呼吸作用和光合作用

呼吸作用和光合作用有氧呼吸概念：細(xì)胞在____的參與下，通過_______的催化作用，把_______等有機物_______________，產(chǎn)生_____和_____，釋放______,生成_________的過程。氧多種酶葡萄糖CO2H2O能量徹底氧化分解許多ATP主要場所：線粒體內(nèi)膜——酶基質(zhì)——酶回顧呼吸作用場所：線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)有氧呼吸的三個反應(yīng)階段第一階段C6H12O6酶2C3H4O3

+4[H]+少量能量（丙酮酸）場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)①第二階段酶6CO2

+20[H]+

少量能量

場所：線粒體基質(zhì)②2C3H4O3（丙酮酸）第三階段酶12H2O

+

大量能量場所：線粒體內(nèi)膜③24[H]+6O2+6H2O(2ATP)熱能散失(2ATP)熱能散失(34ATP)熱能散失①主要場所：線粒體②能量去向：一部分以熱能形式散失另一部分轉(zhuǎn)移到ATP中③總反應(yīng)式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有氧呼吸小結(jié)(1709kJ/mol,約60%)(1161kJ/mol,約40%)(38個ATP)同有機物在生物體外燃燒相比，有氧呼吸是在溫和的條件下進行的，能量是經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋放的，并且有一部分儲存在ATP中。葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)徹底氧化分解可以產(chǎn)生：2870kJ/mol

C6H12O6+6H2O+6O2

酶6CO2

+12H2O

+大量能量總反應(yīng)式

例題：不同種類的生物在不同的條件下，呼吸作用方式不同．若分解底物為葡萄糖，下列對呼吸作用方式的判斷不正確的是（）

A．若只釋放CO2，不消耗O2，則細(xì)胞只進行無氧呼吸

B．若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細(xì)胞既進行有氧呼吸也進行無氧呼吸

C．若既不吸收O2也不釋放CO2，則說明該細(xì)胞已經(jīng)死亡

D．若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細(xì)胞進行了有氧呼吸B變式：

如圖表示萌發(fā)的小麥種子細(xì)胞中發(fā)生的相關(guān)生理過程，A～E表示物質(zhì)，①～④表示過程

（1）A物質(zhì)為______；B物質(zhì)為______；

（2）當(dāng)小麥種子的CO2的釋放量大于O2的吸收量時，進行的生理過程為______（填序號）．

（3）人體中不可以進行的生理過程為______（填序號），

（4）1mol葡萄糖徹底分解可以產(chǎn)生能量為______kJ，其中存儲在ATP中為______kJ．其徹底分解的總方程式是：O2%CO2釋放量有氧呼吸無氧呼吸ABCDCO2的總量0510152025影響呼吸作用速率的外界因素：

溫度、PH、CO2、O2、水分等。A點：只進行無氧呼吸C點（D點）及以后：只進行有氧呼吸A—C點之間：有氧呼吸和無氧呼吸同時進行B點：細(xì)胞呼吸最弱，細(xì)胞呼吸釋放的CO2最少，最有利于種子、水果、蔬菜的儲存。C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶C6H12O6酶2C2H5OH＋2CO2＋能量有氧呼吸：無氧呼吸：266112無O2的吸收，只有CO2的釋放：無氧呼吸O2的吸收等于CO2的釋放：有氧呼吸O2的吸收小于CO2的釋放：同時進行例題：以下甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化．下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A．甲圖中氧濃度為a時的情況對應(yīng)的是乙圖中的A點

B．甲圖中氧濃度為b時的情況對應(yīng)的是乙圖中的D點

C．甲圖的a、b、c、d四種濃度中c是最適合貯藏的

D．甲圖中氧濃度為d時沒有酒精產(chǎn)生B變式：將一些蘋果儲藏在密閉容器中，較長時間后會聞到酒香。當(dāng)通人不同濃度的氧氣時，其O

2

的消耗量CO

2

的產(chǎn)生量如下表所示。(假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物都是葡萄糖)則下列敘述錯誤的是A．氧濃度為a時，蘋果的細(xì)胞呼吸只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行B．氧濃度為c時，蘋果產(chǎn)生C

2

H

5

OH的量為0.6mol/minC．氧濃度為d時，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精發(fā)酵D．氧濃度為b時，較適宜于蘋果的儲藏酵母菌：是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和無氧環(huán)境下都能生存，屬于兼性厭氧菌。

⑴檢測有無二氧化碳產(chǎn)生：試劑：

澄清的石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液二氧化碳可使澄清的石灰水變混濁；

可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。怎樣檢測有無CO2、酒精產(chǎn)生？如何比較產(chǎn)物CO2的生成量多少？如何排除空氣中CO2的干擾？實驗：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式NaOH溶液比較澄清的石灰水的渾濁程度，或者溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃所用的時間長短。原理：⑵檢測有無酒精產(chǎn)生試劑：

原理：橙色的重鉻酸鉀溶液

橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。AB檢測酵母菌在無氧條件下是否產(chǎn)生了二氧化碳無氧應(yīng)封口一段時間后，再連通B瓶CDE吸收通入空氣中的CO2，排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾。檢測酵母菌在有氧條件下是否產(chǎn)生了二氧化碳有氧ABCDE重鉻酸鉀重鉻酸鉀結(jié)論？如何檢測酒精？例題：某生物實驗小組為“探究酵母菌呼吸方式”設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．實驗中，先向氣球中加入10mL酵母菌培養(yǎng)液，再向氣球中注入一定量的氧氣，扎緊氣球，置于裝有20℃溫水的燒杯中．再將整個裝置置于20℃的恒溫水浴中，記錄實驗開始30min后燒杯中液面變化量．下列說法錯誤的是（）

A．還應(yīng)設(shè)置一個氣球中加入等量煮沸過的酵母菌培養(yǎng)液的相同裝置作為對照

B．若30min后液面沒有變化是因為酵母菌只進行了有氧呼吸

C．若酵母菌進行了無氧呼吸，則液面應(yīng)該下降

D．該裝置還可以用來“探究酵母菌進行無氧呼吸的最適溫度”

C變式：下圖是探究酵母菌進行呼吸方式類型的裝置,下列敘述錯誤的是D1.原理:

提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。（也可用丙酮代替乙醇。）

分離：綠葉中的色素不只一種，它們都能溶解在層析液中。然而，不同在層析液中的溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。這樣，幾分鐘之后，綠葉中的色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。實驗：綠葉中色素的提取和分離2.選材：新鮮，顏色較深的綠葉。如：新鮮的菠菜葉。（1）提取綠葉中的色素稱取5g的綠葉，去除粗葉脈并剪碎，放入研缽中。向研缽中放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入10mL無水乙醇，進行迅速、充分的研磨。將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一塊單層尼龍布）中進行過濾。將濾液收集到試管中，及時用棉塞將試管口塞嚴(yán)。二氧化硅有助于研磨得充分碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞（主要是葉綠素）無水乙醇溶解提取色素迅速研磨是因為乙醇易揮發(fā)且葉綠素不穩(wěn)定充分研磨為了使葉綠體完全破裂獲得足量色素迅速過濾、加棉塞的目的是防止乙醇揮發(fā)3.方法步驟：將干燥的定性濾紙剪成長與寬略小于試管的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線。

物質(zhì)分子沿邊緣擴散速度要大于里邊擴散速度,剪去兩角延長了邊緣長度，使色素擴散均勻，便于觀察。

（2）制備濾紙條用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線。待濾液干后，再重復(fù)畫一兩次。

畫線時越細(xì)越齊越直效果越好，這樣可以避免色素帶重疊，使色素分子均勻分布在一條線上，做到擴散起點一致。

重復(fù)畫線是為了增加濾液細(xì)線上的色素分子量，使實驗效果更加明顯。（3）畫濾液細(xì)線將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條，有濾液細(xì)線的一端朝下，輕輕插入層析液中，注意：不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，隨后用棉塞塞緊試管口。也可用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。

濾液細(xì)線觸及層析液色素會溶于層析液中，而不隨著層析液向上擴散以至實驗現(xiàn)象不明顯甚至實驗失敗。（4）分離綠葉中的色素（5）觀察與記錄葉綠體中的色素窄寬遠(yuǎn)近胡蘿卜素(橙黃色)含量最少，溶解度高，擴散快葉黃素(黃色)葉綠素a(藍(lán)綠色)含量最多葉綠素b(黃綠色)溶解度低，擴散慢類胡蘿卜素1/4葉綠素3/4吸收紅光和藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光色素光能C52C3ADP+PiATPH2OO2[H]多種酶酶（CH2O）H2OCO2光解固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)供氫供能光合作用過程：光合作用過程中某些物質(zhì)的含量變化條件C3的含量C5的含量CO2供應(yīng)不變,突然光照

(增強光照)CO2供應(yīng)不變,停止光照

(減弱光照)CO2供應(yīng)增加(未達(dá)飽和點),光照不變停止CO2供應(yīng)(減弱CO2供應(yīng)),光照不變溫度pH強度波長澆水Mg2+施肥空氣中的濃度影響光合作用的因素陽生植物AB光照強度0吸收CO2C釋放CO2光照強度A點:光強為0，此時只有呼吸作用，釋放的CO2量表明呼吸強度；A-B:隨光照加強，光合作用增強，呼吸不變，CO2釋放量減少，是因為有一部分用于光合，此時呼吸?光合；B點:稱光補償點，呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，此時呼吸=光合，植物白天光強在B點以上才能生長；B-C:隨光照加強，光合作用不斷增強，此時光合?呼吸，到C點不再加強，稱光飽和點，可能受酶的數(shù)量，C3和C5的含量等因素限制。光補償點光飽和點真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率AB光照強度0吸收CO2C釋放CO2黑暗條件下的呼吸速率凈光合速率真正光合速率注意：在有光條件下，用綠色植物做實驗，一定是光合作用和呼吸作用同時進行，所測得的數(shù)據(jù)均為凈值。AB光照強度0吸收CO2C2C1abcA點：黑暗時，只進行細(xì)胞呼吸區(qū)別植物體的吸收或釋放與葉綠體的吸收和釋放CO2O2AB段：弱光下，光合作用<細(xì)胞呼吸AB光照強度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B點：光補償點，光合作用=細(xì)胞呼吸AB光照強度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：強光下，光合作用>細(xì)胞呼吸AB光照強度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2例題：為了探究光照強度和CO2濃度對植物光合作用強度的影響，甲、乙兩個研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用相同方法、相同裝置對A、B兩種植物進行了實驗，獲得的實驗結(jié)果如表所示，請據(jù)表分析回答（1）甲小組的實驗方案中自變量是______，實驗中需要控制的主要無關(guān)變量是____．（2）分析上表數(shù)據(jù)可知，當(dāng)A植物在燈泡功率為100W、CO2濃度為0.03%時，可以采取______的措施來顯著提高光合作用強度．（3）B植物在CO2濃度為0.1%時，若將燈泡功率由300W逐漸增大至400W，請預(yù)測O2釋放量的變化趨勢：______．（4）在陽光不充足地區(qū)，大棚種植A、B兩種植物時，光照最可能成為限制_____植物正常生長的主要生態(tài)因素．菜農(nóng)往往通過在大棚內(nèi)養(yǎng)殖蘑菇來提高A、B兩種植物的產(chǎn)量，其中蘊含的生物學(xué)原理是：____；采用這種方法增產(chǎn)效果更好的植物是____．（5）上表中測得的O2釋放量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量，這是因為______．答案為：

（1）光照強度、CO2濃度

溫度

（2）增大CO2濃度

（3）保持相對穩(wěn)定或繼續(xù)增大

（4）B

蘑菇作為分解者分解有機物產(chǎn)生二氧化碳，可以提高大棚內(nèi)的二氧化碳濃度，增強光合作用

A

（5）植物光合作用產(chǎn)生的氧氣會被自身呼吸消耗掉一部分變式：圖甲曲線表示某植物在恒溫30℃時光合速率與光照強度的關(guān)系，圖乙是某同學(xué)“探究影響植物光合速率的因素”的實驗裝置圖．試回答：

（1）圖甲曲線中，當(dāng)光照強度為6klx時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有______．c點以后限制光合速率的環(huán)境因素可能有______．（2）在一晝夜中，該植物葉片置于8klx光照下9h，其余時間置于黑暗中，則每100cm2葉片一晝夜中CO2的凈吸收量為______

mg；將該植物葉片從光下移到黑暗中，葉綠體中C5含量短時間內(nèi)將______．（3）已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調(diào)節(jié)到25℃，甲曲線中a點將向______移動，c點將向______移動．（4）甲圖曲線中b點所代表的光合作用強度與圖丙中A、B、C、D的對應(yīng)關(guān)系是_____（5）圖乙裝置中的盛水玻璃柱的作用是______；若圖乙的實驗中每隔5min改變一次試管與玻璃柱之間的距離，隨著距離的增加，氣泡產(chǎn)生速率下降，請分析影響這一結(jié)果的原因是：①______；②______．（6）為了探究光照強度對光合速率的影響，利用乙圖裝置進行實驗的設(shè)計思路是：用多組相同的裝置，改變______，通過相互對照來實現(xiàn)．答案：

（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體

溫度、CO2濃度等

（2）18

減少

（3）上

右上

（4）C

（5）消除由于與燈距離不同導(dǎo)致的溫度差異

①光照強度減弱，光合作用產(chǎn)生的O