正确的是是()A.曲线曲线a可表示可表示C5含量的变化含量的变化B.曲线曲线a可表示还原氢量的变化可表示还原氢量的变化C.曲线曲线b可表示可表示ATP量的变化量的变化D.曲线曲线b可表示可表示C3量的变化量的变化C CC C3 3C C5 5ATPATP、HH3/11/202419.思考：思考：条件条件C3C5H和和ATP(CH2O)合成量合成量停止停止光照光照,CO2供应不变供应不变增加增加光照光照,CO2供应不变供应不变光照不变光照不变,停止停止CO2供应供应光照不变光照不变,增加增加CO2供应供应光照不变光照不变,CO2供应不变供应不变,(CH2O)运输受阻运输受阻增加增加减少减少减少减少 增加增加增加增加下降下降减少或没有减少或没有增加增加增加增加增加增加减少或没有减少或没有减少或没有减少或没有增加增加 减少减少减少减少增加增加增加增加 减少减少增加增加减少减少COCO2 2浓度影响：浓度影响：光照强度影响：光照强度影响：CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 (CH2O)+C5H,ATP酶酶3/11/202420.3/11/202421.例例6 6【变式】【变式】图甲表示图甲表示A A植物光合速率受光照强度影响的植物光合速率受光照强度影响的变化曲线；图乙表示变化曲线；图乙表示A A植物光合速率在不同光照强度环植物光合速率在不同光照强度环境条件下，光合速率受境条件下，光合速率受COCO2 2浓度影响的变化曲线。浓度影响的变化曲线。a a点与点与c c点相比较，点相比较，c c点时叶肉细胞中点时叶肉细胞中C C3 3的含量的含量 ；b b点与点与c c点点相比较，相比较，b b点时叶肉细胞中点时叶肉细胞中C C5 5的含量的含量 。A高、高高、高B低、基本一致低、基本一致C低、高低、高D高、基本一致高、基本一致【解析】【解析】a a点与点与c c点相比较，点相比较，COCO2 2浓度低，浓度低，COCO2 2固定的速度慢，固定的速度慢，C C3 3含量低；含量低；b b点与点与c c点相比较，光照强度强，光反应强，点相比较，光照强度强，光反应强，H H和和ATPATP含量含量高，高，C C5 5的生成快。的生成快。A3/11/202423.项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系基粒（类囊体薄膜）基粒（类囊体薄膜）叶绿体基质叶绿体基质需光、色素和需光、色素和光反应光反应酶酶不需光不需光,色素；需多种酶色素；需多种酶2H2O 光光 4H+O2CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 (CH2O)H，ATP酶酶光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能ADP+Pi+能能量量 ATP酶酶ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能有机物中有机物中稳定稳定的化学能的化学能光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP；暗反应为光反应补充暗反应为光反应补充ADPADP和和PiPi。水的光解水的光解ATP合成合成(2)(2)比较比较4 4、光合作用的过程、光合作用的过程360P360P5454考点三考点三3/11/202424.COCO2 2+H+H2 2O O光能光能叶绿体叶绿体(CH(CH2 2O)+OO)+O2 2 6CO 6CO2 212H12H2 2O CO C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O(3)(3)反应式反应式4 4、光合作用的过程、光合作用的过程光能光能叶绿体叶绿体生物界有机物的生物界有机物的最主要来源最主要来源；维持了大气中维持了大气中O O2 2和和COCO2 2的的相对稳定相对稳定；生物生命活动所需要生物生命活动所需要能量的最终来源能量的最终来源；对生物的进化有直接意义。对生物的进化有直接意义。(4)(4)意义意义3/11/202425.5 5、影响光合作用强度、影响光合作用强度(速率速率)的因素的因素CO2吸收量吸收量CO2释放量释放量光照强度光照强度光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点黑暗中黑暗中细胞呼吸细胞呼吸所放出的所放出的COCO2 2量量净净光光合合速速率率总总光光合合速速率率(1)(1)光照强度光照强度C C净光合速率净光合速率=(=(真正真正)总光合速率总光合速率-细胞呼吸速率细胞呼吸速率细胞细胞呼吸呼吸速率速率B BA A一定强度范围一定强度范围内内,增加光照增加光照强度可提高光合作用强度强度可提高光合作用强度(光合作用速率光合作用速率=细胞呼吸速率细胞呼吸速率)A AC:C:主要是主要是受光反应产物受光反应产物(H(H、ATP)ATP)的限制的限制C C点以后点以后:主要是主要是受暗反应受暗反应中中酶的活性、数量和酶的活性、数量和COCO2 2浓度浓度的限制的限制考点四考点四360P360P54543/11/202426.(1)(1)光照强度光照强度CO2吸收量吸收量CO2释放量释放量光照强度光照强度阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物C CB BA A阴生阴生植物的植物的光补偿点光补偿点(B)(B)和光饱和点和光饱和点(C)(C)均比均比阳生阳生植物植物低低。C C A ABB 阴生植物阴生植物:是指在较弱的光照条件下能够生长良好的植物。但是指在较弱的光照条件下能够生长良好的植物。但并不是阴生植物对光照强度的要求越弱越好，而是必须达到阴生植并不是阴生植物对光照强度的要求越弱越好，而是必须达到阴生植物的光补偿点，植物才能正常生长。物的光补偿点，植物才能正常生长。阳生植物：阳生植物：指在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条指在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物。件下生长发育不良的植物。3/11/202427.光质光质白光白光的光合作用最强。的光合作用最强。红光红光和和蓝紫光蓝紫光有有利于提高光合效率。利于提高光合效率。绿光绿光不不利于提高光合效率。利于提高光合效率。光照时间光照时间在春末晴朗白天，重庆在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度净光合作用强度延长光合作用时间：延长光合作用时间：轮作、套种轮作、套种（太阳光）（太阳光）（人工补充光照）（人工补充光照）温室大棚使用温室大棚使用 的玻璃的玻璃(或薄膜或薄膜)；无色透明无色透明温室大棚补充光源用温室大棚补充光源用 光最有效。光最有效。红光或蓝紫红光或蓝紫增加光合作用面积增加光合作用面积:合理密植合理密植3/11/202428.例例7 7、(2011福建高考福建高考)下图是夏季晴朗的白天，玉米和下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收单位时间、单位叶面积吸收CO2的量的量)的变化曲线，下列叙述错误的是的变化曲线，下列叙述错误的是()A.在在9:3011:00之间之间,花生花生净光合速率下降的原因是净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓暗反应过程减缓B.在在11:0012:30之间，花之间，花生的单位叶面积有机物生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多积累量比玉米的多C.在在17:00时，玉米和花生的单位叶面积释放时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同速率相同D.在在18:30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应B B3/11/202430.(2)(2)温度温度 但提高温度也会促进细胞呼吸，所以但提高温度也会促进细胞呼吸，所以植物光合作植物光合作用的最适温度用的最适温度不一定不一定就是植物体内酶的最适温度就是植物体内酶的最适温度。在在一定的温度范围一定的温度范围内，内，提高温度可以提高提高温度可以提高酶的酶的活性活性，加快光合作用反，加快光合作用反应速度；应速度；如温室栽培、大棚蔬菜。如温室栽培、大棚蔬菜。(白天适当提高温度，白天适当提高温度，晚上适当降低温度晚上适当降低温度)3/11/202431.光照强度光照强度-6-6121225253030c ca ab b解析解析:温度由温度由2525升高到升高到30,30,细胞呼吸速率是增大，达到最适温度；细胞呼吸速率是增大，达到最适温度；而光合作用却是下降，超过最适温度。而光合作用却是下降，超过最适温度。例例8 8、若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分、若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为别为2525和和3030，如图曲线表示该植物在，如图曲线表示该植物在2525时光合时光合作用速率与光照强度的关系，若将温度提高到作用速率与光照强度的关系，若将温度提高到3030的的条件下条件下(原光照强度和原光照强度和COCO2 2浓度不变浓度不变)，理论上分析，理论上分析,曲曲线线a a点将向点将向 (上上/下下)移、移、b b点将向点将向 (左左/右右)移、移、c c点将向点将向 (上上/下下)移。移。右右下下下下aabbcc3/11/202432.(3)CO(3)CO2 2浓度浓度COCO2 2补偿点补偿点COCO2 2饱和点饱和点增加增加COCO供应的方法：正其行、通其风，增施农家肥。供应的方法：正其行、通其风，增施农家肥。COCO2 2是光合作用的是光合作用的原料，通过影响原料，通过影响暗暗反应反应来影响光合效来影响光合效率。率。曲线表示曲线表示在一定范围内在一定范围内，光合速率随，光合速率随CO2浓度的增加而增浓度的增加而增大，但当大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合速率不再增加。浓度增加到一定范围后，光合速率不再增加。B点表示光合作用强度点表示光合作用强度等于等于细胞呼吸强度时的细胞呼吸强度时的CO2浓度，浓度，即即CO2补偿点补偿点。C点表示点表示CO2饱和点饱和点。限制。限制B点的因素是酶的数量和活性点的因素是酶的数量和活性及光照强度等环境因素。及光照强度等环境因素。3/11/202433.(5)(5)矿质元素矿质元素NN：是各种酶以及：是各种酶以及NADPNADP+和和ATPATP的重要组成成分。的重要组成成分。使叶片面积增大，叶片数目增多。使叶片面积增大，叶片数目增多。PP：是叶绿体膜、：是叶绿体膜、NADPNADP+和和ATPATP的重要组成成分。的重要组成成分。MgMg：合成叶绿素的必要成分。：合成叶绿素的必要成分。供应过量：危害农作物正常生长发育供应过量：危害农作物正常生长发育(“(“烧苗烧苗”)”)供应不足：光合作用不能顺利进行供应不足：光合作用不能顺利进行适时、适量的增肥料适时、适量的增肥料即即“合理施肥合理施肥”水是水是光合作用的原料，同时当光合作用的原料，同时当水散失过多会导致水散失过多会导致气孔关闭，影响气孔关闭，影响COCO2 2进入进入，从而影响光合作用强度。，从而影响光合作用强度。(4)(4)水水合理灌溉合理灌溉3/11/202434.（6 6）多因子影响）多因子影响图象图象关键关键点的点的含义含义P点之前，包括点之前，包括P点，点，限制光合速率的主要因素为限制光合速率的主要因素为 ，随其因子的不断加强，光合速率不断提高，随其因子的不断加强，光合速率不断提高 应用应用横坐标所示因子横坐标所示因子当到当到Q点时点时，要想提高光合速率，要想提高光合速率,可可采取适当提高图采取适当提高图示的其它因子（示的其它因子（非横坐标所示因子非横坐标所示因子）。）。可根据具体情况，可根据具体情况，通过增加光照强度通过增加光照强度 调节温度调节温度或增加或增加CO2浓度浓度来充分提高光合速率，以达到增来充分提高光合速率，以达到增产的目的。产的目的。3/11/202435.延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积提高光合作用速率提高光合作用速率光能利用率光能利用率(轮作轮作)(合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种)1)适当适当增加光照强度增加光照强度2)适当适当补充补充CO23)适宜适宜的温度的温度4)矿质元素矿质元素(合理合理施肥施肥)5)水水(合理合理灌溉灌溉)6 6、光合作用原理的应用、光合作用原理的应用 一般是指一般是指单位土地面积单位土地面积上，农作物通过光合作用所上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量产生的有机物中所含的能量，与这块，与这块土地所接受的太阳能土地所接受的太阳能的的比比。光能利用率：光能利用率：3/11/202436.（1 1）B B的净光合速率较低，推测原因可能是：的净光合速率较低，推测原因可能是：叶绿素含量低，导叶绿素含量低，导致光能吸收不足；致光能吸收不足；_，导致，导致_。（2 2）将）将A A、D D分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，分别置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，A A的叶的叶肉细胞中，将开始积累肉细胞中，将开始积累_；D D的叶肉细胞中，的叶肉细胞中，ATPATP含量将含量将_。（3 3）与）与A A相比，相比，D D合成生长素的能力合成生长素的能力_；与；与C C相比，相比，D D的叶肉细胞的叶肉细胞的叶绿体中，数量明显增多的结构是的叶绿体中，数量明显增多的结构是_。（4 4）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是）叶片发育过程中，叶片面积逐渐增大，是_的的结果；结果；D D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著，其根本原因是根本原因是_。例例9 9、（、（20122012广东）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标广东）荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化间下表。的变化间下表。叶片叶片发育情况发育情况叶面积（最大面叶面积（最大面积的积的%）总叶绿素总叶绿素含量含量气孔相对气孔相对开放度开放度净光合速净光合速率率A新叶展开前新叶展开前19-2.8B新叶展开中新叶展开中871.1551.6C新叶展开完成新叶展开完成1002.9812.7D新叶已成熟新叶已成熟10011.11005.8基因的选择性表达基因的选择性表达气孔开放度相对低气孔开放度相对低COCO2 2供应不足供应不足酒精酒精增多增多低低基粒（类囊体）基粒（类囊体）细胞分裂和生长细胞分裂和生长注：注：“_”“_”表示未测数据表示未测数据.3/11/202438.五、化能合成作用五、化能合成作用 自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这这种合成作用，叫做种合成作用，叫做化能合成作用化能合成作用。例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+少量能量少量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+少量能量少量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+12H+12H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O O能量能量 化能合成作用和光合作用反应的化能合成作用和光合作用反应的实质是相同的实质是相同的，都是将无机物，都是将无机物（二氧化碳水）（二氧化碳水）有机物，两种类型的有机物，两种类型的生物都是自养型生物都是自养型，但二者所利用的但二者所利用的能量来源不同能量来源不同，硝化细菌利用的是，硝化细菌利用的是NH3被氧化被氧化成成HNO2和和HNO3时所释放的时所释放的化学能化学能，而绿色植物利用的是，而绿色植物利用的是光能光能。3/11/202439.六、细胞呼吸六、细胞呼吸-ATP-ATP的主要来源的主要来源1 1、呼吸与细胞呼吸：、呼吸与细胞呼吸：细胞呼吸也称细胞呼吸也称呼吸作用呼吸作用，是指，是指有机物有机物在细在细胞内经过一系列的胞内经过一系列的氧化分解氧化分解，生成，生成COCO2 2或或其他产其他产物物，释放出能量并，释放出能量并生成生成ATPATP的过程。的过程。(1)细胞呼吸的概念：细胞呼吸的概念：指生物体或细胞指生物体或细胞吸入吸入O O2 2和和呼出呼出COCO2 2的过程。的过程。(2)呼吸的概念：呼吸的概念：“呼吸呼吸”和和“细胞呼吸细胞呼吸”有什么区别吗？有什么区别吗？包括包括有氧呼吸有氧呼吸和和无氧呼吸无氧呼吸两种类型。两种类型。3/11/202440.2 2、探究酵母菌细胞呼吸的方式、探究酵母菌细胞呼吸的方式包子在蒸之前包子在蒸之前包子在蒸熟之后包子在蒸熟之后(必修一必修一P91)(1)(1)实验原理：实验原理：酵母菌是一种单细胞真菌酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧条件下都能在有氧和无氧条件下都能生存生存,属属 菌菌,便于用来研究细胞呼吸的不同方式。便于用来研究细胞呼吸的不同方式。CO CO2 2可使可使 变混浊变混浊,也可使也可使 溶液溶液由蓝变绿再由蓝变绿再变黄变黄.根据根据 混浊程度或混浊程度或 溶液变成黄色的时间长短溶液变成黄色的时间长短,可可以检测酵母菌培养以检测酵母菌培养COCO2 2的产生情况。的产生情况。橙色的橙色的 溶液，在溶液，在 条件下与乙醇条件下与乙醇(酒精酒精)发生化学发生化学反应，变成反应，变成 。兼性厌氧兼性厌氧 澄清石灰水澄清石灰水 溴麝香草酚蓝水溴麝香草酚蓝水 石灰水石灰水 溴麝香草酚蓝水溴麝香草酚蓝水 重铬酸钾重铬酸钾 酸性酸性 灰绿色灰绿色 3/11/202441.2 2、探究酵母菌细胞呼吸的方式、探究酵母菌细胞呼吸的方式探究探究有氧呼吸有氧呼吸装置装置探究探究无氧呼吸无氧呼吸装置装置注意：各锥形瓶的作用；注意：各锥形瓶的作用；要确保适宜的温度要确保适宜的温度,一般一般25-3525-35。（2 2）方法步骤）方法步骤（3 3）实验结果）实验结果条件条件澄清石灰水澄清石灰水/出现的时间出现的时间重铬酸钾重铬酸钾-浓硫酸溶液浓硫酸溶液有氧有氧无氧无氧变混浊变混浊无变化无变化变混浊变混浊出现灰绿色出现灰绿色快快慢慢实验题纲实验题纲P P2121第第4 4题题3/11/202442.3 3、有氧呼吸：、有氧呼吸：(1)场所：场所：(2)过程图解：过程图解：线粒体线粒体(主要主要)细胞质基质细胞质基质1分子葡萄糖分子葡萄糖2分子丙酮酸分子丙酮酸4H酶酶1 16H2O20H酶酶3 3酶酶2 212H2O6CO2第第一一阶阶段段第第二二阶阶段段少量能量少量能量第三阶段第三阶段少量能量少量能量大量能量大量能量6O2细细胞胞质质基基质质线粒体内膜线粒体内膜线线粒粒体体基基质质ATPATP：30.5430.5438=1161KJ38=1161KJ 约占约占40%40%释放总能量释放总能量2870KJ/moL2870KJ/moL葡萄糖葡萄糖3/11/202443.丙酮酸氧丙酮酸氧化分解形化分解形成成COCO2 2的的过程过程不不要要求求掌掌握握3/11/202444.3 3、有氧呼吸：、有氧呼吸：(4)总反应式及各元素去向：总反应式及各元素去向：酶酶C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量能量丙酮酸丙酮酸C3H4O3丙酮酸丙酮酸HH丙酮酸丙酮酸第第一一阶阶段段第二阶段第二阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段第第一一阶阶段段(3)概念：概念：指细胞在指细胞在 的参与下，通过的参与下，通过 的催化作用，把的催化作用，把 等有机物等有机物彻底彻底氧化分解，产生氧化分解，产生 ，同时释，同时释放大量放大量 ，生成许多，生成许多 的过程。的过程。氧氧酶酶葡萄糖葡萄糖二氧化碳和水二氧化碳和水能量能量ATPATP3/11/202445.3 3、有氧呼吸：、有氧呼吸：(5)三个阶段比较：三个阶段比较：有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释放释放能量能量产生的产生的ATP第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段细胞质细胞质基质基质葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸 HH少量少量丙酮酸丙酮酸H H2 2O OCOCO2 2、HH少量少量HH、O O2 2H H2 2O O大量大量线粒体线粒体基质基质线粒体线粒体内膜内膜(2ATP(2ATP)(2ATP)(2ATP)(34ATP)(34ATP)3/11/202446.4 4、无氧呼吸：、无氧呼吸：(1)场所：场所：(2)过程图解：过程图解：都在都在细胞质基质细胞质基质中进行中进行1分子葡萄糖分子葡萄糖2分子丙酮酸分子丙酮酸4H酶酶1 1第第一一阶阶段段少量能量少量能量细细胞胞质质基基质质2C2C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)+2CO)+2CO2 2酶酶2酶酶32C2C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)第第二二阶阶段段细细胞胞质质基基质质与有氧呼吸与有氧呼吸第一阶段相同第一阶段相同3/11/202447.(3)无氧呼吸无氧呼吸反应式：反应式：C6H12O6C6H12O6酶酶1 1酶酶2 22C2H5OH(酒精酒精)2CO2少量能量少量能量2C3H6O3(乳酸乳酸)少量能量少量能量例：高等动物、乳酸菌例：高等动物、乳酸菌(乳酸发酵乳酸发酵)、高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）高等植物的某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌(酒精酒精发酵发酵)等等(4)概念：概念：指细胞在指细胞在 氧氧的参与下，通过的参与下，通过酶的催化作用酶的催化作用，把，把葡萄糖葡萄糖等有机物等有机物 彻底氧化彻底氧化分解，产生分解，产生COCO2 2和水和水，同时同时释放释放 大量大量 能量能量，生成，生成 许多许多ATPATP的过程。的过程。无氧无氧的条件的条件不不少量少量少量少量不彻底的氧化产物不彻底的氧化产物3/11/202448.5 5、有氧呼吸和无氧呼吸的比较：、有氧呼吸和无氧呼吸的比较：类型类型 有氧呼吸有氧呼吸 无氧呼吸无氧呼吸 区区别别 条件条件 场所场所 产物产物 释放能量释放能量 联联系系实质实质 联系联系意义意义进化进化需氧气、酶等需氧气、酶等 不需氧气、需酶不需氧气、需酶第一阶段在第一阶段在细胞质基质细胞质基质第二、三阶段在第二、三阶段在线粒体线粒体第一二阶段都在第一二阶段都在细胞质基质细胞质基质H H2 2O O、COCO2 2C C2 2H H5 5OH(OH(酒精酒精)和和COCO2 2或或C C3 3H H6 6O O3 3(乳酸乳酸)大量大量分解有机物，释放能量，合成分解有机物，释放能量，合成ATPATP有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同少量少量为生命活动提供能量，为物质转化提供原料为生命活动提供能量，为物质转化提供原料有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸进化进化光合作用产生光合作用产生O O2 23/11/202449.其余能量都以其余能量都以热能热能的形式散失的形式散失31 酶酶C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量能量(大量大量)6molCO2物物质质比比较较1moL1moLC6H12O6酶酶2C2H5OH(酒精酒精)2CO2能量能量(少量少量)2molCO25 5、有氧呼吸和无氧呼吸的比较：、有氧呼吸和无氧呼吸的比较：能能量量比比较较酶酶C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+2870KJ C6H12O62C3H6O3+196.65KJ酶酶1moL1moL1161KJ38molATP61.08KJ2mol ATP直接用于直接用于各项需能各项需能生命活动生命活动用于维持体温等用于维持体温等1moL1moL1moL1moL 6molO23/11/202450.【例【例1 1】（】（0909上海卷，活页上海卷，活页P P327327）在）在a a、b b、c c、d d条件下，条件下，测得某植物种子萌发时测得某植物种子萌发时COCO2 2和和O O2 2体积变化的相对值如右体积变化的相对值如右表。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是表。底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是 D COCO2 2释放量释放量O O2 2吸收量吸收量a a10100 0b b8 83 3c c6 64 4d d7 77 7A Aa a条件下，细胞呼吸产物除条件下，细胞呼吸产物除COCO2 2外还有酒精和乳酸外还有酒精和乳酸B Bb b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C Cc c条件下，无氧呼吸最弱条件下，无氧呼吸最弱D Dd d条件下，产物的条件下，产物的COCO2 2全部来自线粒体全部来自线粒体 只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸 有有:无无=0.5=0.5：2.52.5只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸 有有:无无=2 2 ：3 33/11/202451.6 6、影响细胞呼吸的因素、影响细胞呼吸的因素(1)(1)内部因素内部因素-遗传因素遗传因素不同植物具有不同的不同植物具有不同的细胞呼吸速率细胞呼吸速率；同一植物的不同器官、同一器官的不同组织、同一器官同一植物的不同器官、同一器官的不同组织、同一器官在不同的生长过程中的在不同的生长过程中的细胞呼吸速率细胞呼吸速率都有很大差异。都有很大差异。(2)(2)外部因素外部因素在在一定温度范围一定温度范围内内,随温度的升高随温度的升高,细胞呼吸作用增强；细胞呼吸作用增强；在最适温度（在最适温度（a a点所对应的温度）点所对应的温度）,细胞呼吸作用最强；细胞呼吸作用最强；温温度度高高于于最最适适温温度度，酶酶的的活活性性下下降降（甚甚至至变变性性失失活活），细胞呼吸作用受抑制。细胞呼吸作用受抑制。通过影响通过影响呼吸酶活性呼吸酶活性而影响细胞呼吸。而影响细胞呼吸。温度温度3/11/202452.氧气浓度：氧气浓度：C点到点到M点：点：M点到点到A点：点：(只进行无氧呼吸只进行无氧呼吸)COCO2 2释放急剧减少：原因是氧气增多，释放急剧减少：原因是氧气增多，无氧无氧呼吸受抑制呼吸受抑制，同时有氧呼吸比较弱，同时有氧呼吸比较弱COCO2 2释放量不断上升：氧气增多，有氧呼吸不断增强释放量不断上升：氧气增多，有氧呼吸不断增强温度温度(2)(2)外部因素外部因素影响细胞呼吸的影响细胞呼吸的类型和速率类型和速率(有氧呼吸有氧呼吸)O O2 2浓度浓度COCO2 2释释放放量量C C5%10%5%10%COCO2 2释放总量释放总量（无氧呼吸消失点）（无氧呼吸消失点）（只进行有氧呼吸）（只进行有氧呼吸）A AB BM M3/11/202453.水分水分粮油种子贮藏前粮油种子贮藏前风干、晾晒风干