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光合作用与呼吸作用的关系 莒县四中生物组 何建坤
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考点预测 光合作用的原理的应用 光合作用的场所 光合作用的过程 呼吸作用的场所 呼吸作用原理的应用 呼吸作用的过程
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光合作用的场所
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光合作用的场所 暗反应的场所 光反应的场所 叶绿体片层结构薄膜 叶绿体基质
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色素的种类和作用 究竟是怎样确定色素的种类的呢? (蓝绿色) 叶绿素a 叶绿素 吸收红橙光和蓝紫光 (黄绿色) 叶绿素b (橙黄色)
(约占3/4) 吸收红橙光和蓝紫光 (黄绿色) 叶绿素b (橙黄色) 胡萝卜素 类胡萝卜素 (约占1/4) 吸收蓝紫光 叶黄素 (黄色) 究竟是怎样确定色素的种类的呢?
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光能转换成电能示意图 光能在叶绿体中的转换 光 光 光 类胡萝卜素 B 叶绿素 NADP+ NADPH C A D H2O e- 反应中心
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电能转换成活跃化学能示意图 光能在叶绿体中的转换 光 O2 H2O e H+ 类囊体 NADP+ NADPH ADP+Pi ATP
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光能在叶绿体中的转换 活跃的化学能转换成稳定的化学能 光 O2 类囊体 e H+ H2O ADP+Pi NADPH NADP+ ATP
CO2 (CH2O)
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光合作用的过程 2H2O O2 2C3 4[H] 多种酶 C5 ATP 酶 ADP+Pi 光反应 暗反应 光解 酶 固定 还原 吸收
色素分子 多种酶 C5 ATP 酶 能 ADP+Pi 光反应 暗反应
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1.请分析光下的植物突然停止光照后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化?
[H] ↓ C3 ↑ 停止光照 光反应停止 还原受阻 ATP↓ C5 ↓ 2.请分析光下的植物突然停止CO2的供应后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化? C3 ↓ 固定停止 CO2 ↓ C5 ↑
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光合作用过程中的元素及能量的去向 H2O [H] (CH2O) CO2 C3 (CH2O) 光能 ATP中活跃的化学能
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根据光合作用的反应式,结合光合作用的过程,追踪元素的转移情况。 2
考点 根据光合作用的反应式,结合光合作用的过程,追踪元素的转移情况。 2 6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光照 叶绿体 用C18O2作为金鱼藻光合作用的原料,一段时间后在放射性18O将出现在( ) (1)C6H12O6 (2)H2O (3)O2 A、 (1) B、 (1) (2) C、 (1) (3) D、 (1) (2) (3) D
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暗反应消耗了光反应的产物,促进光反应的进行
光合作用光反应与暗反应的区别和联系 光反应阶段 暗反应阶段 进行部位 条件 物质 变化 能量变化 联系 叶绿体基粒中 叶绿体基质中 光、色素和酶 ATP 、NADPH 多种酶催化 酶 光 CO2的固定CO2+C5 →2C3 三碳的还原2C3 → →CH2O 水的光解H2O→2[H]+1/2O2 合成ATP ADP+Pi → ATP 酶 光能 酶 ATP [H] 光能—电能—活跃的化学能 (ATP、NADPH中) 活跃的化学能—— 稳定的化学能 此外,光反应进行的速度比暗反应快的多。 光反应的速度常以10的—12次方秒(皮秒)计。 暗反应的速度以10的—3次方秒(毫秒)计。 光反应为暗反应提供[H]和ATP 暗反应消耗了光反应的产物,促进光反应的进行
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单一因素对光合作用影响的图象 O 光照强度 A B C O A B O 温度(°C) A B C O 叶龄 A B C O A
光合作用速率 CO2浓度 A B O 光合作用速率 温度(°C) A B C O 光合作用速率 叶龄 A B C O 光合作用速率 水和矿质元素浓度 A 光合作用的实际量 叶面积指数 O 物质的量 呼吸量 干物质量
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多因素对光合作用的影响
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有关光合作用的计算 (1)有光和无光条件下,植物都进行呼吸作用 (2)光合作用实际产氧量 = 实测的氧气释放量 +呼吸作用耗氧量
(3)光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗 量 + 呼吸作用CO2释放量 (4)光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用 葡萄糖生产量 -- 呼吸作用葡萄糖消耗量。 (5)计算时,应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时,然后列出方程予以计算。 下页
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影响光合作用的因素 ①.光照强度 ②.温 度 ③.CO2 浓度 ④.矿质元素 ⑤.叶片面积 返回
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提高光能利用率的措施(提高产量) 大田:复种(一年种两茬或三茬) 改变株型、合理密植 温室:人工光照
●延长光合作用时间 大田:复种(一年种两茬或三茬) 温室:人工光照 ●增加光合作用面积 改变株型、合理密植 ●提高光合作用效率 (1)控制光照强弱(阳生植物和阴生植物) (2)增加水分和二氧化碳。 (3)增加矿质元素的供应 (4)控制温度,大棚作物白天可适当升高温度,夜晚适当降低温度。
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D 在下列4种实验条件下,测定了不同光照强度对光合作用速率的影响,实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如下图所示:
CO2浓度(%) 温度(℃) 1 0.10 30 2 20 3 0.03 4 D 从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是( ) A B C D 实验2 光强度 0.01%CO2 温度 实验4 0.03%CO2 P点 CO2浓度
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呼吸作用
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有氧呼吸过程 A C B H D F G I + 能量(多) E C6H12O6 有氧呼吸的过程 ① 2ATP 6O2 6H2O ② ③
酶 ① 细胞质基质 散失 能量(少) A C B 2ATP 2丙酮酸 [H]少 6O2 H D 酶 6H2O ② [H] 多 F 散失 酶 能量(少) ③ 2ATP G I + 能量(多) 12H2O E 6CO2 散失 34ATP
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有氧呼吸过程 第一阶段: 酶 葡萄糖 2丙酮酸 + [H] (少量) + 能量 (少量) 第二阶段: 丙酮酸 + H2O CO2 + [H]
+ 能量 (少量) 细胞质基质 第二阶段: 酶 丙酮酸 + H2O CO2 + [H] (大量) + 能量 (少量) 线粒体 第三阶段: 酶 [H] + O2 H2O + 能量 (大量) 线粒体
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有氧呼吸的三各阶段 场所 反应物 产物 放能 第一 阶段 葡萄糖 丙酮酸和[H] 少 第二 阶段 线粒体 [H]和CO2 少 丙酮酸和水
细胞质基质 葡萄糖 丙酮酸和[H] 少 第二 阶段 线粒体 [H]和CO2 少 丙酮酸和水 第三 阶段 线粒体 [H]和O2 H2O 多
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小结:呼吸作用的底物为葡萄糖时 O2吸收量 = 0 只进行无氧呼吸 O2吸收量 = CO2释放量 只进行有氧呼吸
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1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存
为了研究怎样更好地保存种子,有人做了如下系列实验 实验 实验操作方法 时间 种子发芽率 实验一 1000g水稻干种子充氮气密封贮藏 1000g水稻干种子普通保存 5 年 1年 >95% <85% 实验二 1000g含水9%的大豆种子于20℃环境保存 1000g含水9%的大豆种子于30℃环境保存 5年 >80% <10% 实验三 1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存 1000g小麦湿种子普通保存 10年 试根据上述实验回答下列问题: (1)根据上述实验指出保存种子的有效措施及相关的实验代号:〔______〕_______、 〔______〕_____ 、〔______〕_______ 。 从以上实验可以看出,所有发芽率高的贮藏种子的措施所起的共同作 用是:都能_________________________。 实验一 充氮气密封 实验二 低温 实验三 干燥 抑制植物的呼吸作用
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1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存
为了研究怎样更好地保存种子,有人做了如下系列实验 实验 实验操作方法 时间 种子发芽率 实验一 1000g水稻干种子充氮气密封贮藏 1000g水稻干种子普通保存 5 年 1年 >95% <85% 实验二 1000g含水9%的大豆种子于20℃环境保存 1000g含水9%的大豆种子于30℃环境保存 5年 >80% <10% 实验三 1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存 1000g小麦湿种子普通保存 10年 自由水 (2)实验二中用CaCl2吸湿去掉种子内以___________形式存在于细胞中的水。正常植物细胞中该种形式的水的含量与植物的耐旱性的关系是_______________。 呈负相关
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1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存
为了研究怎样更好地保存种子,有人做了如下系列实验 实验 实验操作方法 时间 种子发芽率 实验一 1000g水稻干种子充氮气密封贮藏 1000g水稻干种子普通保存 5 年 1年 >95% <85% 实验二 1000g含水9%的大豆种子于20℃环境保存 1000g含水9%的大豆种子于30℃环境保存 5年 >80% <10% 实验三 1000g小麦湿种子用CaCl2吸湿干燥、密封无光保存 1000g小麦湿种子普通保存 10年 (3)种子发芽时要吸收大量的水,在发芽前种子吸水主要是以__________ 原理吸水,种子发芽除需要水外,还需要的条件是__________________________。 吸胀作用 适宜的温度和充足的氧气
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无氧呼吸过程: 第一阶段: 酶 葡萄糖 2丙酮酸 + [H] +能量 (少量) 第二阶段: 丙酮酸 酒精 + CO2 (C2H5OH)
葡萄糖 2丙酮酸 + [H] +能量 (少量) (与有氧呼吸的第一阶段完全相同) 第二阶段: (根据不同的生物细胞不同) 酶 丙酮酸 酒精 + CO2 (C2H5OH) 酶 丙酮酸 乳酸(C3H6O3)
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在高等植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器,请回答:
(1)在图二乙点所处的状态时,图一中O2及CO2的移动方向是 。 (用图中字母表示)。 (2)图二中乙—— 丙段时,限制光合作用的主要因素是 。 (3)写出图一线粒体中形成CO2的总反应式: 。
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①曲线ab上升的原因是 ;曲线cd上升的原因是 。 ②曲线d点后趋平的原因是 。
种子呼吸作用 植物光合作用
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考点 根据光合作用的过程,分析“CO2、O2的交换速率”等关系曲线或图表,运用光合作用、呼吸作用化学反应式进行定量计算。
净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率 净生产葡萄糖量=实际生产葡萄糖量 – 呼吸消耗葡萄糖量 净产氧量=总产氧量 – 呼吸耗氧量 实际消耗二氧化碳量=实测的二氧化碳量 + 呼吸作用二氧化碳释放量
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1.(2000年上海高考试题)若白天光照充足,下列哪种条件对作物增产有利( )
1.(2000年上海高考试题)若白天光照充足,下列哪种条件对作物增产有利( ) A.昼夜恒温25℃ B.白天温度25℃,夜间温度15℃ C.昼夜恒温15℃ D.白天温度30℃,夜间温度25℃ 2.(1999年上海高考试题)欲测定植物是否进行光反应,可以检测是否( ) A.葡萄糖的生成 B.淀粉的生成 C.O2的释放 D.CO2的吸收 B C
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B 3、在生产实践中,贮存蔬菜和水果的最佳 组合条件是( ) A、低温、高氧、高CO2 B、低温、低氧、高CO2 C、高温、高氧、高CO2
组合条件是( ) A、低温、高氧、高CO2 B、低温、低氧、高CO2 C、高温、高氧、高CO2 D、高温、低氧、低CO2 B
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4.(1999年广东高考试题)在适宜的温度条件下,在图5-18所示的装置中都放入干酵母(内有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是。( )
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