一輪復習-光合作用與呼吸作用

圖A圖B圖C圖D干燥土壤90.8kg小柳樹2.3kg只用雨水澆灌五年后柳樹長大土壤烘干后稱重實驗前實驗后變化土壤干重90.8kg90.7kg-0.1kg柳樹2.3kg76.7kg+74.4kg海爾蒙特實驗植物生長所需的原料來自于水×普里斯特利實驗綠色植物可以更新空氣結論：薩克斯實驗（置于暗處48小時）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光使葉子里的淀粉消耗完，避免影響實驗的準確性酒精溶液這個過程叫脫色，這樣做的目的是？為什么要用酒精？使葉子中的葉綠素溶解，避免遮擋反應的顏色。葉綠素只溶解在有機溶劑中，如酒精，丙酮等。驗證：遮光曝光分別用碘蒸汽處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的沒有變成藍色，曝光的則呈現(xiàn)深藍色。光合作用需要光，光合作用能產生淀粉。1880年（美國）恩格爾曼實驗分析：這一巧妙的實驗說明了什么？好氧型細菌水綿

3．對比試驗：先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。

先選極細光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗；用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而再一次證明實驗結果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。

1．實驗材料選用：水綿和好氧性細菌。

因為水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧性細菌可確定釋放氧氣的部位。

2．環(huán)境：選用黑暗并且沒有空氣的。排除了氧氣和光的干擾。

該實驗的巧妙之處：第一組光合作用產生的O2來自于H2O。H2180C02H20C18O2第二組180202美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）結論光合作用產生的有機物又是怎樣合成的？美國卡爾文用14C標記14CO2，供小球藻進行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。14CO214C314CH2O產物:淀粉條件:光光合作用發(fā)現(xiàn)小結：1771年，英國普利斯特利原料:水1880年，美國恩格爾曼20世紀30年代，美國魯賓與卡門1864年，德國薩克斯1664年，比利時海爾蒙特原料和產物:更新空氣(二氧化碳和氧氣)產物氧來自于水。場所:葉綠體條件:光實驗方法：同位素標記法實驗原則：對照原則單一變量原則回眸光合作用的的探究歷程CO2+H2O光能C6H12O6+O2葉綠體反應物產物條件場所植物如何獲取太陽能？一、捕獲光能的色素和結構有些植物的“白化苗”為什么會很快死亡？類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)1、捕獲光能的色素實驗綠葉中色素的提取和分離實驗原理：提取(無水乙醇)、分離(層析液)目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等方法步驟：

1.提取綠葉中的色素

2.制備濾紙條

3.畫濾液細線

4.分離綠葉中的色素

5.觀察和記錄方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進行過濾。我們學習過葉綠體是通過里面的色素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？還有，葉綠體的色素成分又是怎樣的呢？討論：

1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？

2.濾紙條上的濾液細線，為什么不能觸及層析液？葉綠體中的色素提取液四種色素對光的吸收葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________藍紫光藍紫光、紅光思考1、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹葉為什么會變黃？2、P97問題探討？2、葉綠體的結構外膜內膜基?；|類囊體色素：類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上葉綠體基質中酶：葉綠體和線粒體：都是雙層膜都有基粒和酶都有增大膜面積的結構都有少量的DNA和RNA都與能量轉換有關都是半自主復制細胞器總結葉綠體的功能

1、葉綠體是進行光合作用的場所

2、它內部的巨大膜表面上分布了許多捕獲光能的色素還有許多進行光合作用的酶

光合作用過程光反應暗反應劃分依據:反應過程是否需要光光反應在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應在白天可以進行嗎？夜間呢？有光才能反應有光、無光都能反應H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應光、色素、酶葉綠體內的類囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能活躍的化學能貯存在ATP中[H]場所：條件：能量變化物質變化進入葉綠體基質，參與暗反應供暗反應使用CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的還原葉綠體基質多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類卡爾文循環(huán)暗反應階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質中

ATP中活躍的化學能轉變?yōu)樘穷惖?/p>

有機物中穩(wěn)定的化學能2C3(CH2O)酶糖類[H]、ATP、酶場所：條件：能量變化物質變化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3葉綠體基質多種酶糖類ATP[H][H]光合作用的全過程葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應過程暗反應過程光能類囊體的薄膜上葉綠體基質中

聯(lián)系比較光反應、暗反應光反應階段暗反應階段條件場所物質變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP葉綠體類囊體膜葉綠體基質中水的光解；ATP的生成CO2的固定；

C3的還原

ATP中活躍化學能光能ATP中活躍化學能有機物中穩(wěn)定化學能光反應是暗反應的基礎，為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi。

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉化成儲存能量的有機物，并釋放出O2的過程。總結光合作用的反應式反應物、條件、場所、生成物CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能葉綠體糖類化能合成作用：利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量把無機物合成為有機物。如硝化細菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細菌舉例：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2能量綠色植物獲得能量的方式光能合成作用（簡稱光合作用）自養(yǎng)生物少數(shù)細菌獲得能量的方式

化能合成作用異養(yǎng)生物人、動物、真菌、絕大多數(shù)細菌獲得能量的方式攝取現(xiàn)成的有機物

（利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細菌，如硝化細菌。）

以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成有機物，糖類中儲存著由光能轉換來的能量。無機物有機物三、光合作用原理的應用1、影響光合作用強度的因素？

1、CO2的濃度、水分（反應物）

2、光照的長短與強弱、光的成分（反應條件）

3、溫度的高低（反應條件）

4、必需礦物質元素（植物的長勢）

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體植物在單位時間內通過光合作用產生的有機物的數(shù)量O光照強度CO2吸收CO2釋放ABCO光合作用速率CO2濃度ABO光合作用速率1020304050

溫度（°C）ABC光合作用的實際量2468葉面積指數(shù)O物質的量呼吸量干物質量O光合作用速率葉齡ABCO光合作用速率水和礦質元素濃度A單一因素對光合作用影響的圖象

釋放O2吸收O2光補償點光飽和點凈量問題例：適當提高CO2的濃度（溫室大棚），增加光照時間和光照強度，農作物間距合理，選擇適當?shù)墓庠吹取?.光合作用與呼吸作用的區(qū)別：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有機物產物O2、葡萄糖等有機物CO2、H2O等能量轉換貯藏能量的過程光能→活躍的化學能→穩(wěn)定的化學能釋放能量的過程穩(wěn)定的化學能→活躍的化學能發(fā)生部位有葉綠體的細胞一切活細胞的細胞質基質和線粒體、發(fā)生條件光照下才可發(fā)生（自然條件白晝）光下、暗處都可發(fā)生（白天、夜晚）光合作用 呼吸作用呼吸作用與光合作用的比較同化作用(合成代謝) 異化作用(分解代謝) 葉綠體 細胞質基質、線粒體 使pH值上升 使pH值下降物質變化，能量變化比較光合作用 呼吸作用有機物、O2能量、CO2呼吸作用與光合作用的聯(lián)系AB

CDCO2O2CO2O2呼吸作用與光合作用的聯(lián)系ABEGCO2O2CO2O2測O2釋放量測CO2消耗量

光合作用C6H12O6凈生產量(有機物的積累)

光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率關于呼吸作用和光合作用的計算＝光合作用實際產O2量-呼吸作用耗O2量＝光合作用實際CO2消耗量-呼吸作用CO2釋放量＝光合作用實際C6H12O6生產量－呼吸作用C6H12O6消耗量下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據圖回答問題：1．甲圖曲線中C點和E點處，植株處于何種生理活動狀態(tài)_________2．根據甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的

段，其中光合作用強度最高的是

點，植株積累有機物最多的是

點。

3．乙圖中F-G段CO2吸收量逐漸減少是因為

，以致光反應產生的

和

逐漸減少，從而影響了暗反應強度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。

4．乙圖曲線中間E處光合作用強度暫時降低，可能是因為：溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關閉，影響了原料CO2的供應V光合＝V呼吸B-FDD光強逐漸減弱ATP[H]例、下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強度的關系曲線，據圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時釋放CO2

mg/dm2。（2）b點表示光合作用與呼吸作用速率

。5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強度（Klx）abcd（3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強度為25Klx條件下光照1小時，則該植物光合作用吸收CO2

mg/dm2；合成葡萄糖

mg。5相等250170.55

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強度（Klx）abcd（4）若白天光照強度較長時期為b該植物能否正常生長？為什么？（5）若該植物為陰生植物，則b點應向

移動。不能正常生長。白天光照強度為b時，無有機物積累，而夜間消耗有機物，從全天來看，有機物的消耗多于積累，不能正常生長。左1、在有氧呼吸過程中，CO2的產生和O2的參與發(fā)生在A、第一階段和第二階段B、第一階段和第三階段C、第二階段和第三階段D、都在第三階段2、有關有氧呼吸的敘述中，正確的是A、進行有氧呼吸植物不能進行無氧呼吸B、有氧呼吸的全過程都在線粒體中進行C、有氧呼吸是高等生物所特有的呼吸方式D、有氧呼吸能將有機物徹底氧化分解√√3、在一個密封的玻璃鐘罩內，有綠色植物并有以此植物為食的小動物，罩內的O2用18O原子為標記，每天給以光照，若干時間后，18O可在下列哪項自身組成的有機物中出現(xiàn)A、只在植物體內B、動、植物體內均有C、只在動物體內D、動、植物體內均無4、據測定，豌豆種子萌發(fā)早期CO2的釋放量比O2的吸收量多3～4倍，這是因為種子此時（）A．種皮尚未破裂，種子內部缺氧，無氧呼吸比有氧呼吸強B．種子萌發(fā)時，光合作用比呼吸作用強C．種子萌發(fā)時，呼吸作用比光合作用強D．萌發(fā)時，種皮破裂，有氧呼吸大于無氧呼吸√√4、據測定，豌豆種子萌發(fā)早期CO2的釋放量比O2的吸收量多3～4倍，這是因為種子此時（）A．種皮尚未破裂，種子內部缺氧，無氧呼吸比有氧呼吸強B．種子萌發(fā)時，光合作用比呼吸作用強C．種子萌發(fā)時，呼吸作用比光合作用強D．萌發(fā)時，種皮破裂，有氧呼吸大于無氧呼吸√3、用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O的轉移途徑是：A、葡萄糖→丙酮酸→水B、葡萄糖→丙酮酸→氧C、葡萄糖→氧→水D、葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳√5、用含18O的葡萄糖跟蹤有氧呼吸過程中的氧原子，18O的轉移途徑是：A、葡萄糖→丙酮酸→水B、葡萄糖→丙酮酸→氧C、葡萄糖→氧→水D、葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳√5、現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，通入不同濃度的氧氣時，其產生的酒精和CO2的量如圖所示。

在氧濃度為a時（）

A.酵母菌只進行發(fā)酵 B.67％的葡萄糖用于發(fā)酵

C.33％的葡萄糖用于發(fā)酵