内容正文:
第四讲 光合作用与细胞呼吸的综合分析
一、光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化
1.光合作用与细胞呼吸的物质转化
(1)填写图中相关物质的名称
b:O2,c:ATP,d:ADP,e:NADPH,f:C5,g:CO2,h:C3。
(2)生理过程及场所
序号
①
②
③
④
⑤
生理过程
光反应
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
叶绿体
基质
细胞质
基质
线粒体
基质
线粒体
内膜
(3)光合作用与细胞呼吸的物质联系
C
CO2(CH2O)丙酮酸CO2
O
H2OO2H2O
H
H2ONADPH(CH2O)[H]H2O
注:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段
2.光合作用和细胞呼吸的能量转化
二、光合作用与细胞呼吸的“三率”含义及关系
1.“三率”含义及其关系
比较项目
含义
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
当光照强度为0时,光合速率为0,该曲线代表真正光合速率,如图乙
“三率”
细胞呼吸速率
植物体(组织)在黑暗条件下测得的值
净光合速率
植物体(组织)在一定光照条件下测得的值
真正光合速率
依据净光合速率和细胞呼吸速率计算得出,不能直接测得
关系
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
2.“三率”测定的指标
测定指标
细胞呼吸速率
真正光合速率
净光合速率
O2
吸收量(黑暗)
产生量、制造量
释放量
CO2
释放量(黑暗)
利用量、固定量
吸收量
有机物
消耗量(黑暗)
产生量、制造量
积累量
说明:若测定指标为叶绿体中O2释放量、CO2吸收量,则表示真正光合速率。
一、判断正误——从微点上澄清概念
1.绿色植物细胞中HO中的18O可在有氧呼吸生成的CO2和H2O中检测到。(√)
2.光合作用产生的NADPH可用于有氧呼吸第三阶段。(×)
3.叶绿体产生的O2被直接利用至少要穿过4层磷脂分子。(×)
4.测定某植物体O2释放量越大,往往同时间积累的有机物越多。(√)
5.CO2和H2O在叶绿体中可用于合成葡萄糖,葡萄糖在线粒体中被分解成CO2和H2O。(×)
6.叶绿体和线粒体中都会发生ATP的合成与水解。(√)
7.呼吸速率越高的农作物其产量越低。(×)
二、分析作答——援引教材素材透析概念
1.(必修1 P105“旁栏思考”分析)我们观测到的光合作用指标,如O2的产生量,不是植物光合作用实际产生的总O2量,其原因是植物在进行光合作用的同时,还会进行呼吸作用。
2.(必修1 P106“拓展应用”2拓展思考)给密闭玻璃瓶中的植物幼苗提供适宜的水、无机盐、光照强度、温度等条件,幼苗的生存时间一般不会太长,原因可能是随着植物生长,土壤的水分会减少,土壤中的无机盐含量会下降,空气中CO2含量也会减少等。
提能点一 光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化分析
|小|题|导|学|
1.科研人员用适宜光照条件下正常生长的水稻植株,进行同位素标记实验。下列有关叙述错误的是( )
A.提供HO,一段时间后,能在CO2中检测到18O
B.提供HO,一段时间后,不能在有机物中检测到18O
C.提供14CO2,则根细胞在缺氧状态下可能出现14C2H5OH
D.提供14CO2,14C的转移途径大致是14CO2→14C3→(14CH2O)
解析:选B 给水稻提供HO,水分参与有氧呼吸的第二阶段,所以生成的CO2中会有18O,含有18O的二氧化碳可参与光合作用暗反应过程,故能在有机物中检测到18O,A正确,B错误;给水稻提供14CO2,14C在水稻光合作用过程中的转移途径大致是14CO2→14C3→14C6H12O6(14CH2O),根细胞在缺氧状态下进行无氧呼吸时,14C6H12O6会分解形成14C2H5OH,C、D正确。
2.[多选]如图所示为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,下列有关说法不正确的是( )
A.过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光
B.过程②只发生在叶绿体基质中,过程②释放的能量用于C3的还原
C.过程③既产生[H]也消耗[H]
D.若过程①②的速率大于过程③的速率,则甘蔗植株的干重就一定会增加
解析:选AD ①过程表示光反应,四种色素中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,A错误;②过程表示暗反应,只发生在叶绿体基质中,暗反应中释放的能量用于C3的还原,B正确;③是细胞呼吸过程,有氧呼吸的第一、二阶段产生[H],用于第三阶段与氧气发生反应,因此③既产生也消耗[H],C正确;题图为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程,若过程①②的速