精品解析：第10讲细胞代谢综合分析

第10讲 细胞代谢的综合 熟练掌握光合作用和细胞呼吸的关系。2.通过阐述光合作用与细胞呼吸的相互关系，形成归纳与概括、模型与建模的科学思维方法。 考点一　光合作用与细胞呼吸物质和能量转化关系 构建光合作用与呼吸作用过程中的物质转化关系模型 [典型图示] [问题设计] 据图填写下表相关内容 提供的标记物 最先出现放射性的物质 最终出现放射性的物质 “对18O的示踪分析”的注意点 18O2 (①途径) ①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸 如果分析“首先出现在”“短时间出现在”，一般是要求分析第一步反应，不必沿箭头所指路线过多分析；如果是分析“在哪些物质中出现”，则需要沿箭头所指路线将所有可能出现的情况分析出来 HO 氧气(④途径)；水(蒸腾作用) ④→氧气→⑦→①→水→②→二氧化碳→⑧→⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸 C18O2 三碳化合物(⑤途径) (一)⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸； (二)⑤→水→⑥→④→氧气 14CO2 三碳化合物(⑤途径) ⑤→三碳化合物→葡萄糖等有机物→③→丙酮酸 题型1　光合作用和细胞呼吸的关系判断分析 1．表格法理清光合作用和有氧呼吸的区别 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→化学能(储能) 稳定的化学能→活跃的化学能(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 叶绿体 活细胞(主要在线粒体) 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 2．流程法理清两个联系 (1)物质联系 ①C元素：CO2 (CH2O) C3H4O3CO2 ②O元素：H2OO2H2O ③H元素：H2ONADPH (CH2O) [H] H2O (2)能量联系 3．图解法理清光合作用与细胞呼吸中[H]和ATP的来源及去路 (1)[H]的来源和去路比较 (2)ATP的来源与去路比较 注：光合作用中的[H]为NADPH，细胞呼吸中[H]为NADH 题型2　真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的关系 1．表示方法及相互关系 (1)细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 (2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 (3)真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 2．判定方法 (1)根据坐标曲线判定 ①当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。 ②当光照强度0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。 (2)根据关键词判定 检测指标 细胞呼吸速率 净光合速率 真正(总)光合速率 CO2 释放量(黑暗) 吸收量 利用量、固定量、消耗量 O2 吸收量(黑暗) 释放量 产生量 有机物 消耗量(黑暗) 积累量 制造量、产生量 (3)根据实验条件判定 实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值，则为呼吸速率；若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。 3．植物有机物积累量的计算方法 (1)持续光照条件下：有机物积累量＝V净×t。 (2)有时光照有时黑暗条件下，有以下两种计算方法。 方法一：有机物积累量＝光合作用产生量－呼吸作用消耗量。 方法二：有机物积累量＝光照时的积累量－黑暗时的消耗量。 注：①判断植物体能否正常生长，即判断植物有机物积累量是否大于0。②注意所求与已知的物质是否一致，如已知CO2的量，所求为葡萄糖的量，则需要借助反应式进行换算。③计算结果还应注意时间、面积、质量、物质的量等单位是否统一。 题型3　光合作用与细胞呼吸的“关键点”的移动 1．模型构建 2．模型判断 据图可知，OA表示呼吸作用释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示： 条件改变 △面积 光(CO2)补偿点 光(CO2)饱和点 适当提高温度 减少 右移 左移 适当增大光照 强度(CO2浓度) 增加 左移 右移 适当减少光照 强度(CO2浓度) 减少 右移 左移 植物缺少Mg元素 减少 右移 左移 注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光照强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前 1．光合作用中NADPH与细胞呼吸中[H]的来源和去路比较 2．光合作用与细