2024-2025學年高中生物第5章素能提升課光合作用與細胞呼吸的綜合教案新人教版必修1

PAGE5-光合作用與細胞呼吸的綜合[核心精要]1．光合作用與細胞呼吸的聯系(1)物質方面：①C：CO2eq\o(→,\s\up8(暗反應))(CH2O)eq\o(→,\s\up8(呼吸Ⅰ))C3H4O3eq\o(→,\s\up8(呼吸Ⅱ))CO2。②O：H2Oeq\o(→,\s\up8(光反應))O2eq\o(→,\s\up8(呼吸Ⅲ))H2O。③H：H2Oeq\o(→,\s\up8(光反應))[H]eq\o(→,\s\up8(暗反應))(CH2O)eq\o(→,\s\up8(呼吸Ⅰ、Ⅱ))[H]eq\o(→,\s\up8(呼吸Ⅲ))H2O(2)能量方面：光能eq\o(→,\s\up8(光反應))ATPeq\o(→,\s\up8(暗反應))(CH2O)eq\o(→,\s\up8(細胞呼吸))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(熱能,ATP→\a\vs4\al(各項生命活動)))2．光合作用速率與呼吸作用速率(1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定試驗容器內CO2增加量、O2削減量或有機物削減量(可用下圖中OA段表示)。(2)凈光合速率和真正光合速率：①凈光合速率：常用肯定時間內O2釋放量、CO2汲取量或有機物積累量表示(可用下圖中OD段表示)。②真正光合速率：常用肯定時間內O2產生量、CO2固定量或有機物產生量或制造量表示(可用下圖中AD段表示)。(3)光合速率與呼吸速率的關系：①綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數值為呼吸速率(A點)。②綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數據為凈光合速率。③真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。由該關系式可用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：a．光合作用產O2量＝O2釋放量＋細胞呼吸耗O2量。b．光合作用固定CO2量＝CO2汲取量＋細胞呼吸釋放CO2量。c．光合作用葡萄糖產生量＝葡萄糖積累量(增重部分)＋細胞呼吸消耗葡萄糖量。[對點訓練]1．如圖是生物體內能量供應及利用的示意圖，下列說法錯誤的是()A．A過程肯定伴隨O2的釋放，D過程不須要O2的干脆參加B．A過程產生的ATP可用于B過程中C3的還原C．A、C中合成ATP所需的能量來源不相同D．C過程葡萄糖中的化學能全部轉移到ATP中D[依據題圖所示，A是光合作用的光反應，產物有O2、ATP和[H]，其中ATP和[H]可以參加B暗反應中C3的還原，D是ATP的水解過程，不須要O2的干脆參加，A、B項正確；A光合作用光反應階段產生的ATP能量的來源是光能，C中的能量來源是細胞呼吸中的有機物分解的一部分能量，C項正確；呼吸作用C過程葡萄糖中的化學能只有少部分轉移到ATP中，大部分以熱能形式散失，D錯誤，]2．如圖表示高等植物細胞的兩個重要生理過程中C、H、O的改變，某同學在分析時，作出了如下推斷，你認為推斷有誤的是()A．甲為光合作用，乙為呼吸作用B．甲中的H2O在類囊體薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗與產生都在線粒體中C．甲和乙過程中都有[H]的產生與消耗D．甲過程全在葉綠體中進行，乙過程全在線粒體中進行D[甲過程是將CO2和H2O合成有機物的過程，為光合作用；乙過程是將有機物分解為無機物的過程，為呼吸作用。有氧呼吸的第一階段是在細胞質基質中進行的，其次、三階段是在線粒體中進行的。]3.如圖表示某種植物光照強度與光合作用強度的關系。P點的生物學含義是()A．無光合作用，有呼吸作用B．光合作用與呼吸作用達到動態(tài)平衡C．無呼吸作用，有光合作用D．光合作用與呼吸作用都不進行B[由曲線可看出，在肯定的光照強度范圍內，植物光合作用強度隨光照強度的增大而增大，光照強度達到肯定程度后，光合作用強度不再增加。圖中光照強度達到P點時，光合速率與呼吸速率相等。]4．探討溫度對某蔬菜新品種產量的影響，試驗結果如下圖。據此提出的結論，合理的是()A．光照越強，該蔬菜新品種的產量越高B．溫室栽培該蔬菜時溫度最好限制在25～30℃C．光合作用酶的最適溫度高于呼吸作用酶的最適溫度D．陰影部分表示5～35℃時蔬菜的凈光合速率小于零B[圖中看不出光照強度和產量的關系；光合酶的最適溫度小于呼吸酶的最適溫度；陰影部分表示凈光合速率大于零。]5．將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內，在相宜條件下光照培育。從照光起先，凈光合速率隨著時間延長漸漸下降直至為0，之后保持不變。在上述整個時間段內，玻璃容器內CO2濃度表現出的改變趨勢是()A．降低至肯定水平常再上升B．持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)C．降低至肯定水平常保持不變D．上升至肯定水平常保持相對穩(wěn)定C[密閉容器內的植物在光照條件下既能進行光合作用也能進行有氧呼吸，植物凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率，凈光合速率只要大于0，則光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸釋放的CO2量；依據題意，從照光起先，凈光合速率隨著時間延長漸漸下降直至為0，之后保持不變。說明密閉容器內的CO2濃度從光照起先就下降，當凈光合速率隨著時間延長漸漸下降直至為0時，密閉容器內的CO2濃度停止下降，然后凈光合速率為0保持不變，密閉容器內的CO2濃度保持不變，所以C正確。]6．下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。據圖回答下列問題：(1)圖中①、②、③、④代表的物質依次是________、________、________、________、[H]代表的物質主要是____________。(2)B代表一種反應過程，C代表細胞質基質，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現這種狀況的緣由是____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)分析圖示，A過程為光合作用的光反應階段，B過程是光合作用的暗反應階段。圖中①為水光解產生的O2；由②和H2O產生①與NADPH([H]，即還原型輔酶Ⅱ)可知，②是NADP＋；由③轉化成ATP可知，③是ADP＋Pi；由④與CO2結合生成C3可知，④為C5。呼吸作用過程中的[H]代表的物質主要是NADH(還原型輔酶Ⅰ)。(2)光合作用的光反應階段(A)可產生ATP，而暗反應階段(B)不產生ATP。有氧呼吸的三個階段都產生ATP，其中細胞質基質中進行有氧呼吸的第一階段(C)，線粒體中進行有氧呼吸的其次和第三階段(D)。(3)在缺氧條件下，植物細胞可進行無氧呼吸，將丙酮酸轉化成酒精。[答案](1)O2NADP＋ADP＋PiC5NADH(或答：還原型輔酶I)(2)C和D(3)在缺氧條件下進行無氧呼吸7．將某植物置于密閉的容器中，測量其CO2的汲取量與光照強度、溫度等的關系，結果如圖所示。請分析回答下列相關問題：(1)A點時該植物產生ATP的細胞器是________，且與17℃相比，22℃條件下呼吸速率更________(填“大”或“小”)。(2)B點時間合速率________呼吸速率；當植物缺鎂時，B點向________移，E點向________移。(3)C、D兩點CO2汲取量相同，兩點光合作用合成有機物的量________(填“不同”或“相同”)，限制C、E兩點光合速率的主要因素分別是___________________________。(4)由上述試驗得到啟示：陰雨天為了提高大棚蔬菜的產量，可適當____________或____________。[解析](1)A點時的光照強度為0，該植物只進行細胞呼吸，所以此時產生ATP的細胞器是線粒體；據圖可知，與17℃相比，22℃條件下呼吸速率較大。(2)B點對應的光照強度是該植物在22℃條件的光補償點，此時植物的光合速率等于呼吸速率；當植物缺鎂時，葉綠素合成削減，光補償點增大，B點向右移；光飽和點減小，E點向左下方移動。(3)C、D兩點CO2汲取速率相同，即兩點的凈光合速率相等，但兩點對應溫度下的呼吸速率不同，由于真光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，所以兩點合成的有機物的量不同；C點處于兩階段的上升階段，影響該點光合速率的主要因素是光照強度；而E點時的光合速率最大，且E點之后光