2025届高三一轮复习生物：光合作用与细胞呼吸专题思维拓展课件

细胞呼吸与光合作用思维训练 光合作用、呼吸作用与生产实践的联系 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 光合作用与细胞呼吸的点移动问题 光合作用与细胞呼吸的物质转移分析 光合作用与细胞呼吸的测定分析 1.农田进行中耕松土 2.农田施用有机肥 除去杂草，减少种间竞争；增加土壤溶氧量，利于根系的有氧呼吸，加快矿质元素的吸收 增加土壤中矿质元素的含量；增加农田中的CO2 3.施肥时需要浇水的原因 无机盐需要溶解在水中才能被吸收 4.解释施肥引起“烧苗”现象 5.解释稻田需要定期排水现象 稻田根系长期浸在水中，易进行无氧呼吸产生酒精，引起根系腐烂 6.冬季大棚解决了植物生长的什么条件？如何提高大棚产量 温度 提高CO2浓度，如施用有机肥、气肥、通风；补充光源；合理施肥 7.合理密植 充分利用光能，减少对无机盐、水分、CO2等的竞争 8.轮作 提高对无机盐的利用率；降低虫害 9.间作、套种 提高对光能的利用率；两种植物往往一高(光饱和点高）一矮（光饱和点低） 10.合理灌溉 减少植物的缺水状态，且避免浇水过多引起植物无氧呼吸烂根 11.秸秆返田 减少化肥的使用，为作物提供无机盐和CO2；可能带来虫害 12.立体农业和生态农业的原理 立体农业利用群落的垂直结构；生态农业利用物质循环和能量多级利用原理 一、光合作用、呼吸作用与生产实践的联系 施肥过多，使得土壤中溶液浓度过大，引起植物根系细胞失水死亡 尝试解释一些生活现象 （1）在建造温室大棚时，一般选用什么颜色的棚膜？为什么？ 无色透明 透明薄膜能透过所有色光，对植物生长更有利 （2）冬季常在棚膜上盖草帘，在棚中增加升温措施，这样做的目的是？ 提高棚内温度，进而增强植物光合作用，同时还能防止植物被冻伤 （3）“正其行，通其风”的目的是？如何提高大棚内农作物的产量和品质？ 保持空气流通，进而提高CO2浓度 增产措施：①提高CO2供应量，如合理施用有机肥，使用二氧化碳发生器 ②合理补充光照，如温室增加红光和蓝紫光日光灯 ③合理施肥 一、光合作用、呼吸作用与生活的联系 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 A B D C E 时间 光 合 作 用 速 率 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1.夏日晴朗白天植物光合作用分析 DE段：随光照不断减弱，光合作用速率不断减弱 CD段：气孔逐渐打开，CO2吸收增加，光合作用速率增加 C点：温度很高，蒸腾作用很强，部分气孔关闭，二氧化碳供应减少，光合作用强度明显减弱。 BC段：随温度升高，蒸腾作用增强，部分气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用速率降低 AB段：随光照强度的增加，光合作用速率不断增加。 要点：依据曲线变化，判断是否有光照，光照强度变化及温度变化 例1.如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和NADPH的含量发生的变化依次是(　 ) A.升、升、升、升　　　 B.降、降、降、降　　　　 C.降、升、升、升　　　 D.升、升、降、降 C 例1.夏日晴朗白天植物光合作用分析 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 2.夏季晴天某植物一昼夜内CO2吸收量的变化情况 a点以前植物只进行呼吸作用；a点以后开始进行光合作用； 要点：依据曲线变化，判断是否有光照，光照强度变化及温度变化 ab段：光合作用强度小于呼吸作用强度 b点：光合作用强度等于呼吸作用强度 bg段：光合作用强度大于呼吸作用强度 bc段：随光照强度增加，光合作用强度不断增加； ce段：中午温度过高，部分气孔关闭，导致CO2的吸收减少，光合作用强度降低； fg段：随光照强度下降，光合作用强度不断下降； g点：光合作用强度等于呼吸作用强度 有机物积累最多的时刻 gh段：光合作用强度小于呼吸作用强度 h点之后植物只进行呼吸作用 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 c点以前植物只进行呼吸作用；c点以后开始进行光合作用； cd段：光合作用强度小于呼吸作用强度 d点：光合作用强度等于呼吸作用强度 dh段：光合作用强度大于呼吸作用强度 de段：随光照强度增加，光合作用强度不断增加； ef段：中午温度过高，部分气孔关闭，导致CO2的吸收减少，光合作用强度降低； gh段：随光照强度下降，光合作用强度不断下降； h点：光合作用强度等于呼吸作用强度 有机物积累最多的时刻 hi段：光合作用强度小于呼吸作用强度，只进行呼吸作用 ab段：温度降低，呼吸酶活性下降，呼吸作用强度降低； 2.夏季晴天某植物一昼夜内CO2吸收量的变化情况 要点：依据曲线变化，判断是否有光照，光照强度变化及温度变化 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A＋C－B； 要点：注意图像时间范围 m点、n点：光合作用强度等于呼吸作用强度 2.夏季晴天某植物一昼夜内CO2吸收量的变化情况 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 3.夏季某植物在密闭玻璃罩内一昼夜内CO2吸收量的变化情况 C点以前植物只进行呼吸作用；C点以后开始光合作用； CD段：光合作用强度小于呼吸作用强度，CO2仍在增加 D点：光合作用强度等于呼吸作用强度 DH段：光合作用强度大于呼吸作用强度，玻璃罩CO2减少； DF段：随光照强度增加，光合作用强度不断增加； FG段：中午温度过高，部分气孔关闭，导致CO2的吸收减少，光合作用强度降低； GH段：随光照强度下降，光合作用强度不断下降； H点：光合作用强度等于呼吸作用强度 有机物积累最多的时刻 HI段：光合作用强度小于呼吸作用强度，只进行呼吸作用 BC段：温度降低，呼吸酶活性下降，呼吸作用强度降低，CO2增加变缓； 原理：玻璃罩中是密闭空间，呼吸作用产生CO2，会使得玻璃罩中CO2增加，光合作用消耗CO2，会使得CO2减少 AB段：只进行呼吸作用，产生CO2，使玻璃罩中CO2增加； 要点：依据曲线变化，判断是否有光照，光照强度变化及温度变化 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 3.夏季某植物在密闭玻璃罩内一昼夜内CO2吸收量的变化情况 AC段：植物只进行呼吸作用；C点以后开始光合作用； 提问1：经历一天植物能否正常生长？ D点：光合作用强度等于呼吸作用强度 DH段：光合作用强度大于呼吸作用强度，玻璃罩CO2减少； H点：光合作用强度等于呼吸作用强度 有机物积累最多的时刻 HI段：光合作用强度小于呼吸作用强度，只进行呼吸作用 经历一天后，净光合作用强度是否>0 即CO2吸收量>CO2释放量，玻璃罩CO2浓度降低（比较A点和I点位置） 若I点低于A点，说明玻璃罩中CO2浓度降低 经历一天，植物净光合作用>0，植物生长 若I点等于A点，说明玻璃罩中CO2浓度不变 经历一天，植物净光合作用=0，植物存活 若I点高于A点，说明玻璃罩中CO2浓度升高 经历一天，植物净光合作用<0，植物减重，长时间处于此环境，植物会死亡 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 例2.将某一植株放在密闭玻璃罩内，在晴朗夏季的一天置于室外一昼夜，获得实验结果如图1（C点开始有光照）、2所示。下列有关说法错误的是（　　） A．图1中BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱 B．图1、图2中分别出现FG段与ef段的变化，原因是部分气孔关闭，叶片吸收CO2的量减少 C．图2中gh段O2含量增加，且到达i点时，该植株积累的有机物最多 D．图示结果表明，该植株经过这一昼夜之后，植物体内有机物含量有所增加 C 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 例3：图为某植物在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况，以下分析正确的是（　　） A．该植物进行光合作用的时间区段是bg段 B．影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度 C．ce段与fg段光合速率下降的原因完全相同 D．该植物可以正常生长 D 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 例4：图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢情况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。请分析回答： （1）图甲中的a点表示 　 　，c点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有 　 　。 （2）图乙所示的该植物细胞代谢情况可用图甲中a～d四点中的 　 　表示，也可以用图丙e～j六个点中的 　 　表示。 呼吸速率 叶绿体、线粒体、细胞质基质 c f、h 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 例4：图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢情况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。请分析回答： （3）当光照强度在图甲的d点时，该植物叶绿体固定的二氧化碳的量是 　mg/100cm2/h。 18 CO2固定速率=总光合速率 =净光合速率+呼吸作用速率 =12+6 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 例4：图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系；图乙表示某绿色植物的细胞代谢情况；图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。请分析回答： （4）若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系，并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，那么在原有条件不变的情况下，将温度提高到30℃，理论上分析c点将 　 　 （填“左移”“右移”或“不变”）。 （5）24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是 　 　。（填“增多”“不变”或“减少”） 右移 减少 二、光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系 (1)呼吸速率增加，光合速率不变 要点：依据总光合作用强度=呼吸作用强度+净光合作用强度计算 呼吸速率增加，呼吸产物增加，A点下移，B点的含义是光合作用强度等于呼吸作用强度的光照强度，呼吸速率增加导致所需光照强度增加，B应右移，C’代表最大净光合作用强度，呼吸作用增加，光合作用不变，净光合作用强度减弱，C’应左下移，C点左移 (2)呼吸速率降低，光合速率不变 呼吸速率降低，呼吸产物减少，A点上移，B点的含义是光合作用强度等于呼吸作用强度的光照强度，呼吸速率减弱导致所需光照强度减弱，B应左移，C’代表最大净光合作用强度，呼吸作用降低，光合作用不变，净光合作用强度增加，C’应右上移，C点右移 三、光合作用与细胞呼吸的点移动问题 1.光补偿点的两种生理状态 (1)整个植株：光合作用强度＝呼吸作用强度。 (2)叶肉细胞：光合作用强度＞呼吸作用强度。 要点：依据总光合作用强度=呼吸作用强度+净光合作用强度计算 (3)呼吸速率不变，光合速率增加 呼吸速率不变，A点不动，B点的含义是光合作用强度等于呼吸作用强度的光照强度，光合速率增加导致所需光照强度减弱，B应左移，C’代表最大净光合作用强度，呼吸作用不变，光合作用增加，净光合作用强度增加，C’应右上移，C点右移 (4)呼吸速率不变，光合速率减弱 呼吸速率不变，A点不动，B点的含义是光合作用强度等于呼吸作用强度的光照强度，光合速率减弱，光合速率减弱导致所需光照强度增加，B应右移，C’代表最大净光合作用强度，呼吸作用不变，光合作用减弱，净光合作用强度减弱，C’应左下移，C点左移 B点（补偿点）左移：光合增强，呼吸不变或减弱 （C’点右上移，C右移） B点（补偿点）右移：光合减弱，呼吸不变或增强 （C’点左下移，C左移） 环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系 三、光合作用与细胞呼吸的点移动问题 1.光补偿点的两种生理状态 (1)整个植株：光合作用强度＝呼吸作用强度。 (2)叶肉细胞：光合作用强度＞呼吸作用强度。 例1.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30 ℃，右图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和CO2浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是( 　 ) A.下移、右移、上移　　　 B.下移、左移、下移 C上移、左移、上移 D.上移、右移、上移 C 三、光合作用与细胞呼吸的点移动问题 例2.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如图．下列相关叙述，正确的是（　　） A. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移 B. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移 C. 如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移 D. 如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移 D 三、光合作用与细胞呼吸的点移动问题 例3.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。下图表示该植物在30℃时光合强度与光照强度的关系。若改变环境条件，曲线中有关点的移动情况正确的是（       ） A．若温度突然从30℃下降到25℃，则a点上移、b点左移、m值增加 B．若b点时突然增大环境CO2浓度，则b点右移、m值增加 C．若c点时突然增大环境CO2浓度，则短时间内植株 叶肉细胞叶绿体内的C3含量会减少、C5含量会增加 D．若b点时突然减弱光照强度，则短时间内植株叶肉 细胞叶绿体内的C3含量会减少，C5含量会增加 A 三、光合作用与细胞呼吸的点移动问题 四、光合作用与细胞呼吸的物质转移分析 (2)18O和14C的转移过程 O2，该H218O参与光反应中水的光解，生成18O2； CO2，该H218O参与有氧呼吸第二阶段，生成C18O2； H2O，该H218O参与光反应中水的光解，生成18O2，该氧气参与有氧呼吸第三阶段生成H218O； C6H12O6，该H218O参与有氧呼吸第二阶段，生成C18O2，参与光合作用暗反应生成C6H1218O6； 例1：给一生长良好的植株提供H218O，一段时间后在哪些产物中可以检测到标记元素O？原因是？ 四、光合作用与细胞呼吸的物质转移分析 （一）通过液滴移动测定光合速率与呼吸速率 1测定呼吸速率 a.装置小烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于吸收CO2。 b.玻璃钟罩进行遮光处理，以排除光合作用的干扰。 c.置于适宜温度环境中。 d.红色液滴向左移动(代表呼吸速率)。 。 2.测定净光合速率 a.装置小烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液（NaHCO3溶液），用于保证容器内CO2浓度恒定，满 足绿色植物光合作用需求。 b.必须给予适宜光照处理，且温度适宜。 c.红色液滴向右移动（代表净光合速率）。 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 例1：下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和呼吸作用过程中气体产生情况的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。下列几种实验结果(给予相同的环境条件)，不可能出现的是(　　) A.甲、乙装置水滴都左移 B.甲、乙装置水滴都右移 C.甲装置水滴不动，乙装置水滴左移 D.甲装置水滴右移，乙装置水滴左移 B （一）通过液滴移动测定光合速率与呼吸速率 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 （二）通过黑白瓶法测定光合速率与呼吸速率——多用于水生生态系统 ①取三个玻璃瓶，保留一瓶直接测定水中原来的溶氧量（A），取另一个用黑胶布包上，称为黑瓶，最后一个透光，称为白瓶； ②将一对黑白瓶沉入取水深度，经过24小时或其他时间，将其取出，并进行溶氧量的测定。黑瓶溶氧量即为B，白瓶溶氧量即为C； ③计算总光合作用速率。 提问1：依据黑白瓶法的步骤，求得的总光合作用速率为： (C-B)/T （A-B）/T 代表呼吸作用速率 （C-A）/T 代表净光合作用速率 总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率 = （A-B）/T +（C-A）/T 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 例1：通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。据此回答下列问题。 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________；C与B的差值表示这段时间内_____________；A与B的差值表示这段时间内_________。 生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量 （二）通过黑白瓶法测定光合速率与呼吸速率——多用于水生生态系统 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 （三）通过半叶法测定光合速率与呼吸速率 ①用刀片将叶柄的外皮环割处理，切断韧皮部的物质（如有机物）运输，但不切断木质部的导管； ②选择对称性较好的叶片，沿中央叶脉一半遮光，另一半不做任何处理； ③经一段时间（T）适宜的光照后，剪下叶片并将两半对应部位叠在一起，用大小适当的打孔器在叶片的中部打下相同叶面积（A）的叶片，经烘干后分别称重，遮光部分干重记为W1，曝光部分干重记为W2； ④计算单位叶面积的总光合速率。 提问1：光照处理前，将叶柄的外皮环割处理的目的是： 提问2：依据半叶法的步骤，求得的单位叶面积的总光合速率为： 阻止韧皮部将光合作用产物运出，进而影响实验结果 (W2-W1)/(A×T) 一半遮光 一半曝光 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 例1：如图所示，将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等单位面积的叶片，烘干称重，分别记为 a和b(单位:g)。下列相关叙述正确的是（ ） A. a/12所代表的是该叶片的呼吸速率 B. b/12所代表的是该叶片的光合速率 C. (b+a)/12所代表的是该叶片净光合速率 D. (b—a) /12所代表的是该叶片真正光合速率 D （三）通过半叶法测定光合速率与呼吸速率 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 （四）通过叶圆片法测定光合速率与呼吸速率 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 净光合速率； 呼吸速率； 总光合速率净光合速率 呼吸速率 例1：某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实验：在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，M处的实验条件是16时后将整个实验装置遮光3小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位：g·cm－2·h－1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响)(　　) A (3y－2z－x)/6　　　B.(3y－2z－x)/3 C.(2y－x－z)/6 D.(2y－x－z)/3 A （四）通过叶圆片法测定光合速率与呼吸速率 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 例2：将若干生长状况相同的植物平均分成6组，设置不同的温度，每组黑暗处理，然后给予适宜白 光照射 ，在黑暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片，烘干称重，获得下表所示数据。请根 据表中数据分析，下列有关说法错误的是( ) 。 温度/ 15 20 25 30 35 40 黑暗处理后叶圆片干重/ 4.25 4.00 3.50 2.75 2.00 1.50 光照后叶圆片干重/ 6.00 6.50 6.75 6.50 5.50 4.50 D A.若将实验中白光突然改为强度相同的红光，则短时间内，植株叶绿体中 含量上升 B.该实验结果缺乏黑暗处理前的叶圆片的干重数据，故无法计算呼吸速率 C.若每天交替光照、黑暗各12小时，则 时该植物积累的有机物最多 D.若昼夜不停地光照，则表中 为该植物生长的最适温度 （四）通过叶圆片法测定光合速率与呼吸速率 五、光合作用与细胞呼吸的测定分析 感谢聆听 33 $$