2027届高三生物人教版一轮复习课件第15＋16课时光合呼吸综合分析

第15+16课时 光合作用与细胞呼吸的综合分析 考点: 1.光合作用与细胞呼吸的联系 2.光合作用的影响因素 1.结合教材,分析并回答下列问题: (1)水分解为氧和 的同时,被叶绿体夺去两个电子。电子经传递,可用于 结合形成。 的作用是。 与 可作为暗反应阶段的还原剂和提供能量 (2)光合作用的产物有一部分是,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入, 再通过韧皮部运输到植株各处。 (3)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因 是(答出1点即可)。 淀粉 筛管 自身呼吸消耗或参与建造植物体结构 课前默写 7.26 2.研究表明,光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术,以暗处生长的韭菜幼苗作为材料,设计实验以验证这一结论。 返回导航 2 一、物质联系 1、14CO2 2、H218O 14C3 14C6H12O6等 3、C18O2 14CO2 18O2 H218O C18O2 C6H1218O6等 C18O2 C6H1218O6等 C18O2 1.填写图中相关物质的名称 2.分析过程 3.元素转移 考点一、光合作用与细胞呼吸的联系 基础巩固 3 二、能量联系 1.两处ATP量的比较?作用去向? 2.光合作用与有氧呼吸中、来源与去路 考点一、光合作用与细胞呼吸的联系 基础巩固 下列有关叶绿体和线粒体内部分代谢活动的叙述,正确的是( ) A.叶绿体内:CO2 C3 (CH2O),线粒体内:C6H12O6 C3 CO2 B.两种细胞器都与能量转换有关,都能产生ATP C.ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生,ATP和[H]在线粒体中随 水的生成而产生 D.两种细胞器都具有较大的膜面积和相同的酶系统,有利于代谢高效地进行 在线粒体分解的底物是丙酮酸,不是葡萄糖,线粒体中不会发生C6H12O6 C3 CO2 ATP和NADPH在叶绿体中随水的分解而产生,在线粒体中(有氧呼吸第三阶段),水的生成过程中生成了ATP,但是没有[H](NADH)产生 线粒体和叶绿体都具有较大的膜面积和复杂的酶系统,有利于新陈代谢高效而有序地进行,但酶系统不同 B 典例分析 当光合>呼吸时,光合作用CO2的来源和O2去路 CO2 CO2 固定量 呼吸产生CO2量 吸收量 容器内CO2的减少量 汉水丑生侯伟作品 汉水丑生侯伟作品 汉水丑生侯伟作品 净光合 真(总) 光合 O2 O2 产生量 呼吸耗氧量 释放量 容器内O2的增加量 净光合 真(总) 光合 净光合作用 + 呼吸作用 = 真(总)光合作用 深度学习一: 真光合和净光合 真正(总)光合速率= 净(表观)光合速率 + 呼吸作用速率 2.如何知道某植株的真正光合速率呢? 呼吸速率:黑暗条件下,测量密闭容器中单位时间CO2 增加量、O2减少的量、有机物(干重)减少量 净光合速率:将植物置于光下,测密闭容器中单位时间CO2减少的量、O2增加的量、有机物(干重)增加的量 合成有机物的量 固定或消耗CO2量 产生O2的量 有机物积累量 CO2吸收量 O2的释放量 黑暗下有机物的消耗量 黑暗下CO2的释放量 黑暗下O2的吸收量 = = = + + + 呼吸 净光合 1.在坐标上找出呼吸、最大净光合、最大真光合三个量 真光合 深度学习一: 真光合和净光合 总结:判断下列描述是净光合速率还是真光合速率? ①植物(叶片)吸收CO2量 ②叶绿体“吸收”CO2量 ③实验容器内CO2的减少量 ④植物(叶片)释放O2量 ⑤实验容器内O2的增加量 ⑥叶绿体“释放”O2量 ⑦植物“产生”的O2量 ⑧植物(叶片)积累葡萄糖量 ⑨植物重量(有机物)增加量 ⑩植物或叶绿体“产生”葡萄糖量 净光合 总光合 净光合 净光合 净光合 总光合 总光合 净光合 净光合 总光合 深度学习一: 真光合和净光合 真光合和净光合 1、总(真正)光合速率= 2、呼吸速率= 3、净(表观)光合速率= O2产生速率/ O2消耗速率/ O2释放速率/ CO2固定速率/ CO2释放速率/ CO2吸收速率/ 有机物合成速率 有机物消耗速率 有机物积累速率 (光下) (黑暗中) (光下) 判断:某植物在光下CO2的释放量为3个单位 净光合 深度学习一: 9 例、以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是 A.光照相同时间,35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等 B.光照相同时间,在20 条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25 时,光合作用制造的有机物的量开始减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 A 典例分析 1.这株植物在光下1小时光合作用共产生 克葡萄糖 2.该叶片在10 、5000勒克斯的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是 mg.。。。则1小时积累的葡萄糖是 克。 判断是总光合还是净光合? 3.在25 条件下,这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖 克。 总光合量 总光合量 净光合量 总光合量 4.将某绿色植物置于密闭玻璃罩内,黑暗处理1h,罩内CO2含量增加了25mg;再给以1h的充足光照,罩内CO2减少了36mg,则后一个小时光合作用固定了CO2mg。 25 + 36 = 61 罩内CO2相较于黑暗处理前减少了36mg 86 呼吸量 净光合量 总光合量 深度学习一: 真光合和净光合 测定方法 1、叶圆片上浮法: ——定性检测O2释放速率 (1)原理: (2)检测指标: 相同时间内上浮叶片数目的多少 (或叶片全部上浮所需时间的长短)。 P105 注意:NaHCO3溶液浓度太高,会使叶片渗透失水,不利于光合作用。 释放O2 拓展:1.用该装置探究光照强度对光合作用的影响 自变量?盛水玻璃柱的作用? 吸收灯光的热量,避免光照对烧杯内水温产生影响 深度学习二: 2.用该装置探究CO2浓度的影响 3.实验结果的生理状态分析 (1)在黑暗情况下,植物叶片只进行, 吸收,产生的 较易溶于水,所以叶片 。细胞生理状态如下图: 细胞呼吸 沉在水底 (2)在弱光下,光合作用强度细胞呼吸 强度,叶片中仍然没有足够的 ,叶片仍然沉在 水底。细胞生理状态如下图: (3)在中、强光下,光合作用强度 细胞呼吸强度,叶片中会有足够的 产生, 从而充满细胞间隙并释放到外界一部分,使 叶片浮起来。细胞生理状态如下图: 大于 小于或等于 返回导航 13 2、液滴移动法: 呼吸组—— 净光合组—— 测黑暗中氧气减少量 NaOH除去CO2; 测光照下氧气增加量 NaHCO3可提供CO2; 深度学习二: 测定方法 3、黑白瓶法: 呼吸组—— 净光合组—— 黑瓶溶氧减少量 白瓶溶氧增加量 例、设初始溶氧量为M初,白瓶现有量为M白, 黑瓶现有量为M黑,求总光合量=? 【解析】 净光合量 = M白 – M初, 呼吸量 =M初 - M黑 总光合量 = 净光合量 + 呼吸量 =(M白 - M初) + (M初 - M黑) = M白 - M黑 深度学习二: 测定方法 黑瓶测的是呼吸速率 白瓶测的是净光合速率 植物和水 测水体中溶氧量的变化 4、叶圆片称重法: 呼吸组—— 净光合组—— 单位时间、单位面积叶片干重减少量 单位时间、单位面积叶片干重增加量 【解析】 呼吸速率=(x-y)/2S; 净光合速率=(z-y)/2S; 总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。 深度学习二: 测定方法 光下增重的量为净光合 黑暗下减少的量为呼吸 CO2浓度 水分 光 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 气孔开闭情况 叶绿素、酶的合成、细胞失水 环境中CO2浓度、叶片气孔导度 内因 外因 ①酶的种类、数量、叶绿素含量 ②叶面积指数 ③遗传特性(阴生、阳生植物) ①光照(强度、光质) ⑤矿质元素 ④水分 ②CO2浓度 ③温度 影响 因素 考点二、光合作用的影响因素 基础巩固 光照 CO2浓度 温度 一、外因 考点二、光合作用的影响因素 基础巩固 1、光照强度: 光 合 速 率 0 光照强度 0 CO2 释放 量 CO2 吸收 量 光照强度 A B C D (1)光补偿点—— 光合速率=呼吸速率时的光照强度 光饱和点—— 光合速率达到最大 时的最小光照强度 (一般阴生植物的光补偿点和光饱和点均较低) 阳生植物 阴生植物 (2)CO2浓度升高—— A点不移,B点左移,D点右移,C点右上移 (3)温度升高(不利光合,有利呼吸)—— A点下移,B点右移,D点左移,C点左下移 【分析思路】 ①呼吸速率改变吗? ②对光合有利还是不利? ③和呼吸相等需要的光照强度? ④光合速率的最大极限怎么变? (一)光照 B D 对光合有利,补偿点左移, 饱和点右移,最大速率点右上移,否则反之 (广东卷)与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a,示意图),造成叶绿体相对受光面积的不同(图b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是 D A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度) B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度) C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关 D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大 活页P68第15题 t1光能吸收率更高 t2光能吸收率更低 光照强度 1.光照强度影响光合作用的原理是什么? 2.分析下图的相关知识 (1)分析A点、AB段、B点、B点以后的生理状态过程及生理状态模型图。 (2)某植物体处于B点所示的状态时,叶肉细胞光合作用强度 呼吸作用;某植物叶肉细胞处于B点所示的状态时,则该植物体光合作用强度 呼吸作用 (3)D点以前限制光合速率的主要因素?D点以后限制光合速率的主要因素? (4)植物能否生长的问题:某植物光照下CO2的吸收速率为3.5mg/h,黑暗下CO2的释放速率为3mg/h,每天光照10小时,一昼夜后该植物能否生长? (5)光补偿点、饱和点的移动问题:当植物缺Mg时,B点、C点、D点如何移动。 (6)光照强度在生产生活中的如何应用? 【单位:勒克斯(lx)】 课前抽问 7.27 【曲线图变形】 1.b1点时,叶肉细胞内产生ATP的场所 2.①b1点的含义 ②d点的限制因素 ③ 若适当增加CO2浓度,则d点的移动方向 细胞质基质、线粒体、叶绿体 光合作用强度=呼吸作用强度 CO2、温度 右下移 【应用】①合理密植 3、光照时间: 2、光质(光的波长): 【应用】 红光、蓝紫光 > 绿光 【应用】 ①轮作——如“三季作物” 4、光照面积 ②间作——土地上分行相间种植不同的作物 (如玉米-大豆) ②“光暗交替”优于“连续光照”(总光照时间相同) (一)光照 ——延长光合作用时间,提高光能利用率 ——增大有效光照面积,提高光能利用率。 原理:光反应快快于暗反应,让暗反应充分进行 提高单位叶面积的光合速率 生产实践应用: 温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产 温室大棚一般选无色透明塑料薄膜 遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低农业生产上一般。 从群落的结构分析: 间作 从能量流动的角度分析 轮作,间作将生物在时间空间上进行合理配置,增大流入生态系统的总能量 (1)两种植物的根系深浅搭配,合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。 (2)两种植物高矮结合,充分利用了不同层次的阳光 (与P选二25,群落的垂直结构联系,P选二32,立体农业联系) CO2浓度 1.CO2浓度影响光合作用的原理是什么? 2.分析下图的相关知识 (1)A点、B点的生理作用过程分别是什么? (2)A‘点的生理作用过程是什么? (3)B点以前限制光合速率的主要因素?B点以后限制光合速率的主要因素? 3.CO2浓度在生产生活中如何运用? (二)CO2浓度 0 CO2 释放 量 CO2 吸收 量 CO2浓度 A B C D (2)CO2补偿点—— 光合速率=呼吸速率时的CO2浓度 CO2饱和点—— 光合速率达到最大 时的最小CO2浓度 【应用】 ①“正其行,通其风 ” ②增施农家有机肥 ③投放干冰或与鸡舍相连。 (1)原理:CO2影响 反应阶段,制约 的形成。 考点二、光合作用的影响因素 基础巩固 (三)温度 ——影响光合酶(主要是暗反应)、呼吸酶的活性 光合 呼吸 速 率 0 温度 【应用】①增大昼夜温差利于光合产物积累 ②温度过高要注意通风、遮阴 ③适时播种 考点二、光合作用的影响因素 基础巩固 (四)水 ——光反应的原料; 【应用】及时、合理灌溉 缺水会导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低。 (五)无机盐 ——过低:影响叶绿素、蛋白质、ATP 、NADPH 、生物膜合成; 【应用】合理施肥(农家有机肥) 过高:植物渗透失水。 气孔是蒸腾作用散失水分的通道 考点二、光合作用的影响因素 基础巩固 分析:P点前、PQ段、Q点后的限制因素 考点二、光合作用的影响因素 基础巩固 分析:开放环境中光合作用昼夜变化曲线 1、呼吸速率下降的原因: 2、光合速率2次下降的原因: 3、有机物积累最多是在 点。 温度降低 CO2浓度降低、光照强度降低 分析曲线?光合与呼吸强度相等的点是? e 一天中积累的有机物的量如何表示? 分析:密闭环境中光合作用变化曲线 2、表示“光合午休”现象的是 段。 1、光合作用强度=呼吸作用强度是在 点。 4、植物 (能/不能)正常生长。 D、H FG 一昼夜后,容器内CO2减少,说明有有机物的积累 3.有机物积累最多的点是 H 分析曲线?光合与呼吸强度相等的点是? 色素含量、酶含量 叶龄 二、内因 叶面积指数 植物品种 A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升 高而下降的原因是呼吸速率上升 B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率 升高与光合酶活性增强相关 C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用 D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 (北京卷)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是 C 植物的叶面积与产量关系密切,叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示,由图可知:当叶面积系数小于a时,随叶面积系数增加,群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时,群体干物质积累速率降低,其原因是 。 增加 群体光合速率不变,但群体呼吸速率仍在增加,故群体干物质积累速率降低 Lavf57.83.100 $