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第5章 素能提升课 光合作用和细胞呼吸过程的综合 讲义 【新教材】人教版高中生物必修第一册.doc

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    新教材 第5章 素能提升课光合作用和细胞呼吸过程的综合 讲义 【新教材】人教版高中生物必修第一册 提升 光合作用 细胞 呼吸 过程 综合 人教版 高中生物 必修 一册
    资源描述:
    光合作用和细胞呼吸的综合光合作用和细胞呼吸的综合素能建构素能建构1光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化光合作用与细胞呼吸中物质及能量转化(1)物质方面:物质方面:C:CO2暗反应暗反应(CH2O)呼吸呼吸C3H4O3呼吸呼吸CO2。O:H2O光反应光反应O2呼吸呼吸H2O。H:H2O光反应光反应NADPH暗反应暗反应(CH2O)呼吸呼吸、H呼吸呼吸H2O。(2)能量方面:能量方面:光能光能 光反应光反应ATP 和和 NADPH暗反应暗反应(CH2O) 细胞呼吸细胞呼吸热能热能ATP各项生命活动各项生命活动(3)光合作用与有氧呼吸中光合作用与有氧呼吸中H、ATP 来源与去路来源与去路2不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点曲线曲线光合作用强度与细胞呼吸强光合作用强度与细胞呼吸强度的关系度的关系气体代谢特点气体代谢特点图示图示A 点点只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸吸收吸收 O2,释放释放 CO2AB 段段细胞呼吸强度大于光合作用细胞呼吸强度大于光合作用强度强度吸收吸收 O2,释放释放 CO2B 点点细胞呼吸强度等于光合作用细胞呼吸强度等于光合作用强度强度不与外界发生气体不与外界发生气体交换交换B 点后点后光合作用强度大于细胞呼吸光合作用强度大于细胞呼吸强度强度吸收吸收 CO2,释放释放 O2对点训练对点训练1下图为植物细胞代谢的部分过程简图下图为植物细胞代谢的部分过程简图,为相关生理过程为相关生理过程。下列叙下列叙述错误的是述错误的是()A若植物缺镁若植物缺镁,则首先会受到显著影响的是则首先会受到显著影响的是B的进行与的进行与密切相关密切相关C蓝细菌细胞中蓝细菌细胞中发生在叶绿体基质中发生在叶绿体基质中D叶肉细胞叶肉细胞中中 O2的产生量小于的产生量小于中中 O2的吸收量的吸收量,则该细胞内有机物的则该细胞内有机物的总量将减总量将减少少C镁是合成叶绿素的成分镁是合成叶绿素的成分,光反应阶段需要叶绿素吸收光能光反应阶段需要叶绿素吸收光能,若植物缺若植物缺镁则叶绿素的合成受到影响镁则叶绿素的合成受到影响,首先会受到显著影响的生理过程是首先会受到显著影响的生理过程是光反应过程光反应过程,A 项正确;项正确;是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程是植物细胞通过主动运输吸收无机盐离子的过程,需要消耗能量需要消耗能量,故与故与过程密切相关过程密切相关,B 项正确项正确;蓝细菌细胞是原核细胞蓝细菌细胞是原核细胞,没有叶绿体没有叶绿体,C 项项错误;图中错误;图中光反应过程光反应过程 O2的产生量小于的产生量小于有氧呼吸过程有氧呼吸过程 O2的吸收量的吸收量,则净则净光合作用量小于光合作用量小于 0,该植物体内有机物的量将减少该植物体内有机物的量将减少,D 项正确。项正确。2下图是叶肉细胞在不同光照强下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图度下叶绿体与线粒体的代谢简图,下列相下列相关叙述错误的是关叙述错误的是()A细胞细胞处于黑暗环境中处于黑暗环境中,该细胞单位时间释放的该细胞单位时间释放的 CO2量即为呼吸速率量即为呼吸速率B.细胞细胞没有与外界发生没有与外界发生 O2和和 CO2的交换的交换,可断定此时光合速率等于呼吸可断定此时光合速率等于呼吸速率速率C细胞细胞处在较强光照条件下处在较强光照条件下,细胞光合作用所利用的细胞光合作用所利用的 CO2量为量为 N1与与 N2的和的和D分析细胞分析细胞可得出可得出,此时的光照强度较弱且此时的光照强度较弱且 N1小于小于 M2D结合图示可知结合图示可知,细胞细胞中仅线粒体中有气体的消耗和生成中仅线粒体中有气体的消耗和生成,故应处在故应处在黑暗环境中黑暗环境中,此时细胞单位时间内释放的此时细胞单位时间内释放的 CO2量可表示呼吸速率量可表示呼吸速率,A 项正确;项正确;细胞细胞没有与外界进行气体交换没有与外界进行气体交换,此时光合速率与呼吸速率相等此时光合速率与呼吸速率相等,B 项正确项正确;细细胞胞需要从外界环境吸收需要从外界环境吸收 CO2,并向细胞外释放并向细胞外释放 O2,此时细胞所处环境的光照此时细胞所处环境的光照强度大于光补偿点强度大于光补偿点,细胞所利用的细胞所利用的 CO2包括细胞呼吸产生的包括细胞呼吸产生的 N2和从环境中吸收和从环境中吸收的的 N1,C 项正确项正确;细胞细胞中中,线粒体利用的线粒体利用的 O2除来自叶绿体外除来自叶绿体外,还要从细胞外还要从细胞外吸收吸收,说明此时说明此时细胞呼吸强度大于光合作用强度细胞呼吸强度大于光合作用强度,细胞进行有氧呼吸和光合作细胞进行有氧呼吸和光合作用的过程中用的过程中,O2的净消耗量的净消耗量(吸收量吸收量)M2与与 CO2的净生成量的净生成量 N1相等相等,D 项错误项错误。总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及计算总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系及计算素能建构素能建构1内在关系内在关系(1)细胞呼吸速率细胞呼吸速率: 植物非绿色组织植物非绿色组织(如苹果果肉细胞如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件或绿色组织在黑暗条件下测得的值下测得的值单位时间内单位时间内一定量组织的一定量组织的 CO2释放量或释放量或 O2吸收量。吸收量。(2)净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定单位时间内一定量叶面积所吸收的量叶面积所吸收的 CO2量或释放的量或释放的 O2量。量。(3)总总(真正真正)光合速率净光合速率细胞呼吸速率。光合速率净光合速率细胞呼吸速率。2判定方法判定方法(1)根据坐标曲线判定根据坐标曲线判定当光照强度为当光照强度为 0 时时,若若 CO2吸收值为负值吸收值为负值,该值的绝对值代表细胞呼吸该值的绝对值代表细胞呼吸速率速率,该曲线代表净光合速率该曲线代表净光合速率,如图甲。如图甲。当光照强度为当光照强度为 0 时时,光合速率也为光合速率也为 0,该曲线代表总该曲线代表总(真正真正)光合速率,如光合速率,如图乙。图乙。(2)根据关键词判定根据关键词判定检测指标检测指标细胞呼吸速率细胞呼吸速率净光合速率净光合速率真正真正(总总)光合速率光合速率CO2释放量释放量(黑暗黑暗)吸收量吸收量利用量、固定量、消耗量利用量、固定量、消耗量O2吸收量吸收量(黑暗黑暗)释放量释放量产生量产生量有机物有机物消耗量消耗量(黑暗黑暗)积累量积累量制造量、产生量制造量、产生量对点训练对点训练3如图表示如图表示 20 时玉米光合速率与光照强度的关系时玉米光合速率与光照强度的关系,Sa、Sb、Sc依次表示依次表示有关物质量的相对值。下列说法中不正确的是有关物质量的相对值。下列说法中不正确的是()ASaSbSc表示光合作用总量表示光合作用总量BScSa表示净光合作用量表示净光合作用量C光照强度从光照强度从 B 点到点到 D 点变化过程中点变化过程中,C3逐渐减少逐渐减少D若提高若提高 CO2浓度浓度,则则 B 点左移点左移A由图可知由图可知,ScSa表示净光合作用量表示净光合作用量,SaSb表示呼表示呼吸消耗的总量吸消耗的总量,玉玉米光合作用总量呼吸消耗量净光合量米光合作用总量呼吸消耗量净光合量SbSc;光照强度从;光照强度从 B 点到点到 D 点变点变化过程中化过程中,光照强度增加光照强度增加,光反应产生的光反应产生的H和和 ATP 增加增加,被还原的被还原的 C3增多增多,所以细胞中的所以细胞中的 C3逐渐减少;若提高逐渐减少;若提高 CO2浓度浓度,光补偿点减小光补偿点减小,则则 B 点左移。点左移。4图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 a、b、c、d 时时,单位时间单位时间内内 CO2释放量和释放量和 O2产生总量的变化产生总量的变化。 图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系系,下列说法正确的是下列说法正确的是()甲甲乙乙A图甲中图甲中,光照强度为光照强度为 b 时时,光合速率等于呼吸速率光合速率等于呼吸速率B图甲中图甲中,光照强度为光照强度为 d 时时,单位时间内细胞从周围吸收单位时间内细胞从周围吸收 2 个单位的个单位的 CO2C图乙中图乙中,当光照强度为当光照强度为 x 时时,细胞中产生细胞中产生 ATP 的场所有细胞质基质、的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体D图乙中图乙中,限制限制 e、f、g 点光合作用速率的因素主要是光照强度点光合作用速率的因素主要是光照强度B分析甲图可知分析甲图可知,光照强度为光照强度为 b 时时,CO2释放量和释放量和 O2产生总量相等产生总量相等,细细胞呼吸释放的胞呼吸释放的 CO2首先供应叶绿体进行光首先供应叶绿体进行光合作用合作用,剩余部分释放到外界剩余部分释放到外界,则此则此时细胞呼吸速率大于光合速率时细胞呼吸速率大于光合速率,A 项错误;光照强度为项错误;光照强度为 d 时时,水稻叶肉细胞的水稻叶肉细胞的光合速率大于细胞呼吸速率光合速率大于细胞呼吸速率,光照强度为光照强度为 a 时时,CO2释放量即为细胞呼吸速率释放量即为细胞呼吸速率,则光照强度为则光照强度为 d 时时,O2产生总量为产生总量为 8 个单位个单位,需要消耗的需要消耗的 CO2也为也为 8 个单位个单位,所以单位时间内需从外界吸收所以单位时间内需从外界吸收 CO2为为 2 个单位个单位,B 项正确;图乙中所示生物为项正确;图乙中所示生物为蓝细菌蓝细菌,蓝细菌不含线粒体和叶绿体蓝细菌不含线粒体和叶绿体,C 项错误项错误;图乙中图乙中,限制限制 g 点光合作用速点光合作用速率的因素不是光照强度率的因素不是光照强度,可能是二氧化碳浓度及温度等可能是二氧化碳浓度及温度等,D 项错误。项错误。植物的光补偿点和饱和点问题植物的光补偿点和饱和点问题素能建构素能建构光合作用与细胞呼吸曲线中的光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点关键点”移动移动(1)细胞呼吸对应点细胞呼吸对应点(A 点点)的移动的移动: 细胞呼吸增强细胞呼吸增强, A 点下移点下移; 细胞呼吸减弱细胞呼吸减弱,A 点上移。点上移。(2)补偿点补偿点(B 点点)的移动的移动细胞呼吸速率增加细胞呼吸速率增加,其他条件不变时其他条件不变时,CO2(或光或光)补偿点应右移补偿点应右移,反之左反之左移。移。细胞呼吸速率基本不变细胞呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,相关条件的改变使光合速率下降时,CO2(或光或光)补偿点应右移补偿点应右移,反之左移。反之左移。(3)饱和点饱和点(C点点)和和D点的移动点的移动: 相关条件的改变相关条件的改变(如增大光照强度或增如增大光照强度或增大大CO2浓度浓度)使光合速率增大时使光合速率增大时,C 点右移点右移,D 点上移的同时右移;反之点上移的同时右移;反之,移动方向相移动方向相反。反。对点训练对点训练5图甲中试管图甲中试管 A 与试管与试管 B 敞口培养相同数量的小球藻敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小研究光照强度对小球藻氧气产生量的影响球藻氧气产生量的影响,试管试管 A 的结果如图乙所示。据图分析的结果如图乙所示。据图分析,下列叙述正确下列叙述正确的是的是()甲甲乙乙A.Q 点的点的 O2净释放量为零净释放量为零,是因为此点光合作用强度为零是因为此点光合作用强度为零BP 点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气;适当降低温度点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气;适当降低温度,P 点将下降点将下降C在图乙上绘制装置在图乙上绘制装置 B 的曲线的曲线,Q 点应右移点应右移D降低降低 CO2浓度时浓度时,在图乙上绘制装置在图乙上绘制装置 A 的曲线的曲线,R 点应右移点应右移CQ 点时净光合速率为点时净光合速率为 0,光合作用强度不为光合作用强度不为 0,A 错误;错误;P 点对应的数点对应的数值的绝对值代表呼吸速率值的绝对值代表呼吸速率,若适当降低温度若适当降低温度,呼吸速率可能上升或下降呼吸速率可能上升或下降,则则 P点会下移或上移点会下移或
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