第5章第4节第4课时光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

微专题二 光合作用与细胞呼吸的关系、曲线模型及相关实验设计 光合作用与细胞呼吸的过程图解 2 例1 如图表示光合作用与细胞呼吸过程中部分物质变化的关系。下列说法正确的是(　　) A．图中①②过程消耗ATP，③④⑤过程产生ATP B．①②过程在叶绿体中进行，③④⑤过程在线粒体中进行 C．①过程产生的NADPH参与②过程，③和④过程产生的[H]与氧结合产生水 D．高等植物所有的细胞都可以进行①②③④⑤过程 C （1）物质转化关系 <m></m> <m></m> <m></m> <m></m> 4 【能力提升】若将一株绿色植物栽培在H218O的完全培养液中，给予充足的光照，经光合作用，可首先发现18O存在于（ ） A.周围空气的氧气中 B.周围空气的二氧化碳中 C.植物细胞中的丙酮酸 D.光合作用生成的葡萄糖中氧为18O H218O + C3H4O3 →C18O2 C18O2 →C3 →（CH218O）+H218O 思路：根据光合、呼吸过程的各阶段方程式逐步追踪 H218O →18O2 细胞代谢，且时间足够长 （2）能量转化关系 6 光合作用与细胞呼吸的综合曲线分析 核心考点 “光合与呼吸”的关系 真正光合速率=实际光合速率=总光合 表观光合速率=净光合速率 真光合=净光合+呼吸 在0.03%的CO2浓度和适宜的恒定温度条件下，测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率，结果如图所示。下列有关分析正确的是(　　) A．当光照强度为1 klx时，植物甲开始 进行光合作用B．c点对应的光照强度下，植物甲和乙的光合速率相等C．若在c点时突然停止CO2供应，短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加D．d点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2浓度 CO2总是和C3一致，和C5、ATP、[H]相反 光照总是和C3相反，和C5、ATP、[H]一致 光照强度、温度、二氧化碳 横坐标 最适 真光合 甲：12+50 乙：12+20 9 30℃ 25℃ a' a c b c' b' 光合作用强度减弱，光补偿点右移，c点左下移，光饱和点左移 CO2的吸收量 光照强度 某植物光合作用最适温度是25度，呼吸作用最适温度是30度，如果该植物所处环境从25度升到30度，CO2吸收量的变化情况是： 例2 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位：mmol·cm－2·h－1)。下列叙述错误的是(　　) A．据图甲分析，温度为30 ℃和40 ℃时，叶绿体消耗二氧化碳的速率相等 B．40 ℃条件下，若黑夜和白天时间相等，龙血树能正常生长 C．补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移 D．图乙中影响D、E两点光合速率的主要环境因素相同 B 密闭容器中一昼夜CO2浓度变化曲线分析 13 BC端形成的原因是： 凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。 FG端形成的原因是： 温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。 D点对应甲图中的__点,为光____点 H点对应甲图中的__点,为光____点 c e 补偿 补偿 例3 将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后 B．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高 C．图甲中的F点对应图乙中的g点 D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加 C 例4 将图甲装置置于自然环境中，测定晴朗的夏天一昼夜密闭透明小室内氧气的变化量，得到的结果如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．a点时，大豆幼苗叶肉细胞产生O2的速率等于O2的消耗速率 B．6～8 h期间，大豆幼苗向小室内释放CO2的速率逐渐降低 C．曲线横轴以上的面积表示大豆幼苗植株24小时内积累有机物的量 D．c点时大豆幼苗叶肉细胞中产生ATP的细胞结构为叶绿体和线粒体 B 围绕光合速率与呼吸速率的测定考查实验探究 重要题型 六种探究光合作用强度的实验设计方法 (1)液滴移动法(气体体积变化法) 净光合速率的测定(如图) ①NaHCO3溶液的作用： 保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。 ②植物光合速率指标： 植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。 ③条件：整个装置必须在光下 ④将装置置于黑暗条件下，可以测得呼吸速率。 黑暗中测呼吸速率时，也可把试剂换成NaOH 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 液滴右移，净光合＞0，即光合＞呼吸 液滴左移，净光合＜0，即光合＜呼吸 液滴不动，净光合＝0，即光合＝呼吸 例5 某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温25 ℃下进行了一系列的实验，下列对实验过程中装置条件及结果的叙述，错误的是(　　) A．若X溶液为二氧化碳缓冲液并给予光照时，液滴移动距离可表示净光合作用强度的大小 B．若要测真正光合作用强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液 C．若X溶液为清水并给予光照，光合作用强度大于细胞呼吸强度时，液滴右移 D．若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移 C (2)黑白瓶法：取三个玻璃瓶，一个用黑胶布包上，并包以锡箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶以测定水中原来的溶氧量(初始值)。将剩余的两个黑、白瓶沉入取水深度，经过一段时间，将其取出，并进行溶氧量的测定。 ①有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。 ②没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差即总光合作用量。 即，如果测得溶氧量初始为M0，一段时间后，黑瓶中溶氧量为M1，白瓶中为M2，则 有氧呼吸量=M0-M1 净光合作用量=M2-M0 真光合作用量=（M2-M0） +（M0-M1）=M2-M1 所以，不需要知道M0 有氧呼吸量 净光合作用量 真光合作用量 M0 M1 M2 直接测 一段时间后测 例6 某研究小组为测定不同光照条件下黑藻的光合速率，将等量且生理状态相同的黑藻植株，分装于6对黑白瓶(白瓶透光，黑瓶不透光)中，并向瓶中加入等量且溶氧量相同的干净湖水，分别置于六种不同的光照条件下，24 h后6对黑白瓶中溶氧量变化情况(不考虑其他生物)如表。下列说法错误的是(　　) 光照强度(klx) 0(黑暗) a b c d e 白瓶溶氧量(mg/L) －7 ＋0 ＋6 ＋8 ＋10 ＋10 黑瓶溶氧量(mg/L) －7 －7 －7 －7 －7 －7 A.可以根据黑瓶中溶氧量的变化来计算实验条件下黑藻的呼吸速率 B．该实验条件下光照强度为a时白瓶中的黑藻不能生长 C．白瓶中，当光照强度为d时，若其他条件不变，显著降低CO2浓度，短时间内叶肉细胞中C5含量减少 D．可以根据白瓶中溶氧量的变化计算不同光照强度下黑藻的净光合速率 C $