2022-20.光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用【教學(xué)過(guò)程】TeachingProcess1.概念圖3.教學(xué)總結(jié)、綜合2.課堂教

學(xué)內(nèi)容4.課堂練習(xí)鞏固光合和呼吸的關(guān)系綜合應(yīng)用速率測(cè)定O2色素ATPADP[H]C5C3CO2O2CO2光反應(yīng)：類囊體薄膜暗反應(yīng)：葉綠體基質(zhì)有一：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有二：線粒體基質(zhì)有三：線粒體內(nèi)膜H2OPi丙酮酸H2OH2O+1.過(guò)程圖解細(xì)胞呼吸與光合作用例1（2020，原創(chuàng)）下圖是發(fā)生在動(dòng)植物體內(nèi)的部分生理過(guò)程示意圖，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.消耗ATP的生理過(guò)程有③⑤⑧B.消耗【H】的生理過(guò)程有③④⑦C.產(chǎn)生和消耗等量葡萄糖，過(guò)程①生成的ATP數(shù)量多于過(guò)程④D.只發(fā)生在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的生理過(guò)程有⑤⑦⑧⑨D光反應(yīng)固定還原有二三消化吸收有、無(wú)一無(wú)二(1)光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向2.光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化(1)光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向2.光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化(1)光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向2.光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化例2.(2021·河南、河北重點(diǎn)高中聯(lián)考)下圖表示某自養(yǎng)型生物細(xì)胞內(nèi)光合作用、細(xì)胞呼吸過(guò)程中[H]的轉(zhuǎn)移過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.圖中過(guò)程①③④都能產(chǎn)生ATPB.過(guò)程③需要H2O參與,能產(chǎn)生CO2C.過(guò)程①和過(guò)程④離不開(kāi)葉綠體和線粒體D.過(guò)程①和過(guò)程③產(chǎn)生的[H]不是同種物質(zhì)C(1)光合作用和細(xì)胞呼吸中各種元素的去向2.光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化例3：(2016年浙江卷，30題，節(jié)選)給某植物提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O。氧氣中含有18O是由于__________________________________，H218O又作為原料參與了光合作用之故。C18O2中的部分氧轉(zhuǎn)移到H218O中例4.（2021CYSY周測(cè)）下圖表示水稻一個(gè)成熟葉肉細(xì)胞代謝的某些過(guò)程(圖中數(shù)字代表物質(zhì)，a、b代表細(xì)胞器)。下列有關(guān)分析和判斷中，錯(cuò)誤的是()A.有a的細(xì)胞一定有b，而有b的細(xì)胞卻不一定有aB.如果用18O標(biāo)記圖中的①，則可能會(huì)出現(xiàn)少量的具有放射性的④C.在b內(nèi)膜上分布有ATP合成酶，而在a的基質(zhì)中沒(méi)有ATP合成酶D.此類細(xì)胞可作為觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布的實(shí)驗(yàn)材料D(2)光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP的來(lái)源及去路分析2.光合作用與細(xì)胞呼吸物質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化(3)光合作用和細(xì)胞呼吸中[H]的來(lái)源和去路分析(4)光合作用和有氧呼吸的能量聯(lián)系例5.（2017，浙江節(jié)選）下圖為某植物葉肉細(xì)胞中有關(guān)甲、乙兩種細(xì)胞器的部分物質(zhì)及能量代謝途徑示意圖（NADPH指[H]），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（4)乙產(chǎn)生的ATP被甲利用時(shí)，可參與的代謝過(guò)程包括______(填序號(hào))。①C3的還原②內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸③H2O裂解釋放O2

④酶的合成①②④3.利用曲線和圖解分析真正光合速率和凈光合速率3.利用曲線和圖解分析真正光合速率和凈光合速率3.利用曲線和圖解分析真正光合速率和凈光合速率3.利用曲線和圖解分析真正光合速率和凈光合速率（1）光合作用強(qiáng)度：是光合作用反應(yīng)強(qiáng)弱的指標(biāo)。一般用植物在單位時(shí)間內(nèi)單位面積通過(guò)光合作用制造糖類的量（即光合作用速率，是化學(xué)中的一種反應(yīng)速率）來(lái)衡量。光合作用與細(xì)胞呼吸的綜合應(yīng)用題1.光合作用強(qiáng)度（2）光合作用速率：①表示方法：以單位時(shí)間內(nèi)單位面積光合作用固定（消耗）CO2量、O2量、制造有機(jī)物量來(lái)衡量。②測(cè)定方法：植物進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還進(jìn)行呼吸作用，因此直接測(cè)定（真正）光合作用速率是很困難的，而我們只能測(cè)定凈光合速率。所以可以推導(dǎo)出：真正的光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率。(3)植物“三率”間的內(nèi)在關(guān)系①呼吸速率：植物非綠色組織(如蘋(píng)果果肉細(xì)胞)或綠色組織在黑暗條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測(cè)得的值——單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。④三種速率的表示方法：（對(duì)象：植株、葉片、細(xì)胞）檢測(cè)指標(biāo)呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量(1)當(dāng)凈光合速率＞0時(shí)，植物因積累有機(jī)物而生長(zhǎng)。(2)當(dāng)凈光合速率＝0時(shí)，植物不能生長(zhǎng)。(3)當(dāng)凈光合速率＜0時(shí)，植物不能生長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。2.光合速率與植物生長(zhǎng)①當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為負(fù)值，該值絕對(duì)值代表呼吸速率，該曲線代表凈光合速率；②當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，若CO2吸收值為0，該曲線代表真正光合速率。例6.(2020·合肥二模)對(duì)某植物在不同環(huán)境條件下O2的吸收量和釋放量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下表，下列對(duì)結(jié)果的分析不正確的是（）

光照強(qiáng)度(klx)O2變化量(mg/h)溫度051010℃－0.5＋3.0＋4.020℃－1＋2.0＋5.0A.在5klx光照條件下5h，10℃時(shí)光合作用產(chǎn)生的O2總量比20℃時(shí)多2.5mgB.在20℃時(shí)，分別用10klx和5klx光照10h，黑暗14h，O2增加量前者比后者多30mg答案

光照

溫度051010℃－0.5＋3.0＋4.020℃－1＋2.0＋5.0O2變化量C.在10℃、10klx光照4.8h后，轉(zhuǎn)入20℃黑暗環(huán)境19.2h，O2變化量為0D.該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度、溫度和光照時(shí)間，CO2濃度等屬于無(wú)關(guān)變量不正確的是（）答案

光照

溫度051010℃－0.5＋3.0＋4.020℃－1＋2.0＋5.0O2變化量D例7.甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化。圖乙表示藍(lán)藻光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖甲中，光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合速率等于呼吸速率B.圖甲中，光照強(qiáng)度為d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周?chē)?個(gè)單位的CO2C.圖乙中，當(dāng)光照強(qiáng)度為x時(shí)，細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體D.圖乙中，限制e、f、g點(diǎn)光合作用速率的因素主要是光照強(qiáng)度√CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)（B）和飽和點(diǎn)（C）的移動(dòng)方向：一般有左移、右移之分三、光合作用與細(xì)胞呼吸的“關(guān)鍵點(diǎn)”移動(dòng)1.曲線中補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律(1)呼吸速率增加，其他條件不變時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。(2)呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。(3)陰生植物與陽(yáng)生植物相比，CO2(或光)補(bǔ)償點(diǎn)（B）和飽和點(diǎn)(C)都應(yīng)向左移動(dòng)。陰生植物陽(yáng)生植物在外界條件的影響下，通過(guò)分析光合速率和呼吸速率的變化，進(jìn)而對(duì)曲線上某一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)進(jìn)行具體分析，確定橫坐標(biāo)左移或右移，縱坐標(biāo)上移或下移，最后得到該點(diǎn)的移動(dòng)方向。2.曲線上其他點(diǎn)(補(bǔ)償點(diǎn)之外的點(diǎn))的移動(dòng)方向呼吸速率不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí)，曲線上的A點(diǎn)不動(dòng)，其他點(diǎn)(D)向

移動(dòng)，反之向右上方移動(dòng)。對(duì)曲線上某一點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)進(jìn)行具體分析左下方例8.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度降到25℃(原光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是（）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例9.下列為有關(guān)環(huán)境因素對(duì)植物光合作用影響的關(guān)系圖，有關(guān)描述錯(cuò)誤的是（）錯(cuò)誤的是()A.圖1中，若光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)，可使a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移B.圖2中，若CO2濃度適當(dāng)增大，也可使a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移錯(cuò)誤的是()C.圖3中，a點(diǎn)與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)時(shí)葉綠體中C3含量相對(duì)較多D.圖4中，當(dāng)溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少D1.“密閉裝置法”測(cè)定光合速率與呼吸速率(1)測(cè)定裝置(也叫“黑白瓶法”）“四法”突破光合速率與呼吸速率的綜合應(yīng)用問(wèn)題①裝置中溶液的作用：甲裝置中NaHCO3溶液（或CO2緩沖液）可為光合作用提供CO2，乙裝置中NaOH溶液可吸收容器中的CO2。②測(cè)定原理：a.甲乙兩裝置中液滴的移動(dòng)均是由O2含量的變化引起的。b.甲裝置單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴向右移動(dòng)的距離為植物O2的釋放速率，可代表凈光合速率（若液滴向左移動(dòng)，則為負(fù)值）②測(cè)定原理：c.乙裝置單位時(shí)間內(nèi)紅色液滴移動(dòng)的距離為植物O2的吸收速率，可代表呼吸速率。對(duì)照試驗(yàn)：為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)，即使用死亡的綠色植物分別進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，若液滴移動(dòng)，則需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。③測(cè)定方法：a.將甲裝置置于光照下一定時(shí)間，記錄紅色液滴向右移動(dòng)的相對(duì)距離（m），計(jì)作凈光合速率。b.將乙裝置置于黑暗中一定時(shí)間，記錄紅色液滴向左移動(dòng)的相對(duì)距離（n），計(jì)作呼吸速率。c.真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率=m+n“黑白瓶”中有關(guān)光合作用與細(xì)胞呼吸的計(jì)算方法“黑白瓶”問(wèn)題是一類通過(guò)凈光合作用強(qiáng)度和有氧呼吸強(qiáng)度推算總光合作用強(qiáng)度的試題，其中“黑瓶”不透光，測(cè)定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測(cè)定的是凈光合作用量，可分為有初始值與沒(méi)有初始值兩種情況，規(guī)律如下：規(guī)律1：有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量(或二氧化碳的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中氧氣的增加量(或二氧化碳的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。規(guī)律2：沒(méi)有初始值的情況下，白瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量與黑瓶中測(cè)得的現(xiàn)有量之差即總光合作用量。在適宜光照下照射6h后，在A（黑瓶）、B（白瓶）的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度M，M＝MB－MA，單位是mg/(dm2·h)，M表示B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量。例10，（2019全國(guó)2卷，31,11分）回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題。（1）在森林生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者的能量來(lái)自于

，生產(chǎn)者的能量可以直接流向

（答出2點(diǎn)即可）初級(jí)消費(fèi)者、分解者太陽(yáng)能（2）通常，對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量（生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量）。若要測(cè)定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量，可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測(cè)定O2含量（A）；另兩份分別裝入不透光（甲）和透光（乙）的兩個(gè)玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時(shí)后測(cè)定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。據(jù)此回答下列問(wèn)題。在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下，本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

；C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

；A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)

。生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量生產(chǎn)者光合作用的總放氧量生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量例11.（2020湖北黃岡上學(xué)期質(zhì)檢）將大豆幼苗放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究溫度對(duì)光合作用和呼吸作用的影響，各組其他實(shí)驗(yàn)條件相同且適宜，實(shí)驗(yàn)以CO2的吸收量與釋放量為指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：溫度（℃）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.53.253.753.53.00黑暗中釋放CO2（mg/h）0.500.751.01.502.253.03.50溫度（℃）5101520253035光照下吸收CO21.001.752.53.253.753.53.00黑暗中釋放CO20.500.751.01.502.253.03.50下面對(duì)該表數(shù)據(jù)分析有錯(cuò)誤的是（

）A.每天光照24小時(shí)，在25℃是幼苗生長(zhǎng)最快B.每天光照24小時(shí)，在35℃是幼苗不能生長(zhǎng)C.每天光照12h，20℃時(shí)幼苗積累的有機(jī)物最多D.每天光照12h，30℃時(shí)積累的有機(jī)物與5℃時(shí)的相等B【例12.（2020湖南第一次聯(lián)考）某同學(xué)欲測(cè)定植物葉片葉綠體的光合作用速率，作如圖所示實(shí)驗(yàn).在葉柄基部作環(huán)剝處理（僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出），于不同時(shí)間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測(cè)得葉片的光合作用速率=（3y-2z-x）/6g?cm-2h-1（不考慮取葉圓片后對(duì)葉生理活動(dòng)的影響和溫度微小變化對(duì)葉生理活動(dòng)的影響）.則M處的實(shí)驗(yàn)條件是（）10時(shí)葉圓片X（干重x克）下午4時(shí)葉圓片Y（干重y克）葉圓片Z（干重z克）測(cè)得葉片的光合作用速率=（3y-2z-x）/6g?cm-2h-1則M處的實(shí)驗(yàn)條件是（）A.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光3小時(shí)B.下午4時(shí)后將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置遮光6小時(shí)C.下午4時(shí)后在陽(yáng)光下照射1小時(shí)D.晚上8時(shí)后在無(wú)光下放置3小時(shí)A葉圓片Z（干重z克）10時(shí)葉圓片X（干重x克）下午4時(shí)葉圓片Y（干重y克）（2）.“半葉法”測(cè)光合作用有機(jī)物的生產(chǎn)量例如：某研究小組采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，如圖所示?！鞍肴~法”的原理是將對(duì)稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒?可先在葉柄基部用熱水或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理)阻止兩部分的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6h后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度M，M＝MB－MA，單位是mg/(dm2·h)，M表示B葉片被截取部分在6h內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量。（3）“葉片上浮法”探究影響光合作用的因素利用“真空滲入法”排除葉肉細(xì)胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過(guò)程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在細(xì)胞間積累，結(jié)果使原來(lái)下沉的葉片上浮。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)上浮葉片數(shù)目的多少(或者葉片全部上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短)，即能比較光合作用的強(qiáng)弱。（4）.“梯度法”探究影響光合作用的因素用一系列不同光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度的裝置，可探究光照強(qiáng)度、溫度或CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。特別提醒(1)注意變量的控制手段。如光照強(qiáng)度的大小可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡，但與植物的距離不同)進(jìn)行控制，不同溫度可用不同的恒溫裝置控制，CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調(diào)節(jié)。(2)不能僅用一套裝置通過(guò)逐漸改變其條件進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)該用一系列裝置進(jìn)行相互對(duì)照。(3)無(wú)論哪種裝置，在光下測(cè)得的數(shù)值均為“凈