金榜2014生物(人教版)必修1課件：5.4 二 第2課時(shí) 光合作用原理的應(yīng)用和化能合成作用

第2課時(shí)光合作用原理的應(yīng)用和化能合成作用一、光合作用原理的應(yīng)用1.光合作用強(qiáng)度(1)概念:植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造___________。(2)影響因素和衡量指標(biāo):糖類的數(shù)量水分CO2溫度長短與強(qiáng)弱成分原料產(chǎn)物2.探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)流程:生長旺盛的綠葉小圓形葉片30片小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出充滿了水二氧化碳二、化能合成作用1.概念利用體外環(huán)境中的某些_______氧化時(shí)所釋放的能量來制造________,這種合成作用叫做化能合成作用。2.實(shí)例硝化細(xì)菌能利用氧化___________釋放的化學(xué)能將______________合成為糖類,供自身利用。強(qiáng)、中、弱小圓形葉片浮起的數(shù)量無機(jī)物有機(jī)物氨和亞硝酸水和二氧化碳3.自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物類型概念代表生物自養(yǎng)生物能將_______合成為_______的生物光能自養(yǎng)生物:_________化能自養(yǎng)生物:_________異養(yǎng)生物只能利用環(huán)境中______________來維持自身生命活動(dòng)的生物人、動(dòng)物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌無機(jī)物有機(jī)物綠色植物硝化細(xì)菌現(xiàn)成的有機(jī)物【思考辨析】1.判斷正誤(1)光合作用強(qiáng)度的影響因素有CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度等外界因素。()(2)光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)中,可以通過調(diào)節(jié)臺燈與實(shí)驗(yàn)裝置的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。()(3)探究實(shí)驗(yàn)中,小圓形葉片浮起的原因是葉片進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的。()【分析】在實(shí)驗(yàn)的光照條件下,導(dǎo)致葉片浮起的原因是葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生了氧氣,通過浮力使葉片浮起?！獭獭?4)除了綠色植物,自然界中少數(shù)細(xì)菌,如硝化細(xì)菌也可以通過光合作用制造有機(jī)物。()【分析】硝化細(xì)菌是通過化能合成作用來制造有機(jī)物的。(5)化能合成作用與光合作用所利用的無機(jī)物原料都是二氧化碳和水。()×√2.問題思考(1)請預(yù)測小燒杯中的葉片浮起數(shù)量和光合作用強(qiáng)度之間有什么關(guān)系。提示：小燒杯中的葉片浮起數(shù)量越多,說明光合作用強(qiáng)度越大。(2)從所利用的能量來源考慮,化能合成作用和光合作用有什么不同?提示：兩者能量來源不同,光合作用利用的是光能,化能合成作用利用的是無機(jī)物氧化時(shí)釋放的化學(xué)能。一、探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響的實(shí)驗(yàn)分析1.實(shí)驗(yàn)原理2.實(shí)驗(yàn)中沉水葉片的制備(1)小圓形葉片的制備:用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出小圓形葉片。(2)沉水:用注射器抽出葉片內(nèi)氣體,放入黑暗處盛有清水的燒杯中,小圓形葉片全部沉到水底。黑暗目的:防止光合作用的進(jìn)行。3.實(shí)驗(yàn)裝置分析(1)自變量的設(shè)置:光照強(qiáng)度是自變量,通過調(diào)整臺燈與燒杯之間的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的大小。(2)中間盛水的玻璃柱的作用:吸收燈光的熱量,避免光照對燒杯內(nèi)水溫產(chǎn)生影響。(3)因變量是光合作用強(qiáng)度,可通過觀測單位時(shí)間內(nèi)被抽去空氣的小圓形葉片上浮的數(shù)量或者是浮起相同數(shù)量的葉片所用的時(shí)間長短來衡量光合作用的強(qiáng)弱。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)在黑暗情況下,植物葉片只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,吸收氧氣,產(chǎn)生的二氧化碳較易溶于水,所以葉片是沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖:(2)在弱光下,此時(shí)的光合作用小于或等于細(xì)胞呼吸,葉片中仍然沒有足夠的氧氣,葉片仍然沉在水底。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖:(3)在中、強(qiáng)光下,光合作用大于細(xì)胞呼吸,葉片中會有足夠的氧氣產(chǎn)生,從而充滿了細(xì)胞間隙并釋放到外界一部分,使葉片浮起來。細(xì)胞生理狀態(tài)如圖:【警示鐘】(1)本實(shí)驗(yàn)中所測的數(shù)值并不代表光合作用的真實(shí)值,而是光合作用的凈產(chǎn)值,即光合作用強(qiáng)度減去呼吸作用強(qiáng)度。(2)葉片浮起之前并不是不進(jìn)行光合作用,而是光合作用速率小于呼吸速率或者是產(chǎn)生的氧氣量較少?！緦W(xué)而后思】(1)在使葉片沉水時(shí),為什么要在黑暗條件下放入盛有清水的燒杯中?提示：防止在有光的情況下進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣,會使葉片浮上來。(2)上述實(shí)驗(yàn)裝置除了能驗(yàn)證光照強(qiáng)度對光合作用的影響外,還可以用于驗(yàn)證哪些因素對光合作用強(qiáng)度的影響?提示：二氧化碳的濃度?！镜淅?xùn)練1】圖甲是某同學(xué)探究影響植物光合速率的因素的實(shí)驗(yàn)裝置圖,圖乙表示的是線粒體和葉綠體之間物質(zhì)的交換。試回答:(1)圖甲裝置中隔在燈與試管之間盛水玻璃柱的作用是

。(2)若實(shí)驗(yàn)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)果的外界因素:①

;②

。(3)為了探究光照強(qiáng)度對光合速率的影響,利用圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是:

。(4)在什么情況下,會出現(xiàn)如圖乙所示的情況?

。(5)當(dāng)產(chǎn)生氣泡的情況下,請?jiān)趫D乙中用箭頭標(biāo)出此狀態(tài)時(shí)氧氣的移動(dòng)方向。【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是明確:(1)圖甲實(shí)驗(yàn)裝置中各儀器的作用:燈光提供光照強(qiáng)度,盛水玻璃柱吸收熱量,排除對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾;(2)圖乙表示了葉綠體和線粒體之間的氣體交換,葉綠體為線粒體提供O2,線粒體為葉綠體提供CO2。【解析】(1)盛水玻璃柱位于燈和盛有水藻的試管之間,由于燈不僅發(fā)光而且也能發(fā)熱,所以盛水玻璃柱可以吸收熱量。(2)由于試管水中溶解的二氧化碳量是有限的,一段時(shí)間后二氧化碳的濃度會降低,同時(shí)距離增加會使光照強(qiáng)度降低。(3)自變量是光照強(qiáng)度,可以通過更換燈泡大小或改變燈和試管之間的距離來改變光照強(qiáng)度。(4)由于葉綠體產(chǎn)生的氧氣全部用于細(xì)胞呼吸,而線粒體產(chǎn)生的二氧化碳全部用于光合作用,所以此時(shí)的光合速率和呼吸速率是相同的。(5)產(chǎn)生氣泡時(shí),說明此時(shí)光合作用大于細(xì)胞呼吸,產(chǎn)生的氧氣一部分用于細(xì)胞呼吸,一部分釋放到大氣中。答案：(1)吸收燈光的熱量,避免光照對試管內(nèi)水溫的影響(2)①光照強(qiáng)度減弱,光合作用產(chǎn)生的O2減少②水中CO2含量逐漸下降,光合作用產(chǎn)生的O2減少(3)用多組相同裝置,只更換燈泡大小或只改變試管與燈之間的距離,進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)(4)光合作用等于呼吸作用(5)

【互動(dòng)探究】(1)從圖甲中可以看出,在改變燈與試管距離時(shí),移動(dòng)兩者中哪一個(gè)更為合適?提示：試管。(2)圖乙中兩個(gè)箭頭,在改變外界條件的情況下,哪一個(gè)是可以單獨(dú)存在的?提示：CO2的流動(dòng)方向。【變式備選1】在適宜的溫度、水分和CO2條件下,分別測定強(qiáng)光和弱光時(shí)不同植物的光合作用如圖所示,請據(jù)此判斷,下列敘述不正確的是(

)A.該條件下,影響植物光合作用量的主要因素是光B.同等光照條件下,玉米比小麥的光合作用量高C.大多數(shù)農(nóng)作物都是喜陽性植物D.限制陰生草本植物光合作用量的因素為光照強(qiáng)度【解析】選D。其他條件適宜的情況下,光合作用速率的限制因素是光照強(qiáng)度;在強(qiáng)光或弱光條件下玉米的光合作用速率都大于小麥的光合作用速率;高粱、小麥、玉米等大多數(shù)農(nóng)作物都是喜陽性植物;限制陰生草本植物光合作用的因素有光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等多重因素。二、影響光合作用的環(huán)境因素1.光照強(qiáng)度(1)曲線分析:①點(diǎn):A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,釋放的CO2量表示呼吸速率。B點(diǎn)細(xì)胞呼吸釋放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等,此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn),此時(shí)光照強(qiáng)度增加,光合作用強(qiáng)度不再增加。②線:AB段光合作用的強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度;BC段光合作用的強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。(2)應(yīng)用:陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比陽生植物低。2.CO2濃度(1)曲線分析:①走勢分析:圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2濃度的增大而增大,但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后,光合作用速率不再增加。②關(guān)鍵點(diǎn)分析:圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度,即CO2補(bǔ)償點(diǎn);圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。(2)應(yīng)用:溫室中適當(dāng)增加CO2濃度,如投入干冰等,大田中“正其行,通其風(fēng)”,多施有機(jī)肥來提高CO2濃度。3.溫度(1)曲線分析:B點(diǎn)是最適溫度,此時(shí)光合作用最強(qiáng),高于或低于此溫度光合作用強(qiáng)度都會下降,因?yàn)闇囟葧绊懨傅幕钚浴?2)應(yīng)用:溫室栽培時(shí)白天適當(dāng)提高溫度,夜間適當(dāng)降低溫度?！揪剧姟?1)光合作用速率不僅只受上述光、CO2濃度、溫度三個(gè)因素的影響,同時(shí)受水、礦質(zhì)元素等外因和自身內(nèi)因如酶、色素的含量等影響。(2)當(dāng)縱坐標(biāo)為CO2吸收量或O2釋放量時(shí)代表的并不是真正的光合速率,分析時(shí)要充分考慮呼吸速率對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。【學(xué)而后思】(1)上述圖2中,若適當(dāng)提高溫度,圖中A′點(diǎn)和B′點(diǎn)如何移動(dòng)?提示：A′點(diǎn)向左移動(dòng),B′點(diǎn)向右上方移動(dòng)。(2)根據(jù)上述因素在溫室中栽培作物,如遇持續(xù)的陰雨天氣,為了保證作物的產(chǎn)量,對溫度如何控制?提示：適當(dāng)降低溫室溫度,保持晝夜溫差?！镜淅?xùn)練2】(2013·成都高一檢測)為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素,將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。以下說法正確的是(

)A.施肥與CO2吸收量無關(guān)B.與B點(diǎn)相比,A點(diǎn)條件下限制CO2吸收量的主要因素是光照強(qiáng)度C.與D點(diǎn)相比,限制C點(diǎn)玉米吸收CO2的主要因素是土壤含水量D.與C點(diǎn)相比,A點(diǎn)施肥過少,限制了CO2吸收量【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是比較曲線:(1)找到引起曲線變化的相同點(diǎn):如D點(diǎn)與B點(diǎn)的相同點(diǎn)為施肥程度相同,含水量相同;(2)找出不同點(diǎn):如D點(diǎn)與B點(diǎn)的不同點(diǎn)為二氧化碳的吸收量、光照強(qiáng)度?！窘馕觥窟xC。由圖中的虛線和實(shí)線的比較可以看出,在施肥和不施肥的情況下二氧化碳的吸收量是不同的;與B點(diǎn)相比,A點(diǎn)條件下限制CO2吸收的因素是土壤中的含水量,因?yàn)閮烧叩墓庹諒?qiáng)度是相同的;與D點(diǎn)相比,C點(diǎn)限制光合作用的因素是土壤中的含水量;與C點(diǎn)相比,A點(diǎn)的光合作用速率不同的主要原因是光照強(qiáng)度不同。【變式備選2】(2013·南昌高一檢測)如圖所示為光照強(qiáng)度對植物光合作用的影響關(guān)系。下列有關(guān)曲線的相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.b代表光下植物凈光合量B.m的大小與植物呼吸作用強(qiáng)度有關(guān)C.n點(diǎn)之后植物吸收CO2量不再增加與葉綠體中色素的數(shù)量有關(guān)D.若植物長期處于光照強(qiáng)度為m的自然環(huán)境中,植物仍能生長【解析】選D。b代表的是光合速率減去呼吸速率之后的凈光合量;m是指光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度,若呼吸速率上升或下降則所需相應(yīng)的光照強(qiáng)度就會增加或減少;n點(diǎn)之后光照強(qiáng)度增加而光合速率不再增加的內(nèi)因是葉綠體中色素的數(shù)量是有限的;若植物長期處于m點(diǎn),不會出現(xiàn)有機(jī)物的積累和增加,植物不會表現(xiàn)出生長的跡象。光合作用的影響因素類題目【案例】如圖表示溫室內(nèi)光照強(qiáng)度(E)與作物光合速率(v)的關(guān)系。在溫度、水分和無機(jī)鹽均適宜的條件下,當(dāng)E<B時(shí),增大光合速率的主要措施是____________________________________

;當(dāng)B<E<C時(shí),限制作物增產(chǎn)的主要環(huán)境因素是

;當(dāng)E>C時(shí),可采取__________________________________________措施,保證作物的最大光合速率,如遇連陰天,溫室需補(bǔ)光,選用

光最有效?！緦忣}——抓準(zhǔn)信息·快速推斷】關(guān)鍵信息推斷結(jié)論信息1曲線圖中,光照強(qiáng)度在達(dá)到B以前,隨光照強(qiáng)度增大,光合速率增大說明在光照強(qiáng)度達(dá)到B以前,限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度信息2溫度、水分和無機(jī)鹽均適宜限制作物光合作用的環(huán)境因素就不應(yīng)該考慮溫度、水分和無機(jī)鹽這些因素關(guān)鍵信息推斷結(jié)論信息3光照強(qiáng)度在BC之間時(shí),隨光照強(qiáng)度增大,光合速率保持不變說明光照強(qiáng)度在BC之間時(shí),光合速率達(dá)到最大值,此時(shí)限制光合速率增大的主要因素不是光照強(qiáng)度而是CO2濃度信息4光照強(qiáng)度大于C時(shí),隨光照強(qiáng)度增大,光合速率出現(xiàn)下降趨勢說明強(qiáng)光會對葉綠體中的色素造成破壞,使光合速率下降,若保證作物的最大光合速率,需適當(dāng)遮光【答題——規(guī)范答案·警示失誤】增大光照強(qiáng)度CO2濃度遮光紅(藍(lán)紫)錯(cuò)答：第二個(gè)空錯(cuò)答為溫度。錯(cuò)因：忽視題干中提供的信息:“溫度、水分和無機(jī)鹽均適宜”。錯(cuò)答：第四個(gè)空錯(cuò)答為白光。錯(cuò)因：只考慮到白光中有光合色素能吸收的各種波長的光,未考慮到的是“溫室補(bǔ)光”。1.(基礎(chǔ)理論辨析題)下列相關(guān)敘述與綠色植物相關(guān)的有(

);與硝化細(xì)菌相關(guān)的有(

)A.能利用光能,將光能固定在有機(jī)物中B.能利用氧化過程釋放的能量,形成有機(jī)物C.能固定CO2形成有機(jī)物D.含有光合色素,利用光能E.不含有色素,沒有葉綠體等細(xì)胞器【解析】選A、C、D;B、C、E。綠色植物中含有葉綠體和光合色素,利用光能將無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物;硝化細(xì)菌是原核生物,不含有除核糖體之外的細(xì)胞器,不含有光合色素,能利用化學(xué)物質(zhì)氧化過程中釋放的能量,將無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物。2.這四個(gè)處理中,沉入底部的葉片小塊最先浮起的是(

)【解析】選C。沉入水底的葉片是由于細(xì)胞間隙的空氣被抽取掉,所以哪一個(gè)葉片最先產(chǎn)生大量的氧氣,充入到細(xì)胞間隙中,哪一個(gè)葉片就最先浮上來。由于自來水中含有CO2,25℃的溫度較為適宜,光照是光合作用的必需的條件,所以C選項(xiàng)所示的葉片最先浮起來。3.光合作用強(qiáng)度可以用多種指標(biāo)表示,以下不適合的是(

)A.植物體鮮重增加量B.植物體干重增加量C.O2釋放量D.CO2吸收量【解析】選A。光合作用反應(yīng)式是CO2+H2O(CH2O)+O2,由此看出表示光合作用強(qiáng)度可利用CO2吸收量、(CH2O)生成量、O2釋放量表示。植物體鮮重增加量包括有機(jī)物積累量,還包括植物從外界吸收的水的量;植物對水分的吸收受多種因素(如蒸騰作用、土壤含水量等)的影響,所以不能用植物體鮮重增加量來表示。光能葉綠體4.光合作用的正常進(jìn)行受多種因素的影響,一個(gè)生物興趣小組研究了CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對光合作用的影響,下面是一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的一組曲線,你認(rèn)為不正確的是(

)【解析】選D。溫度會通過影響光合作用中酶的活性來影響光合作用,高溫使酶失活而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降,所以D選項(xiàng)應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線。5.光照強(qiáng)度、溫度是影響光合作用強(qiáng)度的重要因素。下圖是探究光照強(qiáng)弱對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)初始裝置,請據(jù)圖指出探究中控制無關(guān)變量的三點(diǎn)疏忽,并提出改進(jìn)建議。(1)疏忽:

;改進(jìn)建議:

。(2)疏忽:

;改進(jìn)建議:

。(3)疏忽:

;改進(jìn)建議:

。【解析】探究光照強(qiáng)度對光合速率的影響時(shí),除去自變量光照強(qiáng)度不同外,其他的無關(guān)變量都應(yīng)該是相同的,如葉片的數(shù)量、開始時(shí)的狀態(tài)以及水的種類,因?yàn)椴煌泻卸趸嫉牧渴遣煌摹４鸢福?1)燒杯中的小圓形葉片沒有都沉于杯底將未沉入的葉片重新裝入注射器,抽去葉片中的空氣(2)三個(gè)燒杯中放入不相同數(shù)量的葉片把三個(gè)燒杯中的葉片調(diào)整為相同數(shù)量(3)三個(gè)燒杯中用了三種不同的水三個(gè)燒杯中換用同一種水,使CO2的量相同答案速填：A:蛋白質(zhì)

B:RNA

C:高效性D:A-P～P～P

E:ADP+Pi+能量ATPF:有氧呼吸

G:光反應(yīng)

H:光照強(qiáng)度一、光合作用與細(xì)胞呼吸(有氧呼吸)的比較1.兩者的聯(lián)系(1)物質(zhì)方面:光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系主要體現(xiàn)在物質(zhì)方面,即光合作用為細(xì)胞呼吸提供物質(zhì)a(O2),細(xì)胞呼吸為光合作用提供物質(zhì)b(CO2)。以下是三種元素的轉(zhuǎn)移途徑。(2)能量方面:2.兩者的不同點(diǎn)(真核細(xì)胞)比較項(xiàng)目光合作用有氧呼吸代謝性質(zhì)合成代謝分解代謝發(fā)生部位含葉綠體的細(xì)胞需氧活細(xì)胞反應(yīng)場所葉綠體主要在線粒體內(nèi)(第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中)

條件光、H2O、CO2、適宜的溫度、酶、色素有光無光均可、適宜的溫度、O2、酶【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(2013·白銀高一檢測)葉綠體與線粒體是植物細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要的細(xì)胞器,在光照條件下,它們各自產(chǎn)生的部分物質(zhì)是可以循環(huán)利用的。下面能正確表示兩者關(guān)系的是(

)①葉綠體產(chǎn)生的葡萄糖可進(jìn)入線粒體內(nèi)被利用②線粒體產(chǎn)生的二氧化碳可進(jìn)入葉綠體內(nèi)被利用③葉綠體產(chǎn)生的氧氣可進(jìn)入線粒體內(nèi)被利用④線粒體產(chǎn)生的水可進(jìn)入葉綠體內(nèi)被利用⑤線粒體產(chǎn)生的ATP可進(jìn)入葉綠體內(nèi)被利用A.①②③

B.②③④

C.①④⑤

D.②③⑤【解析】選B。葉綠體產(chǎn)生的葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被分解成丙酮酸后才能被線粒體利用;線粒體產(chǎn)生的二氧化碳可以被葉綠體的暗反應(yīng)直接利用,同時(shí)葉綠體產(chǎn)生的氧氣可以被線粒體直接利用;線粒體產(chǎn)生的水可進(jìn)入葉綠體被直接利用;光照條件下,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng),而線粒體產(chǎn)生的ATP主要用于其他的需能反應(yīng)。2.(2013·龍巖高一檢測)如圖表示某植物細(xì)胞內(nèi)的代謝過程,下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.①④③過程產(chǎn)生ATP,②過程消耗ATPB.②、④過程都有[H]參與反應(yīng)C.①②③④四個(gè)過程既不消耗氧氣也不產(chǎn)生氧氣D.①過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)中,②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中【解析】選C。圖中①②③④分別表示的是有氧呼吸的第一階段、暗反應(yīng)中三碳化合物的還原、二氧化碳的固定和有氧呼吸的第二階段;產(chǎn)生ATP的階段是①④;有[H]參與反應(yīng)的階段是②;圖中四個(gè)過程都沒有氧氣的參與也沒有氧氣的產(chǎn)生;①過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,②過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。二、細(xì)胞呼吸和光合作用的相關(guān)計(jì)算1.各種速率的表示方法(1)呼吸速率的表示方法:將植物置于黑暗環(huán)境中,測定實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)CO2的增加量、O2的減少量或有機(jī)物的減少量。(2)凈光合速率的表示方法:常用一定時(shí)間內(nèi)O2的釋放量、CO2的吸收量或有機(jī)物的積累量表示。(3)真正光合速率的表示方法:常用一定時(shí)間內(nèi)O2的產(chǎn)生量、CO2的固定量或有機(jī)物的產(chǎn)生量表示。2.曲線分析植物葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用吸收CO2的同時(shí),還進(jìn)行細(xì)胞呼吸釋放CO2,所以測定的CO2的吸收量并不是真正光合速率,而是凈光合速率。圖1表示CO2的吸收與光照強(qiáng)度變化的關(guān)系,圖2表示線粒體與葉綠體的關(guān)系。(1)結(jié)合圖2與圖1中的曲線分析如下:①圖1中a點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,表示只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,與圖2中B圖對應(yīng)。②圖1中ab段由于光照強(qiáng)度較弱,光合作用速率小于細(xì)胞呼吸速率,所以細(xì)胞呼吸釋放的CO2一部分被葉綠體吸收,另一部分釋放到外界環(huán)境中,與圖2中A圖對應(yīng)。③圖1中b點(diǎn)表示光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率相等,CO2在外觀上表現(xiàn)為既不吸收也不釋放,與圖2中C圖對應(yīng)。④b點(diǎn)以后,由于光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率,細(xì)胞呼吸釋放的CO2不能夠滿足光合作用的需求,表現(xiàn)為從外界環(huán)境中吸收CO2,與圖2中D圖對應(yīng)。(2)光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算規(guī)律圖1中,Oa段表示植物呼吸速率,Od段表示植物凈光合速率,Oa+Od段表示真正光合速率(即實(shí)際光合速率或總光合速率),它們的關(guān)系為:真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。具體表達(dá)為:①光合作用消耗的CO2總量=從外界吸收的CO2量+細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。②光合作用產(chǎn)生的O2量=釋放到外界的O2量+細(xì)胞呼吸消耗的O2量。③一晝夜有機(jī)物的積累量(用CO2量表示)=白天從外界吸收的CO2量-晚上細(xì)胞呼吸釋放的CO2總量?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】3.某實(shí)驗(yàn)小組將玉米幼苗置于一密閉容器內(nèi),測定溫度對光合作用和細(xì)胞呼吸的影響(用容器內(nèi)CO2的變化量表示)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(“+”表示增加,“-”表示減少),下列有關(guān)說法正確的是(

)溫度(℃)1015202530354045適宜光照-12-17-23-26-35-26-24-15黑暗+6+11+18+25+35+40+32+20A.由表中數(shù)據(jù)可知,光合作用酶和細(xì)胞呼吸酶的最適溫度相同B.在適宜光照下,35℃時(shí)光合速率小于呼吸速率C.由表可知,在適宜光照下,最有利于植物生長的溫度是30℃D.在黑暗情況下,葉肉細(xì)胞內(nèi)無ATP的形成【解析】選C。黑暗情況下表示的是呼吸的速率,適宜光照下表示的是凈光合速率,兩者的和表示的是真正的光合速率;通過上述數(shù)據(jù)可知在30℃時(shí)真正的光合速率最大為70,