内容正文:
2024届生物一轮复习第三单元
第七课时
光合作用和细胞呼吸
的综合分析
课 标 要 求
1.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
光合作用和细胞呼吸
的关系
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
一、光合作用与细胞呼吸的关系
(1)图解光合作用与细胞呼吸过程中的物质转化关系
光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气;
细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用。
(2)光合作用与细胞呼吸的比较
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
比较项目 光合作用 细胞呼吸
代谢类型 合成作用(或同化作用) 分解作用(或异化作用)
发生范围 含叶绿体的植物细胞;
、光合细菌等 所有活细胞
发生场所 叶绿体(真核生物);细胞质(原核生物) 有氧呼吸:_____________________
(真核生物);细胞质(原核生物)
无氧呼吸:细胞质基质
发生条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
蓝细菌
细胞质基质、线粒体
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
物质变化
能量变化 光能→化学能 化学能→热能、ATP中活跃的化学能
联系
无机物 有机物
分解有机物
光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气;
细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
丙酮酸
H2O
光合作用和细胞呼吸中各种元素的去向
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
光合作用和有氧呼吸的能量联系
光反应
暗反应
热能
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
(2)曲线模型及分析
①植物绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为 速率(A点)。
②植物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 速率。
呼吸
净光合
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
③真正光合速率= 速率+ 速率。
呼吸
净光合
有机物的制造量
CO2固定或消耗量
O2的产生量
有机物积累量
CO2吸收量
O2的释放量
有机物的消耗量
CO2的释放量
O2的吸收量
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
(3)测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法
1.测定装置中气体体积变化
(1)测定呼吸速率
①装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。
②玻璃钟罩遮光处理,以排除光合作用干扰。
③置于适宜温度环境中。
④红色液滴向左移动(单位时间内左移距离代表呼吸速率)。
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
(2)测定净光合速率
①装置烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液,用于保证容器内CO2浓度恒定,满足光合作用需求。
②必须给予足够光照处理,且温度适宜。
③红色液滴向右移动(单位时间内右移距离代表净光合速率)。
(3)物理误差的校正: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,即用死亡的绿色植物、烧杯中放入蒸馏水分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
2.“半叶法”测定光合作用有机物的产生量
将叶片一半遮光、一半曝光,遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度,曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值,最后计算真正光合作用强度值。需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理,以防止有机物的运输。
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
3.黑白瓶法——测溶氧量的变化
黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,只有细胞呼吸,而白瓶既能进行光合作用又能进行细胞呼吸,所以用黑瓶(无光照的一组)测得的为细胞呼吸强度值,用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值,综合两者即可得到真正光合作用强度值。
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
4.叶圆片称重法——测定有机物的变化量
本方法通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量,如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
净光合速率=(z-y)/2S;
呼吸速率=(x-y)/2S;
总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
5.叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率
本方法利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气,充以水分,使叶片沉于水中;在光合作用过程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短),即能比较光合作用强度的大小。
考点一 光合作用和细胞呼吸的关系
6.间隔光照法——比较有机物的合成量
光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行,由于催化暗反应的酶的催化效率