第2讲 光合作用和细胞呼吸
1、知识网络梳理(参看练习册P20)
2、考纲要点
①细胞呼吸 Ⅱ
② 光合作用基本过程 Ⅱ
③ 影响光合作用速率的环境因素 Ⅱ
④细胞呼吸与光合作用综合题 Ⅱ
高中生物二轮专题复习
3、考点突破
考点1:细胞呼吸
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
特点
有机物彻底分解,能
量完全释放
有机物没彻底分解,
能量没完全释放
联系
①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
【思考】有人认为无氧环境细胞进行无氧呼吸,
有氧环境细胞则进行有氧呼吸,你同意这样的推
断吗?如果不同意应该怎么判断细胞呼吸类型?
有氧环境可能只进行有氧呼吸,也可能既进
行有氧呼吸也进行无氧呼吸(低氧气浓度)。
2判断细胞呼吸的类型:
(1)不产生CO2,
→只进行产生乳酸的无氧呼吸
(2)释放CO2,不消耗O2,
→只进行产生酒精的无氧呼吸
(2)产生CO2,也消耗O2,分两(或三)种情况:
①若CO2释放量=O2吸收量,
→只进行有氧呼吸。
②若CO2释放量>O2吸收量,
→既进行无氧呼吸,又进行有氧呼吸。
③若CO2释放量<O2吸收量,说明有机物中含脂肪。
【问题】:
①若装置甲左移,装置乙也右移,②若装置甲
左移,装置乙也左移,则说明萌发的种子进行
的呼吸作用类型是什么?
①有氧呼吸和无氧呼吸同时进行;
②呼吸底物中除了糖类还有脂肪
呼吸熵(RQ)=CO2释放量/O2吸收量,
糖类RQ=1,脂肪RQ<1
吸收量
释放量
2
2
O
CO
【思考】:若甲装置液滴左移3个单位(3mol),
你能据此计算细胞呼吸消耗葡萄糖量吗?若同时
乙装置向右移动2个单位(2mol),此时有氧呼
吸和无氧呼吸哪个强?
【典例1】 将含酵母菌的葡
萄糖溶液均分为4份,分别
置于甲、乙、丙、丁四种条
件下培养,测得CO2和O2体
积变化的相对值如图。下列
叙述正确的是( )
A.甲条件下,细胞呼吸的产物除CO2外,还有乳酸
B.乙条件下,有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
C.丙条件下,细胞呼吸产生的ATP最少
D.丁条件下,产物中的CO2全部来自线粒体
D
1.叶绿体中的色素
分布:
功能:
合成:
类囊体薄膜
吸收、传递和
转化光能
易受光照、温度、
Mg2+等影响
【注意】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
考点2:光合作用
紫蓝 青 绿 黄 橙 红
3/4
1/4
2.光合作用过程
光能→ATP活跃的化学能→有机物稳定化学能
①光照强度
②CO2浓度
③温度
④矿质元素
⑤水分
3.影响光合速率的因素
(1)净光合速率的测定(如图)
①条件:必须在有光条件下,烧杯装
NaHCO3溶液。
NaHCO3作用:保证了容器内CO2浓度的
恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。
②植物光合速率指标:单位时间内液滴右移
的体积即是净光合速率。
(2)呼吸速率的测定(如图)
①条件:必须遮光处理,烧杯装NaOH溶液。
NaOH作用:吸收植物呼吸作用释放的
CO2。
②植物呼吸作用的指标:单位时间内液滴
左移的体积即是呼吸速率。
总光合速率=净光合速率 + 呼吸速率
4.光合速率的测定 气体体积法
光合作用速率的测定 (如图所示):
结果分析:
(1)若红色液滴右移,说明光照较强,光
合作用速率大于细胞呼吸速率,释放的
O2使瓶内气压增大。
(2)若红色液滴左移,说明光照较弱,细
胞呼吸速率大于光合作用速率,吸收O2
使瓶内气压减小。
(3)若红色液滴不动,说明在此光照强度
下,光合作用速率与细胞呼吸速率相等,
释放的O2量与吸收的O2量相等,瓶内气
压不变。
光合速率与呼吸速率的关系
(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数
值为呼吸速率。
(2)绿色植物组织在光下,光合作用与细胞呼吸同
时进行,测得的数据为净光合速率。
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
①表观(净)光合速率通常用O2释放量、CO2吸收量
或有机物积累量来表示。
②真正(实际)光合速率通常用O2产生量、CO2固定
量或有机物制造量来表示。
③呼吸速率通常用黑暗中CO2释放量、O2吸收量
或有机物消耗量来表示。
相关指标计算
1、甲图是研究种子萌发的实验装置,两个瓶内
的种子在实验前都经过适当的福尔马林溶液的冲
洗消毒,乙图表示两个保温瓶内的温度在6天中
的变化。
(1)该实验的目的是___________________。
(2)X瓶内的温度从第4天起基本不再上升,这
是因为____________________________。
探究种子萌发过程中呼吸
作用产生的热量的变化
种子的呼吸作用强度维持在一定水平,
产热量不再增加
(3)该实验设计对照组Y瓶的目的是_________
______________________________________。
(4)假若Y瓶内的种子没有经过福尔马林溶液的
冲洗,下列曲线图中,能正确显示瓶内温度变化
的是___,理由是________________________。
• 此时,有机物的分解发生过程中_____(不可
能/可能/一定)有线粒体参与。
排除其他自然
因素的干扰,证明X瓶的热量变化只能来自萌发的种子
A 在开始两天,Y瓶内的温度变化轻微,但随后微生物大
量繁殖,呼吸作用逐渐增强,释放大量热能
可能
2、下图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关
系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件,
曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是( )
• A.与y点相比,x点叶绿体中的C3含量较低
• B.在y点时,升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
• C.制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含
量
• D.制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度
D
3、某同学设计了一个探究实验,把培养在完全营养液中、生长状
态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻
璃钟罩内(如下图所示),其中A不密封,B、C密封。B内培养皿中
盛有Ba(OH)2溶液,A、C内培养皿中盛有蒸馏水,各培养皿中液
体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。
回答问题:
(1)根据上述实验设计判断,该实验的目的是______________。
(2)从理论上讲,培养一段时间后,预期的实验结果是:B中的
幼苗生长量比C中的____(大、小),原因是
________________________;A中的幼苗生长量比C中的
______(大、小),原因是________________________
________________________________________________
___________________________________________。
探究二氧化碳浓度对植物光合作用的影响
小 B中Ba(OH)2溶液吸
收CO2,导致幼苗光合作用强度降低
大 A不密封,外界的CO2可以进入玻
璃钟罩内,增强光合作用强度,C密封,幼苗只能利用玻璃钟罩内
的二氧化碳进行光合作用
(3)20世纪50年代,卡尔文为研究光合作
用的过程,将小球藻装在一个密闭玻璃容
器中,通过一个通气管向容器通入CO2,通
气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容
器周围有光源,通过控制电源开关来控制
光照的有无。
①卡尔文通过停止 来探究光反应和暗反应的联系,他得到的
实验结果是下图中的 。
光照
A
②卡尔文通过停止 来探究光合作用过程
中固定CO2的化合物,这时他发现C5的含量快速升高,由
此找到了固定CO2的物质。
③上述实验中卡尔文采用纸层析法分离出细胞中的各种
化合物。纸层析法的原理是利用了不同化合物
而分离开。
CO2的供应
在层析液中溶解度不同,从而在滤纸
条上扩散的速度不同