年高考生物二輪復習 專題2 細胞的代謝 第2講 光合作用與呼吸作用（2）課件

1、1專題2 細胞的代謝2018年高考二輪復習第2講 光合作用與呼吸作用（2）2考點透視考點1 借助坐標曲線分析自然環(huán)境及密閉容器中植物 光合作用的變化1自然環(huán)境中一晝夜植物光合作用曲線圖甲：(1)a點：凌晨3時4時，溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少。(2)b點：上午6時左右，有微弱光照，開始進行光合作用。(3)bc段(不含b、c點)：光合作用強度小于細胞呼吸強度。(4)c點：上午7時左右，光合作用強度等于細胞呼吸強度。(5)ce段(不含c、e點)：光合作用強度大于細胞呼吸強度。(6)d點：溫度過高，部分氣孔關閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。(7)e點：下午6時左右，光合作用強度等于細胞呼吸強度。(8

2、)ef段(不含e、f點)：光合作用強度小于細胞呼吸強度。(9)fg段：沒有光照，光合作用停止，只進行細胞呼吸。3乙圖：(1)積累有機物時間段：ce段。(2)制造有機物時間段：bf段。(3)消耗有機物時間段：Og段。(4)一天中有機物積累最多的時間點：e點。(5)一晝夜有機物的積累量表示為：SPSMSN(SP、SM、SN表示面積)。42密閉環(huán)境中一晝夜CO2和O2含量的變化(1)光合速率等于呼吸速率的點：C、E。(2)圖甲中N點低于虛線，該植物一晝夜表現(xiàn)為生長，其原因是N點低于M點，說明一晝夜密閉容器中CO2濃度減小，即總光合量大于總呼吸量，植物生長。(3)圖乙中N點低于虛線，該植物一晝夜不能生

3、長，其原因是N點低于M點，說明一晝夜密閉容器中O2濃度減小，即總光合量小于總呼吸量，植物不能生長。5典例解析例1.科研人員檢測晴朗天氣下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況，并將檢測結果繪制成下圖。下列相關說法錯誤的是()A光照強度增大是導致ab段、lm段Pn增加的主要原因B致使bc段、mn段Pn下降的原因是氣孔關閉C致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐漸減弱D適時澆水、增施農家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施B6解析早晨日出后光照強度不斷增大，使得露地栽培的和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培條件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2

4、，使大棚內密閉環(huán)境中CO2濃度迅速下降；而露地栽培的油桃在mn段Pn下降，是因環(huán)境溫度過高導致氣孔關閉，不能吸收CO2。15時以后，兩種栽培條件下的光合速率持續(xù)下降，是光照強度逐漸減弱所致。適時澆水避免植物因缺水導致氣孔關閉、增施農家肥從而增加土壤中CO2濃度是提高大田作物產(chǎn)量的可行性重要措施。7某研究小組進行某植物的栽培實驗，圖1表示在適宜的光照、CO2濃度等條件下測得的光合曲線和黑暗條件下的呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)24 h測定的溫室內CO2濃度以及植物CO2吸收速率的變化曲線。據(jù)圖分析，下列說法中正確的是(多選)()ABC例2.A圖1中，當溫度達到55 時，植物光合作用相

5、關的酶失活B6 h時，圖2葉肉細胞產(chǎn)生H的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質C18 h時，圖2葉肉細胞中葉綠體產(chǎn)生的O2量大于線粒體消耗的O2量D該植株在進行光合作用且吸收CO2的量為0時，在兩圖中的描述點共有4個8解析圖1中的虛線始終為二氧化碳的釋放，從圖中看出，當溫度達到55 時，光合作用不再吸收二氧化碳，只剩下細胞呼吸釋放二氧化碳的曲線，表示植物不再進行光合作用，只進行細胞呼吸，A正確；圖2中6 h時，二氧化碳的吸收速率為0，此時光合作用強度與細胞呼吸強度相等，因此葉肉細胞產(chǎn)生H的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質，B正確；圖2中18 h，二氧化碳的吸收速率等于0，說明植物的光合作用強度等于

6、細胞呼吸強度，植株的葉肉細胞的葉綠體產(chǎn)生的O2量必須大于線粒體消耗的O2量，才能保證非葉肉細胞的O2供應，而使植物的光合作用強度等于有氧呼吸的強度，C正確；圖2中當光合速率等于呼吸速率時，凈光合速率為0，處于室內二氧化碳濃度曲線的拐點，因此圖2中光合速率和呼吸速率相等的時間點有2個，圖1中，光合作用與細胞呼吸相等的溫度條件是40 ，故兩圖中的描述點共3個，D錯誤。9例3.某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率。單位面積葉片在單位時間內吸收或釋放CO2的速率隨時間變化趨勢的如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在光照條件下，葉肉細胞利用光能分解_，

7、同化CO2，圖形ABC的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用_，其中圖形B的面積表示_。CO2進出葉肉細胞都是通過_的方式進行的。(2)在上述實驗中，若提高溫度、降低光照，則圖形_(填“A”或“B”)的面積變小，圖形_(填“A”或“B”)的面積增大，原因是_。水固定CO2總量細胞細胞呼吸釋放的CO2量自由擴散AB光合速率降低，呼吸速率增強10解析(1)光照下葉肉細胞利用吸收的光能進行水的光解，根據(jù)圖中曲線在遮光前后的變化，可以確定圖形B為遮光前細胞呼吸釋放CO2的量，A為光照時葉片凈吸收CO2的量，C則是除細胞呼吸以外葉片釋放CO2的途徑，這種釋放CO2的途徑可能與光照有關。所以，圖

8、形ABC即為光照下實際光合作用，也就是光照下固定CO2的總量。(2)影響光合作用的因素有光強度、溫度和CO2濃度等，而影響細胞呼吸的因素有溫度、O2濃度等。溫度通過影響酶的活性而影響光合作用和細胞呼吸的速率，其中參與細胞呼吸的酶對高溫較敏感。原來的溫度為光合作用的最適溫度，提高溫度后，光合作用的有關酶活性下降，細胞呼吸的有關酶活性提高，所以提高溫度后細胞呼吸增強，圖形B面積變大，而提高溫度、降低光照都會使光合作用減弱，圖形A面積變小。11技巧歸納判斷下圖面積與合成、消耗有機物的關系S1S3：細胞呼吸消耗有機物量；S2S3：光合作用產(chǎn)生有機物總量；S2S1：OD時，光合作用凈積累有機物量。12考

9、點透視考點2 面積法快速分析坐標圖中光補償點、光飽和點的移動據(jù)圖可知，OA表示細胞呼吸釋放的CO2量，由光(CO2)補償點到光(CO2)飽和點圍成BCD面積代表凈光合作用有機物的積累量。改變影響光合作用某一因素，對補償點和飽和點會有一定的影響，因此凈光合作用有機物的積累量也會隨之變化。具體分析如下表所示：規(guī)律方法13條件改變面積光(CO2)補償點光(CO2)飽和點適當提高溫度減少右移左移適當增大CO2濃度(光照強度)增加左移右移適當減少CO2濃度(光照強度)減少右移左移植物缺少Mg元素減少右移左移注：適當提高溫度指在最適光合作用溫度的基礎上；光照強度或CO2濃度的改變均是在飽和點之前。14將川

10、芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調節(jié)小室CO2濃度，在一定光照強度下測定葉片光合作用強度(以CO2吸收速率表示)，測定結果如圖所示，下列敘述正確的是()例1.典例解析DA如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移B如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移C如果光照強度適當增強，a點右移，b點右移D如果光照強度適當增強，a點左移，b點右移15(經(jīng)典題改編)已知某植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25 和30 ，如圖表示30 時光合作用與光照強度的關系。若溫度降到25 (原光照強度和二氧化碳濃度不變)，理論上圖中相應點a、b、d的移動方向分別是()A下移、右移、上移B下移、左移、下移C上移、左

11、移、上移D上移、右移、上移例2.C16例3.將小麥植株置于密閉玻璃罩內，下圖是在不同溫度條件下測定小麥對氧氣的吸收或釋放量隨光照強度的變化，實驗結果如圖所示。請回答下列問題：(1)b點的生物學含義是_。此時小麥根尖細胞中產(chǎn)生ATP的場所為_。適當提高CO2濃度后再測定，圖中的b點將向_移動。(2)由圖可知，影響c點變動的主要因素是_。(3)若適當提高CO2濃度，d點將向_移動。此時葉綠體產(chǎn)生的O2的去向是_(填“線粒體”“細胞外”或“兩者都有”)。光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于有氧呼吸消耗氧氣的速率細胞質基質和線粒體左光照強度和溫度右下兩者都有17解析(1)分析題圖發(fā)現(xiàn)，縱坐標表示氧氣吸收速率即凈

12、光合速率，橫坐標表示光照強度；b點氧氣吸收速率為0，即凈光合速率為0，其含義為：光合作用產(chǎn)生氧氣的速率等于有氧呼吸消耗氧氣的速率 ；此時小麥根尖(根尖中無葉綠體)，只能進行細胞呼吸產(chǎn)生ATP，細胞呼吸產(chǎn)生ATP的場所是細胞質基質和線粒體。圖中適當提高CO2濃度后，光合速率增加，光補償點減小，b點將向左移動。(2)由題圖可知，變量只有兩個：光照強度、溫度。分析25 曲線可知，隨著光照強度增強，氧氣釋放速率增強，光照強度是影響c點變動的主要限制因素；分析15 曲線可知，c點時雖然二者溫度不同，但凈光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，說明二者總光合速率不同，進而說明溫度也影響光合速率，進而影響c點

13、的變動。(3)提高二氧化碳濃度后，植物的最大光合速率增加，d點會向下移，最大光合速率增加，需要的光照強度會增加，所以d點會向右移；因此d點向右下移。18技巧歸納項目表示方法凈光合植物CO2吸收量或小室中CO2減少量、植物O2釋放量或小室中O2增加量、C6H12O6積累量總光合速率CO2固定量、O2產(chǎn)生量或葉綠體CO2吸收量或葉綠體O2釋放量、C6H12O6制造量呼吸速率（遮光條件下測得）CO2釋放量、O2吸收量或線粒體CO2釋放量或線粒體O2吸收量、C6H12O6消耗量總光合速率、凈光合速率與呼吸速率常用表示方法19考點3考點透視圍繞光合速率與呼吸速率的測定考查實驗探究1六種探究光合作用強度的

14、實驗設計方法(1)液滴移動法(氣體體積變化法)黑暗條件下，裝置甲中紅色液滴左移的距離代表有氧呼吸消耗氧氣的量。適宜光照下，裝置乙中紅色液滴右移的距離代表凈光合速率。真光合速率凈光合速率呼吸速率。20(2)黑白瓶法：取三個玻璃瓶，一個用黑膠布包上，并包以錫箔。從待測的水體深度取水，保留一瓶以測定水中原來的溶氧量(初始值)。將剩余的兩個黑、白瓶沉入取水深度，經(jīng)過一段時間，將其取出，并進行溶氧量的測定。有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量為有氧呼吸量；白瓶中氧氣的增加量為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量與黑瓶中測得的現(xiàn)有氧氣量之差即總光合作用量。21(

15、3)葉圓片稱重法測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率(zy)/2S；呼吸速率(xy)/2S；總光合速率凈光合速率呼吸速率(xz2y)/2S。22(4)半葉片法將植物對稱葉片的一部分(A)遮光或取下置于暗處，另一部分(B)則留在光下進行光合作用(即不做處理)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|和能量轉移。一定時間后，在這兩部分葉片的對應部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB，開始時二者相應的有機物含量應視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超出部分即為光合作用產(chǎn)物的量，再通過計算可得出光合速率。(5)葉圓

16、片上浮法首先通過對葉片打孔、抽氣、沉底的材料處理，然后根據(jù)不同的實驗目的給予不同的單一變量操作，最后觀察并記錄葉片上浮所用的平均時間。(6)梯度法用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度裝置，可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。23例1.典例解析某同學研究甲湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸。具體操作如下：取三個相同的透明玻璃瓶a、b、c，將a先包以黑膠布，再包以鉛箔。用a、b、c三瓶從待測水體深度取水，測定瓶中水內氧容量。將a瓶、b瓶密封再沉入待測水體深度，經(jīng)24小時取出，測兩瓶氧含量，結果如圖所示。則24小時待測深度水體中生物光合作用和有氧呼吸的情況是()A24小時待測深度

17、水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是v mol/瓶B24小時待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是k mol/瓶C24小時待測深度水體中生物有氧呼吸消耗的氧氣量是(kv) mol/瓶D24小時待測深度水體中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量是(kv) mol/瓶D24例2.某同學欲測定植物葉片葉綠體的光合速率，做如圖所示實驗：在葉柄基部做環(huán)剝處理(僅限制葉片有機物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1 cm2的葉圓片，烘干后稱其重量，M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3小時，則測得葉片葉綠體的光合速率是(單位：gcm2h1，不考慮取葉圓片后對葉片生理活動的影響和溫度微小變化

18、對葉片生理活動的影響)。則葉圓片總光合速率為()A(3y2zx)/6 B(3y2zx)/3C(2yxz)/6 D(2yxz)/3A25解析分析題意可知，上午10時到下午16時之間的6個小時，植物既進行光合作用，也進行細胞呼吸，因此其重量變化表示的是凈光合作用量，則凈光合速率凈光合作用量/6(yx)/6；而M處的實驗條件是下午16時后將整個實驗裝置遮光3小時，此時葉片只進行細胞呼吸，因此可以計算出呼吸速率(yz)/3；因此總光合速率凈光合速率呼吸速率(yx)/6(yz)/3(3y2zx)/6。26例3.某生物興趣小組利用下圖所示的實驗裝置來探究綠色植物的生理作用。據(jù)此回答下列問題。(1)若要探究植物細胞呼吸的類型，選取的實驗裝置有_ _，為使實驗結果更科學，還需設置_。若實驗中對照組的紅色液滴靜止不動，植物既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則觀察到的實驗現(xiàn)象是_。(2)若要驗證CO2是植物光合作用的必需原料，選取的最佳實驗裝置是_ _，實驗中給植物提供C18O2后，在玻璃罩內檢測到含18O的氧氣，其產(chǎn)生的途徑為_ _。裝置一和裝置二對照實驗裝置一紅色液滴左移、裝置二紅色液滴右移裝置一和裝置三C18O2參與光合作用暗反應產(chǎn)生H218O，H218O參與光反應