光合作用和呼吸作用及其相互關(guān)系

專題復(fù)習(xí)：光合作用和呼吸作用及其相互關(guān)系況土明（江西上高三中336400)況土明（江西上高三中336400)［復(fù)習(xí)要求］1.掌握光合作用和呼吸作用的過程。掌握光合作用和呼吸作用的聯(lián)系與區(qū)別。突破有機物積累計算的難點，掌握解題方法。［復(fù)習(xí)要求］1.掌握光合作用和呼吸作用的過程。掌握光合作用和呼吸作用的聯(lián)系與區(qū)別。突破有機物積累計算的難點，掌握解題方法。提高分析和解決綜合問題的能力。［復(fù)習(xí)重點］光合作用與呼吸作用的過程和實質(zhì)的理解。［復(fù)習(xí)難點］ 有機物積累的計算。［教學(xué)用具］ 投影儀，表格圖片等。［教學(xué)方法］ 設(shè)疑探索，整理歸納。［課時安排］ 2課時［教學(xué)過程］（一）知識梳理：一、光合作用過程：綠色植物的光合作用投影:思考題一:右圖為光合作用過程示意圖，請據(jù)圖回答：⑴填出圖中字母或數(shù)字所代表的過程、結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。① ② (3)ABCD（2）此圖顯示出光能在葉綠體中轉(zhuǎn)換的哪幾步？ ⑶③過程進行的條件 。從圖③過程可知，①和②之間的關(guān)系是 O學(xué)生活動：思考作答教師活動：講解光合作用過程（如圖），分析光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系與區(qū)別，得出光合作用的國］f6 托能I②補國］f6 托能I②補充屯芋TSt發(fā)電￡供煙-*—⑤與H宙合⑦供竄回一—阪區(qū)1卜［HJ—*電子t④光晉(M(化通還原中住色If命尹-*俺于豆悴AW—?實質(zhì)。C4植物的光合作用投影：思考題二：C4植物葉片中為什么只有維管束鞘細胞出現(xiàn)淀粉粒？在光照較強的夏季中午，玉米與小麥哪種植物光合作用效率高一些？學(xué)生回答：略復(fù)習(xí)歸納:⑴途徑::C^PEP}■hADF+PiNADPH⑴途徑::C^PEP}■hADF+PiNADPHNADPJATP*A[)P+PiV柚催把⑵特點：C4途徑發(fā)生葉肉細胞的葉綠體內(nèi)，C3途徑發(fā)生在維管束鞘細胞的葉綠體內(nèi)，兩者共同完成二氧化碳的固定。⑶意義：大大提高了固定C02的能力。其他生物的光合作用：提問：除綠色植物外，還有沒有生物能進行光合作用？學(xué)生回答：略歸納：光合細菌的光合作用可用下式表示：CO2+2H2S——(CH2O)+2S+H2O提問：光合細菌的光合作用與綠色植物的光合作用有何異同？學(xué)生回答：略小結(jié)：①光合作用可用下式表示：CO2+2H2A——(CH2O)+H2O+2A②影響光合作用的自然因素有：光照、溫度、C02濃度、水分等；影響光合作用的生物因素主要是光合作用的面積；從中可找出提高農(nóng)作物的光合作用效率的方法。

二、呼吸作用過程投影：思考題三：土豆在空氣中貯藏了1周，然后在純氮氣中貯藏1周，最后又置于空氣中貯藏。在實驗中測定了釋放的C02,下圖顯示了實驗結(jié)果。在第三周中多產(chǎn)生和釋放的C02可能來源于( )A.乙醇 B.乙醛C.乳酸 D.丙酮酸講述：植物的呼吸作用分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型，要分辨兩者的異同，明確作用過程,從而掌握其實質(zhì)，詳見下表:項目有氧呼吸無氧呼吸過程階段?C6H12°62C3H4O3（丙酮酸）+2[2H]+2ATP2C3H4O3+6H2O 6CO2+10[2H]+2ATP12[2H]+6O2 12H2O+34ATP與有氧呼吸①冋2C3H4O3+2[2H]--2CH （乳酸）+2ATP3 6 3或2CHO 2CHOH+2CO+2ATP3 6 3 25 2場所①在細胞質(zhì)基質(zhì)中，②、③分別在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上①、②都在細胞質(zhì)基質(zhì)中物質(zhì)變化分解有機物需氧參與，分解徹底，終產(chǎn)物是無機小分子分解有機物不需氧參與，不徹底，產(chǎn)物為小分子有機物能量變化釋放能量多，2870kJ/mol,其中1255kJ/mol轉(zhuǎn)移到ATP,1615kJ/mol熱能散失釋放能量少，乳酸發(fā)酵196.65kJ/mol,酒精發(fā)酵225.94kJ/mol,均有61.05kJ/mol合成ATP聯(lián)系有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎(chǔ)上進化發(fā)展而來，第一階段完全相同三、有機物積累的計算投影：思考題四：對某植物測得如下數(shù)據(jù)：若該植物處于白天均溫30°C,晚上均溫15°C,有效日照15h環(huán)境下，請預(yù)測該植物Id中積累的葡萄糖為（ ）A.765mg B.1485mgC.315mg D.540mg

30°C15°C黑暗一定光照lOh黑暗下5h釋放Oc640mg釋放COo220mg5h釋放llOmgCO。講述：在分析具體問題時，要綜合考慮外界環(huán)境中光、溫度、水、二氧化碳等因素的影響，分析此時生物體能進行什么生理活動，速率如何。在光下，植物既進行光合作用合成有機物，也進行呼吸作用分解有機物；無光時，只進行呼吸作用，消耗有機物。光合作用速率與呼吸作用速率的差值，即決定有機物的積累數(shù)量。進行光合作用所需要的二氧化碳，一是來自本身呼吸作用所產(chǎn)生的，二是從外界環(huán)境中吸收的。同理，進行呼吸作用所需要的氧，在光照時，來自光合作用產(chǎn)生的氧的一部分，黑暗時,來自外界環(huán)境，即實際消耗的co。的量二吸收的co。的量+相同溫度黑暗條件下釋放的co。的量。練與講：高等植物細胞中與葡萄糖的生成和徹底氧化分解有關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)依次是()①線粒體②細胞質(zhì)基質(zhì)③核糖體④葉綠體⑤內(nèi)質(zhì)網(wǎng)⑥高爾基體TOC\o"1-5"\h\zA.①②③ B.③①⑤ C.④②① D.③②⑥學(xué)生思考作答；教師巡視，選擇有代表性的學(xué)生答案投影，針對講解。(下同)圖3-39表示一農(nóng)田中一晝夜溫度變化I、光照強度變化II、植物吸收C。2的變化III的數(shù)量關(guān)系。下列不正確的敘述是( ) 2A.III與時間軸交點c、e預(yù)示光合作用吸收的C#02等于呼吸作用釋放的C02 gB.a點的數(shù)值變化主要與夜間低溫有關(guān)從c點開始合成有機物，至e點有機物合成停止 |增大曲線III與時間軸圍成的正面積的措施包括?提高光照強度、提高CO2濃度、適宜的溫度和充足的水分供應(yīng)等 2下列化學(xué)反應(yīng)式中(a)表示綠色植物和化能合成的細菌進行的碳素同化反應(yīng)，(b)表示硝化細菌進行的亞硝酸的氧化反應(yīng)6C0+12H0+能量一CH0+6H0+60226126222HN0+0-2HN0+能量2 2 3如果把CH0、HN0、HN0的式量分別用A、B、C表示，(a)(b)反應(yīng)式的能量值6 12 6 2 3分別用x、y表示，假定(b)式申的能量全部用于式(a),那么亞硝酸細菌制造180g葡萄糖，所需叫的最低量是()A.(2By/Ax)X180g B.(2Cx/Ay)X180gC.(Ax/2By)X180g D.(2Bx/Ay)X180g將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處,則短期內(nèi)細胞中三碳化合物與葡萄糖生成量的變化是( )A.C突然增加,CH,減少化是( )A.C突然增加,CH,減少3 6 12 6C.Cq與CH,都增加3 6 12 65?如 圖是光合作旺與C6H12O6都減少DQ突然減少,C6H12O6增加用過程實驗圖解"CD.右光無光均不產(chǎn)生含弋的有機物無光產(chǎn)生含叱的有機物請分析實驗結(jié)果：⑴裝置C中產(chǎn)生含碳有機物是由于在裝置A中結(jié)構(gòu)[ ] 進行了反應(yīng)，為在結(jié)構(gòu)[] 中進行 反應(yīng)提供了 等物質(zhì)的緣故。TOC\o"1-5"\h\z⑵裝置B中不能產(chǎn)生含1忙的有機物,主要是結(jié)構(gòu)①中缺少 和 o⑶適當增強 ,增加 ,以及適當提高溫度可提咼 ，從而提咼含碳的有機物的產(chǎn)量，并能產(chǎn)生較多 O⑷此實驗說明進行光合作用的完整單位 O6.測知某綠色植物在某段時間內(nèi)通過光合作用共釋放出13.44m3的(標準狀況下),試求：該植物在某段時間內(nèi)所能積累CH0^的物質(zhì)的量。6126參照反應(yīng)式CH,O+6H0+60-6C0+12H0+2870kJ,求該植物在上61262222述某段時間內(nèi)所能儲存的太陽能有多少千焦？若將此植物在上述過程中儲存的太陽能全部轉(zhuǎn)變成電能，則可供40W燈泡正常照明多少小時？假設(shè)植物光合作用制造的有機物僅為葡萄糖，呼吸作用利用的有機物也只有葡萄糖。將某植株置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下給予充足的光照后，容器內(nèi)CO?含量每小時減少了180mg,放在黑暗條件下,容器內(nèi)CO?含量每小時增加40mgo若測得這株植物在上述充足光照條件卞每小時制造葡萄糖225mg,則上述光照條件下每小時通過呼吸作用釋放的C02的量為 mgo其他條件不變，將此植物置于光下lh,再置于黑暗條件下4h,此植物體內(nèi)有機物含量變化情況是 ,具體數(shù)值為 mgo

（三）小結(jié)植物體的有機物和能量代謝主要是通過光合作用和呼吸作用來完成的，通過復(fù)習(xí)其過程,理解其實質(zhì)，從而能應(yīng)用有關(guān)知識解決實際問題。（四）提升訓(xùn)練（課外完成）1?如圖為四種植物（I、II、HRIV）在不同光照強度下光合作用速率的曲線，其中最適于在蔭蔽條件下生長的植物是（ ）A.I B.IIC.III D.IV2.下圖是玉米植株代謝過程，分析圖后回答：F !①MGEitOt其他有機鞠—11?五米祖株土變DE一C⑴圖中C、E表示的物質(zhì)分別是：C 、E ⑵圖中M物質(zhì)形成的場所 ⑶圖中A表示的物質(zhì)是 ,它是在 中產(chǎn)生的。⑷圖中未表示出的使①正常進行的非生物因素還有 O⑸寫出①過程中，電能轉(zhuǎn)換成活躍能反應(yīng) O3.有一位科學(xué)家做了這樣一個實驗，將10g葉肉細胞中的葉綠體和線粒體分離開來，在離體條件下分別測定其光合作用中CO2的吸收量和呼吸作用中CO?的釋放量。如下圖A所示曲線表示：分別在15°C和3CTC條件下，測定葉綠體在不同光照條件下每小時CO?的吸收量；圖B曲線表示：在不同溫度條件下測得的線粒體呼吸作用每小時CO?的釋放量。請仔細分析后回答下列問題：⑴在溫度為30°C,光照為8000勒克斯的條件下，離體葉綠體的光合作用強度為 Mg/h/10g；在溫度為15°C,光照為8000勒克斯的條件下，離體葉綠體的光合作用強度為 pg/h/10g；在光照強度相同，溫度不同的條件下，光合作用強度不同,是因為受光合作用的 過程的限制。⑵離體線粒體在溫度在15°C和30°C時的呼吸作用強度分別為 |jg/h/10g和 Mg/h/10go⑶假定離體葉綠體和線粒體與在葉肉細胞內(nèi)的生理活性基本一致，在30°C條件下的葉肉

細胞內(nèi)既不吸收CO2也不釋放CO2的光照強度為 勒克斯，此時光合作用正好補償呼吸作用的消耗，呼吸作用所釋放出的CO2正好用于 o⑷假定離體葉綠體和線粒體在葉肉細胞內(nèi)的生理活性