光合作用和細(xì)胞呼吸復(fù)習(xí)

1、與細(xì)胞呼吸生物基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)葉綠體中色素的種類、吸收光譜及實(shí)驗(yàn)證明，光合作用的概念、反應(yīng)式、階段、場所、產(chǎn)物，光反應(yīng)和碳反應(yīng)的過程及光系統(tǒng)的作用；需氧呼吸和厭氧呼吸的概念、過程、反應(yīng)式，兩者的區(qū)別與聯(lián)系以及呼吸作用的意義 。重難點(diǎn)光反應(yīng)、碳反應(yīng)的過程、原理以及它們的區(qū)別與聯(lián)系；需氧呼吸與光合作用的聯(lián)系與區(qū)別。 考點(diǎn)與熱點(diǎn)光合作用和細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的運(yùn)用及簡單的化學(xué)計(jì)算等。葉綠體中的色素色素的種類顏色含量溶解度擴(kuò)散速度吸收光的顏色作用葉綠素（占總量的3/4）葉綠素a藍(lán)綠最多較低較慢紅橙光藍(lán)紫光吸收傳遞轉(zhuǎn)化光能葉綠素b黃綠較多最低最慢類胡蘿卜素（占總量的1/4）胡蘿卜素橙黃最少最高最快藍(lán)紫

2、光葉黃素黃色較少較高較快葉綠素b葉綠素a葉黃素胡蘿卜素380400500600700760可見光紫外光紅外光三棱鏡波長/nm400500600700波長/nm葉綠體色素吸收光譜葉綠色a葉綠色b類胡蘿卜素用分光光度計(jì)能精確測定光合色素的吸收光譜。葉綠素最強(qiáng)的吸收區(qū)有兩處：波長640660nm的紅光部分和430450nm的藍(lán)紫光部分。葉綠素對(duì)橙光、黃光吸收較少，尤以對(duì)綠光的吸收最少，所以葉綠素的溶液呈綠色。 葉綠素a和葉綠素b的吸收光譜很相似，但也稍有不同：葉綠素a在紅光區(qū)的吸收峰比葉綠素b的高，而藍(lán)紫光區(qū)的吸收峰則比葉綠素b的低，也就是說，葉綠素b吸收短波長藍(lán)紫光的能力比葉綠素a強(qiáng)。光合色素的吸

3、收光譜綠藻紅藻褐藻 透光帶 上部 中部 下部 海藻分層現(xiàn)象海藻分層現(xiàn)象 光照強(qiáng)光照強(qiáng)光照弱光照弱例題：對(duì)海洋巖礁上的藻類植物調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，一般在淺水處生長著綠藻，稍深處是褐藻，再深一些的水域中則以紅藻為主，直接影響海洋中藻類植物分布的主要因素是（ ）A陽光 B溫度C海水含鹽量 D海水含氧量解析：影響海洋植物分布的因素主要是陽光，不同顏色的光，對(duì)海水的穿透能不同，藍(lán)紫光的穿透能力最強(qiáng)，紅光穿透能力最弱，故深一些的水域內(nèi)生長著紅藻（主要吸收藍(lán)紫光）。答案：A葉葉綠綠體體色色素素2H2O水的光解水的光解葉葉綠綠體體色色素素O2NADPHADP Pi酶酶ATP2C3多種酶參多種酶參加催化加催化供氫供氫供

4、能供能還還原原三碳糖三碳糖碳反應(yīng)光反應(yīng)CO2RuBp固固定定葉葉綠綠體體色色素素光光能能活躍化能活躍化能穩(wěn)定化能穩(wěn)定化能COCO2 2的固定的固定COCO2 2的還原的還原RUBPRUBP再生再生NADPH、能量、酶、能量、酶細(xì)胞溶膠細(xì)胞溶膠光能光能活躍化能活躍化能水的光解水的光解ATPATP的生成的生成光、色素、酶光、色素、酶類囊體膜類囊體膜能量能量變化變化物質(zhì)物質(zhì)變化變化條件條件場所場所碳反應(yīng)碳反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別6CO2 +12H2O光能光能葉綠體葉綠體C6H12O6+6H2O+6O2原料原料條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物怎樣才能提高光怎樣才能提高光合作用效率？請(qǐng)合

5、作用效率？請(qǐng)同學(xué)們討論。同學(xué)們討論。增加增加COCO2 2 濃度濃度增加水分供給增加水分供給延長光照時(shí)間延長光照時(shí)間增加礦質(zhì)元素增加礦質(zhì)元素增強(qiáng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)光照強(qiáng)度增加光照面積增加光照面積CO2AC18O2BH218OH2O光照射下的小球藻懸液物質(zhì)A是18O2，物質(zhì)B是16O2。光合作用產(chǎn)生的氧來自光反應(yīng)階段中水的分解。問題：請(qǐng)寫出圖中物質(zhì)A ,物質(zhì)B的分子式并說明理由；AB？ AB98 提高栽培植物產(chǎn)量的途徑提高栽培植物產(chǎn)量的途徑延長光合作用的時(shí)間：延長光合作用的時(shí)間：延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間。通過輪作、間作套種等措施，就能在一年內(nèi)巧妙地搭配作物，從時(shí)間和空間上更好

6、地利用光能。如在前茬作物旺盛生長時(shí)，即在行間播種或栽植后茬作物，這樣當(dāng)前茬作物收獲時(shí)，后茬作物已長大。如麥套棉、豆套薯、糧菜果蔬間混套種等有不少成功的經(jīng)驗(yàn)。在小面積的栽培試驗(yàn)中，或要加速重要的材料與品種的繁殖時(shí)，可采用生物燈或日光燈作人工光源，以延長照光時(shí)間。1 1、光能的合理利用、光能的合理利用 增加光合作用的面積：增加光合作用的面積：如如改變株型、合改變株型、合理密植理密植等。等。近年來國內(nèi)外培育出的水稻、小麥、玉米等高產(chǎn)新品種，差不多都是稈矮，葉挺而厚。種植此類品種可增加密植程度，并耐肥抗倒，因而能提高光能利用率。合理密植，就是使栽培植物群體得到合理發(fā)展，使之有最適的光合面積，最高的光能

7、利用率，并獲得最高收獲量的種植密度。種植過密，一方面下層葉子受到光照少，成為消費(fèi)器官；另一方面，通風(fēng)不良，造成冠層內(nèi)CO2濃度過低而影響光合速率；此外，密度過大，還易造成病害與倒伏，使產(chǎn)量大減。 2 2、保持適宜的環(huán)境溫度、保持適宜的環(huán)境溫度葉綠素的生物合成、光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一系列酶促反應(yīng)，受溫度影響。葉綠素形成的最低溫度約2，最適溫度約30,最高溫度約40。秋天葉子變黃和早春寒潮過后秧苗變白，都與低溫抑制葉綠素形成有關(guān)。高溫下葉綠素分解大于合成，因而夏天綠葉蔬菜存放不到一天就變黃；相反，溫度較低時(shí)，葉綠素解體慢，這也是低溫保鮮的原因之一。 大田作物間的CO2濃度雖然目前還難以人為控制(主要靠

8、自然通風(fēng)來提供)，然而，通過增施有機(jī)肥，實(shí)行秸稈還田，促進(jìn)微生物分解有機(jī)物釋放CO2以及深施碳酸氫銨(含有50%CO2)等措施，也能提高冠層內(nèi)的CO2 濃度。在大棚和玻璃溫室內(nèi)，可通過CO2發(fā)生器(燃燒石油)，或石灰石加廢酸的化學(xué)反應(yīng)，或直接施放CO2氣體進(jìn)行CO2施肥。3、適當(dāng)提高二氧化碳濃度、適當(dāng)提高二氧化碳濃度CO2的含量的含量光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度為什麼從為什麼從A A點(diǎn)點(diǎn)開始光合作用開始光合作用不再增強(qiáng)？不再增強(qiáng)？葉片光合作用效率與空氣中葉片光合作用效率與空氣中CO2含量的關(guān)系含量的關(guān)系A(chǔ)光合作用效率光合作用效率為什麼從為什麼從B B點(diǎn)點(diǎn)開始光合作用開始光合作用不再增強(qiáng)？不再增強(qiáng)？

9、葉片光合作用效率與光照強(qiáng)度的關(guān)系葉片光合作用效率與光照強(qiáng)度的關(guān)系B光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度夏季某天中小麥的光合量變化夏季某天中小麥的光合量變化0光合效率101214時(shí)間時(shí)間ABC例題：下圖是一個(gè)研究光合作用過程的實(shí)例題：下圖是一個(gè)研究光合作用過程的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前溶液中加入驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前溶液中加入ADPADP，磷酸鹽、葉綠體，磷酸鹽、葉綠體等，實(shí)驗(yàn)時(shí)按圖示控制進(jìn)行，并不斷測定有機(jī)等，實(shí)驗(yàn)時(shí)按圖示控制進(jìn)行，并不斷測定有機(jī)物合成率，用此數(shù)據(jù)繪成曲線。請(qǐng)你用已學(xué)的物合成率，用此數(shù)據(jù)繪成曲線。請(qǐng)你用已學(xué)的光合作用知識(shí)，解釋曲線形成的原因。光合作用知識(shí)，解釋曲線形成的原因。有機(jī)物合成率光照、光照、無無CO2黑暗、黑暗、

10、有有CO2時(shí)間因?yàn)闆]有因?yàn)闆]有CO2，只進(jìn)行光只進(jìn)行光反應(yīng)，所以無反應(yīng)，所以無有機(jī)物積累有機(jī)物積累因?yàn)橐驗(yàn)锳B段段為碳反應(yīng)提供為碳反應(yīng)提供了了ATP和和NADPH，加之，加之CO2供給，碳供給，碳反應(yīng)能夠進(jìn)行，反應(yīng)能夠進(jìn)行，有有 機(jī)物合成率機(jī)物合成率上升上升因無光不因無光不能進(jìn)行光反應(yīng)，能進(jìn)行光反應(yīng)，隨著光反應(yīng)產(chǎn)隨著光反應(yīng)產(chǎn)物的消耗，碳物的消耗，碳反應(yīng)逐漸減弱，反應(yīng)逐漸減弱，有機(jī)物合成率有機(jī)物合成率逐漸降低逐漸降低CDABAB段段BC段段CD段段概念：概念： 植物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，植物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解， 并且釋放能量的總過程。并且釋放能量的總過程

11、。類型：類型：需氧呼吸需氧呼吸厭氧呼吸厭氧呼吸場所：場所：需氧呼吸：細(xì)胞溶膠需氧呼吸：細(xì)胞溶膠線粒體線粒體厭氧呼吸：細(xì)胞溶膠厭氧呼吸：細(xì)胞溶膠過程：葡萄糖過程：葡萄糖丙酮酸丙酮酸需氧需氧: :二氧化碳二氧化碳+ +水水+ +能量能量厭氧厭氧: :酒精酒精+ +二氧化碳二氧化碳+ +能量或乳酸能量或乳酸+ +能量能量實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：物質(zhì)變化：有機(jī)物被分解物質(zhì)變化：有機(jī)物被分解能量變化：有機(jī)物中的能量釋放出來能量變化：有機(jī)物中的能量釋放出來熱能熱能形成形成ATPATP意義：意義：為植物體的生命活動(dòng)提供能量為植物體的生命活動(dòng)提供能量體內(nèi)其它化合物的合成提供原料體內(nèi)其它化合物的合成提供原料細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸

12、熱量熱量24H6CO2ATPATPATP12H2O熱量熱量酶酶熱量熱量ATP第一階段第一階段 發(fā)生在溶膠中發(fā)生在溶膠中第二階段第二階段 線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)第三階段第三階段 線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜6O26H2O丙酮酸丙酮酸2C2C3 3H H4 4O O3 34H葡萄糖葡萄糖C6H12O6酶酶20HC6H12O6+6H2O+6O2酶酶6CO2+12H2O+能量能量30ATP熱能2870KJC6H12O6酶酶酶酶2C2H5OH（酒精）（酒精）+2CO2+能量能量2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+能量能量226KJC6H12O6需氧呼吸厭氧呼吸2ATP熱能2ATP熱能1 1、為生命活動(dòng)提供能量、為生命

13、活動(dòng)提供能量2 2、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料、為體內(nèi)其他化合物合成提供原料 ONH2 CH3CCOOHCH3CHCOOH丙酮酸丙氨酸呼吸作用能量熱能散失能量轉(zhuǎn)移ATPADPPi能量細(xì)胞分裂生長發(fā)育礦質(zhì)元素吸收肌肉收縮神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)C6H12O6CO2H2O 項(xiàng)項(xiàng) 目目類類 型型 需氧呼吸需氧呼吸無氧呼吸無氧呼吸 不不 同同條條 件件場場 所所氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物能量變化能量變化相相 同同聯(lián)聯(lián) 系系本本 質(zhì)質(zhì)細(xì)胞溶膠、線粒體細(xì)胞溶膠、線粒體細(xì)胞溶膠細(xì)胞溶膠和水和水和酒精和酒精 或乳酸或乳酸較多較多較少較少需要酶和需要酶和需酶不需需酶不需呼吸階段的第一階段完全相同呼吸階段的第一階段完全相同都是氧化

14、分解有機(jī)物，釋放能量都是氧化分解有機(jī)物，釋放能量需氧呼吸與厭氧呼吸之間的區(qū)別與聯(lián)系：需氧呼吸與厭氧呼吸之間的區(qū)別與聯(lián)系：光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸條件條件在光下進(jìn)行在光下進(jìn)行有光無光均進(jìn)行有光無光均進(jìn)行場所場所葉綠體葉綠體細(xì)胞溶膠、線粒體細(xì)胞溶膠、線粒體物質(zhì)物質(zhì)變化變化二氧化碳和水二氧化碳和水合成糖類，合成糖類，并釋放氧氣等并釋放氧氣等分解葡萄糖等分解葡萄糖等有機(jī)物，產(chǎn)生有機(jī)物，產(chǎn)生二氧化碳和水等二氧化碳和水等能量能量變化變化光能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惞饽苻D(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能中穩(wěn)定的化學(xué)能葡萄糖等有機(jī)物葡萄糖等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和轉(zhuǎn)化為熱能和ATPATP

15、注意以下幾條基本原理： 光合作用、呼吸作用的速率一般為一段時(shí)間內(nèi)CO2 、O2和葡萄糖的變化量計(jì)算。 在有光和無光條件下，植物都能夠進(jìn)行呼吸作用。 凈生產(chǎn)量=實(shí)際光合作用量呼吸作用量。 計(jì)算時(shí)，應(yīng)該先列出光合作用和呼吸作用的反應(yīng)式，然后列出方程予以計(jì)算。有關(guān)光合作用和呼吸作用的計(jì)算1、根據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的計(jì)算2、根據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)能量的計(jì)算3、光合作用與呼吸作用的綜合計(jì)算光合作用實(shí)際產(chǎn)O2量實(shí)測O2釋放量呼吸作用耗O2量光合作用實(shí)際CO2消耗量實(shí)測CO2消耗量呼吸作用CO2釋放量光合作用C6H12O6凈生產(chǎn)量光合作用實(shí)際C6H12O6生產(chǎn)量呼吸作用C6H12O6消耗量光合作

16、用的指標(biāo)是光合速率,通常以每小時(shí)每平方分米葉面及吸收CO2毫克數(shù)表示。真正光合速率真正光合速率=表觀表觀(凈凈)光合速率光合速率+呼吸速率呼吸速率例1、將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時(shí)增加8mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖30mg，請(qǐng)回答：（1）比較在上述條件下，光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度差是mg。（2）在光照時(shí)，該植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量是mg。（3）若一晝夜中先光照4小時(shí)，接著放置在黑暗情況下20小時(shí)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化是（填增加或減少）。（4）若要使這株

17、植物有更多的有機(jī)物積累，你認(rèn)為可采取的措施是： 。024.5減少延長光照時(shí)間降低夜間溫度增加CO2濃度例2、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(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時(shí)釋放CO2mg/dm2。（2）b點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用速率。51015202530352520151050510CO2吸收量mg/dm2h光照強(qiáng)度（Klx）abcd （3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時(shí)，則該植物光合作用吸收CO2 mg/dm2；合成葡萄糖mg。5相等250170.55101520253035252015105051

18、0CO2吸收量mg/dm2h光照強(qiáng)度（Klx）abcd（4）若白天光照強(qiáng)度較長時(shí)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(diǎn)應(yīng)向移動(dòng)。不能正常生長。白天光照強(qiáng)度為b時(shí)，無有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長。左1、葉綠體的色素中含量最多的是 （ ） A、葉綠素a B、葉綠素bC、胡蘿卜素 D、葉黃素A2、將小球藻置于什么光的照射下光合效率最高（ ）；在什么光的照射下，光合效率最低（ ）。A、紅光和藍(lán)紫光 B、白光C、紅光和綠光 D、綠光BD3、花生種子和水稻種子相比，在播種時(shí)不可過深埋于土壤中的原因是（）A、幼苗不能頂出土面B、土壤深處水分不足C、花生萌發(fā)時(shí)需要更多的氧氣D、花生種子不耐寒C4、某種藻類和草履蟲在光下生活于同一溶液中。已知草履蟲