内容正文:
第05讲 光合作用与细胞呼吸的综合
【学习目标】
1.结合曲线图分析光照、CO2、温度对光合作用强度的影响,培养模型与建模的思维能力(科学思维)
2.设计实验探究环境因素对光合作用强度的影响,分析相关实验变量(科学探究)
3.根据光合作用原理指导生产实践(社会责任)
【基础知识】
一 光合作用与细胞呼吸的关系
1.物质名称:b:O2,c: ,d:ADP,e:NADPH,f: ,g:CO2,h: 。
2.生理过程及场所
序号
①
②
③
④
⑤
生理过程
暗反应
有氧呼吸第一阶段
有氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第三阶段
场所
叶绿体类囊体薄膜
线粒体基质
3.物质和能量的联系
(1)光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向
C:CO2有机物
H:H2ONADPH [H]
O:H2O H2O 有机物
(2)光合作用与有氧呼吸中的能量转化
4.光合作用与有氧呼吸中[H]/NADPH和ATP的来源、去路
比较项目
来源
去路
NADPH
光合作用
产生于
用于
[H]
有氧呼吸
产生于第 阶段
消耗于第 阶段,与 .
ATP
光合作用
产生于 阶段,其中的能量来自
用于
有氧呼吸
三个阶段均能产生,第 阶段相对较多
用于
5.光合作用与有氧呼吸过程的比较
项目
光合作用
有氧呼吸
物质变化
无机物有机物
有机物无机物
能量变化
光能→稳定的化学能(储能)
稳定的化学能→ 能及 能(放能)
实质
合成有机物,储存能量
分解有机物、释放能量,供细胞利用
场所
细胞质基质、线粒体
条件
有光、无光都能进行
二.辨析净光合速率与总光合速率
(1)微观辨析
(2)从语言文字中辨析
还有“叶绿体吸收”也表示总光合速率
总(真正)光合速率
净(表观)光合速率
呼吸速率
“同化”“固定”或“消耗”的CO2的量
“从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量
黑暗中释放的CO2的量
“产生”或“制造”的O2的量
“释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量
黑暗中吸收的O2的量
“产生”“合成”或“制造”的有机物的量
“积累”“增加”或“净产生”的有机物的量
黑暗中消耗的有机物的量
注 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
光合作用消耗的CO2量=从环境中吸收的CO2量+呼吸释放的CO2量
光合作用产生的O2量=释放到环境中的O2量+呼吸作用消耗的O2量
(3)总光合速率、净光合速率和呼吸速率常考曲线分析
图1
图2
图3
①“三率”的表示方法:
a.呼吸速率:绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织一定时间内CO2释放量或O2吸收量,即图1中 点对应的数值。
b.净光合速率:绿色组织在有光条件下测得的一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量,即图1中的C'C段对应的CO2吸收量,也称为表观光合速率。
c.总光合速率=净光合速率+呼吸速率,即图1中的AC段对应的CO2总量。
②图2中曲线Ⅰ表示总光合量,曲线Ⅲ表示呼吸量,曲线Ⅱ表示净光合量。交点D对应点E,此时净光合量为0,B点时植物生长最快。
③图3中曲线c表示 ,d表示 ,c+d表示 。在G点时,总光合速率是呼吸速率的 倍。
④图1中B点对整个植株而言,光合速率 呼吸速率,而对于叶肉细胞来说,光合速率
呼吸速率。
三.光合作用曲线中的“关键点”移动
(1)A点:代表呼吸速率,细胞呼吸增强,A点 移;反之,A点 移。
(2)B点与C点的变化(注:只有横坐标为自变量,其他条件不变)
B点(补偿点)
C点(饱和点)
适当增大CO2浓度(光照强度)
移
移
适当减小CO2浓度(光照强度)
移
移
土壤缺Mg2+
移
移
注意: 细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应 移,反之左